CN108496086A

CN108496086A - 故障容许电容器装置

Info

Publication number: CN108496086A
Application number: CN201780008929.0A
Authority: CN
Inventors: U.多罗分尼克; C.安达森
Original assignee: ABB Technology AG
Current assignee: ABB Technology AG
Priority date: 2016-01-29
Filing date: 2017-01-27
Publication date: 2018-09-04
Anticipated expiration: 2037-01-27
Also published as: US20180348285A1; EP3408678A1; WO2017129767A1; US10386403B2; EP3408678B1; CN108496086B

Abstract

故障容许电容器装置（12）包括多个并联连接的电容器元件（18）；以及对于每个电容器元件（18）包括检测元件（22）和连接元件（24）；其中检测元件（22）适于检测下降到预定义电压阈值之下的电容器元件（18）两端的电容器电压和/或适于检测上升到预定义电流阈值之上的经过电容器元件（18）的电容器电流，以及适于当电容器电压在预定义电压阈值之下和/或电容器电流在预定义电流阈值之上时，关闭连接元件（24）；并且其中连接元件（24）适于在被关闭时，将电容器元件（18）与多个并联连接的电容器元件（18）中的其它电容器元件断开。连接晶体管（38）与电容器元件（18）串联连接，使得连接晶体管（38）的集电极与电容器元件（18）连接。检测晶体管（36）的基极连接到连接晶体管（38）的集电极，并且连接晶体管（38）的基极连接到检测晶体管（36）的集电极。

Description

故障容许电容器装置

技术领域

本发明涉及故障容许电容器装置、故障监视***、栅极驱动器电路板和DC链接电路板。

背景技术

在所有种类的电子硬件中，电容器被采用以存储能量，例如，用于稳定DC电压电平或用于滤波。一种特殊种类的电容器是多层陶瓷电容器，其可以被表面安装到印刷电路板上。

多层陶瓷电容器与电解电容器相比可以有更高的可靠性，并且可以容忍更高的环境温度，并且因此可以在高要求应用（诸如功率转换器的栅极驱动器）中被采用。

为了提高电容，大量的陶瓷电容器可以并联连接。通过在印刷电路板上并联表面安装的陶瓷电容器的大电容的实现可以由组合件的可靠性来限制：大陶瓷电容器更容易趋向于产生裂缝（例如，在制造过程和组装过程期间），并且并联电容器的数量越大，至少一个电容器有故障的统计概率越大。陷入（failing into）电气短路模式的单个电容器经常足以停用整个电子组合件。

然而，陶瓷电容器中的小裂缝最初可能不被检测到。不久，例如在递送之后，裂缝可以从开路连接转变成电气短路，从而导致故障。可能所有并联电容器短路，电路在该点的电压可以降到零，并且包括电子组合件（诸如功率转换器）的整个***可停止工作。

例如在US 2009/0086457 A1中，通过用软树脂覆盖陶瓷电容器来保护它免于开裂。

GB 2 487 495 A示出带有若干电容器的电容器组，其可以用感测/控制电路与电容器组断开。感测/控制电路106包括用于断开电容器的MOSFET。

US 2011/069425 A1示出叠层电容器的阵列，其被分组成可以经由开关装置与阵列断开的组。开关装置包括相对于彼此并联并且与电容器串联连接的两个p型FET。由若干逆变器组成的传感器单元将电压提供到FET中的一个的栅极，所述电压取决于经过电容器的泄漏电流。

发明内容

本发明的目的是提供包括多个并联电容的电子组合件，所述电子组合件是更可靠的并且所述电子组合件更容易维护。

这个目的通过独立权利要求的主题实现。由从属权利要求和以下描述，另外的示例性实施例是明显的。

本发明的第一方面涉及可以是故障容许的电容器装置。电容量装置可以是包括多个并联连接的电容器的电子电路。电容器可以机械地和/或电气地连接到电路板。故障容许电容器装置可以是即使在电容器中的一个或多个电容器故障时也不会完全停止工作的装置。

例如，电容器装置可以是转换器的栅极驱动器，其中并联电容器提供能量并且稳定电压。同样，电容器装置可以是DC链接，其中并联的电容器存储能量。

根据本发明的实施例，电容器装置包括多个并联连接的电容器元件；并且对于每个电容器元件，包括检测元件和连接元件。检测元件可以适于检测下降到预定义电压阈值之下的电容器两端的电容器电压，和/或适于检测上升到预定义电流阈值之上的经过电容器元件的电容器电流。此外，检测元件适于当电容器电压在预定义电压阈值之下和/或电容器电流在预定义电流阈值之上时，关闭连接元件。连接元件可以适于在被关闭时将电容器元件与多个并联连接的电容器元件中的其它一个电容器元件（尤其是与所有其它电容器元件）断开。

不得不注意的是，电容器元件可以包括一个或多个电容器（即单个成员），其可被并联连接。一个或多个电容器可以是表面安装的陶瓷电容器。根据本发明的实施例，每个电容器元件包括至少两个电容器。根据本发明的实施例，电容器是（多层）陶瓷电容器。根据本发明的实施例，电容器是表面安装的电容器。

每个电容器元件可以与检测元件和连接元件相关联。当检测元件检测到相应电容器元件已经失效（即，它两端的电压已经下降到非常小的值乃至零或者它具有小的电阻，存在经过它的特征电流）时，检测元件禁用（关闭）相应连接元件，并且相应电容器元件与其它电容器元件断开。

电容器元件可以并联连接到可以是电容器装置的电源的电压源，并且连接元件可以将相应电容器元件与电压源断开。

来自检测元件的用于触发连接元件的信号，还可以作为监视信号使用，所述监视信号另外还可以被发送到监视***，诸如控制器。

检测元件和连接元件可以被看作断开陷入短路模式的电容器和可以报告故障（因此，提供电容器故障的监视）的机制。仅移除失效的电容器可以允许利用减少的电容保持电容器装置操作（因为剩余的并联电容器还在工作）。例如，这可以允许在印刷电路板上通过并联陶瓷电容器按比例增大电容，因为由可靠性给出的一般限制被显著地减轻。

当电容器元件或者它的电容器中的一个失效时，这经常可以导致电容器元件的零或者非常小的电阻。在这种情况下，在电容器元件处的电压降（即电容器元件两端的电容器电压）将变小或者零。由于对于电压降和/或电容器电压的预定义电压阈值，即使裂缝没有（尚未）完全短路而是仅仅提供低欧姆电阻，也可能断开失效的电容器元件。

此外，由于小电阻，可以检测到经过电容器元件的相当高的电流。备选地或另外地，电流可以被测量并且与电流阈值相比较。在过高电容器电流的情况下，可以断开失效的电容器元件。

通常，电容器装置可以提供陶瓷电容器的故障的监视和预报。它可以提供有故障电容器的自动断开（这允许继续的***操作（以减少的电容））并且因此提供更高的可靠性。它可提供通过并联的陶瓷电容器取代更大的电解电容器的可能性。电容器装置可以经受更高的环境温度，因为可能用陶瓷电容器取代电解电容器（这可以导致更低的冷却努力和更高的功率密度，尤其是对于用于严苛环境的带有保护外壳的应用）。

根据本发明的实施例，检测元件适于打开连接元件，其中连接元件适于当被打开时将电容器元件连接到电压源。在装置的启动期间和/或当电容器完全放电时，可以的是：即使电容器元件还没有失效,电容器电压是零。在这种情况下，检测元件可以能已经关闭连接元件。当电容器元件应当被充电时，可以通过以下方法，测试它是否失效：打开连接元件，并且接着，当电容器电压上升到预定义电压阈值之上和/或电容器电流保持在预定义电流阈值之下时，不关闭连接元件。以此类方式，可以检测电容器元件是真的短路还是仅是没有充电（在零电压上）。

如以下描述的，检测元件可以包括一个单个晶体管和/或连接元件可以包括一个单个晶体管。以此类方式，电容器装置可以具有低复杂性、可靠和经济的性质。

根据本发明的实施例，检测元件包括（单个）检测晶体管，其以下面的此类方式与电容器元件连接：当电容器电压下降到预定义电压阈值之下时和/或当电容器电流上升到预定义电流阈值之上时，检测晶体管切换成阻断状态。

检测晶体管可以是双极晶体管。在这种情况下，检测晶体管可以跨电容器元件与它的基极和它的发射极连接。

检测晶体管可以是MOSFET晶体管。在这种情况下，检测晶体管可以跨电容器元件与它的栅极和它的源极连接。

当电容器元件两端的电压下降到预定义电压阈值之下时和/或当经过电容器元件的电流上升到预定义电流阈值之上时，检测晶体管可以以此方式变成阻断的，并且可以触发连接元件。

根据本发明的实施例，电容器装置还包括并联连接到检测晶体管的电阻元件。这个电阻元件可以旁路阻断的检测晶体管，并且可以触发连接元件以用于测试电容器是放电还是失效。

根据本发明的实施例，电容器装置还包括与检测晶体管串联连接的电阻元件。此类电阻元件可以连同检测晶体管来组成分压器，并且可以用于调节检测晶体管的栅极或基极电压的电压电平，即用于调节检测元件进行开关所在的预定义电压阈值和/或预定义电流阈值。此外，此类电阻元件可以被用于调节提供给连接元件的信号的电压电平。

根据本发明的实施例，电容器装置还包括在检测晶体管的控制输入（即栅极或基极）和电容器元件之间连接的电阻元件。此类电阻元件可以连同检测晶体管来组成分压器，并且可以用于调节检测晶体管的栅极或基极电压的电压电平，即用于调节检测元件进行开关所在的预定义电压阈值和/或预定义电流阈值。

不得不注意的是，电阻元件可以是电阻器和/或半导体元件。例如，电阻元件可以包括另外的晶体管和/或可以包括二极管（诸如齐纳（Zener）二极管）。

根据本发明的实施例，连接元件包括与电容器元件串联连接的（单个）连接晶体管，所述连接晶体管在由检测元件关闭时切换成阻断状态。

连接晶体管可以是双极晶体管。在这种情况下，连接晶体管可利用它的集电极连接到电容器元件。连接晶体管的基极可以利用来自检测元件的信号来触发。

连接晶体管可以是MOSFET晶体管。在这种情况下，连接晶体管可以利用它的漏极连接到电容器元件。连接晶体管的栅极可以利用来自检测元件的信号来触发。

根据本发明，检测元件包括双极检测晶体管，并且连接元件包括双极连接晶体管，其中连接晶体管与电容器元件串联连接，使得连接晶体管的集电极与电容器元件连接，其中检测晶体管的基极连接到连接晶体管的集电极，并且其中连接晶体管的基极连接到检测晶体管的集电极。

采用双极晶体管作为检测和连接晶体管还可以允许在故障采用低欧姆电阻并联到一些剩余电容的形式的情况下断开电容器元件而不使用高度调节的电阻。

根据本发明的实施例，检测晶体管是npn晶体管并且连接晶体管是pnp晶体管，或检测晶体管是pnp晶体管并且连接晶体管是npn晶体管。

根据本发明的实施例，二极管反并联连接到连接晶体管。这个二极管可以允许旁路总是在发射极和集电极之间的一个方向上阻断的双极连接晶体管。

根据本发明，检测元件包括MOSFET检测晶体管并且连接元件包括MOSFET连接晶体管，其中连接晶体管与电容器元件串联连接，使得连接晶体管的漏极与电容器元件连接，其中检测晶体管的栅极连接到连接晶体管的漏极，并且其中连接晶体管的栅极连接到检测晶体管的漏极。

为了调节用于断开电容器元件的阈值，同样在故障采用低欧姆电阻并联到一些剩余电容的形式的情况下，与检测晶体管串联的调节的电阻可以不得不被使用。利用MOSFET晶体管的实现可以示出较低的输出电压纹波。此外，可以不必须使用将会提供电压降的附加的二极管。

根据本发明的实施例，检测二极管是N沟道MOSFET并且连接晶体管是P沟道MOSFET，或检测晶体管是P沟道MOSFET并且连接晶体管是N沟道MOSFET。

通常，独立于MOSFET和双极晶体管，检测晶体管和连接晶体管可以具有由它们的控制输入提供的相反的开启和关闭行为。

本发明的另外的方面涉及故障监视***。

根据本发明的实施例，故障监视***包括如上文和下文中所描述的至少一个故障容许电容器装置，以及与每个检测元件互连并且适于监视相应电容器元件的故障状态的控制器。

例如，控制器可以是包括故障容许电容器装置的电子装置的控制器（诸如转换器的控制器），其包括设计作为故障容许电容器装置的栅极驱动器。

当电容器元件失效时，这可以从检测元件报告给控制器。控制器可以采集这个信息，并且例如在维护期间服务技术员可以看到哪个故障容许电容器装置可能不得不调换。

本发明的另外的方面涉及可以是印刷电路板的栅极驱动器电路板，在其上除了用于控制电子开关的栅极的电子元件（诸如IC（像DSP、FPGA等））之外，多个电容器元件被组装。

根据本发明的实施例，栅极驱动器电路板包括如上文和下文中所描述的故障容许电容器装置和用于开关大功率半导体的栅极的栅极驱动器电路。栅极驱动器电路可以接收来自上级控制器（诸如功率转换器的控制器）的开关信号和/或可以将开关信号变换成栅极信号。上级控制器还可以与检测元件互连以组成故障监视***。大功率半导体可以是可以适于开关大于100V和/或大于1A的电流的晶闸管或晶体管。

根据本发明的实施例，适于给大功率半导体的栅极提供电流的电容器组合件被提供为故障容许电容器装置。换句话说，电容器组合件可以用于存储用于开关大功率半导体的能量。

根据本发明的实施例，用于栅极驱动中的能量存储和电压稳定的滤波电容器组合件被提供为故障容许电容器装置。例如，可以提供以故障容许电容器装置的形式的电容给转换器的EMI滤波器。

本发明的另外的方面涉及DC链接电路板，所述DC链接电路板可以是印刷电路板，并且所述DC链接电路板可以包括由如上文和下文中所描述的故障容许电容器装置提供的多个DC链接电容器。

不得不理解的是，如上文和下文中所描述的电容器装置的特征可以是如上文和下文中所描述的故障监视***、栅极驱动器电路板和/或DC链接电路板的特征，并且反之亦然。

由在下文中所描述的实施例，本发明的这些和其它方面将是显然的，并且参考在下文中所描述的实施例阐述本发明的这些和其它方面。

附图说明

参考在附图中说明的示例性实施例，在下面文本中将更详细解释本发明的主题。

图1示意性示出根据本发明的实施例的印刷电路板。

图2示意性示出根据本发明的实施例的监视***。

图3示出根据本发明的实施例的用于电容器装置的电路图。

图4示出根据本发明的另外的实施例的电容器装置的电路图。

图5示出根据本发明的另外的实施例的电容器装置的电路图。

图6示出根据本发明的另外的实施例的电容器装置的电路图。

在参考符号列表中以总结的形式列出用在附图中的参考符号和它们的意思。原则上，在图中提供相同的参考符号给相同的部分。

具体实施方式

图1示出包括故障容许电容器装置12的电路板10。

电路板10可以是印刷电路板，可以是栅极驱动器电路板，其包括多个电子元件14，诸如DSP、FPGA、晶体管等，其适于接收开关信号并且适于将开关信号变换成栅极信号，所述栅极信号适于触发功率半导体，诸如晶闸管或晶体管。

例如，电容器装置12可以为由电路板10提供的栅极驱动器电路提供输出电容。也许还可能的是电容器装置12为栅极驱动器电路提供滤波电容。此外，也许可能的是，电路板10包括多于一个电容器装置12。

栅极驱动器电路板10可以是可以包括大量功率半导体和对应栅极驱动器电路板的功率转换器的部分。

备选地电路板10可以是DC链路电路板，并且可以包括由故障容许电容器装置12提供的DC链路电容器。

电容器装置12可以包括多个并联连接的单独的电容器16。电容器16中的每个电容器可以是表面安装的陶瓷电容器。电容器16被分组成组或电容器元件18，其中每个电容器元件18关联到检测和断开电路20。

通常，每个电容器元件18可以包括并联连接的一个或多个电容器16，所述每个电容器元件18可以通过检测和断开电路20与其它电容器元件18断开。每个检测和断开电路20包括用于检测在对应电容器元件18中的电容器故障的检测元件22，以及由检测元件22触发并且然后将电容器元件18与其它电容器元件断开的连接元件24。

也许可能的是，每个电容器16具有它自己的检测和断开电路20。然而，采用由电容器组形成的电容器元件18（其可以在组的单个电容器16失效的情况下作为整体被断开），成本和/或空间可以被节省。

图2示出故障监视***26，其包括电容器装置12和控制器28，其可以接收来自电容器装置12的检测和断开电路20的故障信号。控制器28可以是包括电容器装置12的电装置的控制器，诸如包括由如在图1中示出的多个栅极驱动器电路板开关的多个功率半导体的转换器的转换器控制器。

电容器元件18中的每个电容器元件（可以包括并联连接的电容器16）与相应连接元件24的开关串联连接，并且全部在电压源的正极线30和负极线32之间并联连接。

每个检测元件22可以测量和/或检测相应电容器元件18两端的电压U_C1、U_C2、U_C3，并且可以将它与电压阈值（其可以是零或接近零）进行比较。另外地或备选地，每个检测元件22可以测量和/或检测经过相应电容器元件18的电流i_C1、i_C2、i_C3，并且可以将它与电流阈值进行比较。

在电容器元件18的电容器16失效的情况下，电容器16并且因此电容器元件18的电阻变低或接近零。电容器元件两端的电压降到电压阈值之下和/或经过电容器元件的电流上升到电流阈值之上。

然后检测元件22生成触发连接元件24的故障信号34，所述连接元件24接着被关闭并且断开它的开关。因此，在电容器元件18的短路或低欧姆电阻的情况下，开关断开有故障的电容器元件18并且剩余的电容器元件18可以继续操作。电容器装置12的剩余的电容相应地减少，但整个***可以保持在起作用。

故障信号34还可以被传送到控制器28，其可以监视所有电容器元件18和电容器装置12的故障状态。此类监视可以允许用于设计改进和/或更好的维护服务的反馈。

图3和4示出采用基于双极晶体管的检测和断开电路20来实现的电容器装置12。每个电路20的检测元件22包括单个检测晶体管36，并且连接元件24包括单个连接晶体管38。

连接晶体管38与电容器元件18串联连接，并且利用它的集电极连接到电容器元件18，所述电容器元件18在另一侧上连接到负极线32。连接晶体管利用它的发射极连接到正极线30。由于连接晶体管38是在从它的集电极到它的发射极的方向上总是阻断的双极晶体管，二极管40反并联连接到它的集电极和发射极。

检测晶体管36利用它的发射极和基极跨电容器元件18被连接，即利用它的发射极连接到负极线32并且利用它的基极连接到连接晶体管38的集电极。检测晶体管36利用它的集电极连接到连接晶体管38的基极。

在连接晶体管38处于导通状态中并且线路30、32提供正电压的假设下，电容器元件18（在没有失效时）被充电，并且比电压阈值更高的电容器电压在检测晶体管36的基极和发射极之间被提供。检测晶体管36正在导通，连接晶体管的基极连接到负极线32并且连接晶体管也保持导通。

当（例如在故障的情况下）电容器元件18两端的电压降到特定值（其可以利用在检测晶体管36的发射极和负极线32之间连接的电阻器42来调节）之下时，检测晶体管36和连接晶体管38切换成阻断状态。

同样，在故障的情况下，在电容器元件18中的裂缝没有完全导通，但经过电容器元件18和连接晶体管38的电流已经很大的情况下，连接晶体管38的基极电流（其是检测晶体管36的发射极-集电极电流）也是增加的，这导致电阻器42两端的增加的电压降。这个增加的电压降减少检测晶体管36的基极-发射极电压，所述检测晶体管36的基极-发射极电压限制经过检测晶体管36的集电极-发射极电流和连接晶体管38的基极电流，并且因此限制经过连接晶体管38和有故障的电容器18的电流。

连接晶体管40的基极处的电压可以用作关于电容器元件18的故障状态的信号，并且例如可以经由另外的线路与控制器28连接。

由于也许可能的是在电容器装置的启动阶段中或者当电容器元件18被完全放电时，电容器元件18两端的电压也是小的或者零，电阻器44在检测晶体管36的集电极和发射极之间连接。连接晶体管38可以经由电阻器44切换成导通状态，并且电容器元件18是否开始产生它两端的电压是可以被测试的。如果情况是这样，如上文所描述的，检测晶体管36变成导通，并且连接晶体管38保持导通。否则，检测晶体管36和连接晶体管38变成阻断。总之，这可以导致经过电容器元件18的小的泄漏电流，然而其与经过没有电路20的失效的电容器元件18的电流相比小得多。

取决于应用和晶体管参数，电阻器44、42是要求的或可选的。附加的电阻器42可以允许更高的DC电压和/或设置用于故障（电容器的短路）的电压阈值。

在图3（以及还有下面的图）中示出的电路20可以在没有外部控制的情况下工作，并且是简单和经济的。此外，由于晶体管36、38中的一个的故障将不会导致短路，所以电路20是可靠的，但将会导致这个特定电路20的功能性的损失。同样，电路20允许提供指示故障的监视信号，和/或可以自动检测电容器元件18是只是未被充电还是确实具有短路电路故障。

在图3中，检测晶体管36利用npn双极晶体管来实现，而连接晶体管38作为pnp双极晶体管来实现。

图4示出类似于图3的电容器装置12，其中检测晶体管36利用pnp双极晶体管来实现，而连接晶体管38作为npn双极晶体管来实现。相对于图3，图4的电路相对于正极和负极线30、32可以被看作为镜像的。在图4中，电容器元件18直接连接到正极线30，并且经由连接晶体管38（和二极管40）连接到负极线32。类似地，检测晶体管36经由它的发射极与正极线30连接。

图5和6示出类似于图3和4的电路，其中双极晶体管由MOSFET晶体管替代。

尤其是，在图5中，检测晶体管36是N沟道MOSFET，而连接晶体管38是P沟道MOSFET。在图6中，检测晶体管36是P沟道MOSFET，而连接晶体管38是N沟道MOSFET。

电路的功能性主要是相同的。然而，相对于图3和4的描述，用于双极晶体管的输入的术语“基极”、“发射极”和“集电极”不得不由术语“栅极”、“源极”和“漏极”替代。

电阻器46连同检测晶体管36和/或电阻器44形成用于连接晶体管38的栅极的分压器，所述连接晶体管38作为MOSFET现在是电压控制的。

在连接晶体管38的漏极和检测晶体管36的栅极之间的电阻器48可以允许更高的DC电压和/或设置用于故障（电容器的短路）的电压阈值。也许可能的是，在图3和4的电容器装置12中也提供此类电阻器48。此外，在图5和6的电容器装置12中提供电阻器42是可能的。

通常，电阻器42、44、46、48是可选的。

虽然本发明已经在附图和前面的描述中被详细说明和描述，此类说明和描述要被认为是说明性的或示例性的而非限制性的；本发明不限于公开的实施例。从附图、公开和随附的权利要求的学习，本领域技术人员可以理解和实现对于公开实施例的其它变化，并且实践要求保护的发明。在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“a”或“an”不排除多个。单个处理器或控制器或其它单元可以实现权利要求中叙述的若干项的功能。某些措施在互相不同的从属权利要求中被叙述的仅有事实不指示这些措施的组合无法有利地使用。权利要求中的任何参考标记不应该解释为限制范围。

参考符号的列表

10 栅极驱动器电路板

12 电容器装置

14 电子元件、栅极驱动器电路

16 电容器

18 电容器元件

20 检测和断开电路20

22 检测元件

24 连接元件

26 故障监视***

28 控制器

30 正极线

32 负极线

34 故障信号

36 检测晶体管

38 连接晶体管

40 二极管

42 电阻器

44 电阻器

46 电阻器

48 电阻器

Claims

1.一种故障容许电容器装置（12），包括：

多个并联连接的电容器元件（18）；以及

对于每个电容器元件（18），包括检测元件（22）和连接元件（24）；

其中所述检测元件（22）适于检测下降到预定义电压阈值之下的所述电容器元件（18）两端的电容器电压和/或适于检测上升到预定义电流阈值之上的经过所述电容器元件（18）的电容器电流，并且适于当所述电容器电压在所述预定义电压阈值之下和/或所述电容器电流在所述预定义电流阈值之上时，关闭所述连接元件（24）；

其中所述连接元件（24）适于当被关闭时，将所述电容器元件（18）与所述多个并联连接的电容器元件（18）中的其它电容器元件断开；

其中所述检测元件（22）包括双极检测晶体管（36），并且所述连接元件（24）包括双极连接晶体管（38）；

其中所述连接晶体管（38）与所述电容器元件（18）串联连接，使得所述连接晶体管（38）的集电极与所述电容器元件（18）连接；

其中所述检测晶体管（36）的基极连接到所述连接晶体管（38）的所述集电极；

其中所述连接晶体管（38）的基极连接到所述检测晶体管（36）的集电极。

2.如权利要求1所述的电容器装置（12）

其中所述检测晶体管（36）是npn晶体管，并且所述连接晶体管（38）是pnp晶体管；或者

其中所述检测晶体管（36）是pnp晶体管，并且所述连接晶体管（38）是npn晶体管。

3.如权利要求1或2所述的电容器装置（12）

其中二极管（40）反并联连接到所述连接晶体管（38）。

4.一种故障容许电容器装置（12），包括：

多个并联连接的电容器元件（18）；以及

其中所述检测元件（22）包括MOSFET检测晶体管（36），并且所述连接元件（24）包括MOSFET连接晶体管（38）；

其中所述连接晶体管（38）与所述电容器元件（18）串联连接，使得所述连接晶体管（38）的漏极与所述电容器元件（18）连接；

其中所述检测晶体管（36）的栅极连接到所述连接晶体管（38）的所述漏极；

其中所述连接晶体管（38）的栅极连接到所述检测晶体管（36）的漏极。

5.如权利要求4所述的电容器装置（12），

其中所述检测晶体管（36）是N沟道MOSFET，并且所述连接晶体管（38）是P沟道MOSFET；或者

其中所述检测晶体管（36）是P沟道MOSFET，并且所述连接晶体管（38）是N沟道MOSFET。

6.如前述权利要求中的一项权利要求所述的电容器装置（12），

其中所述检测元件（22）适于开启所述连接元件（24）；

其中所述连接元件（24）适于当被开启时，将所述电容器元件（18）连接到所述其它电容器元件（18）。

7.如前述权利要求中的一项权利要求所述的电容器装置（12），

其中当所述电容器电压下降到所述预定义电压阈值之下和/或所述电容器电流上升到所述预定义电流阈值之上时，以所述检测晶体管（36）被切换成阻断状态的此类方式，所述检测晶体管（36）与所述电容器元件（18）连接。

8.如前述权利要求中的一项权利要求所述的电容器装置（12），还包括：

并联连接到所述检测晶体管（36）的电阻元件（44）；和/或

与所述检测晶体管（36）串联连接的电阻元件（42、46）；和/或

在所述检测晶体管（36）的控制输入和所述电容器元件（18）之间连接的电阻元件（48）。

9.如前述权利要求中的一项权利要求所述的电容器装置（12），

其中所述连接晶体管（38）与所述电容器元件（18）串联连接，所述连接晶体管（38）当由所述检测元件（22）关闭时被切换成阻断状态。

10.如前述权利要求中的一项权利要求所述的电容器装置（12），

其中每个电容器元件（18）包括至少两个电容器（16）。

11.如前述权利要求中的一项权利要求所述的电容器装置（12），

其中所述电容器（16）是陶瓷电容器；和/或

其中所述电容器（16）是表面安装的电容器。

12.一种故障监视***（26），包括：

根据前述权利要求中的一项权利要求的至少一个故障容许电容器装置（12），

与每个检测元件（22）互连并且适于监视所述相应电容器元件（18）的故障状态的控制器（28）。

13.一种栅极驱动器电路板（10），包括：

用于开关大功率半导体的栅极的栅极驱动器电路（14）；

根据权利要求1到11中的一项权利要求的故障容许电容器装置（12）。

14.如权利要求13所述的栅极驱动器电路板（10），

其中适于给所述大功率半导体的栅极提供电流的输出电容器组合件被提供为故障容许电容器装置（12）；和/或

其中所述栅极驱动器电路的滤波器的电容器组合件被提供为故障容许电容器装置（12）。

15.一种DC链接电路板（10），包括：

由根据权利要求1到11中的一项权利要求的故障容许电容器装置（12）提供的多个DC链接电容器（16）。