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1. (WO2019025563) DEVICE AND METHOD FOR HOMOGENEOUSLY DISTRIBUTING CURRENT AND/OR FOR REDUCING SWITCHING LOSSES OF ELECTRICALLY CONTROLLABLE SWITCHING ELEMENTS
Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

Patentansprüche

1. Schaltungsvorrichtung ( 1 ) aufweisend:

- eine Mehrzahl von elektrisch gesteuerten Schaltelementen (120, 220, 320), wobei die Mehrzahl von elektrisch gesteuerten Schaltelementen (120, 220, 320) parallel zueinander geschaltet sind und über einen gemeinsamen Steuereinheit- Steueranschluss Pfad (10) miteinander verschaltet sind,

- eine Steuereinheit (30) zum Bereitstellen eines Steuersignals; wobei jedes der elektrisch gesteuerten Schaltelemente (120, 220, 320) aufweist:

- einen ersten Laststromanschluss (122, 222, 322) für den Zufluss eines zu schaltenden Laststroms, einen zweiten Laststromanschluss (124, 224, 324) für den Ab- fluss des zu schaltenden Laststroms und einen Steueranschluss (126, 226, 326) zum Steuern des Schaltelements (120, 220, 320) mittels des Steuersignals, wobei der erste und der zweite Laststromanschluss (122, 222, 322, 124, 224, 324) in einem Laststrompfad (110, 210, 310) der Schaltungsvorrichtung (1) integriert sind und wobei der Steueranschluss (126, 226, 326) in einem Steuerstrompfad (112, 212, 312) der Schaltungsvorrichtung (1) integriert ist;

- ein Kopplungselement (140, 240, 340) zum galvanisch getrennten Übertragen von Energie,

wobei ein erster Teil des Kopplungselements (142, 242, 342), wenigstens zwei Anschlüsse aufweist und in Serie mit dem Laststrompfad (110, 210, 310) verschaltet ist, und

ein zweiter Teil des Kopplungselements (144, 244, 344) wenigstens zwei Anschlüsse aufweist, wobei zumindest einer der Anschlüsse mit dem gemeinsamen Steuereinheit-Steuer anschluss Pfad (10) verbunden ist.

2. Schaltungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei zumindest ein weiterer Anschluss des zweiten Teils des Kopplungselements (144, 244, 344) mit dem Steueranschluss (126, 226, 326) des jeweiligen elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320) verbunden ist.

3. Schaltungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei zumindest einer der Anschlüsse des zweiten Teils des Kopplungselements (142, 242, 342) eines ersten elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320) mit dem Steueranschluss (126, 226, 326) eines weiteren elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320) verbunden ist, wobei zumindest ein weiterer Anschluss des zweiten Teils des Kopplungselements (142, 242, 342) des ersten elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320) mit dem gemeinsamen Steuereinheit-Steueranschluss Pfad (10) verbunden ist,

wobei zumindest einer der Anschlüsse des zweiten Teils des Kopplungselements (142, 242, 342) des weiteren elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320) mit dem Steueranschluss (126, 226, 326) des ersten elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320) verbunden ist und

wobei zumindest ein weiterer Anschluss des zweiten Teils des Kopplungselements (142, 242, 342) des weiteren elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320) mit dem gemeinsamen Steuereinheit-Steueranschluss Pfad (10) verbunden ist.

4. Schaltungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die zweiten Teile der Kopplungselemente (142, 242, 342) der elektrisch gesteuerten Schaltelemente (120, 220, 320) in Serie verschaltet sind,

wobei die Serienschaltung der zweiten Teile der Kopplungselemente (142, 242, 342) in Serie mit dem gemeinsamen Steuereinheit-Steueranschluss Pfad (10) verschaltet ist.

5. Schaltungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei zumindest ein weiterer Anschluss des zweiten Teils des Kopplungselements (144, 244, 344) mit dem Steueranschluss

(126, 226, 326) des jeweiligen elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320) verbunden ist,

wobei jedes der elektrisch gesteuerten Schaltelemente (120, 220, 320) ein weiteres Kopplungselement aufweist,

wobei die zweiten Teile der Kopplungselemente (142, 242, 342) der weiteren Kopplungselemente (150, 250, 350) der elektrisch gesteuerten Schaltelemente (120, 220, 320) in Serie verschaltet sind,

wobei die Serienschaltung der zweiten Teile der Kopplungselemente (142, 242, 342) der weiteren Kopplungselemente (150, 250, 350) in Serie mit dem gemeinsamen Steuereinheit-Steueranschluss Pfad (10) verschaltet ist.

6. Schaltungsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Kopplungselement (140, 240, 340; 150, 250, 350) ein Transformator ist,

wobei der erste Teil des Kopplungselements eine Primärspule (142, 242, 342; 152, 252, 352) des Transformators ist und der zweite Teil des Kopplungselements eine Sekundärspule (144, 244, 344; 154, 254, 354) des Transformators ist.

7. Schaltungsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuereinheit (30) zumindest eine Spannungsquelle oder Stromquelle (31, 34) und/oder einen Standard Gate Treiber aufweist.

8. Verfahren zur homogenen Stromverteilung und/oder zur Reduzierung von Schaltverlusten für parallel geschaltete, elektrisch gesteuerte Schaltelemente (120, 220, 320) aufweisend:

- Bereitstellen von parallel geschalteten, elektrisch gesteuerten Schaltelementen (120, 220, 320) wobei jedes der elektrisch gesteuerten Schaltelemente (120, 220, 320) aufweist:

einen ersten Laststromanschluss (122, 222, 322) für den Zufluss eines zu schaltenden Laststroms, einem zweiten Laststromanschluss (124, 224, 324) für den Abfluss des zu schaltenden Laststroms und einem Steueranschluss (126, 226, 326) zum Steuern des Schaltelements (120, 220, 320), wobei der erste und der zweite Laststromanschluss (124, 224, 324; 126, 226, 326) in einen Laststrompfad (110, 210, 310) und der Steueranschluss (126, 226, 326) in einen Steuerstrompfad (112, 212, 312) integriert wird;

- Steuern der parallel geschalteten, elektrisch gesteuerten Schaltelemente (120, 220, 320) mit Hilfe einer Steuereinheit (30) über einen gemeinsamen Steuereinheit- Steueranschluss Pfad (10);

- galvanisch getrenntes Übertragen von Energie mit Hilfe eines Kopplungselements (140, 240, 340),

wobei ein erster Teil des Kopplungselements (142, 242, 342), wenigstens zwei Anschlüsse aufweist und in Serie mit dem Laststrompfad (110, 210, 310) verschaltet ist, und

ein zweiter Teil des Kopplungselements (144, 244, 344) wenigstens zwei Anschlüsse aufweist, wobei zumindest einer der Anschlüsse mit dem gemeinsamen Steuereinheit-Steuer anschluss Pfad (10) verbunden ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei ein weiterer Anschluss des zweiten Teils des Kopplungselements (144, 244, 344) mit dem Steueranschluss (126, 226, 326) des jeweiligen elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320) verbunden ist, wobei das Verfahren weiter aufweist:

- galvanisch getrenntes Übertragen von Energie mit Hilfe eines Kopplungselements (140, 240, 340) aus dem Laststrompfad (110, 210, 310) in den Steuerstrompfad (112, 212, 312).

10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei zumindest einer der Anschlüsse des zweiten Teils des Kopplungselements (142, 242, 342) eines ersten elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320) mit dem Steueranschluss (126, 226, 326) eines weiteren elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320) verbunden ist,

wobei zumindest ein weiterer Anschluss des zweiten Teils des Kopplungselements (142, 242, 342) des ersten elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320) mit dem gemeinsamen Steuereinheit-Steueranschluss Pfad (10) verbunden ist,

wobei zumindest einer der Anschlüsse des zweiten Teils des Kopplungselements (142, 242, 342) des weiteren elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320) mit dem Steueranschluss (126, 226, 326) des ersten elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320) verbunden ist,

wobei zumindest ein weiterer Anschluss des zweiten Teils des Kopplungselements (142, 242, 342) des weiteren elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320) mit dem gemeinsamen Steuereinheit-Steueranschluss Pfad (10) verbunden ist, wobei das Verfahren weiter aufweist:

- galvanisch getrenntes Übertragen von Energie mit Hilfe eines Kopplungselements (140, 240, 340) aus dem Laststrompfad (110, 210, 310) des ersten elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320) in den Steuerstrompfad (112, 212, 312) des weiteren elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320),

- galvanisch getrenntes Übertragen von Energie mit Hilfe eines Kopplungselements (140, 240, 340) aus dem Laststrompfad (110, 210, 310) des weiteren elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320) in den Steuerstrompfad (112, 212, 312) des ersten elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320).

11. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die zweiten Teile der Kopplungselemente (142, 242, 342) der elektrisch gesteuerten Schaltelemente (120, 220, 320) in Serie verschaltet sind,

wobei die Serienschaltung der zweiten Teile der Kopplungselemente (142, 242, 342) in Serie mit dem gemeinsamen Steuereinheit-Steueranschluss Pfad (10) verschaltet ist, wobei das Verfahren weiter aufweist:

- galvanisch getrenntes Übertragen von Energie mit Hilfe der Kopplungselemente (150, 250, 350) aus den Laststrompfaden (110, 210, 310) der elektrisch gesteuerten Schaltelemente (120, 220, 320) in den gemeinsamen Steuereinheit- Steueranschluss Pfad (10).

12. Verfahren nach Anspruch 8, wobei zumindest ein weiterer Anschluss des zweiten Teils des Kopplungselements (144, 244, 344) mit dem Steueranschluss (126, 226, 326) des jeweiligen elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320) verbunden ist, wobei jedes der elektrisch gesteuerten Schaltelemente (120, 220, 320) ein weiteres Kopplungselement aufweist,

wobei die zweiten Teile der Kopplungselemente (142, 242, 342) der weiteren Kopplungselemente (150, 250, 350) der elektrisch gesteuerten Schaltelemente (120, 220, 320) in Serie verschaltet sind,

wobei die Serienschaltung der zweiten Teile der Kopplungselemente (142, 242, 342) der weiteren Kopplungselemente (150, 250, 350) in Serie mit dem gemeinsamen Steuereinheit-Steueranschluss Pfad (10) verschaltet ist, wobei das Verfahren weiter aufweist:

- galvanisch getrenntes Übertragen von Energie mit Hilfe der Kopplungselemente (140, 240, 340) aus den Laststrompfaden (110, 210, 310) in die Steuerstrom- pfade (112, 212, 312) des jeweiligen elektrisch gesteuerten Schaltelements (120, 220, 320),

- galvanisch getrenntes Übertragen von Energie mit Hilfe der weiteren Kopplungselemente (150, 250, 350) aus den Laststrompfaden (110, 210, 310) der elektrisch gesteuerten Schaltelemente (120, 220, 320) in den gemeinsamen Steuereinheit- Steueranschluss Pfad (10).