[发明专利]驱控功率半导体器件的控制装置和驱控功率半导体器件的方法

说明书

本发明涉及一种用于驱控功率半导体器件(1)的控制装置(2)，其中，功率半导体器件(1)具有至少两个电压受控制的功率半导体组件(V1、V2)，其是电并联的并且各自具有控制端子(3)，其中，控制装置(2)包括至少一个驱动元件(GU、GU1、GU2)，借助于驱动元件能调节在功率半导体组件(V1、V2))的控制端子(3)处的相应电压(U_G1、U_G2)，其中，控制装置(2)具有测量单元(5)，该测量单元设计用于检测流过功率半导体组件(V1、V2)的相应电流(I_V1、I_V2)，并且至少一个驱动元件设计为，根据相应电流(I_V1、I_V2)来设定相应的电压(U_G1、U_G2)的高低和/或时间变化曲线。

技术领域

本发明涉及一种用于驱控功率半导体器件的控制装置，其中，功率半导体器件具有至少两个电压受控制的功率半导体组件，它们是电并联的并且各自具有控制端子。控制装置包括至少一个驱动元件，借助于该驱动元件可设定施加在功率半导体组件的控制端子处的相应电压。此外，本发明涉及一种具有这种控制装置的功率半导体器件。最后，本发明涉及一种用于驱控功率半导体器件的方法。

背景技术

在本文中，关注的是功率半导体器件，其可以设计为例如逆变器或整流器。这种功率半导体器件例如可用于三相电机的运行中。功率半导体器件可以包括电压受控制的功率半导体组件，其例如设计为IGBT或 MOSFET。为了提高功率半导体器件的性能，在现有技术中公开了在功率半导体器件中使用多个功率半导体组件并将它们并联。为了全负荷地利用功率半导体组件而同时不会使并联的功率半导体组件过载，必要的是，在导通阶段期间流过相应的功率半导体组件的电流在功率半导体组件之间相同地分布或是对称的。

此外，从现有技术中已知不同的方法，来实现并联功率半导体组件的对称化。例如，可以使用不同的阻抗来进行对称化。同样，已知并联连接的功率半导体组件的所谓的降额设计。另外，需要注意将控制装置或驱动电路和馈电线设计得尽可能对称。根据功率半导体组件的类型，还必须考虑良好的热耦合或去耦。

另外，从现有技术中已知，并联的功率半导体组件的各个开关脉冲设置有彼此之间的时移。这尤其意味着一个或多个功率半导体组件比连接中的其他组件更早接通，并且因此承载更多电力。这同样适用于功率半导体器件的关断过程。

为此目的，DE 10 2011 006 788 A1描述了一种用于设施的保护装置的电路装置，其具有带有可变电流和/或电压参数的电能源。该电路装置由至少两个并联的保险通道构成，保险通道分别包括一个电流测量装置和至少一个开关。保险通道的电阻值以如下的方式定义，即在保险通道之间对称地分配总电流。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决方案，该解决方案展示了如何以简单的方式更可靠地运行具有至少两个并联连接的功率半导体组件的功率半导体器件。

根据本发明的控制装置用于驱控功率半导体器件。在此，功率半导体器件具有至少两个电压受控制的功率半导体组件，它们是电并联的并且分别具有控制端子。控制装置包括至少一个驱动元件，通过该驱动元件能设定在功率半导体器件的控制端子处的相应电压。此外，控制装置具有测量单元，该测量单元设计用于检测流过功率半导体器件的相应电流。此外，至少一个驱动元件设计用于根据相应电流来设定相应电压的大小和/或时间变化曲线。此外，至少一个驱动元件设计用于，当接通和/或断开功率半导体组件时，根据相应电流来设定施加到控制端子处的相应电压的时间变化。