用于选择在功率半导体中的断开过程的断开速度的方法_2

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2]在方法的另一个优选的设计方案中,借助选择将第二断开速度确定为新测定的断开速度,当在温度比较结果与直流电压比较结果的组合可能性之一时由温度检测装置检测到的温度小于基准温度并且由电压检测装置检测到直流电压小于基准直流电压时,新测定的断开速度尤其适用于快速的断开速度。当功率半导体的检测到的-40°C的温度明显小于定义的(TC基准温度,但是同时在直流电压中间电路上检测到的370V电压低于定义的400V基准直流电压时,相关于至少一个具体的、针对应用的运行点的第二断开速度例如设计为快速的断开速度。尽管基于检测到的低温度对最大集电极-发射极截止电压的限制,由于在直流电压中间电路上的相对较低的直流电压的原因给在功率半导体上的集电极-发射极断开过压提供了一个缓冲,然而其是足够的,使得不会超过最大集电极-发射极截止电压。
[0033]在方法的另一个优选的设计方案中,通过如下措施形成第二栅极断开信号:当通过选择将第二断开速度确定为新测定的断开速度时,第二栅极断开串联电阻借助于通过第二开关信号切换的第二半导体开关与第三栅极断开串联电阻电并联连接,并且栅极断开串联电阻作为并联电路借助于能通过脉冲的栅极驱控信号驱控的栅极半导体电连接在功率半导体的栅极的上游。
[0034]能利用本方法的该设计方案激活的并联电路必须特别涉及第二栅极断开串联电阻和第三栅极断开串联电阻地由使用者关于第二断开速度这样地设计,即能够实现设置用于该组合可能性的断开过程持续时间。
[0035]在方法的另一个优选的设计方案中,借助选择确定第三断开速度为新测定的断开速度,当在温度比较结果与直流电压比较结果的所述组合可能性之一时由温度检测装置检测到的温度大于基准温度并且由电压检测装置检测到直流电压小于基准直流电压时,新测定的断开速度尤其适用于非常快速的断开速度。
[0036]当功率半导体的检测到的+25°C的温度明显大于定义的0°C基准温度,但是同时在直流电压中间电路上检测到的370V电压低于定义的400V基准直流电压时,相关于至少一个具体的、针对应用的运行点的第三断开速度例如设计为非常快速的断开速度。在功率半导体上的集电极-发射极断开电压在该实例中具有足以用于最大集电极-发射极截止电压的缓冲,从而不超过最大集电极-发射极截止电压。
[0037]在方法的另一个优选的设计方案中,通过如下措施形成第三栅极断开信号:当通过选择将第三断开速度确定为新测定的断开速度时,第一栅极断开串联电阻借助于通过第一开关信号切换的第一半导体开关与第三栅极断开串联电阻电并联连接,并且栅极断开串联电阻作为并联电路借助于能通过脉冲的栅极驱控信号驱控的栅极半导体电连接在功率半导体的栅极的上游。
[0038]能利用本方法的该设计方案激活的并联电路必须特别涉及第一栅极断开串联电阻和第三栅极断开串联电阻地由使用者关于第三断开速度这样地设计,即能够实现设置用于该组合可能性的断开过程持续时间。
[0039]在方法的另一个优选的设计方案中,借助选择将第四断开速度确定为新测定的断开速度,当在温度比较结果与直流电压比较结果的组合可能性之一时由温度检测装置检测到的温度大于基准温度并且由电压检测装置检测到直流电压大于基准直流电压时,新测定的断开速度尤其适用于慢速的断开速度。
[0040]当功率半导体的检测到的+25°C的温度明显大于定义的0°C基准温度,但是同时在直流电压中间电路上检测到的450V电压也明显超过定义的400V基准直流电压时,相关于至少一个具体的、针对应用的运行点的第四断开速度例如设计为慢速的断开速度。在实例中,相关于在功率半导体上的集电极-发射极断开过压,尽管从检测到温度的角度看不需要实现由制造商给定的最大集电极-发射极截止电压的取决于温度的限制,然而在直流电压中间电路上的相对高的直流电压限制了这样的空间,该空间是所需的,以便不超过最大集电极-发射极截止电压。
[0041]在方法的另一个优选的设计方案中,通过如下措施形成第四栅极断开信号:当通过选择将第四断开速度确定为新测定的断开速度时,第一栅极断开串联电阻借助于通过第一开关信号切换的第一半导体开关与第三栅极断开串联电阻电并联连接,第二栅极断开串联电阻借助于通过第二开关信号切换的第二半导体开关同样与第三栅极断开串联电阻电并联连接,并且这些栅极断开串联电阻作为并联电路借助于能通过脉冲的栅极驱控信号驱控的栅极半导体电连接在功率半导体的栅极的上游。
[0042]能利用本方法的该设计方案激活的并联电路必须特别涉及第一栅极断开串联电阻、第二栅极断开串联电阻和第三栅极断开串联电阻由使用者关于第四断开速度这样地设计,即能够实现设置用于该组合可能性的断开过程持续时间。
[0043]在方法的另一个优选的设计方案中,借助选择确定第五断开速度为新测定的断开速度,当在温度比较结果与直流电压比较结果的组合可能性之一时由温度检测装置检测到的温度小于基准温度并且由电压检测装置检测到直流电压小于基准直流电压时,或者当在温度比较结果与直流电压比较结果的组合可能性之一时由温度检测装置检测到的温度小于基准温度并且由电压检测装置检测到直流电压大于基准直流电压时,或者当在温度比较结果与直流电压比较结果的组合可能性之一时由温度检测装置检测到的温度大于基准温度并且由电压检测装置检测到直流电压大于基准直流电压时,新测定的断开速度尤其适用于一致的断开速度。
[0044]从使用的角度看,一个假设导致该方法的该设计方案。因此,对于特定的使用情况来说可以识别和确定温度比较结果与直流电压比较结果的多个组合可能性,这些组合可能性在功率半导体运行时完全不出现或者经常仅仅持续很短时间。当功率半导体的检测到的-40°C的温度明显小于定义的0°C基准温度,但是同时在直流电压中间电路上检测到的370V电压低于定义的400V基准直流电压时;或者当功率半导体的检测到的-40°C的温度明显小于定义的0°C基准温度,但是同时在直流电压中间电路上检测到的450V电压超过定义的400V基准直流电压时;或者当功率半导体的检测到的+25°C的温度明显大于定义的0°C基准温度,但是同时在直流电压中间电路上检测到的450V电压超过定义的400V基准直流电压时,这种假设例如可以导致一致的断开速度。
[0045]使用者必须选择一个值用于该一致的断开速度,该值至少出于故障安全性的原因而必须考虑相应的断开过程。用于所有这些组合可能性的电损耗的改进的降低也许不能在整个范围中实现
[0046]在方法的另一个优选的设计方案中,通过如下措施形成第五栅极断开信号:当通过选择将第五断开速度确定为新测定的断开速度时,第五栅极断开串联电阻借助于能通过脉冲的栅极驱控信号驱控的栅极半导体电连接在功率半导体的栅极的上游。
[0047]从使用者的角度看,一个假设如其在方法的之前的设计方案中提出的那样导致该方法的该设计方案。能利用本方法的该设计方案激活的第五栅极断开串联电阻必须由使用者关于第五断开速度、也就是尤其关于一致的断开速度如此地设计,即断开过程的预设的持续时间可以包括温度比较结果与直流电压比较结果的多个组合可能性。
[0048]在方法的另一个优选的设计方案中,借助选择将第六断开速度确定为新测定的断开速度,当在温度比较结果与直流电压比较结果的组合可能性之一时由温度检测装置检测到的温度大于基准温度并且由电压检测装置检测到直流电压小于基准直流电压时,新测定的断开速度尤其适用于最大的断开速度。
[0049]当功率半导体的检测到的+25°C的温度明显大于定义的0°C基准温度,但是同时在直流电压中间电路上检测到的370V电压也低于定义的400V基准直流电压时,相关于至少一个具体的、针对应用的运行点的第六断开速度例如设计为最大的断开速度。
[0050]通常,对于该实施例更愿意设置非常快的断开速度。相关于一致的断开速度,其对于两个前述的设计方案在从使用者角度考虑在此的假设时提出,与此不同地,最大断开速度特别适合于在此示出的组合可能性。在功率半导体上的集电极-发射极断开过压具有用于最大集电极-发射极截止电压的足够的缓冲,从而不超过最大集电极-发射极截止电压。
[0051]在方法的另一个优选的设计方案中,通过如下措施形成第六栅极断开信号:当通过选择将第六断开速度确定为新测定的断开速度时,第四栅极断开串联电阻借助于通过第一开关信号切换的第一半导体开关与第五栅极断开串联电阻电并联连接,并且其中,栅极断开串联电阻作为并联电路借助于能通过脉冲的栅极驱控信号驱控的栅极半导体电连接在功率半导体的栅极的上游。
[0052]能利用本方法的该设计方案激活的并联电路必须特别涉及第四栅极断开串联电阻和第五栅极断开串联电阻由使用者关于该断开速度这样地设计,即能够实现设置用于该组合可能性的断开过程持续时间。
[0053]此外,为了实现本发明的目的而提出了一种用于执行根据本发明的、用于在功率半导体中的断开过程的取决于温度地选择断开速度的方法的计算单元,该计算单元具有:用于接收借助电压测量装置检测到的直流电压的电压输入端;用于接收借助温度测量装置检测到的温度的温度输入端;用于输出第一开关信号的第一开关信号输出端以及也许可能的用于输出第二开关信号的第二开关信号输出端。
[0054]在计算单元中,在计算机处理器上运行由设置用于执行根据本发明的方法的软件。该软件此外执行在根据本发明的方法示出的比较,从比较结构的组合可能性中选择新测定的断开速度以及在新测定的断开速度与当前的断开速度不一致的情况中的切换。此外从新测定的断开速度出发,该软件提供用于功率半导体的开关信号,该功率半导体前置电连接于用于产生用于功率半导体的断开过程的栅极驱控信号的相应于栅极的栅极断开串联电阻。
[0055]当由直流电压比较结果与温度比较结果的组合可能性中获得的并且能够具有不同的值的断开速度的数量不仅能够以第一信号的形式通过用于栅极驱控的第一开关信号输出端在功率半导体的断开过程中输出时,则至少设置有用于输出第二开关信号的第二开关信号输出端。然而至少这在第一开关信号例如设计成二进制信号并且断开速度的数量大于二时发生。
[0056]能够通过另外的开关信号输出端输出的附加的开关信号能够在需要时联系到上下文设置。
[0057]此外,为了实现本发明的目的提出一种用于运行计算机单元的计算机程序。该计算机程序此外具有用于执行根据本发明的、用于在功率半导体中的断开过程的取决于温度地选择断开速度的方法的软件。其也可以作为上级的计算机程序的一部分实现,其中设置有相应的通信连接和通信协议。计算机程序在分立的、跨硬件的软件系统中的集成同样是可以的。
[0058]此外,为了实现本发明的目的提出一种计算机程序产品,在其上存储有根据本发明的计算机程序。用于存储该计算机程序的除了电的而且机械地固定安装的、在此经常设
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