Um eine aufwändige und kostspielige Überdimensionierung zu vermeiden und dennoch einen sicheren Betrieb der Leistungsschalter zu garantieren. wurde ein selbstabgleichendes Ansteuerverfahren entwickelt, welches eine symmetrische Aufteilung des Stroms während der Schaltvorgänge bewirkt. Der hierfür entworfene Mehrgrößenregler arbeitet auf der Grundlage logischer Zählerstrukturen, ist für eine beliebige Anzahl paralleler Elemente skalierbar und erlaubt gleichzeitig eine einfache Implementierung in allgemein bestehende Treiberschaltungen. Um den Aufbau des Leistungsteils konstruktiv beizubehalten, wurden die Möglichkeiten von RIOS-Transistoren mit integriertem Stromsensor zur Erfassung der absoluten Zweigströme geprüft. Wie die durchgeführten Untersuchungen zeigen, ist eine Abbildung des Sensor-Stroms auch während schneller transienter Schaltvorgänge gültig. Durch geeignete Auswertung der Sensorsignale und mit Hilfe einer individuellen Kontrolle der zeitlich variablen Ansteuerung der Leistungstransistoren gelingt eine Gleichverteilung aller Transistorströme. Der Schaltungsaufwand in einer Smart-Power-Technologie für die Sensorschaltung, die Reglerlogik sowie die Gate-Treiber gestattet die Integration einer vollständigen Ansteuerschaltung für acht parallelen MOS-Transistoren in einem Standard-SO-Gehäuse. Das Verfahren wurde erfolgreich an einem Niederspannungs-/Hochstrom-Umrichter für einen Integrierten Starter-Generator im Strombereich bis zu 400 A erprobt. Damit ist möglich, alle fertigungsbedingten Parameterstreuungen der MOS-Transistoren vollständig auszugleichen, so dass eine Verletzung des SOA während der Schaltvorgänge mit Sicherheit ausgeschlossen werden kann. In einer weitergehenden Untersuchung könnte die Möglichkeit untersucht werden, das Sense-Signal auch zur Messung des Ausgangsstrom zu verwenden. Die im Zusammenhang mit dem transienten Verhalten des Sensorsignals durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass bei einem leitfähigen Kanal die Strommessung auch bei rückwärts gerichtetem Strom möglich ist. Bei einer geeigneten Auswertung der Sense-Ströme des oberen und unteren Ventils einer Halbbrücke lässt sich der Ausgangsstrom der Halbbrücke rekonstruieren. D1e zusätzlich notwendigen Stromsensoren in den Ausgangsleitungen des Umrichters könnten unter diesen Umständen entfallen und eine deutliche Kostenreduktion erlauben.


    Zugriff

    Zugriff über TIB

    Verfügbarkeit in meiner Bibliothek prüfen

    Bestellung bei Subito €


    Exportieren, teilen und zitieren



    Titel :

    Sicherer Betrieb von parallel geschalteten Leistungstransistoren für Hochstrom-Anwendungen im Kraftfahrzeug


    Weitere Titelangaben:

    Safe operation of parallel switched power transistor for high current automotive devices


    Beteiligte:
    Etzler, Dirk (Autor:in)

    Erscheinungsdatum :

    2006


    Format / Umfang :

    92 Seiten, Bilder, Tabellen, 82 Quellen



    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch