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電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中功率半導(dǎo)體器件中的溫度估計(jì)的制作方法

文檔序號:12374367閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種操作電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方法,包括:

基于電流的交變的流動(dòng)方向,交替地傳導(dǎo)電流通過所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中第一功率半導(dǎo)體和第二功率半導(dǎo)體;

監(jiān)視所述電流的流動(dòng)方向,以便于確定所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體中的哪一個(gè)處于傳導(dǎo)所述電流的導(dǎo)通狀態(tài);

監(jiān)視跨所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體中的處于導(dǎo)通狀態(tài)的功率半導(dǎo)體的電壓降;

響應(yīng)于所述電壓降,計(jì)算指示所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體中的處于導(dǎo)通狀態(tài)的功率半導(dǎo)體的估計(jì)的結(jié)溫度的值;以及

響應(yīng)于所確定的值輸出溫度警報(bào)信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,監(jiān)視所述電壓降包括感測在感測機(jī)構(gòu)中的第一電端子和第二電端子的電壓,以及所述第一電端子和所述第二電端子中的每個(gè)與所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體中的每個(gè)耦合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,交替地傳導(dǎo)所述電流包括使直流(DC)電流反向以便于合成交變(AC)電流,以及進(jìn)一步包括向外部電負(fù)載提供所述AC電流。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,輸出所述溫度警報(bào)信號包括向所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的用戶界面輸出所述信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體在所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的多個(gè)相位支線之一中相互并聯(lián)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中,所述第一功率半導(dǎo)體包括晶體管。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其中,所述第二功率半導(dǎo)體包括二極管。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,計(jì)算所述值進(jìn)一步包括 響應(yīng)于所監(jiān)視的電壓降以及也響應(yīng)于所存儲的增益而計(jì)算所述值。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其中,確定所述值進(jìn)一步包括在離線擴(kuò)增的表中查找所存儲的增益。

10.一種電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),包括:

前端,包括被構(gòu)造用于與電源連接的電輸入節(jié)點(diǎn);

供電鏈路;

后端,經(jīng)由所述供電鏈路與所述前端耦合,并且包括被構(gòu)造用于從所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)向外部電負(fù)載提供電能的電輸出節(jié)點(diǎn);

所述后端進(jìn)一步包括第一功率半導(dǎo)體和第二功率半導(dǎo)體,被構(gòu)造用于基于電流的交變的流動(dòng)方向而交替地傳導(dǎo)所述電流;

控制系統(tǒng),包括被構(gòu)造用于感測所述電流的流動(dòng)方向以便于確定所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體中的哪一個(gè)處于傳導(dǎo)所述電流的導(dǎo)通狀態(tài)的第一感測結(jié)構(gòu),以及與所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體中的每個(gè)耦合并且被構(gòu)造用于感測跨所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體中的處于導(dǎo)通狀態(tài)的功率半導(dǎo)體的電壓降的第二感測機(jī)構(gòu);以及

所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括控制單元,與所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體中的每個(gè)耦合,并且被編程以用于響應(yīng)于所感測的電壓降和所感測的電流方向而估計(jì)所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體中處于所述導(dǎo)通狀態(tài)的功率半導(dǎo)體的結(jié)溫度。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng),其中,所述前端包括整流器并且所述輸入節(jié)點(diǎn)包括AC輸入節(jié)點(diǎn),所述供電鏈路包括直流(DC)電流鏈路,以及所述后端包括反相器,其中所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體并聯(lián)耦合在一起。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng),其中,所述反相器包括多個(gè)相位支線,以及其中所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體在所述多個(gè)相位支線中的一個(gè)內(nèi)。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng),其中,所述第一功率半導(dǎo)體包括晶體管以及所述第二功率半導(dǎo)體包括二極管。

14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng),其中,所述第二感測機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括均與所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體中的每個(gè)耦合的第一電端子和第二電端子。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng),其中,所述第一感測機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括與所述第一電端子和所述第二電端子耦合的運(yùn)算放大器,以及被構(gòu)造用于接收所述運(yùn)算放大器的輸出信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),所述運(yùn)算放大器的所述輸出信號基于所述第一電端子和所述第二電端子之間的電壓差。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng),其中,所述第一感測機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括與所述第一電端子耦合的參考電壓端子,使得所述輸出信號在具有相同符號的值范圍中。

17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng),其中,所述控制單元進(jìn)一步被構(gòu)造用于查找對應(yīng)于所述電流的水平的所存儲的增益,以及用于經(jīng)由將所述電壓降乘以所存儲的增益來計(jì)算指示估計(jì)的結(jié)溫度的值。

18.一種在電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中進(jìn)行溫度監(jiān)視的方法,包括:

感測在與所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的第一功率半導(dǎo)體和第二功率半導(dǎo)體的每個(gè)耦合的感測機(jī)構(gòu)中的第一電端子和第二電端子之間的電壓差;

感測在包括所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體的所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電路中的交變電流的方向,以便于確定所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體中的哪一個(gè)處于傳導(dǎo)電流的導(dǎo)通狀態(tài);

響應(yīng)于所感測的電壓差和所感測的方向來確定指示所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體中的處于導(dǎo)通狀態(tài)的功率半導(dǎo)體的估計(jì)的結(jié)溫度的值;

將估計(jì)的結(jié)溫度與閾值溫度比較;以及

響應(yīng)于所述比較而輸出信號。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其中,所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體在所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的多相位反相器的相位支線中相互并聯(lián)耦合。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其中,在向外部電負(fù)載提供多相位交變(AC)電流期間發(fā)生感測所述電壓差和感測所述交變電流的方向。

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