用于电机的变换器制造技术

本发明专利技术涉及用于电机（103）的变换器（100），具有用于变换电压的与至少一个接触部（105-1）连接的半导体器件（107-1）、用于测量所述半导体器件（107-1）上的电压降UDS的电压测量装置（101）和用于控制所述半导体器件（107-1）的控制设备，其中所述控制设备被构造用于借助所测量的电压降UDS确定所述接触部（105-1）的状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电机的变换器
[0001 ] 本专利技术涉及一种用于电机的变换器。
技术介绍
在电机中在发电机式运行模式中可以产生正弦形的交流电压。为了给车载电网供应能量，通过功率电子桥电路将所述交流电压转换成直流电压。为此通常使用二极管。 为了可以附加地提供电动机式运行状态并且同时通过有效的整流改善发电机运行的效率，可以通过MOSFET或IGBT代替这些二极管。MOSFET或IGBT的合适的操控可以实现电动机式以及发电机式运行状态。晶体管的建造与连接技术(AVT)例如由于焊剂的增加的分裂或接合连接中的裂缝而随着运行持续时间退化并且因此对整个系统是失效风险。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务是说明一种变换器，该变换器降低失效风险。 该任务通过具有根据独立权利要求的特征的主题来解决。本专利技术的有利的实施方式是图、说明书和从属权利要求的主题。 本专利技术基于以下认识，即有利的是检测电子器件的接触部的状态，以便必要时可以引入对策。 本专利技术优点根据本专利技术的一个方面，根据本专利技术的任务通过用于电机的变换器来解决，其具有用于变换电压的与接触部连接的半导体器件、用于测量半导体器件上的电压降的电压测量装置和用于控制半导体器件的控制设备，其中该控制设备被构造用于借助所测量的电压降确定半导体器件的接触部的状态。一般该变换器可以包括一个或多个半导体器件，所述半导体器件与一个或多个接触部热和电连接。通过变换器的该一般形式例如实现以下优点，即至少一个或多个任意半导体器件处的焊剂的退化可以利用简单的技术装置通过电压降来检测，使得可以采取合适的措施，以便避免变换器的失效。 在一种有利的实施方式中，该半导体器件是半导体开关。由此例如实现以下技术优点，即可控的半导体开关被用于变换电压。半导体开关是用于开关并且放大电信号的可控的电子器件，诸如晶体管。 在另一种有利的实施方式中，该半导体器件是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或具有绝缘栅电极的双极型晶体管(IGBT)。由此例如实现以下技术优点，即特别合适的器件被用于变换高电流。 在另一种有利的实施方式中，电压测量装置与MOSFET的漏极端子和源极端子电连接或电压测量装置与IGBT的集电极和发射极电连接。由此实现以下技术优点，即可以监控变换器的受热负荷的端子和接触部。 在另一种有利的实施方式中，变换器包括用于测量经过半导体器件的电流的电流测量装置。由此例如实现以下技术优点，即除了电压降之外，经过半导体器件的电流作为附加的参数被确定并且确定接触部状态的精度改善。 在另一种有利的实施方式中，电流测量装置包括分路电阻。由此例如实现以下技术优点，即电流可以以特别合适的方式并且利用简单的技术装置被确定。 在另一种有利的实施方式中，变换器包括用于测量半导体器件的温度的温度测量装置。由此例如同样实现以下技术优点，即作为附加的参数，半导体器件的温度被确定并且确定接触部状态的精度改善。此外可以确保，在确定的温度时检测电压降，使得所确定的值的可比较性改善。 在另一种有利的实施方式中，变换器包括与第一接触部连接的第一半导体器件和与第二接触部连接的第二半导体器件并且电压测量装置被构造用于测量该第一半导体器件上的第一电压降和该第二半导体器件上的第二电压降。由此例如实现以下技术优点，即可以同时监控多个接触部。 在另一种有利的实施方式中，变换器被构造用于比较第一电压降和第二电压降。由此例如实现以下技术优点，即通过两个接触部的直接比较可以确定，接触部中的哪个具有临界状态。 在另一种有利的实施方式中，控制设备被构造用于根据半导体器件的运行时间确定半导体器件上的电压降的电压变化过程曲线。由此例如同样实现以下技术优点，即确定器件状态的精度改善进并且关于运行持续时间的趋势可以被探测。 在另一种有利的实施方式中，控制设备被构造用于确定电压变化过程曲线的时间导数值。由此例如实现以下技术优点，即可以确定热阻抗，该热阻抗可以被考虑为另外的评价标准。 在另一种有利的实施方式中，控制设备包括用于存储电压变化过程曲线和在确定时间点的电压降值的存储器。由此例如实现以下技术优点，即在控制设备中在变换器的较长运行时间段上的值被检测并且数据库增加。 在另一种有利的实施方式中，控制设备被构造用于比较在不同时间点存储在存储器中的电压变化过程曲线或电压降。由此例如实现以下技术优点，即借助数据库可以识别焊剂的时间变化过程和缓慢的退化或测量的异常测值被识别。 在另一种有利的实施方式中，参考电压曲线被预先存储在存储器中。由此例如实现以下技术优点，即在所测量的电压降曲线与参考曲线偏离的情况下可以确定出焊剂的退化。 在另一种有利的实施方式中，变换器包括以下可能性，即将当前状态传输给上一级的调节单元，该调节单元与此相应地对此作出反应并且引入对应措施。由此例如实现以下技术优点，即在焊剂的开始的(ansetzend)退化情况下可以减小半导体器件的载荷。 根据本专利技术的另一方面，根据本专利技术的任务通过用于利用具有与至少一个接触部连接的半导体器件的用于电机的变换器来变换电压的方法来解决，具有以下步骤:测量半导体器件上的电压降、借助所测量的电压降确定接触部的状态和根据所确定的接触部状态控制半导体器件。由此实现与通过相应的装置实现的技术优点相同的技术优点。 【附图说明】 本专利技术的实施例在附图中被示出并且在下文中进一步被描述。 图1示出根据本专利技术的变换器的示意视图；图2示出在运行半导体器件期间电压降的变化过程；以及图3示出在运行半导体器件期间电压降的变化过程和与总运行时间有关的起始电压的变化过程。 【具体实施方式】 图1示出具有用于测量半导体器件107-1上的电压降Uds的电压测量装置101的用于三相电机103的变换器100的不意视图。 逆变器100例如将由车辆电池所输送的输入电压转换成用于电机103的三相交流电压。为了该目的，该逆变器100包括六个半导体器件107-1、107-2。这些器件107-1、107-2例如由MOSFET或由IGBT构成，所述MOSFET或IGBT由未被示出的控制单元这样来开关，使得形成三相交流电。本专利技术不局限于所示出的逆变器，而是一般可以被用于每种任意的变换器。 半导体器件107-1、107_2利用另外的电路与接触点或连接点105-1、105-2、105-3,105-4电、机械和热连接。与接触点105-1、105-2、105-3、105-4的电或机械连接通过合适的建造与连接技术(AVT)实现。 半导体器件107-1、107-2例如与在印刷电路板或电路板上的另外的组件共同地被焊接在接触点105-1、105-2、105-3、105-4上，使得实现相应组件的电接触。具有不同特性的焊剂可以被用于焊接组件。该焊剂是金属合金，该金属合金根据使用目的由诸如铅、锡、锌、银和铜的金属的确定的混合比例组成。 然而，半导体器件的建造与连接技术例如可能由于热波动或其它的环境影响而由于焊剂的增加的分裂或接合连接中的裂缝随着运行持续时间退化。该情况对于整个系统是失效风险。 建造与连接技术超过逆变器100的运行持续时间的退化导致机械接触部的减小并且因此导致热阻抗的可觉察到的增大。因为由此半导体器件1本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于电机（103）的变换器（100），具有用于变换电压的与至少一个接触部（105‑1）连接的半导体器件（107‑1）、用于测量所述半导体器件（107‑1）上的电压降（UDS）的电压测量装置（101）和用于控制所述半导体器件（107‑1）的控制设备，其中所述控制设备被构造用于借助所测量的电压降（UDS）确定所述接触部（105‑1）的状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.21 DE 102012208460.61.用于电机(103)的变换器(100)，具有用于变换电压的与至少一个接触部(105-1)连接的半导体器件(107-1)、用于测量所述半导体器件(107-1)上的电压降(Uds)的电压测量装置(101)和用于控制所述半导体器件(107-1)的控制设备，其中所述控制设备被构造用于借助所测量的电压降(Uds)确定所述接触部(105-1)的状态。2.根据权利要求1所述的变换器(100)，其中所述半导体器件(107-1)是半导体开关。3.根据上述权利要求之一所述的变换器(100)，其中所述半导体器件(107-1)是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或具有绝缘栅电极的双极型晶体管(IGBT)。4.根据上述权利要求之一所述的变换器(100)，其中所述电压测量装置(101)与半导体场效应晶体管(MOSFET)的漏极端子(D)和源极端子(S)电连接或所述电压测量装置(101)与具有绝缘栅电极的双极型晶体管(IGBT)的集电极和发射极电连接。5.根据上述权利要求之一所述的变换器(100)，其中所述变换器(100)具有用于测量经过所述半导体器件(107-1)的电流的电流测量装置(111)。6.根据权利要求5所述的变换器(100)，其中所述电流测量装置(111)具有分路电阻。7.根据上述权利要求之一所述的变换器(100)，其中所述变换器(100)具有用于测量所述半导体器件(107-1)的温度的温度测量装置。8.根据上述权利要求之一所述的变换器(100)，其中所述变换器(100)具有用于确定从...

【专利技术属性】
技术研发人员：H许勒尔，M里希特，OD科勒，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE