[发明专利]监测可开关的半导体器件的方法和半导体器件的监测设备

说明书

本发明涉及一种用于监测可开关的半导体器件(Q1)的方法，所述半导体器件具有与其并联的保护电路(124)，其中，拾取在半导体器件(Q1)和保护电路(124)上施加的电气参数(114)，当电气参数(114)大于预先已知的临界值(116)时，辨识出半导体器件(Q1)和/或保护电路(124)的损坏。

技术领域

本发明涉及一种监测可开关的半导体器件的方法以及一种用于半导体器件的监测设备。

背景技术

下面主要结合可开关的半导体器件来描述本发明。

在用于接通断开电感负载的半导体器件中，由于负载的电感，在断开时可能会出现过电压。在这种情况下，电感用作在负载断开时放电的能量存储器。

过电压可能高到足以在半导体器件断开时损坏半导体器件。特别是，过电压可能高于半导体器件的击穿电压。在这种情况下，半导体器件中的电荷载流子像雪崩一样冲破半导体器件的实际截止层。在雪崩式的击穿过程中可以达到很大的电流强度。由于高电流，半导体器件会强烈发热，并受到不可逆转的热损伤。

也许有可能使半导体设备再次导电，但可能无法再次断开。

半导体器件例如可用于激活和停用电动车辆的自主或半自主功能。如果半导体器件被损坏，就不能再安全地关闭该功能。

为了防止达到击穿电压，可以在半导体器件上并联一个保护电路。保护电路在低于半导体器件击穿电压的电压下成为导电的。如果过电压大于保护电路的设计电压，则过电压可以通过保护电路被降低。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种改进的监测可开关的半导体器件的方法，以及一种改进的半导体器件的监测设备，使用的手段在结构上尽可能简单。在此，改进例如可能涉及对部件损坏的检测的改进。

在这里提出的方法中，测量半导体器件的过电压水平，并根据所存储的用于半导体器件的最大值来确认该半导体器件是否很有可能发生损坏。

特别是在电动车辆中，这里提出的方法可以用来保障电动车辆的关键功能。关键功能可以是，例如，电动车辆的自主或半自主驾驶模式。例如，如果半导体器件在上一次断开过程中很有可能被损坏，则可能不再提供关键功能。通过这种方式，可以安全地避免不可控的情况。

提出了一种用于监测可开关的半导体器件的方法，该半导体器件具有与其并联的保护电路，其中，拾取施加在半导体器件和保护电路上的电气参数，如果该电气参数大于预先已知的临界值，则辨识出半导体器件和/或保护电路的损坏。

此外，还提出了一种用于半导体器件的监测设备，该半导体器件具有与其并联的保护电路，其中，该监测设备与半导体器件和保护电路并联，监测设备的拾取装置被设计为用于拾取施加在半导体器件和保护电路上的电气参数，监测设备的评估装置被设计为用于将电气参数与预先已知的临界值进行比较，以检测半导体器件和/或保护电路的损坏。

可开关的半导体器件可以理解为，例如，晶体管或晶闸管。该半导体器件尤其可以是MOSFET。半导体器件可用于接通和断开电负载。例如，半导体器件可以被布置在负载和电源之间。半导体器件可由控制器电驱动。例如，通过向半导体器件的控制端子(栅极)施加控制电压，可以使半导体器件切换为导电。当控制电压中断时，半导体器件被切换为阻断。

半导体器件可以具有取决于构造的工作范围。特别是，半导体器件可以针对最大可传输的电流和最大可阻断的电压被配置。工作范围的极限可以作为临界值存储。在电流大于最大可传输电流的情况下，半导体器件可能会过热。如果电压以一个安全系数大于最大可阻断电压，就会突破半导体器件的截止区发生雪崩。

半导体器件上的电流和电压是可检测的电气参数。电流或电压可以被测量并表示为电流值或电压值。特别是，电流或电压可以被数字化。电流值或电压值可以与相应的临界值进行比较，以检测可能的损坏。