[发明专利]用于保护晶体管电桥的功率部件的装置

说明书

本发明尤其涉及一种用于保护功率部件(Q1、Q11)的装置(100)，该保护装置(100)在所述功率部件(Q1、Q11)的电流输入端子(D)和电流输出端子(S)之间处于分路连接，其特征在于，所述保护装置(100)被配置为检测可变电流在电流输入端子(D)和电流输出端子(S)之间流过所述功率部件(Q1、Q11)的持续时间。

技术领域

本发明涉及功率桥领域，功率桥包括至少一个开关臂并且用于驱动旋转电机或由旋转电机供电。为此，本发明涉及一种用于保护功率桥的功率部件的装置，以及一种功率桥和此类旋转电机。

背景技术

在机动车辆中，车载网络用于向所述机动车辆配备的各种电气设备供电。车载网络的电源由至少一个电池提供，该电池可以在机动车辆行驶时通过与所述机动车辆的热机连接的旋转电机进行充电。然后，旋转电机将热机的机械旋转能转换成电能，该电能被提供给该网络和/或至少一个电池。

更普遍地，旋转电机意指任何旋转电机，优选为定子是多相定子的旋转电机，其用于产生供应给车载网络的直流电。示例性而非限制性地，其特别可以是交流发电机或交流发电机起动器。甚至更具体地，本发明的上下文是具有永磁体的旋转电机的上下文。

根据第一操作模式，旋转电机连接至包括功率部件的功率桥，以便向车载网络供应直流电流。根据第二操作模式，旋转电机由作为功率逆变器操作的功率桥供电。

在功率桥或其功率部件之一发生故障的情况下，在所述功率桥中流动的电流可能会迅速损坏其功率部件。为了防止功率桥的给定臂的功率部件破裂并因此在车载网络上传播与机动车辆的电气设备不兼容的电流值，有必要尽快检测功率桥或其功率部件之一的故障。

本发明的目的是提供一种用于保护功率部件的新颖装置，从而至少大部分地解决上述问题并且还获得其他优点。

发明内容

根据本发明的第一方面，通过一种用于保护具有电流输入端子、电流输出端子和控制端子的功率部件的装置来实现至少一个上述目的，所述保护装置被旁路地置于、即并联地位于所述功率部件的电流输入端子和电流输出端子之间，并且所述保护装置被配置为检测可变电流在电流输入端子和电流输出端子之间流过所述功率部件的周期。

更具体地，根据本发明的第一方面的保护装置被配置为检测周期，在该周期中，特别是当功率部件在所谓的截止开关状态和所谓的导通开关状态之间切换时，可变电流在所述功率部件的电流输入端子与电流输出端子之间流过所述功率部件。在其导通开关状态下，功率部件类似于被配置为关闭状态的中断器；在其截止开关状态下，功率部件类似于被配置为开启状态的中断器。因此，根据本发明的第一方面的保护装置被配置成检测例如在截止导通模式和导通模式之间转换的过渡阶段中，可变电流在功率部件的电流输入端子和电流输出端子之间流过所述功率部件的周期。

具体地，在该过渡转换阶段中，流过功率部件的电流是可变的，并且对于第一近似值，它以线性增加的方式变化。便利地，利用流过功率部件的电流的这种可变性，使得可以检测所述功率部件的可能的故障。如果功率部件正常工作，则该过渡转换阶段仅持续相对较短的第一过渡周期，如下所述，并且流过功率部件的电流仅增加至相对较低的第一强度值，如下所述。相反，如果功率部件出现故障，则其过渡转换阶段的周期会异常延长，并且在其电流输入端子和电流输出端子之间通过的可变电流会增加且超过上述第一强度值，直到达到第二强度值为止，该第二强度值高于第一强度值。在大于第一过渡周期的第二过渡周期中获得该第二强度值。因此，当所述功率部件从其截至导通状态切换到其导通状态时，通过测量所述可变电流在所述功率部件的电流输入端子与电流输出端子之间流过所述功率部件的过渡周期，可以检测到所述功率部件的故障。该测量是通过根据本发明的第一方面的保护装置执行的。

根据本发明的第一方面的保护装置可以有利地包括以下至少一个改进；构成这些改进的技术特征可以单独考虑，也可以结合使用：

-可变电流是当功率部件从其截至状态切换到导通状态时流过功率部件的电流；