波形转换电路以及栅极驱动电路-复审决定


发明创造名称:波形转换电路以及栅极驱动电路
外观设计名称:
决定号:197723
决定日:2019-12-12
委内编号:1F296265
优先权日:2016-07-06
申请(专利)号:201710339308.2
申请日:2017-05-15
复审请求人:台达电子工业股份有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:谢寅黎
合议组组长:郭春春
参审员:韩蓓蓓
国际分类号:H02M3/158,H02M1/08,H02M1/32
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果权利要求的技术方案相对于作为最接近的现有技术的对比文件中的一个实施例具有区别特征,而该区别特征又被该对比文件中的另一实施例所公开,且本领域技术人员在面对所要解决的技术问题时有动机将上述另一实施例中公开的技术手段应用到作为最接近的现有技术的对比文件中的一个实施例中以解决所要解决的技术问题,并获得该权利要求所实现的技术效果,则该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201710339308.2、名称为“波形转换电路以及栅极驱动电路”的发明专利申请(下文称本申请)。本申请的申请人为台达电子工业股份有限公司,申请日为2017年05月15日,优先权日为2016年07月06日,公开日为2018年01月16日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2019年04月29日发出驳回决定,以权利要求1-37不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请,具体理由是:权利要求1、14、25与对比文件1(JP2010-51165A,公开日为2010年03月04日)中的一个实施例的区别在于:并联电路中为电阻。而该区别被对比文件1中的另一个实施例公开,因此权利要求1、14、25不具备创造性。权利要求2-13、15-24、26-37的附加技术特征或被对比文件1公开、或为本领域的常用技术手段,因此权利要求2-13、15-24、26-37不具备创造性。
驳回决定所依据的文本为:申请日2017年05月15日提交的权利要求第1-37项、说明书第1-166段、说明书附图图1-14、说明书摘要、摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种波形转换电路,用以通过将来自一控制器的一控制信号施加至一开关元件的一栅极端而将上述开关元件导通以及关断,其中上述开关元件具有上述栅极端、一漏极端以及一源极端,上述波形转换电路包括:
一并联电路,包括一第一电容以及一第一电阻,其中上述并联电路耦接于上述控制器以及上述开关元件的上述栅极端之间;以及
一电压箝位单元,耦接于上述开关元件的上述栅极端以及上述源极端之间,且用以箝制上述栅极端以及上述源极端之间的跨压。
2. 如权利要求1所述的波形转换电路,其中上述控制信号的范围是自一高电压电平至一低电压电平,一第一电压是转换自上述控制信号的上述低电压电平,一第二电压是转换自上述控制信号的上述高电压电平。
3. 如权利要求2所述的波形转换电路,其中波形转换电路将上述控制信号转换至一驱动信号,其中上述驱动信号的范围是自上述第二电压至上述第一电压。
4. 如权利要求3所述的波形转换电路,其中上述第一电压是不大于上述低电压电平。
5. 如权利要求3所述的波形转换电路,其中上述第二电压是不大于上述高电压电平。
6. 如权利要求2所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一齐纳二极管,包括一阳极端以及一阴极端,其中上述阳极端耦接至上述开关元件的上述源极端,上述阴极端耦接至上述开关元件的上述栅极端,其中上述第一电压是由上述齐纳二极管的一顺向导通电压所决定,上述第二电压是由上述齐纳二极管的一反向崩溃电压所决定。
7. 如权利要求2所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一齐纳二极管,包括一阳极端以及一阴极端,其中上述阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端,上述阴极端是耦接至上述开关元件的上述源极端,其中上述第一电压是由上述齐纳二极管的一反向崩溃电压所决定,上述第二电压是由上述齐纳二极管的一顺向导通电压所决定。
8. 如权利要求2所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一二极管,包括一阳极端以及一阴极端,其中上述阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端,上述阴极端是耦接至上述开关元件的上述源极端,其中上述第二电压是由上述二极管的一顺向导通电压所决定。
9. 如权利要求2所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一第一齐纳二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中上述第一阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端;以及
一第二齐纳二极管,包括一第二阳极端以及一第二阴极端,其中上述第二阴极端是耦接至上述第一阴极端,上述第二阳极端是耦接至上述开关元件的上述源极端;
其中上述第一电压是由上述第二齐纳二极管的一第二顺向导通电压以及上述第一齐纳二极管的一第一反向崩溃电压的和所决定;
其中上述第二电压是由上述第一齐纳二极管的一第一顺向导通电压以及上述第二齐纳二极管的一第二反向崩溃电压的和所决定。
10. 如权利要求2所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一第一二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中第一阴极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端,上述第一阳极端是耦接至上述开关元件的上述源极端;以及
一第二二极管,包括一第二阳极端以及一第二阴极端,其中上述第二阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端,上述第二阴极端是耦接至上述开关元件的上述源极端;
其中上述第一电压是由上述第一二极管的一第一顺向导通电压所决定,上述第二电压是由上述第二二极管的一第二顺向导通电压所决定。
11. 如权利要求2所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一第一二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中第一阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端;以及
一齐纳二极管,包括一齐纳阳极端以及一齐纳阴极端,其中上述齐纳阳极端是耦接至上述开关元件的上述源极端,上述齐纳阴极端是耦接至上述第一阴极端;
其中上述第一电压是由上述低电压电平减去储存于上述第一电容的上述电容电压所决定,其中上述电容电压是等于上述高电压电平减去上述齐 纳二极管的一齐纳反向崩溃电压以及上述第一二极管的一第一顺向导通电压的和;
其中上述第二电压是由上述齐纳二极管的上述齐纳反向崩溃电压以及上述第一二极管的上述顺向导通电压的和所决定。
12. 如权利要求2所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一齐纳二极管,包括一齐纳阳极端以及一齐纳阴极端,其中齐纳阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端;以及
一第一二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中上述第一阳极端是耦接至上述开关元件的上述源极端,上述第一阴极端是耦接至上述齐纳阴极端;
其中上述第一电压是由上述齐纳二极管的一齐纳反向崩溃电压以及上述第一二极管的一第一顺向导通电压所决定;
其中上述第二电压是等于上述高电压电平。
13. 如权利要求2所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元以及上述开关元件是封装在一起。
14. 一种波形转换电路,用以将范围自一高电压电平至一参考节点的一低电压电平的一控制信号转换至一驱动信号,上述波形转换电路包括:
一并联电路,包括一第一电容以及一第一电阻且用以接收上述控制信号而于一第一节点产生上述驱动信号;以及
一电压箝位单元,耦接于上述第一节点以及上述参考节点之间,其中上述电压箝位单元用以箝位上述驱动信号。
15. 如权利要求14所述的波形转换电路,其中一第一电压是转换自上述控制信号的上述低电压电平,一第二电压是转换自上述控制信号的上述高电压电平,其中上述驱动信号的范围为上述第二电压至上述第一电压。
16. 如权利要求15所述的波形转换电路,其中上述第一电压是不大于上述低电压电平。
17. 如权利要求16所述的波形转换电路,其中上述第二电压是不大于上述高电压电平。
18. 如权利要求15所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一齐纳二极管,包括一阳极端以及一阴极端,其中上述阳极端耦接至 上述参考节点,上述阴极端耦接至上述第一节点,其中上述第一电压是由上述齐纳二极管的一顺向导通电压所决定,上述第二电压是由上述齐纳二极管的一反向崩溃电压所决定。
19. 如权利要求15所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一齐纳二极管,包括一阳极端以及一阴极端,其中上述阳极端是耦接至上述第一节点,上述阴极端是耦接至上述参考节点,其中上述第一电压是由上述齐纳二极管的一反向崩溃电压所决定,上述第二电压是由上述齐纳二极管的一顺向导通电压所决定。
20. 如权利要求15所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一二极管,包括一阳极端以及一阴极端,其中上述阳极端是耦接至上述第一节点,上述阴极端是耦接至上述参考节点,其中上述第二电压是由上述二极管的一顺向导通电压所决定。
21. 如权利要求15所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一第一齐纳二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中上述第一阳极端是耦接至上述第一节点;以及
一第二齐纳二极管,包括一第二阳极端以及一第二阴极端,其中上述第二阴极端是耦接至上述第一阴极端,上述第二阳极端是耦接至上述参考节点;
其中上述第一电压是由上述第二齐纳二极管的一第二顺向导通电压以及上述第一齐纳二极管的一第一反向崩溃电压的和所决定;
其中上述第二电压是由上述第一齐纳二极管的一第一顺向导通电压以及上述第二齐纳二极管的一第二反向崩溃电压的和所决定。
22. 如权利要求15所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一第一二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中第一阴极端是耦接至上述第一节点,上述第一阳极端是耦接至上述参考节点;以及
一第二二极管,包括一第二阳极端以及一第二阴极端,其中上述第二阳极端是耦接至上述第一节点,上述第二阴极端是耦接至上述参考节点;
其中上述第一电压是由上述第一二极管的一第一顺向导通电压所决定,上述第二电压是由上述第二二极管的一第二顺向导通电压所决定。
23. 如权利要求15所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一第一二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中第一阳极端是耦接至上述第一节点;以及
一齐纳二极管,包括一齐纳阳极端以及一齐纳阴极端,其中上述齐纳阳极端是耦接至上述参考节点,上述齐纳阴极端是耦接至上述第一阴极端;
其中上述第一电压是由上述低电压电平减去储存于上述第一电容的一电容电压所决定,其中上述电容电压是等于上述高电压电平减去上述齐纳二极管的一齐纳反向崩溃电压以及上述第一二极管的一第一顺向导通电压的和;
其中上述第二电压是由上述齐纳二极管的上述齐纳反向崩溃电压以及上述第一二极管的上述顺向导通电压的和所决定。
24. 如权利要求15所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一齐纳二极管,包括一齐纳阳极端以及一齐纳阴极端,其中齐纳阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端;以及
一第一二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中上述第一阳极端是耦接至上述参考节点,上述第一阴极端是耦接至上述齐纳阴极端;
其中上述第一电压是由上述齐纳二极管的一齐纳反向崩溃电压以及上述第一二极管的一第一顺向导通电压所决定;
其中上述第二电压是等于上述高电压电平。
25. 一栅极驱动电路,通过将一驱动电压施加至一开关元件的一栅极端而使得上述开关元件导通以及关断,其中上述开关元件包括上述栅极端、一漏极端以及耦接至一参考节点的一源极端,上述栅极驱动电路包括:
一控制器,由一高电压电平以及一低电压电平供电而产生一控制信号,其中上述控制信号的范围为上述高电压电平至上述参考节点的上述低电压电平;以及
一波形转换电路,接收上述控制信号而产生上述驱动信号,其中上述波形转换电路包括:
一并联电路,包括一第一电阻以及一第一电容,其中上述并联电路耦接于上述控制器以及上述开关元件的上述栅极端之间;以及
一电压箝位单元,耦接于上述开关元件的上述栅极端以及上述源极端的间,且用以箝位上述驱动信号。
26. 如权利要求25所述的栅极驱动电路,其中一第一电压是转换自上述控制信号的上述低电压电平,一第二电压是转换自上述控制信号的上述高电压电平。
27. 如权利要求25所述的栅极驱动电路,其中上述波形转换电路将范围自上述高电压电平至上述低电压电平的上述控制信号转换至范围自上述第二电压至上述第一电压的上述驱动信号。
28. 如权利要求27所述的栅极驱动电路,其中上述第一电压是不大于上述低电压电平。
29. 如权利要求27所述的栅极驱动电路,其中上述第二电压是不大于上述高电压电平。
30. 如权利要求26所述的栅极驱动电路,其中上述电压箝位单元包括:
一齐纳二极管,包括一阳极端以及一阴极端,其中上述阳极端耦接至上述开关元件的上述源极端,上述阴极端耦接至上述开关元件的上述栅极端,其中上述第一电压是由上述齐纳二极管的一顺向导通电压所决定,上述第二电压是由上述齐纳二极管的一反向崩溃电压所决定。
31. 如权利要求26所述的栅极驱动电路,其中上述电压箝位单元包括:
一齐纳二极管,包括一阳极端以及一阴极端,其中上述阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端,上述阴极端是耦接至上述开关元件的上述源极端,其中上述第一电压是由上述齐纳二极管的一反向崩溃电压所决定,上述第二电压是由上述齐纳二极管的一顺向导通电压所决定。
32. 如权利要求26所述的栅极驱动电路,其中上述电压箝位单元包括:
一二极管,包括一阳极端以及一阴极端,其中上述阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端,上述阴极端是耦接至上述开关元件的上述源极端,其中上述第二电压是由上述二极管的一顺向导通电压所决定。
33. 如权利要求26所述的栅极驱动电路,其中上述电压箝位单元包括:
一第一齐纳二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中上述第一阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端;以及
一第二齐纳二极管,包括一第二阳极端以及一第二阴极端,其中上述第二阴极端是耦接至上述第一阴极端,上述第二阳极端是耦接至上述开关元件的上述源极端;
其中上述第一电压是由上述第二齐纳二极管的一第二顺向导通电压以及上述第一齐纳二极管的一第一反向崩溃电压的和所决定;
其中上述第二电压是由上述第一齐纳二极管的一第一顺向导通电压以及上述第二齐纳二极管的一第二反向崩溃电压的和所决定。
34. 如权利要求26所述的栅极驱动电路,其中上述电压箝位单元包括:
一第一二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中第一阴极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端,上述第一阳极端是耦接至上述开关元件的上述源极端;以及
一第二二极管,包括一第二阳极端以及一第二阴极端,其中上述第二阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端,上述第二阴极端是耦接至上述开关元件的上述源极端;
其中上述第一电压是由上述第一二极管的一第一顺向导通电压所决定,上述第二电压是由上述第二二极管的一第二顺向导通电压所决定。
35. 如权利要求26所述的栅极驱动电路,其中上述电压箝位单元包括:
一第一二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中第一阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端;以及
一齐纳二极管,包括一齐纳阳极端以及一齐纳阴极端,其中上述齐纳阳极端是耦接至上述开关元件的上述源极端,上述齐纳阴极端是耦接至上述第一阴极端;
其中上述第一电压是由上述低电压电平减去储存于上述第一电容的上述电容电压所决定,其中上述电容电压是等于上述高电压电平减去上述齐纳二极管的一齐纳反向崩溃电压以及上述第一二极管的一第一顺向导通电压的和;
其中上述第二电压是由上述齐纳二极管的上述齐纳反向崩溃电压以及上述第一二极管的上述顺向导通电压的和所决定。
36. 如权利要求26所述的栅极驱动电路,其中上述电压箝位单元包括:
一齐纳二极管,包括一齐纳阳极端以及一齐纳阴极端,其中齐纳阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端;以及
一第一二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中上述第一阳极端是耦接至上述开关元件的上述源极端,上述第一阴极端是耦接至上述齐纳阴极端;
其中上述第一电压是由上述齐纳二极管的一齐纳反向崩溃电压以及上述第一二极管的一第一顺向导通电压所决定;
其中上述第二电压是等于上述高电压电平。
37. 如权利要求26所述的栅极驱动电路,其中上述电压箝位单元以及上述开关元件是封装在一起。”
申请人(下文称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年08月13日向国家知识产权局提出了复审请求,同时修改了权利要求书,包括权利要求第1-31项。修改涉及:在权利要求1中增加技术特征“其中波形转换电路将上述控制信号转换至一驱动信号,其中上述波形转换电路转换上述控制信号的范围是自一高电压电平至一低电压电平,上述驱动信号的范围是自上述第二电压至上述第一电压,其中一第一电压是转换自上述控制信号的上述低电压电平,一第二电压是转换自上述控制信号的上述高电压电平,其中上述第二电压是不大于上述高电压电平”,权利要求22(原权利要求25)中将“接收上述控制信号而产生上述驱动信号”修改为“将范围自上述高电压电平至上述低电压电平的上述控制信号转换至范围自一第二电压至一第一电压的一驱动信号,其中上述第一电压是转换自上述控制信号的上述低电压电平,上述第二电压是转换自上述控制信号的上述高电压电平,其中上述第二电压是不大于上述高电压电平”,同时删除原权利要求2、3、5、26、27、29,并对权利要求的编号以及引用权利要求的编号进行适应性修改;修改后的权利要求1、22为:
“1. 一种波形转换电路,用以通过将来自一控制器的一控制信号施加至一开关元件的一栅极端而将上述开关元件导通以及关断,其中上述开关元件具有上述栅极端、一漏极端以及一源极端,其中波形转换电路将上述控制信号转换至一驱动信号,其中上述波形转换电路转换上述控制信号的范围是自一高电压电平至一低电压电平,上述驱动信号的范围是自上述第二电压至上述第一电压,其中一第一电压是转换自上述控制信号的上述低电压电平,一第二电压是转换自上述控制信号的上述高电压电平,其中上述第二电压是不大于上述高电压电平,上述波形转换电路包括:
一并联电路,包括一第一电容以及一第一电阻,其中上述并联电路耦接于上述控制器以及上述开关元件的上述栅极端之间;以及
一电压箝位单元,耦接于上述开关元件的上述栅极端以及上述源极端之间,且用以箝制上述栅极端以及上述源极端之间的跨压。”
“22. 一栅极驱动电路,通过将一驱动电压施加至一开关元件的一栅极端而使得上述开关元件导通以及关断,其中上述开关元件包括上述栅极端、一漏极端以及耦接至一参考节点的一源极端,上述栅极驱动电路包括:
一控制器,由一高电压电平以及一低电压电平供电而产生一控制信号,其中上述控制信号的范围为上述高电压电平至上述参考节点的上述低电压电平;以及
一波形转换电路,将范围自上述高电压电平至上述低电压电平的上述控制信号转换至范围自一第二电压至一第一电压的一驱动信号,其中上述第一电压是转换自上述控制信号的上述低电压电平,上述第二电压是转换自上述控制信号的上述高电压电平,其中上述第二电压是不大于上述高电压电平,其中上述波形转换电路包括:
一并联电路,包括一第一电阻以及一第一电容,其中上述并联电路耦接于上述控制器以及上述开关元件的上述栅极端之间;以及
一电压箝位单元,耦接于上述开关元件的上述栅极端以及上述源极端之间,且用以箝位上述驱动信号。”
复审请求人认为:对比文件1没有公开权利要求1中限定的“波形转换电路转换控制信号的范围是自一高电压电平至一低电压电平,驱动信号的范围是自第二电压至第一电压,其中一第一电压是转换自上述控制信号的上述低电平电压,一第二电平是转换自上述控制信号的上述高电平电平,其中上述第二电压是不大于上述高电压电平”,通过上述区别,本申请能够将适用于硅金氧半场效应晶体管(Si MOSFET)的栅极驱动电压转换至常闭型氮化镓场效晶体管(GaN FET),而且不会降低切换速度亦不须提供额外负电压源来关断常闭型氮化镓场效晶体管。因此,本申请具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年08月21日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为:对比文件1公开了适用于GaN FET,能够实现降低切换速度且不需提供额外负电压源来关断的技术效果,其电路结构和工作原理与本申请一致。对比文件1公开了波形转换电路,转换由开关115、116等产生的控制信号,控制信号是自一高电平电源电压114至一低电平接地电平;对比文件1公开了开关控制电路101的电源电压114是12V,驱动半导体元件100导通的门极驱动电压是7V,可见对比文件1已经公开了驱动信号的范围是自第二电压至第一电压,第一电压是转换自上述控制信号的低电平,第二电压是转换自控制信号的高电平,第二电压不大于上述高电平。因而坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年10月15日向复审请求人发出复审通知书,指出权利要求1-31不具备专利法第22条第3款规定的创造性,具体理由如下:权利要求1、11、22与对比文件1的一个实施例的区别在于:并联电路,包括第一电容及第一电阻。上述区别被对比文件1中的另一个实施例所公开,因此权利要求1、11、22不具备创造性。权利要求2-10、12-21、23-31的附加技术特征或被对比文件1公开、或为本领域常用的技术手段,因此权利要求2-10、12-21、23-31也不具备创造性。针对复审请求人的意见,合议组认为:复审请求人认为的本申请与对比文件1的区别实际已被对比文件1所公开;对比文件1也公开了可用于GaN型晶体管,以及根据GaN型晶体管的特性相应地设置齐纳二极管的箝位电压;并且对比文件1也是为了解决开关元件的高速切换和稳定驱动控制的技术问题,同样解决了复审请求人所陈述的“能够将适用于硅金氧半场效应晶体管(Si MOSFET)的栅极驱动电压转换至常闭型氮化镓场效晶体管(GaN FET),而且不会降低切换速度亦不须提供额外负电压源来关断常闭型氮化镓场效晶体管”的技术问题。因此,本申请不具备创造性。
复审请求人于2019年12月02日提交了意见陈述书,并修改了权利要求书,包括第1-27项,修改涉及:将原权利要求2、13、23作为新的独立权利要求1、10、19,删除原权利要求2、12、13、23,并对权利要求的编号以及引用权利要求的编号进行适应性修改。
修改后的权利要求书如下:
“1. 一种波形转换电路,用以通过将来自一控制器的一控制信号施加至一开关元件的一栅极端而将上述开关元件导通以及关断,其中上述开关元件具有上述栅极端、一漏极端以及一源极端,其中波形转换电路将上述控制信号转换至一驱动信号,其中上述波形转换电路转换上述控制信号的范围是自一高电压电平至一低电压电平,上述驱动信号的范围是自上述第二电压至上述第一电压,其中一第一电压是转换自上述控制信号的上述低电压电平,一第二电压是转换自上述控制信号的上述高电压电平,其中上述第二电压是不大于上述高电压电平,上述波形转换电路包括:
一并联电路,包括一第一电容以及一第一电阻,其中上述并联电路耦接于上述控制器以及上述开关元件的上述栅极端之间;以及
一电压箝位单元,耦接于上述开关元件的上述栅极端以及上述源极端之间,且用以箝制上述栅极端以及上述源极端之间的跨压,
其中上述第一电压是不大于上述低电压电平。
2. 如权利要求1所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一齐纳二极管,包括一阳极端以及一阴极端,其中上述阳极端耦接至上述开关元件的上述源极端,上述阴极端耦接至上述开关元件的上述栅极端,其中上述第一电压是由上述齐纳二极管的一顺向导通电压所决定,上述第二电压是由上述齐纳二极管的一反向崩溃电压所决定。
3. 如权利要求1所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一齐纳二极管,包括一阳极端以及一阴极端,其中上述阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端,上述阴极端是耦接至上述开关元件的上述源极端,其中上述第一电压是由上述齐纳二极管的一反向崩溃电压所决定,上述第二电压是由上述齐纳二极管的一顺向导通电压所决定。
4. 如权利要求1所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一二极管,包括一阳极端以及一阴极端,其中上述阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端,上述阴极端是耦接至上述开关元件的上述源极端,其中上述第二电压是由上述二极管的一顺向导通电压所决定。
5. 如权利要求1所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一第一齐纳二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中上述第一阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端;以及
一第二齐纳二极管,包括一第二阳极端以及一第二阴极端,其中上述第二阴极端是耦接至上述第一阴极端,上述第二阳极端是耦接至上述开关元件的上述源极端;
其中上述第一电压是由上述第二齐纳二极管的一第二顺向导通电压以及上述第一齐纳二极管的一第一反向崩溃电压的和所决定;
其中上述第二电压是由上述第一齐纳二极管的一第一顺向导通电压以及上述第二齐纳二极管的一第二反向崩溃电压的和所决定。
6. 如权利要求1所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一第一二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中第一阴极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端,上述第一阳极端是耦接至上述开关元件的上述源极端;以及
一第二二极管,包括一第二阳极端以及一第二阴极端,其中上述第二阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端,上述第二阴极端是耦接至上述开关元件的上述源极端;
其中上述第一电压是由上述第一二极管的一第一顺向导通电压所决定,上述第二电压是由上述第二二极管的一第二顺向导通电压所决定。
7. 如权利要求1所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一第一二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中第一阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端;以及
一齐纳二极管,包括一齐纳阳极端以及一齐纳阴极端,其中上述齐纳阳极端是耦接至上述开关元件的上述源极端,上述齐纳阴极端是耦接至上述第一阴极端;
其中上述第一电压是由上述低电压电平减去储存于上述第一电容的上述电容电压所决定,其中上述电容电压是等于上述高电压电平减去上述齐纳二极管的一齐纳反向崩溃电压以及上述第一二极管的一第一顺向导通电压的和;
其中上述第二电压是由上述齐纳二极管的上述齐纳反向崩溃电压以及上述第一二极管的上述顺向导通电压的和所决定。
8. 如权利要求1所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一齐纳二极管,包括一齐纳阳极端以及一齐纳阴极端,其中齐纳阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端;以及
一第一二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中上述第一阳极端是耦接至上述开关元件的上述源极端,上述第一阴极端是耦接至上述齐纳阴极端;
其中上述第一电压是由上述齐纳二极管的一齐纳反向崩溃电压以及上述第一二极管的一第一顺向导通电压所决定;
其中上述第二电压是等于上述高电压电平。
9. 如权利要求1所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元以及上述开关元件是封装在一起。
10. 一种波形转换电路,用以将范围自一高电压电平至一参考节点的一低电压电平的一控制信号转换至一驱动信号,上述波形转换电路包括:
一并联电路,包括一第一电容以及一第一电阻且用以接收上述控制信号而于一第一节点产生上述驱动信号;以及
一电压箝位单元,耦接于上述第一节点以及上述参考节点之间,其中上述电压箝位单元用以箝位上述驱动信号,
其中一第一电压是转换自上述控制信号的上述低电压电平,一第二电压是转换自上述控制信号的上述高电压电平,其中上述驱动信号的范围为上述第二电压至上述第一电压,
其中上述第一电压是不大于上述低电压电平。
11. 如权利要求10所述的波形转换电路,其中上述第二电压是不大于上述高电压电平。
12. 如权利要求10所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一齐纳二极管,包括一阳极端以及一阴极端,其中上述阳极端耦接至上述参考节点,上述阴极端耦接至上述第一节点,其中上述第一电压是由上述齐纳二极管的一顺向导通电压所决定,上述第二电压是由上述齐纳二极管的一反向崩溃电压所决定。
13. 如权利要求10所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一齐纳二极管,包括一阳极端以及一阴极端,其中上述阳极端是耦接至上述第一节点,上述阴极端是耦接至上述参考节点,其中上述第一电压是由上述齐纳二极管的一反向崩溃电压所决定,上述第二电压是由上述齐纳二极管的一顺向导通电压所决定。
14. 如权利要求10所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一二极管,包括一阳极端以及一阴极端,其中上述阳极端是耦接至上述第一节点,上述阴极端是耦接至上述参考节点,其中上述第二电压是由上述二极管的一顺向导通电压所决定。
15. 如权利要求10所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一第一齐纳二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中上述第一阳极端是耦接至上述第一节点;以及
一第二齐纳二极管,包括一第二阳极端以及一第二阴极端,其中上述第二阴极端是耦接至上述第一阴极端,上述第二阳极端是耦接至上述参考节点;
其中上述第一电压是由上述第二齐纳二极管的一第二顺向导通电压以及上述第一齐纳二极管的一第一反向崩溃电压的和所决定;
其中上述第二电压是由上述第一齐纳二极管的一第一顺向导通电压以及上述第二齐纳二极管的一第二反向崩溃电压的和所决定。
16. 如权利要求10所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一第一二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中第一阴极端是耦接至上述第一节点,上述第一阳极端是耦接至上述参考节点;以及
一第二二极管,包括一第二阳极端以及一第二阴极端,其中上述第二阳极端是耦接至上述第一节点,上述第二阴极端是耦接至上述参考节点;
其中上述第一电压是由上述第一二极管的一第一顺向导通电压所决定,上述第二电压是由上述第二二极管的一第二顺向导通电压所决定。
17. 如权利要求10所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一第一二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中第一阳极端是耦接至上述第一节点;以及
一齐纳二极管,包括一齐纳阳极端以及一齐纳阴极端,其中上述齐纳阳极端是耦接至上述参考节点,上述齐纳阴极端是耦接至上述第一阴极端;
其中上述第一电压是由上述低电压电平减去储存于上述第一电容的一电容电压所决定,其中上述电容电压是等于上述高电压电平减去上述齐纳二极管的一齐纳反向崩溃电压以及上述第一二极管的一第一顺向导通电压的和;
其中上述第二电压是由上述齐纳二极管的上述齐纳反向崩溃电压以及上述第一二极管的上述顺向导通电压的和所决定。
18. 如权利要求10所述的波形转换电路,其中上述电压箝位单元包括:
一齐纳二极管,包括一齐纳阳极端以及一齐纳阴极端,其中齐纳阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端;以及
一第一二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中上述第一阳极端是耦接至上述参考节点,上述第一阴极端是耦接至上述齐纳阴极端;
其中上述第一电压是由上述齐纳二极管的一齐纳反向崩溃电压以及上述第一二极管的一第一顺向导通电压所决定;
其中上述第二电压是等于上述高电压电平。
19. 一栅极驱动电路,通过将一驱动电压施加至一开关元件的一栅极端而使得上述开关元件导通以及关断,其中上述开关元件包括上述栅极端、一漏极端以及耦接至一参考节点的一源极端,上述栅极驱动电路包括:
一控制器,由一高电压电平以及一低电压电平供电而产生一控制信号,其中上述控制信号的范围为上述高电压电平至上述参考节点的上述低电压电平;以及
一波形转换电路,将范围自上述高电压电平至上述低电压电平的上述控制信号转换至范围自一第二电压至一第一电压的一驱动信号,其中上述第一电压是转换自上述控制信号的上述低电压电平,上述第二电压是转换自上述控制信号的上述高电压电平,其中上述第二电压是不大于上述高电压电平,其中上述波形转换电路包括:
一并联电路,包括一第一电阻以及一第一电容,其中上述并联电路耦接于上述控制器以及上述开关元件的上述栅极端之间;以及
一电压箝位单元,耦接于上述开关元件的上述栅极端以及上述源极端之间,且用以箝位上述驱动信号,其中上述第一电压是不大于上述低电压电平。
20. 如权利要求19所述的栅极驱动电路,其中上述电压箝位单元包括:
一齐纳二极管,包括一阳极端以及一阴极端,其中上述阳极端耦接至上述开关元件的上述源极端,上述阴极端耦接至上述开关元件的上述栅极端,其中上述第一电压是由上述齐纳二极管的一顺向导通电压所决定,上述第二电压是由上述齐纳二极管的一反向崩溃电压所决定。
21. 如权利要求19所述的栅极驱动电路,其中上述电压箝位单元包括:
一齐纳二极管,包括一阳极端以及一阴极端,其中上述阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端,上述阴极端是耦接至上述开关元件的上述源极端,其中上述第一电压是由上述齐纳二极管的一反向崩溃电压所决定,上述第二电压是由上述齐纳二极管的一顺向导通电压所决定。
22. 如权利要求19所述的栅极驱动电路,其中上述电压箝位单元包括:
一二极管,包括一阳极端以及一阴极端,其中上述阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端,上述阴极端是耦接至上述开关元件的上述源极端,其中上述第二电压是由上述二极管的一顺向导通电压所决定。
23. 如权利要求19所述的栅极驱动电路,其中上述电压箝位单元包括:
一第一齐纳二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中上述第一阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端;以及
一第二齐纳二极管,包括一第二阳极端以及一第二阴极端,其中上述第二阴极端是耦接至上述第一阴极端,上述第二阳极端是耦接至上述开关元件的上述源极端;
其中上述第一电压是由上述第二齐纳二极管的一第二顺向导通电压以及上述第一齐纳二极管的一第一反向崩溃电压的和所决定;
其中上述第二电压是由上述第一齐纳二极管的一第一顺向导通电压以及上述第二齐纳二极管的一第二反向崩溃电压的和所决定。
24. 如权利要求19所述的栅极驱动电路,其中上述电压箝位单元包括:
一第一二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中第一阴极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端,上述第一阳极端是耦接至上述开关元件的上述源极端;以及
一第二二极管,包括一第二阳极端以及一第二阴极端,其中上述第二阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端,上述第二阴极端是耦接至上述开关元件的上述源极端;
其中上述第一电压是由上述第一二极管的一第一顺向导通电压所决定,上述第二电压是由上述第二二极管的一第二顺向导通电压所决定。
25. 如权利要求19所述的栅极驱动电路,其中上述电压箝位单元包括:
一第一二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中第一阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端;以及
一齐纳二极管,包括一齐纳阳极端以及一齐纳阴极端,其中上述齐纳阳极端是耦接至上述开关元件的上述源极端,上述齐纳阴极端是耦接至上述第一阴极端;
其中上述第一电压是由上述低电压电平减去储存于上述第一电容的上述电容电压所决定,其中上述电容电压是等于上述高电压电平减去上述齐纳二极管的一齐纳反向崩溃电压以及上述第一二极管的一第一顺向导通电压的和;
其中上述第二电压是由上述齐纳二极管的上述齐纳反向崩溃电压以及上述第一二极管的上述顺向导通电压的和所决定。
26. 如权利要求19所述的栅极驱动电路,其中上述电压箝位单元包括:
一齐纳二极管,包括一齐纳阳极端以及一齐纳阴极端,其中齐纳阳极端是耦接至上述开关元件的上述栅极端;以及
一第一二极管,包括一第一阳极端以及一第一阴极端,其中上述第一阳极端是耦接至上述开关元件的上述源极端,上述第一阴极端是耦接至上述齐纳阴极端;
其中上述第一电压是由上述齐纳二极管的一齐纳反向崩溃电压以及上述第一二极管的一第一顺向导通电压所决定;
其中上述第二电压是等于上述高电压电平。
27. 如权利要求19所述的栅极驱动电路,其中上述电压箝位单元以及上述开关元件是封装在一起。”
复审请求人认为:(1)对比文件1中当开关115断开、开关116导通时,GIT开关元件110的栅极所接的低压电位为零电压电位;而本申请中,第一电位是比零电压电位还低的负电压电位。(2)单一电阻器件与恒电流电路并非等同,是两种完全不同的器件,理想恒流源绝非一般单一电阻元件可轻易达成相同的技术效果并等效替换之。(3)对比文件1针对GIT工艺制作的GaN器件来设计驱动电路,其需要提供稳定的Igs电流,以达到最佳驱动条件;而本申请应用于一般常闭型GaN场效晶体管,针对一般常闭型GaN场效晶体管的栅极耐压较低以及临界电压过低的问题提出解决方案。因此,本申请具备创造性。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
(一)审查文本的认定
复审请求人于2019年12月02日提交了修改后的权利要求第1-27项。经审查,上述修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审决定针对的审查文本为:2019年12月02日提交的权利要求第1-27项,申请日2017年05月15日提交的说明书第1-166段、说明书附图图1-14、说明书摘要、摘要附图。
(二)关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定,创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
如果权利要求的技术方案相对于作为最接近的现有技术的对比文件中的一个实施例具有区别特征,而该区别特征又被该对比文件中的另一实施例所公开,且本领域技术人员在面对所要解决的技术问题时有动机将上述另一实施例中公开的技术手段应用到作为最接近的现有技术的对比文件中的一个实施例中以解决所要解决的技术问题,并获得该权利要求所实现的技术效果,则该权利要求不具备创造性。
本复审决定所引用的对比文件与驳回决定和复审通知书中所引用的对比文件相同,即:
对比文件1:JP2010-51165A,公开日为2010年03月04日。
1、权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1要求保护一种波形转换电路。对比文件1公开了一种波形转换电路,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第6-52段及附图1-5):
用以通过将来自开关115和开关116构成的电路(即控制器)的连接点输出信号(即控制信号)施加至开关元件110的栅极端而将上述开关元件110导通以及关断,其中上述开关元件110具有栅极端、漏极端以及源极端,波形转换电路转换上述连接点输出信号转换至开关元件110的驱动信号;
当开关115导通、开关116断开时,此时连接点输出信号为栅极驱动电源114的电压信号(即控制信号的高电压电平);当开关115断开、开关116导通时,此时连接点输出信号为接地信号(即控制信号的低电压电平),因此公开了波形转换电路转换控制信号的范围是自一高电压电平至一低电压电平;
当开关115导通、开关116断开时,栅极驱动电源114通过恒电流电路117连接至开关元件110的栅极,栅极驱动电源114的电压经电容119和开关元件110的栅极端、源极端之间的电容进行分压(即第二电压,第二电压转换自控制信号的高电平电压,第二电压不大于上述高电平电压)提供给开关元件110的栅极作为驱动信号(参见说明书第41段及附图4);当开关115断开、开关116导通时,开关元件110的栅极通过电容119接地(参见说明书第42段及附图4,即第一电压转换自控制信号的低电压电压),因此公开了驱动信号的范围是自上述第二电压至上述第一电压;
波形转换电路包括(参见附图4):
并联电路,包括电容119以及恒电流电路117,其中上述并联电路耦接于上述开关115和开关116的连接点与开关元件110的栅极端之间;以及
电压箝位单元120,耦接于开关元件110的栅极端以及源极端之间,且用以箝制上述栅极端以及上述源极端之间的跨压;
开关元件110的栅极通过电容119接地(参见说明书第42段及附图4,即第一电压不大于上述低电平电压)。
权利要求1与对比文件1的一个实施例的区别在于:并联电路,包括第一电容及第一电阻。基于上述区别,权利要求1的技术方案实际解决的技术问题是:提供一种限制栅极端电流的电路。对比文件1的另一实施例(参见说明书第24段及附图1)公开了一种在控制信号和开关元件100之间连接的并联电路,包括电容105以及电阻104。因此,上述区别特征已被对比文件1的另一实施例公开,并且上述技术特征在对比文件1的另一实施例中所起的作用同上述区别特征在权利要求1的技术方案中所起的作用相同,都是为了限制栅极端的电流。因此,对比文件1的另一实施例给出了技术启示。
由于对比文件1的附图4中公开的并联电路中采用了电容119和恒电流电路117的并联电路,恒电流电路117中具有恒电流二极管,其具有较大的动态阻抗,用于限制电路中的电流,在此基础上,本领域技术人员采用对比文件1的附图1中公开的电容与电阻的并联电路用来实现相同的限流功能,并不需要付出创造性的劳动,也不会带来任何预料不到的技术效果。
因此,权利要求1相对于对比文件1中公开的两个实施例的结合对于本领域的技术人员来说是显而易见的,权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2对权利要求1作了进一步限定。其附加技术特征已被对比文件1公开(参见附图4):电压箝位单元包括:齐纳二极管120,包括阳极端及阴极端,其中阳极端耦接至开关元件110的源极端,阴极端耦接至开关元件的栅极端,当开关元件110的栅极通过电容119接地时,开关元件110的栅极电压由齐纳二极管的顺向导通电压所决定(即第一电压由齐纳二极管的顺向导通电压所决定),当开关元件的栅极连接至栅极驱动电源114时,开关元件110的栅极电压由齐纳二极管的反向崩溃电压所决定(即第二电压由齐纳二极管的反向崩溃电压所决定)。因此,当权利要求1不具备创造性时,其从属权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、权利要求3-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3-8对权利要求1作了进一步限定。其附加技术特征限定了电压箝位单元的多种连接结构。对于本领域的技术人员来说,齐纳二极管和二极管都是本领域常见的电压箝位器件,齐纳二极管在正向导通时具有顺向导通电压,在反向截止时具有反向崩溃电压,二极管在正向导通时具有顺向导通电压,在反向截止时能承受反向截止电压;在对比文件1公开了使用齐纳二极管作为栅极电压箝位的基础上,本领域技术人员容易想到利用齐纳二极管以及二极管的工作性能来组合电路为栅极电压提供电压箝位。如:采用齐纳二极管作为电压箝位单元,将其阳极端耦接至开关元件的栅极端,将其阴极端耦接至开关元件的源极端,使开关元件在导通或关断时的栅极电压分别由顺向导通电压或反向崩溃电压所决定;采用二极管作为电压箝位单元,将二极管的阳极端耦接至开关元件的栅极端,将阴极端耦接至开关元件的源极端,使开关元件的栅极电压由二极管的顺向导通电压所决定;将两个齐纳二极管的阴极端串联组合在一起作为电压箝位单元,两个阳极端分别连接至开关元件的栅极端和源极端,使开关元件在导通或关断时栅极电压分别由一个齐纳二极管的顺向导通电压与另一个齐纳二极管的反向崩溃电压之和或者一个齐纳二极管的反向崩溃电压与另一个齐纳二极管的顺向导通电压之和所决定;将两个二极管反并联组合在一起作为电压箝位单元,连接在开关元件的栅极端和源极端之间,使开关元件在导通或关断时栅极电压分别由其中一个二极管的顺向导通电压或另一个二极管的顺向导通电压所决定;将二极管与齐纳二极管串联组合在一起作为电压箝位单元,二极管的阳极端耦接至开关元件的栅极端,齐纳二极管的阴极端耦接至二极管的阴极端,齐纳二极管的阳极端耦接至开关元件的源极端,使得开关元件在导通时的栅极电压由齐纳二极管的反向崩溃电压以及二极管的顺向导通电压的和所决定,开关元件在断开时的栅极电压由低电压电平减去储存于第一电容的电容电压所决定,电容电压等于高电平电压减去齐纳二极管的反向崩溃电压以及二极管的顺向导通电压的和;将齐纳二极管与二极管串联组合在一起作为电压箝位单元,齐纳二极管的阳极端耦接至开关元件的栅极端,齐纳二极管的阴极端耦接至二极管的阴极端,二极管的阳极端耦接至开关元件的源极端,使得开关元件在导通时的栅极电压等于高电平电压,开关元件在断开时的栅极电压由齐纳二极管的反向崩溃电压以及二极管的顺向导通电压所决定。上述组合的电压箝位单元在波形转换电路中都是用于对开关元件在导通或断开时的栅极电压进行箝位,以起到保护开关元件的作用,本领域技术人员可以根据需要进行选择和设置。因此,当权利要求1不具备创造性时,其从属权利要求3-8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、权利要求9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求9对权利要求1作了进一步限定。对于本领域技术人员来说,电压箝位单元设置在开关元件的外部还是同开关元件封装在一起,均是本领域的常规设置。因此,当权利要求1不具备创造性时,其从属权利要求9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5、权利要求10不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求10要求保护一种波形转换电路。对比文件1公开了一种波形转换电路,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第6-52段及附图1-5):
用以将范围自栅极驱动电源114的电压信号(即高电压电压)至接地端的信号(即参考节点的低电压电平)的控制信号转换至开关元件110的驱动信号,
波形转换电路包括(参见附图4):
并联电路,包括电容119以及恒电流电路117,其中上述并联电路耦接于上述开关115和开关116的连接点与开关元件110的栅极端之间(即用以接收控制信号而于第一节点产生驱动信号);以及
电压箝位单元120,耦接于开关元件的栅极端(即第一节点)以及接地端(即参考节点)之间,用以箝位开关元件110的栅极驱动信号;
当开关115断开、开关116导通时,开关元件110的栅极通过电容119接地(参见说明书第42段及图4,即第一电压转换自控制信号的低电压电压,第一电压不大于上述低电平电压),当开关115导通、开关116断开时,栅极驱动电源114通过恒电流电路117连接至开关元件110的栅极,栅极驱动电源114的电压经电容119和开关元件110的栅极、源极之间的电容进行分压(即第二电压转换自控制信号的高电平电压)提供给开关元件110的栅极(参见说明书第41段及图4);因此公开了驱动信号的范围是自第二电压至第一电压。
权利要求10与对比文件1的一个实施例的区别在于:并联电路,包括第一电容及第一电阻。基于上述区别,权利要求10的技术方案实际解决的技术问题是:提供一种限制栅极端电流的电路。对比文件1的另一实施例(参见说明书第24段及附图1)公开了一种在控制信号和开关元件100之间连接的并联电路,包括电容105以及电阻104。因此,上述区别特征已被对比文件1的另一实施例公开,并且上述技术特征在对比文件1的另一实施例中所起的作用同上述区别特征在权利要求10的技术方案中所起的作用相同,都是为了限制栅极端的电流。因此,对比文件1的另一实施例给出了技术启示。
由于对比文件1的附图4中公开的并联电路中采用了电容119和恒电流电路117的并联电路,恒电流电路117中具有恒电流二极管,其具有较大的动态阻抗,用于限制电路中的电流,在此基础上,本领域技术人员采用对比文件1的附图1中公开的电容与电阻的并联电路用来实现相同的功能,并不需要付出创造性的劳动,也不会带来任何预料不到的技术效果。
因此,权利要求10相对于对比文件1中公开的两个实施例的结合对于本领域的技术人员来说是显而易见的,权利要求10不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6、权利要求11-12不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求11-12对权利要求10作了进一步限定。其附加技术特征已被对比文件1公开(参见说明书第6-52段及附图1-5):当开关115导通、开关116断开时,栅极驱动电源114通过恒电流电路117连接至开关元件110的栅极,栅极驱动电源114的电压经电容119和开关元件110的栅极、源极之间的电容进行分压(即第二电压转换自控制信号的高电平电压,第二电压不大于上述高电平电压)提供给开关元件110的栅极(参见说明书第41段及图4);电压箝位单元包括:齐纳二极管120,包括阳极端及阴极端,其中阳极端耦接至接地端(即参考节点),阴极端耦接至开关元件的栅极端(即第一节点),当开关元件110的栅极通过电容119接地时,开关元件110的栅极电压由齐纳二极管的顺向导通电压所决定(即第一电压由齐纳二极管的顺向导通电压所决定),当开关元件的栅极通过电容119连接至栅极驱动电源114时,开关元件110的栅极电压由齐纳二极管的反向崩溃电压所决定(即第二电压由齐纳二极管的反向崩溃电压所决定)。因此,在其引用的权利要求不具备创造性时,从属权利要求11-12也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
7、权利要求13-18不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求13-18对权利要求10作了进一步限定。其附加技术特征所限定的各种电压箝位单元均为本领域常用的技术手段(参见上文关于权利要求3-8的评述),在对比文件1公开了齐纳二极管120连接于接地端和开关元件110的栅极端的基础上,本领域技术人员根据需要选择其它的电压箝位单元是容易想到的。因此,当权利要求10不具备创造性时,其从属权利要求13-18也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
8、权利要求19不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求19要求保护一种栅极驱动电路。对比文件1公开了一种栅极驱动电路,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第6-52段及附图1-5):
通过将驱动电压施加至开关元件110的栅极端使得开关元件导通以及关断,其中上述开关元件110具有栅极端、漏极端以及接地(即耦接至一参考节点)的源极端,栅极驱动电路包括:
开关115和开关116连接构成的电路(即控制器),其中,开关115的一端连接栅极驱动电源114(即高电平电压),开关115的另一端连接开关116的一端,开关116的另一端接地(即参考节点的低电平电压),开关115和开关116的连接点输出栅极驱动电源114的电压信号或者接地信号作为控制信号(即由一高电平以及一低电压电平供电而产生控制信号,控制信号的范围为高电压电平至参考节点的低电压电平);以及
波形转换电路,当开关115导通、开关116断开时,栅极驱动电源114通过恒电流电路117连接至开关元件110的栅极,栅极驱动电源114的电压经电容119和开关元件110的栅极端、源极端之间的电容进行分压(即第二电压,第二电压转换自控制信号的高电平电压,第二电压不大于上述高电平电压)提供给开关元件110的栅极作为驱动信号(参见说明书第41段及附图4);当开关115断开、开关116导通时,开关元件110的栅极通过电容119接地(参见说明书第42段及附图4,即第一电压转换自控制信号的低电压电压),因此公开了将范围自高电压电平至低电压电平的控制信号转换至范围自第二电压至第一电压的驱动信号;
波形转换电路包括(参见附图4):
并联电路,包括电容119以及恒电流电路117,其中上述并联电路耦接于上述开关115和开关116的连接点与开关元件110的栅极端之间;以及
电压箝位单元120,耦接于开关元件的栅极端以及源极端之间,且用以箝制上述栅极端的驱动信号;
开关元件110的栅极通过电容119接地(参见说明书第42段及附图4,即第一电压不大于上述低电平电压)。
权利要求19与对比文件1的一个实施例的区别在于:并联电路,包括第一电容及第一电阻。基于上述区别,权利要求19的技术方案实际解决的技术问题是:提供一种限制栅极端电流的电路。对比文件1的另一实施例(参见说明书第24段及附图1)公开了一种在控制信号和开关元件100之间连接的并联电路,包括电容105以及电阻104。因此,上述区别特征已被对比文件1的另一实施例公开,并且上述技术特征在对比文件1的另一实施例中所起的作用同上述区别特征在权利要求19的技术方案中所起的作用相同,都是为了限制栅极端的电流。因此,对比文件1的另一实施例给出了技术启示。
由于对比文件1的附图4中公开的并联电路中采用了电容119和恒电流电路117的并联电路,恒电流电路117中具有恒电流二极管,其具有较大的动态阻抗,用于限制电路中的电流,在此基础上,本领域技术人员采用对比文件1的附图1中公开的电容与电阻的并联电路用来实现相同的功能,并不需要付出创造性的劳动,也不会带来任何预料不到的技术效果。
因此,权利要求19相对于对比文件1中公开的两个实施例的结合对于本领域的技术人员来说是显而易见的,权利要求19不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
9、权利要求20-27不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求20-27对权利要求19作了进一步的限定。权利要求20-27的附加技术特征与权利要求2-9的附加技术特征一一对应,基于相同的理由和证据,上述附加技术特征要么被对比文件1公开要么为本领域常用的技术手段。因此,当权利要求19不具备创造性时,其从属权利要求20-27也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(三)针对复审请求人相关意见的评述
对于复审请求人陈述的上述意见,合议组答复如下:
(1)权利要求的保护范围由权利要求中的技术特征所限定。权利要求1中限定了“第一电压是不大于上述低电压电平”,包括第一电压等于和小于低电压电平两种情形,因此对比文件1公开的接地零电压,即公开了第一电压等于低电压电平的情形,因此对比文件1公开了上述技术特征。此外,基于GaN场效晶体管的栅源极的电压要求,将栅极电压设置为负电压,是本领域技术人员的常规设置。
(2)对比文件1的附图4公开了一种在控制信号和开关元件110之间连接的电容119和恒电流电路117的并联电路,恒电流电路117中具有恒电流二极管,其具有较大的动态阻抗,用于限制电路中的电流;对比文件1的另一实施例(参见说明书第24段及附图1)公开了一种在控制信号和开关元件100之间连接的并联电路,包括电容105以及电阻104。因此,对比文件1公开了使用电容和电阻的并联电路连接于控制器与开关元件的栅极端之间的连接形式。本领域技术人员在对栅极的驱动电路进行设置时,可根据需要对上述两种电路进行选择,并不需要付出创造性的劳动,也不会带来任何预料不到的技术效果。
(3)本申请的权利要求中并未限定开关元件的具体类型,并且对比文件1已公开了权利要求中波形转换电路、栅极驱动电路的基本的电路结构及发明构思,因此并不能因对比文件1与本申请说明书中记载的开关元件的具体类型不同,而体现出权利要求的创造性。此外,对比文件1公开的驱动电路正是为了解决宽带隙半导体在驱动时所需的稳定栅极电压的问题(参见说明书第6-8段),基于对比文件1中所使用的与本申请相同的晶体管的材料特性,在满足其栅极驱动要求时,同样解决了本申请所要解决的栅极耐压较低以及临界电压过低的问题。
因此,合议组对于复审请求人的意见不予支持。
综上所述,合议组依法作出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2019年04月29日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


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