CN114465512A - 半导体装置和逆变器装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及半导体装置和逆变器装置。该逆变器装置包括第一输入端子和第二输入端子、具有耦合在第一输入端子与第二输入端子之间的多个开关元件的串联电路。多个开关元件中的每个开关元件与具有二极管和电感器的串联电路并联耦合。

Description

半导体装置和逆变器装置
技术领域
本发明涉及一种半导体装置，例如，涉及能够适用于电机控制中使用的逆变器装置的半导体装置。
背景技术
全桥逆变器装置被称为将单个DC功率转换为AC功率的逆变器装置。逆变器装置将直流转换为交流并控制电机，并且被广泛应用于诸如车载、工业和消费领域等领域。日本未审查专利申请公开号2016-146386(专利文献1)公开了一种用于抑制全桥逆变器电路中的开关波形振铃的技术。
发明内容
全桥逆变器电路包括四个开关元件，如专利文献1的图1所示。全桥逆变器电路交替地导通对角布置的开关元件，并且将导通脉冲的宽度控制为可变，以控制输出电压。通过使用全桥逆变器电路，可以将电源设备做得更小、更轻，并且可以提高降噪和功率转换效率。然而，开关元件不是瞬时切换的。因此，会出现开关时间的功率损耗(以下称为开关损耗)。
开关损耗通过(每个脉冲生成的功率损耗)*(开关频率)来获取。开关损耗与开关频率成正比。近年来，由于开关频率趋于增大，因此开关损耗也趋于增加。因此，为了在增加开关频率的同时防止功率转换效率的降低，需要降低每个脉冲生成的开关损耗。
通过本说明书和附图的描述，其他目的和新颖特征将变得清楚。
根据实施例，一种半导体装置包括第一输入端子和第二输入端子、具有耦合在第一输入端子与第二输入端子之间的多个开关元件的串联电路，进一步地，串联电路包括二极管和电感器并且被并联耦合到多个开关元件中的每个开关元件。
根据一个实施例，能够降低逆变器装置中的开关元件的开关损耗。
附图说明
图1是示出典型的全桥逆变器电路的配置的图；
图2是示出根据第一实施例的逆变器装置的配置的图；
图3A至图3E是示出根据第一实施例的全桥逆变器电路的操作的图；
图4是示出流经开关元件的电流和跨开关元件而施加的电压的图；
图5是示出根据第一实施例的开关损耗的模拟结果的图；
图6是示出典型的HERIC逆变器装置的配置的图；
图7是示出HERIC逆变器装置的驱动信号的图；
图8A和图8B是示出HERIC逆变器装置的操作的图；
图9是示出根据第二实施例的HERIC逆变器装置的配置的图；
图10A和图10B是用于说明根据第二实施例的HERIC逆变器装置的操作的图；以及
图11是示出根据第二实施例的开关损耗的模拟结果的图。
具体实施方式
以下，将参考附图详细描述根据实施例的半导体装置。在说明书和附图中，相同或对应的形式要素用相同的附图标记表示，并且省略其重复描述。在附图中，为了便于描述，可以省略或简化配置。此外，至少一些实施例可以彼此任意组合。
第一实施例
在第一实施例中，将描述包括逆变器电路的逆变器装置。特别地，将描述包括全桥逆变器电路的逆变器装置。
典型的全桥逆变器电路的配置
为了便于理解本实施例，在描述本实施例之前，将参考图1解释典型的全桥逆变器装置100。图1所示的全桥逆变器装置100包括全桥逆变器电路101。全桥逆变器电路101电耦合到DC电源E。全桥逆变器电路101包括开关元件Q11至Q14和二极管D11至D14。
开关元件Q11和开关元件Q12串联耦合。串联耦合的开关元件Q11和开关元件Q12并联耦合到DC电源E。开关元件Q11设置在高压侧(正电位侧)，开关元件Q12设置在低压侧(负电位侧)。二极管D11与开关元件Q11反并联耦合，二极管D12与开关元件Q12反并联耦合。
类似地，开关元件Q13和开关元件Q14串联耦合。串联耦合的开关元件Q13和开关元件Q14并联耦合到DC电源E。开关元件Q13设置在高压侧(正电位侧)，开关元件Q14设置在低压侧(负电位侧)。二极管D13与开关元件Q13反并联耦合，二极管D14与开关元件Q14反并联耦合。
负载102电耦合在以下项之间：作为开关元件Q11和开关元件Q12的接点的节点A与作为开关元件Q13和开关元件Q14的接点的节点B。例如，负载102是电感器，以下简称为电感器102。
典型的全桥逆变器的操作
接着，将描述典型的全桥逆变器装置的操作。全桥逆变器电路101交替地导通对角布置的开关元件Q11、Q14和开关元件Q12、Q13，并且可变地控制其导通脉冲宽度以控制输出电压。在图1中，为了在节点A与节点B之间由电流电源E生成AC电压，存在用于生成AC电压的正电压分量的操作模式和用于生成AC电压的负电压分量的操作模式。
这里，作为示例，将描述生成AC电压的负电压分量的操作。
(第一操作模式)开关元件Q12和Q13：导通，开关元件Q11和Q14：关断
在第一操作模式下，电流按照电源E、开关元件Q13、节点B、电感器102、节点A、开关元件Q12和电源E的顺序流动。因此，负极性能量存储在电感器102中。
(第二操作模式)开关元件Q11、Q13：导通，开关元件Q12、Q14：关断
在第一操作模式之后的第二操作模式下，电流不在第一操作模式的路径中流动。然而，流经电感器102的电流试图保持连续性。即，电感器102试图继续使电流从节点B流向节点A。在这种情况下，电流流经与开关元件Q11反并联耦合的二极管D11。因此，当开关元件Q12和Q14都关断时，电流从导通的开关元件Q13按照节点B、电感器102和节点A的顺序流向二极管D11。因此，在第二操作模式下，发生电流的换向。
(第三操作模式)开关元件Q12和Q13：导通，开关元件Q11和Q14：关断
第二操作模式之后的第三操作模式与第一操作模式相同。因此，省略描述。
(第四操作模式)开关元件Q12、Q14：导通，开关元件Q11、Q13：关断
在第三操作模式之后的第四操作模式下，电流不在第三操作模式的路径中流动。然而，流经电感器102的电流试图保持连续性。即，电感器102试图继续使电流从节点B流向节点A。在这种情况下，由于电流不从关断的开关元件Q13流向节点B，因此电流流经与开关元件Q14反并联耦合的二极管D14。因此，当开关元件Q11和Q13都关断时，电流从开关元件Q12按照二极管D14、节点B和电感器102的顺序流向节点A。因此，在第四操作模式下，发生电流的换向。
在上述操作中，第一操作模式和第三操作模式被称为导通模式，而第二操作模式和第四操作模式被称为换向模式。全桥逆变器电路101交替地重复导通模式和换向模式以产生AC电压。
第一实施例的电路配置
图2是示出根据第一实施例的逆变器装置1的配置的图。逆变器装置1包括具有全桥逆变器电路的半导体装置10。逆变器装置1包括开关驱动控制器11，用于驱动半导体装置10中所包括的全桥逆变器电路。顺便提及，在下文中，半导体装置10被称为全桥逆变器电路10。
全桥逆变器电路10具有输入端子IN1(第一输入端子)、输入端子IN2(第二输入端子)、输出端子OUT1(第一输出端子)和输出端子OUT2(第二输出端子)。DC电源E耦合在输入端子IN1和IN2之间。此外，全桥逆变器电路10包括开关元件Q1-Q4、二极管D1-D4和电感器L1-L4。
开关元件Q1和Q2串联耦合。包括开关元件Q1和Q2的串联电路(第一串联电路)耦合在输入端子IN1和IN2之间。即，包括开关装置Q1和Q2的串联电路并联耦合到DC电源E。开关元件Q1设置在高压侧(正电位侧)，开关元件Q2设置在低压侧(负电位侧)。
开关元件Q3和Q4串联耦合。包括开关元件Q3和Q4的串联电路(第二串联电路)耦合在输入端子IN1和IN2之间。即，包括开关装置Q3和Q4的串联电路并联耦合到DC电源E。开关元件Q3设置在高压侧(正电位侧)，开关元件Q4设置在低压侧(负电位侧)。
开关元件Q1与Q2的接点电耦合到输出端子OUT1。开关元件Q3与Q4的接点电耦合到输出端子OUT2。在输出端子OUT1和OUT2之间，耦合有负载。在下文中，将描述其中电感器Lload被耦合为负载的示例。
包括二极管和电感器的串联电路并联耦合到开关元件Q1至Q4中的每个开关元件。具体地，包括二极管D1和电感器L1的串联电路(第三串联电路)并联耦合到开关元件Q1。包括二极管D2和电感器L2的串联电路(第四串联电路)并联耦合到开关元件Q2。包括二极管D3和电感器L3的串联电路(第五串联电路)并联耦合到开关元件Q3。包括二极管D4和电感器L4的串联电路(第六串联电路)并联耦合到开关元件Q4。
二极管D1至D4分别耦合开关元件Q1至Q4，使得二极管D1至D4的正向电流分别在与以下相反的方向上流动：在开关元件Q1至Q4导通时流动的电流的方向。电感器L1至L4中的每个电感器的一端耦合到二极管D1至D4中的每个二极管的阴极。
开关元件Q1至Q4包括例如场效应晶体管(FET)、MOSFET和绝缘栅双极晶体管(IGBT)等，但不限于此。
第一实施例的逆变器装置的操作
将描述第一实施例的逆变器装置1的操作。类似于典型的全桥逆变器电路，在根据第一实施例的全桥逆变器电路10中，对角设置的开关元件Q1和Q4以及开关元件Q2和Q3交替地导通。开关元件Q1至Q4通过开关驱动控制器11所输出的PWM驱动信号来被导通或关断。根据PWM驱动信号交替地重复导通模式和换向模式，从而在输出端子OUT1和OUT2之间生成AC电压。在图2中，为了在输出端子OUT1和OUT2之间由DC电源E生成AC电压，有两种操作模式，一种是用于生成AC电压的正电压分量的操作模式，另一种是用于生成AC电压的负电压分量的操作模式。这里，例如，将描述用于生成AC电压的负电压分量的操作模式。
参考图3A至图3E，将描述全桥逆变器电路10的操作。在图3A至图3E中，输入端子IN1和IN2以及输出端子OUT1和OUT2未示出。
(第一操作模式)
图3A所示的根据第一实施例的第一操作模式对应于上述典型全桥逆变器装置的第一操作模式(导通模式)。即，开关元件Q2和Q3导通，开关元件Q1和Q4关断。此时，电流按照电源E、开关元件Q3、电感器Lload、开关元件Q2、电源E的顺序流动。因此，能量储存在电感器Lload中。
(第二操作模式)
图3B所示的根据第一实施例的第二操作模式对应于上述典型全桥逆变器装置的第二操作模式(换向模式)。即，开关元件Q1和Q3导通，开关元件Q2和Q4关断。此时，流经作为负载的电感器Lload的电流试图保持连续性。由于跨开关元件Q1而施加的电压较小，所以没有电流流经开关元件Q1。然而，电流流经与开关元件Q1并联耦合的串联电路。即，电流流经包括二极管D1和电感器L1的串联电路。因此，电流按照电感器Lload、二极管D1、电感器L1和开关装置Q3的顺序流动。全桥逆变器电路10因此被换向。
(第三操作模式)
图3C和图3D所示的根据第一实施例的第三操作模式是继图3B所示的第二操作模式之后的操作模式，并且对应于上述典型全桥逆变器装置的第三操作模式(导通模式)。即，开关元件Q2、Q3导通，开关元件Q1、Q4关断。在第三操作模式下，电流按照电源E、开关元件Q3、电感器Lload、开关元件Q2和电源E的顺序流动。
这里，将描述在从第二操作模式转变到第三操作模式、即从换向模式转变到导通模式时的开关损耗。图3C是示意性地示出紧接在从第二操作模式转变到第三操作模式之后的电流流动的图。当逆变器装置从第二操作模式转变到第三操作模式时，开关元件Q1由导通变为关断，开关元件Q2由关断变为导通。通过开关元件Q1由导通变为关断，反向恢复电流流经二极管D1。反向恢复电流流入开关元件Q2。因此，流经开关元件Q2的电流的上升增加，并且会导致开关损耗增加。然而，在第一实施例中，电感器L1与二极管D1串联插入。通过插入电感器L1，可以降低流入开关元件Q2的电流的上升。反向恢复电流、即流经电感器L1的电流表示为(开关时间)*(反向电压)/L1，可以减小电流上升的斜率。
图4示出了当开关元件Q2从关断变为导通时流经开关元件Q2的电流和跨开关元件Q2而施加的电压。虚线示出了当仅二极管D1反并联耦合到开关元件Q1时流经开关元件Q2的电流，实线示出了根据第一实施例的流经开关元件Q2的电流。开关时间期间的能量损失取决于电压和电流的乘积。在本实现的配置中，由于能够降低流入开关元件Q2的电流的上升，因此能够降低开关元件的开关损耗。
图3D是示意性地示出在第三操作模式下在经过开关时段之后的电流流动的图。在经过开关时段之后，电流按照电源E、开关元件Q3、电感器Lload、开关元件Q2和电源E的顺序流动，如图3D所示。
(第四操作模式)
图3E所示的根据第一实施例的第四操作模式是继图3D所示的第三操作模式之后的操作模式，并且对应于上述典型全桥逆变器装置的第四种操作模式(换向模式)。在第四操作模式下，开关元件Q2和Q4导通，开关元件Q1和Q3关断。在转变到第四操作模式之后，由于跨开关元件Q4而施加的电压较小，所以没有电流流经开关元件Q4。然而，为了保持流经作为负载的电感器Lload的电流的连续性，电流流经与开关元件Q4并联耦合的串联电路。即，电流以电感器Lload、开关装置Q2、二极管D4和电感器L4的顺序流动。
这里，将描述在从第三操作模式转变到第四操作模式、即从导通模式转变到换向模式时的开关损耗。当电感器插入电流流经的路径中时，例如本实施例，当从导通模式转变到换向模式时阻抗增加。然而，在本实施例中，由于包括二极管D4和电感器L4的串联电路并联耦合到开关元件Q4，因此在串联电路从第三操作模式转变到第四操作模式之后，紧接着电流首先流经开关元件Q4。因此，跨开关元件Q4而施加的电压不会大幅增加。结果，当开关元件Q3关断时的开关损耗可以与图1所示的典型全桥逆变器电路101的开关元件在关断时的开关损耗一样大。
如上所述，根据本实施例，降低了在从换向模式转变到导通模式时、即当开关元件Q2从关断变为导通时的开关损耗。另一方面，在从导通模式转变到换向模式时、即当开关元件Q3从导通变为关断时的开关损耗与典型的全桥逆变器电路相当。因此，根据本实施例，总体上减少了每个脉冲而生成的开关损耗。开关损耗与开关次数成比例。因此，对于具有较高开关频率的逆变器装置，期望具有较高的开关损耗降低效果。因此，根据本实施例的全桥逆变器电路10适用于开关频率较高的逆变器装置。
顺便提及，如上所述，为了降低全桥逆变器电路10的开关损耗，需要适当地确定电感器L的值。图5是总输出为10kW的全桥逆变器电路10的开关损耗的模拟结果。纵轴表示全桥逆变器电路10的总损耗，横轴表示要插入的电感器L1至L4的值。从图5可以看出，当全桥逆变器电路10的电感器L1至L4的值分别为约160nH时，开关损耗可以被最小化，并且开关损耗可以降低约5％。顺便提及，不用说，电感器L1至L4的最佳值因响应于诸如开关元件、二极管、开关频率和输出等电路条件而不同。
在本实施例中，说明了全桥逆变器电路。然而，它同样适用于半桥逆变器电路。即，通过提供由并联耦合到半桥逆变器电路的开关元件的二极管和电感器构成的串联电路，能够降低半桥逆变器电路的开关损耗。
第二实施例
接着，将描述包括HERIC逆变器电路(HERIC逆变器装置)的逆变器装置。
典型HERIC逆变器装置的配置
为了便于理解本实施例，在描述本实施例之前，将参考图6说明典型的HERIC逆变器装置。图6所示的HERIC逆变器装置200包括HERIC逆变器电路201、电感器L21和L22以及电容器C。
HERIC逆变器电路201包括全桥逆变器电路22和双向电路203。全桥逆变器电路22包括开关元件Q2至Q24和二极管D21至D24。
全桥逆变器电路22的配置与图1所示的全桥逆变器电路101的配置相同，省略其描述。
双向电路203包括开关元件Q25和Q26。开关元件Q25和Q26串联耦合在节点A和B之间。开关元件Q25被耦合以使从节点A流向节点B的电流流动或中断。开关元件Q26被耦合以使从节点B流向节点A的电流流动或中断。二极管D205反并联耦合到开关元件Q25。二极管D206反并联耦合到开关元件Q26。
电感器L21的一端耦合到节点A。电感器L22的一端耦合到节点B。电容C耦合在电感器L21的另一端与电感器L22的另一端之间。
DC电源E耦合在HERIC逆变器装置200的输入端子IN1和IN2之间。此外，负载(未示出)耦合在以下项之间：在电感器L21的另一端与电感器L22的另一端之间耦合的HERIC逆变器器件200的输出端子OUT1和OUT2。
典型HERIC逆变器装置的操作
参考图7、图8A和图8B，将解释典型的HERIC逆变器装置的操作。图7是示出施加到开关元件Q21至Q26的驱动信号的图。
在第一时段，开关元件Q21和Q24由PWM驱动信号控制。在第一时段，开关元件Q22、Q23、Q25关断，开关元件Q26导通。在第一时段，当开关元件Q21和Q24导通时，电流按照电源E、开关元件21、节点A、电感器L21、负载、电感器L22、节点B、开关元件Q24和电源E的顺序流动。当开关元件Q21和Q24关断时，节点A和B处于电源E的中间电位附近。因此，二极管D21至D24都被反向偏置并且没有电流流动。因此，全桥电路22中的电流路径被中断。因此，在第一时段，如图8A所示，换向电流按照电感器L21、负载、电感器L22、开关元件Q26和二极管D205的顺序流动。
在第一时段，当开关元件Q21和Q24从关断变为导通时，如图8B所示，反向恢复电流流入二极管D205。因此，流经开关元件Q21和Q24的电流增加，结果，开关损耗增加。
在第二时段，如图7所示，开关元件Q22和Q23由PWM驱动信号控制，开关元件Q21、Q24和Q26关断，开关元件Q25导通。第二时段的操作与第一时段的操作相对。因此，当开关管Q22和Q23关断时，与第一时段类似，没有电流流经二极管D21至D24，并且换向电流在与第一时段相对的方向上按照电感器L22、负载、电感器L21、开关元件Q25和二极管D206的顺序流动。
在第二时段，当开关元件Q22和Q23从关断变为导通时，与第一时段的操作一样，反向恢复电流流入二极管D206。因此，流经开关元件Q22和Q23的电流增加，结果，开关损耗增加。
第二实施例的电路配置
图9示出了根据第二实施例的HERIC逆变器装置20。HERIC逆变器装置20包括具有HERIC逆变器电路的半导体装置21、电感器L21和L22以及电容器C。此外，HERIC逆变器装置20包括用于控制HERIC逆变器电路的开关驱动控制器(未示出)。顺便提及，在下文中，半导体装置21被称为HERIC逆变器电路21。
HERIC逆变器电路21包括全桥逆变器电路22和双向电路23。全桥逆变器电路22的配置可以与图6所示的类似。另外，具有与图6所示的相同功能的组件(除了全桥电路之外)用相同的附图标记表示，并且省略其描述。
图9所示的双向电路23包括串联电路，该串联电路包括与串联耦合在节点A与节点B之间的开关元件Q25和Q26反并联耦合的二极管和电感器。每个串联电路包括一个二极管和一个电感器。具体地，包括二极管D25和电感器L25的串联电路并联耦合到开关元件Q25。包括二极管D26和电感器L26的串联电路并联耦合到开关元件Q26。电感器L25与L26分别耦合到二极管D25和D26的阴极。
第二实施例的HERIC逆变器装置的操作
接着，将参考图10A和图10B描述根据第二实施例的HERIC逆变器装置的操作。开关元件Q21至Q26中的每个被提供有如图7所示的驱动信号。
在第一时段，开关元件Q21和Q24由PWM驱动信号控制。在第一时段，在开关元件Q21和Q24导通时流过的电流路径以及在开关元件Q21和Q24关断时流过的电流路径与上述典型的HERIC逆变器装置200相同，将省略其描述。图10A示出了在本实施例中当开关元件Q21和Q24关断时流过的电流路径。
此外，在本实施例的HERIC逆变器装置20中，当开关元件Q21和Q24从关断变为导通时，反向恢复电流在二极管D25中流动，如图10B所示。因此，流经开关元件Q21和Q24的电流增加。然而，在本实施例中，由于电感器L25被插入反向恢复电流流经的路径中，所以可以减小由于反向恢复电流导致的电流斜率的增加。结果，可以抑制当开关元件Q21和Q24导通时开关损耗的增加。
在第二时段，当开关元件Q22和Q23从关断变为导通时的开关损耗也能与第一时段的开关损耗一样得到抑制。
如上所述，为了改善HERIC逆变器电路21的开关损耗，电感器L25和L26的值需要被适当地获取。图11示出了通过模拟总输出为10kW的HERIC逆变器电路21的开关损耗而获取的结果。纵轴表示HERIC逆变器电路21的总损耗，横轴表示待被插入的电感器L1至L4的值。如图11所示，通过将HERIC逆变器电路21中的电感器L25和L26的值设置为大约160nH，可以最小化开关损耗。结果，可以理解，开关损耗可以改善约4％。顺便提及，不用说，电感器L25和L26的最佳值因响应于诸如开关元件、二极管、开关频率和输出等电路条件而不同。
以上，基于实施例对本发明人的发明进行了具体说明，但本发明不限于上述实施例，当然可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变化。

Claims (12)

1.一种半导体装置，包括：
第一输入端子和第二输入端子；
第一串联电路，具有耦合在所述第一输入端子与所述第二输入端子之间的多个开关元件；以及
多个第二串联电路，每个第二串联电路具有二极管和电感器并且被并联耦合到所述多个开关元件中的对应开关元件。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，
其中所述二极管被耦合到所述多个开关元件中的对应开关元件，以使正向电流在与以下相反的方向上流动：流经导通的所述多个开关元件中的对应开关元件的电流的方向，并且
其中所述电感器耦合到所述二极管的阴极。
3.根据权利要求1所述的半导体装置，
其中所述多个开关元件中的每个开关元件是IGBT。
4.根据权利要求1所述的半导体装置，
其中所述多个开关元件中的每个开关元件是MOSFET。
5.根据权利要求1所述的半导体装置，
其中所述多个开关元件和所述第二串联电路构成全桥逆变器电路。
6.一种逆变器装置，包括：
根据权利要求1所述的半导体装置；以及
开关驱动控制器，驱动所述多个开关元件。
7.根据权利要求1所述的半导体装置，
其中所述第一输入端子和所述第二输入端子被提供用于将DC电源耦合在所述第一输入端子与所述第二输入端子之间。
8.一种逆变器装置，包括：
第一输入端子和第二输入端子，用于将DC电源耦合在所述第一输入端子与所述第二输入端子之间；
第一串联电路，具有耦合在所述第一输入端子与所述第二输入端子之间的第一开关元件和第二开关元件；
第二串联电路，具有耦合在所述第一输入端子与所述第二输入端子之间的第三开关元件和第四开关元件；
第三串联电路，具有第一二极管和第一电感器并且被并联耦合到所述第一开关元件；
第四串联电路，具有第二二极管和第二电感器并且被并联耦合到所述第二开关元件；
第五串联电路，具有第三二极管和第三电感器并且被并联耦合到所述第三开关元件；
第六串联电路，具有第四二极管和第四电感器并且被并联耦合到所述第四开关元件；
第一输出端子，电耦合到所述第一开关元件和所述第二开关元件的接点；
第二输出端子，电耦合到所述第三开关元件和所述第四开关元件的接点；以及
开关驱动控制器，被配置为驱动所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第三开关元件和所述第四开关元件。
9.根据权利要求8所述的逆变器装置，
其中所述第一二极管耦合到所述第一开关元件以使正向电流在与流经导通的所述第一开关元件的电流的方向相反的方向上流动，
其中所述第一电感器耦合到所述第一二极管的阴极，
其中所述第二二极管耦合到所述第一开关元件以使正向电流在与流经导通的所述第二开关元件的电流的方向相反的方向上流动，
其中所述第二电感器耦合到所述第二二极管的阴极，
其中所述第三二极管耦合到所述第三开关元件以使正向电流在与流经导通的所述第三开关元件的电流的方向相反的方向上流动，
其中所述第三电感器耦合到所述第三二极管的阴极，
其中所述第四二极管耦合到所述第四开关元件以使正向电流在与流经导通的所述第四开关元件的电流的方向相反的方向上流动，
其中所述第四电感器耦合到所述第四二极管的阴极。
10.一种半导体装置，包括：
第一串联电路，具有第一开关元件和第二开关元件，并且被并联耦合到DC电源；
第二串联电路，具有第三开关元件和第四开关元件，并且被并联耦合到所述DC电源；
第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，分别被并联耦合到所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第三开关元件和所述第四开关元件；
第三串联电路，具有第五开关元件和第六开关元件并且被耦合在第一节点与第二节点之间，所述第一节点是所述第一开关元件和所述第二开关元件的接点，所述第二节点是所述第三开关元件和所述第四开关元件的接点；
第四串联电路，具有第五二极管和第一电感器，并且被并联耦合到所述第五开关元件；以及
第五串联电路，具有第六二极管和第二电感器，并且被并联耦合到所述第六开关元件。
11.根据权利要求10所述的半导体装置，
其中所述第五二极管被耦合到所述第五开关元件，以使正向电流在与流经导通的所述第五开关元件的电流的方向相反的方向上流动，
其中所述第一电感器被耦合到所述第五二极管的阴极，
其中所述第六二极管被耦合到所述第六开关元件，以使正向电流在与流经导通的所述第六开关元件的电流的方向相反的方向上流动，
其中所述第二电感器被耦合到所述第六二极管的阴极，以及
其中流经导通的所述第五开关元件的所述电流的方向不同于流经导通的所述第六开关元件的所述电流的方向。
12.一种逆变器装置，包括：
根据权利要求10所述的半导体装置；
第三电感器，具有第一端和第二端，所述第一端被耦合到所述第一节点；
第四电感器，具有第三端和第四端，所述第三端被耦合到所述第二节点；以及
电容器，被耦合在所述第二端与所述第四端之间。
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