[發(fā)明專利]功率半導(dǎo)體開關(guān)元件的溫度測量在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201980063282.0 | 申請日： | 2019-09-19 |
| 公開（公告）號： | CN112752959A | 公開（公告）日： | 2021-05-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 巴爾加·鮑拉日 | 申請（專利權(quán)）人： | 蒂森克虜伯普利斯坦股份公司;蒂森克虜伯股份公司 |
| 主分類號： | G01K7/01 | 分類號： | G01K7/01;G01K7/16;H03F3/45;B62D5/04 |
| 代理公司： | 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227 | 代理人： | 唐京橋;何方 |
| 地址： | 列支敦*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 功率 半導(dǎo)體 開關(guān) 元件 溫度 測量 | ||
1.一種用于確定半導(dǎo)體功率開關(guān)元件(1)的溫度的裝置，所述半導(dǎo)體功率開關(guān)元件(1)具有半導(dǎo)體功率開關(guān)(1)和內(nèi)置的溫度相關(guān)的柵極電阻器(3)，所述裝置的特征在于，所述裝置具有非反相放大器電路(200)，所述非反相放大器電路包括運算放大器(2)和反饋電阻器(4)，其中，所述運算放大器(2)的反相輸入以如下方式連接至所述半導(dǎo)體功率開關(guān)(1)，該方式使得：所述非反相放大器電路(200)在輸入信號(VIN)的預(yù)定義頻率范圍內(nèi)的增益取決于所述內(nèi)置的溫度相關(guān)的柵極電阻器(3)和所述反饋電阻器(4)，并且是所述半導(dǎo)體功率開關(guān)元件(1)的溫度的度量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述反饋電阻器(4)被布置在所述運算放大器(2)的負(fù)輸入與輸出之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述溫度相關(guān)的柵極電阻器(3)被布置在所述運算放大器(2)的負(fù)輸入與所述裝置的輸入之間。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項所述的裝置，其特征在于，在所述輸入信號(VIN)的預(yù)定義頻率范圍內(nèi)，所述內(nèi)置的溫度相關(guān)的柵極電阻器(3)形成所述半導(dǎo)體功率開關(guān)(1)的輸入阻抗的大部分。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)定義頻率范圍高于理想的非反相放大器電路(12)的傳遞函數(shù)的極點頻率(fP)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項所述的裝置，其特征在于，所述半導(dǎo)體功率開關(guān)元件(1)是功率MOSFET或IGBT。
7.一種機(jī)動車輛的電子機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述電子機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有能夠經(jīng)由電子控制單元被控制的多相永久激勵電動機(jī)，其中，所述電子控制單元具有多個半導(dǎo)體功率開關(guān)元件(1)，所述多個半導(dǎo)體功率開關(guān)元件(1)是逆變器的一部分和/或在每一相中被布置為半導(dǎo)體繼電器，所述電子機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特征在于，所述半導(dǎo)體功率開關(guān)元件(1)中的每一個具有根據(jù)權(quán)利要求1至6中一項所述的用于確定各個半導(dǎo)體功率開關(guān)元件(1)的溫度的裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)動車輛的電子機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述電動機(jī)是三相的，并且在半橋電路中對于每一相具有兩個半導(dǎo)體功率開關(guān)元件(1)，所述半導(dǎo)體功率開關(guān)元件能夠借助于脈沖寬度調(diào)制來控制。
9.一種用于測量具有內(nèi)置的溫度相關(guān)的柵極電阻器(3)的半導(dǎo)體功率開關(guān)元件(1)的溫度的方法，其中，非反相放大器電路(200)具有運算放大器(2)和反饋電阻器(4)，所述反饋電阻器(4)被布置在所述運算放大器(2)的負(fù)輸入與輸出之間，其中，所述溫度相關(guān)的柵極電阻器(3)被布置在所述運算放大器(2)的負(fù)輸入與整個電路的輸入之間，并且其中，所述方法具有以下步驟：
·使用具有在預(yù)定義頻率范圍內(nèi)的頻率的輸入信號(VIN)以如下方式操作所述整個電路，該方式使得所述內(nèi)置的溫度相關(guān)的柵極電阻器(3)形成半導(dǎo)體功率開關(guān)(1)的輸入阻抗的大部分，
·測量所述非反相放大器電路(200)的增益，
·借助于所測量的增益計算所述內(nèi)置的溫度相關(guān)的柵極電阻器(3)的電阻，并且確定所述半導(dǎo)體功率開關(guān)元件(1)的溫度。
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