Adaptive Ansteuerverfahren für IGBTs mit digitalisierten Treiberstufen

具有数字化驱动级的 IGBT 的自适应控制方法

• 批准号: 114994320
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Axel Mertens
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Antriebssysteme und Leistungselektronik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2011-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/114994320?language=en
• 关键词: Adaptive; Ansteuerverfahren; IGBTs; mit; digitalisierten

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.“

Heutzutage gewährleisten einfache Ansteuerkreise in Analogtechnik den sicheren Betrieb von Halbleiterbauelementen und bieten teilweise Einfluss auf deren transitientes Schaltverhalten.这种影响力和最佳化是文学的一种表现形式。经过测试的恒星在门宽站、树宽站和门宽站之间相互连接。在新的劳动者中，盖茨特罗姆人会变得更强大，因为他直接影响着Schaltverhalten的发展。Die Digitalisierung von Ansteuerschaltungen für IGBT eröffnet die Möglichkeit，auch komplexere Ansteuerverfahren zu entwickeln und beispielsweise einen phaseenweise optimierten Gatestrom vorzugeben.最好的选择是让你的眼睛发光或者发光。In der Literatur wird die Digitalisierung bislang努尔vorsichtig und mit begrenzter Komplexität eingesetzt，beispielsweise um ein analoges Ansteuerververfahren in seinen Parameter anzupassen. Ziel des beantragten Projektes is es，die Potentiale einer möglichst weitgehend digitalisierten Treiberstufe zu untersuchen.在数字测量、测量和Weiterverarbeitung之间建立一个新的Möglichkeiten网关。在第一个Schritt soll das Schaltverhalten eines IGBT nicht努尔in einzelnen Betriebspunkten，sondern im gesamten Betriebsbereich von Strom，Spannung und Temperatur bezüglich der Schaltzeiten，Schaltverluste und Strom- und Spannungsgradienten adaptiv optimiert韦尔登.最佳的安装方法是通过对Schaltvorgängen和其他参数进行调整来实现的。因此，它可以被测量的延迟，在Vorarbeiten als Engpass identifiziert wurde，geringere Anforderungen und somit hervorragende Erfolgsaussichten。该项目具有很高的Leistungen和Spannungen，因为Nutzen是一个最佳的选择，在Treiberstufe Schaftlich上的zusätzliche Aufwand是一个非常简单的韦尔登和Schaltvorgänge wegen irrer moderaten Geschwindigkeit am ehten einer digitalen Messwerterfasung and Ansteuerung zugänglich sind。在另一种情况下，Schritt sollen die Möglichkeiten und Grenzen für eine direkte digitale Regelung der Schaltvorgänge untersucht韦尔登。Voraussetzung dazu是一个带有极端schneller A-D-Wandlung和schnellen Taktraten的Treibereinstrument。Erfolgsaussichten sind insbesondere für die langsameren Phasen eines Schaltvorgangs gegeben，so dass möglicherweise ein hybrides Verfahren die besten Ergebnisse liefert.在数字化实现三种不同的IGBT参数时，Rückschlüsse auf die Ausfallwahrscheinlichkeit des IGBT zulassen and somit die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems verbessern können。“