[发明专利]用于控制并联的功率半导体开关的方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于控制至少两个并联的功率半导体开关（LHS1…LHSn）来开关总电流（I_ges）的方法（200）和控制设备（1）。至少两个并联的功率半导体开关（LHS1…LHSn）分别具有用于控制相应的功率半导体开关（LHS1…LHSn）的栅端子。提供：用于供给总电流（I_ges）的输入端子（EA）、用于排出总电流（I_ges）的输出端子（AA）和用于接受共同的控制信号（SI）的共同的控制端子（S），所述共同的控制信号具有状态断开或闭合。所述至少两个并联的功率半导体开关（LHS1…LHSn）在输入侧与输入端子（EA）连接并且在输出侧与输出端子（AA）连接。提供至少一个确定单元（EE），所述确定单元被设立用于在输入侧接收共同的控制信号（SI）并且根据用于控制至少两个功率半导体开关（LHS1…LHSn）的共同的控制信号（SI）来确定至少两个单独控制信号（SI1…SIn）并且在输出侧将至少两个所确定的单独控制信号输出到至少两个功率半导体开关的相应的栅端子。所述至少两个单独控制信号（SI1…SIn）分别具有状态断开或闭合并且至少有时不同。

技术领域

本发明涉及一种用于控制并联的功率半导体开关的方法和控制设备。本发明还涉及一种具有该控制设备的电系统、一种用于执行该方法的计算机程序、以及一种电子存储介质。

背景技术

为了运行电驱动装置通常使用逆变器，该逆变器将直流电压源、例如电池中的电能转化为交流电压，以便给电机、例如异步电机供应交流电压或交流电流。对此，逆变器具有所谓的半桥。所述半桥具有功率半导体开关，借助所述功率半导体开关，直流电流和直流电压按时序地开关，使得在逆变器的输出端子上形成交流电压和交流电流。对于这些功率半导体开关预先给定电流上限，在超过所述电流上限的情况下不可逆地损坏功率半导体开关。如果现在需要更高的电流来运行电驱动装置，则这些功率半导体开关因此在逆变器中并联。然而，由于部件公差，功率半导体开关即使在并联运行的情况下也不同强地负载，因为功率半导体开关不是同时接通并且因此功率半导体开关中的一个可能比另外的更早地接通。最快并且最灵敏开关的功率半导体开关因此承担接通、切断和电流传导损耗的较大部分。因此，开关之间的通过电流不同地分配到功率半导体开关上。个别功率半导体开关比另外的更强地热负载，更快地老化并且因此更快地失效。因此，最大的负载电流必要时通过个别功率半导体开关的热电容，而不通过其总的导电性能来确定。

除了各个并联的功率半导体开关的不同的开关时间点之外，在控制中还应该考虑控制信号的运行时间差别。用于在控制并联的功率半导体开关中最小化控制信号的运行时间差别的方法从WO 2011/120728 A2中已知。

因此，存在用于运行并联的功率半导体开关的需求，以便开发进一步的解决方案，所述解决方案能够实现并联的功率半导体开关的均匀负载。因此防止：个别功率半导体开关过载并且过早失效。因此也提高总系统的鲁棒性，在该总系统中运行并联的功率半导体开关。

发明内容

提供一种用于控制至少两个并联的功率半导体开关来开关总电流的方法。至少两个并联的功率半导体开关分别具有用于控制相应的功率半导体开关的栅端子。该方法具有以下步骤：提供用于供给总电流的输入端子，提供用于排出总电流的输出端子和提供用于接受共同的控制信号的共同的控制端子。控制信号具有状态：断开或闭合。至少两个并联的功率半导体开关在输入侧与输入端子连接并且在输出侧与输出端子连接。

在另外的步骤中提供至少一个确定单元，该确定单元在输入侧接收共同的控制信号并且根据用于控制至少两个功率半导体开关的共同的控制信号来确定至少两个单独控制信号并且在输出侧将至少两个所确定的单独控制信号输出到至少两个功率半导体开关的相应的栅端子。至少两个单独控制信号分别具有状态断开或闭合并且根据本发明至少有时不同，特别是在共同的控制信号具有状态闭合期间。