Für elektrische Leistungsschalter im Kfz gibt es vermehrt Anwendungen, bei denen die hohen Lastströme nicht mehr von einem Einzeltransistor, sondern nur von einer Parallelschaltung mehrerer MOS-Transistoren aufgebracht werden kann. Im Beitrag wird ein Verfahren vorgestellt, mit dem eine Gleichverteilung der Ströme beim Schalten von parallel geschalteten MOS-Transistoren sichergestellt werden kann. Das selbstabgleichende Ansteuerungsverfahren bewirkt eine symmetrische Aufteilung des Stromes während der Schaltvorgänge. Durch Erfassung der individuellen Zweigströme mit Hilfe von MOSFET mit integriertem Stromsensor und der zeitlich variablen Ansteuerung der Leistungstransistoren gelingt damit eine Gleichverteilung für eine beliebige Anzahl von parallelen Elementen. Um eine aufwandminimale Implementation des Verfahrens in die meistens vorhandenen integrierten Treiberschaltungen zu ermöglichen, wurde ein aufwandminimaler Entwurf für die Analog- und Logikfunktion verwendet. Dies gestattet mit Hilfe einer Smart-Power-Technologie die Integration einer vollständigen Reglerschaltung für 8 parallele Leistungstransistoren in einem SO-Gehäuse. Das Verfahren wurde in die Steuerung eines Hochstrom-Umrichters für einen Kurbelwellen-Startergenerator implementiert und bei Schalterströmen bis 400 A verifiziert. Beschrieben werden im einzelnen der Kurbelwellen-Starter-Generator, die Parallelschaltung, die Stromaufteilung sowie die geregelte Ansteuerung. Die Verletzung des sicheren Arbeitsbereiches kann mit diesem Verfahren in allen Betriebskonditionen sicher ausgeschlossen werden.
Sicherer Betrieb von parallel geschalteten Leitungstransistoren für Hochstrom-Anwendungen im Kraftfahrzeug
Safe operation of paralleled power transistors for high-current automotive applications
2004
11 Seiten, 11 Bilder, 8 Quellen
Conference paper
German
Automotive engineering | 2004
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