包括功率晶體管的電子控制電路和監(jiān)控功率晶體管的使用壽命的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電氣設(shè)備的電子控制電路(1)，尤其是設(shè)計(jì)為EC電機(jī)(M)的整流電子系統(tǒng)(2)，其具有多個(gè)在工作模式下被控制用來(lái)控制所述設(shè)備的功率晶體管(T1-T6)。一個(gè)附加的、類似的、在所述功率晶體管(T1-T6)的工作模式下不帶電的參考晶體管(Ttest)和所述功率晶體管(T1-T6)一起被設(shè)置或形成在一個(gè)共用的支撐物或基底上。所述電路還包括在測(cè)試模式下分別向所述參考晶體管(Ttest)和至少一個(gè)所述功率晶體管(T1-T6)施加測(cè)試電流的裝置，測(cè)量各個(gè)關(guān)聯(lián)飽和電壓(UCE?sat)的裝置，以及估計(jì)由測(cè)量的參考晶體管(Ttest)和各個(gè)功率晶體管(T1-T6)的飽和電壓(UCE?sat)產(chǎn)生的飽和電壓差的裝置，考慮測(cè)量期間的支撐物/基底的溫度，作為所述功率晶體管(T1-T6)的老化過(guò)程和預(yù)期剩余使用壽命的判據(jù)。本發(fā)明還涉及一種監(jiān)控所述類型電子控制電路(1)的功率晶體管的預(yù)期剩余使用壽命的方法。
【專利說(shuō)明】包括功率晶體管的電子控制電路和監(jiān)控功率晶體管的使用 壽命的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分，本發(fā)明涉及一種用于電氣設(shè)備的電子控制電路，尤 其是設(shè)計(jì)為EC電機(jī)的整流電子系統(tǒng)，所述電子控制電路具有多個(gè)在工作模式下被控制用 來(lái)控制所述設(shè)備的功率晶體管。
[0002] 此外，本發(fā)明還涉及一種新穎的方法，用于監(jiān)控所述類型的電子控制電路的功率 晶體管的使用壽命。

【背景技術(shù)】
[0003] 電子控制電路在很多設(shè)計(jì)中是已知的。在優(yōu)選配置的情形下，作為EC電機(jī)，例如 無(wú)刷電子整流電機(jī)的整流電子設(shè)備，通常將四個(gè)或六個(gè)功率晶體管連接到一個(gè)橋式功率放 大器上，所述功率放大器由DC電壓中間電路供電。單個(gè)功率晶體管由控制單元控制，因此， 在某種意義上依靠電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置控制所述電機(jī)繞組，以這樣的方式生成用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。在這方面，所述功率放大器實(shí)際上擔(dān)當(dāng)逆變器，其還可能產(chǎn)生用于速度調(diào)整的 PWM時(shí)鐘。
[0004] 控制電路通常作為用于其它用途的逆變器或者變頻器也是已知的。
[0005] 所述功率晶體管可以作為分立元件被設(shè)置在支撐物，例如電路板上，或者可被整 合在共用基底的一個(gè)模塊中。而且，所述功率晶體管可被設(shè)置在散熱器上，并且被設(shè)計(jì)為雙 極晶體管，例如IGBT或者M(jìn)0SFET。
[0006] 理論上，半導(dǎo)體元件不受使用壽命的任何限制。然而，實(shí)際上，功率晶體管的老化 過(guò)程和徹底失效確實(shí)會(huì)發(fā)生，例如從經(jīng)驗(yàn)中可知半導(dǎo)體組件在實(shí)際使用中具有有限的使用 壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 因此，本發(fā)明的目的是提供一種裝置，該裝置可以監(jiān)控功率晶體管的老化過(guò)程，確 定和指示即將結(jié)束的使用壽命。
[0008] 依照本發(fā)明，在根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的控制電路的情況下可以實(shí)現(xiàn)上述目的，獨(dú) 立權(quán)利要求1的控制電路依靠一個(gè)附加的、類似的參考晶體管，所述參考晶體管在所述功 率晶體管的工作模式下是不帶電的，并和所述功率晶體管一起被設(shè)置或形成在一個(gè)共用的 支撐物或基底上，獨(dú)立權(quán)利要求1的控制電路還利用裝置在測(cè)試模式下向所述參考晶體管 和至少一個(gè)所述功率晶體管施加測(cè)試電流，獨(dú)立權(quán)利要求1的控制電路還利用裝置測(cè)量每 一個(gè)的飽和電壓，以及利用裝置估計(jì)由測(cè)量的參考晶體管和各個(gè)功率晶體管的飽和電壓產(chǎn) 生的飽和電壓差，參照經(jīng)驗(yàn)值，考慮測(cè)量期間的支撐物/基底的主要溫度來(lái)作為所述功率 晶體管的老化過(guò)程和預(yù)期剩余使用壽命的判據(jù)。
[0009] 在本發(fā)明的一個(gè)有利改進(jìn)中，提供附加裝置來(lái)記錄和估計(jì)在各個(gè)連續(xù)的測(cè)試模式 下記錄的飽和電壓差的變化率，作為老化過(guò)程進(jìn)展的補(bǔ)充判據(jù)。在該過(guò)程中，考慮每一個(gè)時(shí) 間單元或每一個(gè)負(fù)載變化的變化率。
[0010]用于監(jiān)控所述類型電子控制電路的功率晶體管的預(yù)期剩余使用壽命的新穎方法 是獨(dú)立權(quán)利要求10的主題，根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求10,在所述控制電路的測(cè)試模式下，測(cè)量其 中的至少一個(gè)功率晶體管的飽和電壓，為了與所述功率晶體管的飽和電壓進(jìn)行比較，在相 同的環(huán)境條件下同樣地測(cè)量一個(gè)附加的、類似的參考晶體管的飽和電壓，所述參考晶體管 在所述控制電路的工作模式下是不帶電的，并和所述功率晶體管一起被設(shè)置或形成在一個(gè) 共用的支撐物或基底上，估計(jì)結(jié)果飽和電壓差，基于先前計(jì)算和存儲(chǔ)的基于經(jīng)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)值， 考慮測(cè)量期間的支撐物（例如散熱器）或者基底的溫度來(lái)作為所述功率晶體管的老化過(guò)程 的進(jìn)展和預(yù)期剩余使用壽命的判據(jù)。更可取地，在連續(xù)執(zhí)行的各個(gè)測(cè)試模式下的變化率也 被記錄和估計(jì)用來(lái)作為剩余使用壽命的判據(jù)。
[0011] 在各個(gè)從屬權(quán)利要求3-9和12-17以及下述說(shuō)明書中包括了本發(fā)明的其它的有利 實(shí)施例和改進(jìn)。
[0012] 本發(fā)明是基于這樣的知識(shí)，即，尤其是將半導(dǎo)體芯片嵌入殼體中并且將所述芯片 電連接到實(shí)際的外部組件連接是影響使用壽命的實(shí)質(zhì)因素。在所述過(guò)程中的兩個(gè)主要因 素，一方面是所謂的焊接到所述芯片的上表面，而另一方面是將所述芯片焊接連接到導(dǎo)電 的"襯底"，所述襯底例如可以是引線框架或者銅層狀復(fù)合陶瓷。這些焊接連接在每一個(gè)負(fù) 荷循環(huán)受到來(lái)自芯片、焊接和各個(gè)襯底的應(yīng)力。在一個(gè)負(fù)荷循環(huán)期間，芯片中的溫度上升的 越快，在焊接連接區(qū)域的機(jī)械應(yīng)力負(fù)荷就越大，對(duì)這些連接的使用壽命的影響就越強(qiáng)。反復(fù) 的應(yīng)力負(fù)荷導(dǎo)致半導(dǎo)體芯片從所述襯底脫層，所述脫層在所述芯片的下面從芯片的邊緣朝 向中心推進(jìn)。日益增加的脫層導(dǎo)致焊接連接的熱阻顯著增加。因此，隨著負(fù)荷循環(huán)數(shù)目的 增加，所述芯片的絕對(duì)溫度在均勻的功耗上持續(xù)增加。如果所述溫度超過(guò)了最大的可允許 的芯片溫度，通常是150-175°c，會(huì)導(dǎo)致毀壞所述半導(dǎo)體芯片。此外，已經(jīng)明白的是，所述飽 和電壓，即在晶體管的滿載狀態(tài)下的集電極-發(fā)射機(jī)電壓，直接由電流和溫度而定。芯片溫 度越高，飽和電壓也就越高。
[0013] 依照本發(fā)明，因此，在為在所述控制電路的實(shí)際操作之外的目的特定提供的每一 個(gè)測(cè)試階段，測(cè)量所述飽和電壓并且將其與一個(gè)初始值進(jìn)行比較，從而因此記錄在運(yùn)行和 使用壽命期間發(fā)生的變化，所述變化被用作上面描述的老化過(guò)程的判據(jù)并且具體地參照經(jīng) 驗(yàn)值，所述經(jīng)驗(yàn)值事先被以經(jīng)驗(yàn)為主地計(jì)算并被存儲(chǔ)在控制單元中。更可取地，在相同的環(huán) 境條件下測(cè)量的所述參考晶體管的各個(gè)當(dāng)前飽和電壓在這里被用作初始值。既然所述飽和 電壓當(dāng)然是基于溫度的，涉及所述參考組件的測(cè)量值的比較有利地節(jié)省了記錄單個(gè)組件的 高精度溫度的必要。更可取地，因此，所述溫度的"大致"記錄就足夠了；在所述記錄中簡(jiǎn)單 地建立各個(gè)測(cè)量期間所述支撐物，例如已有的散熱器或者共用的基底的溫度的溫度范圍就 足夠了。在控制單元中存儲(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)值被賦值到具體的溫度范圍，因?yàn)轱柡碗妷汉陀涗浀牟?當(dāng)然是基于溫度的。因此，在低溫度下的差和在較高溫度下的差是不同的（取決于其飽和 電壓所使用的組件的溫度系數(shù)）。然后從存儲(chǔ)的表格中獲取用于各個(gè)溫度范圍的以經(jīng)驗(yàn)為 根據(jù)的使用壽命值，參考各個(gè)計(jì)算的飽和電壓差，更可取的還參考每一個(gè)時(shí)間單元或每一 個(gè)負(fù)荷循環(huán)的各個(gè)變化率，考慮所述預(yù)期剩余使用壽命的估計(jì)和指示。
[0014] 此外，依照本發(fā)明，假設(shè)在使用壽命期間，控制電路的功率晶體管的飽和電壓或多 或少地均勻變化，但是由于工作負(fù)載的顯著降低或者不存在，參考晶體管幾乎保持在其初 始值，因此被認(rèn)為在控制電路的使用壽命期間處于新的條件下。
[0015] 因此，依照本發(fā)明，在測(cè)量和估計(jì)中僅僅考慮多個(gè)已有的功率晶體管中的一個(gè)原 則上是足夠的。然而，最好是在測(cè)試中包括全部或者不止一個(gè)功率晶體管，對(duì)于老化過(guò)程的 進(jìn)展和功率晶體管的預(yù)期剩余使用壽命以至于整個(gè)電路，具有最大的飽和電壓差和/或最 高的變化率的功率晶體管被認(rèn)為是決定性的，當(dāng)然是因?yàn)槿绻麅H僅一個(gè)功率晶體管失效， 整個(gè)控制電路就會(huì)失效。
[0016] 測(cè)量的飽和電壓被提供給例如一個(gè)微控制器以用于估計(jì)。測(cè)量的飽和電壓及其變 化率之間的像這樣測(cè)量的差提供了關(guān)于芯片和襯底之間的焊接連接的老化過(guò)程的進(jìn)展的 信息，即關(guān)于脫層。然后，經(jīng)驗(yàn)值確定使用壽命的即將鄰近的結(jié)束或者預(yù)期的剩余使用壽 命。
[0017] 本發(fā)明的條件是：
[0018] 所述功率晶體管和所述參考晶體管必須被整合為共用基底的一個(gè)模塊，或者作為 一個(gè)共用電路板上的單獨(dú)組件。
[0019] 所述功率晶體管和所述參考晶體管在相同的環(huán)境條件下必須是不變的，例如溫 度、振動(dòng)和沖擊負(fù)荷。
[0020] 依照本發(fā)明，例如可以在控制電路的每一個(gè)實(shí)際的工作模式之前進(jìn)行所述測(cè)試模 式，和/或通過(guò)中斷工作模式按照預(yù)先確定的常規(guī)甚至是不定期地進(jìn)行所述測(cè)試模式。每 次經(jīng)由控制單元來(lái)觸發(fā)或者進(jìn)行所述測(cè)試模式。另外，記錄整個(gè)裝置的溫度以在估計(jì)中包 括所述溫度，即在估計(jì)過(guò)程中組合性地包括各個(gè)組件、基底或者散熱器的溫度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021] 在下文中將利用EC電機(jī)的控制電路的示例以及參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更為詳細(xì) 的描述，其中：
[0022] 圖1示出了依據(jù)本發(fā)明的具有附加的參考晶體管的控制電路的電路圖，
[0023] 圖2和圖3示出了連續(xù)進(jìn)行飽和電壓測(cè)量的類似于圖1的電路圖的兩個(gè)不同變 形，以及
[0024] 圖4和圖5示出了同時(shí)進(jìn)行飽和電壓測(cè)量的附加電路圖的兩個(gè)不同變形。
[0025] 在附圖中，不同圖中的相同的部件總是被分配相同的附圖標(biāo)記。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 對(duì)于下述的描述明確強(qiáng)調(diào)，本發(fā)明并不局限于所述實(shí)施例，并且不局限于這個(gè)過(guò) 程中所描述的特征組合的全部或者不止一個(gè)特征，而是所述/每個(gè)實(shí)施例的每一個(gè)單獨(dú)的 子特征還具有本質(zhì)上與所有的其它子特征拆開的創(chuàng)造性的意義，所述其它子特征與其相結(jié) 合，并還與另一個(gè)實(shí)施例的任何特征、特征的組合以及后面引用的權(quán)利要求的進(jìn)行獨(dú)立結(jié) 合。
[0027] 在所示的實(shí)施例中，電子控制電路1被設(shè)計(jì)為EC電機(jī)Μ的整流電子系統(tǒng)2,所述 電機(jī)Μ可以是具有三個(gè)電機(jī)或者定子繞組U、V、W的三相電機(jī)。原則上，單相設(shè)計(jì)也是可以 的。在附圖中并沒(méi)有示出電機(jī)Μ的其它組件，例如轉(zhuǎn)子。
[0028] 在三相設(shè)計(jì)的情況下，如示例所示的，繞組U、V、W可被連接到一個(gè)三角形連接上， 當(dāng)然可選的還可以被連接到一個(gè)星形連接上。為了控制它，在這里為橋式功率放大器提供 六個(gè)功率晶體管T1-T6,兩個(gè)功率晶體管串接地位于三個(gè)平行的橋支路的每一個(gè)上，所述繞 組U、V、W的每一個(gè)被連接在橋支路的兩個(gè)功率晶體管之間。正如僅由圖1的箭頭4所指不 的非常簡(jiǎn)單的形式，由電子控制單元6來(lái)控制所述功率晶體管T1-T6以用于整流，從而產(chǎn)生 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。此外，還可以產(chǎn)生PWM時(shí)鐘以用于調(diào)整或者控制所述電機(jī)。這種整流控 制通常是已知的，在這里并不需要做任何進(jìn)一步的解釋。
[0029] 所述繞組U、V、W通常經(jīng)由所述功率放大器從DC電壓中間電路ZK供電，可以經(jīng)由 整流器8從單相或三相電源電壓U N提供中間電路電壓UZK。具有功率晶體管T1-T6的功率 放大器因此擔(dān)當(dāng)受控的逆變器。
[0030] 為了完整性，應(yīng)該提到的是，對(duì)于單相電機(jī)，在兩個(gè)橋支路上設(shè)計(jì)具有四個(gè)功率晶 體管的橋式電路就足夠了。
[0031] 依照本發(fā)明，控制電路1除了具有功率晶體管T1-T6之外，還具有一個(gè)附加的、類 似的功率晶體管來(lái)?yè)?dān)當(dāng)參考晶體管T test。所述參考晶體管Ttest在控制電路1的正常工作模 式下不起作用，因此其是不帶電的，所以也不會(huì)遭受任何與應(yīng)力相關(guān)的老化。然而，所述參 考晶體管T test和所述功率晶體管T1-T6-起被設(shè)置在一個(gè)共用的支撐物，例如基底、電路板 和/或散熱器上，即，所述參考晶體管T test可以被整合到同一個(gè)陶瓷的一個(gè)功率模塊中，或 者可以作為相同的支撐物上的一個(gè)單獨(dú)的組件。因此，所述參考晶體管T test和所述功率晶 體管T1-T6經(jīng)受相同的環(huán)境條件，例如，尤其是溫度和機(jī)械影響。
[0032] 此外，控制單元6被布置，從而在控制電路1的測(cè)試模式下-在真實(shí)的工作模式 之前或者中斷所述工作模式-其控制所述參考晶體管T test和至少一個(gè)所述功率晶體管 T1-T6,并為他們中的每一個(gè)提供測(cè)試電流，以用來(lái)測(cè)量各個(gè)飽和電壓以及在滿載狀態(tài)下的 特定的集電極-發(fā)射機(jī)電壓UCE。通過(guò)比較所述測(cè)量值，計(jì)算飽和電壓差，所述飽和電壓差-參照存儲(chǔ)在控制單元6中的以經(jīng)驗(yàn)為主地先前確定的經(jīng)驗(yàn)值-被估計(jì)為用于所述功率晶 體管T1-T6的老化過(guò)程\和預(yù)期剩余使用壽命的判據(jù)。更可取地，還經(jīng)由不止一個(gè)連續(xù)測(cè) 試階段確定每一個(gè)時(shí)間單元或每一個(gè)負(fù)荷循環(huán)的變化率，各個(gè)飽和電壓差以所述變化率變 化，所述各個(gè)變化率還被包括在估計(jì)中作為用于老化過(guò)程的補(bǔ)充的重要判據(jù)。
[0033] 在依照?qǐng)D2-圖5的實(shí)施例的情況下，測(cè)量不止一個(gè)功率晶體管的各個(gè)飽和電壓， 并且特定的尤其是測(cè)量每一個(gè)橋支路的至少一個(gè)功率晶體管的各個(gè)飽和電壓。更可取地， 由于更簡(jiǎn)單的可測(cè)性，在所謂的低側(cè)晶體管T4、T5和T6上進(jìn)行所述測(cè)量。因此，測(cè)量飽和電 壓U CET4、UCET5和UCET6，并將它們與所述參考晶體管Ttest的飽和電壓U CEtest進(jìn)行比較。如果在 測(cè)量和估計(jì)中包括了不止一個(gè)甚至是全部現(xiàn)有的功率晶體管，那么，對(duì)于老化過(guò)程的進(jìn)展， 在其中檢測(cè)到最大的飽和電壓差和/或最高的變化率的功率晶體管被認(rèn)為是決定性的，當(dāng) 然因?yàn)楫?dāng)僅僅一個(gè)最差的功率晶體管失效時(shí)，整個(gè)控制電路就會(huì)失效。
[0034] 在依照?qǐng)D2的實(shí)施例中，各個(gè)晶體管被連接到一個(gè)恒定電流源10,從而能夠?yàn)樗?述晶體管提供測(cè)試電流。在依照?qǐng)D2的實(shí)施例中，經(jīng)由整流器12連續(xù)地進(jìn)行所述測(cè)量。
[0035] 在依照?qǐng)D3的實(shí)施例中，經(jīng)由電阻R將各個(gè)晶體管連接到DC電壓中間電路ZK，從 而能夠?yàn)樗鼍w管提供測(cè)試電流，和圖2 -樣，依照?qǐng)D3,經(jīng)由整流器12連續(xù)地進(jìn)行所述 測(cè)量。
[0036] 依照?qǐng)D4所示的另一個(gè)變形，經(jīng)由多路開關(guān)14為所有要被測(cè)量的晶體管同時(shí)提供 各個(gè)測(cè)試電流，為每一個(gè)晶體管提供單獨(dú)的類似的恒定電流源10。
[0037] 最后，在依照?qǐng)D5的實(shí)施例中，還提供了經(jīng)由多路開關(guān)14的同時(shí)測(cè)量，經(jīng)由相同的 電阻R從中間電路ZK為每一個(gè)晶體管提供測(cè)試電流。
[0038] 依照?qǐng)D4和圖5的實(shí)施例涉及到能夠同時(shí)確定各個(gè)飽和電壓和電壓差的并行的多 路測(cè)量。
[0039] 控制電路6具有用于特定的飽和電壓差的經(jīng)驗(yàn)值的表格項(xiàng)的存儲(chǔ)裝置，并且更可 取地是，用于每一個(gè)時(shí)間單元或每一個(gè)負(fù)荷循環(huán)的變化率的表格項(xiàng)的存儲(chǔ)裝置（未示出）， 在測(cè)量過(guò)程中將它們分配到基底/散熱器溫度，以及將它們分配到所述功率晶體管T1-T6 的老化過(guò)程的特定階段。因此，可以產(chǎn)生關(guān)于老化過(guò)程的階段和關(guān)于預(yù)期的剩余工作壽命 的映射，所述剩余工作壽命是參照在所述/每一個(gè)測(cè)試模式下確定的各個(gè)飽和電壓差和/ 或在不止一個(gè)測(cè)試模式期間確定的變化率，并且考慮各個(gè)溫度。
[0040] 依照本發(fā)明的控制電路具有方便的裝置來(lái)顯示剩余的使用壽命和/或產(chǎn)生關(guān)于 至少一個(gè)所述功率晶體管T1-T6即將失效的視覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)警告信號(hào)，
[0041] 本發(fā)明并不局限于所示出和描述的實(shí)施例，還覆蓋了與本發(fā)明起著同樣作用的所 有實(shí)施例。明確強(qiáng)調(diào)的是所述實(shí)施例并不局限于所有特征的組合，而是即使與所有其它子 特征分離，每一個(gè)單獨(dú)的子特征本質(zhì)上也可以具有創(chuàng)造性的意義。此外，到目前為止，本發(fā) 明并沒(méi)有被局限于各個(gè)獨(dú)立權(quán)利要求所定義的特征的組合，而是可以通過(guò)某些特征的任意 其它組合或所有公開的單個(gè)特征來(lái)限定。這意味著，原則上，各個(gè)獨(dú)立權(quán)利要求的幾乎每一 個(gè)單獨(dú)的特征都可以被省略或通過(guò)至少一個(gè)在本申請(qǐng)的其它地方公開的單獨(dú)的特征替代。 在這方面，權(quán)利要求僅僅是被理解作為闡述本發(fā)明的首次嘗試。
【權(quán)利要求】
1. 一種電氣設(shè)備的電子控制電路（1)，尤其是設(shè)計(jì)為EC電機(jī)（Μ)的整流電子系統(tǒng)（2)， 其具有多個(gè)在工作模式下被控制用來(lái)控制所述設(shè)備的功率晶體管（Τ1-Τ6)， 其特征在于一個(gè)附加的、類似的參考晶體管（Ttest)，所述參考晶體管（Ttest)在所述功率 晶體管（T1-T6)的工作模式下是不帶電的，并和所述功率晶體管（T1-T6) -起被設(shè)置或形 成在一個(gè)共用的支撐物或基底上，在測(cè)試模式下分別向所述參考晶體管（Ttost)和至少一個(gè) 所述功率晶體管（T1-T6)施加測(cè)試電流的裝置，測(cè)量各個(gè)關(guān)聯(lián)的飽和電壓（U CEsat)的裝置， 以及估計(jì)由測(cè)量的參考晶體管（Ttest)和各個(gè)功率晶體管（T1-T6)的飽和電壓（U CEsat)產(chǎn)生 的飽和電壓差的裝置，其考慮測(cè)量期間的支撐物/基底的主要溫度，作為所述功率晶體管 (T1-T6)的老化過(guò)程和預(yù)期剩余使用壽命的判據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制電路， 其特征在于提供了附加裝置，用于估計(jì)在各個(gè)連續(xù)的測(cè)試模式的每一個(gè)中記錄的飽和 電壓差的變化率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制電路， 其特征在于電子控制單元￠)，用于觸發(fā)和執(zhí)行各個(gè)測(cè)試模式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)所述的控制電路， 其特征在于所述各個(gè)功率晶體管（T1-T6)和所述參考晶體管（Ttost)可被連接到恒定電 流源（10)以為其提供測(cè)試電流，或者經(jīng)由電阻（R)被連接到DC電壓中間電路（ZK)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所述的控制電路， 其特征在于可以經(jīng)由整流器（12)為所述晶體管（Tl-T6，Ttest)單獨(dú)地且連續(xù)地提供測(cè) 試電流。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所述的控制電路， 其特征在于可以經(jīng)由多路開關(guān)（14)為所述晶體管（Tl-T6，Ttest)同時(shí)地提供各個(gè)測(cè)試 電流。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任何一項(xiàng)所述的控制電路， 其特征在于存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)飽和電壓差的某些經(jīng)驗(yàn)值，并且最好存儲(chǔ)所述飽和電 壓差的變化率，將它們分配給所述功率晶體管（T1-T6)的老化過(guò)程的某些階段，并考慮所 述支撐物/基底的溫度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任何一項(xiàng)所述的控制電路， 其特征在于顯示剩余的使用壽命和/或產(chǎn)生關(guān)于至少一個(gè)所述功率晶體管（T1-T6)的 即將失效的警告信號(hào)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任何一項(xiàng)所述的控制電路， 其特征在于四個(gè)或六個(gè)功率晶體管（T1-T6)被布置為成對(duì)的串聯(lián)在橋式電路的各個(gè) 橋支路上，所述各個(gè)橋支路互相平行，在所述/每一個(gè)測(cè)試模式下測(cè)量每一條橋支路上的 兩個(gè)功率晶體管（T4-T6)中的至少一個(gè)的飽和電壓，尤其是僅僅測(cè)量每一條橋支路上的所 謂的低側(cè)晶體管的飽和電壓，所述飽和電壓包含在所述估計(jì)中。
10. -種監(jiān)控電氣設(shè)備的電子控制電路的功率晶體管（T1-T6)的預(yù)期剩余使用壽命的 方法，尤其是EC電機(jī)（M)的整流電子系統(tǒng)（2)， 其中，在控制電路（1)的測(cè)試模式下測(cè)量至少一個(gè)功率晶體管（T1-T6)的飽和電壓 (UCE)，將所述飽和電壓（UCE)與一個(gè)附加的、類似的參考晶體管（Ttost)的飽和電壓（U CEtest) 進(jìn)行比較，所述參考晶體管在所述控制電路（1)的工作模式下是不帶電的，并和所述功率 晶體管（T1-T6) -起被設(shè)置或形成在一個(gè)共用的支撐物或基底上，在相同的條件下對(duì)所述 參考晶體管進(jìn)行同樣地測(cè)量，其中，估計(jì)結(jié)果飽和電壓差，考慮測(cè)量期間的支撐物/基底的 主要溫度來(lái)作為所述功率晶體管（T1-T6)的老化過(guò)程的進(jìn)展和預(yù)期剩余使用壽命的判據(jù)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法， 其中，還記錄了在各個(gè)連續(xù)執(zhí)行的測(cè)試模式下的飽和電壓差的變化率，所述變化率被 估計(jì)作為剩余使用壽命的判據(jù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法， 其中，考慮支撐物/基底的主要溫度，將分別確定的飽和電壓差及其更可取的變化率 當(dāng)作存儲(chǔ)的表示老化過(guò)程的經(jīng)驗(yàn)值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10-12中任何一項(xiàng)所述的方法， 其中，當(dāng)達(dá)到飽和電壓差和/或其變化率的特定值時(shí)，參照各個(gè)飽和電壓的估計(jì)，生成 顯示所述功率晶體管（T1-T6)的剩余使用壽命和/或即將結(jié)束的使用壽命的信號(hào)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10-13中任何一項(xiàng)所述的方法， 其中，在控制單元（1)的每一個(gè)操作之前和/或在操作期間的特定時(shí)間間隔，通過(guò)從工 作模式的切換來(lái)觸發(fā)和執(zhí)行控制單元（6)的測(cè)試模式，其中，切換到工作模式與所述/每一 個(gè)測(cè)試模式同時(shí)發(fā)生。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10-14中任何一項(xiàng)所述的方法， 其中，在測(cè)試模式下測(cè)量控制單元（1)的多個(gè)功率晶體管（T4，T5，T6)中的每一個(gè)的飽 和電壓（Ura)，其中，對(duì)于功率晶體管（Τ1-Τ6)的老化過(guò)程的進(jìn)展和預(yù)期剩余使用壽命，具有 最大的飽和電壓差和/或最高的變化率的功率晶體管被認(rèn)為是決定性的。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10-15中任何一項(xiàng)所述的方法， 其中連續(xù)地或同時(shí)地測(cè)量功率晶體管（T4-T6)以及參考晶體管（Ttest)的飽和電壓 (UCE)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10-16中任何一項(xiàng)所述的方法， 其中，從恒定電流源（10)或經(jīng)由電阻（R)從DC電壓中間電路（ZK)為各個(gè)功率晶體管 (T4-T6)和所述參考晶體管（Ttost)提供測(cè)試電流。
【文檔編號(hào)】G01R31/26GK104053976SQ201180074429
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月21日
【發(fā)明者】赫爾穆特·利普, 君特·哈斯, 馬丁·布爾克特 申請(qǐng)人:穆?tīng)柗腋辣嘏商毓煞萦邢薰?br>