用于选择在功率半导体中的断开过程的断开速度的方法_5

文档序号:9710969阅读:来源:国知局
借助所述选择(AW)将第二断开速度(ASG2)确定为新测定的断开速度(ASG_),当在所述温度比较结果(RESt)与所述直流电压比较结果(RESrae)的所述组合可能性(KBM)之一时由所述温度检测装置⑷检测到的温度(T)小于所述基准温度Oref.)并且由所述电压检测装置(3)检测到所述直流电压(Vdc)小于所述基准直流电压(VDe—raf.)时,所述新测定的断开速度适用于快速的断开速度(ASGfs )。7.根据权利要求6所述的方法,其中,通过如下措施形成第二栅极断开信号(Sticiff2):当通过所述选择(AW)将所述第二断开速度(ASG2)确定为新测定的断开速度(ASG_)时,第二栅极断开串联电阻(Reoff2)借助于通过第二开关信号(S2)切换的第二半导体开关(T2)与所述第三栅极断开串联电阻(Rtklff3)电并联连接,并且所述栅极断开串联电阻(RtklfWRsoff3)作为并联电路借助于能通过脉冲的栅极驱控信号(Swrff)驱控的栅极半导体(Tciff)电连接在所述功率半导体(5)的栅极(G)的上游。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,借助所述选择(AW)确定第三断开速度(ASG3)为新测定的断开速度(ASG_),当在所述温度比较结果(RESt)与所述直流电压比较结果(RESvJ的所述组合可能性(KBM)之一时由所述温度检测装置⑷检测到的温度(T)大于所述基准温度(Tg.)、并且由所述电压检测装置(3)检测到所述直流电压(Vdc)小于所述基准直流电压(vDe—?f.)时,所述新测定的断开速度适用于非常快速的断开速度(ASGfs+) O9.根据权利要求8所述的方法,其中,通过如下措施形成第三栅极断开信号(Sticiff3):当通过所述选择(AW)将所述第三断开速度(ASG3)确定为新测定的断开速度(ASG_)时,第一栅极断开串联电阻(Reoffl)借助于通过第一开关信号(S1)切换的第一半导体开关(T1)与所述第三栅极断开串联电阻(Rtklff3)电并联连接,并且所述栅极断开串联电阻(RtklffPRsoff3)作为并联电路借助于能通过所述脉冲的栅极驱控信号(Swciff)驱控的栅极半导体(Tciff)电连接在所述功率半导体(5)的栅极(G)的上游。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,借助所述选择(AW)将第四断开速度(ASG4)确定为新测定的断开速度(ASG_),当在所述温度比较结果(RESt)与所述直流电压比较结果(RESvJ的所述组合可能性(KBM)之一时由所述温度检测装置⑷检测到的温度(T)大于所述基准温度Oref.)、并且由所述电压检测装置(3)检测到所述直流电压(Vdc)大于所述基准直流电压(VDC—?f.)时,所述新测定的断开速度适用于慢速的断开速度(ASGss+) ο11.根据权利要求10所述的方法,其中,通过如下措施形成第四栅极断开信号(Sioff4):当通过所述选择(AW)将所述第四断开速度(ASG4)确定为新测定的断开速度(ASG_)时,所述第一栅极断开串联电阻(Rtklffl)借助于通过第一开关信号(S1)切换的所述第一半导体开关(T1)与所述第三栅极断开串联电阻(Reoff3)电并联连接,所述第二栅极断开串联电阻(Reoff2)借助于通过所述第二开关信号(S2)切换的所述第二半导体开关(T2)同样与所述第三栅极断开串联电阻(Rtklff3)电并联连接,并且所述栅极断开串联电阻(RtklffPRsoff2,Reoff3)作为并联电路借助于能通过所述脉冲的栅极驱控信号(Swrff)驱控的栅极半导体(Toff)电连接在所述功率半导体(5)的所述栅极(G)的上游。12.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中,借助所述选择(AW)确定第五断开速度(ASG3)为新测定的断开速度(ASG_),当在所述温度比较结果(RESt)与所述直流电压比较结果(RESrae)的所述组合可能性(KBM)之一时由所述温度检测装置⑷检测到的温度(T)小于所述基准温度Oref.)、并且由所述电压检测装置(3)检测到所述直流电压(Vdc)小于所述基准直流电压(VDe—raf.)时,或者当在所述温度比较结果(RESt)与所述直流电压比较结果(RESvJ的所述组合可能性(KBM)之一时由所述温度检测装置⑷检测到的温度(T)小于所述基准温度Oref.)、并且由所述电压检测装置(3)检测到所述直流电压(Vdc)大于所述基准直流电压(VDe—raf.)时,或者当在所述温度比较结果(RESt)与所述直流电压比较结果(RESvdc)的所述组合可能性(KBM)之一时由所述温度检测装置(4)检测到的温度(T)大于所述基准温度Oref.)、并且由所述电压检测装置(3)检测到所述直流电压(Vdc)大于所述基准直流电压(VDe—raf.)时,所述新测定的断开速度适用于一致的断开速度(ASGus)。13.根据权利要求12所述的方法,其中,通过如下措施形成第五栅极断开信号(SGoff5):当通过所述选择(AW)将所述第五断开速度(ASG5)确定为新测定的断开速度(ASG_)时,第五栅极断开串联电阻(Reoff5)借助于能通过脉冲的栅极驱控信号(Swciff)驱控的栅极半导体(Tciff)电连接在所述功率半导体(5)的栅极(G)的上游。14.根据权利要求1或3或12或13中任一项所述的方法,其中,通过借助选择(AW)将第六断开速度(ASG6)确定为新测定的断开速度(ASG_),当在所述温度比较结果(RESt)与所述直流电压比较结果(RESrae)的所述组合可能性(KBM)之一时由所述温度检测装置(4)检测到的温度(T)大于所述基准温度(Tg.)、并且由所述电压检测装置(3)检测到所述直流电压(VJ小于所述基准直流电压(VDe—raf.)时,所述新测定的断开速度适用于最大的断开速度(ASGfs—_.)。15.根据权利要求14所述的方法,其中,通过如下措施形成第六栅极断开信号(SGoff6):当通过所述选择(AW)将所述第六断开速度(ASG6)确定为新测定的断开速度(ASG_)时,第四栅极断开串联电阻(Reoff4)借助于通过第一开关信号(S1)切换的第一半导体开关(T1)与所述第五栅极断开串联电阻(Reoff5)电并联连接,并且所述栅极断开串联电阻(Reoff4,Reoff5)作为并联电路借助于能通过所述脉冲的栅极驱控信号(Swrff)驱控的栅极半导体(Toff)电连接在所述功率半导体(5)的所述栅极(G)的上游。16.—种用于执行根据前述权利要求中任一项所述的、用于在功率半导体(5)中的断开过程(AV)的取决于温度地选择(AW)断开速度(ASG)的方法的计算单元(7),具有: 用于接收借助所述电压测量装置(3)检测到的所述直流电压(VDe)的电压输入端(9), 用于接收借助所述温度测量装置(4)检测到的所述温度的(T)的温度输入端(10), 用于输出第一开关信号(S1)的第一开关信号输出端(11)。17.根据权利要求16所述的计算单元(7),其中,所述计算单元具有用于输出第二开关信号(S2)的第二开关信号输出端(12)。18.—种用于运行根据权利要求16所述的计算单元(7)的计算机程序。19.一种计算机程序产品,在所述计算机程序产品上存储有根据权利要求17所述的计算机程序。20.—种用于取决于温度地栅极驱控功率半导体(5)的断开过程(AV)的驱控装置(I),所述驱控装置设计为利用根据权利要求16所述的计算单元(7)执行根据权利要求1至15中任一项所述的方法,所述驱控装置至少具有: 用于接收第一开关信号(S1)的第一开关信号输入端(13), 用于脉冲的栅极驱控信号(Swciff)的栅极驱控信号输入端(15), 用于栅极断开信号(Sticiff)的栅极开关信号输出端(16), 栅极断开半导体(Trff)以及 栅极断开串联电阻(Reoff)的电接通部(20), 其中,所述电接通部(20)能通过所述电接通部的第一接口(18)之一与所述驱控装置(I)的电压源的负电位(P-)电连接、以及利用所述电接通部的第二接口(19)之一与所述栅极断开半导体(Tciff)电连接、并且进一步能够通过所述栅极开关信号输出端(16)与所述功率半导体(5)的栅极(G)电连接。21.根据权利要求20所述的驱控装置(I),其中,所述驱控装置用于接收第二开关信号(S2)的第二开关信号输入端(14)。22.根据权利要求20所述的驱控装置(I),其中,所述电接通部(20)至少具有: 第三栅极断开串联电阻(Reoff3), 与所述第三栅极断开串联电阻电并联地连接的第一串联电路,所述第一串联电路具有第二栅极断开串联电阻(Rtklff2)和第二半导体开关(T2)以及 同样与所述第三栅极断开串联电阻电并联地连接的第二串联电路,所述第二串联电路具有第一栅极断开串联电阻(Rtklffl)和第一半导体开关0\)。23.根据权利要求20所述的驱控装置(I),其中,所述电接通部(20)至少具有: 第五栅极断开串联电阻(Reoff5)和 与所述第五栅极断开串联电阻电并联地连接的串联电路,该串联电路具有所述第四栅极断开串联电阻(Rtklff4)和第一半导体开关(W。24.—种具有直流电压中间电路(2)的变流器(6),至少具有: 功率半导体(5), 根据权利要求16所述的计算单元(7), 根据权利要求18所述的计算机程序, 根据权利要求19所述的计算机程序产品, 根据权利要求20所述的驱控装置(I), 温度测量装置(4)和 电压测量装置(3)。25.—种电动或者混动车辆(8),具有根据权利要求24所述的变流器(6)和能够借助所述变流器运行的电机(17)。
【专利摘要】本发明涉及一种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,该功率半导体布置在变流器的直流电压中间电路上,其中,直流电压中间电路的直流电压被检测到并且与基准直流电压进行比较,功率半导体的温度,尤其是阻挡层的温度被检测到并且与基准温度比较并且,取决于比较的温度与比较的直流电压的组合可能性,从多个断开速度中找到断开速度的选择以及提供新测定的断开速度。此外,提出一种用于执行该方法的计算单元以及一种驱控装置,其设计用于利用计算单元执行该方法。同样提出了具有直流电压中间单路的变流器,其具有功率半导体、计算单元和驱控装置,以及一种电动或者混动车辆,其具有能够由该变流器驱动的电动机。
【IPC分类】H03K17/16, H02M1/32
【公开号】CN105471240
【申请号】CN201510617498
【发明人】尤里·别萨拉布, 霍尔格·霍夫曼, 托马斯·斯拉维克, 斯特凡·帝尔, 斯特凡·弗尔克尔, 丹尼尔·兹茨曼
【申请人】西门子公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年9月24日
【公告号】DE102014219470A1
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