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1. (WO2004084409) VERFAHREN ZUR ANSTEUERUNG UND FUNKTIONSÜBERWACHUNG EINES LEISTUNGSHALBLEITERSCHALTERS UND VORRICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS
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Veröff.-Nr.: WO/2004/084409 Internationale Anmeldenummer PCT/DE2004/000496
Veröffentlichungsdatum: 30.09.2004 Internationales Anmeldedatum: 12.03.2004
IPC:
H03K 17/082 (2006.01) ,H03K 17/18 (2006.01) ,H03K 17/691 (2006.01)
H Elektrotechnik
03
Grundlegende elektronische Schaltkreise
K
Impulstechnik
17
Kontaktloses elektronisches Schalten oder Austasten, d.h. nicht durch Öffnen oder Schließen von Kontakten bewirkt
08
Ausbildung von Schaltern zum Schutz vor Überstrom oder Überspannung
082
mit Rückführung vom Ausgangskreis zum Steuerkreis
H Elektrotechnik
03
Grundlegende elektronische Schaltkreise
K
Impulstechnik
17
Kontaktloses elektronisches Schalten oder Austasten, d.h. nicht durch Öffnen oder Schließen von Kontakten bewirkt
18
Ausbildung von Schaltern zur Anzeige des Schaltzustandes
H Elektrotechnik
03
Grundlegende elektronische Schaltkreise
K
Impulstechnik
17
Kontaktloses elektronisches Schalten oder Austasten, d.h. nicht durch Öffnen oder Schließen von Kontakten bewirkt
51
gekennzeichnet durch die verwendeten spezifischen Bauelemente
56
mit Halbleiterbauelementen als aktive Bauelemente
687
mit Feldeffekttransistoren
689
mit galvanischer Trennung zwischen der Steuerschaltung und der Ausgangsschaltung
691
mit Transformatorkopplung
Anmelder:
CONTI TEMIC MICROELECTRONIC GMBH [DE/DE]; Sieboldstrasse 19 90411 Nürnberg, DE (AllExceptUS)
SCHIRMER, Edmund [DE/DE]; DE (UsOnly)
WINKLER, Karl-Heinz [DE/DE]; DE (UsOnly)
Erfinder:
SCHIRMER, Edmund; DE
WINKLER, Karl-Heinz; DE
Prioritätsdaten:
103 12 704.621.03.2003DE
Titel (DE) VERFAHREN ZUR ANSTEUERUNG UND FUNKTIONSÜBERWACHUNG EINES LEISTUNGSHALBLEITERSCHALTERS UND VORRICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS
(EN) METHOD FOR CONTROLLING AND MONITORING THE OPERATION OF A POWER SEMICONDUCTOR SWITCH, AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD
(FR) PROCEDE POUR COMMANDER ET SURVEILLER LE FONCTIONNEMENT D'UN INTERRUPTEUR DE PUISSANCE A SEMI-CONDUCTEURS ET DISPOSITIF POUR METTRE EN OEUVRE LEDIT PROCEDE
Zusammenfassung:
(DE) 1. Verfahren zur Ansteuerung und Funktionsüberwachung eines Leistungshalb­leiterschalters und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. 2.1. Zur Ansteuerung eines Leistungshalbleiterschalters ist es oft erforderlich eine Potentialtrennung zwischen dem Leistungshalbleiterschalter und einer die­sen ansteuernden Steueranordnung vorzusehen. Wenn zudem eine Rückmel­dung über den Funktionszustand des Leistungshalbleiterschalters zur Steuer­anordnung erfolgen soll, ist auch im Rückmeldungspfad eine Potentialtrennung vorzusehen. Üblicherweise erfolgt die Potentialtrennung über Optokoppler. Das neue Verfahren soll mit geringem Schaltungsaufwand die Ansteuerung von Lei­stungshalbleiterschaltern und deren Funktionsüberwachung ermöglichen. 2.2. Beim neuen Verfahren wird ein Schaltsignal zur Ansteuerung eines Lei­stungshalbleiterschalters auf einer Primärseite eines induktiven Übertragers als amplitudenmoduliertes Signal bereitgestellt und über den Übertrager über eine auf einer Sekundärseite des Übertragers vorgesehene Treiberstufe dem Leistungshalbleiterschalter zugeführt. Der Funktionszustand des Leistungshalblei­terschalters wird auf der Sekundärseite des Übertragers überwacht und das Auf­treten einer Fehlfunktion über den Übertrager zu dessen Primärseite signalisiert. Vorzugsweise wird hierzu auf der Sekundärseite des Übertragers ein Signalpfad zwischen dem Übertrager und dem Leistungshalbleiterschalter kurzgeschlossen und die aus dem Kurzschließen resultierende Amplitudenänderung des Schaltsi­gnals auf der Primärseite detektiert.
(EN) The invention relates to a method for controlling and monitoring the operation of a power semiconductor switch, and to a device for carrying out said method. In order to control a power semiconductor switch, it is often necessary to allow for a potential separation between the power semiconductor switch and a control arrangement controlling the same. Furthermore, if an acknowledgement about the functional state of the power semiconductor switch for the control arrangement is provided, a potential separation is also allowed for in the acknowledgement path. Generally, the potential separation is provided by means of optical couplers. The aim of the inventive method is to enable the control of power semiconductor switches and the monitoring of the operation to be carried out with little circuit complexity. According to the novel method, a switch signal is used to control a power semiconductor switch on a primary side of an inductive transformer as an amplitude-modulated signal, and is supplied to the power semiconductor switch by the transformer by means of a driver stage provided on a secondary side of the transformer. The functional state of the power semiconductor switch is monitored on the secondary side of the transformer, and the apparition of a defective function is signalled to the primary side by means of the transformer. Preferably, a signal path is short-circuited on the secondary side of the transformer, between the transformer and the power semiconductor switch, and the amplitude change of the switching signal resulting from the short-circuiting is detected on the primary side.
(FR) Pour commander un interrupteur de puissance à semi-conducteurs, il est souvent nécessaire de prévoir une séparation de potentiel entre l'interrupteur de puissance à semi-conducteurs et un dispositif de commande qui commande ce dernier. En outre, si le dispositif de commande doit recevoir un retour d'information sur l'état de fonctionnement de l'interrupteur, il est également nécessaire de prévoir une séparation de potentiel dans le trajet de rétroaction. La séparation de potentiel s'effectue habituellement par l'intermédiaire d'optocoupleurs. L'objectif de l'invention est de créer un nouveau procédé permettant, avec une complexité de câblage réduite, de commander des interrupteurs de puissance à semi-conducteurs et de surveiller leur fonctionnement. A cet effet, le procédé selon l'invention consiste à mettre à disposition un signal de commande servant à commander un interrupteur de puissance à semi-conducteurs sur un côté primaire d'un transformateur inductif en tant que signal modulé en amplitude et à l'acheminer à un interrupteur de puissance à semi-conducteurs par l'intermédiaire du transformateur au moyen d'un étage excitateur prévu sur le côté secondaire du transformateur. Ledit procédé consiste également à surveiller l'état de fonctionnement de l'interrupteur de puissance à semi-conducteurs sur le côté secondaire du transformateur et à signaler au côté primaire du transformateur l'apparition d'un dysfonctionnement par l'intermédiaire du transformateur. De préférence, un trajet de signal est mis en court-circuit sur le côté secondaire du transformateur entre ce dernier et l'interrupteur de puissance à semi-conducteurs. La modification d'amplitude du signal de commande résultant de la mise en court-circuit est détectée sur le côté primaire.
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Veröffentlichungssprache: Deutsch (DE)
Anmeldesprache: Deutsch (DE)