[发明专利]借助发光测量功率电子部件的冷却路径的热退化的设备

权利要求书

1.一种用于变换电能的设备(10)，所述设备包括：进行连接的至少一个半导体构件(100)、冷却路径和设备(200)，所述冷却路径用于冷却所述半导体构件(100)，所述设备(200)用于基于流过所述构件的、具有预先确定的电流强度的电流来确定所述冷却路径的退化，其特征在于，所述半导体构件(100)包括光学活性的半导体材料(120)，当具有所述预先确定的电流强度的电流流过所述半导体构件(100)时，所述光学活性的半导体材料产生具有与温度相关的亮度的光，并且所述用于确定退化的设备(200)包括亮度传感器(210)，所述亮度传感器用于检测所产生的光的亮度。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述亮度传感器(210)包括光电二极管。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述用于确定退化的设备(200)构造成在经过预先确定的持续时间之后确定所述退化，在所述持续时间期间具有所述预先确定的电流强度的电流流过所述构件。

4.根据权利要求2和3所述的设备，其中，所述用于确定退化的设备(200)构造成通过在所述预先确定的时间段上对所述光电二极管的光电流强度进行求和来确定电荷量。

5.根据权利区域4所述的设备，其中，所述用于确定退化的设备(200)构造成使用所确定的电荷量和额定电荷量来确定所述退化。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中，所述半导体构件(100)包括至少一个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，所述至少一个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)具有至少部分透明的源极电极(111)和/或具有至少部分透明的封装，所产生的光能够穿过所述封装从所述MOSFET中射出，其中，所述MOSFET是基于氮化镓的MOSFET或基于碳化硅的MOSFET，其中，使用二极管(110)或所述MOSFET的体二极管来产生光，其中，所述设备包括衬底段(120)，所述衬底段与所述二极管(110)并联地连接在所述源极电极(111)与漏极电极(112)之间。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其中，所述半导体构件(100)包括用于产生所述光的光学活性的区域(120)，和/或包括提高所述光产生的掺杂。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其中，所述设备包括光导元件(300)，所述光导元件如此布置，使得所述光导元件将所产生的光引导到所述亮度传感器(210)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的设备，其中，所述设备是用于电动车辆的功率控制单元或逆变器。

10.一种用于确定半导体构件(100)的冷却路径的退化的方法，所述方法使用流过所述半导体构件(100)的、具有预先确定的电流强度的电流，其中，所述半导体构件(100)包括光学活性的半导体材料，当具有所述预先确定的电流强度的电流流过所述半导体构件(100)时，所述光学活性的半导体材料产生具有与温度相关的亮度的光，所述方法包括：借助亮度传感器(210)对所产生的光的亮度进行检测，并且使用所检测的亮度来确定所述退化。