具有为第一可控半导体开关的控制输入端供电的驱动电路的电气设备的制作方法

本发明涉及一种具有为第一可控半导体开关的控制输入端供电的驱动电路的电气设备。

背景技术：

1、普遍已知的是，功率半导体的控制输入端可由驱动电路来驱控。

2、从cn 1 03 986 315b中作为最接近的现有技术已知一种具有两个半桥的、以时间控制的方式运行的igbt驱动电路。

3、由de 11 2012 007 247 t5已知一种用于开关元件的驱控电路。

4、从wo 2021/074 387a1中已知用于功率转换器的可调节混合开关。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的在于，降低在电气设备中的损耗功率。

2、根据本发明，该目的通过根据在权利要求1中说明的特征的电气设备实现。

3、在该电气设备方面，本发明的重要特征是，该电气设备构造有对第一可控半导体开关、尤其是场效应控制的半导体开关的控制输入端供电的驱动电路，

4、尤其是其中，负载电流、尤其是大于10安培的负载电流能由第一可控半导体开关切换和/或控制，

5、其中，从驱动电路引导至控制输入端的接通电流路径、尤其是驱动电路的接通电流路径具有电感，

6、尤其是其中，在从控制输入端引导至驱动电路的关断电流路径中没有布置电感。

7、在此优点是，在功率半导体、即第一可控半导体开关接通时、尤其是在第一可控半导体上的集电极-发射极电压变化或漏-源电压变化期间，通过电感的充电电流是恒定的，并且因此在半导体开关的控制输入端处的特别是固有电容仅能以恒定的电流来充电/加载。以这种方式，米勒平台的持续与负载电流无关，即基本上与要由第一半导体开关切换的负载电流无关。由此，电流和电压变化过程是有利的，使得在接通时产生较少的损耗功率。

8、因此，与现有技术中的受时间控制的、尤其是受计算机控制的开关特性相比，根据本发明的开关特性通过振荡回路以物理给定的并且因此安全的方式来控制。

9、关断电流路径不具有被实施为结构元件/标准元件的电感。电气线路的小的电感值由物理决定是存在的，但是比整个接通电流路径的电感值小几个数量级，这是因为接通电流路径具有实施为结构元件的电感。下面电感将理解为实施为结构元件的电感。

10、在一有利的设计方案中，电感的参数被确定为，使得在米勒平台、尤其是第一可控半导体开关的米勒平台的范围中，电压变化速度du/dt与负载电流、尤其是要由第一可控半导体开关控制的负载电流无关。在此优点是，电感限制电压变化速度，或者说使电压变化速度在负载电流范围上稳定，并且由此引起降低损耗功率的电压变化曲线和电流变化曲线。

11、在一有利的设计方案中，电感与电阻r_on、尤其是欧姆电阻并联，尤其是其中，电阻r_on实施为结构元件。在此优点是，在接通电流路径中不引起纯电感特性并且因此防止了振荡倾向。

12、在一有利的设计方案中，驱动电路具有半桥，该半桥在其上支路中具有第一开关、尤其是还具有电感，并且在其下支路中具有第二开关，

13、尤其是其中，上支路包括由第一开关和第一电阻形成的串联电路，

14、尤其是其中，下支路包括由第二开关和第二电阻形成的串联电路。在此优点是，驱动电路可简单且成本有利地制造，尤其是因为电感可实施为成本有利的零件。

15、在一有利的设计方案中，第一开关的端子、尤其是发射极或源极通过第一电阻r_on和与第一电阻r_on串联的第二电阻r_off与第二开关的端子、尤其是集电极或漏极相连接，

16、尤其是其中，电感l_on与第一电阻r_on并联。在此优点是，两个开关的端子并不直接相互电连接。

17、在一有利的设计方案中，第二可控半导体开关、尤其是场效应控制的半导体开关与第一可控半导体开关连接。在此优点是，可切换大的电流，这是因为负载电流被分配到这些半导体开关上。

18、在一有利的设计方案中，从控制输入端通向驱动电路的关断电流路径具有欧姆电阻，即尤其是不具有电感。在此优点是，在关断路径中不实现电流限制并且因此能够实现快速关断。

19、在一有利的设计方案中，第一可控半导体开关与第二可控半导体开关并联，

20、其中，第一可控半导体开关与第二可控半导体开关同步地被驱控。在此优点是，可以切换更大的电流。

21、在一有利的设计方案中，驱动电路由直流电压(源)供电，该直流电压(源)的高电位与第一开关的漏极端子或集电极端子连接，

22、其中，低电位与第二开关的源极端子或发射极端子相连接，

23、尤其是其中，第一开关是场效应晶体管，和/或其中，第二开关是场效应晶体管。在此优点是，能够实现简单的制造。

24、在一有利的设计方案中，从第一可控半导体开关的控制输入端至其源极或发射极设置有附加电容，

25、和/或，

26、从第二可控半导体开关的控制输入端至其源极或发射极设置有附加电容。因此，可以有利地确定电流时间变化的大小，并且由此也可以在与电感的共同作用下实现所期望的开关特性。在接通时的时间控制不是必需的，而是以物理上给定的方式进行接通。

27、另外的优点由从属权利要求给出。本发明不局限于权利要求的特征组合。对于本领域技术人员，尤其是从目的提出和/或通过与现有技术相比较而提出的目的，可得到权利要求和/或单项权利要求特征和/或说明书特征和/或附图特征的其它合理的组合可能性。

技术特征：

1.一种具有为第一可控半导体开关的控制输入端供电的驱动电路的电气设备，该第一可控半导体开关尤其是场效应控制的半导体开关，

2.根据权利要求1所述的电气设备，

3.根据上述权利要求中任一项所述的电气设备，

4.根据上述权利要求中任一项所述的电气设备，

5.根据上述权利要求中任一项所述的电气设备，

6.根据上述权利要求中任一项所述的电气设备，

7.根据上述权利要求中任一项所述的电气设备，

8.根据上述权利要求中任一项所述的电气设备，

9.根据上述权利要求中任一项所述的电气设备，

10.根据上述权利要求中任一项所述的电气设备，

11.根据上述权利要求之一所述的电气设备，

12.根据上述权利要求中任一项所述的电气设备，

技术总结本发明涉及一种具有为第一可控半导体开关的控制输入端供电的驱动电路的电气设备，该第一可控半导体开关尤其是场效应控制的半导体开关，其中，从驱动电路引导至控制输入端的接通电流路径、尤其是驱动电路的接通电流路径具有电感，尤其地，在从控制输入端引导至驱动电路的关断电流路径中没有布置电感。技术研发人员：K·马拉伦斯,J·杜卡受保护的技术使用者：索尤若驱动有限及两合公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25