DE102018218540A1

DE102018218540A1 - Leistungs-Halbleitermodul und Leistungswandler

Info

Publication number: DE102018218540A1
Application number: DE102018218540.9A
Authority: DE
Inventors: Toru Ichimura
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2019-05-23
Also published as: CN109818516B; US20190157859A1; CN109818516A; US11063422B2; JP6824142B2; JP2019097305A

Abstract

Ein Leistungs-Halbleitermodul (3) enthält ein Leistungs-Halbleiterelement (1); eine Steuerschaltung (2), die das Leistungs-Halbleiterelement (1) steuert; und mehrere Anschlüsse (VOT, Vcc, PWM_IN, C, GND, T1, T2). Die Steuerschaltung (2) deaktiviert einen Gateanschluss (G), der eine Steuerelektrode des Leistungs-Halbleiterelements (1) ist, im Fall eines Fehlers in dem Leistungs-Halbleiterelement (1) oder dem Leistungs-Halbleitermodul (3) und gibt von einem ersten Ausgangsanschluss (VOT) ein Fehlersignal (S9) ab, das das Ereignis des Fehlers im Leistungs-Halbleitermodul (3) anzeigt. Wenn in dem Leistungs-Halbleiterelement (1) und dem Leistungs-Halbleitermodul (3) kein Fehler vorliegt, nutzt die Steuerschaltung (2) den ersten Ausgangsanschluss (VOT) für andere Anwendungen wie etwa beispielsweise zum Ausgeben einer Temperaturinformation über das Leistungs-Halbleitermodul (3). Dies ermöglicht, dass das Fehlersignal abgegeben wird, ohne die Anzahl von Anschlüssen des Leistungs-Halbleitermoduls mehr als notwendig zu erhöhen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Leistungs-Halbleitermodule und insbesondere auf ein Leistungs-Halbleitermodul, das dafür konfiguriert ist, ein Fehlersignal, das eine Störung bzw. einen Fehler wie etwa einen Überstrom anzeigt, abzugeben, und einen Leistungswandler, der das Leistungs-Halbleitermodul enthält.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein Ausfall einer Leistungs-Halbleitervorrichtung beeinflusst periphere Schaltungen und kann eine signifikante Auswirkung auf die Nutzungsumgebung haben. Aus diesem Grund ist es notwendig, den Status der Leistungs-Halbleitervorrichtung zu beobachten und einen abnormalen Betrieb der Leistungs-Halbleitervorrichtung wahrzunehmen bzw. abzufühlen.
Zu diesem Zweck werden ein Strom, eine Stromquellenspannung einer Steuerung und eine Temperatur der Leistungs-Halbleitervorrichtung überwacht, und die Leistungs-Halbleitervorrichtung wird basierend auf der Überwachungsinformation abgeschaltet, und die Überwachungsinformation, das Ereignis der Abschaltung usw. werden mitgeteilt.
Einige Leistungs-Halbleitermodule werden in Vorrichtungen wie etwa Inverter-Vorrichtungen verwendet und sind dafür konfiguriert, abnormale Bedingungen zu detektieren und ein Fehlersignal entsprechend den detektierten abnormalen Bedingungen abzugeben.
Das offengelegte japanische Patent Nr. H8-98505 offenbart ein Halbleiter-Verbundelement, das abnormale Bedingungen detektiert, die einen Überstromfehler, einen Fehler eines Abfalls der Stromquellenspannung einer Steuerung und einen Überhitzungsfehler einschließen, und ein Fehlersignal abgibt, das entsprechend dem detektierten Fehler variiert. Das Halbleiter-Verbundelement enthält: einen Detektor für abnormale Bedingungen, der Überstromfehler, Fehler eines Abfalls der Stromquellenspannung einer Steuerung und Überhitzungsfehler mehrerer Halbleiterschaltelemente detektiert; und einen Fehlersignalgenerator, der ein Fehlersignal erzeugt, das entsprechend dem Fehler variiert, der durch den Detektor für abnormale Bedingungen detektiert wurde.
Das in dem offengelegten japanischen Patent Nr. H8-98505 offenbarte Halbleiter-Verbundelement ist mit einem Ausgangsanschluss versehen, der zum Abgeben der Fehlersignale zweckbestimmt ist. Dies führt zu einer erhöhten Anzahl von Eingangs- und Ausgangsanschlüssen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung wurde gemacht, um zum Beispiel die Zunahme der Anzahl von Eingangs- und Ausgangsanschlüssen wie oben erwähnt zu überwinden, und hat eine Aufgabe, ein Fehlersignal abzugeben, ohne die Anzahl von Anschlüssen eines Leistungs-Halbleitermoduls mehr als notwendig zu erhöhen.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Leistungs-Halbleitermodul. Das Leistungs-Halbleitermodul umfasst ein Leistungs-Halbleiterelement, eine Steuerschaltung, die dafür konfiguriert ist, das Leistungs-Halbleiterelement zu steuern, und einen ersten Anschluss. Die Steuerschaltung deaktiviert eine Steuerelektrode des Leistungs-Halbleiterelements im Fall eines Fehlers in dem Leistungs-Halbleiterelement oder Leistungs-Halbleitermodul und gibt von dem ersten Anschluss ein Fehlersignal ab, das das Ereignis des Fehlers in dem Leistungs-Halbleitermodul anzeigt. Die Steuerschaltung nutzt den ersten Anschluss für andere Anwendungen, wenn in dem Leistungs-Halbleiterelement und Leistungs-Halbleitermodul kein Fehler vorliegt.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird der Anschluss zum Abgeben von Fehlersignalen für andere Anwendungen genutzt, wenn kein Fehler vorliegt, wodurch ermöglicht wird, dass Fehlersignale abgegeben werden, ohne die Anzahl von Anschlüssen des Leistungs-Halbleitermoduls mehr als notwendig zu erhöhen.
Die vorhergehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ersichtlicher werden, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird.
Figurenliste

1 ist ein Ersatzschaltbild, das eine Konfiguration eines Leistungs-Halbleitermoduls gemäß einem betrachteten Beispiel 1 veranschaulicht.
2 ist ein Ersatzschaltbild, das eine Konfiguration eines Leistungs-Halbleitermoduls gemäß einem betrachteten Beispiel 2 veranschaulicht.
3 ist ein Ersatzschaltbild, das eine Konfiguration eines Leistungs-Halbleitermoduls gemäß einer Ausführungsform 1 veranschaulicht.
4 ist ein Ersatzschaltbild, das eine Konfiguration eines Schutzschaltungsblocks gemäß Ausführungsform 1 veranschaulicht.
5 ist ein Diagramm, das eine Eingangsspannung gegen eine Ausgangsspannung eines Operationsverstärkers 11 gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
6 ist ein Wellenformdiagramm, um eine Betriebssequenz des Leistungs-Halbleitermoduls gemäß Ausführungsform 1 zu veranschaulichen.
7 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine Konfiguration eines Schutzschaltungsblocks 6A gemäß einer Ausführungsform 2 veranschaulicht.
8 ist ein Wellenformdiagramm, das einen Betrieb eines Leistungs-Halbleitermoduls gemäß Ausführungsform 2 veranschaulicht.
9 ist ein Wellenformdiagramm, das eine Operation eines Leistungs-Halbleitermoduls gemäß einer Ausführungsform 3 veranschaulicht.
10 ist ein Ersatzschaltbild, das eine Konfiguration eines Leistungs-Halbleitermoduls gemäß einer Ausführungsform 4 veranschaulicht.
11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel 1 eines Fehlersignals (Variationen in der Länge des Signals) zeigt.
12 ist ein Diagramm, das ein Beispiel 2 des Fehlersignals (das Signal ist moduliert) zeigt.
13 ist ein Ersatzschaltbild, das eine Konfiguration eines Schutzschaltungsblocks 6C gemäß einer Ausführungsform 5 veranschaulicht.
14 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Leistungsumwandlungssystems veranschaulicht, das einen Leistungswandler gemäß einer Ausführungsform 6 nutzt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Man beachte, dass gleichen oder entsprechenden Bezugszeichen verwendet werden, um auf die gleichen oder entsprechenden Teile in den folgenden Zeichnungen zu verweisen, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt werden.
Für ein einfaches Verständnis der Ausführungsformen werden zunächst zwei betrachtete Beispiele beschrieben.
1 ist ein Ersatzschaltbild, das eine Konfiguration eines Leistungs-Halbleitermoduls gemäß einem betrachteten Beispiel 1 veranschaulicht. Bezug nehmend auf 1 enthält ein Leistungs-Halbleitermodul 53 eine Leistungs-Halbleitervorrichtung 51 und eine Steuerschaltung 52. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung 51 hat einen Gateanschluss G, der mit einem in der Steuerschaltung 52 enthaltenen Gatetreiber 57 verbunden ist und von diesem angesteuert wird.
Die Steuerschaltung 52 hat Eingangsanschlüsse einschließlich eines Anschlusses PWM_IN zum Steuern der Leistungs-Halbleitervorrichtung 51 und eines Anschlusses Cin zum Empfangen einer Information, um die Leistungs-Halbleitervorrichtung 51 zu sperren und das Leistungs-Halbleitermodul 53 abzuschalten. Die Steuerschaltung 52 hat Ausgangsanschlüsse einschließlich eines Anschlusses VOT, um eine Temperatur des Leistungs-Halbleitermoduls 53 auszugeben, und eines Anschlusses Fo, um einen von der Steuerschaltung 52 erkannten Fehler auszugeben.
Der Anschluss Cin wird in erster Linie genutzt, um einen Überstrom in der Leistungs-Halbleitervorrichtung 51 zu detektieren, und ist über einen Widerstand 10 mit einem Emitteranschluss E der Leistungs-Halbleitervorrichtung 51 verbunden, wobei der Emitteranschluss E mit einem Nebenschlusswiderstand 54 verbunden ist. Ein Strom durch die Leistungs-Halbleitervorrichtung 51 wird als eine Spannung des Nebenschlusswiderstands 54 in den Anschluss Cin eingespeist.
Der Anschluss Cin ist mit einem Komparator 55 in der Steuerschaltung 52 verbunden. Eine Spannung des Anschlusses Cin wird mit einer internen Referenzspannung Ref verglichen. Falls die Spannung des Anschlusses Cin die interne Referenzspannung Ref übersteigt, gibt der Komparator 55 ein den Überstrom anzeigendes Signal an einen Schutzschaltungsblock 56 ab. Der Schutzschaltungsblock 56 empfängt ein Signal zum Überwachen oder Schützen des Leistungs-Halbleitermoduls 53 wie etwa ein Signal, das eine Temperatur des Leistungs-Halbleitermoduls 53, eine Stromquellenspannung Vcc einer Steuerung usw. anzeigt, sowie das den Überstrom anzeigende Signal. Die Temperaturinformation wird im Schutzschaltungsblock 56 verarbeitet und an den Anschluss VOT ausgegeben. Wenn bestimmt wird, dass ein abnormaler Betrieb wie etwa ein Überstrom, eine Überhitzung oder ein Abfall der Stromquellenspannung einer Steuerung aufgetreten ist, sendet der Schutzschaltungsblock 56 ein Ausgangssperrsignal 58 an den Gatetreiber 57 und gibt ein Fehlersignal (Signal Fo) 59 an den Anschluss Fo ab.
2 ist ein Ersatzschaltbild, das eine Konfiguration eines Leistungs-Halbleitermoduls gemäß einem betrachteten Beispiel 2 veranschaulicht. Bezug nehmend auf 2 enthält das Leistungs-Halbleitermodul 53A eine Leistungs-Halbleitervorrichtung 51A und eine Steuerschaltung 52. Die Leistungs-Halbleitervorrichtung 51A hat einen Gateanschluss G, der mit einem in einer Steuerschaltung 52 enthaltenen Gatetreiber 57 verbunden ist und von ihm angesteuert wird.
Die Leistungs-Halbleitervorrichtung 51A hat einen Emitteranschluss E und einen Abfühl- bzw. Messanschluss S. Ein kleiner Strom, der als Messstrom entsprechend einem Strom durch den Emitter bekannt ist, fließt über den Messanschluss S. Der Messanschluss S ist mit einem Messwiderstand 10A verbunden. Ein Emitterstrom durch die Leistungs-Halbleitervorrichtung 51A kann durch Überwachen des Messstroms indirekt überwacht werden. Der Messstrom wird als eine Spannung des Messwiderstands 10A in einen Anschluss Cin der Steuerschaltung 52 eingespeist.
Der Anschluss Cin ist mit einem Komparator 55 in der Steuerschaltung 52 verbunden. Eine Spannung des Anschlusses Cin wird mit einer internen Referenzspannung Ref verglichen. Eine Ausgabe des Komparators 55 wird aktiviert und in einen Schutzschaltungsblock 56 eingegeben, wenn die Spannung des Anschlusses Cin die interne Referenzspannung Ref übersteigt.
Zusätzlich zu einem einen Überstrom anzeigenden Signal empfängt der Schutzschaltungsblock 56 ein Signal zum Überwachen oder Schützen des Leistungs-Halbleitermoduls 53A wie etwa ein Signal, das eine Temperatur des Leistungs-Halbleitermoduls 53, eine Stromquellenspannung Vcc einer Steuerung usw. angibt. Die Temperaturinformation wird in dem Schutzschaltungsblock 56 verarbeitet und an den Anschluss VOT ausgegeben. Wenn bestimmt wird, dass ein abnormaler Betrieb wie etwa ein Überstrom, eine Überhitzung oder ein Abfall der Stromquellenspannung einer Steuerung aufgetreten ist, sendet der Schutzschaltungsblock 56 ein Ausgangssperrsignal 58 an den Gatetreiber 57 und gibt ein Fehlersignal 59 an einen Anschluss Fo ab.
In den betrachteten Beispielen in 1 und 2 ist der Anschluss Fo zum Abgeben des Fehlersignals zweckbestimmt, und folglich weist das Leistungs-Halbleitermodul als Ganzes eine große Anzahl von Anschlüssen auf. Vorzugsweise wird der Anschluss zum Abgeben des Fehlersignals mit für andere Zwecke gedachten Anschlüssen des Leistungs-Halbleitermoduls gemeinsam genutzt, um die Anzahl von Anschlüssen des Leistungs-Halbleitermoduls zu reduzieren.
Ausführungsform 1
Konfiguration
3 ist ein Ersatzschaltbild, das eine Konfiguration eines Leistungs-Halbleitermoduls gemäß Ausführungsform 1 veranschaulicht. Ein in 3 dargestelltes Leistungs-Halbleitermodul 3 enthält ein Leistungs-Halbleiterelement 1, eine Steuerschaltung 2, die das Leistungs-Halbleiterelement 1 steuert, und Anschlüsse VOT, Vcc, PWM_IN, Cin, GND und T2.
Das Leistungs-Halbleiterelement 1 enthält zum Beispiel ein Element eines Bipolartransistors mit isoliertem Gate (IGBT) und eine Freilaufdiode, die zwischen den Kollektor und den Emitter des IGBT-Elements geschaltet ist. Das Leistungs-Halbleiterelement 1 kann anstelle des IGBT-Elements einen Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) oder einen Bipolartransistor enthalten. Beispielsweise kann das Leistungs-Halbleiterelement 1 auch ein IGBT mit dem in 2 genutzten Messanschluss oder ein Thyristor sein.
Im Fall eines Fehlers in dem Leistungs-Halbleiterelement 1 oder Leistungs-Halbleitermodul 3 deaktiviert die Steuerschaltung 2 einen Gateanschluss G, der eine Steuerelektrode des Leistungs-Halbleiterelements 1 ist, und gibt vom Anschluss VOT ein Fehlersignal S9 ab, das das Ereignis des Fehlers in dem Leistungs-Halbleitermodul 3 anzeigt. Falls es in dem Leistungs-Halbleiterelement 1 und dem Leistungs-Halbleitermodul 3 keinen Fehler gibt, nutzt die Steuerschaltung 2 den Anschluss VOT für andere Anwendungen wie etwa beispielsweise zum Ausgeben der Temperaturinformation.
Die Steuerschaltung 2 enthält einen Komparator 5, einen Schutzschaltungsblock 6, ein Cutoff- bzw. Trenn-Gate 7G und eine Gate-Treiberschaltung 7. Durch Verbinden der Anschlüsse Cin und T2 wird das Potential am Emitter des Leistungs-Halbleiterelements 1 in den Eingangsanschluss Cin der Steuerschaltung 2 eingespeist.
Der Anschluss Cin ist mit dem Komparator 5 in der Steuerschaltung 2 verbunden. Der Komparator 5 vergleicht eine Spannung des Anschlusses Cin mit einer internen Referenzspannung Ref. Falls die Spannung des Anschlusses Cin die interne Referenzspannung Ref übersteigt, wird ein Ausgang des Komparators 5 aktiviert, und ein einen Überstrom anzeigendes Signal Ei wird an den Schutzschaltungsblock 6 abgegeben. Da das einen Überstrom anzeigende Signal Ei in den Schutzschaltungsblock 6 eingespeist wird, gibt der Schutzschaltungsblock 6 ein Fehlersignal (Signal Fo) S9 für das Leistungs-Halbleitermodul 3 an den Eingangsanschluss (Cin) zum Detektieren eines Überstroms und den Ausgangsanschluss (VOT) für eine Temperaturinformation ab, wie durch Pfeile angegeben ist.
4 ist ein Ersatzschaltbild, das eine Konfiguration des Schutzschaltungsblocks 6 veranschaulicht. Der Schutzschaltungsblock 6 enthält einen Operationsverstärker 11, eine Gleichstrom-(DC-)Stromquelle 12, einen Schalter 13, eine Fehlerdetektionsschaltung 14 und Widerstände 15, 16 und 17.
Zusätzlich zu dem einen Überstrom anzeigenden Signal Ei empfängt die im Schutzschaltungsblock 6 enthaltene Fehlerdetektionsschaltung 14 ein Signal zum Überwachen oder Schützen des Leistungs-Halbleitermoduls 3 wie etwa ein Signal ST, das eine Temperatur des Leistungs-Halbleitermoduls 3 angibt, eine Stromquellenspannung Vcc einer Steuerung usw. Der Operationsverstärker 11 verarbeitet eine Spannung, die auf einer Temperatur basiert, die von einem (nicht dargestellten) Temperatursensor eingegeben wird, der mit einem Anschluss Tin verbunden ist, und gibt eine Temperaturinformation an den Anschluss VOT aus. Der Operationsverstärker 11 verstärkt invers eine Spannung des Temperatursensors (z.B. kann ein Temperatursensor genutzt werden, der negative Temperaturcharakteristiken aufweist, die einen Abfall einer Durchlassspannung einer Diode nutzen) von einem Anschluss Tin unter Verwendung einer Referenzspannung Ref2 als Referenz und gibt die invers verstärkte Spannung vom Anschluss VOT ab. Mit anderen Worten wird bei einer Zunahme der Temperatur des Leistungs-Halbleitermoduls 3 eine höhere analoge Spannung vom Anschluss VOT abgegeben. Wenn bestimmt wird, dass ein abnormaler Betrieb wie etwa ein Überstrom, eine Überhitzung, ein Abfall der Stromquellenspannung einer Steuerung usw. aufgetreten ist, sendet die in dem Schutzschaltungsblock 6 enthaltene Fehlerdetektionsschaltung 14 ein Ausgangssperrsignal S8 an das Trenn-Gate 7G und veranlasst, dass der Schalter 13 leitet, um das Fehlersignal S9 abzugeben.
Der Operationsverstärker 11 hat eine vergleichsweise hohe Ausgangsimpedanz. Im Gegensatz dazu hat die DC-Stromquelle 12 eine ausreichend niedrige Ausgangsimpedanz.
5 ist ein Diagramm, das eine Eingangsspannung gegen eine Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 11 zeigt. Das vom Operationsverstärker 11 abgegebene Signal ST wird als ein analoges Spannungssignal außerhalb des Leistungs-Halbleitermoduls 3 erkannt. Wie in 5 gezeigt ist, ist der Ausgangsbereich des Signals ST durch einen Begrenzer begrenzt. Konkret ist eine obere Grenze der Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 11 auf eine Spannung VLU begrenzt, und eine untere Grenze der Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 11 ist auf eine Spannung VLL begrenzt. Ein Ausgangsspannungsbereich eines normalen Anschlusses VOT liegt zwischen der oberen Grenze und der unteren Grenze. Ein normaler Bereich ist definiert für eine normale Temperaturdetektionsspannung, und die Spannung des Signals S9 ist eine, die der Operationsverstärker 11 nicht abgeben kann, oder eine, die in einen abnormalen Bereich des Operationsverstärkers 11 fällt. Ein Anlegen dieser Spannung mit einer niedrigen Impedanz an den Anschluss VOT kann eine Kollision des Temperaturdetektionssignals und des Fehlersignals vermeiden, was ermöglicht, dass das Temperaturdetektionssignal und das Fehlersignal von einem Anschluss VOT sicher abgegeben werden. In dem in 5 gezeigten Beispiel weist das Signal S9 einen Spannungsbereich oberhalb des Ausgangsbereichs des normalen VOT auf. Das Temperaturdetektionssignal und das Fehlersignal können jedoch von einem Anschluss VOT abgegeben werden, auch wenn der Spannungsbereich des Signals S9 unter dem Ausgangsbereich des normalen VOT liegt.
Mit anderen Worten ist, wie in 3 bis 4 gezeigt ist, der Anschluss, der das Fehlersignal abgibt, der Anschluss, welcher ein analoges Signal abgibt, das eine Ausgabe des Operationsverstärkers 11 ist, und die Steuerschaltung 2 legt das Fehlersignal als einen analogen Wert an den Analogsignalanschluss an.
Man beachte, dass Signal S9 auf weder hoch aktiv noch niedrig aktiv beschränkt ist. Insbesondere wenn die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse und der Fehlersignal-Ausgangsanschluss gemeinsam genutzt werden, kann die Polarität einer Hoch/Niedrig-Logik für das Signal S9 so gewählt werden, dass die in den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen erforderlichen Funktionalitäten nicht behindert werden.
6 ist ein Wellenformdiagramm, um eine Betriebssequenz des Leistungs-Halbleitermoduls 3 gemäß Ausführungsform 1 zu veranschaulichen. Bezug nehmend auf 6 wird, während sich das Eingangssignal PWM_IN zu einer Zeit t1 von Niedrig nach Hoch ändert, eine Gatespannung VG aktiviert. Hier überschreitet zur Zeit t2 das Potential am Anschluss Cin die Spannung Ref, worauf ein abnormaler Betrieb (Überstrom) detektiert wird. Da der abnormale Betrieb detektiert wird, ändert der Schutzschaltungsblock 6 das Ausgangssperrsignal S8 und das Signal S9 für einen abnormalen Betrieb von Niedrig nach Hoch. Als Antwort darauf wird die Gatespannung VG deaktiviert (auf Niedrig geändert), und eine Spannung, die eine obere Grenze VLU einer Ausgabe des Operationsverstärkers 11 in 5 übersteigt, wird vom Anschluss VOT abgegeben. Zur Zeit t3 werden, auch wenn ein Eingangssignal PWM_IN sich von Hoch nach Niedrig ändert, das Ausgangssperrsignal S8 und das Signal S9 für einen abnormalen Betrieb aktiviert (hoch) gehalten, bis der Fehler überwunden ist oder die Stromquellenspannung ausgeschaltet wird.
Wie oben beschrieben wurde, gibt das Leistungs-Halbleitermodul 3 gemäß Ausführungsform 1 das Fehlersignal S9 an den Anschluss Cin, welcher ein Eingangsanschluss ist, oder den Anschluss VOT ab, welcher ein Ausgangsanschluss für die Temperaturinformation ist. Dies ermöglicht, dass das Fehlersignal abgegeben wird, so dass der abnormale Betrieb an einer externen Schaltung erkennbar ist, ohne die I/O-Fähigkeiten des Anschlusses Cin und Anschlusses VOT zu beeinträchtigen. Folglich kann ein zum Abgeben der Fehlersignale zweckbestimmter Anschluss eliminiert werden.
Ausführungsform 2
In Ausführungsform 1 werden das Fehlersignal S9 und das Ausgangssperrsignal S8 basierend auf dem gleichen Signal erzeugt. In Ausführungsform 2 wird ein Fehlersignal S9 länger als ein Ausgangssperrsignal S8 abgegeben, wodurch die Detektion abnormaler Bedingungen des Leistungs-Halbleitermoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung erleichtert wird.
7 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine Konfiguration eines Schutzschaltungsblocks 6A gemäß Ausführungsform 2 veranschaulicht. Der in 7 dargestellte Schutzschaltungsblock 6A enthält anstelle der Fehlerdetektionsschaltung 14 in der Konfiguration des in 4 dargestellten Schutzschaltungsblocks 6 eine Fehlerdetektionsschaltung 14A.
Die Fehlerdetektionsschaltung 14A gibt ein Signal S8A, um zu veranlassen, dass der Schalter 13 leitet, zusätzlich zum Sperrsignal S8 ab. Das Fehlerdetektionssignal 14A gibt ein längeres Fehlersignal S8A als das Ausgangssperrsignal S8 ab.
8 ist ein Wellenformdiagramm, das eine Operation eines Leistungs-Halbleitermoduls gemäß Ausführungsform 2 veranschaulicht. Operationen zu Zeiten t1 bis t3 in 8 sind die gleichen wie jene in 6, und somit wird deren Beschreibung nicht wiederholt. In 8 ändert die Fehlerdetektionsschaltung 14A das Ausgangssperrsignal S8 von Hoch nach Niedrig zur Zeit t4, zu welcher Zeit ein Signal S9 (und S8A) für einen abnormalen Betrieb hochgehalten wird. Zu einer Zeit t4A, die später als die Zeit t4 liegt, ändert dann die Fehlerdetektionsschaltung 14A das Signal (S9 und S8A) für einen abnormalen Betrieb von Hoch nach Niedrig.
Falls beispielsweise ein Controller zum Überwachen des Leistungs-Halbleitermoduls gemäß Ausführungsform 2 einen Analog-Digital-Wandler (AD-Wandler) nutzt, um ein Fehlersignal an einem Anschluss VOT zu detektieren, braucht es länger, den Fehler zu erkennen, als das Verfahren, um eine Kante eines Logikübergangs des Fehlersignals S9 als eine abnormale Bedingung zu erkennen. Auf der anderen Seite ist es wünschenswert, dass das Ausgangssperrsignal S8 so gesteuert wird, dass der Ausgang so kurz wie möglich gesperrt ist.
Das Verfahren zum Steuern des Ausgangssperrsignals S8 und des Signals S9 für einen abnormalen Betrieb gemäß der in Ausführungsform 2 beschriebenen Sequenz ist in solch einem Fall besonders effektiv und kann beispielsweise eine Bearbeitungszeit für den AD-Wandler sicherstellen.
Ausführungsform 3
In Ausführungsform 2 wird das Fehlersignal S9 länger als das Ausgangssperrsignal S8 abgegeben. In Ausführungsform 3 wird jedoch das Fehlersignal S9 kürzer als ein Ausgangssperrsignal S8 abgegeben, wodurch ein Leistungsverbrauch des Leistungs-Halbleitermoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung verringert wird.
Während der Schutzschaltungsblock 6A in 7 in Ausführungsform 3 verwendet werden kann, gibt die Fehlerdetektionsschaltung 14A ein Fehlersignal S8A ab, das kürzer als das Ausgangssperrsignal S8 ist.
9 ist ein Wellenformdiagramm, das eine Operation eines Leistungs-Halbleitermoduls gemäß Ausführungsform 3 veranschaulicht. Operationen zu Zeiten t1 bis t3 in 9 sind die gleichen wie jene in 6, und somit wird deren Beschreibung nicht wiederholt. In 9 ändert die Fehlerdetektionsschaltung 14A das Ausgangssperrsignal S8 von Hoch nach Niedrig zu einer Zeit t4, wohingegen die Fehlerdetektionsschaltung 14A ein Signal S9 (und S8A) für einen abnormalen Betrieb zu einer Zeit t4B vor der Zeit t4 von Hoch nach Niedrig ändert.
Ein Anlegen des Fehlersignals S9 an eine Schaltung mit niedriger Impedanz erhöht einen Leistungsverbrauch einer Stromquelle 12 für das Fehlersignal S9, was Leistung ungeachtet der Größenordnung einer Leistung verbraucht, die von der Gate-Treiberschaltung 7 genutzt wird, um das Gate anzusteuern. Wenn das Fehlersignal S9 an einen analogen Ausgangsanschluss VOT wie in 7 gezeigt abgegeben wird, verbraucht die Gate-Treiberschaltung 7 signifikant hohe Leistung verglichen mit der Leistung, die die Gate-Treiberschaltung 7 normalerweise verbraucht. Somit ist ein Reduzieren der Aktivierungszeit des Fehlersignals S9 effektiv. Die Sequenz, wie sie in 9 gezeigt, ist beispielsweise effektiv, wenn das Fehlersignal S9 an den Anschluss abgegeben wird, ohne eine Ausgangstreiberschaltung mit einem Ausgangsanschluss niedriger Impedanz abzuschalten, oder wenn eine verhältnismäßig hohe Leistung erforderlich ist, um das Fehlersignal S9 an einen Anschluss mit einer niedrigen externen Impedanz des Leistungs-Halbleitermoduls wie etwa einen Anschluss PWM_IN oder einen Anschluss Cin sicher abzugeben.
Aufgrund der Tatsache, dass das Fehlersignal eine kürzere Signalbreite hat als die Dauer, während der eine Ausgabe des Leistungs-Halbleiterelements 1 gesperrt ist, kann außerdem der Betrag an Leistung, die von einer Steuerschaltung 2 verbraucht wird, welche das Leistungs-Halbleiterelement 1 steuert, reduziert werden, und die Größe der Schaltungsdimension der Steuerschaltung 2 kann reduziert werden.
Ausführungsform 4
10 ist ein Ersatzschaltbild, das eine Konfiguration eines Leistungs-Halbleitermoduls gemäß Ausführungsform 4 veranschaulicht. In der Konfiguration der Ausführungsform 1, die in 3 gezeigt ist, ist der Schutzschaltungsblock 6B so konfiguriert, dass der Anschluss PWM_IN durch das Fehlersignal S9 angesteuert wird. Durch Anpassen der Polarität eines Eingangssignals einer Gate-Treiberschaltung 7 und der Polarität des Signals S9, so dass das Leistungs-Halbleiterelement 1 aus ist, wenn Signal S9 aktiviert ist, kann das Fehlersignal S9 mit einem Sperrsignal S8 zum Sperren des Leistungs-Halbleiterelements 1 gemeinsam genutzt werden, wodurch eine Eliminierung des Trenn-Gates 7G ermöglicht wird.
In dieser Konfiguration wird ein auf eine Temperatur des Leistungs-Halbleitermoduls gemäß Ausführungsform 4 bezogenes Signal von einem Anschluss VOT abgegeben. Im Fall eines Fehlers wird das Fehlersignal von einem Anschluss PWM_IN abgegeben.
Ausführungsform 5
In Ausführungsform 1 ist der Anschluss, der zum Abgeben der Fehlersignale zweckbestimmt ist, nicht notwendig. Eine Verwendung des Anschlusses VOT allein, um die Fehlersignale abzugeben, kann jedoch die Komplexität anderer Schaltungen zum Detektieren des Fehlersignals erhöhen.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, kann das Fehlersignal in der Länge variiert oder für jeden abnormalen Betrieb moduliert werden, um einen Typ des abnormalen Betriebs oder einen Grad der Anomalie zu identifizieren, und dann vom Anschluss Fo abgegeben werden. 11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel 1 des Fehlersignals (Variationen der Länge des Signals) zeigt. Signale Fo1, Fo2 und Fo3 haben verschiedene Pulsweiten, die verschiedene abnormale Betriebe bzw. Betriebszustände angeben. 12 ist ein Diagramm, das ein Beispiel 2 des Fehlersignals (das Signal ist moduliert) zeigt. Signale Fo11, Fo12 und Fo13 sind pulsweitenmodulierte (PWM) Signale, die verschiedene abnormale Betriebszustände angeben.
Um solche Fehlersignale zu nutzen, verbraucht die Empfangsseite der Signale viele Ressourcen wie etwa einen Zeitgeber zur Zeitmessung, um die Signale zu verarbeiten, und eine unmittelbare Bestimmung des abnormalen Betriebs ist schwierig. Somit besteht ein Bedarf an einem Verfahren, um den abnormalen Betrieb sofort zu identifizieren.
Die Identifizierung des abnormalen Betriebs an der Empfangsseite wird erleichtert, indem die Fehlersignale zusätzlich zu dem gemeinsam genutzten Anschluss von mehreren Anschlüssen abgegeben werden, während der Anschluss, der zum Abgeben von Fehlersignalen zweckbestimmt ist, reserviert ist.
13 ist ein Ersatzschaltbild, das eine Konfiguration eines Schutzschaltungsblocks 6C gemäß Ausführungsform 5 veranschaulicht. Der Schutzschaltungsblock 6C, der in 13 gezeigt ist, enthält anstelle der Fehlerdetektionsschaltung 14 in der Konfiguration des in 4 gezeigten Schutzschaltungsblocks 6 eine Fehlerdetektionsschaltung 14C und enthält zusätzlich einen Schalter 13B, um einen Anschluss Cin auf Hoch zu fixieren. Der Spannungswert einer Stromquelle 12, wenn er hoch ist, ist ein Spannungswert, der höher als die obere Grenze VLU ist, wie unter Bezugnahme auf 5 beschrieben wurde. Das Leistungs-Halbleitermodul gemäß dieser Variante ist mit einem Anschluss Fo versehen, der zum Abgeben von Fehlersignalen zweckbestimmt ist. Neben dem Sperrsignal S8 gibt die Fehlerdetektionsschaltung 14C ein Signal S8A zum Aktivieren eines Fehlersignals S9, ein Signal S8B zum Ändern des Anschlusses Cin auf Hoch und ein Signal S8C zum Ändern des Anschlusses Fo auf Hoch ab.
Die Fehlerdetektionsschaltung 14C ist dafür konfiguriert: ein Fehlersignal an allein den Anschluss Cin abzugeben, wenn die Fehlerdetektionsschaltung 14C zum Beispiel einen Überstrom (Signal Ei) detektiert; ein Fehlersignal an allein einen Anschluss VOT abzugeben, wenn die Fehlerdetektionsschaltung 14C einen Überhitzungsfehler (Signal ST) detektiert; und ein Fehlersignal an den Anschluss Fo auf einen Fehler eines Abfalls der Stromquellenspannung Vcc einer Steuerung hin abzugeben. Schlechthin ermöglicht eine Verwendung eines verschiedenen Anschlusses zum Abgeben eines Fehlersignals gemäß einem verschiedenen Typ des abnormalen Betriebs, mehrere Arten einer Anomalität separat mitzuteilen, ohne ein komplexes Signal wie in 11 und 12 gezeigt zu verwenden, und ermöglicht auf eine Abgabe eines Fehlersignals hin ohne eine Verzögerung eine Identifizierung eines abnormalen Betriebs.
Gemäß Ausführungsform 5 ermöglicht die Verwendung mehrerer Eingangs- und Ausgangsanschlüsse eine Identifizierung von Fehlern und erweitert identifizierbare Fehlertypen unter Einschluss des Anschlusses Fo.
Ausführungsform 6
Die vorliegende Ausführungsform ist ein Leistungswandler, der das Leistungs-Halbleitermodul gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen 1 bis 5 nutzt. Obgleich die vorliegende Offenbarung nicht auf einen bestimmten Leistungswandler beschränkt ist, wird im Folgenden Ausführungsform 6 unter Bezugnahme auf einen Dreiphasen-Inverter, der die vorliegende Offenbarung nutzt, beschrieben.
Der Leistungswandler gemäß Ausführungsform 6 weist das Leistungs-Halbleitermodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 auf und enthält eine primäre Umwandlungsschaltung, die eingespeiste Leistung umwandelt, und eine Steuerschaltung, die an die primäre Umwandlungsschaltung ein Steuersignal abgibt, das die primäre Umwandlungsschaltung steuert.
14 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Leistungsumwandlungssystems veranschaulicht, das den Leistungswandler gemäß der vorliegenden Ausführungsform nutzt.
Das in 14 gezeigte Leistungsumwandlungssystem enthält eine Stromquelle 100, einen Leistungswandler 200 und eine Last 300. Die Stromquelle 100 ist eine Gleichstrom-(DC-)Stromquelle und stellt dem Leistungswandler 200 DC-Leistung bereit. Die Stromquelle 100 kann verschiedene Arten von Stromquellen einschließen. Beispielsweise kann die Stromquelle 100 ein DC-System, eine Solarbatterie oder eine Speicherbatterie sein oder kann eine Gleichrichterschaltung oder ein AC/DC-Wandler sein, der mit einem Wechselstrom-(AC-)System verbunden ist. Die Stromquelle 100 kann auch ein DC/DC-Wandler sein, der die vom DC-System abgegebene DC-Leistung in eine vorbestimmte Leistung umwandelt.
Der Leistungswandler 200 ist ein zwischen die Stromquelle 100 und die Last 300 geschalteter Dreiphasen-Inverter. Der Leistungswandler 200 wandelt die von der Stromquelle 100 bereitgestellte DC-Leistung in AC-Leistung um und stellt der Last 300 die AC-Leistung bereit. Wie in 14 gezeigt ist, enthält der Leistungswandler 200 eine primäre Umwandlungsschaltung 201, die die DC-Leistung in AC-Leistung umwandelt und die AC-Leistung abgibt, und eine Steuerschaltung 203. die ein Steuersignal, das die primäre Umwandlungsschaltung 201 steuert, an die primäre Umwandlungsschaltung 201 abgibt.
Die Last 300 ist ein dreiphasiger Elektromotor, der mit der vom Leistungswandler 200 bereitgestellten AC-Leistung angetrieben wird. Man beachte, dass die Last 300 nicht auf eine bestimmte Anwendung beschränkt ist und ein an verschiedenen elektrischen Vorrichtungen montierter Elektromotor ist und beispielsweise als ein Elektromotor für Hybrid-Automobile oder Elektro-Automobile, Schienenfahrzeuge, Lifte oder eine Klimaanlage verwendet wird.
Im Folgenden wird der Leistungswandler 200 im Detail beschrieben. Die primäre Umwandlungsschaltung 201 enthält Schaltelemente und (nicht dargestellte) Freilaufdioden, und die Schaltelemente schalten, und dadurch wandelt die primäre Umwandlungsschaltung 201 die von der Stromquelle 100 bereitgestellte DC-Leistung in AC-Leistung um und stellt der Last 300 die AC-Leistung bereit. Obgleich es verschiedene spezifische Schaltungskonfigurationen für die primäre Umwandlungsschaltung 201 gibt, ist die primäre Umwandlungsschaltung 201 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Dreiphasen-Vollbrückenschaltung, die sechs Schaltelemente und sechs Freilaufdioden enthalten kann, die zu den jeweiligen Schaltelementen antiparallel sind. Die primäre Umwandlungsschaltung 201 enthält ein Halbleitermodul 202. Das Halbleitermodul 202 enthält das Leistungs-Halbleitermodul gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 5. Je zwei Schaltelemente unter den sechs Schaltelementen sind in Reihe geschaltet und bilden einen oberen oder unteren Arm, und die oberen und unteren Arme bilden jeweils jede Phase (U-Phase, V-Phase, W-Phase) der Vollbrückenschaltung. Die Ausgangsanschlüsse der oberen und unteren Arme, das heißt drei Ausgangsanschlüsse der primären Umwandlungsschaltung 201, sind mit der Last 300 verbunden.
Wie in den Ausführungsformen 1 bis 5 beschrieben ist, ist außerdem eine (nicht dargestellte) Treiber- bzw. Ansteuerschaltung zum Ansteuern jedes Schaltelements im Halbleitermodul 202 eingebaut, und somit enthält die primäre Umwandlungsschaltung 201 eine Ansteuerschaltung.
Die Ansteuerschaltung erzeugt ein Ansteuersignal zum Ansteuern eines in der primären Umwandlungsschaltung 201 enthaltenen Schaltelements und stellt das Ansteuersignal einer Steuerelektrode des Schaltelements bereit, das in der primären Umwandlungsschaltung 201 enthalten ist. Konkret gibt die Ansteuerschaltung an die Steuerelektrode jedes Schaltelements ein Ansteuersignal, um das Schaltelement in einen Ein-Zustand zu bringen, und ein Ansteuersignal, um das Schaltelement in einen Aus-Zustand zu bringen, gemäß dem Steuersignal von der Steuerschaltung 203 ab, wie im Folgenden beschrieben wird. Um das Schaltelement in dem Ein-Zustand zu halten, ist das Ansteuersignal ein Spannungssignal (Ein-Signal), das gleich einer Schwellenspannung des Schaltelements oder größer ist. Um das Schaltelement in dem Aus-Zustand zu halten, ist das Ansteuersignal ein Spannungssignal (ein Aus-Signal), das gleich der Schwellenspannung des Schaltelements oder geringer ist.
Die Steuerschaltung 203 steuert das in der primären Umwandlungsschaltung 201 enthaltene Schaltelement, so dass der Last 300 eine gewünschte Leistung bereitgestellt wird. Konkret berechnet die Steuerschaltung 203 eine Zeit (Ein-Zeit), zu der jedes, in der primären Umwandlungsschaltung 201 enthaltene Schaltelement im Ein-Zustand sein sollte, basierend auf einer der Last 300 bereitzustellenden Leistung. Beispielsweise kann die Steuerschaltung 203 die primäre Umwandlungsschaltung 201 steuern, indem eine PWM-Steuerung durchgeführt wird, in der die Ein-Zeit der Schaltelemente gemäß einer an das Schaltelement abzugebenden Spannung moduliert wird. Die Steuerschaltung 203 gibt dann einen Steuerbefehl (das Steuersignal) an die in der primären Umwandlungsschaltung 201 enthaltene Ansteuerschaltung für jeden Zeitpunkt ab, so dass zu dem Zeitpunkt das Ein-Signal an ein Schaltelement abgegeben wird, das im Ein-Zustand sein soll, und das Aus-Signal an ein Schaltelement abgegeben wird, das im Aus-Zustand sein soll. Die Ansteuerschaltung gibt gemäß dem Steuersignal das Ein-Signal oder Aus-Signal als das Ansteuersignal an die Steuerelektrode jedes Schaltelements ab.
Da der Leistungswandler gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Leistungs-Halbleitermodul gemäß den Ausführungsformen 1 bis 5 als die Schaltelemente und die Freilaufdioden, die in der primären Umwandlungsschaltung 201 enthalten sind, nutzt, kann eine Größenreduzierung des Leistungswandlers durch eine reduzierte Anzahl der Anschlüsse des Leistungs-Halbleitermoduls erreicht werden.
Die vorliegende Ausführungsform wurde unter Bezugnahme auf eine Anwendung der vorliegenden Offenbarung auf den Dreiphasen-Inverter mit zwei Niveaus beschrieben. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Offenbarung ist auf verschiedene Leistungswandler anwendbar. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Leistungswandler ein Leistungswandler mit zwei Niveaus. Der Leistungswandler kann jedoch ein Leistungswandler mit drei Niveaus oder mehreren Niveaus sein, und die vorliegende Offenbarung kann auf einen einphasigen Inverter angewendet werden, um einer einphasigen Last Leistung bereitzustellen. Die vorliegende Offenbarung ist auch anwendbar auf einen DC/DC-Wandler oder AC/DC-Wandler, um zum Beispiel einer DC-Last Leistung bereitzustellen.
Der Leistungswandler, der die vorliegende Offenbarung nutzt, ist nicht auf den Fall beschränkt, in dem die oben erwähnte Last ein Elektromotor ist, und der Leistungswandler kann als beispielsweise eine Stromquelle für eine Elektroerosionsmaschine oder eine Laserstrahlmaschine oder eine Kochvorrichtung mit induktiver Heizung oder ein System zur kontaktlosen Leistungseinspeisung genutzt werden und kann ferner als ein Leistungskonditionierer eines photovoltaischen Systems, eines Systems zur Speicherung von Elektrizität usw. verwendet werden.
Obgleich die vorliegende Offenbarung im Detail beschrieben und veranschaulicht wurde, versteht es sich offensichtlich, dass selbige nur zur Veranschaulichung und als Beispiel dient und nicht im Sinne einer Beschränkung genommen werden soll, wobei der Umfang der vorliegenden Offenbarung durch die Begriffe der beigefügten Ansprüche interpretiert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP H898505 [0005, 0006]

Claims

Leistungs-Halbleitermodul (3), umfassend: ein Leistungs-Halbleiterelement (1); eine Steuerschaltung (2), die dafür konfiguriert ist, das Leistungs-Halbleiterelement (1) zu steuern; und einen ersten Anschluss (VOT), wobei im Fall eines Fehlers in dem Leistungs-Halbleiterelement (1) oder dem Leistungs-Halbleitermodul (3) die Steuerschaltung (2) eine Steuerelektrode des Leistungs-Halbleiterelements (1) deaktiviert und ein Fehlersignal, das das Ereignis des Fehlers in dem Leistungs-Halbleitermodul (3) anzeigt, von dem ersten Anschluss (VOT/PWM_IN) abgibt; und wenn in dem Leistungs-Halbleiterelement (1) und dem Leistungs-Halbleitermodul (3) kein Fehler vorliegt, die Steuerschaltung (2) den ersten Anschluss (VOT) für andere Anwendungen nutzt.
Leistungs-Halbleitermodul nach Anspruch 1, wobei das Fehlersignal, das von der Steuerschaltung (2) über den ersten Anschluss abgegeben wird, eine Signalbreite hat, die länger als eine Dauer einer Deaktivierung der Steuerelektrode des Leistungs-Halbleiterelements durch die Steuerschaltung (2) ist.
Leistungs-Halbleitermodul nach Anspruch 1, wobei das Fehlersignal, das von der Steuerschaltung (2) über den ersten Anschluss abgegeben wird, eine Signalbreite aufweist, die kürzer als eine Dauer einer Deaktivierung der Steuerelektrode des Leistungs-Halbleiterelements durch die Steuerschaltung (2) ist.
Leistungs-Halbleitermodul nach Anspruch 1, wobei der erste Anschluss (PWM_IN) ein Eingangsanschluss zum Anlegen eines Pulsweitenmodulations-Signals an das Leistungs-Halbleiterelement ist, und das Fehlersignal so konfiguriert ist, dass es zu einer Zeit, zu der ein Fehler mitgeteilt wird, eine Polarität hat, die einem inaktivierten Zustand des Pulsweitenmodulations-Signals entspricht.
Leistungs-Halbleitermodul nach Anspruch 1, wobei der erste Anschluss (VOT) ein Analogsignal-Ausgangsanschluss ist, und die Steuerschaltung (2) das Fehlersignal als einen analogen Wert an den Analogsignal-Ausgangsanschluss anlegt.
Leistungswandler, umfassend: eine primäre Umwandlungsschaltung (201), das das Leistungs-Halbleitermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist und dafür konfiguriert ist, eingespeiste Leistung umzuwandeln; und eine Steuerschaltung (203), die dafür konfiguriert ist, an die primäre Umwandlungsschaltung ein Steuersignal abzugeben, das die primäre Umwandlungsschaltung steuert.