[发明专利]故障容许电容器装置

说明书

故障容许电容器装置（12）包括多个并联连接的电容器元件（18）；以及对于每个电容器元件（18）包括检测元件（22）和连接元件（24）；其中检测元件（22）适于检测下降到预定义电压阈值之下的电容器元件（18）两端的电容器电压和/或适于检测上升到预定义电流阈值之上的经过电容器元件（18）的电容器电流，以及适于当电容器电压在预定义电压阈值之下和/或电容器电流在预定义电流阈值之上时，关闭连接元件（24）；并且其中连接元件（24）适于在被关闭时，将电容器元件（18）与多个并联连接的电容器元件（18）中的其它电容器元件断开。连接晶体管（38）与电容器元件（18）串联连接，使得连接晶体管（38）的集电极与电容器元件（18）连接。检测晶体管（36）的基极连接到连接晶体管（38）的集电极，并且连接晶体管（38）的基极连接到检测晶体管（36）的集电极。

技术领域

本发明涉及故障容许电容器装置、故障监视系统、栅极驱动器电路板和DC链接电路板。

背景技术

在所有种类的电子硬件中，电容器被采用以存储能量，例如，用于稳定DC电压电平或用于滤波。一种特殊种类的电容器是多层陶瓷电容器，其可以被表面安装到印刷电路板上。

多层陶瓷电容器与电解电容器相比可以有更高的可靠性，并且可以容忍更高的环境温度，并且因此可以在高要求应用（诸如功率转换器的栅极驱动器）中被采用。

为了提高电容，大量的陶瓷电容器可以并联连接。通过在印刷电路板上并联表面安装的陶瓷电容器的大电容的实现可以由组合件的可靠性来限制：大陶瓷电容器更容易趋向于产生裂缝（例如，在制造过程和组装过程期间），并且并联电容器的数量越大，至少一个电容器有故障的统计概率越大。陷入（failing into）电气短路模式的单个电容器经常足以停用整个电子组合件。

然而，陶瓷电容器中的小裂缝最初可能不被检测到。不久，例如在递送之后，裂缝可以从开路连接转变成电气短路，从而导致故障。可能所有并联电容器短路，电路在该点的电压可以降到零，并且包括电子组合件（诸如功率转换器）的整个系统可停止工作。

例如在US 2009/0086457 A1中，通过用软树脂覆盖陶瓷电容器来保护它免于开裂。

GB 2 487 495 A示出带有若干电容器的电容器组，其可以用感测/控制电路与电容器组断开。感测/控制电路106包括用于断开电容器的MOSFET。

US 2011/069425 A1示出叠层电容器的阵列，其被分组成可以经由开关装置与阵列断开的组。开关装置包括相对于彼此并联并且与电容器串联连接的两个p型FET。由若干逆变器组成的传感器单元将电压提供到FET中的一个的栅极，所述电压取决于经过电容器的泄漏电流。

发明内容

本发明的目的是提供包括多个并联电容的电子组合件，所述电子组合件是更可靠的并且所述电子组合件更容易维护。

这个目的通过独立权利要求的主题实现。由从属权利要求和以下描述，另外的示例性实施例是明显的。

本发明的第一方面涉及可以是故障容许的电容器装置。电容量装置可以是包括多个并联连接的电容器的电子电路。电容器可以机械地和/或电气地连接到电路板。故障容许电容器装置可以是即使在电容器中的一个或多个电容器故障时也不会完全停止工作的装置。

例如，电容器装置可以是转换器的栅极驱动器，其中并联电容器提供能量并且稳定电压。同样，电容器装置可以是DC链接，其中并联的电容器存储能量。