CN117879325A - 用于运行功率半导体元件的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行功率半导体元件的方法和设备，该功率半导体元件对于功率电流具有能够设置的导通电阻，其中，改变用于设置最小导通电阻的控制参量(SGmin)，其中，在预先确定的持续时间内将用于设置最小导通电阻的控制参量(SGmin)设置为目标值(ZW)，该目标值偏离用于设置推荐最小导通电阻的推荐值(SGmin_r)并且导致最小导通电阻相比于推荐的导通电阻减小，其中，在预先确定的持续时间(Tf)内将控制参量(SGmin)设置为目标值(ZW)，其中，预先确定的持续时间(Tf)被固定地参数化。

Description

用于运行功率半导体元件的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于运行功率半导体元件的方法和设备。

背景技术

在电动或者混合动力车辆中，但是也在其它应用中，使用功率半导体元件。功率半导体元件例如可以是脉冲逆变器(PWR)的组成部分，脉冲逆变器是电动车辆的关键部件之一。该部件的优化对整个传动系统产生积极的影响，因此为最终消费者带来真正的附加价值。PWR的换向单元由中间电路和至少一个半桥构成。在此，优化不仅可以在机械上，例如可以在半桥的布局、与中间电路的连接上进行，而且可以在电气上，例如通过优化栅极驱动电路或者优化半导体特性来进行。在电动或者混合动力车辆中，PWR可以是牵引网络的一部分，并且用于为驱动电机提供交流电压。

例如，功率半导体元件可以被设计为碳化硅MOSFET。这种MOSFET的用于设置最大或者最小导通电阻的推荐栅极电压(recommended gate voltage)通常由半导体制造商给出。例如，每个制造商的用于设置最小导通电阻的推荐值位于15V到18V之间。推荐值通常在运行期间保持恒定。功率半导体元件的芯片面积经常根据在驱动器中出现的最高电流来设计，例如在高的冷却剂温度和环境温度的情况下，在5-20秒的持续时间的短期升压运行中可能出现该最高电流。也可以选择电动发动机的主动短路情况作为设计标准，因为在此出现最高电流。

US2011/007536 A1涉及一种用于控制逆变器的设备，特别是涉及浪涌电压的抑制和稳态损耗的减少。

US2019/0149145 A1公开了一种用于车辆功率模块的固态开关的栅极驱动器，其中，可变电阻耦合在镜像开关发射极和负载开关发射极之间。

US10,505,538B1公开了当为受驱动负载(例如多相电机或者欧姆负载)供能时在系统中使用的开关电路拓扑和相关的控制方法。特别是，公开了一种动态栅极控制系统和控制方法，其共同解决了针对栅极电阻的最坏情况大小确定而定制的特定电路拓扑的限制。

WO 2021/047768 A1公开了诸如IGBT的功率半导体开关，特别是公开了功率半导体开关的热负荷的降低。

US2009/0001915 A1涉及对电驱动器的控制，特别是涉及用于电动机的电压控制的方法和设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，实现一种用于运行功率半导体元件的方法和设备，该方法和设备在不改变、特别是不增加功率半导体元件的结构空间的情况下增大功率半导体元件的应用范围。

上述技术问题的解决方案通过具有本发明的特征的主题来得到。本发明的进一步有利的设计方案从下面的描述中得到。

提出了一种用于运行功率半导体元件的方法，该功率半导体元件对于功率电流具有可设置的导通电阻。功率半导体元件可以是场效应晶体管或者晶闸管。例如，功率半导体元件可以是MOSFET、特别是SI-MOSFET或者GaN-MOSFET、IBGT、IGCT或者其它功率半导体元件。

功率半导体元件可以是变流器、特别是逆变器或者整流器的组成部分，特别是单相或者多相、特别是三相逆变器的组成部分。变流器又可以是电气网络的组成部分、特别是车辆(例如电动或者混合动力车辆)的牵引网络的组成部分。除了变流器或者功率半导体元件之外，牵引网络还可以包括能量存储装置、特别是牵引电池、发动机(特别是电动发动机)和/或中间电路电容器。因此，还描述根据在本公开中描述的实施方式之一的具有功率半导体元件或者多个功率半导体元件的变流器、牵引网络和车辆。

在所述方法中，改变用于设置最小导通电阻的控制参量。为了接通和关断功率半导体元件，可以在推荐最小值和推荐最大值之间改变控制参量，其中，当控制参量被设置为推荐最小值或者推荐最大值时，功率半导体元件被置于接通状态，因此被置于功率电流导通状态。因此，当控制参量被设置为两个推荐值中剩余的推荐值时，功率半导体元件被置于关断状态，因此被置于功率电流不导通状态。推荐最小值和推荐最大值可以是固定地预先给定的、特定于功率半导体元件的值。推荐最小值和推荐最大值例如可以由功率半导体元件的制造商预先给定。因此，推荐值之一与导通状态相关联。在此，最小导通电阻表示导通(即接通)状态下的电阻，其也可以称为所谓的Rds_on。控制参量可以是电压或者电流、例如栅极电压。

在MOSFET的情况下，控制参量是栅极电压，其中，当栅极电压被设置为推荐最大值、例如+15V时，MOSFET被置于具有最小导通电阻的导通状态。该值通常也称为Vgs、最大值或者推荐Vgs。当栅极电压被设置为推荐最小值、例如-4V时，MOSFET可以被置于具有最大导通电阻的不导通状态。

此外，在预先确定的持续时间内将用于设置最小导通电阻的控制参量设置为目标值，该目标值偏离用于设置推荐最小导通电阻的推荐值，并且导致最小导通电阻相比于推荐的导通电阻减小。在此，推荐最小导通电阻表示当控制参量被设置为用于设置最小导通电阻的推荐值时得到的导通电阻。该值由功率半导体元件的特性得到，并且例如同意可以由功率半导体元件的制造商指定。特别是，也就是说，目标值位于推荐最小值和推荐最大值之间的值范围外部，特别是使得最小导通电阻小于当将控制参量设置为与导通状态相关联的推荐值时得到的最小导通电阻。例如，在MOSFET的情况下，栅极电压可以被设置为比推荐最大值大预先确定的差值、例如+3V的值。换句话说，本实施例中的目标值为+18V。

如下面将要更详细地说明的，控制参量可以由至少一个用于提供控制参量的装置来提供。该装置又可以由控制装置控制，以提供期望的控制参量。该控制装置同样可以评估用于将控制参量设置为目标值的至少一个标准。下面将进一步说明示例性的标准。

根据本发明，在预先确定的持续时间内将控制参量设置为目标值，其中，该预先确定的持续时间被固定地参数化。如下面将要更详细地说明的，该预先确定的持续时间可以在几秒的范围内，例如小于10秒。因此，也就是说，在预先确定的持续时间期间将控制参量设置为目标值，以设置导通状态。固定地参数化特别是可以意味着在功率半导体元件的使用寿命期间不改变该持续时间。然而，固定地参数化也可以意味着在功率半导体元件的使用寿命期间仅轻微地改变该持续时间，例如改变不超过10％。这种改变尤其是可以在使用寿命考察中考虑。在此，这种改变可以取决于已经进行的运行时间。该预先确定的持续时间例如可以在功率半导体元件投入运行之前存储在存储装置中。目标值的设置特别是与功率半导体元件的浪涌电压无关地进行。这可能意味着，不通过确定浪涌电压，和/或不通过评估与浪涌电压相关的标准，来决定是否设置目标值。在此，可以确定预先确定的持续时间的值，使得在功率半导体元件的预先确定的使用寿命期间，设置目标值的时间段的总持续时间不超过预先确定的值。为此，可以根据专家知识和/或经验知识或者基于模型来预先确定设置目标值的时间段的数量。

因此，以有利的方式得到，功率半导体元件能够在有限的时间段内以与正常运行相比减小的最小导通电阻运行。由此，又可以以有利的方式减少当功率电流流过功率半导体元件时由于电阻损耗而产生的热能，因此也能够减小功率半导体元件的热负荷。这例如又使得功率半导体元件能够短时间在高的(半导体和/或环境)温度下运行，而不超过功率半导体元件的允许的最大温度，其中，功率半导体元件的温度特别是取决于环境温度、冷却剂温度和电阻损耗。因此，电阻损耗的减少例如允许环境温度和/或冷却剂温度提高，而不超过允许的最大温度。此外，以有利的方式实现，也使得能够在不增加功率半导体元件的结构空间、特别是所需的芯片面积的情况下实现这样的运行，因为不需要增加结构空间来减小最小导通电阻。因此，换句话说，能够以有利的方式提高半导体元件的功率密度。这又不需要增加制造成本。也就是说，功率半导体元件的应用范围因此扩大。

所描述的方法也可以应用于工业、能源技术、消费电子、医疗技术和其它领域，特别是可以用于运行作为变流器的组成部分的功率半导体元件。在车辆中，可以以有利的方式利用所描述的方法来实现提高的效率、低的损耗，因此也实现行程延长。

在另一种实施方式中，当功率电流的额定值大于预先确定的阈值时，将控制参量设置为目标值。该额定值可以是固定地参数化的阈值。替换地，额定值可以根据应用或者根据运行状态，例如由诸如机动车中的驱动控制系统的更高级别的系统预先给定。由此，以有利的方式实现，可以减少高电流下的热能的产生。前面已经说明了相应的优点。

如果替换地、但是优选累积地，半导体温度、即功率半导体元件的温度大于预先确定的阈值，则可以继续设置为目标值。半导体温度可以对应于功率半导体元件的冷却剂的温度。预先确定的阈值例如可以是65℃或者大于该值。由此，以有利的方式实现，由所说明的电阻损耗和半导体温度得到的功率半导体元件的总热负荷，即使在高的半导体温度下也不超过预先确定的阈值，因为通过进一步减小最小导通电阻而减少了电阻损耗。这又使得能够实现不超过阈值的更高的半导体温度。

如果替换地或者(进一步)累积地，环境温度大于预先确定的阈值，则可以继续设置为目标值。预先确定的阈值例如同样可以是65℃或者大于该值。由于功率半导体元件的总热负荷也由环境温度得到，因此由此也以有利的方式实现，即使在高的环境温度下，功率半导体元件的总热负荷也不超过预先确定的阈值。

在另一种实施方式中，通过总线系统、特别是通过SPI总线系统提供功率电流的额定值。在这种情况下，额定值可以由更高级别的系统确定并且通过总线系统例如传输到先前说明的控制装置。由此以有利的方式得到控制参量的可靠的提供。然后，控制装置可以评估额定值是否大于预先确定的阈值。还可以想到，测量功率电流，并且将当前实际值与预先确定的阈值进行比较，其中，当实际值大于预先确定的阈值时设置为目标值。在这种情况下，电流传感器可以通过信号技术通过总线系统与控制装置连接或者直接与控制装置连接。

替换地或者累积地，通过温度传感器检测和/或通过总线系统提供半导体温度和/或环境温度。在这种情况下，温度传感器可以通过信号技术通过总线系统与控制装置连接或者直接与控制装置连接。由此也以有利的方式得到控制参量的可靠的提供。温度传感器可以是功率半导体元件的温度传感器，例如可以是基于热导体电阻或者冷导体电阻的温度传感器，其中，温度传感器布置在功率半导体元件上或者布置在功率半导体元件处。

在一种优选的实施方式中，持续时间小于或者等于20秒、优选小于或者等于10秒。计算表明，由此可以在功率半导体元件的整个使用寿命期间，足够频繁地将目标值设置为推荐最小值和推荐最大值之间的值范围外部的值，而不影响功率半导体的功能。因此，以有利的方式在增大应用范围的同时得到高的运行可靠性。

在另一种实施方式中，确定将用于设置最小导通电阻的控制参量设置为目标值的时间段的总和，其中，仅当该总和小于或者等于预先确定的阈值时，执行将用于设置最小导通电阻的控制参量设置为目标值。例如可以将在当前时间点有效的总和以及预先确定的阈值存储在存储装置中并且例如通过控制装置进行调取。如果检查得到可以执行设置为目标值，则可以将当前存储的总和增加预先确定的持续时间，并且将所得到的值存储为更新后的总和。预先确定的阈值可以根据应用来选择，并且可以是例如100小时或者更长。特别是可以选择预先确定的阈值，使得功率半导体元件在使用寿命期间以推荐的值范围外部的控制参量运行不久于允许的持续时间。由此，以有利的方式在增大应用范围的同时得到改善的运行可靠性。

在另一种实施方式中，当在包括功率半导体元件的电力网络中检测到故障时，将控制参量设置为目标值。电力网络特别是可以是牵引网络。也就是说，在这种情况下，例如，由于导通电阻被最小化，因此可以通过功率半导体元件产生短路，这种短路也可以称为所谓的主动短路(AKS)。这种短路状态可以是期望的状态，特别是当功率半导体元件是用于运行电机的变流器的组成部分时，因为避免了特别是由电机产生的电压使电力网络中的部件或者连接到电力网络的部件或者与电力网络连接的部件损坏，因为该电压由于短路而降低或者不出现。电力网络中的故障可以由更高级别的系统来检测，然后该更高级别的系统可以将相应的故障信号传输到控制装置，其中，控制装置在接收到故障信号时控制用于提供控制参量的装置来设置目标值。故障情况例如可以是电力网络中的短路，特别是这种电力网络的交流电压和/或直流电压部段中的短路或者主动短路、即由更高级别的系统设置的短路。因此，以有利的方式得到电力网络中的运行可靠性的提高。

在另一种实施方式中，当车辆的预先确定的运行模式被激活时，将控制参量设置为目标值，其中，功率半导体元件是车辆的牵引网络的组成部分。该运行模式例如可以是车辆的节能模式或者经济模式。因此，例如可以由更高级别的系统将用于将控制参量设置为目标值的激活信号传输到控制装置。例如可以通过用户输入或者自动地激活预先确定的运行模式。由此有利地使得能够进一步提高能量效率，因此也增加行程，特别是因为电阻损耗减少。可以想到，当车辆的预先确定的运行模式被激活时，与固定地参数化的持续时间无关地将控制参量设置为目标值，例如直到预先确定的运行模式被再次停用为止。行程增加又导致电动车辆的更好的接受度，并且导致对于车辆驾驶员而言更好的驾驶体验。

替换地或者累积地，当车辆的牵引电池的充电状态小于预先确定的阈值时，将控制参量设置为目标值，其中，功率半导体元件是车辆的牵引网络的组成部分。充电状态(也称为“state of charge”)可以由更高级别的系统确定。然后，如上所述，更高级别的系统可以将用于将控制参量设置为目标值的激活信号传输到控制装置。由此以有利的方式得到行程增加，因为牵引电池的剩余的存储能量可以以更低的电阻损耗通过功率半导体元件馈送给电机。可以想到，当车辆的牵引电池的充电状态小于预先确定的阈值时，与固定地参数化的持续时间无关地将控制参量设置为目标值，例如只要充电状态小于预先确定的阈值就将控制参量设置为目标值。

在另一种实施方式中，当通过用户输入进行激活时，将控制参量设置为目标值。通过用户输入、特别是通过例如可以布置在车辆中的合适的接口，可以产生激活信号，然后该激活信号被传输到控制装置。由此以有利的方式得到将控制参量设置为目标值的灵活的激活。

替换地，可以在通过车辆外部的系统进行激活时进行该设置。相应的激活信号例如可以无线地传输到车辆，例如在Car2X或者X2Car通信的框架下。因此可以想到，如果例如希望延长行程，则车辆驾驶员联系客户服务，其中，然后客户服务通过合适的系统产生激活信号并将其传输到车辆。例如可以通过车辆中的合适接口(例如HMI(human machineinterface，人机接口))进行与客户服务的联系。例如，当车辆抛锚时，可能希望延长行程。由此，可以以有利的方式确保车辆的高的运行可靠性，特别是因为车辆外部的系统可以检查，将控制参量设置为目标值，是否会以不期望的方式损害功率半导体元件的运行能力，其中，如果是这种情况，则不进行激活。还可以想到，必须激活用于进行设置的可能性，以便使得能够将控制参量设置为目标值。该激活例如可以通过更高级别的系统、特别是车辆外部的系统来进行。例如，车主可以请求进行激活，其中，激活例如可能有付费义务。可以想到，当通过用户输入和/或通过车辆外部的系统进行激活时，与固定地参数化的持续时间无关地将控制参量设置为目标值，例如直到相应的停用为止。

在另一种实施方式中，通过将目标值作为额定值传输给用于提供控制参量的装置来设置为目标值。也就是说，在这种情况下，可以控制也为控制参量提供用于设置最小导通电阻的推荐值的装置，以便为控制参量提供目标值。这可以通过合适的控制或者调节策略来进行。由此，以有利的方式得到设置为目标值的简单的实现，特别是不需要其它部件。

替换地，可以将用于设置最小导通电阻的推荐值作为额定值传输给用于提供控制参量的装置，其中，用于提供附加控制参量的装置提供附加参量，该附加参量对应于目标值和由用于产生控制参量的装置提供的输出值或者推荐值之间的差。由此，以有利的方式得到，能够以简单的方式改进相应的功能性，特别是当用于提供控制参量的装置不被设计为用于提供目标值时。

用于提供附加参量的装置特别是可以是在硬件技术上与用于提供控制参量的装置分开设计的装置。特别是当检测到诸如短路或者主动短路的故障情况或者用于提供控制参量的装置的失效或不可实现性时，用于提供附加控制参量的装置也可以运行，使得该装置提供目标值或者推荐值(因此不仅仅提供附加参量)。

还提出了一种用于运行功率半导体元件的设备，功率半导体元件对于功率电流具有可设置的导通电阻，其中，该设备包括至少一个用于提供用于设置导通电阻的控制参量的装置。该装置例如可以是驱动电路、特别是栅极驱动电路。该设备也可以包括先前已经说明的用于提供附加控制参量的装置，并且可以被设计为，使得控制参量和附加控制参量相加地叠加，以提供得到的控制参量。

此外，改变用于设置最小导通电阻的控制参量，其中，在预先确定的持续时间内将用于设置最小导通电阻的控制参量设置为目标值，该目标值偏离用于设置推荐最小导通电阻的推荐值，并且导致最小导通电阻相比于推荐导通电阻减小。

根据本发明，在预先确定的持续时间内将控制参量设置为目标值，其中，该预先确定的持续时间被固定地参数化。

该设备可以包括先前说明的控制装置，该控制装置控制用于提供控制参量的装置的运行，并且在必要时也控制用于提供附加控制参量的装置的运行。此外，该设备可以包括例如用于固定地参数化的持续时间的值的存储装置。存储装置也可以用于存储先前说明的总和。此外，该设备可以包括至少一个接口，接口例如用于接收额定值、温度值、激活信号，或者用于通过数据技术与更高级别的系统进行连接，该更高级别的系统特别是可以是车辆内部系统，但是也可以是车辆外部系统。该设备也可以包括功率半导体元件。

在此，该设备可以被配置为，使得可以利用该设备来实施具有所说明的根据在本公开中描述的实施方式之一的优点的方法。也就是说，因此，可以利用根据本公开中描述的实施方式之一设计的设备来实施该方法。

附图说明

根据实施例更详细地说明本发明。在附图中：

图1示出了根据本发明的方法的示意性流程图，

图2示出了另一种实施方式中的根据本发明的方法的示意性流程图，

图3示出了控制参量的示意性的时间走向，

图4示出了根据本发明的设备的示意性框图，以及

图5示出了另一种实施方式中的根据本发明的设备的示意性框图。

在下文中，相同的附图标记表示具有相同或者相似技术特性的元素。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的方法的示意性流程图。在第一步骤S1中，检查是否要将用于设置功率半导体元件(例如MOSFET 1、2(参见图4))的最小导通电阻(例如栅极电压VG(参见图3))的控制参量SGmin设置为目标值ZW，目标值ZW偏离用于设置最小导通电阻的推荐值SGmin_r，并且导致最小导通电阻相比于在将控制参量SGmin设置为推荐值SGmin_r时设置的导通电阻减小。为此，可以准确地评估多个标准中的一个或多个标准，这些标准将在下面更详细地说明。如果满足标准，则在第二步骤S2中将控制参量SGmin设置为目标值，并且将时间计数器值设置为等于零的值ct。在此，在预先确定的持续时间内将控制参量SGmin设置为目标值ZW，其中，该预先确定的持续时间被固定地参数化。因此，在第三步骤S3中，重复地、特别是周期性地检查设置了目标值ZW的持续时间是否小于预先确定的、固定地参数化的阈值Tf或者等于该阈值Tf。因此，阈值Tf对应于预先确定的持续时间。如果不是这种情况，则将时间计数器值ct增加时间增量Δt，并且再次执行第三步骤S3。一旦时间计数值ct大于预先确定的阈值Tf，则在第四步骤S4中，将控制参量SGmin再次设置为推荐值SGmin_r。在此，预先确定的阈值Tf可以存储在存储装置9(参见图4)中，并且可以该存储装置9调取，以进行评估。

如果不满足在第一步骤S1中检查的至少一个标准，则将控制参量SGmin设置为推荐值SGmin_r。

如果通过功率半导体元件的功率电流的额定值大于预先确定的阈值，则可以满足在第一步骤S1中检查的标准。如果半导体温度大于预先确定的阈值，则可以满足另一种标准。如果环境温度大于预先确定的阈值，则可以满足另一种标准。

如果在包括功率半导体元件的电力网络中检测到故障，或者如果车辆的预先确定的运行模式被激活，和/或如果车辆的牵引电池的充电状态小于预先确定的阈值，则可以满足另一种标准，其中，功率半导体元件是车辆的牵引网络的组成部分。

也可以在通过用户输入和/或通过车辆外部的系统进行激活时，将控制参量设置为目标值ZW，其中，在这种情况下也可以满足相应的标准。

图2示出了另一种实施方式中的根据本发明的方法的示意性流程图。与图1所示的实施方式不同，在第一和第二步骤S1、S2之间的中间步骤S12中，确定持续时间的总和，在这些持续时间内，已经为了减小导通电阻而将控制参量SGmin设置为了目标值ZW。如果该总和小于另外的预先确定的阈值Tsum或者等于该阈值Tsum，则所述方法以图1所示的第三步骤S3继续。然而，如果该总和大于预先确定的阈值Tsum，则将控制参量SGmin设置为推荐值SGmin_r，并且不将控制参量SGmin设置为目标值ZW。

图3示出了控制参量、即MOSFET 1、2(参见图4)的栅极电压VG的示意性时间走向。MOSFET 1、2例如可以是变流器的组成部分，变流器又可以为例如电动或者混合动力车辆中的牵引电机提供用于运行电机的交流电压。为此，MOSFET 1、2可以以时钟方式运行，其中，栅极电压VG在用于设置最小导通电阻的值和用于设置最大导通电阻的值之间以一定的占空比运行，该占空比可以由更高级别的系统确定。图3示出了用于设置最小导通电阻的控制参量SGmin_r的推荐值、即推荐最小导通电阻为+15V。用于设置最大导通电阻的推荐值为-4V。

例如由于满足在第一步骤S1(参见图1或者图2)中检查的标准，因此在第一时间点t1检测到应将用于设置最小导通电阻的控制参量SGmin设置为目标值ZW，由此使最小导通电阻相比于设置推荐控制参量SGmin_r的情况下的导通电阻进一步减小。目标值ZW例如为+18V。还示出了，直到第二时间点t2，该控制参量SGmin保持被设置为目标值ZW，其中，第二时间点t2与第一时间t1之间的时间差对应于预先确定的阈值Tf，该阈值Tf例如可以为10秒或者20秒。

图4示出了根据本发明的设备3的示意性框图。设备3用于运行对于功率电流具有可设置的导通电阻的功率半导体元件，例如用于运行MOSFET 1、2。半导体元件可以是电力网络的一部分，电力网络例如可以是电动或者混合动力车辆的牵引网络。电力网络可以包括中间电路电容器CZ。第一MOSFET 1可以是变流器的半桥的所谓的高侧MOSFET，并且第二MOSFET 2可以是所谓的低侧MOSFET，其中，MOSFET 1、2运行，使得中间电路4中的直流电压被转换成相线5的交流电压。设备3包括用于提供用于设置第一MOSFET 1的导通电阻的控制参量的第一装置6和用于设置第二MOSFET 2的导通电阻的第二装置7。这样的装置6、7对于本领域技术人员而言是已知的，并且可以包括用于提供例如设计为栅极电压VG的控制参量的电气或者电子构件。设备3还包括控制装置8，其例如被设计为微控制器或者集成电路，或者可以包括微控制器或者集成电路。该控制装置控制装置6、7，使得装置6、7提供控制参量的期望的时间走向。

在图4中未示出用于向装置6、7供电的能量供应装置，其中，其由能量供应装置、例如电容器或者与其不同的能量存储装置提供期望的控制参量。特别是，评估装置8可以评估在图1示出的方法的第一步骤S1中评估的一个或多个标准。如果满足标准，则控制装置8可以控制第一装置6、第二装置7或者两个装置6、7，使得在预先确定的持续时间内，将目标值ZW设置为用于设置最小导通电阻的控制参量SGmin(例如参见图1)，其中，如已经说明的，该目标值ZW偏离用于设置推荐最小导通电阻的推荐值SGmin_r。为此，控制装置8特别是可以改变由装置6、7提供的控制参量的额定值，例如从+15V的值改变为+18V的值，该额定值是装置6、7的输出参量。预先确定的持续时间被固定地参数化，并且存储在设备3的存储装置9中，并且在运行时从该存储装置进行调取。

图5示出了另一种实施方式中的根据本发明的设备3的示意性框图。与图4所示的实施方式不同，设备3包括用于提供附加控制参量的装置10。如果满足在第一步骤S1(参见图1)中检查的标准，则控制装置8可以控制第一装置6，使得第一装置6提供用于设置最小导通电阻的推荐值SGmin_r。此外，控制装置8可以控制用于提供附加控制参量的装置10，使得装置10提供目标值ZW与由用于产生控制参量的装置6提供的输出值或者推荐值SGmin_r之间的差。如果目标值ZW例如是+18V，并且用于设置最小导通电阻的推荐控制参量SGmin_r例如是+15V，则控制装置8可以控制用于提供附加控制参量的装置10，使得装置10产生+3V的附加电压。然后，可以将由用于提供附加控制参量的装置10提供的输出参量相加地叠加在由第一装置6提供的输出参量上。

Claims (10)

1.一种用于运行功率半导体元件的方法，所述功率半导体元件对于功率电流具有能够设置的导通电阻，其中，改变用于设置最小导通电阻的控制参量(SGmin)，其中，在预先确定的持续时间内将所述用于设置最小导通电阻的控制参量(SGmin)设置为目标值(ZW)，所述目标值偏离用于设置推荐最小导通电阻的推荐值(SGmin_r)并且导致最小导通电阻相比于推荐的导通电阻减小，

其特征在于，

在预先确定的持续时间(Tf)内将所述控制参量(SGmin)设置为所述目标值(ZW)，其中，所述预先确定的持续时间(Tf)被固定地参数化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述功率电流的额定值大于预先确定的阈值，和/或半导体温度大于预先确定的阈值，和/或环境温度大于预先确定的阈值时，将所述控制参量(SGmin)设置为所述目标值(ZW)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过总线系统提供所述额定值，和/或通过温度传感器检测和/或通过总线系统提供所述半导体温度和/或所述环境温度。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，持续时间小于或者等于20秒。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，确定如下持续时间的总和，在这些持续时间内，已经为了减小导通电阻而将所述控制参量(SGmin)设置为了所述目标值(ZW)，其中，仅当所述总和小于或者等于预先确定的阈值(Tsum)时，将所述用于设置最小导通电阻的控制参量(SGmin)设置为所述目标值(ZW)。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当在包括所述功率半导体元件的电力网络中检测到故障时，将所述控制参量(SGmin)设置为所述目标值(ZW)。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当车辆的预先确定的运行模式被激活时，和/或当车辆的牵引电池的充电状态小于预先确定的阈值时，将所述控制参量(SGmin)设置为所述目标值(ZW)，其中，所述功率半导体元件是所述车辆的牵引网络的组成部分。

8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当通过用户输入和/或通过车辆外部的系统进行激活时，将所述控制参量(SGmin)设置为所述目标值(ZW)。

9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过将所述目标值(ZW)作为额定值传输给用于提供所述控制参量的装置(6)，或者通过将用于设置最小导通电阻的推荐值(SGmin_r)作为额定值传输给所述用于提供所述控制参量的装置(6)，来设置为所述目标值(ZW)，其中，用于提供附加控制参量的装置(10)提供附加参量，所述附加参量对应于所述目标值(ZW)和由用于产生所述控制参量的装置提供的输出值或者推荐值(SGmin_r)之间的差。

10.一种用于运行功率半导体元件的设备，所述功率半导体元件对于功率电流具有能够设置的导通电阻，其中，所述设备(3)包括至少一个用于提供用于设置导通电阻的控制参量的装置(6，7)，其中，改变用于设置最小导通电阻的控制参量(SGmin)，其中，在预先确定的持续时间(Tf)内将所述用于设置最小导通电阻的控制参量(SGmin)设置为目标值(ZW)，所述目标值偏离用于设置推荐最小导通电阻的推荐值(SGmin_r)并且导致最小导通电阻相比于推荐的导通电阻减小，

其特征在于，

在预先确定的持续时间(Tf)内将所述控制参量(SGmin)设置为所述目标值(ZW)，其中，所述预先确定的持续时间(Tf)被固定地参数化。