[发明专利]半导体器件故障检测的装置及方法

权利要求书

1.一种半导体器件故障检测的装置，所述装置包括主功率模块、电压处理模块和判断模块，所述主功率模块包括串联的至少一个半导体器件和桥臂电感，所述电压处理模块与所述桥臂电感并联，所述判断模块与所述电压处理模块连接；其特征在于，

所述电压处理模块，用于采集所述桥臂电感的电压，并将采集的电压转换为低电压；

所述判断模块，用于将所述转换后的低电压与预设的第一比较阀值、第二比较阀值进行比较，根据比较结果和判断模块中的预设条件来判断所述半导体器件是否发生故障；所述第一比较阀值小于第二比较阀值；第一比较阀值V_ref_H₁和第二比较阀值V_ref_H₂满足如下关系式：k₀*u₂＞V_ref_H₂＞V_ref_H₁＞k₀*u₁；其中u₁为当所述半导体器件从关断状态到导通状态的过程结束时所述桥臂电感两端的电压，u₂为当所述半导体器件处于导通过程中时所述桥臂电感两端的电压，k₀为比例系数且小于1；

所述判断模块包括启动计时单元、停止计时单元和确定单元，其中：

所述启动计时单元用于当所述转换后的低电压的绝对值大于第二比较阀值时，启动计时；

所述停止计时单元用于当所述转换后的低电压的绝对值小于第一比较阀值时，停止计时；

所述确定单元，用于根据所述计时的时长，确定所述半导体器件是否发生过流、短路或直通；

或者，所述判断模块还包括启动充放电单元、储能单元，其中：

所述启动充放电单元，用于当所述转换后的低电压的绝对值大于第二比较阀值时，对储能单元进行能量储能；当所述转换后的低电压的绝对值小于第一比较阀值时，对储能单元进行能量泄放；

所述储能单元，用于当启动充放电单元充电时，储存充电能量；当启动充放电单元放电时，通过启动充放电单元泄放储存的能量；

所述确定单元，还用于根据储能单元储存中能量的大小，确定所述半导体器件是否发生过流、短路或直通。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述确定单元包括：

判断子单元，用于判断所述时长是否超过预设的时间阀值；

第一判定子单元，用于当所述时长超过预设的时间阀值时，判定所述半导体器件发生过流、短路或直通。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述确定单元包括：

计算子单元，用于根据所述时长计算所述半导体器件的电流；

比较子单元，用于比较所述半导体器件的电流与预设的电流阀值；

第二判定子单元，用于当所述半导体器件的电流大于所述电流阀值时，判定所述半导体器件发生过流、短路或直通。

4.如权利要求1至3任一所述的装置，其特征在于，所述电压处理模块包括：

检测单元，用于检测所述桥臂电感的实时电压；

转换单元，用于将所述检测到的实时电压进行处理，转换为与实时电压同相或者反相的低电压后，作为所述桥臂电感的电压输出至所述判断模块。