本发明专利技术涉及一种用于操控多个并联连接的半导体开关的电路装置（200），所述电路装置具有接通端子（213）和关断端子（214），并且具有多个操控端子（220），所述操控端子分别被设置用于连接到所述多个半导体开关中的一个半导体开关的操控端子（123）上，其中所述接通端子（213）和所述关断端子（214）分别与多个操控端子（220）中的每一个操控端子连接，并且其中在所述接通端子（213）和所述操控端子（220）中的至少一个操控端子之间设置有隔离开关（230），此外所述电路装置具有至少一个探测和操控装置，所述探测和操控装置被设立用于检测流入所述操控端子（220）中的至少一个操控端子中的电流，并且如果根据所述电流识别到短路，则操控所述隔离开关（230）断开。所述隔离开关（230）断开。所述隔离开关（230）断开。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于操控多个并联连接的半导体开关的电路装置
[0001]本专利技术涉及用于操控多个并联连接的半导体开关的电路装置、具有多个并联连接的半导体开关和这种电路装置的装置以及这种电路装置的用途。
技术介绍
[0002]为了操控（或接通和关断）半导体开关可以使用特殊的电路装置、即所谓的栅极驱动器IC（集成电路）。根据要操控的半导体开关的效率，有时也需要例如在两位数安培范围内的大的操控电流。为了产生这样的高操控电流，例如可以作为栅极驱动器IC的一部分或者附加地使用所谓的升压单元。
[0003]在大功率应用的情况下，有时也必须使多个半导体开关并联连接，以便提供所需要的载流能力。例如，在运行电机时可以使用例如以桥式电路（例如所谓的B6桥）形式的并联连接的变流器，以便要么将由电机产生的交流电压转换成直流电压要么将用于运行电机的直流电压转换成交流电压。于是在变流器的情况下谈及整流器或逆变器。例如变频器同样属于变流器，以便将交流电压转换成具有另一频率的交流电压。
[0004]在这里现在可能发生单个半导体开关遭受失效，如果半桥中的串联接线的半导体开关切换为导通的或被切换为导通的，则这典型地随半桥中的短路而出现。最终，这可能导致在相应的功率电子设备中起火或导致提供电机的不期望的力矩。
[0005]为了避免这一点，应该将半桥中的串联接线的半导体开关分开并且应该建立安全状态，例如主动短路，其中一侧（低侧或高侧，适宜地具有有缺陷的半导体开关的侧）的所有半导体开关被切换为闭合的或导通的。
[0006]然而在此，如果在有缺陷的半导体开关的栅极处也发生短路，则可以在这样的电路装置中例如通过升压单元使电压供应装置短路。根据供电概念，这还鉴于桥式电路的同一侧（即高侧或低侧）上的半导体开关的栅极驱动器供电而过临界耦合，并且还使所述半导体开关短路，这防止提供主动短路。
技术实现思路
[0007]根据本专利技术，提出具有独立专利权利要求的特征的用于操控多个并联连接的半导体开关的电路装置、具有多个并联连接的半导体开关和具有这种电路装置的装置以及这种用于操控多个并联连接的半导体开关的电路装置的用途。有利的设计方案是从属权利要求和以下描述的主题。
[0008]本专利技术涉及一种用于操控多个、即两个或更多个并联连接的半导体开关、尤其是诸如MOSFET或IGBT之类的功率半导体的电路装置。该电路装置具有接通端子和关断端子以及多个操控端子，所述操控端子分别被设置用于连接到多个半导体开关中的一个半导体开关的操控端子、尤其是栅极端子或栅极上。在此，接通端子被理解为用于将半导体开关切换为导通的电位的端子，并且关断端子被理解为具有将半导体开关切换为截止的电位的端子。在使用时，接通端子和关断端子典型地被连接到所谓的栅极驱动器——必要时在中间
连接合适的升压单元的情况下，所述升压单元提供所提及的电位。
[0009]在此，接通端子和关断端子分别与多个操控端子中的每一个操控端子连接，即相应的操控端子并联连接，并且可以并联地操控相应的半导体开关或其栅极。在接通端子和操控端子之间的路径情况下，在此典型地谈及接通路径，在关断端子和操控端子之间的路径的情况下谈及关断路径。
[0010]在所提出的电路装置的情况下，现在此外在接通端子和多个操控端子中的至少一个操控端子之间设置隔离开关。但是在此优选的是，在接通端子和操控端子中的每个操控端子之间分别设置隔离开关。此外，电路装置具有至少一个探测和操控装置，所述探测和操控装置被设立用于——例如经由操控路径中的电阻处的电压降——检测流入或流出操控端子中的至少一个操控端子的电流，并且如果识别到短路或可以推断出短路，则操控隔离开关断开。在这里也有利的是，在多个这样的隔离开关的情况下为每个隔离开关设置这样的探测和操控装置。
[0011]尤其是当电流在至少一个预先给定的持续时间内超过预先给定的阈值时，可以根据操控路径中的电流识别到短路。在此情况下也即应该注意的是，即使在正常运行时，大电流也可流入或流出操控端子，但是仅短时间地流入或流出。而持续较长时间的大电流使推断出短路。这可以例如通过在比较器前面使用低通滤波器来实现，通过所述低通滤波器使短时间的大电流减弱。于是在比较器本身处，电流仅须超过或低于关于比较器的输入电压差的阈值。
[0012]在此情况下适宜的是，至少一个探测和操控装置具有探测单元和操控单元，其中探测单元被设立用于检测流入或流出相应的操控端子的电流，并且其中操控单元被设立用于如果（必要时借助于探测单元）在操控端子处已经识别到短路，则操控相应的隔离开关断开。在多个探测和操控装置的情况下，这相应地适用于所述多个探测和操控装置中的每一个。
[0013]以这种方式，提供将有缺陷的半导体开关或相应的芯片或相应的模块（根据栅极信号的划分类型）去耦的可能性。从而，防止与相邻半导体开关串扰，并且可以继续地操控一如既往地完好的半导体开关，以便分配由于主动短路而流动的电流，并且最大限度地最小化尤其是接合线的构建和连接技术的负载，并且避免火灾等。
[0014]优选地，也在关断端子和操控端子中的至少一个操控端子之间设置有二极管，所述二极管的导通方向沿关断端子的方向。在这里，适宜的还有，在关断端子和操控端子中的每个操控端子之间分别设置这样的二极管。由此，多个操控端子或相应的半导体开关的栅极可以彼此相对被锁定。
[0015]本专利技术的主题此外是具有多个并联连接的半导体开关和具有根据本专利技术的电路装置的装置，其中该电路装置的操控端子分别与多个半导体开关中的一个半导体开关的操控端子连接。多个并联连接的半导体开关在此优选地至少被构造为变流器（例如桥式电路）的一部分。这种装置例如可以是用于操控电机的功率电子设备的一部分。本专利技术的主体此外是具有这种装置的功率电子设备，例如桥式电路、变流器、逆变器等。
[0016]本专利技术的主题此外是根据本专利技术的用于操控多个并联连接的半导体开关的电路装置的用途，其中借助于探测和操控装置检测流入或流出操控端子中的至少一个操控端子的电流，并且如果电流超过预先给定的阈值，则操控隔离开关断开。
[0017]本专利技术的其他优点和设计方案从说明书和所附附图中得出。
[0018]本专利技术根据实施例在附图中示意性地示出并且在后面参照附图被描述。
附图说明
[0019]图1在用于操控电机的一种优选实施方式中示意性地示出根据本专利技术的装置。
[0020]图2在一种优选实施方式中示意性地示出根据本专利技术的电路装置的一部分。
[0021]图3在另一优选实施方式中示意性地示出根据本专利技术的电路装置的一部分。
[0022]图4在一种优选实施方式中示意性地示出根据本专利技术的电路装置的另一部分。
[0023]图5在一种优选实施方式中示意性地示出根据本专利技术的电路装置的另一部分。
具体实施方式
[0024]在图1中在用于操控电机100的一种优选实施方式中示意性示出根据本专利技术的装置。在此情况下，该装置包括电路装置200以及示例性地被构造为所谓的B6桥的变流器1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于操控多个并联连接的半导体开关（120）的电路装置（200、200'），所述电路装置具有接通端子（213）和关断端子（214），并且具有多个操控端子（220），所述操控端子分别被设置用于连接到所述多个半导体开关（120）中的一个半导体开关的操控端子（123）上，其中所述接通端子（213）和所述关断端子（214）分别与多个操控端子（220）中的每一个操控端子连接，并且其中在所述接通端子（213）和所述操控端子（220）中的至少一个操控端子之间设置有隔离开关（230），所述电路装置此外具有至少一个探测和操控装置（260、280），所述探测和操控装置被设立用于检测流入所述操控端子（220）中的至少一个操控端子中的电流，并且如果根据所述电流识别到短路，则操控所述隔离开关（230）断开。2.根据权利要求1所述的电路装置（200、200'），其中所述至少一个探测和操控装置（260、280）被设立用于如果所述电流在至少一个预先给定的持续时间内超过预先给定的阈值，则根据所述电流识别到短路。3.根据权利要求1或2所述的电路装置（200、200'），其中二极管（235）设置在所述关断端子（214）和所述操控端子（220）中的至少一个操控端子之间，所述二极管的导通方向沿所述关断端子（214）的方向。4.根据前述权利要求中任一项所述的电路装置（200、200'），其中在所述接通端子（213）和所述操控端子（220）中的每一个操控端子之间分别设置隔离开关（230）。5.根据权利要求4所述的电路装置（200、200'），所述电路装置具有多个探测和操控装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。