DE4310323A1 - Überstrom-Schutzvorrichtung für ein leistungsführendes Gerät oder Bauteil - Google Patents
Überstrom-Schutzvorrichtung für ein leistungsführendes Gerät oder BauteilInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Überstrom-Schutzvorrichtungen für
leistungsführende Geräte oder Bauteile, nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1 bzw. 3.
Fig. 4 zeigt schematisch den Schaltkreisaufbau einer bekann
ten Treiber- und Überstrom-Schutzvorrichtung für leistungs
führende Geräte oder Bauteile. Ein Treibersignal S2 mit lo
gisch hohem oder niedrigem Pegel (H/L) wird von einem Trei
berschaltkreis 2 dem Gate eines N-Kanal IGBT (insulated gate
bipolar transistor) 1 zugeführt, um die Ein/Aus-Arbeitsweise
des IGBT 1 zu steuern.
Der IGBT 1 ist mit einem separaten Sensor- oder Fühleran
schluß 3 ausgestattet. Der Fühleranschluß 3 ist über einen
Widerstand 4 auf Massepotential gelegt. Da der Fühleran
schluß 3 dafür ausgelegt ist, einen Strom zu führen, der
proportional zum Kollektorstrom IC des IGBT 1 ist, fließt
ein Strom proportional zum Kollektorstrom IC in dem Wider
stand 4. Im Ergebnis wird eine Sensor- oder Fühlerspannung
VS proprotional zu dem Kollektorstrom IC vom Fühleranschluß
3 abgegriffen.
Der Fühleranschluß 3 des IGBT 1 ist mit den positiven Ein
gängen von Komparatoren 51 und 52 verbunden. Eine Referenz
spannung VR1 liegt am negativen Eingang des Komparators 51
und eine Referenzspannung VR2, die kleiner ist als VR1, liegt
am negativen Eingang des Komparators 52.
Ein Ausgangssignal S51 des Komparators 51 wird dem Eingang
eines NOR-Gatters 6 (Nicht-ODER) zugeführt. Ein Ausgangssi
gnal S52 vom Komparator 52 wird einem Signalbeurteilungs
schaltkreis 7 zugeführt. Ein Beurteilungssignal S7 vom Si
gnalbeurteilungsschaltkreis 7 wird ebenfalls einem Eingang
des NOR-Gatters 6 zugeführt. Der Signalbeurteilungsschalt
kreis 7 gibt normalerweise ein Beurteilungssignal S7 von
niedrigem logischen Pegel aus und gibt ein Beurteilungssi
gnal S7 von hohem logischen Pegel aus, wenn eine Zeitdauer,
während der das Ausgangssignal S52 des Komparators 52 auf
hohem logischen Pegel ist, nicht kürzer ist als eine er
laubte Zeitdauer Δt. Dem dritten Eingang des NOR-Gatters 6
wird ein Steuersignal SC zugeführt. Ein Ausgangssignal S6
des NOR-Gatters 6 wird dem Eingang des Treiberschaltkreises
2 zugeführt. Wenn bei dem Schaltkreisaufbau gemäß Fig. 4 das
Steuersignal SC, welches dem NOR-Gatter 6 eingegeben wird,
auf niedrigem logischen Pegel ist, nimmt das Ausgangssignal
S6 des NOR-Gatters 6 hohen logischen Pegel an, da die ande
ren beiden Eingangssignale S51 und S7 am NOR-Gatter 6 für
gewöhnlich auf niedrigem logischen Pegel liegen. Im Ergebnis
schaltet der Treiberschaltkreis 2 das Treibersignal S2 mit
hohem logischen Pegel an das Gate des IGBT 1, so daß der
IGBT 1 durchschaltet.
Die Fühlerspannung VS ist gleich oder geringer als die Refe
renzspannung VR2, wenn der Kollektorstrom IC des IGBT 1 nor
malen Betriebsbedingungen entspricht. Die Ausgangssignale
S51 und S52 der Komparatoren 51 und 52 werden auf niedrigem
logischen Pegel gehalten, so daß das Ausgangssignal S6 des
NOR-Gatters 6 unverändert auf hohem logischen Pegel bleibt.
Der IGBT 1 bleibt durchgeschaltet.
Wenn der Kollektorstrom IC des IGBT 1 aufgrund eines Anwach
sens der Last oder dergleichen anwächst, wächst die Fühler
spannung VS entsprechend ebenfalls an. Wenn die Fühlerspan
nung VS die Referenzspannung VR2 übersteigt, wird das Aus
gangssignal S52 des Komparators 52 logisch hoch.
Das Beurteilungssignal S7 des Signalbeurteilungsschaltkrei
ses 7 bleibt jedoch auf niedrigem logischen Pegel, wenn die
Periode von VS < VR2 kürzer ist, als die erlaubte Zeitdauer
Δt, so daß der IGBT 1 weiterhin durchgeschaltet bleibt.
Wenn die Dauer von VS < VR2 gleich oder länger als die er
laubte Zeitdauer Δt ist, nimmt das Beurteilungssignal S7
des Signalbeurteilungsschaltkreises 7 hohen logischen Pegel
an. Hierdurch wird das Ausgangssignal S6 des NOR-Gatters 6
logisch niedrig und ein Treibersignal S2 von niedrigem logi
schem Pegel wird von dem Treiberschaltkreis 2 dem Gate des
IGBT 1 zugeführt. Demzufolge schaltet der IGBT 1 ab und der
Kollektorstrom, der durch die IGBT 1 fließt, wird unterbro
chen, um eine Überstrom-Schutzfunktion durchzuführen.
Wenn der Kollektorstrom IC so hoch wird, daß die Fühlerspan
nung VS die Referenzspannung VR1 übersteigt, wird das Aus
gangsignal S51 des Komparators 51 logisch hoch, so daß das
Ausgangssignal S6 des NOR-Gatters 6 sofort auf niedrigen lo
gischen Pegel unabhängig von dem logischen Pegel des Beur
teilungssignales S7 des Signalbeurteilungsschaltkreises 7
umschaltet. Im Ergebnis wird ein Treibersignal S2 mit nied
rigem logischen Pegel vom Treiberschaltkreis 2 an das Gate
des IGBT 1 gelegt. Demzufolge schaltet der IGBT 1 ab und der
in dem IGBT 1 fließende Kollektorstrom wird unterbrochen, um
die Überstrom-Schutzfunktion durchzuführen. Wie aus der obi
gen Beschreibung einer bekannten Überstrom-Schutzschaltung
oder -Schutzvorrichtung hervorgeht, wird beim Erkennen eines
Überstrom-Zustandes im IGBT durch Überwachen des Kollek
torstroms im IGBT der IGBT abgeschaltet, um die Überstrom-
Schutzfunktion durchzuführen.
Fig. 5 zeigt in einer graphischen Darstellung den Arbeitsbe
reich des IGBT. In Fig. 5 ist mit IC1 der Kollektorstrom
dargestellt, wo die Fühlerspannung VS gleich der Referenz
spannung VR1 ist und mit IC2 ist der Kollektorstrom darge
stellt, bei dem die Fühlerspannung VS gleich der Referenz
spannung VR2 ist. Eine Kurve L1 stellt den oberen Grenzwert
des sicheren Arbeitsgebietes oder -bereiches des IGBT 1 dar.
Dies bedeuted, daß der sichere Arbeitsbereich des IGBT in
einem Bereich liegt, wo sich der mit der Zeit ändernde Kol
lektorstrom ICE unterhalb der Maximalkurve L1 befindet. Der
IGBT ist dafür ausgelegt, innerhalb dieses sicheren Arbeits
bereiches entsprechend sicher zu arbeiten.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, bestimmt die Treiber- und Über
strom-Schutzvorrichtung für den IGBT gemäß Fig. 4 jedoch in
nachteiliger Weise nur die gestrichelten Bereiche B1 und B2
in Fig. 5 als sichere Arbeitsbereiche. Hieraus ergibt sich
das Problem, daß, wenn sich der Kollektorstrom IC mit der
Zeit ändert und hierbei im Bereich A1 liegt, der eigentlich
noch den sicheren Arbeitsbereich umfaßt, der Kollektorstrom
IC dann so beurteilt wird, daß er bereits außerhalb des si
cheren Arbeitsbereiches liegt und die Überstrom-Schutzfunk
tion eingeleitet wird, obgleich dies eigentlich noch nicht
nötig wäre.
Weiterhin sind die Referenzspannungen VR1 und VR2, welche
als Vergleichsreferenz in den Komparatoren 51 und 52 dienen,
sowie die erlaubte Zeitdauer Δt im Signalbeurteilungs
schaltkreis 7 festgelegt. Ein weiteres Problem ist, daß es
unmöglich ist, den sicheren Arbeitsbereich im praktischen
Betrieb des IGBT zu beurteilen, da sich dieser sichere Ar
beitsbereich im praktischen Betrieb aufgrund von Tempera
turänderungen des IGBT selbst ändert.
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Überstrom-Schutzvorrichtung für ein leistungsführendes Gerät
oder Bauteil, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 3,
derart bereitzustellen, daß hiermit eine Überstrom-Schutz
funktion im in der Praxis vorliegenden sicheren Arbeitsbe
reich des leistungsführenden Gerätes oder Bauteiles, bei
spielsweise eines IGBT, möglich ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die
im Anspruch 1 bzw. 3 angegebenen Merkmale.
Eine Überstrom-Schutzvorrichtung für ein leistungsführendes
Gerät oder Bauteil ist demnach gemäß eines ersten Aspektes
der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet durch: Stromerken
nungsvorrichtungen zur Erkennung der durch das leistungsfüh
rende Gerät oder Bauteil fließenden Strommenge; und Über
strom-Schutzvorrichtungen zum Einstellen einer erlaubten
Zeitdauer als Funktion der Strommenge, um die Stromzufuhr zu
dem leistungsführenden Gerät oder Bauteil zu unterbrechen,
wenn die Strommenge kontinuierlich eine Zeitdauer lang er
faßt wird, die nicht kürzer ist, als die erlaubte Zeitdauer.
Eine Überstrom-Schutzvorrichtung für ein leistungsführendes
Gerät oder Bauteil ist gemäß eines zweiten Aspektes der vor
liegenden Erfindung gekennzeichnet durch: Stromerkennungs
vorrichtungen zur Erkennung einer in dem leistungsführenden
Gerät oder Bauteil fließenden Strommenge; Temperaturerken
nungsvorrichtungen zur Erkennung einer Temperatur des lei
stungführenden Gerätes oder Bauteiles; und Überstrom-Schutz
vorrichtungen zum Einstellen einer erlaubten Zeitdauer als
Funktion der Strommenge, um die Stromzufuhr zu dem lei
stungsführenden Gerät oder Bauteil zu unterbrechen, wenn die
Strommenge kontinuierlich eine Zeitdauer lang erfaßt wird,
die nicht kürzer ist, als die erlaubte Zeitdauer.
Die Überstrom-Schutzvorrichtung gemäß des ersten erfindungs
gemäßen Aspektes erstellt die erlaubte Zeitdauer als eine
Funktion der durch das leistungsführende Gerät oder Bauteil
fließenden Strommenge, um die Stromzufuhr zu dem leistungs
führenden Gerät oder Bauteil zu unterbrechen, wenn die
Strommenge kontinuierlich während der Zeitdauer detektiert
wird, die nicht kürzer ist, als die erlaubte Zeitdauer. Im
Ergebnis wird die Überstrom-Schutzfunktion durchgeführt,
welche für einen praktischen sicheren Arbeitsbereich des
leistungsführenden Gerätes oder Bauteiles ausgelegt ist und
zwar auf der Grundlage einer Beziehung zwischen der Strom
menge und seiner fortlaufenden Zufuhrzeit.
Die Überstrom-Schutzvorrichtung gemäß des zweiten Aspektes
der vorliegenden Erfindung erstellt die erlaubte Zeitdauer
als eine Funktion der Strommenge und der Temperatur des lei
stungsführenden Gerätes oder Bauteiles, um die Stromzufuhr
zu dem leistungsführenden Gerät oder Bauteil zu unterbre
chen, wenn die Strommenge kontinuierlich während der Zeit
dauer detektiert wird, die nicht kürzer als die erlaubte
Zeitdauer ist. Im Ergebnis wird die Überstrom-Schutzfunktion
durchgeführt, die ausgelegt ist für den in der Praxis vor
handenen sicheren Arbeitsbereich des leistungsführenden Ge
rätes oder Bauteiles und zwar auf der Grundlage der erfaßten
Temperatur des leistungsführenden Gerätes oder Bauteiles,
sowie der Beziehung zwischen der Strommenge und seiner kon
tinuierlichen Zufuhrzeit.
Die Beziehung zwischen der Strommenge und der kontinuierli
chen Stromzufuhrzeit wird erhalten durch die Verwendung von
Vergleichsergebnissen zwischen nicht weniger als zwei ersten
bis n-ten Vergleichssignalen und dem Stromerkennungssignal
oder Stromdetektionssignal des leistungsführenden Gerätes
oder Bauteiles und der Vergleichergebnisse zwischen ersten
bis n-ten erlaubten Zeitdauern und der Stromzufuhrdauer, wo
das Detektionssignal höher ist als die ersten bis n-ten Ver
gleichssignale.
Da weiterhin die ersten bis n-ten Vergleichssignale und die
ersten bis n-ten erlaubten Zeitdauern so ausgelegt sind, daß
sie sich als Funktion der Temperatur des leistungsführenden
Gerätes oder Bauteiles ändern, werden Tenmperaturänderungen
des leistungsführenden Gerätes oder Bauteiles mitberücksich
tigt, um die Beziehung zwischen der Strommenge des lei
stungsführenden Gerätes oder Bauteiles und der kontinuierli
chen Stromzufuhrzeit zu erhalten.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den jeweiligen Unteransprüchen.
Bevorzugt erkennen die Stromerkennungsvorrichtungen die in
dem leistungsführenden Gerät oder Bauteil fließende Strom
menge, um ein Stromerkennungssignal auf der Grundlage der
Strommenge auszugeben, wobei die Überstrom-Schutzvorrichtung
weiterhin aufweist: Vergleichssignal-Bereitstellungsvorrich
tungen zur Bereitstellung erster bis n-ter (n 3) Ver
gleichssignale; erste bis n-te Vergleichsvorrichtungen mit
ersten vergleichenden Eingangsabschnitten, welche die ersten
bis n-ten Vergleichssignale empfangen, und zweiten verglei
chenden Eingangsabschnitten, welche das Stromerkennungssi
gnal gemeinsam empfangen, um die ersten bis n-ten Ver
gleichssignale mit dem Stromerkennungssignal zu vergleichen,
um logisch hochpegelige erste bis n-te Vergleichsergebnissi
gnale auszugeben, wenn das Stromerkennungssignal höherpege
lig ist, als die ersten bis n-ten Vergleichssignale und um
logisch niedrigpegelige erste bis n-te Vergleichsergebnissi
gnale auszugeben, wenn die ersten bis n-ten Vergleichssi
gnale höherpegelig sind als das Stromerkennungssignal; und
Steuervorrichtungen für die Stromzufuhrunterbrechung, welche
die ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignale empfangen und
erste bis n-te erlaubte Zeitdauern haben entsprechend den
ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignalen zum Unterbrechen
der Stromzufuhr an das leistungsführende Gerät oder Bauteil,
wenn ein i-tes (1 i n) Vergleichsergebnissignal, welches
wenigstens eines aus den ersten bis n-ten Vergleichsergeb
nissignalen ist, für eine Zeitdauer, die kürzer ist als eine
i-te erlaubte Zeitdauer, logisch hochpegelig ist.
Weiterhin bevorzugt erkennen die Stromerkennungsvorrichtun
gen die in dem leistungsführenden Gerät oder Bauteil
fließende Strommenge, um ein Stromerkennungssignal auf der
Grundlage der Strommenge auszugeben, wobei die Temperaturer
kennungsvorrichtungen die Temperatur des leistungsführenden
Gerätes oder Bauteiles erkennen, um auf der Grundlage der
erfaßten Temperatur ein Temperaturerkennungssignal auszuge
ben; und worin die Überstrom-Schutzvorrichtung aufweist:
Vergleichssignal-Ausgabevorrichtungen zum Empfangen des Tem
peraturerkennungssignales gemeinsam zum Ausgeben erster bis
n-ter Vergleichssignale als Funktion des Temperaturerken
nungssignales; erste bis n-te Vergleichsvorrichtungen mit
ersten vergleichenden Eingangsabschnitten zum Empfangen der
ersten bis n-ten Vergleichssignale und zweiten vergleichen
den Eingangsabschnitten zum Empfangen des Stromerkennungssi
gnales zum Vergleichen der ersten bis n-ten Vergleichssi
gnale mit dem Stromerkennungsignal, um logisch hochpegelige
erste bis n-te Vergleichsergebnissignale auszugeben, wenn
das Stromerkennungssignal höherpegelig ist als die ersten
bis n-ten Vergleichssignale und um logisch niedrigpegelige
erste bis n-te Vergleichsergebnissignale auszugeben, wenn
die ersten bis n-ten Vergleichssignale höherpegelig sind,
als das Stromererkennungssignal; und Steuervorrichtungen für
die Stromzufuhrunterbrechung, welche die ersten bis n-ten
Vergleichergebnissignale empfangen und erste bis n-te er
laubte Zeitdauern haben entsprechend den ersten bis n-ten
Vergleichsergebnissignalen zum Unterbrechen der Stromzufuhr
an das leistungsführende Gerät oder Bauteil, wenn ein i-tes
(1 i n) Vergleichsergebnissignal, welches wenigstens ei
nes aus den ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignalen ist,
für eine Zeitdauer, die kürzer ist als eine i-te erlaubte
Zeitdauer, logisch hochpegelig ist.
Weiterhin ist bevorzugt, daß die Stromerkennungsvorrichtun
gen die in dem leistungsführenden Gerät oder Bauteil
fließende Strommenge erkennen, um auf der Grundlage der er
kannten Strommenge ein Stromerkennungssignal auszugeben;
worin die Temperaturerkennungsvorrichtungen die Temperatur
des leistungsführenden Gerätes oder Bauteils erkennen, um
auf der Grundlage dieser Temperatur ein Temperaturerken
nungssignal auszugeben; und worin die Überstromschutzvor
richtung aufweist: Vergleichssignalausgabevorrichtungen zum
Ausgeben erster bis n-ter Vergleichssignale; erste bis n-te
Vergleichsvorrichtungen mit ersten vergleichenden Eingangs
abschnitten zum Empfangen der ersten bis n-ten Vergleichssi
gnale und zweiten vergleichenden Eingangsabschnitten zum
Empfangen des Stromerkennungssignales zum Vergleichen der
ersten bis n-ten Vergleichssignale mit dem Stromerkennungsi
gnal, um logisch hochpegelige erste bis n-te Vergleichser
gebnissignale auszugeben, wenn das Stromerkennungssignal hö
herpegelig ist als die ersten bis n-ten Vergleichssignale
und um logisch niedrigpegelige erste bis n-te Vergleichser
gebnissignale auszugeben, wenn die ersten bis n-ten Ver
gleichssignale höherpegelig sind, als das Stromererkennungs
signal; und Steuervorrichtungen zur Stromzufuhrunterbre
chung, welche die ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignale
und das Temperaturerkennungssignal empfangen, um erste bis
n-te erlaubte Zeitdauern einzurichten, welche als Funktion
des Temperaturerkennungssignals in entsprechender Beziehung
zu den ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignalen bestimmt
sind, um die Stromzufuhr zu dem leistungsführenden Gerät
oder Bauteil zu unterbrechen, wenn ein i-tes (1 i n)
Vergleichsergebnissignal, welches wenigstens eine der ersten
bis n-ten Vergleichsergebnissignale ist, für eine Zeitdauer
logisch hochpegelig ist, die nicht kürzer ist, als eine i-te
erlaubte Zeitdauer.
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 schematisch vereinfacht den Schaltkreisaufbau einer
Treiber- und Überstrom-Schutzvorrichtung für einen
IGBT gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 die graphische Darstellung des Arbeitsbereiches des
IGBT;
Fig 3 schematisch vereinfacht den Schaltkreisaufbau einer
Treiber- und Überstrom-Schutzvorrichtung für einen
IGBT gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 schematisch vereinfacht den Schaltkreisaufbau einer
bekannten Treiber- und Überstrom-Schutzvorrichtung
für den IGBT; und
Fig. 5 die graphische Darstellung des Arbeitsbereiches des
IGBT.
Fig. 1 ist ein Schaltkreisdiagramm einer Treiber- und Über
stromschutzvorrichtung für einen IGBT (insulated gate bipo
lar transistor) gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung. Ein Treibersignal S2 mit
hohem oder niederem logischem Pegel (H/L) wird von einem
Treiberschaltkreis 2 an das Gate eines N-Kanal IGBT 1 ange
legt, um die Ein- und Ausschaltvorgänge des IGBT 1 zu steu
ern. Im Nahbereich des IGBT 1 ist ein TSD 8 (thermal sensing
device = Thermofühler) vorgesehen. Der TSD 8 erfaßt die Tem
peratur des IGBT und gibt ein Temperaturdetektionssignal S8
an Referenzspannungs-Bereitstellungsvorrichtungen 91, 92,
93, 94 und 95.
Die Bereitstellungsvorrichtungen 91 bis 95 erstellen Refe
renzspannungen VR1 bis VR5 derart, daß diese mit einem Tem
peraturanstieg des IGBT 1 ansteigen, also eine Funktion zu
dem Temperatur-Detektionssignal S8 vorliegt. Hierbei ist si
chergestellt, daß die Referenzspannungen VR1 bis VR5 die Be
dingungen VR1 < VR2 < VR3 < VR4 < VR5 erfüllen.
Der IGBT 1 weist einen separaten Sensor- oder Fühleranschluß
3 auf. Der Fühleranschluß 3 ist über einen Widerstand 4 auf
Massepotential gelegt. Da der Fühleranschluß 3 in der Lage
ist, einen Strom zu führen, der proportional zu einem Kol
lektorstrom IC des IGBT 1 ist, fließt ein Strom proportional
zum Kollektorstrom IC in dem Widerstand 4. Im Ergebnis kann
eine Sensor- oder Fühlerspannung VS an dem Fühleranschluß 3
abgegriffen werden, welche einen Pegel proportional zum Kol
lektorstrom IC hat.
Der Fühleranschluß 3 des IGBT 1 ist gemeinsam mit den posi
tiven Eingängen des Komparatoren 51, 52, 53, 54 und 55 ver
bunden. Die Referenzspannungen VR1 bis VR5 von den Referenz
spannungs-Bereitstellungsvorrichtungen 91 bis 95 werden in
der aus Fig. 1 ersichtlichen Art und Weise jeweils auf die
negativen Eingänge der Komparatoren 51 bis 55 gelegt.
Ein Ausgangssignal S51 vom Komparator 51 wird dem Eingang
eines NOR-Gatters 6 (Nicht-ODER) zugeführt und Ausgangssi
gnale S52 bis S55 der Komparatoren 52 bis 55 werden in der
aus Fig. 1 ersichtlichen Weise Signalbeurteilungsschaltkrei
sen 72, 73, 74 und 75 zugeführt. Beurteilungssignale S72 bis
S75 der Signalbeurteilungsschaltkreise 72 bis 75 werden
ebenfalls dem Eingang des NOR-Gatters 6 zugeführt.
Die Beurteilungsschaltkreise 72 bis 75 geben für gewöhnlich
sich auf logisch niedrigem Pegel befindliche Beurteilungssi
gnale S72 bis S75 aus und geben auf logisch hohem Pegel be
findliche Beurteilungssignale S72 bis S75 aus, wenn Zeitdau
ern, während denen die Ausgangssignale S52 bis S55 der Kom
paratoren 52 bis 55 mit hohem logischen Pegel den Signalbe
urteilungsschaltkreisen 72 bis 75 eingegeben werden, nicht
kürzer sind als erlaubte Zeitdauern Δt2 bis Δt5. Die Zeit
dauern oder Zeitlängen der erlaubten Zeitdauern Δt2 bis
Δt5 sind in aufsteigender oder anwachsender Länge vorgese
hen.
Dem NOR-Gatter wird weiterhin ein Steuersignal SC zugeführt.
Ein Ausgangssignal S6 des NOR-Gatters 6 wird dem Eingang des
Treiberschaltkreises 2 zugeführt.
Wenn bei dieser Anordnung das Steuersignal SC mit niedrigem
logischem Pegel dem NOR-Gatter 6 eingegeben wird, nimmt das
Ausgangssignal S6 des NOR-Gatters 6 logisch hohen Pegel an,
da die anderen fünf Eingangssignale S51 und S72 bis S75 am
NOR-Gatter 6 normalerweise auf logisch niedrigem Pegel sind.
Im Ergebnis liefert der Treiberschaltkreis 2 das Treibersi
gnal S2 mit hohem logischem Pegel an das Gate des IGBT 1, so
daß dieser durchschaltet.
Unter normalen Bedingungen ist die Fühlerspannung VS gleich
oder geringer als die Referenzspannung VR5 bezogen auf den
Kollektorstrom IC des IGBT 1. Die Ausgangssignale S52 bis
S55 der Komparatoren 51 bis 55 werden auf niedrigem logi
schen Pegel gehalten, so daß der logisch hohe Pegel des Aus
gangssignales S6 des NOR-Gatters 6 nicht verändert wird. Der
IGBT 1 bleibt durchgeschaltet.
Wenn aufgrund eines Lastanstieges oder dergleichen der Kol
lektorstrom IC des IGBT 1 anwächst, nimmt die Fühlerspannung
VS ebenfalls entsprechend zu. Wenn die Fühlerspannung VS die
Referenzspannung VR5 übersteigt, wird das Ausgangssignal S52
des Komparators 52 logisch hoch.
Das Beurteilungssignal S75 des Signalbeurteilungsschaltkrei
ses 75 bleibt jedoch auf logisch niedrigem Pegel, wenn die
Periode von VS < VR5 kleiner ist als die erlaubte Zeitdauer
Δt5, so daß der IGBT 1 durchgeschaltet bleibt. Wenn ande
rerseits die Dauer von VS < VR5 gleich oder länger ist als
die erlaubte Zeitdauer Δt5, wird das Beurteilungssignal S75
des Signalbeurteilungsschaltkreises 75 logisch hoch. Demzu
folge wird das Ausgangssignal S6 des NOR-Gatters 6 logisch
niedrig und ein logisch niedriges Treibersignal S2 wird von
dem Treiberschaltkreis 2 an das Gate des IGBT 1 abgegeben.
Hierdurch schaltet der IGBT 1 ab und der in dem IGBT 1
fließende Kollektorstrom IC wird unterbrochen, so daß eine
Überstrom-Schutzfunktion durchgeführt wird.
Auf ähnliche Weise wird wenigstens eines der Beurteilungssi
gnale S72 bis S74 der Signalbeurteilugsschaltkreise 72 bis
74 logisch hoch, wenn die Perioden oder Zeitdauern von VS <
VR4, VS < VR3 oder VS < VR2 jeweils gleich oder länger wer
den, als die erlaubten Zeitdauern Δt4, Δt3 oder Δt2. Das
Ausgangssignal S6 des NOR-Gatters 6 nimmt hierbei jeweils
logisch niedrigen Pegel an und ein logisch niedrigpegeliges
Treibersignal S2 wird von dem Treiberschaltkreis 2 an das
Gate des IGBT 1 abgegeben. Der IGBT 1 schaltet ab und der im
IGBT 1 fließende Kollektromstrom IC wird unterbrochen, um
die Überstrom-Schutzfunktion durchzuführen.
Wenn der Kollektorstrom IC weiter anwächst, bis die Fühler
spannung VS die Referenzspannung VR 1 überschreitet, wird
das Ausgangssignal S51 des Komparators 51 logisch hoch, so
daß das Ausgangssignal S6 des NOR-Gatters 6 logisch niedrig
wird, unabhängig von den logischen Pegeln der Beurteilungs
signale S72 bis S75 der Signalbeurteilungsschaltkreise 72
bis 75. Im Ergebis wird ein logisch niedrigpegeliges Trei
bersignal vom Treiberschaltkreis 2 an das Gate des IGBT 1
abgegeben. Der IGBT 1 schaltet ab und der im IGBT 1
fließende Kollektorstrom IC wird unterbrochen, um die Über
strom-Schutzfunktion durchzuführen.
Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung des Betriebs- oder
Arbeitsbereiches des IGBT 1. In der Darstellung ist mit IC1,
IC2, IC3, IC4 und IC5 jeweils der Kollektorstrom darge
stellt, bei dem die Fühlerspannung VS gleich den Referenz
spannungen VR1, VR2, VR3, VR4 und VR5 ist. Eine Kurve L1
zeigt den oberen Grenzbereich oder Grenzwert des sicheren
Arbeits- oder Betriebsbereiches des IGBT 1 an. Dies bedeu
tet, daß der IGBT 1 bei zeitlich sich änderndem Kollektor
strom IC unterhalb dieser Kurve L1 sicher betrieben werden
kann. Gemäß Fig. 2 bestimmt die Treiber- und Überstrom-
Schutzvorrichtung für den IGBT gemäß der ersten bevorzugten
Ausführungsform den gestrichelten Bereich als sicheren Ar
beitsbereich. Wie aus dem unmittelbaren Vergleich mit Fig. 5
hervorgeht, wird somit bei der erfindungsgemäßen Überstrom-
Schutzvorrichtung ein Bereich als sicherer Arbeitsbereich
definiert, der an den tatsächlichen sicheren Arbeitsbereich
- bestimmt durch die Kurve L1 - viel besser angepaßt ist. Im
Ergebnis hat die erfindungsgemäße Überstrom-Schutzvorrich
tung eine Schutzfunktion, welche an den praktischen Betrieb
des IGBT, d. h. an den Betrieb des IGBT innerhalb seines
tatsächlichen sicheren Arbeitsbereiches viel besser angepaßt
ist.
Die jeweils von den Referenzspannungs-Bereitstellungvor
richtungen 91 bis 95 ausgegeben Referenzspannungen VR1 bis
VR5 ändern sich als Funktion des Temperaturerkennungssigna
les S8 von dem TSD 8, welches das Signal bezüglich der er
faßten Temperatur des IGBT 1 ist. Somit bestimmt die Über
strom-Schutzvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform korrekt
und genau den sicheren Arbeitsbereich für den Betrieb des
IGBT in der Praxis mit sich ändernden Temperaturen des IGBT.
Falls nicht die detektierte Temperatur des IGBT 1 mit be
rücksichtigt wird, müssen die Referenzspannungen und erlaub
ten Zeitdauern unter den schlimmsten oder schlechtesten Tem
peraturbedingungen eingestellt werden. Derartige Vorgänge
sind bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung nicht nötig.
Fig. 3 zeigt schematisch den Schaltkreisaufbau einer Trei
ber- und Überstromschutzvorrichtung für den IGBT gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das
Treibersignal S2 mit logisch hohem oder niedrigem Pegel wird
vom Treiberschaltkreis 2 dem Gate des IGBT 1 zugeführt, um
die Ein/Aus-Schaltvorgänge des IGBT zu steuern. Im Nahbe
reich des IGBT 1 ist der TSD 8 vorgesehen. Der TSD 8 erfaßt
die Temperatur des IGBT 1 und gibt das Temperaturerkennungs
signal S8 an Signalbeurteilungsschaltkreise 72′, 73′, 74′
und 75′ aus.
Der IGBT 1 ist mit dem separaten Sensor- oder Fühleranschluß
3 versehen. Der Fühleranschluß 3 ist über den Widerstand 4
auf Masse gelegt. Da der Fühleranschluß 3 einen Strom pro
portional zum Kollektorstrom IC des IGBT 1 führt, fließt ein
Strom proportional zum Kollektorstrom IC in den Widerstand
4. Im Ergebnis hat eine Fühlerspannung VS an dem Fühleran
schluß 3 einen Pegel proportional zum Kollektorstrom IC.
Der Fühleranschluß 3 des IGBT 1 ist mit den positiven Ein
gängen der Komparatoren 51 bis 55 in der in Fig. 3 darge
stellten Weise gemeinsam verbunden. Die festen Referenzspan
nungen VR1 bis VR5 von den nicht dargestellten Referenzspan
nungs-Bereitstellungsvorrichtungen liegen in der in Fig. 3
dargestellten Weise an den negativen Eingängen der Kompara
toren 51 bis 55 an. Es sei festgehalten, daß die Referenz
spannungen VR1 bis VR5 die Bedingung VR1 < VR2 < VR3 < VR4
VR5 erfüllen müssen.
Das Ausgangssignal S51 des Komparators 51 liegt am Eingang
des NOR-Gatters 6 an und die Ausgangssignale S52 bis S55 der
Komparatoren 52 bis 55 liegen in der in Fig. 3 dargestellten
Art und Weise an den Signalbeurteilungsschaltkreisen 72′ bis
75′ an. Die Beurteilungssignale S72 bis S75 der Beurtei
lungsschaltkreise 72′ bis 75′ liegen am Eingang des NOR-Gat
ters 6.
Die Signalbeurteilungsschaltkreise 72′ bis 75′ geben für ge
wöhnlich die Beurteilungssignale S72 bis S75 mit niedrigem
logischen Pegel aus, und geben logisch hochpegelige Beurtei
lungssignale S72 bis S75 aus, wenn die Perioden oder Zeit
dauern der Ausgangssignale S52 bis S55 der Komparatoren 52
bis 55 auf logisch hohem Pegel nicht kürzer als die erlaub
ten Zeitdauern Δt2 bis Δt5 sind.
Die Signalbeurteilungsschaltkreise 72′ bis 75′ empfangen ge
meinsam das Temperaturerkennungssignal S8, um die erlaubten
Zeitdauern Δt2 bis Δt5 zu variieren, welche als Funktion
des Temperaturerkennungssignales S8 als Beurteilungsrefe
renzwert dienen. Genauer, die erlaubten Zeitdauern Δt2 bis
Δt5 werden verkürzt, wenn die Temperatur des IGBT 1 an
steigt. Es sollte noch festgehalten werden, daß die Zeitdau
ern der erlaubten Zeitdauern Δt2 bis Δt5 in aufsteigender
Länge eingestellt sind.
Das Steuersignal SC wird dem Eingang des NOR-Gatters 6 zuge
führt. Das Ausgangssignal S6 des NOR-Gatters 6 wird dem Ein
gang des Treiberschaltkreises 2 zugeführt.
Wenn bei diesem Aufbau das Steuersignal SC, welches sich auf
niedrigem logischen Pegel befindet, dem NOR-Gatter 6 einge
geben wird, nimmt das Ausgangssignal S6 des NOR-Gatters 6
logisch hohen Pegel an, da die fünf anderen Eingangssignale
S51 und S72 bis S75 des NOR-Gatters 6 normalerweise auf lo
gisch niederem Pegel sind. Im Ergebnis gibt der Treiber
schaltkreis 2 ein logisch hochpegeliges Signal als Treiber
signal S2 an das Gate des IGBT 1, so daß dieser durchschal
tet.
Die Fühlerspannung VS ist gleich oder geringer als die Refe
renzspannung VR5 bezogen auf den Kollektorstrom IC, wenn der
IGBT 1 normal arbeitet. Die Ausgangssignale S51 bis S55 der
Komparatoren 51 bis 55 werden auf logisch niederem Pegel ge
halten, so daß sich das hochpegelige Ausgangssignal S6 des
NOR-Gatters 6 nicht ändert. Der IGBT 1 bleibt durchgeschal
tet. Wenn der Kollektorstrom IC des IGBT 1 aufgrund eines
Lastanstieges oder dergleichen anwächst, nimmt die Fühler
spannung VS entsprechend ebenfalls zu. Wenn die Fühlerspan
nung VS die Referenzspannung VR5 übersteigt, wird das Aus
gangssignal S52 des Komparators 52 logisch hochpegelig.
Das Beurteilungssignal S75 des Signalbeurteilungsschaltkrei
ses 75′ bleibt jedoch auf logisch niederem Pegel, wenn die
Periode von VS < VR5 kürzer als die erlaubte Zeitdauer Δt5
ist, so daß der IGBT 1 eingeschaltet bleibt. Wenn anderer
seits die Periode von VS < VR5 gleich oder länger als die
erlaubte Zeitdauer Δt5 ist, wird das Beurteilungssignal S75
des Signalbeurteilungsschaltkreises 75′ logisch hochpegelig.
Das Ausgangssignal S6 des NOR-Gatters 6 nimmt niederen logi
schen Pegel an und somit wird von dem Treiberschaltkreis 2
ein logisch niedriges Treibersignal S2 an das Gate des IGBT
1 abgegeben. Der IGBT 1 schaltet ab und der Kollektorstrom
des IGBT 1 wird unterbrochen, so daß eine Überstrom-Schutz
funktion erfolgt.
Wenn auf ähnliche Weise die Perioden oder Zeitdauern von VS
< VR4, VS < VR3 oder VS < VR2 gleich oder länger als die er
laubten Zeitdauern Δt4, Δt3 oder Δt2 sind, wird wenig
stens eines der Beurteilungssignale S72 bis S74 der Signal
beurteilungsschaltkreise 72′ bis 74′ logisch hochpegelig.
Demzufolge wird das Ausgangssignal S6 des NOR-Gatters 6 lo
gisch niedrigpegelig und ein logisch niedrigpegeliges Trei
bersignal S2 wird vom Treiberschaltkreis 2 an das Gate des
IGBT 1 abgegeben. Der IGBT 1 schaltet ab und der Kollektor
strom IC wird unterbrochen, so daß eine Überstrom-Schutz
funktion durchgeführt wird. Wenn der Kollektorstrom IC wei
ter anwächst, bis die Führerspannung VS die Referenzspannung
VR 1 überschreitet, wird das Ausgangssignal S51 des Kompara
tors 51 logisch hochpegelig, so daß das Ausgangssignal S6
des NOR-Gatters 6 logisch niedrigpegelig wird unabhängig von
den logischen Zuständen der Beurteilungssignale S72 bis S75,
so daß der IGBT 1 aufgrund des logisch niedrigpegeligen
Treibersignales S2 vom Treiberschaltkreis 2 unabhängig von
den Beurteilungssignalen S72 bis S75 der Signalbeurteilungs
schaltkreise 72′ bis 75′ abschaltet und der Kollektorstrom
unterbrochen wird, so daß die Überstrom-Schutzfunktion
durchgeführt wird. Wie aus der obigen Beschreibung hervor
geht, bestimmt die Treiber- und Überstrom-Schutzvorrichtung
für den IGBT gemäß der zweiten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung den sicheren Arbeits- oder Betriebsbereich
so, daß dieser an den sicheren Arbeitsbereich im praktischen
Einsatz des IGBT angepaßt ist, um wie in der ersten Ausfüh
rungsform eine an den praktischen Betrieb des IGBT angepaßte
Überstrom-Schutzfunktion durchführen zu können.
Da sich weiterhin die erlaubten Zeitdauern Δt2 bis Δt5,
welche als Beurteilungsreferenz der Signalbeurteilungs
schaltkreise 72′ bis 75′ dienen, als Funktion des Temperatur
detektionssignales S8 vom TSD ändern, wobei das Signal S8
die Temperatur des IGBT anzeigt, bestimmt die zweite Ausfüh
rungsform wie die ersten Ausführungsformen den sicheren Ar
beitsbereich so, daß dieser an den sicheren Arbeitsbereich
im praktischen Betrieb des IGBT bei sich ändernden Tempera
turen des IGBT selbst angepaßt ist.
In der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
kann zwischen dem Ausgang des Komparators 51 und dem Eingang
des NOR-Gatters 6 ein Signalbeurteilungsschaltkreis vorhan
den sein, der identisch ist zu einem der Signalbeurteilungs
schaltkreise 72′ bis 75′, um als Funktion des Temperaturde
tektionssignales S8 die Beurteilungszeit zu variieren.
Die beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfin
dung umfassen jeweils 5 Komparatoren und vier Signalbeurtei
lungsschaltkreise. Selbstverständlich ist die vorliegende
Erfindung nicht hierauf beschränkt. Durch Erhöhung der An
zahl von Komparatoren und Signalbeurteilungsschaltkreisen
können mehr Referenzspannungen und auch mehr erlaubte Zeit
dauern eingerichtet werden. Dies ermöglicht eine noch bes
sere Annäherung des sicheren Arbeitsbereiches an den
tatsächlich in der Praxis vorliegenden sicheren Arbeitsbe
reich des IGBT, so daß die Überstrom-Schutzfunktion für
den IGBT noch besser ausfallen kann.
Als Beispiel für ein leistungsführendes Gerät oder Bauteil
ist in den ersten und zweiten Ausführungsformen der IGBT
verwendet worden. Die vorliegende Erfindung ist nicht hier
auf beschränkt, sondern ist auch auf andere leistungsfüh
rende Geräte oder Bauteile anwendbar, beispielsweise Lei
stungs-MOSFETs.
Die Mehrzahl von Referenzspannungen und die stufenweise ein
gestellten Beurteilungszeiten sind in den ersten und zweiten
Ausführungsformen zum Vergleich mit der Fühlerspannung VS
eingestellt, um ein Beurteilungsergebnis des sicheren Ar
beitsbereiches zu haben, welches an den sicheren Arbeitsbe
reich im praktischen Betrieb des IGBT angenähert ist. Alter
nativ hierzu können Vorrichtungen vorgesehen sein, um den
Pegel der Fühlerspannung VS zu erfassen und Signalbeurtei
lungssvorrichtungen zum Einstellen der Beurteilungszeit li
near proportional zum Pegel der Fühlerspannung VS, um das
Beurteilungsergebnis des sicheren Arbeitsbereiches näher an
den sicheren Arbeitsbereich im praktischen Betrieb des IGBT
anzupassen.
Claims (18)
1. Überstrom-Schutzvorrichtung für ein leistungsführendes
Gerät oder Bauteil, gekennzeichnet durch:
Stromerkennungsvorrichtungen zur Erkennung der durch das leistungsführende Gerät oder Bauteil fließenden Strommenge; und
Überstrom-Schutzvorrichtungen zum Einstellen einer er laubten Zeitdauer als Funktion der Strommenge, um die Stromzufuhr zu dem leistungsführenden Gerät oder Bau teil zu unterbrechen, wenn die Strommenge kontinuier lich eine Zeitdauer lang erfaßt wird, die nicht kürzer ist, als die erlaubte Zeitdauer.
Stromerkennungsvorrichtungen zur Erkennung der durch das leistungsführende Gerät oder Bauteil fließenden Strommenge; und
Überstrom-Schutzvorrichtungen zum Einstellen einer er laubten Zeitdauer als Funktion der Strommenge, um die Stromzufuhr zu dem leistungsführenden Gerät oder Bau teil zu unterbrechen, wenn die Strommenge kontinuier lich eine Zeitdauer lang erfaßt wird, die nicht kürzer ist, als die erlaubte Zeitdauer.
2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Stromerkennungsvorrichtungen die in dem
leistungsführenden Gerät oder Bauteil fließende Strom
menge erkennen, um ein Stromerkennungssignal auf der
Grundlage der Strommenge auszugeben, wobei die Über
strom-Schutzvorrichtung weiterhin aufweist:
Vergleichssignal-Bereitstellungsvorrichtungen zur Be reitstellung erster bis n-ter (n 3) Vergleichssi gnale;
erste bis n-te Vergleichsvorrichtungen mit ersten ver gleichenden Eingangsabschnitten, welche die ersten bis n-ten Vergleichssignale empfangen, und zweite verglei chende Eingangsabschnitten, welche das Stromerken nungssignal gemeinsam empfangen, um die ersten bis n- ten Vergleichssignale mit dem Stromerkennungssignal zu vergleichen, um logisch hochpegelige erste bis n-te Vergleichsergebnissignale auszugeben, wenn das Stromer kennungssignal höherpegelig ist, als die ersten bis n- ten Vergleichssignale und um logisch niedrigpegelige erste bis n-te Vergleichsergebnissignale auszugeben, wenn die ersten bis n-ten Vergleichssignale höherpege lig sind als das Stromerkennungssignal; und
Steuervorrichtungen für die Stromzufuhrunterbrechung, welche die ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignale empfangen und erste bis n-te erlaubte Zeitdauern haben entsprechend den ersten bis n-ten Vergleichsergebnissi gnalen zum Unterbrechen der Stromzufuhr an das lei stungsführende Gerät oder Bauteil, wenn ein i-tes (1 i n) Vergleichsergebnissignal, welches wenigstens ei nes aus den ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignalen ist, für eine Zeitdauer, die kürzer ist als eine i-te erlaubte Zeitdauer, logisch hochpegelig ist.
Vergleichssignal-Bereitstellungsvorrichtungen zur Be reitstellung erster bis n-ter (n 3) Vergleichssi gnale;
erste bis n-te Vergleichsvorrichtungen mit ersten ver gleichenden Eingangsabschnitten, welche die ersten bis n-ten Vergleichssignale empfangen, und zweite verglei chende Eingangsabschnitten, welche das Stromerken nungssignal gemeinsam empfangen, um die ersten bis n- ten Vergleichssignale mit dem Stromerkennungssignal zu vergleichen, um logisch hochpegelige erste bis n-te Vergleichsergebnissignale auszugeben, wenn das Stromer kennungssignal höherpegelig ist, als die ersten bis n- ten Vergleichssignale und um logisch niedrigpegelige erste bis n-te Vergleichsergebnissignale auszugeben, wenn die ersten bis n-ten Vergleichssignale höherpege lig sind als das Stromerkennungssignal; und
Steuervorrichtungen für die Stromzufuhrunterbrechung, welche die ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignale empfangen und erste bis n-te erlaubte Zeitdauern haben entsprechend den ersten bis n-ten Vergleichsergebnissi gnalen zum Unterbrechen der Stromzufuhr an das lei stungsführende Gerät oder Bauteil, wenn ein i-tes (1 i n) Vergleichsergebnissignal, welches wenigstens ei nes aus den ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignalen ist, für eine Zeitdauer, die kürzer ist als eine i-te erlaubte Zeitdauer, logisch hochpegelig ist.
3. Überstromschutzvorrichtung für ein leistungsführendes
Gerät oder Bauteil, gekennzeichnet durch:
Stromerkennungsvorrichtungen zur Erkennung einer in dem leistungsführenden Gerät oder Bauteil fließenden Strom menge;
Temperaturerkennungsvorrichtungen zur Erkennung einer Temperatur des leistungführenden Gerätes oder Bautei les; und
Überstrom-Schutzvorrichtungen zum Einstellen einer er laubten Zeitdauer als Funktion der Strommenge, um die Stromzufuhr zu dem leistungsführenden Gerät oder Bau teil zu unterbrechen, wenn die Strommenge kontinuier lich eine Zeitdauer lang erfaßt wird, die nicht kürzer ist, als die erlaubte Zeitdauer.
Stromerkennungsvorrichtungen zur Erkennung einer in dem leistungsführenden Gerät oder Bauteil fließenden Strom menge;
Temperaturerkennungsvorrichtungen zur Erkennung einer Temperatur des leistungführenden Gerätes oder Bautei les; und
Überstrom-Schutzvorrichtungen zum Einstellen einer er laubten Zeitdauer als Funktion der Strommenge, um die Stromzufuhr zu dem leistungsführenden Gerät oder Bau teil zu unterbrechen, wenn die Strommenge kontinuier lich eine Zeitdauer lang erfaßt wird, die nicht kürzer ist, als die erlaubte Zeitdauer.
4. Überstrom-Schutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stromerkennungsvorrichtungen
die in dem leistungsführenden Gerät oder Bauteil
fließende Strommenge erkennen, um ein Stromerkennungs
signal auf der Grundlage der Strommenge auszugeben,
wobei die Temperaturerkennungsvorrichtungen die Tempe ratur des leistungsführenden Gerätes oder Bauteiles er kennen, um auf der Grundlage der erfaßten Temperatur ein Temperaturerkennungssignal auszugeben; und
worin die Überstrom-Schutzvorrichtung aufweist:
Vergleichssignal-Ausgabevorrichtungen zum Empfangen des Temperaturerkennungssignales gemeinsam zum Ausgeben er ster bis n-ter Vergleichssignale als Funktion des Tem peraturerkennungssignales;
erste bis n-te Vergleichsvorrichtungen mit ersten ver gleichenden Eingangsabschnitten zum Empfangen der er sten bis n-ten Vergleichssignale und zweiten verglei chenden Eingangsabschnitten zum Empfangen des Stromer kennungssignales zum Vergleichen der ersten bis n-ten Vergleichssignale mit dem Stromerkennungsignal, um lo gisch hochpegelige erste bis n-te Vergleichsergebnissi gnale auszugeben, wenn das Stromerkennungssignal höher pegelig ist als die ersten bis n-ten Vergleichssignale und um logisch niedrigpegelige erste bis n-te Ver gleichsergebnissignale auszugeben, wenn die ersten bis n-ten Vergleichssignale höherpegelig sind, als das Stromererkennungssignal; und
Steuervorrichtungen für die Stromzufuhrunterbrechung, welche die ersten bis n-ten Vergleichergebnissignale empfangen und erste bis n-te erlaubte Zeitdauern haben entsprechend den ersten bis n-ten Vergleichsergebnissi gnalen zum Unterbrechen der Stromzufuhr an das lei stungsführende Gerät oder Bauteil, wenn ein i-tes (1 i n) Vergleichsergebnissignal, welches wenigstens ei nes aus den ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignalen ist, für eine Zeitdauer, die kürzer ist als eine i-te erlaubte Zeitdauer, logisch hochpegelig ist.
wobei die Temperaturerkennungsvorrichtungen die Tempe ratur des leistungsführenden Gerätes oder Bauteiles er kennen, um auf der Grundlage der erfaßten Temperatur ein Temperaturerkennungssignal auszugeben; und
worin die Überstrom-Schutzvorrichtung aufweist:
Vergleichssignal-Ausgabevorrichtungen zum Empfangen des Temperaturerkennungssignales gemeinsam zum Ausgeben er ster bis n-ter Vergleichssignale als Funktion des Tem peraturerkennungssignales;
erste bis n-te Vergleichsvorrichtungen mit ersten ver gleichenden Eingangsabschnitten zum Empfangen der er sten bis n-ten Vergleichssignale und zweiten verglei chenden Eingangsabschnitten zum Empfangen des Stromer kennungssignales zum Vergleichen der ersten bis n-ten Vergleichssignale mit dem Stromerkennungsignal, um lo gisch hochpegelige erste bis n-te Vergleichsergebnissi gnale auszugeben, wenn das Stromerkennungssignal höher pegelig ist als die ersten bis n-ten Vergleichssignale und um logisch niedrigpegelige erste bis n-te Ver gleichsergebnissignale auszugeben, wenn die ersten bis n-ten Vergleichssignale höherpegelig sind, als das Stromererkennungssignal; und
Steuervorrichtungen für die Stromzufuhrunterbrechung, welche die ersten bis n-ten Vergleichergebnissignale empfangen und erste bis n-te erlaubte Zeitdauern haben entsprechend den ersten bis n-ten Vergleichsergebnissi gnalen zum Unterbrechen der Stromzufuhr an das lei stungsführende Gerät oder Bauteil, wenn ein i-tes (1 i n) Vergleichsergebnissignal, welches wenigstens ei nes aus den ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignalen ist, für eine Zeitdauer, die kürzer ist als eine i-te erlaubte Zeitdauer, logisch hochpegelig ist.
5. Überstrom-Schutzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Steuervorrichtungen für die
Stromzufuhrunterbrechungen aufweisen:
erste bis n-te Zeitdauer-Beurteilungsvorrichtungen, welche in entsprechender Beziehung zu den ersten bis n- ten Vergleichsergebnissignalen vorgesehen sind und er ste bis n-te erlaubte Zeitdauern haben, wobei jede der ersten bis n-ten Zeitdauer-Beurteilungsvorrichtungen ein Beurteilungsvergleichssignal ausgibt, wobei das Be urteilungsvergleichssignal normalerweise logisch nied rigpegelig ist und logisch hochpegelig wird, wenn das entsprechende Vergleichsergbnissignal mit hohem logi schen Pegel für eine Zeitdauer eingegeben wird, die nicht kürzer ist als die entsprechende erlaubte Zeit dauer; und
Treibervorrichtungen für die Stromzufuhrunterbrechnung, welche die ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignale empfangen, um die Stromzufuhr zu dem leistungführenden Gerät oder Bauteil zu unterbrechen, wenn wenigstens ei nes der ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignale lo gisch hochpegelig ist.
erste bis n-te Zeitdauer-Beurteilungsvorrichtungen, welche in entsprechender Beziehung zu den ersten bis n- ten Vergleichsergebnissignalen vorgesehen sind und er ste bis n-te erlaubte Zeitdauern haben, wobei jede der ersten bis n-ten Zeitdauer-Beurteilungsvorrichtungen ein Beurteilungsvergleichssignal ausgibt, wobei das Be urteilungsvergleichssignal normalerweise logisch nied rigpegelig ist und logisch hochpegelig wird, wenn das entsprechende Vergleichsergbnissignal mit hohem logi schen Pegel für eine Zeitdauer eingegeben wird, die nicht kürzer ist als die entsprechende erlaubte Zeit dauer; und
Treibervorrichtungen für die Stromzufuhrunterbrechnung, welche die ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignale empfangen, um die Stromzufuhr zu dem leistungführenden Gerät oder Bauteil zu unterbrechen, wenn wenigstens ei nes der ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignale lo gisch hochpegelig ist.
6. Überstromschutzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Steuervorrichtungen für die
Stromzufuhrunterbrechung aufweisen:
erste bis n-te Zeitdauer-Beurteilungsvorrichtungen, welche in entsprechender Beziehuung zu den ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignalen vorgesehen sind und erste bis n-te erlaubte Zeitdauern haben, wobei jede der ersten bis n-ten Zeitdauer-Beurteilungsvorrichtun gen ein Beurteilungsvergleichssignal ausgibt, wobei das Beurteilungsvergleichssignal normalerweise logisch niedrigpegelig ist und logisch hochpegelig wird, wenn das entsprechende Vergleichsergbnissignal mit hohem lo gischen Pegel für eine Zeitdauer eingegeben wird, die nicht kürzer ist als die entsprechende erlaubte Zeit dauer; und
Treibervorrichtungen für die Stromzufuhrunterbrechung, welche die ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignale empfangen, um die Stromzufuhr zu dem leistungführenden Gerät oder Bauteil zu unterbrechen, wenn wenigstens ei nes der ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignale lo gisch hochpegelig ist.
erste bis n-te Zeitdauer-Beurteilungsvorrichtungen, welche in entsprechender Beziehuung zu den ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignalen vorgesehen sind und erste bis n-te erlaubte Zeitdauern haben, wobei jede der ersten bis n-ten Zeitdauer-Beurteilungsvorrichtun gen ein Beurteilungsvergleichssignal ausgibt, wobei das Beurteilungsvergleichssignal normalerweise logisch niedrigpegelig ist und logisch hochpegelig wird, wenn das entsprechende Vergleichsergbnissignal mit hohem lo gischen Pegel für eine Zeitdauer eingegeben wird, die nicht kürzer ist als die entsprechende erlaubte Zeit dauer; und
Treibervorrichtungen für die Stromzufuhrunterbrechung, welche die ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignale empfangen, um die Stromzufuhr zu dem leistungführenden Gerät oder Bauteil zu unterbrechen, wenn wenigstens ei nes der ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignale lo gisch hochpegelig ist.
7. Überstrom-Schutzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pegel der ersten bis n-ten Ver
gleichssignale in fallender Höhe eingestellt sind und
daß die ersten bis n-ten erlaubten Zeitdauern in zu
nehmender Länge eingestellt sind.
8. Überstrom-Schutzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vergleichssignalausgabevorrich
tungen die ersten bis n-ten Vergleichssignale einstel
len, deren Pegel abnimmt, wenn der Pegel des Tempera
turerkennungssignales ansteigt.
9. Überstromschutzvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß das leistungsführende Gerät oder Bau
teil ein IGBT (insulated gate bipolar transistor) ist.
10. Überstromschutzvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Treibervorrichtungen für die
Stromzufuhrunterbrechung aufweisen:
ein NOR-Gatter, welches die ersten bis n-ten Beurtei lungsvergleichssignale empfängt; und
einen Treiberschaltkreis, der einen Ausgang des NOR- Gatters empfängt, um ein Signal an ein Gate des IGBT auszugeben, dessen Pegel den IGBT abschaltet, wenn der Ausgang des NOR-Gatters logisch niedrigpegelig ist.
ein NOR-Gatter, welches die ersten bis n-ten Beurtei lungsvergleichssignale empfängt; und
einen Treiberschaltkreis, der einen Ausgang des NOR- Gatters empfängt, um ein Signal an ein Gate des IGBT auszugeben, dessen Pegel den IGBT abschaltet, wenn der Ausgang des NOR-Gatters logisch niedrigpegelig ist.
11. Überstromschutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Stromereknnungsvorrichtungen die
in dem leistungsführenden Gerät oder Bauteil fließende
Strommenge erkennen, um auf der Grundlage der erkannten
Strommenge ein Stromerkennungssignal auszugeben;
worin die Temperaturerkennungsvorrichtungen die Tempe ratur des leistungsführenden Gerätes oder Bauteils er kennen, um auf der Grundlage dieser Temperatur ein Tem peraturerkennungssignal auszugeben; und
worin die Überstromschutzvorrichtung aufweist:
Vergleichssignalausgabevorrichtungen zum Ausgeben er ster bis n-ter Vergleichssignale;
erste bis n-te Vergleichsvorrichtungen mit ersten ver gleichenden Eingangsabschnitten zum Empfangen der er sten bis n-ten Vergleichssignale und zweiten verglei chenden Eingangsabschnitten zum Empfangen des Stromer kennungssignales zum Vergleichen der ersten bis n-ten Vergleichssignale mit dem Stromerkennungsignal, um lo gisch hochpegelige erste bis n-te Vergleichsergebnissi gnale auszugeben, wenn das Stromerkennungssignal höher pegelig ist als die ersten bis n-ten Vergleichssignale und um logisch niedrigpegelige erste bis n-te Ver gleichsergebnissignale auszugeben, wenn die ersten bis n-ten Vergleichssignale höherpegelig sind, als das Stromererkennungssignal; und
Steuervorrichtungen zur Stromzufuhrunterbrechung, wel che die ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignale und das Temperaturerkennungssignal empfangen, um erste bis n-te erlaubte Zeitdauern einzurichten, welche als Funk tion des Temperaturerkennungssignals in entsprechender Beziehung zu den ersten bis n-ten Vergleichsergebnissi gnalen bestimmt sind, um die Stromzufuhr zu dem lei stungsführenden Gerät oder Bauteil zu unterbrechen, wenn ein i-tes (1 i n) Vergleichsergebnissignal, welches wenigstens eine der ersten bis n-ten Ver gleichsergebnissignale ist, für eine Zeitdauer logisch hochpegelig ist, die nicht kürzer ist, als eine i-te erlaubte Zeitdauer.
worin die Temperaturerkennungsvorrichtungen die Tempe ratur des leistungsführenden Gerätes oder Bauteils er kennen, um auf der Grundlage dieser Temperatur ein Tem peraturerkennungssignal auszugeben; und
worin die Überstromschutzvorrichtung aufweist:
Vergleichssignalausgabevorrichtungen zum Ausgeben er ster bis n-ter Vergleichssignale;
erste bis n-te Vergleichsvorrichtungen mit ersten ver gleichenden Eingangsabschnitten zum Empfangen der er sten bis n-ten Vergleichssignale und zweiten verglei chenden Eingangsabschnitten zum Empfangen des Stromer kennungssignales zum Vergleichen der ersten bis n-ten Vergleichssignale mit dem Stromerkennungsignal, um lo gisch hochpegelige erste bis n-te Vergleichsergebnissi gnale auszugeben, wenn das Stromerkennungssignal höher pegelig ist als die ersten bis n-ten Vergleichssignale und um logisch niedrigpegelige erste bis n-te Ver gleichsergebnissignale auszugeben, wenn die ersten bis n-ten Vergleichssignale höherpegelig sind, als das Stromererkennungssignal; und
Steuervorrichtungen zur Stromzufuhrunterbrechung, wel che die ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignale und das Temperaturerkennungssignal empfangen, um erste bis n-te erlaubte Zeitdauern einzurichten, welche als Funk tion des Temperaturerkennungssignals in entsprechender Beziehung zu den ersten bis n-ten Vergleichsergebnissi gnalen bestimmt sind, um die Stromzufuhr zu dem lei stungsführenden Gerät oder Bauteil zu unterbrechen, wenn ein i-tes (1 i n) Vergleichsergebnissignal, welches wenigstens eine der ersten bis n-ten Ver gleichsergebnissignale ist, für eine Zeitdauer logisch hochpegelig ist, die nicht kürzer ist, als eine i-te erlaubte Zeitdauer.
12. Überstrom-Schutzvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste erlaubte Zeitdauer null
ist.
13. Überstrom-Schutzvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtungen für die
Stromzufuhrunterbrechung aufweisen:
erste bis n-te Zeitdauerbeurteilungsvorrichtungen, wel che in entsprechender Beziehung zu den ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignalen vorgesehen sind und das Tem peraturerkennungssignal empfangen und erste bis n-te erlaubte Zeitdauern haben, welche als Funktion des Tem peraturerkennungssignales bestimmt sind, wobei jede der ersten bis n-ten Zeitdauer-Beurteilungsvorrichtungen ein Beurteilungsvergleichssignal ausgibt, wobei das Be urteilungsvergleichssignal normalerweise logisch nied rigpegelig ist und logisch hochpegelig wird, wenn das entsprechende Vergleichsergebnissignal mit logisch ho hem Pegel für eine Zeitdauer eingegeben wird, die nicht kürzer ist als die entsprechende erlaubte Zeitdauer; und
Treibervorrichtungen für die Stromzufuhrunterbrechung, welche die erste bis n-ten Vergleichsergebnissignale empfangen, um die Stromzufuhr zu dem leistungsführenden Gerät oder Bauteil zu unterbrechen, wenn wenigstens ei nes der ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignale lo gisch hochpegelig ist.
erste bis n-te Zeitdauerbeurteilungsvorrichtungen, wel che in entsprechender Beziehung zu den ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignalen vorgesehen sind und das Tem peraturerkennungssignal empfangen und erste bis n-te erlaubte Zeitdauern haben, welche als Funktion des Tem peraturerkennungssignales bestimmt sind, wobei jede der ersten bis n-ten Zeitdauer-Beurteilungsvorrichtungen ein Beurteilungsvergleichssignal ausgibt, wobei das Be urteilungsvergleichssignal normalerweise logisch nied rigpegelig ist und logisch hochpegelig wird, wenn das entsprechende Vergleichsergebnissignal mit logisch ho hem Pegel für eine Zeitdauer eingegeben wird, die nicht kürzer ist als die entsprechende erlaubte Zeitdauer; und
Treibervorrichtungen für die Stromzufuhrunterbrechung, welche die erste bis n-ten Vergleichsergebnissignale empfangen, um die Stromzufuhr zu dem leistungsführenden Gerät oder Bauteil zu unterbrechen, wenn wenigstens ei nes der ersten bis n-ten Vergleichsergebnissignale lo gisch hochpegelig ist.
14. Überstrom-Schutzvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuervorrichtungen für die Stromzufuhrunterbrechung
aufweisen:
zweite bis n-te Zeitdauerbeurteilungsvorrichtungen, welche in entsprechender Beziehung zu den zweiten bis n-ten Vergleichsergebnissignalen vorgesehen sind und das Temperaturerkennungssignal empfangen und zweite bis n-te erlaubte Zeitdauern haben, welche als Funktion des Temperaturerkennungssignales bestimmt sind, wobei jede der zweiten bis n-ten Zeitdauer-Beurteilungsvorrichtun gen ein Beurteilungsvergleichssignal ausgibt, wobei das Beurteilungsvergleichssignal normalerweise logisch niedrigpegelig ist und logisch hochpegelig wird, wenn das entsprechende Vergleichsergebnissignal mit logisch hohem Pegel für eine Zeitdauer eingegeben wird, die nicht kürzer ist als die entsprechende erlaubte Zeit dauer; und
Treibervorrichtungen für die Stromzufuhrunterbrechung, welche das erste Vergleichsergebnissignal und die zwei ten bis n-ten Beurteilungsvergleichssignale empfangen, um die Stromzufuhr zu dem leistungsführenden Gerät oder Bauteil zu unterbrechen, wenn wenigstens eines aus dem ersten Vergleichsergebnissignal und den zweiten bis n- ten Beurteilungsvergleichssignalen logisch hochpegelig ist.
zweite bis n-te Zeitdauerbeurteilungsvorrichtungen, welche in entsprechender Beziehung zu den zweiten bis n-ten Vergleichsergebnissignalen vorgesehen sind und das Temperaturerkennungssignal empfangen und zweite bis n-te erlaubte Zeitdauern haben, welche als Funktion des Temperaturerkennungssignales bestimmt sind, wobei jede der zweiten bis n-ten Zeitdauer-Beurteilungsvorrichtun gen ein Beurteilungsvergleichssignal ausgibt, wobei das Beurteilungsvergleichssignal normalerweise logisch niedrigpegelig ist und logisch hochpegelig wird, wenn das entsprechende Vergleichsergebnissignal mit logisch hohem Pegel für eine Zeitdauer eingegeben wird, die nicht kürzer ist als die entsprechende erlaubte Zeit dauer; und
Treibervorrichtungen für die Stromzufuhrunterbrechung, welche das erste Vergleichsergebnissignal und die zwei ten bis n-ten Beurteilungsvergleichssignale empfangen, um die Stromzufuhr zu dem leistungsführenden Gerät oder Bauteil zu unterbrechen, wenn wenigstens eines aus dem ersten Vergleichsergebnissignal und den zweiten bis n- ten Beurteilungsvergleichssignalen logisch hochpegelig ist.
15. Überstromschutzvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pegel der ersten bis n-ten Ver
gleichssignale in fallender Höhe eingestellt sind und
daß die zweiten bis n-ten erlaubten Zeitdauern in zu
nehmener Länge eingestellt sind.
16. Überstrom-Schutzvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnt, daß die Zeitdauer-Beurteilungsvorrich
tungen die ersten bis n-ten erlaubten Zeitdauern so be
stimmen, daß diese verkürzt werden, wenn der Pegel des
Temperaturerkennungssignales anwächst.
17. Überstrom-Schutzvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß das leistungsführende Gerät oder
Bauteil ein IGBT ist.
18. Überstrom-Schutzvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Treibervorrichtungen für die
Stromzufuhrunterbrechung aufweisen:
ein NOR-Gatter, welches die ersten bis n-ten Beurtei lungsvergleichssignale empfängt; und
einen Treiberschaltkreis, der einen Ausgang des NOR- Gatters empfängt, um ein Signal an ein Gate des IGBT auszugeben, dessen Pegel den IGBT abschaltet, wenn der Ausgang des NOR-Gatters logisch niedrigpegelig ist.
ein NOR-Gatter, welches die ersten bis n-ten Beurtei lungsvergleichssignale empfängt; und
einen Treiberschaltkreis, der einen Ausgang des NOR- Gatters empfängt, um ein Signal an ein Gate des IGBT auszugeben, dessen Pegel den IGBT abschaltet, wenn der Ausgang des NOR-Gatters logisch niedrigpegelig ist.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2725557A1 (fr) * | 1994-10-06 | 1996-04-12 | Giat Ind Sa | Dispositif electronique de commutation-disjonction |
WO2009103584A1 (de) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer schalteinheit |
US8040651B2 (en) | 2008-07-15 | 2011-10-18 | Infineon Technologies Ag | Method and circuit for protecting a MOSFET |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3367699B2 (ja) * | 1993-01-08 | 2003-01-14 | 本田技研工業株式会社 | 過電流保護回路 |
DE19640446A1 (de) * | 1996-09-30 | 1998-04-16 | Siemens Ag | Schutzschaltungsanordnung |
US6011416A (en) * | 1997-02-19 | 2000-01-04 | Harness System Technologies Research Ltd. | Switch circuit having excess-current detection function |
JP3605269B2 (ja) * | 1997-10-02 | 2004-12-22 | 三菱電機株式会社 | インバータの保護装置 |
JP2006025493A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Toyota Motor Corp | 電力変換装置およびその電流制限方法 |
US20070093802A1 (en) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Danek Christopher J | Energy delivery devices and methods |
JP4961977B2 (ja) * | 2006-11-30 | 2012-06-27 | 株式会社デンソー | 過電流保護回路 |
JP5820291B2 (ja) * | 2012-02-09 | 2015-11-24 | 新日本無線株式会社 | 過電流保護回路 |
US9705310B2 (en) * | 2013-11-26 | 2017-07-11 | Thomas & Betts International Llc | Adaptive fault clearing based on power transistor temperature |
DE102014205161A1 (de) * | 2014-03-19 | 2015-09-24 | BSH Hausgeräte GmbH | Haushaltsgerät, insbesondere Kaffeevollautomat, mit Überlast- und Überstromschutzschaltung |
WO2015182669A1 (ja) * | 2014-05-29 | 2015-12-03 | カルソニックカンセイ株式会社 | 半導体スイッチング素子駆動回路 |
KR102092159B1 (ko) * | 2015-02-25 | 2020-03-24 | 엘에스산전 주식회사 | 인버터의 트립 제어 방법 |
EP3518421A1 (de) * | 2018-01-30 | 2019-07-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Schutz eines in einem schaltbetrieb betriebenen feldeffekttransistors vor einem überlaststrom |
WO2024084646A1 (ja) * | 2022-10-20 | 2024-04-25 | サンケン電気株式会社 | 過電流保護回路、半導体装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3519800A1 (de) * | 1984-06-04 | 1985-12-05 | General Electric Co., Schenectady, N.Y. | Ein-/ausgabe-steuerschaltungsanordnung mit ueberstromschutz |
EP0252541A1 (de) * | 1986-07-07 | 1988-01-13 | Tjeerd Venema | Elektronisch gesteuerter elektrischer Stromsicherungsautomat |
EP0323813A1 (de) * | 1987-12-29 | 1989-07-12 | MARELLI AUTRONICA S.p.A. | Anordnung für den thermischen Schutz einer integrierten elektronischen Leistungsschaltung |
DE3823922C2 (de) * | 1987-07-15 | 1991-02-14 | Crouzet S.A., Montrouge, Fr |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5471355A (en) * | 1977-11-18 | 1979-06-07 | Hitachi Ltd | Eddy current relay |
US4847723A (en) * | 1988-05-20 | 1989-07-11 | Westinghouse Electric Corp. | Volt-per-hertz protection apparatus |
JPH02224521A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-06 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体遮断器 |
US4937697A (en) * | 1989-05-22 | 1990-06-26 | Motorola, Inc. | Semiconductor device protection circuit |
JPH0467720A (ja) * | 1990-07-04 | 1992-03-03 | Sanyo Electric Works Ltd | Igbt過電流保護回路 |
JPH04237538A (ja) * | 1991-01-18 | 1992-08-26 | Aisin Seiki Co Ltd | 冷却空洞付ピストンの製造方法 |
-
1992
- 1992-04-13 JP JP4092617A patent/JPH05292656A/ja active Pending
-
1993
- 1993-01-29 US US08/010,756 patent/US5394287A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-03-30 DE DE4310323A patent/DE4310323C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3519800A1 (de) * | 1984-06-04 | 1985-12-05 | General Electric Co., Schenectady, N.Y. | Ein-/ausgabe-steuerschaltungsanordnung mit ueberstromschutz |
EP0252541A1 (de) * | 1986-07-07 | 1988-01-13 | Tjeerd Venema | Elektronisch gesteuerter elektrischer Stromsicherungsautomat |
DE3823922C2 (de) * | 1987-07-15 | 1991-02-14 | Crouzet S.A., Montrouge, Fr | |
EP0323813A1 (de) * | 1987-12-29 | 1989-07-12 | MARELLI AUTRONICA S.p.A. | Anordnung für den thermischen Schutz einer integrierten elektronischen Leistungsschaltung |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2725557A1 (fr) * | 1994-10-06 | 1996-04-12 | Giat Ind Sa | Dispositif electronique de commutation-disjonction |
WO2009103584A1 (de) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer schalteinheit |
US8040651B2 (en) | 2008-07-15 | 2011-10-18 | Infineon Technologies Ag | Method and circuit for protecting a MOSFET |
DE102009033073B4 (de) * | 2008-07-15 | 2012-04-19 | Infineon Technologies Ag | Verfahren und Schaltung zum Schützen eines Mosfet |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05292656A (ja) | 1993-11-05 |
DE4310323C2 (de) | 1997-02-27 |
US5394287A (en) | 1995-02-28 |
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