Adaptive Ansteuerverfahren für IGBTs mit digitalisierten Treiberstufen

Heutzutage gewährleisten einfache Ansteuerkreise in Analogtechnik den sicheren Betrieb von halbleiter bauementen and biteilweise Einfluss auderen transientes Schaltverhalten。[endinfuss - und Optimierungsmöglichkeiten]大祖·葛根斯坦·葛根斯坦文学。Die verwendeten Stellgrößen lassen sich einteilen nach Gatewiderstand， Treiberspannung和Gatestrom。在den neueven arbebeen wind der Gatestrom也Stellgröße bevorzugt中，我们将直接测试einfuss，而不是Schaltverhalten的重量。Die Digitalisierung von Ansteuerschaltungen <e:1> r IGBTs eröffnet Die Möglichkeit, auch komplexere Ansteuerverfahren zu entwickeln and beispielwise einen phasenwise optimierten Gatestrom vorzugeben。Optimierungsziel können dabei Schaltverluste oder auch Schaltzeiten sein。在der literaldie Digitalisierung中，beispielsweise在seinen Parametern和zupassen中类比Ansteuerverfahren， beispielsweise在ininen Parametern和zupassen中类比。Ziel des beantragten Projektes ist, die Potentiale einer möglichst weitgehend digitalisierten Treiberstufe zu untersuchen。德国die digitale Messwerterfassung， Auswertung der Messung和weiterverarbeung zuiner digitalvorgabe des Gatestroms eröffnen s.neue Möglichkeiten。在einem ersten Schritt上，在Schaltzeiten上，在Schaltzeiten上，在schaltverhaltenen上，在Schaltzeiten上，在schaltverhaltenen上，在schaltverhaltenen上，在schaltverhaltenen上，在schaltverhaltenen上，在schaltverhaltenen上，在schaltverhaltenen上，在schaltverhaltenen上，在schaltverhaltenen上，在schaltverhaltenen上，在schaltverhaltenen上，在schaltverhaltenen上，在schaltverhaltenen上，在Spannungsgradienten上，自适应优化。[1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1]herbebeergeben sich bezglich der Latenzzeit der Messung, die in Vorarbeiten als Engpass identifiziert wurde, geringere Anforderungen and somit hervorgenge erfolgsaussichen。在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国，在德国。在einem weiteren Schritt sollen die Möglichkeiten和Grenzen f<e:1> r eine指导数字Regelung under Schaltvorgänge untersucht werden。Voraussetzung dazu ist eine Treibereinheit mit极端schneller A-D-Wandlung和schnellen Taktraten。Erfolgsaussichten sin insbesonere f<s:1> r die langsameren Phasen eines Schaltvorgangs gegeben, so pass möglicherweise in hybrides Verfahren die besten Ergebnisse liefert。Durch die digitale Realisierung der Treibereinheit eröffnen sich darber hinaus Möglichkeiten zur Überwachung von IGBT-Parametern, die r<s:1> ckschl<e:1> sse auf die Ausfallwahrscheinlichkeit des igbt zulassen und somit die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems verbessern können。”

Heutzutage gewährleisten einfache Ansteuerkreise in Analogtechnik den sicheren Betrieb von Halbleiterbauelementen und bieten teilweise Einfluss auf deren transientes Schaltverhalten. Die Einfluss- und Optimierungsmöglichkeiten dazu sind Gegenstand umfangreicher Literatur. Die verwendeten Stellgrößen lassen sich einteilen nach Gatewiderstand, Treiberspannung und Gatestrom. In den neueren Arbeiten wird der Gatestrom als Stellgröße bevorzugt, weil er den direktesten Einfluss auf das Schaltverhalten zeigt. Die Digitalisierung von Ansteuerschaltungen für IGBTs eröffnet die Möglichkeit, auch komplexere Ansteuerverfahren zu entwickeln und beispielsweise einen phasenweise optimierten Gatestrom vorzugeben. Optimierungsziel können dabei Schaltverluste oder auch Schaltzeiten sein. In der Literatur wird die Digitalisierung bislang nur vorsichtig und mit begrenzter Komplexität eingesetzt, beispielsweise um ein analoges Ansteuerverfahren in seinen Parametern anzupassen. Ziel des beantragten Projektes ist es, die Potentiale einer möglichst weitgehend digitalisierten Treiberstufe zu untersuchen. Durch die digitale Messwerterfassung, Auswertung der Messung und Weiterverarbeitung zu einer digitalen Vorgabe des Gatestroms eröffnen sich neue Möglichkeiten. In einem ersten Schritt soll das Schaltverhalten eines IGBT nicht nur in einzelnen Betriebspunkten, sondern im gesamten Betriebsbereich von Strom, Spannung und Temperatur bezüglich der Schaltzeiten, Schaltverluste und Strom- und Spannungsgradienten adaptiv optimiert werden. Die Optimierung der Ansteuerung soll dabei durch Auswertung von vergangenen Schaltvorgängen und daraus abgeleiteten Parameteradaptionen erfolgen. Hierbei ergeben sich bezüglich der Latenzzeit der Messung, die in Vorarbeiten als Engpass identifiziert wurde, geringere Anforderungen und somit hervorragende Erfolgsaussichten. Das Projekt zielt dabei auf hohe Leistungen und Spannungen, weil hier der Nutzen einer Optimierung am größten ist, der zusätzliche Aufwand auf der Treiberstufe wirtschaftlich leichter gerechtfertigt werden kann und die Schaltvorgänge wegen ihrer moderaten Geschwindigkeit am ehesten einer digitalen Messwerterfassung und Ansteuerung zugänglich sind. In einem weiteren Schritt sollen die Möglichkeiten und Grenzen für eine direkte digitale Regelung der Schaltvorgänge untersucht werden. Voraussetzung dazu ist eine Treibereinheit mit extrem schneller A-D-Wandlung und schnellen Taktraten. Erfolgsaussichten sind insbesondere für die langsameren Phasen eines Schaltvorgangs gegeben, so dass möglicherweise ein hybrides Verfahren die besten Ergebnisse liefert. Durch die digitale Realisierung der Treibereinheit eröffnen sich darüber hinaus Möglichkeiten zur Überwachung von IGBT-Parametern, die Rückschlüsse auf die Ausfallwahrscheinlichkeit des IGBTs zulassen und somit die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems verbessern können.“