功率半导体模块的制作方法

功率半导体模块的制作方法
【专利摘要】描述一种功率半导体模块，其包括：功率电子电路；测量电路，该测量电路被构造用于测量至少一个在功率电子电路中出现的物理参数并且使代表所测量的参数的测量信号可供使用；具有初级侧和次级侧的传输单元；与次级侧耦合的发射电路；和与初级侧耦合并且通过该传输单元与发射电路电分离的分析电路。分析电路被构造用于将交流电压输送给传输单元的初级侧，由此在初级侧上相应的初级电流流动，这又在传输单元的次级侧上引起次级电流，该次级电流被输送给发射电路。发射电路被构造用于从测量电路接收测量信号并且按照测量信号调制次级电流，这引起初级电流的相应的调制。分析电路被构造用于分析初级电流的调制并且产生依赖于该分析的输出信号。
【专利说明】功率半导体模块

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种功率半导体模块，该功率半导体模块具有功率电子电路和用于测量并且用于传输测量数据的电路装置、特别是具有用于测量和传输该功率电子电路的参数的装置，其中所述测量数据包括该电路装置的电压供应。

【背景技术】
[0002]在电子电路中，为了监控特别是功率半导体经常测量不同的参数。高的运行温度以及热交变应力例如可能显著地影响部件效率和部件的故障安全性。为了避免部件的故障，因此测量例如温度，以便可以在超过极限值时采取安全措施。但是也可以测量其它的参数、如电流或电压。
[0003]在整流器(变流器)中测量例如温度和中间电路电压(DC link voltage, DC链路电压)。整流器的功率半导体元件在此被供应高电压(例如0.3 — 1.7 kV)，而执行测量和测量数据处理的测量电路以及分析电路以低的供电电压(例如15 V)来工作。为此，测量电子设备大多与分析电子设备电分离。
[0004]通常，用于变流器的控制电路通过具有加强绝缘的变压器(reinforcedinsulat1n transformer (加强绝缘变压器))来供电。从可以是控制电路的部分的测量电路到分析电路的数据传输通过单独的传输器或通过光电耦合器来进行。为此需要多个部件，由此得出总模块的高的空间需求和高的成本。


【发明内容】

[0005]本发明的任务是，使相对于现有技术改进的电路装置可供使用，该电路装置能够更紧凑地并且成本更低地实现。
[0006]该任务通过根据权利要求1的装置和根据权利要求25的方法来解决。
[0007]—种功率半导体模块被描述。根据本发明的第一方面，该功率半导体模块包括功率电子电路以及测量电路，该测量电路被构造用于测量至少一个在功率电子电路中出现的物理参数并且使测量信号可供使用，该测量信号代表所测量的参数(Mx)。此外，该功率半导体模块包括具有初级侧和次级侧的传输单元、与次级侧耦合的发射电路、和分析电路，该分析电路与初级侧耦合并且通过该传输单元与发射电路电分离。该分析电路被构造用于将交流电压输送给传输单元的初级侧，由此在初级侧上相应的初级电流流动，这又在传输单元的次级侧上引起次级电流，该次级电流被输送给发射电路。该发射电路被构造用于从测量电路接收测量信号并且按照测量信号调制次级电流，这引起初级电流的相应的调制。此外，分析电路被构造用于分析初级电流的调制并且产生依赖于该分析的输出信号。
[0008]此外，一种用于测量和传输在功率半导体模块中所测量的电路参数的方法被描述。根据本发明的另一方面，该方法包括初级电流通过以下方式在传输单元的初级侧上的产生，即交流电压被输送给初级侧，其中初级电流在传输单元的与初级侧电分离的次级侧上引起次级电流。该方法此外包括功率电子电路的至少一个参数的测量以及测量信号的提供，该测量信号代表所测量的参数。次级电流按照该测量信号被调制，这引起初级电流的相应的调制。初级电流的所引起的调制被分析并且依赖于该分析的输出信号被产生。

【专利附图】

【附图说明】
[0009]随后借助在附图中所示出的实例进一步解释本发明。所示出的实施例不应被理解为限制，更确切地说，重视于进一步解释本发明所基于的原理。
[0010]图1示出根据本发明的一个实例的功率半导体模块，
图2借助时间变化曲线示例性地示出在测量电路和分析电路之间的数据传输的原理， 图3示出一种用于调制测量数据的电路装置，
图4示出一种用于分析所传输的测量数据的分析电路，
图5示出在用于在测量电路和分析电路之间传输数据的装置中的不同的过程的时序，
以及
图6示出与图5中相同的时序，其中然而起始和停止位被传输。
[0011]相同的附图标记表示相同的或对应的组件或具有相同或相似意义的信号。

【具体实施方式】
[0012]图1示出根据本发明的一个实例的功率半导体模块。该功率半导体模块包括功率电子电路4、例如具有三个用于产生三相交流电的晶体管半桥的整流器电路(三相逆变器电路)。在本实例中，这三个晶体管半桥由六个IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor(绝缘栅双极晶体管))构建。替代地，也可以使用MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FieldEffect Transistor (金属氧化物半导体场效应晶体管))、双极型晶体管或诸如此类的。在图1中的实例中，半桥以1、42、43来表示。每个半桥1、42、43可以由直流电压VDCLink (中间电路电压)产生相应的输出交流电压。为此各个半导体开关41^42^41^42^41^423在其控制端子处相应地被控制，其中半桥由这些半导体开关构建。具有三个并联的半桥4p42、43的三相整流器例如可以提供用于三相交流系统(未被示出)的三个输出交流电压。
[0013]半桥4p42、43中的每个在此包括例如两个串联的功率开关41JP 42^4100 422、413和423，所述功率开关分别被串联在中间电路Vliaink的第一和第二电位之间。这样的整流器及其功能已经充分已知并且在此不详细地描述。本发明的应用不局限于在整流器中的应用，而是可以在任意的功率电子应用中被使用。功率电子电路4除了多个功率开关之外还可以具有其它的部件、例如二极管以及诸如此类的。
[0014]为了保护功率电子电路4的元件或为了控制或监控整流器，可以进行该电路的不同参数的测量。例如可以测量中间电路中的电流或输出电流。为了防止过温，可以测量功率半导体元件41、42的温度。在此经常使用具有集成的温度传感器(例如NTC电阻)的功率半导体元件(NTC = Negative Temperature Coefficient (负温度系数))。中间电路电压
VDCLink的测量也是经常所期望的。
[0015]在图1中所示出的框图示出作为功率半导体模块的实例的整流器模块。该整流器模块除了上面所提及的功率电子电路(三相逆变器电路4)之外包括测量电路50，以便测量一个或多个在功率电子电路4中出现的物理参数Mx。该或这些参数Mx例如可以包括以下参数:在该模块中出现的温度、电流、中间电路电压(或在其它位置处出现的电压)、相位角等等。为此测量电路50可以分别具有适合的传感器、诸如分流电阻、霍尔传感器或相似的用于测量电流的电流传感器、温度测量电阻(例如NTC电阻)等等。
[0016]测量电路50检测并且处理该或这些要测量的参数Mx并且使测量信号Smess可供使用。该测量信号Snress代表该或这些所测量的参数Mx并且可以例如以数字形式、即作为二进制数据字的序列存在。测量信号Smess的分析或进一步处理通常不在测量电路50自身中进行，而是在分开的分析电路I中进行。该分析电路通常与功率电子电路4和测量电路50电分离。根据应用，所提及的电分离可能是值得期望的或必需的，因为功率电子电路4以高电压(例如0.3 — 1.7 kV)来运行，而用于分析测量信号或用于测量信号处理的电路组件以低电压(例如O — 15 V)来工作。为了向分析单元I传输测量数据(信号Smess),设置有传输单兀30,该传输单兀负责功率电子电路4和测量电路50与分析电路I的电分尚。传输单兀30具有初级侧和次级侧，该初级侧具有初级绕组10并且该次级侧具有次级绕组20。传输单元30是磁传输器、诸如变压器。
[0017]分析电路I (接收电路)与传输单元30的初级侧10连接。发射电路2 (发射电路)与传输单元30的次级侧20连接。分析电路I和发射电路2因此是彼此电分离的。除了数据传输之外，变压器30还用于传输电能。变压器30因此可以被用于发射电路和测量电路的能量供应(电压供应)。
[0018]如果传输单元30例如在初级侧被置于交流电压VpkimI，该交流电压在本实例中借助分析电路I中的晶体管末级由供电直流电压V +来产生。由此在次级侧20上感应出相应的电压。该电压可以被用于发射电路2和测量电路的能量供应。被输送给传输单元30的初级侧10的交流电压Vpra例如可以由分析电路I提供。在该情况下，分析电路也给与变压器30的次级侧连接的电路(发射电路2、测量电路50)提供能量供应。如果例如(作为交流电压Vpkim)矩形电压被输送给变压器30的初级侧10，该矩形电压在关断阶段期间具有OV并且在接通阶段期间具有最大的电压值Vmax,则分别在关断(即从Vmax过渡到零)时向次级侧20传输能量。
[0019]为了向分析电路I传输测量信号Smess，发射电路2从测量电路50接收测量信号Smess。由于在初级侧被输送给传输单元30的交流电压Vpkim,初级电流Ip,im在传输单元30的初级侧10上流动。在初级侧10上的该初级电流IpHm引起相应的次级电流Ise。，该次级电流尤其用于给发射电路2和测量电路50供电。发射电路2被构造用于按照测量信号Smess调制次级电流I.。该调制可以在于，将次级电流I.有目的地改变(提高或减小)已知的值Δ Isec0次级电流Ise。的调制引起初级电流IpHm的相应的调制。通过次级电流Ise。的调制，因此可以从变压器30的次级侧20向该变压器的初级侧10、即从发射电路2向分析电路I传输信息。通过初级电流Iprtll的分析(解调)，可以还原所传输的数据。分析电路I例如可以使用于进一步分析和处理的信号S1可供使用，该信号代表所测量的初级电流Ilttim或初级电流的所测量的变化ΛΙρΗπ。数据传输的原理将此外进一步被描述。
[0020]如果次级电流I.被调制，那么这也引起初级电流IpHm的相应的调制。初级电流Iprim依赖于次级电流U。和变压器30的线性上升的磁化电流。这在图2中的第一时间图中被示出。该第一时间图示出在不同的时间间隔T0、Tl、T2、T3内在初级侧所测量的初级电流1_，在所述时间间隔期间发生数据传输(即次级电流的调制)。
[0021]测量数据例如可以作为位序列来传输。在此例如可以设置每个测量值12位的字长。但是，其它的字长也是可能的。在图2中所示出的情况下，在四个时间间隔T0、T1、T2、Τ3之内，八位被传输，其中在每个间隔内两位(“位O”和“位I”)被传输。时间间隔也被称为中贞。在图2中的实例中，在每个巾贞中仅仅一个符号被传输(串行多电平传输)，该符号代表两位。另外的在图2中所示出的时间图示出在相应的传输时期Τ0、Τ1、Τ2、Τ3期间所传输的位(“位O”和“位I”)的状态。单独的位只可以采用两个可能的状态之一(例如通过高电平H或低电平L代表的逻辑O或逻辑I)。没有电流差Λ IpHm被调制到在时间间隔TO内的电流Ipiim的变化曲线上并且在该时间间隔TO期间的初级电流的线性上升代表变压器30的在该时间期间上升的磁化电流。在时间间隔(在此T0)内的缺少的电流变化代表O。差动电流Δ Iprim = AI1被叠加在时间间隔Tl内的电流Ilttim的变化曲线上，这对应于逻辑I。对应的位O具有高电平。以该方式，可以在每个时间间隔T0、T1、T2、T3内(即在每个时间步长内)传输一位。
[0022]在图2中所示出的实例示出多电平传输，在该实例中在每个时间间隔内两位(即2位字)通过各一个符号来传输。可传输的位组合(符号)因此是“00”、“01”、“10”和“11”并且通过下面的用于“位O”和“位I”的两个时间图来代表。要传输的位组合“00”对应于电流差Δ IpHm = O (参见时间间隔Τ0)，位组合“01”对应于电流差AIlffim= AI1 (参见时间间隔Tl)，位组合“10”对应于电流差AIpiim= AI2 (参见时间间隔Τ2)并且位组合“11”对应于电流差AIprim= ΔΙ3 (参见时间间隔Τ3)。因此可以通过在每个时间步长Τ0、Τ1、Τ2、Τ3内所调制的电流差Λ Iprim的高度的确定来进行解码。
[0023]次级电流的变化Λ Isec和因此初级电流的变化Λ Iprim不必存在于整个传输时期Τ0、Τ1、Τ2、Τ3上。该变化也可以如在图2中所示的那样仅仅存在于传输时期Τ0、Τ1、Τ2、Τ3之内的较短的时间段上。根据相同的原理，在传输时期Τ0、Τ1、Τ2、Τ3期间也可以传输多于两位。次级电流的变化Λ Ise。和初级电流的由此所引起的变化Λ Ilttim不仅可以是电流的提高而且可以是电流的减小。
[0024]图3示出发射电路2的一个实施例，该发射电路与传输单元30的次级侧20连接。如上所提及的，发射电路2 —方面为次级侧的电路组件提供能量供应并且另一方面其用于调制次级电流，以便如上所解释的那样将数据传输到初级侧。发射电路的那些用于能量供应的部分基本上可以对应于通量转换器(Flusswandler)的输出电路。S卩，涉及到该能量供应而工作的有分析电路1、变压器30和发射电路2、如具有电分离的开关转换器(例如双晶体管通量转换器、如在图4中所示的推挽转换器或全桥转换器)。
[0025]在这样的通量转换器中，在传输单元30的初级侧10 (在图3中未被示出)上的电流I_m在第一阶段(导通阶段)期间线性地上升。在该阶段期间电流流经二极管2^或212。在第二阶段(空转阶段)期间，二极管21p212是截止的并且因此不通电。
[0026]次级电流Ise。的调制例如可以通过以下方式来实现，即次级侧的负载电阻相应地被改变。通过负载电阻的变化，发射电路2的电流消耗被改变，即更多或更少的电流“被汲取”。为此在第二电路2中设置有电阻22p222、223。电阻22p222、223在两个端子X、Y之间是相互并联的。在图3中示出了三个电阻，然而例如根据同时要传输的位的数量可以设置更多或更少的电阻。发射电路2此外具有开关23ρ232，其中开关23p232分别与电阻22p2?串联。如果开关23p232是打开的，那么电流不能流经相应的电阻22^24。“基本负载”通过电阻223的电阻值来代表。通过打开或闭合确定的开关23p232，另外的电阻22p222与电阻223并联，这有效地导致整个负载电阻的减小(即负载的提高)并且因此导致相应更高的次级电流I.。因此次级电流Ise。的所期望的调制可以通过以下方式来实现，即第二电路2的总负载电阻被改变。在此可以设置与所述电阻中的每个串联的开关。但是也可以设置电阻，这些电阻没有串联的开关(即所述电阻总是“被接通”)。
[0027]为了控制开关23p232，发射电路可以具有驱动电路24。该驱动电路24被构造用于提供用于控制开关23i和232的驱动信号S2p S22。驱动信号S2p S22可以采用例如两个状态。如果控制信号S2pS22采用第一状态(SZ1 = I或S22 = 1)，那么相应的开关23^23^例如是闭合的。如果控制信号S2p S22采用第二状态(S2i = O或S22 = 0)，那么相应的开关23p232例如是打开的。驱动电路24因此被构造用于基于要传输的测量信号Smess (并且因此基于要传输的数据)调节驱动信号S2pS22的状态。在此开关23p232的接通和关断时间点与次级侧的电压Vsek中的切换边沿同步并且因此与初级侧的交流电压Vpra中的切换边沿同步。该同步借助驱动电路24来进行，该驱动电路控制在图2中所示出的信号的定时。
[0028]图4示出分析电路I的一个实施例，该分析电路与传输单元30的初级侧10连接。如已经提及的，分析电路I不仅负责被发射的数据的接收和分析而且负责与次级侧连接的电路(发射电路2、测量电路50)的电压供应。分析电路I具有开关单元12，该开关单元具有第一功率晶体管和第二功率晶体管122。功率晶体管12pl22作为开关工作。通过利用合适的驱动信号来控制功率晶体管12pl22，这些功率晶体管可以被接通(导通阶段)和被关断(截止阶段)。在导通阶段期间初级电流IpHm近似线性地上升并且能量通过变压器30的初级侧10的线圈被传输到次级侧。如果功率晶体管12pl22截止，那么通过相应晶体管12工、122的电流1_被中断。
[0029]用于控制功率晶体管^、^的驱动信号S2pS22可以例如由微控制器13来提供。该微控制器可以为此具有例如PWM调制器132。在本实例中，开关单元12通过传输单元30的初级侧10与用于正电位V+的端子连接并且通过(可选的)电阻14与用于负电位V-的端子连接。电阻14例如可以用作用于测量初级电流Iprtn的测量电阻。初级电流IpHm在测量电阻14中造成电压降，该电压降与初级电流IpHm成比例。
[0030]次级电流Ise。的变化如已经描述的那样不必在整个传输时期(巾贞，参看图2中的时间间隔TO到Tl)上进行，在所述传输时期期间晶体管121、122之一导通，而是也可以仅仅在该传输时期之内的确定的时间段期间进行。为了可以在一个传输时期期间检测这种短时间的电流变化，可以例如在确定的采样时间点采样初级电流Ιρ_。微控制器可以为此具有例如模拟/数字转换器(ADC)U1，该模拟/数字转换器执行采样并且例如借助PWM调制器132来触发。
[0031]在图5中示出了不同的传输时期。在第一传输时期(时间点h到t2)期间，第一功率晶体管是接通的。在第二传输时期(时间点t3到t4)期间，第二功率晶体管122是接通的。在该帧或传输时期U1到t2和t3到t4)期间，初级电流IpHm流经变压器并且流经电阻14。在功率晶体管12pl22的持续直至时间点t2 (第一功率晶体管U1的接通阶段的末尾)或t4 (第二功率晶体管122的接通阶段的末尾)的接通阶段期间，次级电流I.如上面所解释的那样被调制，这导致初级电流Ilffim的相应的变化。在本实例中，次级电流I.不是如关于图2所描述的那样在一帧期间仅仅被改变一次。更确切地说，为了传输两个符号(即位或在多电平传输的情况下位组)，在一巾贞(传输时期)期间设置有电流的两次改变。在如图2中所示的具有四个不同的电平(O、Δ I1, Δ i2、Δ i3)的多电平传输的情况下，因此四位(以两个符号的形式)可以在一帧U1到t2或t3到t4)中被传输。如果初级电流Iphdi在相应的采样时间点A2和A3被采样，那么可以检测这些变化。如已经关于图2所描述的，可以在一个米样时间点同时传输一位或多位。例如在米样时间点A2两位(第一符号:位0+1)被传输并且在采样时间点A3另外的两位(第二符号:位2+3)被传输。通过在一个采样时间点传输多于两位或通过在该传输时期期间设置另外的传输电平和相应的采样时间点，也可以每帧(传输时期)传输多于四位。然而也可以在需要时每个传输时期传输少于四位。也可以每中贞(顺序地)传输多于两个符号。
[0032]在一些应用中必需的是，例如在少于100微秒(μ s)的间隔内检测并且传送次级侧的变流器的中间电路电压。如果例如设置有具有包括起始位和停止位在内的每个测量值12位的数据的传输，那么得出120 kBit/s (10000.12位/测量值)的最小数据率。在200kHz的切换频率(次级侧的电压Vsee的频率)的情况下，例如可以达到800 kBit/s的数据率。在图5中的实例中，切换频率应该是fs =U^t1)'
[0033]为了初级电流IpHm的变化可以可靠地被识别，可以规定，调制在次级侧被执行的时间点与采样时间点A2、A3同步。在传输设备30的次级侧20上的电压Vsee取决于初级侧10上的电压。如果初级侧10利用矩形电压来控制，那么在次级侧也得出矩形的电压Vsec。该次级电压Vse。的接通边沿例如可以被检测。如果接通边沿例如在时间点h被探测，那么次级侧的电流I.可以在同步时间tsyn。到期之后相应地被调制，以便传输前两位(位0+1)。随后，另外的调制可以被执行，以便传输另外的两位(位2+3)。于是采样时间点A2和A3例如位于要采样的位或符号的(时间上的)中间。
[0034]如上面已经描述的，初级电流IpHm由借助传输单元所变换的次级电流Isee和线性上升的磁化电流构成。该磁化电流可以使初级侧的测量失真。由于该原因，可以设置另外的采样时间点。如在图5中针对第二传输时期(第二功率晶体管122的接通阶段)所示的，例如第一米样Al可以在该传输时期开始时、例如还在米样时间点A2之前进行。第一米样Al例如还可以在同步时间tsyn。期间进行。另外的附加的采样A4可以在该传输时期的末尾、在采样时间点A3之后进行。如果次级电流I.不仅在第一采样时间点Al而且在最后的采样时间点A4没有被改变或在两个米样时间点被改变相同的量，那么例如可以确定磁化电流的斜率m:
m = (Iprim (A4) -1prim (Al)) / (A4-A1)。
[0035]该斜率m代表在采样时间点A2和A3的测量中的系统误差。于是在微控制器13中可以根据所确定的斜率m修正在采样时间点A2和A3所测量的电流值。
[0036]传输时期例如可以具有确定的最小持续时间，以便保障在所有四个位置Al、A2、A3、A4处的可靠的测量。在此抖动也可以通过以下方式被一起考虑，即如此长地选择最小持续时间，使得尽管可能有抖动，还可以可靠地在该传输时期期间执行在采样时间点A4的最后的测量。
[0037]如上面所提及的，为了同步帧U1到t2，t3到t4)和采样时间点(Al到A4)，也可以发射起始和停止位(或起始和停止符号)。起始和停止位(或符号)在此在帧(传输时期)的开始或末尾被发射。如果要传输的数据字包括例如12位，那么为了所述12位的传输在本实例(具有每巾贞两个符号或四位的多电平传输)中各4位的三个巾贞(三个各具有两个符号的帧，每个符号两位)是必需的。为了标记数据字的开始和末尾，起始符号被插入在数据字的第一帧中并且停止符号被插入在数据字的最后的帧中。具有起始和停止符号的传输在图6中被示出。该传输除了起始和停止符号之外与图5相同。在本实例中，起始符号并非代替“正常的”符号被发射，而是在如下时间间隔之前被发射，在该时间间隔内通常帧的第一位被发射。因此起始符号在采样时间点Al被采样。以相似的方式，停止符号并非代替“正常的”符号被发射，而是在如下时间间隔之后被发射，在该时间间隔内通常帧的最后的位被发射。因此停止符号在采样时间点A4被采样。
【权利要求】
1.功率半导体模块，该功率半导体模块具有: 功率电子电路(4)； 测量电路(50)，所述测量电路被构造用于测量至少一个在所述功率电子电路(4)中出现的物理参数(Mx)并且使测量信号(Smess)可供使用，所述测量信号代表所测量的参数(Mx); 具有初级侧(10)和次级侧(20)的传输单元(30)； 发射电路(2 )，所述发射电路与所述次级侧(20 )耦合；以及 分析电路(1)，所述分析电路与所述初级侧(10)耦合并且通过所述传输单元(30)与所述发射电路(2)电分离； 其中 所述分析电路(I)被构造用于将交流电压(Vpkim)输送给所述传输单元(30)的初级侧(10)，由此在所述初级侧(10)上相应的初级电流(Iprtn)流动，这在所述传输单元(30)的次级侧(20)中引起次级电流(I.)，所述次级电流被输送给所述发射电路(2)； 所述发射电路(2 )被构造用于从所述测量电路(50 )接收所述测量信号(Sffless)并且按照所述测量信号(Smess)调制所述次级电流(I.)，这引起所述初级电流(IpHm)的相应的调制；以及 所述分析电路(I)此外被构造用于分析所述初级电流(Ipriffl)的调制并且产生依赖于该分析的输出信号(S1X
2.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其中所述功率电子电路(4)包括至少一个与中间电路(Vliaink)耦合的半桥(4p42、43)并且其中所述功率电子电路(4)被构造用于由所述中间电路的直流电压(Vliaink)生成交流电压。
3.根据权利要求2所述的功率半导体模块，其中所述至少一个半桥(4p42、43)中的每个包括至少两个功率晶体管(41^42^41^42^41^423)0
4.根据权利要求3所述的功率半导体模块，其中所述功率晶体管(41^42^41^42^413、423)是 IGBT 或 MOSFET。
5.根据权利要求1到4之一所述的功率半导体模块，其中所述功率电子电路(4)的至少一个所测量的参数(Mx)是电压、电流或温度。
6.根据权利要求1到5之一所述的功率半导体模块，其中所述发射电路(2)被构造用于通过以下方式执行调制，即该调制将所述次级电流(I.)改变已知的值。
7.根据上述权利要求之一所述的功率半导体模块，其中被输送给所述初级侧(10)的交流电压(vd。)引起，装置的导通阶段与截止阶段交替，其中所述导通阶段是传输时期，在所述传输时期中所述初级电流(Ilttim)流动并且能够进行分析。
8.根据权利要求7所述的功率半导体模块，其中所述测量信号(Sm_)在一个传输时期期间或在两个或更多相继的传输时期期间被传输。
9.根据上述权利要求之一所述的功率半导体模块，其中所述测量信号(Sm_)借助由至少两位组成的位序列来传输，其中每位能够采用第一状态和第二状态。
10.根据权利要求9所述的功率半导体模块，其中在一个传输时期期间位的总数被传输，其中所述总数能够包括一位或多位。
11.根据权利要求9和10之一所述的功率半导体模块，其中通过所述次级电流(1%。)变化确定的量(1:、12、13)，位的总数中的第一数量以其第一状态被传输并且位的总数中的第二数量以其第二状态被传输，其中不仅所述第一数量而且所述第二数量能够不包括位，包括一位或多位。
12.根据权利要求11所述的功率半导体模块,其中所述次级电流(1%。)的变化并非在整个传输时期上进行。
13.根据权利要求12所述的功率半导体模块，其中在一个传输时期期间进行所述次级电流(Ise。)的多于一次的变化。
14.根据上述权利要求之一所述的功率半导体模块，其中所述发射电路(2)具有可改变的负载电阻并且被构造用于通过所述负载电阻的变化调制所述次级电流(I.)。
15.根据权利要求14所述的功率半导体模块，其中所述可改变的负载电阻包括至少两个相互并联的电阻(22^22^223)0
16.根据权利要求15所述的功率半导体模块，其中开关元件(23p232、233)与所述电阻(22p222、223)中的至少一个串联并且其中所述负载电阻能够通过所述开关元件(23p232、233)的相应的打开和闭合而被改变。
17.根据权利要求16所述的功率半导体模块，其中所述发射电路此外具有控制单元(24)，所述控制单元被构造用于根据要传输的测量信号(Snress)打开或闭合所述开关元件(23!、232、233)。
18.根据上述权利要求之一所述的功率半导体模块，其中所述分析电路(I)具有用于测量所述初级电流(Iprtll)的测量电阻(14)。
19.根据权利要求7到18之一所述的功率半导体模块，其中所述分析电路(I)被构造用于在一个传输时期期间在至少一个预先给定的采样时间点(A2、A3)测量所述初级电流(Iprim)^以便分析所述初级电流(Ilttim)的调制。
20.根据权利要求19所述的功率半导体模块，其中所述分析电路(I)此外被构造用于在至少两个附加的采样时间点(Al、A4)采样所述初级电流(IpHm)，以便确定所述初级电流(Iprim)的斜率(m)。
21.根据权利要求19或20所述的功率半导体模块，其中所述发射电路(2)被构造用于确定在所述次级侧(20)上所感应出的电压的接通边沿的时间点。
22.根据权利要求21所述的功率半导体模块，其中所述发射电路(2)被构造用于在接通边沿的所确定的时间点之后在同步时间(tsyn。)到期之后执行所述调制。
23.根据权利要求1到22之一所述的功率半导体模块，其中所述传输单元(30)被构造用于将能量从第一电路(I)传输给所述发射电路(2 )。
24.根据上述权利要求之一所述的功率半导体模块，其中所述传输单元(30)包括变压器。
25.用于测量和传输功率半导体模块中的电路参数的方法，所述方法包括: 在传输单元(30)的初级侧(10)上通过以下方式产生初级电流(IpHm)，即交流电压(Vd。)被输送给所述初级侧(10)，其中所述初级电流(Iprtll)在所述传输单元(30)的与所述初级侧(10)电分离的次级侧(20)上引起次级电流(I.)； 测量功率电子电路(4)的至少一个参数(Mx)并且提供测量信号(Snress),所述测量信号代表所测量的参数(Mx)； 按照所述测量信号(Snress)调制所述次级电流(I.)，这引起所述初级电流(Iprtll)的相应的调制；分析所述初级电流(Ilffim)的所引起的调制并且产生依赖于所述分析的输出信号(S1)15
【文档编号】H02M1/00GK104242608SQ201410272002
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2013年6月18日
【发明者】施吕特 M., H. 施米斯 S. 申请人:英飞凌科技股份有限公司