监测装置和监测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106990344A(43)申请公布日2017.07.28(21)申请号201710345487.0(22)申请日2017.05.17(30)优先权数据102016109137.52016.05.18DE(71)申请人利萨·德雷克塞迈尔有限责任公司地址德国菲尔斯比堡(72)发明人米夏埃尔·沃尔特贝格(74)专利代理机构北京卓孚知识产权代理事务所(普通合伙)11523代理人任宇刘光明(51)Int.Cl.G01R31/26(2014.01)G01R31/27(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称监测装置和监测方法(57)摘要本发明涉及监测装置和监测方法。本发明公开了一种用于半导体开关元件(2、32)的监测装置(1、31)，所述开关元件具有控制输入(3、33)、功率输入(4、34)和功率输出(5、35)，所述监测装置包括实施为通过电荷载体(7)对所述开关元件(2、32)的控制输入(3、33)进行充电的电荷载体源(6、36)，并且包括设计成检测来自所述开关元件(2、32)的控制输入(3、33)的电荷载体泄漏(9)并且当所述电荷载体泄漏(9)位于指定的阈值(10)以上时则发出警告信号(12)的测量装置(8)。本发明还公开了一种相应的监测方法。CN106990344ACN106990344A权利要求书1/2页1.一种用于半导体开关元件(2、32)的监测装置(1、31)，所述开关元件具有控制输入(3、33)、功率输入(4、34)和功率输出(5、35)，所述监测装置包括构造成通过电荷载体(7)对所述开关元件(2、32)的控制输入(3、33)进行充电的电荷载体源(6、36)，其中，所述电荷载体源(6、36)还构造成对控制输入(3、33)进行循环充电直到为控制输入(3、33)上的控制电压(14、39)预定的上阈值(17)，并且构造成在每个充电程序之后中断电荷载体供给直到控制输入(3、33)的控制电压(14、39)达到下阈值(18)，以及包括设计成检测来自所述开关元件(2、32)的控制输入(3、33)的电荷载体泄漏(9)并且当所述电荷载体泄漏(9)位于指定的阈值(10)以上时则发出警告信号(12)的测量装置(8)。2.根据权利要求1所述的监测装置(1、31)，包括实施为电压源的电荷载体源(6、36)，或者实施为电流源的电荷载体源(6、36)。3.根据权利要求2所述的监测装置(1、31)，包括阻塞装置(13、43)，其配置成当电荷载体源(6、36)不工作时防止电荷载体从所述控制输入(3、33)移动到所述电荷载体源(6、36)，并且当电荷载体源(6、36)工作时允许电荷载体从电荷载体源(6、36)移动到控制输入(3、33)。4.根据权利要求3所述的监测装置(1、31)，包括设置为二极管形式并在通行方向布置在所述电荷载体源(6、36)和所述控制输入(3、33)之间的阻塞装置(13、43)。5.根据前述权利要求中任一项所述的监测装置(1、31)，其中，所述测量装置(8)实施为检测所述控制输入(3、33)和所述功率输出(5、35)之间的控制电压(14、39)，并且确定控制电压(14、39)从上阈值(17)下降到下阈值(18)所需的时间(15)；其中，所述测量装置(8)配置成基于所检测的时间(15)来计算所述电荷载体泄漏(9)的绝对值。6.根据前述权利要求1至5中任一项所述的监测装置(1、31)，其中，所述测量装置(8)适于在测量周期的开始和结束时检测所述控制电压(14、39)，其中测量周期具有指定的持续时间，其中，所述测量装置(8)适于基于在所述测量周期的开始和结束时检测到的控制电压(14、39)之间的差和指定的持续时间来计算所述电荷载体泄漏(9)的绝对值。7.根据前述权利要求中任一项所述的监测装置(1、31)，包括受控的关断装置(19、49)，其实施成将所述控制输入(3、33)电耦合到所述功率输出(5、35)。8.一种对于包括控制输入(3、33)、功率输入(4、34)和功率输出(5、35)的半导体开关元件(2、32)的监测方法，所述方法包括以下步骤：用电荷载体源(6、36)对开关元件(2、32)的控制输入(3、33)充以电荷载体(7)(S1)，其中，控制输入(3、33)被循环充电直到控制输入(3、33)上的控制电压(14、39)的指定的上阈值(17)，并且在每个充电过程之后中断电荷载体供给，直到控制输入(3、33)的控制电压(14、39)达到下阈值(18)；从所述开关元件(2、32)的控制输入(3、33)检测电荷载体泄漏(9)(S2)，和如果电荷载体泄漏(9)高于指定的阈值(10)，则发射警告信号(12)(S3)。9.根据权利要求8所述的监测方法，其