[發(fā)明專利]具有功率電子器件的電路布置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580073702.5
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN107223297B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設計）人: F·朔爾克;T·伯姆;D·多瑙爾;R·布羅克
• 申請（專利權）人: 德恩塞兩合公司
• 主分類號: H02H3/06
• 分類號: H02H3/06;H02H3/22;H02H7/12;H02H9/04;H02M1/32;H02M3/156
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 劉盈

本發(fā)明涉及一種具有功率電子器件連同驅動器的電路布置，所述驅動器驅控在電源、DC?DC變換器、逆變器、升壓斬波器或降壓斬波器或者類似的供電裝置的橫向支路中的至少一個功率半導體，用以使負載的電流供應或者電壓供應安全。根據本發(fā)明，用于識別瞬態(tài)過電壓的傳感器與所述驅動器連接，其中，隨著識別出過電壓事件，所述驅動器這樣引起在橫向支路中的所述至少一個功率半導體接通，使得相應的過電壓事件不對電路布置的功能造成不利的影響。

技術領域

本發(fā)明涉及一種具有功率電子器件連同驅動器的電路布置，該驅動器驅控在電源、DC-DC變換器、逆變器、升壓斬波器或者降壓斬波器或者類似的供電裝置的橫向支路中的至少一個功率半導體，用以使負載的電流供應或者電壓供應安全。

背景技術

已知功率半導體作為開關元件用于DC-DC變換器、逆變器、電源或者類似裝置中。通常這類的電源具有針對過電壓的集成的精密保護。作為精密保護器件特別是使用可變電阻。

EP 0 757 420 B1示出了一種具有接通電流限制和/或過電壓保護的電子鎮(zhèn)流器。為了避免來自電源的過電壓而構造自復位的保護電路，該保護電路也識別并引開短時間的、脈沖型的出現在交流電網中的過電壓。就此而言設置如下的可變電阻，該可變電阻在過電壓情況下短時間地導通并且引開相應的沖擊電流脈沖。此外，存在MOSFET，該MOSFET可通過二極管出于縱向解耦目的而關斷。因此為了極為有效的保護始終需要在橫向支路中的可變電阻的布置。

在根據EP 0 637 118 B1的電子鎮(zhèn)流器的用于限制接通電流和過電壓的電路布置中應當保證針對過電壓的保護在器件上具有最小耗費。

就此而言，開關以n溝道場效應晶體管來實現。當施加在上述已知的電路布置的主連接端子上的電壓大于齊納二極管的截止電壓時，設置在后面的晶體管被導通并且由此使場效應晶體管的柵極-源極-電壓短路。由此開關保持打開。當在主連接端子上的電壓下降到低于齊納二極管的截止電壓時，晶體管喪失其導通功能，場效應晶體管的柵極-源極-電壓可以升高并且使提及的開關短路。根據EP 0 637 118B1的標記為S1的開關由此實現兩個任務。一方面限制在那里的升壓斬波器的接通電流。當電壓施加在主連接端子上時開關S1首先閉合。開關的打開相對慢地通過電阻R2實現。在過電壓情況中——如已經描述的那樣——打開晶體管，這導致開關的閉合，從而引起負載的縱向解耦。防止脈沖波形8/20μs或者10/350μs的過電壓的保護是不可能的，因為保護元件以開關S1的形式僅僅處在縱向線路中。此外，在縱向線路中這樣的布置的截止能力是有限的。

關于現有技術還可注意到DE 10 2004 025 420B4，該文獻公開了用于保護負載電路的電路元件和具有這樣的電路元件的芯片。在保護事件中、例如過電壓或者過電流的保護事件中接通在負載前的晶閘管/IGBT，從而大電流可以從負載旁流過并且不持久地影響負載。所述大通過電流可能燒壞設置在設計布局中的導線中的狹窄位置，從而產生過電流保護。問題是，在燒壞導線之后負載持續(xù)地與電源保持分離。所使用的IGBT最終僅僅用于觸發(fā)保險元件。而無法保護以免脈沖波形8/20μs或者10/350μs的瞬態(tài)過電壓。

發(fā)明內容

因此從上述提及的內容出發(fā)，本發(fā)明的任務是：給出一種改進的具有功率電子器件的電路布置，該電路布置省去了用于精密保護的附加機構例如熔斷元件、可變電阻或者類似元件并且能實現保證針對瞬態(tài)過電壓、尤其是脈沖波形8/20μs或者10/350μs的瞬態(tài)過電壓的有效保護。

利用根據本發(fā)明的電路布置的特征組合實現本發(fā)明的任務的解決方案。

因此，從具有功率電子器件的電路布置出發(fā)，所述電路布置包括驅動器，其中，驅動器驅控在電源、DC-DC變換器、逆變器、升壓斬波器或者降壓斬波器或者類似的供電裝置的橫向支路中的至少一個功率半導體，用以使負載的電流供應或者電壓供應安全。