DE20004909U1 - power module - Google Patents
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Description
DR.-ING. ULRICH KNOBLAUCH**' DR.-ING. ULRICH KNOBLAUCH**'
DR.-ING. ANDREAS KNOBLAUCH 60322 FR AN KFU rt / &mgr; a. &ngr; 17. März 2000 DR.-ING. ANDREAS KNOBLAUCH 60322 FR AN KFU rt / μgr; a . &ngr; 17 March 2000
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Die Erfindung betrifft ein Leistungsmodul mit einem Leistungsteil, wenigstens einem Stromfühler und einer digitalen Steuervorrichtung, die entweder innerhalb des Leistungsmoduls angeordnet ist oder außerhalb des Leistungsmoduls angeordnet und über Anschlüsse am Leistungsmodul mit dem Leistungsmodul verbindbar ist.The invention relates to a power module with a power part, at least one current sensor and a digital control device, which is either arranged inside the power module or outside the power module and can be connected to the power module via connections on the power module.
Bei einem derartigen Leistungsmodul ist der Leistungsteil durch die Steuervorrichtung zur Regelung der Spannung, der Leistung oder Frequenz (Drehzahl) eines Gleichstrom- oder Wechselstromverbrauchers, zumeist eines Motors, in Abhängigkeit von dem gemessenen Verbraucherstrom steuerbar. Das Leistungsmodul ist zumeist eine hochintegrierte Schaltungsanordnung und wird auch als "intelligentes" Leistungsmodul, Intelligent Power Module (IPM), bezeichnet. In einem solchen Leistungsmodul können Verbraucherströme von bis zu 1000 A auftreten. Dementsprechend treten hohe Wärmeverluste auf. Um die Verlustwärme abzuleiten, werden die Bauteile des 0 Leistungsteils (der Endstufe) des Leistungsmoduls aufIn such a power module, the power section can be controlled by the control device to regulate the voltage, power or frequency (speed) of a direct current or alternating current consumer, usually a motor, depending on the measured consumer current. The power module is usually a highly integrated circuit arrangement and is also referred to as an "intelligent" power module, Intelligent Power Module (IPM). Consumer currents of up to 1000 A can occur in such a power module. Accordingly, high heat losses occur. In order to dissipate the heat loss, the components of the 0 power section (the output stage) of the power module are
DRESDNER &Bgr;&Lgr;&Ngr;&Kgr;· PRANKFUWV.M.· 2^3003080O· JEjCZ 5$&Ogr;800&bgr;# 'g.W.I.F.T.-POSTBANK FRANKFURT/M. 34 25-6O5 (BLZ 50010&Ogr;60)DRESDNER &Bgr;&Lgr;&Ngr;&Kgr;· PRANKFUWV.M.· 2^3003080O· JEjCZ 5$&Ogr;800&bgr;# 'g.W.I.F.T.-POSTBANK FRANKFURT/M. 34 25-6O5 (BLZ 50010&Ogr;60)
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einem gut leitenden Substrat, zumeist einer Kupferplatte, elektrisch isoliert aufgebracht. Ein bekanntes Verfahren ist das Direct Copper Bondung (DCB), bei dem Leiterbahnen und·Leistungsschaltelemente, wie IGBTs und MOSFETs, unter Zwischenschaltung einer dünnen elektrischen Isolationsschicht aus wärmeleitender Keramik auf der Kupferplatte aufgebracht werden, die zur Wärmeableitung dient.a highly conductive substrate, usually a copper plate, applied in an electrically insulated manner. A well-known process is direct copper bonding (DCB), in which conductor tracks and power switching elements, such as IGBTs and MOSFETs, are applied to the copper plate with a thin electrical insulation layer made of thermally conductive ceramic interposed, which serves to dissipate heat.
Um den Strom möglichst verlustfrei zu messen, wird der Spannungsabfall an dem ohmschen Eigenwiderstand einer Meßstrecke (eines Abschnitts) einer Versorgungsleitung gemessen. Dieser Eigenwiderstand ist jedoch auch bei genau bemessener Länge der Meßstrecke nicht immer konstant. So kann er in Abhängigkeit von der Temperatur und Herstellungstoleranzen des Querschnitts der Meßstrecke unterschiedlich sein. Die Folge sind Meßfehler.In order to measure the current with as little loss as possible, the voltage drop is measured at the ohmic resistance of a measuring section (a section) of a supply line. However, this resistance is not always constant, even if the length of the measuring section is precisely measured. It can vary depending on the temperature and manufacturing tolerances of the cross-section of the measuring section. This results in measurement errors.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Leistungsmodul der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem Meßfehler aufgrund von Temperaturschwankungen und Maßtoleranzen einer Meßstrecke einer Versorgungsleitung, an der ein Maß für den zu messenden Strom abgegriffen wird, weitgehend vermieden werden. 25The invention is based on the object of specifying a power module of the type mentioned at the beginning, in which measurement errors due to temperature fluctuations and dimensional tolerances of a measuring section of a supply line, from which a measure of the current to be measured is taken, are largely avoided. 25
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Steuervorrichtung mit einem im Leistungsmodul angebrachten Speicher über einen Datenbus in Austauschverbindung steht, und daß ein Korrekturfaktor, der der 0 Herstellungstoleranz des Stromfühlers entspricht, im Speicher gespeichert istAccording to the invention, this object is achieved in that the control device is in exchange connection with a memory installed in the power module via a data bus, and in that a correction factor corresponding to the 0 manufacturing tolerance of the current sensor is stored in the memory.
Bei dieser Lösung werden selbsttätig Meßfehler durch eine vor der Inbetriebnahme des Leistungsmoduls mittels eines durch wenigstens eine Versorgungsleitung geleite-With this solution, measurement errors are automatically corrected by a voltage measurement conducted through at least one supply line before the power module is put into operation.
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ten Stroms vorbekannter Stärke durchgeführte Testmessung dadurch ausgeglichen, daß aus dem Testmeßergebnis der Korrekturfaktor ermittelt und im Speicher abgelegt und während des Betriebs durch die Steuervorrichtung aus dem Speicher abgerufen und zur Korrektur der während des Betriebs durchgeführten Strommessungen herangezogen wird.current of known magnitude is compensated for by determining the correction factor from the test measurement result and storing it in memory; during operation, the correction factor is retrieved from memory by the control device and used to correct the current measurements carried out during operation.
Der Stromfühler kann als eine Meßstrecke einer Leiterbahn ausgebildet sein und der Korrekturfaktor der Herstellungstoleranz dieser Meßstrecke, insbesondere einer Abweichung des Querschnitts der Leiterbahn von einem Nennwert, ent sprechen.The current sensor can be designed as a measuring section of a conductor track and the correction factor can correspond to the manufacturing tolerance of this measuring section, in particular a deviation of the cross-section of the conductor track from a nominal value.
Insbesondere kann das Leistungsmodul einen Temperaturfühler aufweisen und die Steuervorrichtung jeden durch den Stromfühler ermittelten Meßwert in Abhängigkeit von der durch den Temperaturfühler ermittelten augenblicklichen Temperatur mit einem von der Steuervorrichtung 0 errechneten oder im Speicher gespeicherten Korrekturfaktor multiplizieren, der die Abhängigkeit des Meßwerts des Stromfühlers von der Temperatur berücksichtigt. In particular, the power module can comprise a temperature sensor and the control device can multiply each measured value determined by the current sensor as a function of the instantaneous temperature determined by the temperature sensor by a correction factor calculated by the control device or stored in the memory, which takes into account the dependence of the measured value of the current sensor on the temperature.
Sodann ist es günstig, wenn der Speicher neben Speicherabschnitten für die Meßwerte von Temperatur und Strom sowie den Korrekturfaktor weitere Speicherabschnitte für Kenndaten, wie sie auf Typenschildern angegeben werden, Fertigungsdaten, wie Losnummern, Daten 0 von Komponenten, Antriebsparameter, Betriebsereignisse, wie Daten extremer Lastsituationen und Störungsdaten, wie Defekte, aufweist. Das hat bei der Herstellung den Vorteil, daß derselbe Speicher bei verschiedenen Leistungsteilen eingesetzt werden kann. Ferner kann für 5 Reparaturzwecke ein "Logbuch" über ReparaturvorgängeIt is also advantageous if the memory, in addition to memory sections for the measured values of temperature and current and the correction factor, has further memory sections for characteristic data as indicated on the type plates, production data such as batch numbers, component data, drive parameters, operating events such as data on extreme load situations and fault data such as defects. This has the advantage during production that the same memory can be used for different power units. Furthermore, a "logbook" of repair processes can be created for repair purposes.
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und Grenzwertüberschreitungen gespeichert werden. Um die Betriebssicherheit des Moduls zu erhöhen, können Daten, die normalerweise in dem Speicher der digitalen Steuervorrichtung gespeichert sind, zusätzlich in dem Speicher gespeichert sein. So kann bei einer Auswechslung der Steuervorrichtung die neue Steuervorrichtung die alten Daten aus dem Speicher in ihren Speicher übernehmen.and limit value violations are stored. To increase the operational reliability of the module, data that is normally stored in the memory of the digital control device can also be stored in the memory. This means that if the control device is replaced, the new control device can transfer the old data from the memory to its memory.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.The invention and its further developments are described in more detail below with reference to the accompanying drawing of a preferred embodiment.
Die Zeichnung stellt schematisch in Form eines Block-Schaltbilds ein Steuergerät SG für einen mit dreiphasigem Wechselstrom betriebenen Verbraucher V dar, das ein "intelligentes" Leistungsmodul 1, auch IPM (Intelligent Power Modul) genannt, aufweist.The drawing shows schematically in the form of a block diagram a control unit SG for a consumer V operated with three-phase alternating current, which has an "intelligent" power module 1, also called IPM (Intelligent Power Module).
0 Das Leistungsmodul 1 enthält einen Leistungsteil 2 sowie eine Steuer- und Meßeinheit SM. Sodann ist das Leistungsmodul 1 über Einzelleitungen und Anschlüsse mit einer Steuervorrichtung 3 verbunden, die einen nicht dargestellten Mikroprozessor aufweist. Die Steuer- und Meßeinheit SM enthält Meßverstärker Vu und VT und nicht dargestellte Treiberstufen für den Leistungsteil 2, die jeweils über die Einzelleitungen mit der Steuervorrichtung 3 verbunden sind, sowie einen Speicher 4, der über einen Datenbus 5 mit der Steuervorrichtung in Aus-0 tauschverbindung steht. Alternativ zu dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Steuervorrichtung 3 auch in der Steuer- und Meßeinheit SM und damit im Leistungsmodul 1 angeordnet sein.0 The power module 1 contains a power section 2 and a control and measuring unit SM. The power module 1 is then connected via individual lines and connections to a control device 3 which has a microprocessor (not shown). The control and measuring unit SM contains measuring amplifiers V u and V T and driver stages (not shown) for the power section 2, which are each connected to the control device 3 via the individual lines, as well as a memory 4 which is in exchange connection with the control device via a data bus 5. As an alternative to the embodiment shown, the control device 3 can also be arranged in the control and measuring unit SM and thus in the power module 1.
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Der Leistungsteil 2 ist über eine elektrisch isolierende, jedoch wärmeleitende Schicht, vorzugsweise aus Keramik, auf einem Träger in Form einer Kupferplatte 6, die der Wärmeabfuhr dient, befestigt. 5The power section 2 is attached to a carrier in the form of a copper plate 6, which serves to dissipate heat, via an electrically insulating but heat-conducting layer, preferably made of ceramic. 5
Der Leistungsteil 2 enthält einen Stromrichter 7 mit Leistungsschaltelementen 8 in Form von Transistoren und mit Freilaufdioden 9 zur Steuerung des Betriebs des Verbrauchers V, hier eines Asynchronmotors. Ferner enthält der Leistungsteil 2 einen Stromfühler 10 in Form einer Meßstrecke (eines Meßabschnitts) in jeder den Strom des Leistungsteils 2 und damit des Verbrauchers V führenden Versorgungsleitung 11 in Form einer Leiterbahn in jeder der drei Phasen des Stromrichters 7, hier eines Wechselrichters. Die Stromfühler 10 sind über jeweils einen der Meßverstärker Vu für die an ihnen abgegriffene Spannung mit der Steuervorrichtung 3 verbunden. Ferner enthält der Leistungsteil 2 einen Temperaturfühler 12, der die Temperatur der Kupferplatte 6 und 0 damit auch die jeder Versorgungsleitung 11 erfaßt.The power section 2 contains a power converter 7 with power switching elements 8 in the form of transistors and with freewheeling diodes 9 for controlling the operation of the consumer V, here an asynchronous motor. The power section 2 also contains a current sensor 10 in the form of a measuring section in each supply line 11 carrying the current of the power section 2 and thus of the consumer V in the form of a conductor track in each of the three phases of the power converter 7, here an inverter. The current sensors 10 are each connected to the control device 3 via one of the measuring amplifiers V u for the voltage tapped at them. The power section 2 also contains a temperature sensor 12 which detects the temperature of the copper plate 6 and thus also that of each supply line 11.
Statt mehrerer Stromfühler 10, die jeweils in einer der Versorgungsleitungen 11 liegen, kann auch nur ein Stromfühler vorgesehen sein, der in einer gemeinsamen Versorgungsleitung des Stromrichters 7 oder eines einphasigen Verbrauchers liegt. In beiden Fällen erfaßt der bzw. jeder Stromfühler 10 ein Maß des durch wenigstens eine Versorgungsleitung fließenden Verbraucherstroms. Instead of several current sensors 10, each of which is located in one of the supply lines 11, only one current sensor can be provided, which is located in a common supply line of the power converter 7 or a single-phase consumer. In both cases, the or each current sensor 10 detects a measure of the consumer current flowing through at least one supply line.
0 Sodann sind ein Stromgenerator 14 und ein Umschalter 14 außerhalb, wie dargestellt, oder innerhalb des Steuergeräts SG vorgesehen. Der Stromgenerator 14 erzeugt einen Strom IB vorbestimmter Stärke. Der Umschalter 15 hat zwei bewegliche Kontakte 16, deren Wurzel jeweils mit einem der Ausgänge zweier Phasen, d.h. den Verbin-0 Then, a current generator 14 and a change-over switch 15 are provided outside, as shown, or inside the control unit SG. The current generator 14 generates a current I B of predetermined strength. The change-over switch 15 has two movable contacts 16, the root of each of which is connected to one of the outputs of two phases, ie the connections
dungspunkten jeweils zweier in Reihe geschalteter Leistungsschaltelemente 8, verbunden ist.connection points of two power switching elements 8 connected in series.
Der Stromgenerator 14 und der Umschalter 15 dienen der Korrektur von Fehlern bei der Messung des während des Betriebs als Maß für den jeweiligen Strom am Stromfühler 10 abgegriffenen und durch den betreffenden Verstärker Vu verstärkten Meßspannung U. Ein solcher Meßfehler kann dadurch entstehen, daß der ohmsche Widerstand der als Stromfühler 10 dienenden Meßstrecke der jeweiligen Versorgungsleitung 11 entsprechend der jeweiligen Herstellungs-Maßtoleranz, d.h. unterschiedlicher Breite, Dicke und Länge der Meßstrecke, und wegen des Temperaturkoeffizienten des Widerstands des Materials der Leiterbahn bei sich ändernder Temperatur der Meßstrecke unterschiedlich sein kann.The current generator 14 and the switch 15 serve to correct errors in the measurement of the measuring voltage U which is tapped during operation as a measure of the respective current at the current sensor 10 and amplified by the respective amplifier Vu. Such a measurement error can arise because the ohmic resistance of the measuring section of the respective supply line 11 serving as the current sensor 10 can vary according to the respective manufacturing dimensional tolerance, i.e. different width, thickness and length of the measuring section, and due to the temperature coefficient of the resistance of the material of the conductor track when the temperature of the measuring section changes.
Um derartige Meßfehler auszugleichen, wird bei einem Leistungsmodul 1 mit geeichten Meßstrecken 10 der Stromgenerator 14 angeschaltet. Gleichzeitig werden die über die Stromfühler 10 mit der Rückleitung 17 und mit den Kontakten 16 verbundenen Schaltelemente 8 durch die Steuervorrichtung 3 eingeschaltet bzw. durchgesteuert, so daß der bekannte Strom IB des Stromgenerators 14 über den einen Kontakt 16, das in Reihe liegende Schaltelement 8, den mit diesem in Reihe liegenden Stromfühler 11, die Rückleitung 17, einen weiteren Stromfühler 10, die mit diesem in Reihe liegende Diode 9 und den anderen Kontakt 16 zum Stromgenerator 14 zurückfließt.In order to compensate for such measurement errors, the current generator 14 is switched on in a power module 1 with calibrated measuring sections 10. At the same time, the switching elements 8 connected to the return line 17 and to the contacts 16 via the current sensors 10 are switched on or controlled by the control device 3, so that the known current I B of the current generator 14 flows back to the current generator 14 via one contact 16, the switching element 8 in series, the current sensor 11 in series with this, the return line 17, another current sensor 10, the diode 9 in series with this and the other contact 16.
0 Die bei dieser Eichmessung gemessenen Spannungen U und die gleichzeitig durch den Temperaturfühler 12 gemessene Temperatur werden im Speicher des Mikroprozessors der Steuervorrichtung 3 gespeichert. Bei jedem weiteren Leistungsmodul 1 einer Serie wird dann wiederum vom 5 Leistungsmodul 1 selbst eine Messung durchgeführt. So-0 The voltages U measured during this calibration measurement and the temperature measured simultaneously by the temperature sensor 12 are stored in the memory of the microprocessor of the control device 3. For each additional power module 1 in a series, a measurement is then carried out by the power module 1 itself.
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dann werden die Werte der Meßspannungen U und die durch den Temperaturfühler 12 hierbei gemessene Temperatur in den Speicher des Mikroprozessors der Steuervorrichtung 3 übertragen. Aus einem Vergleich der Eichmeßwerte mit den Meßwerten des neuen Leistungsmoduls 1 wird dann ein Korrekturfaktor K11 durch den Mikroprozessor der Steuervorrichtung 3 ermittelt, der die Abweichung der Eichmeßwerte von den Meßwerten des neuen Leistungsmoduls 1 berücksichtigt. Dieser Korrekturfaktor KH wird aus der Steuervorrichtung 3 in den Speicher 4 übertragen. Desgleichen wird ein die Temperaturabhängigkeit der Stromfühler 10 berücksichtigender Temperaturkorrekturfaktor KT, der zuvor ermittelt und im Speicher des Mikroprozessors der Steuervorrichtung 3 gespeichert wurde, in den Speicher 4 übertragen. Vorzugsweise wird der Temperaturkorrekturfaktor jedoch laufend während des Betriebs ermittelt und im Speicher 4 abgelegt. Während des Betriebs wird der Strommeßwert U mit den Korrekturfaktoren KH und KT multipliziert, nachdem diese Korrek-0 turfaktoren zuvor aus dem Speicher 4 in die Steuervorrichtung 3 abgerufen wurden. Der Stromgenerator 14 und der Umschalter 15 können, entgegen der Darstellung, auch im Steuergerät SG eingebaut sein. Um eine etwaige Offset-Spannung der Meßverstärker zu kompensieren, kann diese wiederholt in Betriebsspausen gemessen und während des Betriebs zur Korrektur benutzt werden.then the values of the measuring voltages U and the temperature measured by the temperature sensor 12 are transferred to the memory of the microprocessor of the control device 3. From a comparison of the calibration measured values with the measured values of the new power module 1, a correction factor K 11 is then determined by the microprocessor of the control device 3, which takes into account the deviation of the calibration measured values from the measured values of the new power module 1. This correction factor K H is transferred from the control device 3 to the memory 4. Likewise, a temperature correction factor K T which takes into account the temperature dependence of the current sensors 10 and which was previously determined and stored in the memory of the microprocessor of the control device 3 is transferred to the memory 4. Preferably, however, the temperature correction factor is continuously determined during operation and stored in the memory 4. During operation, the current measured value U is multiplied by the correction factors K H and K T after these correction factors have previously been called up from the memory 4 to the control device 3. Contrary to the illustration, the current generator 14 and the switch 15 can also be installed in the control unit SG. In order to compensate for any offset voltage of the measuring amplifiers, this can be measured repeatedly during breaks in operation and used for correction during operation.
Die korrigierten Meßspannungen U sind dann unabhängig von Temperaturänderungen und Herstellungs-Maßtoleranzen 0 der Stromfühler 10 und werden zur Steuerung des Stromrichters 7 durch die Steuervorrichtung 3 über die Steuer- und Meßeinheit SM herangezogen.The corrected measuring voltages U are then independent of temperature changes and manufacturing dimensional tolerances 0 of the current sensors 10 and are used to control the power converter 7 by the control device 3 via the control and measuring unit SM.
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Zusätzlich wird der korrigierte Meßwert des Stroms aus dem Leistungsmodul 1 herausgeführt und bei Bedarf auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt.In addition, the corrected measured value of the current is fed out of the power module 1 and displayed on a display device if required.
Statt den bekannten Strom IB mittels des zweipoligen Umschalters 15 über einen Stromkreis zu leiten, der zwei Schaltelemente 8 und zwei Stromfühler 10 enthält, ist es auch möglich, einen Stromgenerator 14 mit nur einem Ausgang und einer mit der gemeinsamen Rückleitung 17 aller Stromrichterzweige verbundenen Rückleitung 18 sowie einen Umschalter zu verwenden, der den Ausgang des Stromgenerators bei der Eichung bzw. Fehlerkorrektur mit allen Ausgängen des Stromrichters 7 verbindet. Die direkt mit den Stromfühlern 10 verbundenen Schaltelemente 8 können dann nacheinander durch die Steuervorrichtung 3 eingeschaltet werden. Während des Betriebs, nach einer Fehlerkorrektur, würde der Umschalter dann den Stromgenerator vom Stromrichter 7 trennen und den Verbraucher V anschließen.Instead of using the two-pole changeover switch 15 to direct the known current I B through a circuit containing two switching elements 8 and two current sensors 10, it is also possible to use a current generator 14 with only one output and a return line 18 connected to the common return line 17 of all converter branches, and a changeover switch that connects the output of the current generator to all outputs of the converter 7 during calibration or error correction. The switching elements 8 connected directly to the current sensors 10 can then be switched on one after the other by the control device 3. During operation, after error correction, the changeover switch would then disconnect the current generator from the converter 7 and connect the consumer V.
Wenn die Stromstärke in der üblichen Weise durch eine Pulsdauermodulation über den Stromrichter 7 geändert wird, weist der pulsierende Strom eine große Welligkeit auf. Zweckmäßigerweise erfolgt daher die Abtastung des Meßwerts durch die Steuervorrichtung 3 schon während der Anstiegsflanke des Stroms, vorzugsweise in deren Mitte. Dadurch wird nur die Grundwelle gemessen und die Stromwelligkeit aus dem Meßergebnis ausgeblendet.If the current intensity is changed in the usual way by means of pulse duration modulation via the power converter 7, the pulsating current has a large ripple. It is therefore expedient for the control device 3 to sample the measured value during the rising edge of the current, preferably in the middle of it. In this way, only the fundamental wave is measured and the current ripple is suppressed from the measurement result.
0 In dem Speicher 4 können neben Speicherabschnitten für die Meßwerte von Temperatur und Strom sowie den Korrekturfaktor weitere Speicherabschnitte für Kenndaten, wie sie auf Typenschildern angegeben werden, Fertigungsdaten, wie Losnummern, Daten von Komponenten, Antriebsparameter, Betriebsereignisse, wie Daten extremer Lastsi-0 In the memory 4, in addition to memory sections for the measured values of temperature and current as well as the correction factor, further memory sections for characteristic data as indicated on type plates, manufacturing data such as batch numbers, data of components, drive parameters, operating events such as data of extreme loads,
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tuationen und Störungsdaten, wie Defekte, enthalten sein. Das hat bei der Herstellung den Vorteil, daß derselbe Speicher 4 bei verschiedenen Leistungsteilen eingesetzt werden kann. Ferner kann für Reparaturzwecke ein "Logbuch" über Reparaturvorgänge und Grenzwertüberschreitungen gespeichert werden. Um die Betriebssicherheit des Moduls zu erhöhen, sind Betriebsparameter, die normalerweise in dem Speicher der Steuervorrichtung 3 gespeichert sind, zusätzlich im Speicher 4 gespeichert. So kann bei einer Auswechselung der Steuervorrichtung 3 die neue Steuervorrichtung die alten Betriebsparameter aus dem Speicher 4 übernehmen.situations and fault data, such as defects. This has the advantage during production that the same memory 4 can be used for different power units. Furthermore, a "logbook" of repair processes and limit violations can be stored for repair purposes. To increase the operational reliability of the module, operating parameters that are normally stored in the memory of the control device 3 are also stored in the memory 4. This means that if the control device 3 is replaced, the new control device can take over the old operating parameters from the memory 4.
Claims (4)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE20004909U DE20004909U1 (en) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | power module |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE20004909U DE20004909U1 (en) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | power module |
Publications (1)
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| DE20004909U1 true DE20004909U1 (en) | 2001-07-19 |
Family
ID=7938879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE20004909U Expired - Lifetime DE20004909U1 (en) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | power module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE20004909U1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005019922A1 (en) * | 2005-04-27 | 2006-11-02 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Multilayer printed board for controller of electrical window lifter in motor vehicle has electrical resistance for measuring input power of electrical or electronic component |
| DE102006019681A1 (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Infineon Technologies Ag | Battery voltage controlling circuit arrangement for e.g. passenger car, has processing unit used for partial compensation of tolerances and/or temperature influences in signal and/or sensor arranged downstream to measuring device |
| EP2360483A1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-08-24 | Robert Bosch GmbH | Method and device for electricity measurement in a multi-phase electricity network |
| WO2019120733A1 (en) | 2017-12-20 | 2019-06-27 | Robert Bosch Gmbh | Circuit for detecting an input variable in an electrical control device |
-
2000
- 2000-03-17 DE DE20004909U patent/DE20004909U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005019922A1 (en) * | 2005-04-27 | 2006-11-02 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Multilayer printed board for controller of electrical window lifter in motor vehicle has electrical resistance for measuring input power of electrical or electronic component |
| DE102006019681A1 (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Infineon Technologies Ag | Battery voltage controlling circuit arrangement for e.g. passenger car, has processing unit used for partial compensation of tolerances and/or temperature influences in signal and/or sensor arranged downstream to measuring device |
| US7840365B2 (en) | 2006-04-27 | 2010-11-23 | Infineon Technologies Ag | Integrated circuit arrangement for current regulation |
| EP2360483A1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-08-24 | Robert Bosch GmbH | Method and device for electricity measurement in a multi-phase electricity network |
| WO2019120733A1 (en) | 2017-12-20 | 2019-06-27 | Robert Bosch Gmbh | Circuit for detecting an input variable in an electrical control device |
| DE102017223318A1 (en) | 2017-12-20 | 2019-06-27 | Robert Bosch Gmbh | Circuit for detecting an input variable in an electrical control device |
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Legal Events
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Owner name: SAUER-DANFOSS HOLDING APS, DK Free format text: FORMER OWNER: DANFOSS FLUID POWER A/S, NORDBORG, DK Effective date: 20011211 |
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| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SAUER-DANFOSS HOLDING APS, DK Free format text: FORMER OWNER: SAUER-DANFOSS HOLDING A/S, NORDBORG, DK Effective date: 20040609 |
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