[发明专利]用于驱控双极可开关功率半导体器件的控制装置、半导体模块和方法

权利要求书

1.一种控制装置(2)，用于驱控双极可开关功率半导体器件(1)，其中，所述控制装置(2)设计用于将电压(U)施加到所述功率半导体器件(1)的栅极端子上并且为了关断所述功率半导体器件而将所述电压(U)从第一电压值(U_B+)降低到第二电压值(U_B-)，其中，所述控制装置(2)设计用于为了关断所述功率半导体器件(1)，将所述电压(U)从所述第一电压值(U_B+)首先降低到去饱和值(U_sat)，并且随后将所述电压(U)从所述去饱和值(U_sat)降低到所述第二电压值(U_B-)，其中，所述去饱和值(U_sat)大于所述功率半导体器件(1)的夹断电压(U_P)，其中，所述控制装置(2)具有用于将具有所述第一电压值(U_B+)的电压施加到所述栅极端子的第一开关(S1)和用于将具有所述第二电压值(U_B-)的电压施加到所述栅极端子的第二开关(S2)，其特征在于，所述控制装置(2)设计用于周期性地驱控所述第一开关(S1)和/或所述第二开关(S2)，并且通过规定用于驱控所述第一开关(S1)和/或所述第二开关(S2)的占空比来将所述电压(U)调整成所述去饱和值(U_sat)，所述控制装置(2)具有用于测量所述功率半导体器件的集电极端子处的集电极电流(I_C)的测量单元，并且所述控制装置(2)设计用于根据所述集电极电流(I_C)来确定所述去饱和值(U_sat)。

2.根据权利要求1所述的控制装置(2)，其中，所述控制装置(2)设计用于将具有所述去饱和值(U_sat)的所述电压(U)在所述栅极端子上施加一个预定的脉冲持续时间(t_p)。

3.根据权利要求2所述的控制装置(2)，其中，所述控制装置(2)具有测量单元，所述测量单元用于在关断期间测量所述功率半导体器件(1)的所述栅极端子与发射极端子之间的栅极-发射极电压(U_GE)，并且所述控制装置(2)设计用于根据所述栅极-发射极电压(U_GE)确定所述脉冲持续时间。

4.一种半导体模块(3)，具有双极可开关功率半导体器件(1)和用于驱控所述双极可开关功率半导体器件(1)的根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置(2)。

5.根据权利要求4所述的半导体模块(3)，其中，所述双极可开关功率半导体器件(1)是绝缘栅双极晶体管。

6.一种用于驱控双极可开关功率半导体器件(1)的方法，其中，借助于控制装置(2)，将电压(U)施加到功率半导体器件(1)的栅极端子上，并且为了关断所述功率半导体器件将所述电压(U)从第一电压值(U_B+)降低到第二电压值(U_B-)，其中，为了关断所述功率半导体器件(1)，首先将所述电压(U)从所述第一电压值(U_B+)降低到去饱和值(U_sat)并且随后将所述电压(U)从所述去饱和值(U_sat)降低到所述第二电压值(U_B-)，其中，所述去饱和值(U_sat)大于所述功率半导体器件(1)的夹断电压(U_P)，其中，所述控制装置(2)具有用于将具有所述第一电压值(U_B+)的电压施加到所述栅极端子的第一开关(S1)和用于将具有所述第二电压值(U_B-)的电压施加到所述栅极端子的第二开关(S2)，其特征在于，周期性地驱控所述第一开关(S1)和/或所述第二开关(S2)并且通过规定用于驱控所述第一开关(S1)和/或所述第二开关(S2)的占空比来将所述电压(U)调整到所述去饱和值(U_sat)，并且借助所述控制装置(2)的测量单元来测量所述功率半导体器件的集电极端子处的集电极电流(I_C)，并且由所述控制装置(2)根据所述集电极电流(I_C)来确定所述去饱和值(U_sat)。