[发明专利]用于SiC或GaNMOSFET晶体管的开关装置的短路保护电路及相关方法

权利要求书

1.一种功率开关装置(10)，包括至少一个能够由主电流(I；Ia，Ib，Ic)行进通过的SiC或GaN MOSFET型晶体管(12；12a，12b，12c)，

其特征在于，所述开关装置(10)包括至少一个测量模块(14；14a，14b，14c)，所述至少一个测量模块被配置为从所述晶体管(12；12a，12b，12c)产生的电磁场间接测量在所述晶体管(12；12a，12b，12c)的漏极与源极之间流动的主电流(I)；以及

至少一个保护电路(16；16a，16b，16c)，所述保护电路被配置为基于所述主电流(I；Ia，Ib，Ic)的时间导数的符号来检测短路。

2.根据权利要求1所述的开关装置(10)，其特征在于，所述测量模块(14；14a，14b，14c)包括与所述晶体管(12；12a，12b，12c)电流隔离的天线(18)。

3.根据权利要求2所述的开关装置(10)，其特征在于，所述天线(18)位于圆圈中，所述圆圈的中心是所述晶体管(12；12a，12b，12c)并且所述圆圈的半径包括在1毫米和10厘米之间。

4.根据前述权利要求1至3中任一项所述的开关装置(10)，其特征在于，所述开关装置(10)包括多个晶体管(12a，12b，12c)。

5.根据权利要求4所述的开关装置(10)，其特征在于，所述开关装置(10)包括与晶体管(12a，12b，12c)一样多的测量模块(14a，14b，14c)，每个晶体管(12a，12b，12c)与单独的测量模块(14a，14b，14c)相关联，每个测量模块(14a，14b，14c)被配置为测量行进通过相关联的晶体管(12a，12b，12c)的主电流(Ia，Ib，Ic)。

6.根据权利要求5所述的开关装置(10)，其特征在于，每个测量模块(14a，14b，14c)与至少一个不同于由相关联的晶体管(12a，12b，12c)产生的电磁场的电磁场电磁隔离。

7.根据权利要求6所述的开关装置(10)，其特征在于，每个测量模块(14a，14b，14c)及相关联的晶体管(12a，12b，12c)布置在法拉第笼中。

8.根据权利要求4所述的开关装置(10)，其特征在于，针对行进通过每个晶体管(12a，12b，12c)的主电流(I；Ia，Ib，Ic)的时间导数的符号，每个晶体管(12a，12b，12c)与时间观测窗(T_obs,a，T_obs,b，T_obs,c)相关联，所述时间观测窗(T_obs,a，T_obs,b，T_obs,c)能够与所述晶体管(12a，12b，12c)从截止状态变为导通状态同时被触发，所述时间观测窗(T_obs,a，T_obs,b，T_obs,c)彼此分离，其中所述时间观测窗为用于观测所述时间导数的时段。

9.根据权利要求4所述的开关装置(10)，其特征在于，所述开关装置(10)包括单个测量模块(14)，所述单个测量模块被配置为测量行进通过每个晶体管(12a，12b，12C)的主电流(Ia，Ib，Ic)。

10.根据权利要求9所述的开关装置(10)，其特征在于，针对行进通过每个晶体管(12a，12b，12c)的主电流(I；Ia，Ib，Ic)的时间导数的符号，每个晶体管(12a，12b，12c)与时间观测窗(T_obs,a，T_obs,b，T_obs,c)相关联，所述时间观测窗(T_obs,a，T_obs,b，T_obs,c)能够与所述晶体管(12a，12b，12c)从截止状态变为导通状态同时被触发，所述时间观测窗(T_obs,a，T_obs,b，T_obs,c)彼此分离，其中所述时间观测窗为用于观测所述时间导数的时段。