[发明专利]变流器的容错运行

说明书

本发明涉及一种用于运行电子模块(1)的方法，电子模块包括至少三个半导体元件(S1至S6)，其中，在半导体元件(S1至S6)之一损坏的情况下，通过有针对性地驱控剩余的半导体元件(S1至S6)中的至少两个来引导电流经过已损坏的半导体元件(S1至S6)，以破坏或隔开已损坏的半导体元件(S1至S6)或与已损坏的半导体元件相关的薄弱点，其中，该电流分布到被有针对性地驱控的半导体元件(S1至S6)上。

技术领域

本发明涉及根据权利要求1所述的用于运行电子模块的方法和包括电子模块的设备。

背景技术

具有多个半导体元件、特别是功率半导体元件的电子模块、例如变流器、整流器或逆变器在半导体元件之一损坏的情况下通常不能继续运行。由此能够产生大的故障成本。

公开文献WO 2016 005 092A1描述了一种变流器，其具有用于提供正极线路和负极线路之间的直流电压的中间电路、用于接收和/或发送交流电压的相线路、以及具有用于将正极线路与相线路连接的第一开关装置和用于将负极线路与相线路连接的第二开关装置的半桥电路。在变流器的半导体元件之一损坏的情况下，变流器应当能够自我保护并且继续运行。为此，第一开关装置和第二开关装置分别具有由多个连接支路组成的并联电路，并且在每个连接支路中为半导体开关之一提供各自的与半导体开关的开关间隔串联的熔断器。

公开文献WO 2016 169 817A1描述了一种用于控制变流器的方法，其中，中间电路的正极线路和负极线路通过半桥分别经由多个半导体开关与交流电压相导体连接，其中每个半导体开关分别具有自身的串联的熔断器。变流器应当在持续短路时通过半导体开关之一可靠地起反应。该方法为此包括：探测持续保持在导电状态的损坏的半导体开关，以及由于正极线路和负极线路经由损坏的导体开关并且经由半导体开关中的至少另外两个多次相互短路而使损坏的半导体开关的熔断器逐渐熔化。每次短路仅分别持续一个脉冲持续时间，其小于熔断器在连续短路的情况下熔化所需的熔断持续时间。

公开文献DE 10 2017 218 189 A1描述了一种逆变器，其设置用于控制与具有第一和第二电势的电压源连接的电机。在此，逆变器包括多个分别具有第一电流阀、第二电流阀和电机接口的桥电路和用于接收各个电流阀控制信号的第一接口以及用于检测关断信号的第二接口。每个第一电流阀设置用于控制高电势和对应的接口之间的电流，并且每个第二电流阀设置用于控制对应的接口和低电势之间的电流。关断装置设置用于根据关断信号并且与第一接口上的信号无关地关闭全部第一电流阀或者全部第二电流阀。

发明内容

本发明的目的在于，给出用于运行电子模块的改善的方法以及包括电子模块的改善的设备。

根据本发明，该目的通过具有根据权利要求1所述的特征的方法和具有根据权利要求6所述的特征的设备实现。

本发明的有利的设计方案是从属权利要求的内容。

在根据本发明的用于运行包括至少三个半导体元件的电子模块的方法中，在半导体元件之一损坏的情况下，通过有针对性地驱控剩余的半导体元件中的至少两个来引导电流经过已损坏的半导体元件，以破坏或隔开已损坏的半导体元件或与已损坏的半导体元件相关的薄弱点，其中，该电流分布到被有针对性地驱控的半导体元件上。

利用这样中断的半导体元件，模块能够首先在可能的情况下不以全部功率继续运行，因为不能接通全部的开关模式。然而能够实现保留部分负载运行。

半导体元件例如能够被设计为半导体开关、特别是场效应晶体管、双极型晶体管、IGBT(绝缘栅双极晶体管)、晶闸管或者二极管等。半导体开关例如能够借助于脉冲宽度调制来驱控。

此外，电子模块包括至少六个半导体元件，半导体元件布置在分别具有上支路和下支路的三个半桥中。