LU502669B1 - Verfahren zur auswahl eines ansteuerparametersatzes, integrierter schaltkreis und leistungsbaugruppe - Google Patents

Abstract

Bereitgestellt wird ein Verfahren (300) zur Auswahl eines Ansteuerparametersatzes für ein in einer Leistungsbaugruppe (100) verbautes Schaltelement (104). Das Verfahren (300) umfasst ein Bereitstellen (302) von mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersätzen und Kennwerten für mehrere verschiedene vorbestimmte Schaltelementtypen, wobei das in der Leistungsbaugruppe (100) verbaute Schaltelement (104) einem Schaltelementtyp der mehreren verschiedenen Schaltelemetttypen entspricht. Ferner umfasst das Verfahren ein Ermitteln (304) eines Messwertes in der Leistungsbaugruppe (100), welcher von einer Gateladung des Schaltelements (104) und/oder von einer Schwellenspannung des Schaltelements (104) abhängig ist. Außerdem umfasst das Verfahren ein Vergleichen (306) des ermittelten Messwerts mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen. Zudem umfasst das Verfahren ein Auswählen (308) eines Ansteuerparametersatzes der mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersätze zur Ansteuerung des Schaltelements (104) auf Basis des Vergleichs des ermittelten Messwertes mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen.

Description

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 1/39 LU502669

VERFAHREN ZUR AUSWAHL EINES ANSTEUERPARAMETERSATZES,

INTEGRIERTER SCHALTKREIS UND LEISTUNGSBAUGRUPPE

Bereitgestellt werden ein Verfahren zur Auswahl eines Ansteuerparametersatzes für ein in einer Leistungsbaugruppe verbautes Schaltelement, ein integrierter

Schaltkreis und eine Leistungsbaugruppe, sowie Verfahren zum Betrieb und zur

Herstellung der Leistungsbaugruppe. Die Ausführungsformen liegen somit insbesondere auf dem Gebiet der integrierten Schaltkreise und der

Leistungsbaugruppen zum Antreiben einer elektrischen Last.

Treiber kônnen zum Antreiben, d.h. zur Ansteuerung, einer elektrischen Last, wie etwa von Elektromotoren und/oder anderen elektrischen Verbrauchern, verwendet werden. Dabei kommen typischerweise ein oder mehrere integrierte Schaltkreise und Schaltelemente zum Einsatz, wobei die Schaltelemente in Halbbrücken angeordnet sein können, wie beispielhaft in Figur 2B gezeigt.

In der Massenproduktion von Leistungsbaugruppen besteht häufig das Problem, dass aufgrund verschiedener Produktionsstandorte oder auch wegen eingeschränkter Bauteilverfügbarkeit in der laufenden Produktion verschiedene

Schaltelementtypen für ein und denselben Einsatzzweck verwendet werden müssen, da keine ausreichende Anzahl von Schaltelementen eines identischen

Typs verfügbar sind. Beispielsweise kônnen die verschiedenen

Schaltelementtypen zwar gleichartige Schaltelemente betreffen, welche aber in manchen Eigenschaften voneinander abweichen. Beispielsweise kônnen verschiedene Schaltelementtypen von verschiedenen Herstellern bereitgestellt werden und/oder aus unterschiedlichen Produktionschargen kommen. Bei den

Schaltelementen kann es sich insbesondere um Feldeffekttransistoren, FETs, handeln. Die verschiedenen Schaltelementtypen, die dabei zum Einsatz kommen, können in manchen Eigenschaften stark voneinander abweichen und

Insbesondere stark unterschiedliche Gateladungen aufweisen. Um dennoch einen korrekten Betrieb der Leistungsbaugruppe trotz variierender Schaltelemente sicherstellen zu können, kann es ratsam sein, eine äußere Beschaltung der

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Schaltelemente und auch einen Ladestrom und Entladestrom für die

Schaltelemente stets auf den speziellen Schaltelementetyp zu optimieren, der tatsächlich verbaut ist, UM einen guten Kompromiss aus Verlustleistung im

Schaltelement, Stôraussendung an den Schaltflanken und Verlusten in der

Ansteuerschaltung zu erzielen. Weiterhin kann es zum selben Zweck ratsam sein, verschiedene Wartezeiten, wie z.B. die Totzeit in der Ansteuerung an den speziellen Schaltelementtyp anzupassen.

Jedoch hat der Hersteller einer Leistungsbaugruppe während der Herstellung der

Leistungsbaugruppe in der Regel keine Informationen darüber, welcher

Schaltelementtyp gerade in der jeweiligen Baugruppe der Leistungsbaugruppe verbaut wird. Damit besteht auch keine Môglichkeit, in der laufenden Produktion z.B. mit schaltelementabhängiger AuBenbeschaltung und/oder Programmierung, auf die wechselnden Schaltelementtypen zu reagieren. Damit ist eine oben beschriebene Optimierung nicht möglich. Als Hilfslôsung kommen üblicherweise zusätzliche externe Gate-Source Kapazitäten (auch als Ces bezeichnet und beispielhaft in Figur 2B gezeigt) zum Einsatz. Diese werden in der Regel so groß dimensioniert, dass sie die Verzögerungen im Schaltvorgang dominieren. Diese

Hilfslösung führt jedoch zu einer Reihe von Nachteilen gegenüber der optimalen

Dimensionierung.

Durch den Einsatz von Gate-Source Kapazitäten wird vom Gatetreiber, d.h. von der Leistungsbaugruppe zur Ansteuerung des Gates des Schaltelements, deutlich mehr Umladestrom benötigt, als dies ohne die Gate-Source Kapazitäten erforderlich wäre. Dies übertrifft selbst den bei Verwendung eines Schaltelements mit der gröRtmöglichen Gateladung aber ohne Gate-Source Kapazitäten erforderlichen Umladestrom. Dadurch können solche integrierten Schaltkreise in einer Leistungsbaugruppe nicht ohne Weiteres eingesetzt werden, deren maximaler Ausgangsstrom zwar für das Schaltelement inklusive erforderlicher

Reserven an sich ausreichen würde, nicht aber für das Schaltelement mit zusätzlichen Gate-Source Kapazitäten. Dies kann somit zu einer Erhöhung der

Herstellungskosten und/oder zu einem größeren Flächenbedarf für einen

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 3/39 LU502669 leistungsstärkeren integrierten Schaltkreis in der Leistungsbaugruppe und in der

Stromversorgung führen. Außerdem kann eine dadurch entstehende zusätzliche

Verlustleistung im integrierten Schaltkreis zu einer erhöhten Eigenerwärmung führen, sodass der vorhandene Abstand zwischen der maximal erlaubten

Siliziumtemperatur und einer maximal erlaubten Umgebungstemperatur reduziert wird und gegebenenfalls für einen beabsichtigen Einsatz des integrierten

Schaltkreises in einem vorgesehenen Leistungsbaugruppe nicht mehr ausreicht.

Außerdem muss herkömmlicherweise eine vorgegebene Totzeit derart festgelegt werden, dass diese auch mit einem Schaltelement mit den ungünstigsten

Eigenschaften anwendbar ist. Das führt zu unnötigen Verlusten in den

Schaltelementen und damit gegebenenfalls zu Zusatzkosten für eine etwaig erforderliche Kühlung oder zu einer Verschlechterung der Verlustleistungsklasse der Schaltelemente. Außerdem wird dadurch die erforderliche Totzeit generell ı5 größer als ohne die zusätzliche Gate-Source Kapazitäten. Zudem verringert typischerweise eine dominierende externe Gate-Source Kapazität das Verhältnis aus der zur Einstellung der Steilheit der Schaltflanke nötigen Gate-Drain Kapazität des Schaltelements selbst und der gesamten Gate-Source Kapazität. Dadurch wird ist es erschwert, eine angemessene Flankensteilheit am Phasenausgang zu dimensionieren. Die Flankensteilheit fällt dadurch herkömmlicherweise in der

Regel deutlich zu hoch aus, was eine Reihe weiterer Nachteile verursacht: Zum einen können durch eine Kombination aus hohem Umladestrom und einem

Reverse Recovery Verhalten von Bodydioden der Schaltelemente Querströme in der Leistungsbaugruppe verursacht werden. Außerdem können erhöhte leitungsgebundene Störungen verursacht werden, die gegebenenfalls mit zusätzlichem Filteraufwand beseitigt werden müssen. Ferner können nochmals erhöhte Verlustleistungen in den Schaltelementen durch die entstehenden

Querströme verursacht werden. Darüber hinaus können die Querströme zu erhöhter Schwingneigung an der Phase führen. Dies kann erfordern, dass die

Schwingneigung wiederum durch ein entsprechend dimensioniertes Snubber-

Netzwerk abgebaut werden muss. Dessen Dämpfung und damit auch die umsetzbare Leistung ist wiederum an die erhöhte Schwingneigung anzupassen.

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Dies kann folglich zu erhöhten Bauteilkosten speziell für den Snubber-Widerstand führen.

Zusammengefasst führt die Wechselbarkeit der Schaltelemente in der

Serienproduktion von Leistungsbaugruppen im Stand der Technik zu Nachteilen und insbesondere zu Zusatzkosten und verringerter Performance der

Leistungsbaugruppe.

Es besteht daher die Aufgabe, Verfahren und Vorrichtungen bereitzustellen, welche die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile überwinden.

Die Aufgabe wird gelôst durch Verfahren, einen integrierten Schaltkreis und einen

Leistungsbaugruppe mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Ansprûche.

Optionale Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und in der Beschreibung angegeben.

Bereitgestellt wird ein Verfahren zur Auswahl eines Ansteuerparametersatzes für ein in einer Leistungsbaugruppe verbautes Schaltelement. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen von mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersatzen und

Kennwerten für mehrere verschiedene vorbestimmte Schaltelementtypen, wobei das in der Leistungsbaugruppe verbaute Schaltelement einem Schaltelementtyp der mehreren verschiedenen Schaltelemetttypen entspricht. Ferner umfasst das

Verfahren ein Ermitteln eines Messwertes in der Leistungsbaugruppe, welcher von einem oder mehreren Schaltelementparametern des Schaltelements abhängig ist.

Zudem umfasst das Verfahren ein Vergleichen des ermittelten Messwerts mit den

Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen. Außerdem umfasst das Verfahren ein Auswählen eines Ansteuerparametersatzes der mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersätze zur Ansteuerung des Schaltelements auf

Basis des Vergleichs des ermittelten Messwertes mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen.

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Des Weiteren wird ein Verfahren zum Antreiben einer Last mittels einer

Leistungsbaugruppe bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen der

Leistungsbaugruppe, wobei in der Leistungsbaugruppe zumindest ein

Schaltelement verbaut ist, welches einem Schaltelementtyp von mehreren vorbestimmten verschiedenen Schaltelementtypen entspricht. Ferner umfasst das

Verfahren ein Auswählen eines Ansteuerparametersatzes für das in der

Leistungsbaugruppe verbaute Schaltelement mittels eines offenbarungsgemäßen

Verfahrens. Zudem umfasst das Verfahren ein Antreiben einer Last mittels der

Leistungsbaugruppe unter Verwendung des ausgewählten

Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung des Schaltelements.

In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einer

Leistungsbaugruppe bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Verbauen zumindest eines Schaltelements in der Leistungsbaugruppe, wobei das ı5 Schaltelement einem Schaltelementtyp von mehreren vorbestimmten verschiedenen Schaltelementtypen entspricht. Ferner umfasst das Verfahren ein

Auswählen eines Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung des in der

Leistungsbaugruppe verbauten Schaltelements mittels eines offenbarungsgemäßen Verfahrens. Zudem umfasst das Verfahren ein Speichern des ausgewählten Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung des in der

Leistungsbaugruppe verbauten Schaltelements in einem Speicherelement.

In einem weiteren Aspekt wird ein integrierter Schaltkreis zum Ansteuern eines

Schaltelements in einer Leistungsbaugruppe bereitgestellt. Das Schaltelement entspricht dabei einem Schaltelementtyp von mehreren vorbestimmten verschiedenen Schaltelementtypen. Der integrierte Schaltkreis ist dazu eingerichtet, mehrere vorbestimmte Ansteuerparametersätze und Kennwerte für die mehreren verschiedenen vorbestimmten Schaltelementtypen bereitzustellen, und einen Messwert in der Leistungsbaugruppe zu ermitteln, welcher von einem oder mehreren Schaltelementparametern des Schaltelements abhängig ist.

Außerdem ist der integrierte Schaltkreis dazu eingerichtet, den ermittelten

Messwert mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 6/39 LU502669 zu vergleichen. Zudem ist der integrierte Schaltkreis dazu eingerichtet, einen

Ansteuerparametersatz der mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersatze zur

Ansteuerung des Schaltelements auf Basis des Vergleichs des ermittelten

Messwertes mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen

Schaltelementtypen auszuwählen.

IN noch einem weiteren Aspekt wird eine Leistungsbaugruppe zur Ansteuerung einer Last bereitgestellt, wobei die Leistungsbaugruppe zumindest ein

Schaltelement eines Schaltelementtyps von mehreren vorbestimmten verschiedenen Schaltelementtypen aufweist. Die Leistungsbaugruppe ist dazu eingerichtet, mehrere vorbestimmte Ansteuerparametersatze und Kennwerte für die mehreren verschiedenen vorbestimmten Schaltelementtypen bereitzustellen, und einen Messwert in der Leistungsbaugruppe zu ermitteln, welcher von einer einem oder mehreren Schaltelementparametern des Schaltelements abhängig ist.

Ferner ist die Leistungsbaugruppe dazu eingerichtet, den ermittelten Messwert mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen zu vergleichen, und einen Ansteuerparametersatz der mehreren vorbestimmten

Ansteuerparametersatze zur Ansteuerung des Schaltelements auf Basis des

Vergleichs des ermittelten Messwertes mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen auszuwählen.

Ein Ansteuerparametersatz ist dabei ein Datensatz, welcher einen oder mehrere

Parameter enthalten kann, welche für die Ansteuerung von Schaltelementen eines bestimmten Schaltelementtyps in einer Leistungsbaugruppe und/oder mittels einer

Leistungsbaugruppe und insbesondere mittels eines integrierten Schaltkreises geeignet oder optimiert sein können.

Eine Leistungsbaugruppe kann dabei ein Treiber zum Antreiben einer Last sein.

Als Last wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung allgemein eine elektrische

Last bezeichnet. Insbesondere kann die Leistungsbaugruppe ein Motortreiber zum

Antreiben eines Elektromotors sein, wobei in diesem Fall die Last einen

Elektromotor umfasst. Insbesondere kann eine Leistungsbaugruppe dazu

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 7/39 LU502669 ausgelegt sein, einen Gleichstrommotor, einen bürstenlosen Gleichstrommotor, beispielsweise mit zwei oder drei Phasen, einen Schrittmotor und/oder einen einphasigen oder mehrphasigen Wechselstrommotor anzusteuern. Eine

Leistungsbaugruppe kann dabei eine Baugruppe aus mehreren Komponenten aufweisen. Optional kann die Leistungsbaugruppe ein oder mehrere

Schaltelemente aufweisen und einen integrierten Schaltkreis zur Ansteuerung der

Schaltelemente. Optional kann die Leistungsbaugruppe mehrere Schaltelemente aufweisen, welche in einer oder in mehreren Halbbrückenschaltungen verschaltet sind. Beispielsweise kônnen für jede Phase des Elektromotors zwei oder mehr

Schaltelemente bereitgestellt werden, welche zusammen in jeweils einer

Halbbrückenschaltung mit zwei oder mehr Halbbrücken verschaltet sind. Die

Leistungsbaugruppe kann ferner dazu eingerichtet sein, den Elektromotor unter

Verwendung des ausgewählten Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung des

Schaltelements anzutreiben.

Eine Last ist dabei insbesondere eine elektrische Last. Die Last kann einen oder mehrere elektrische Verbraucher umfassen. Beispielsweise kann eine Last einen

Elektromotor umfassen oder als solcher ausgebildet sein. Die Last kann alternativ oder zusätzlich andere elektrische Verbraucher, wie etwa Leuchtmittel, umfassen.

Ein Schaltelement kann dabei ein Transistor sein. Optional kann das

Schaltelement als Feldeffekttransistor, FET, ausgebildet sein und optional als

Hochleistungs-FET. Optional kann das Schaltelement auch als IGBT ausgebildet sein. Für den Fachmann auf dem Gebiet gehört es zu den Fertigkeiten, das hier beschriebene Verfahren auch auf andere spannungs- oder stromgesteuerte

Schaltelemente anzuwenden. Das Schaltelement kann dabei einen geöffneten

Zustand und einen geschlossenen Zustand aufweisen, wobei das Schaltelement in geöffnetem Zustand einen Stromfluss unterbindet und im geschlossenen

Zustand einen Stromfluss ermöglicht. Ein Schließen des Schaltelements kann dabei ein Überführen des Schaltelements vom geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand und ein Öffnen des Schaltelements ein Überführen des

Schaltelements vom geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 8/39 LU502669 bezeichnen. Dass ein Schaltelement in der Leistungsbaugruppe verbaut ist, kann dabei beuteten, dass das Schalelement von einer Baugruppe der

Leistungsbaugruppe umfasst ist und einen Teil von dieser bildet.

Verschiedene Schaltelementtypen können dabei verschiedene Arten und/oder

Formen von Schaltelementen bezeichnen. Dabei können die Schaltelementtypen in manchen Aspekten gleiche oder ähnliche Spezifikationen aufweisen, um für den gleichen Zweck verwendet werden zu können. In anderen Aspekten können sich jedoch die verschiedenen Schaltelementtypen unterscheiden und eine andere

Optimierung hinsichtlich eines effizienten Schaltbetriebs erfordern. Insbesondere können sich die Schaltelemente verschiedener Schaltelementtypen hinsichtlich ihrer Gateladung unterscheiden. Die Gateladung bezeichnet dabei jene

Ladungsmenge, die in einen Gate-Anschluss des Schaltelements eingespeist werden muss, um das Schaltelement, je nach Art des Schaltelements, einzuschalten oder auszuschalten, d.h. in den geschlossenen Zustand zu überführen. Auch können sich die Schaltelemente verschiedener

Schaltelementtypen hinsichtlich ihrer Schwellenspannung unterscheiden. Die

Schwellenspannung ist dabei jener Spannungswert der Gatespannung des

Schaltelements, ab welchem das Schaltelement einen Stromfluss ermöglicht. Die

Schwellenspannung kann etwa durch den Hersteller des Schaltelements bestimmt und angegeben werden, wie beispielsweise in einem Datenblatt des

Schaltelements. Als Gatespannung wird im Rahmen der vorliegenden

Offenbarung eine Gate-Source-Spannung bezeichnet.

Der Messwert ist dabei solch ein Messwert, welcher aus in der

Leistungsbaugruppe messbaren verfügbaren Größen und optional mit den durch die Leistungsbaugruppe bereitgestellten Mitteln ermittelbar ist. Der Messwert kann dabei optional aus einem oder mehreren in der Leistungsbaugruppe gemessenen

Größen bestimmt und/oder berechnet werden. Dabei kann der Messwert derartig festgelegt sein, dass dieser mit den für die mehreren verschiedenen vorbestimmten Schaltelementtypen hinterlegten Kennwerten vergleichbar ist.

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Das Antreiben einer Last kann dabei das kontrollierte Zuführen von elektrischer

Energie zur Last umfassen. Das Antreiben eines Elektromotors kann gleichbedeutend sein mit dem Ansteuern des Elektromotors.

Der eine oder die mehreren Schaltelementparameter können dabei optional eine

Gateladung des Schaltelements und/oder eine Schwellenspannung des

Schaltelements umfassen.

Die Offenbarung bietet dabei den Vorteil, dass in der Leistungsbaugruppe eine

Auswahl geeigneter Ansteuerparameter vorgenommen werden kann und auf diese

Weise eine Anpassung der Ansteuerung des Schaltelements erfolgen kann.

Dadurch kann erreicht werden, dass eine zumindest teilweise Optimierung der

Ansteuerung auf das verbaute Schaltelement bzw. die verbauten Schaltelemente erfolgen kann, ohne dass dafür ein aufwendiger Optimierungsprozess erforderlich ist. Dies bietet somit den Vorteil, dass bei der Herstellung der Leistungsbaugruppe

Schaltelemente mehrerer verschiedener Schaltelementtypen für ein und denselben Zweck eingesetzt werden kônnen und dennoch eine zumindest teilweise Optimierung der Ansteuerung des Schaltelements bzw. der

Schaltelemente erfolgen kann. In diesem Fall kann der ausgewählte

Ansteuerparametersatz optional in einem nicht-flüchtigen Speicherelement abgespeichert werden. Dadurch kann vermieden werden, dass die Ansteuerung derart ausgestaltet werden muss, dass diese für alle verbaubaren Schaltelemente geeignet ist, aber in vielen Fällen die Ansteuerung nur mit Effizienzeinbufien erfolgen kann. Mit anderen Worten kann dadurch vermieden werden, dass die

Ansteuerung auf den schlechtest möglichen Fall ausgelegt und bei allen

Schaltelementen in gleicher Weise angewendet werden muss. Vielmehr bietet die

Offenbarung den Vorteil, dass eine Individualisierung der Ansteuerung für eine

Mehrzahl von verschiedenen, vorbestimmten Schaltelementtypen, welche in der

Leistungsbaugruppe verbaubar sind, erfolgen kann.

Ferner bietet die Erfindung den Vorteil, dass das Verfahren zur Auswahl des

Ansteuerparametersatzes mittels der Leistungsbaugruppe selbst erfolgen kann,

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 10/39 LU502669 ohne dass dafür zusätzliche Hardware zwingend erforderlich ist. Insbesondere können alle oder manche Verfahrensschritte mittels eines offenbarungsgemäBen integrierten Schaltkreises erfolgen, welchen die Leistungsbaugruppe aufweist. Da die Leistungsbaugruppe zur Funktion ohnehin einen integrierten Schaltkreis benötigen kann, entsteht für einen offenbarungsgemafen Leistungsbaugruppe kein Bedarf an zusätzlicher Hardware. Ferner bietet dies den Vorteil, dass das

Verfahren zur Auswahl eines Ansteuerparametersatzes von der

Leistungsbaugruppe selbst durchgeführt werden kann und entsprechend die

Durchführung des Verfahrens nicht auf das Herstellungsverfahren beschränkt ist.

Vielmehr kann die Auswahl eines Ansteuerparametersatzes regelmäßig erfolgen, wie beispielsweise bei jedem Start bzw. bei der Inbetriebnahme der

Leistungsbaugruppe. Mitanderen Worten kann die Leistungsbaugruppe ferner dazu eingerichtet sein, das Ermitteln des Messwerts, das Vergleichen des

Messwerts mit den Kennwerten, und das Auswählen des Parametersatzes bei einer und optional bei jeder Inbetriebnahme der Leistungsbaugruppe, d.h. bei jedem Start der Leistungsbaugruppe und/oder bei jedem Anlegen einer

Versorgungsspannung an die Leistungsbaugruppe und/oder während eines laufenden Betriebs der Leistungsbaugruppe durchzuführen. Ebenso bietet dies die optionale Möglichkeit, auch bei Änderungen des Messwertes, die von einer

Degradation oder anderen Einflüssen herrühren, die Auswahl eines geeigneten

Ansteuerparametersatzes vorzunehmen, wenngleich sich hinsichtlich des

Schaltelementtyps keine Änderung ergibt.

Ferner bietet die Offenbarung den Vorteil, dass auch im Herstellungsverfahren eine Auswahl eines Ansteuerparametersatzes erfolgen kann und der

Ansteuerparametersatz optional fest in einem nicht-flüchtigen Speicherelement hinterlegt wird. Dadurch kann eine effiziente Optimierung der Ansteuerung des

Schaltelements bereits seitens des Herstellers erfolgen.

Ferner bietet die Erfindung den Vorteil, dass eine Totzeit für einen momentanen

Arbeitspunkt des Schaltelements reduziert oder minimal eingestellt werden kann gemessen am Schaltverhalten eines weiteren Schaltelements in der

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Halbbrückenschaltung. Der Stromfluss wird dadurch optional nur noch genau so lange im Laststromkreis unterbrochen, wie dies technisch erforderlich ist, um

Querstréme zu vermeiden. Außerdem bietet die Offenbarung den Vorteil, dass eine Effizienz der Leistungsbaugruppe durch eine Vermeidung von

Spannungsabféllen bei Stromführung Uber das Schaltelement gesteigert werden kann. Außerdem bietet die Offenbarung den Vorteil, dass eine Effektivität durch

Verlängern der aktiven Bestromung der Last erreicht werden kann. Zudem kann ein verbessertes akustisches Verhalten durch optimierte Schaltvorgänge erzielt werden. Außerdem kann eine bessere elektromagnetische Verträglichkeit durch die Vermeidung von Unstetigkeiten im Stromfluss zur Last erreicht werden.

Die mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersatze können dabei einen oder mehrere Parameter beinhalten, welche zur Ansteuerung eines Schaltelements eines der verschiedenen Schaltelementtypen ausgelegt sind. Insbesondere können die Parameter einen Ladestrom für das Schaltelement und/oder einen

Entladestrom des Schaltelements und /oder eine Totzeit, in welcher das

Schaltelement bei einem Schaltvorgang zeitgleich mit einem weiteren

Schaltelement in einer Halbbrücke der Leistungsbaugruppe in geschlossenem

Zustand verbleibt, umfassen. Optional können die Parameter auch mehrere dieser

Parameter und/oder Kombinationen dieser Parameter aufweisen. Diese

Parameter bieten den Vorteil, dass diese in der Leistungsbaugruppe hinterlegt werden können und sodann für eine optimierte Ansteuerung des Schaltelements verwendet werden kénnen. Durch das Hinterlegen entsprechender

Parameterséatze für mehrere verschiedene Schaltelementtypen kann eine effiziente Optimierung der Ansteuerung des Schaltelements erfolgen, auch wenn bei der Herstellung der Leistungsbaugruppe Schaltelemente unterschiedlicher

Schaltelementtypen verbaut werden.

Das Ermitteln des Messwertes kann ein Messen eines zeitlichen

Spannungsverlaufs einer Gatespannung des Schaltelements umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Ermitteln des Messwerts ein Messen eines zeitlichen

Spannungsverlaufs Uber ein zweites Schaltelement umfassen, welches sich mit

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 12/39 LU502669 dem Schaltelement in einer Halbbrücke der Leistungsbaugruppe befindet. Dies bietet den Vorteil, dass das Ermitteln des Messwerts durch die

Leistungsbaugruppe selbst, insbesondere durch einen integrierten Schaltkreis, erfolgen kann, ohne dass dazu zusatzliche Hardware erforderlich ist. Zudem bietet dies den Vorteil, dass das Ermitteln des Messwerts optional durch das Messen einer oder mehrerer elektrischer Spannungen in der Leistungsbaugruppe und optional durch das Messen von Zeitdauern erfolgen kann. Dies ermöglicht, die

Hardwareanforderungen gering zu halten.

Das Ermitteln des Messwerts kann ein Messen einer oder mehrerer Zeitdauern umfassen. Dies kann beispielsweise eine Zeitdauer taorr zwischen einem

Schließen des Schaltelements und dem Erreichen einer vorgegebenen OFF-

Spannung Uorr durch die Gatespannung des Schaltelements umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann dies eine Zeitdauer tq on zwischen dem Schließen des

Schaltelements und dem Erreichen einer ON-Spannung Uon durch die

Gatespannung des Schaltelements umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann dies eine Zeitdauer tarx zwischen dem Schließen des Schaltelements und dem Beginn oder Ende einer Änderung der in der Halbbriickenschaltung anliegenden

Phasenspannung Urn umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann dies eine

Zeitdauer dtpH 1 zwischen dem Erreichen der OFF-Spannung Uorr am

Schaltelement und dem Erreichen einer maximalen Spannung am zweiten

Schaltelement in der Halbbrückenschaltung umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann dies eine Zeitdauer dtpH2 zwischen dem Erreichen einer maximalen

Spannung am zweiten Schaltelement in der Halbbrückenschaltung und dem

Erreichen der ON-Spannung Uon am Schaltelement umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann dies eine Zeitdauer dtonorr zwischen dem Erreichen der OFF-

Spannung Uorr durch die Gatespannung des Schaltelements und dem Erreichen der ON-Spannung Uon durch die Gatespannung des Schaltelements umfassen.

Dabei ist die OFF-Spannung jener Wert der Gatespannung des Schaltelements, bis zu welchem das Schaltelement in einem geöffneten Zustand ist. Entsprechend ist die ON-Spannung jener Spannungswert, welcher zum zuverlässigen Schließen des Schaltelements als Gatespannung angelegt wird. Die gemessenen Zeitdauern

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 13/39 LU502669 der jeweiligen Spannungen sind dabei von der Gateladung und/oder von der

Schwellenspannung des Schaltelements abhängig. Entsprechend bietet dies den

Vorteil, dass auf diese Weise ein Messwert ermittelbar ist, der von der

Gatespannung und/oder von der Schwellenspannung abhängt. Dies bietet somit den Vorteil, dass das Ermitteln des Messwerts auf besonders effiziente Weise erfolgen kann, da sowohl das Abgreifen der erforderlichen Spannungswerte als auch das Messen von Zeitdauern mittels eines integrierten Schaltkreises der

Leistungsbaugruppe erfolgen kann und entsprechend keine zusätzliche Hardware erforderlich ist. Ferner bietet dies den Vorteil, dass die Spannungen und

Zeitdauern mit sehr hoher Genauigkeit gemessen werden können und entsprechend der Messwert mit hoher Genauigkeit ermittelt werden kann. Darüber hinaus bietet die Offenbarung den Vorteil, dass die Leistungsbaugruppe keine

Mittel zur Messung der Gateladung und/oder Schwellenspannung des

Schaltelements aufweisen muss und kein direktes Messern der Gateladung und/oder Schwellenspannung erforderlich ist.

Das Erreichen der jeweiligen Spannungswerte durch die Gatespannung bzw. die an dem zweiten Schaltelement anliegende Spannung kann durch entsprechende

Komparatoren ermittelt werden. So kann die Leistungsbaugruppe etwa einen

Komparator zum Vergleich der am zweiten Schaltelement anliegenden

Phasenspannung Upx mit einem Referenzwert Up rer und/oder einen Komparator zum Vergleich der Gatespannung Ues des Schaltelements mit einem vorbestimmten Spannungswert der ON-Spannung Uon und/oder einen

Komparator zum Vergleich der Gatespannung Ucs des Schaltelements mit einem vorbestimmten Spannungswert Uorr umfassen. Manche oder alle der

Komparatoren kénnen dabei in den integrierten Schaltkreis integriert sein. Ferner kann die Leistungsbaugruppe und/oder der integrierte Schaltkreis dazu ausgelegt sein, ein Steuersignal und/oder einen Systemtakt bereitzustellen und/oder zu empfangen.

Optional umfasst das Ermitteln des Messwerts ein Messen zumindest zwei der folgenden Zeitdauern: Zeitdauer dtonorr, Zeitdauer dten 1, Zeitdauer dtpn 2. Dies

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 14/39 LU502669 bietet den Vorteil, dass dadurch der ermittelte Messwert eine besonders hohe

Aussagekraft aufweisen kann und entsprechend der Vergleich des Messwerts mit den Kennwerten der verschiedenen Schaltelementtypen zu einer besonders genauen Auswahl des Ansteuerparametersatzes führen kann.

Das Ermitteln des Messwerts in der Leistungsbaugruppe kann ein Generieren einer Schaltflanke umfassen. Eine Schaltflanke ist dabei eine Signalflanke, welche im Verlauf der Uber dem zweiten Schaltelement, welches sich mit dem

Schaltelement in einer Halbbrückenschaltung befindet, entsteht, wenn das

Schaltelement geöffnet oder geschlossen wird und sich entsprechend die

Spannung Uber dem zweiten Schaltelement aufbaut oder abbaut. Der Beginn und/oder das Ende des Spannungsaufbaus und/oder Spannungsabbaus kann dabei einen präzise ermittelbaren Zeitpunkt darstellen, welcher fur die Messung zumindest mancher der oben genannten Zeitdauern herangezogen werden kann.

Die Erzeugung der Schaltflanke kann optional in einem stromfreien

Betriebszustand erfolgen. Dazu kann etwa ein weiteres Schaltelement, welches sich in einer anderen Halbbrücke der Halbbrückenschaltung mit dem

Schaltelement befindet hochohmig geschaltet werden, sodass kein Strom durch die Last fließt.

Das Ermitteln des Messwerts in der Leistungsbaugruppe kann ferner ein

Konfigurieren eines Gatetreiberausgangsstroms auf einen reduzierten Wert gegenüber eines Gatetreiberausgangsstroms zum Antreiben der Last mittels der

Leistungsbaugruppe umfassen. Mit anderen Worten kann der

Gatetreiberausgangsstrom, mittels welchem die Gateladung auf das Gate des

Schaltelements aufgebracht wird, herabgesenkt werden gegenüber dem

Gatetreiberausgangsstrom, der üblicherweise zum Antreiben der Last verwendet wird. Dadurch kônnen die Spannungsverläufe verlangsamt und entsprechend die zu messenden Zeitdauern verlängert werden. Entsprechend kônnen die gemessenen Zeitdauern und/oder Spannungswerte mit einer höheren Genauigkeit gemessen werden, wodurch die Genauigkeit bei der Ermittlung des Messwerts verbessert werden kann.

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Das Verfahren kann ferner vorab ein Vorkonditionieren einer Phasenspannung auf einen bestimmten Wert umfassen. Der vorbestimmte Wert kann etwa bei OV oder bei der Versorgungsspannung Ugat liegen. Dies kann beispielsweise durch ein kurzzeitiges An- und Wiederabschalten des weiteren Schaltelements in der

Halbbrückenschaltung erfolgen. Dadurch können definierte Bedingungen für die

Durchführung der Messungen zur Bestimmung des Messwerts geschaffen werden.

Das Verfahren zur Auswahl eines Ansteuerparametersatzes kann optional für mehrere Schaltelemente der Leistungsbaugruppe durchgeführt werden. Sofern in einer Leistungsbaugruppe nur Schaltelemente eines Typs verbaut sind, für welche ein Ansteuerparametersatz auszuwählen ist, kann es ausreichend sein, das

Verfahren lediglich für ein Schaltelement durchzuführen und sodann den sich daraus ergebenden Ansteuerparametersatz für alle verbauten Schaltelemente zu verwenden. Sofern nicht auszuschließen ist, dass Schaltelemente mehrerer verschiedener Typen in ein und derselben Leistungsbaugruppe verbaut sind, kann es vorteilhaft sein, das Verfahren für mehrere Schaltelemente und optional für alle der Schaltelemente separat durchzuführen und den am besten geeigneten

Ansteuerparametersatz für jedes Schaltelement separat zu ermitteln, für welches das Verfahren durchgeführt wird.

Das Auswählen des Ansteuerparametersatzes im Rahmen eines Verfahrens zum

Antreiben einer Last kann dabei vor dem Antreiben des Elektromotors und/oder zu

Beginn des Antreibens des Elektromotors erfolgen. Beispielsweise kann beim

Starten der Leistungsbaugruppe eine Initialisierung der Leistungsbaugruppe stattfinden, wobei die Initialisierung das Auswählen des Ansteuerparametersatzes umfasst. Alternativ oder zusätzlich kann das Auswählen des

Ansteuerparametersatzes auch bei laufender Applikation erfolgen, also etwa während des Antreibens der Last durch die Leistungsbaugruppe. Dies kann beispielsweise In regelmäßigen und/oder unregelmäßigen Abständen wiederholt werden. Dies kann den Vorteil bieten, dass auch Veränderungen in der

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Leistungsbaugruppe und insbesondere im Speicherelement, welche beispielsweise durch Verschleiß und/oder äußere Einflüsse auftreten können, erkannt und durch die Auswahl eines geeigneten Ansteuerparametersatzes berücksichtigt werden können.

Die Leistungsbaugruppe kann dazu ausgelegt sein, einen variablen

Gatetreiberausgangsstrom zur Ansteuerung eines Gates des Schaltelements bereitzustellen. Insbesondere kann die Leistungsbaugruppe einen integrierten

Schaltkreis umfassen, der dazu ausgelegt ist, einen variablen

Gatetreiberausgangsstrom bereitzustellen. Dies bietet den Vorteil, dass der

Gatetreiberausgangsstrom variiert werden kann. Optional kann dies dazu genutzt werden, für die Durchführung eines Verfahrens zur Auswahl eines

Ansteuerparametersatzes den Gatetreiberausgangsstrom derart zu reduzieren, dass Schaltvorgänge des Schaltelements verlangsamt werden und die zu

Messenden Zeitdauern länger andauern und entsprechend mit größerer

Genauigkeit gemessen werden können. Das relative Reduzieren des

Gatetreiberausgangsstroms und die Verlängerung der Zeitdauern ist dabei mit

Bezug zum regulären Gatetreiberausgangsstrom und den Zeitdauern bei regulärer

Ansteuerung der Last zum regulären Betrieb der Last zu verstehen. Die Variation des Gatetreiberausgangsstroms kann dabei eine standardmäßige Funktion des in der Leistungsbaugruppe verbauten integrierten Schaltelements sein und/oder durch andere Komponenten der Leistungsbaugruppe verwirklicht werden.

Im Folgenden wird ein Beispiel für das Auswählen eines Parametersatzes für ein

Schaltelement erläutert, ohne dass die Offenbarung darauf beschränkt ist.

Als Beispiel sei eine Applikation erwähnt, in der bei der Herstellung einer

Leistungsbaugruppe ein oder mehrere FETs als Schaltelemente verbaut werden, die zumindest einem der folgenden Schaltelementtypen entsprechen: - STB80NF55 - IRF530N - IRF540N

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 17/39 LU502669 - SUM70040E

Diese FETs weisen ähnliche Eigenschaften hinsichtlich ihrer

Spannungsfestigkeiten und Betriebsströme auf und können in gleichartigen

Gehäusen bereitgestellt werden. Entsprechend können prinzpiell Schaltelemente eines beliebigen Schaltelementtyps der oben geannten Schaltelementtypen an einer bestimmten Stelle einer Leistungsbaugruppe alternativ verbaut werden.

Allerdings können fur eine effiziennte oder gar optimale Ansteuerung dieser

Schaltelemente unterschiedliche Ansteuerparametersatze erforderlich sein. Daher ist es vorteilhaft, den einen oder mehrere verbauten Schaltelemente hinischtlich

Ihres Schaltelementtyps mit einem offenbarungsgemäBen Verfahren zu charakterisieren und sodann einen geeigneten, vorbestimmten

Ansteuerparametersatz auszuwählen.

Beispielhaft werden zur Identifikation bzw. Charakterisierung des verbauten

Schaltelements in einer Leistungsbaugruppe folgende Parameter verwendet: e Gatetreiberausgangsstrom: 10mA e Uorr=0.8V e Uon=10V e Upxhrer=1V

Dabei ist zu berücksichtigen, dass der geringe Gatestrom nur zur Identifikation bzw. Charakterisierung des Schaltelements genutzt wird, nicht aber für den regulären Betrieb der Leistungsbaugruppe bzw. des Schaltelements zum

Antreiben einer Last. In der laufenden Applikation ist der Gatestrom typischerweise deutlich höher, um die Verlustleistung des FETs zu minimieren.

Die Wahl von Upn rer hat dabei lediglich einen vernachlässigbaren oder keinen nennenswerten Einfluß auf die Messung, da die Dauer der Schaltflanke im

Vergleich zur Gesamtdauer des Schaltvorgangs sehr gering ist.

Mit den oben angegebenen Parametern ergeben sich folgende Messwerte für die jeweiligen Zeitdauern:

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 18/39 LU502669

FET td,OFFn/HS ta, pH/HS ta,on/HS dtonorr/HS dtpx,1/us

STB8ONF55 0,8 1,5 10 8,5 0,7

IRF530N 0,296 1,11 3,7 259 0,814

IRF540N 0,568 2,13 7,1 4,97 1,562

SUM70040E 0,608 3,8 7,6 3,8 3,192

Damit lassen sich folgende Messwerte für die Zuordnung eines (typischerweise unbekannten) Schaltelements zu einem der Schaltelementtypen beispielhaft als ldentifikationsmerkmale verwenden. Die Identifikationsmerkmale können dabei als

Kennwert(e) fur die jeweiligen Schaltelementtypen bereitgestellt werden: 1) taon> 8 us: STB8ONF55 2) taon< 4 us: IRF530N 3) taon= 4 us — 8 us: IRF540N oder SUM70040E

Da im letzten Fall das Identifikationsmerkmal für beide FETs sehr nah beieinander liegt, kann sich ein weiterer Kennwert ggf. ein weiter Messwert fur eine zuverlassige Unterscheidung dieser beiden Schaltelementtypen anbieten. Unter

Hinzuziehung eines weiteren Messwerts, z.B. dtpH.1 ist diese Unterscheidung mit einer größeren Genauigkeit möglich. Das weitere Kriterium zur Unterscheidung könnte im Fall 3) beispielsweise lauten: dtpH,1 < 2 ps: IRF540N dtpH.1 > 2 us: SUM70040E

Würde man versuchen, ausschließlich dtpH.1 zur Identifikation der FETs zu verwenden, wäre wiederum die Unterscheidung zwischen STB8ONF55 und

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IRF530N wegen des geringen Unterschieds dieses Merkmals nur mit geringerer

Zuverlässigkeit möglich.

Bei höherer Anzahl von zu unterscheidenden Schaltelementtypen kann die

Verwendung von mehr als einem Identifikationsmerkmal bzw. mehr als einem

Kennwert sinnvoll sein.

Die oben genannten und im Folgenden erläuterten Merkmale und

Ausführungsformen sind dabei nicht nur als in den jeweils explizit genannten

Kombinationen offenbart anzusehen, sondern sind auch in anderen technisch sinnhaften Kombinationen und Ausführungsformen vom Offenbarungsgehalt umfasst.

Weitere Einzelheiten und Vorteile sollen nun anhand von den folgenden

Beispielen und optionalen Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren näher erläutert werden.

Es zeigen:

Figur 1 in einer schematischen Darstellung eine Leistungsbaugruppe gemäß einer optionalen Ausführungsform zur Ansteuerung einer Last;

Figur 2A in einer schematischen Darstellung eine optionale Anordnung des

Schaltelements mit einem weiteren Schaltelement in einer

Halbbrückenanordnung;

Figur 2B eine Halbbrücknanordnung mit Gate-Source Kapazitäten

Figur 3 ein Verfahren zur Auswahl eines Ansteuerparametersatzes für ein in einer Leistungsbaugruppe verbautes Schaltelement;

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Figur 4 eine Erläuterung mehrerer zeitlicher Spannungsverläufe und

Zeitdauern;

Figur 5 ein Verfahren zum Antreiben einer Last mittels einer

Leistungsbaugruppe gemäß einer optionalen Ausführungsform;

Figur 6 ein Verfahren zur Herstellung einer Leistungsbaugruppe gemäß einer optionalen Ausführungsform;

Figur 7 eine Schaltung gemäß einer optionalen Ausführungsform zur

Messung der oben genannten Zeitdauern in einer

Leistungsbaugruppe;

Figur 8 eine Treiberschaltung gemäß einer optionalen Ausführungsform zur

Bereitstellung eines variablen Gatetreiberausgangsstroms.

In den folgenden Figuren werden gleiche oder ähnliche Elemente in den verschiedenen Ausführungsformen der Einfachheit halber mit gleichen

Bezugszeichen bezeichnet.

Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Leistungsbaugruppe 100 gemäß einer optionalen Ausführungsform zur Ansteuerung einer Last 102. Dabei weist die Leistungsbaugruppe 100 zumindest ein Schaltelement 104 eines

Schaltelementtyps von mehreren vorbestimmten verschiedenen

Schaltelementtypen auf. Das Schaltelement ist dabei als Feldeffekttransistor, FET, ausgestaltet und weist zumindest die Anschlüsse Source, Drain und Gate auf.

Ferner weist die Leistungsbaugruppe 100 einen integrierten Schaltkreis 106 auf, der dazu eingerichtet sein kann, eine oder mehrere Funktionen der

Leistungsbaugruppe 100 zu übernehmen. Die Leistungsbaugruppe 100 ist dazu eingerichtet, mehrere vorbestimmte Ansteuerparametersätze und Kennwerte für die mehreren verschiedenen vorbestimmten Schaltelementtypen bereitzustellen.

Diese können auf einem Speicherelement 110 der Leistungsbaugruppe 110

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 21/39 LU502669 gespeichert sein. Außerdem ist die Leistungsbaugruppe 100 dazu eingerichtet, einen Messwert in der Leistungsbaugruppe 100 zu ermitteln, welcher von einer

Gateladung des Schaltelements 104 und/oder von einer Schwellenspannung des

Schaltelements 104 abhangig ist, und den ermittelten Messwert mit den

Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen zu vergleichen.

Außerdem ist die Leistungsbaugruppe 100 dazu eingerichtet, einen

Ansteuerparametersatz der mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersatze zur

Ansteuerung des Schaltelements 104 auf Basis des Vergleichs des ermittelten

Messwertes mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen

Schaltelementtypen auszuwählen.

Die Leistungsbaugruppe 100 und insbesondere der integrierte Schaltkreis 106 sind ferner dazu ausgelegt, einen variablen Gatetreiberausgangsstrom zur

Ansteuerung des Gates des Schaltelements 104 bereitzustellen.

Die Leistungsbaugruppe 100 ist ferner dazu eingerichtet, das Ermitteln des

Messwerts, das Vergleichen des Messwerts mit den Kennwerten und das

Auswählen des Parametersatzes bei einer Inbetriebnahme der

Leistungsbaugruppe 100 durchzuführen. Außerdem kann die Leistungsbaugruppe 100 dazu eingerichtet sein, das Verfahren zur Auswahl der Ansteuerparameter während des Betriebs wiederholt durchzuführen.

Die Leistungsbaugruppe 100 ist sodann dazu eingerichtet, die Last 102 unter

Verwendung des ausgewählten Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung des

Schaltelements 104 anzutreiben.

Ferner kann die Leistungsbaugruppe 100 zumindest ein zweites Schaltelement 108 aufweisen. Das zweite Schaltelement 108 kann dabei zusammen mit dem

Schaltelement 104 in einer Halbbrückenschaltung angeordnet werden und zusammen mit dem Schaltelement 104 dazu dienen, die Last 102 anzutreiben bzw. anzusteuern und eine Stromzufuhr zur Last 102 zu steuern. Optional kann das zweite Schaltelement 108 demselben Schaltelementtyp entsprechen wie das

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 22/39 LU502669

Schaltelement 104. Außerdem weist die Leistungsbaugruppe 100 ein

Speicherelement 110 auf, in welchem insbesondere Ansteuerparametersätze abgespeichert sein können. Das Speicherelement 110 kann optional einen Teil des integrierten Schaltkreises 106 bilden.

Figur 2A zeigt in einer schematischen Darstellung eine optionale Anordnung des

Schaltelements 104 mit dem Schaltelement 108 in einer Halbbrickenanordnung.

Die Schaltelemente 104 und 108 sind jeweils als Feldeffekttransistor, FET, ausgebildet, welche jeweils ein Gate 104a, 108a, eine Source 104b, 108b und ein

Drain 104c, 108c aufweisen. Die dabei anliegenden Spannungen, welche im

Rahmen eines offenbarungsgemalien Verfahrens optional gemessen werden, sind an den jeweiligen Stellen indiziert. Dabei indiziert Ugat eine bereitgestellte

Batteriespannung, UcsH die Gatespannung am Schaltelement 104 zwischen Gate 104a und Source 104b, UgsL die Gatespannung am Schaltelement 108 zwischen

Gate 108a und Source 108b, und UpH die am zweiten Schaltelement 108 zwischen

Source 108b und Drain 108c anliegende Phasenspannung. Figur 2B zeigt eine

Halbbrückenschaltung, welche zwei Gate-Source Kapazitäten Ces aufweist, wie im einleitenden Teil beschrieben.

Mit Verweis auf Figur 3 wird beispielhaft ein Verfahren 300 zur Auswahl eines

Ansteuerparametersatzes für ein in einer Leistungsbaugruppe 100 verbautes

Schaltelement 104 beschrieben, welches optional mit einer Leistungsbaugruppe 100 gemäß der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform durchführbar ist. Das

Verfahren 300 umfasst in einem Schritt 302 ein Bereitstellen von mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersatzen und Kennwerten für mehrere verschiedene vorbestimmte Schaltelementtypen, wobei das in der

Leistungsbaugruppe 100 verbaute Schaltelement 104 einem Schaltelementtyp der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen entspricht.

In einem weiteren Schritt 304 umfasst das Verfahren 300 ein Ermitteln eines

Messwertes in der Leistungsbaugruppe 100, welcher von einer Gateladung des

Schaltelements 104 und/oder von einer Schwellenspannung des Schaltelements

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 23/39 LU502669 104 abhängig ist. Das Ermitteln des Messwerts in der Leistungsbaugruppe 100 kann dabei ein Generieren einer Schaltflanke umfassen. Außerdem kann dies ein

Konfigurieren eines Gatetreiberausgangsstroms auf einen reduzierten Wert gegenüber eines Gatetreiberausgangsstroms zum Antreiben der Last 102 mittels der Leistungsbaugruppe 100 umfassen, sodass die zeitlichen Verläufe der sich andernden Spannungen beim Generieren der Schaltflanke verlangsamt werden und entsprechend eine Genauigkeit bei der Messung einschlagiger Zeitdauern erhöht werden kann. Zudem kann das Ermitteln des Messwertes ein Messen eines zeitlichen Spannungsverlaufs einer Gatespannung des Schaltelements und/oder ein Messen eines zeitlichen Spannungsverlaufs einer am zweiten

Schaltelement 108 anliegenden Spannung umfassen, welches sich mit dem

Schaltelement 104 in einer Halbbrückenschaltung der Leistungsbaugruppe 100 befindet, wie beispielhaft in Figur 2A gezeigt.

In einem weiteren Schritt 306 umfasst das Verfahren 300 ein Vergleichen des ermittelten Messwerts mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen

Schaltelementtypen.

In einem weiteren Schritt 308 umfasst das Verfahren 300 ein Auswählen eines

Ansteuerparametersatzes der mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersätze zur Ansteuerung des Schaltelements 104 auf Basis des Vergleichs des ermittelten

Messwertes mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen

Schaltelementtypen.

Das beschriebene Verfahren 300 kann optional für mehrere Schaltelemente 104, 108 der Leistungsbaugruppe 100 durchgeführt werden. Das Verfahren 300 ermöglicht dabei, ein Schaltelement 104 zu identifizieren bzw. zu charakterisieren und entsprechend einen am besten geeigneten Ansteuerparametersatz aus mehreren vorbestimmten und bereitgestellten Ansteuerparametersätzen auszuwählen, um die jeweiligen Schaltelemente 104, 108 auf effiziente Weise anzusteuern.

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Die mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersatze können einen oder mehrere der folgenden Parameter beinhalten, welche zur Ansteuerung des

Schaltelements 104 eines der verschiedenen Schaltelementtypen ausgelegt sind.

Insbesondere können die Parameter einen Ladestrom für das Schaltelement 104, einen Entladestrom des Schaltelements 104 und eine Totzeit, in welcher das

Schaltelement 104 bei einem Schaltvorgang zeitgleich mit einem weiteren

Schaltelement 108 in einer Halbbrückenschaltung der Leistungsbaugruppe 100 in geôffnetem Zustand verbleibt.

Mit Verweis auf Figur 4 werden im Folgenden mehrere zeitliche

Spannungsverläufe und Zeitdauern angegeben, welche im Rahmen des Ermittelns des Messwerts gemäß Schritt 304 des Verfahrens 300 relevant sein können.

Dabei sind mehrere Signale in den Graphen in Abschnitten a), b) und c) der Figur 4 gezeigt, welche das jeweilige Signal bzw. die Spannung in beliebigen Einheiten auf der vertikalen Achse und eine gemeinsame Zeitachse in beliebigen Einheiten auf der horizontalen Achse auftragen.

Der Graph in Abschnitt a) zeigt den zeitlichen Verlauf eines Steuersignals HS, mittels welchem ein Übergang vom geöffneten in den geschlossenen Zustand des

Schaltelements 104 herbeigeführt wird. Der Graph in Abschnitt b) zeigt die

Gatespannung Ucsx des Schaltelements 104 und der Graph in Abschnitt c) zeigt eine Phasenspannung Upx, welche sowohl an dem zweiten Schaltelement 108 zwischen Source 108b und Drain 108c als auch an einem Ausgang der

Leistungsbaugruppe anliegt.

Betrachtet man die Graphen in den Abschnitten a) bis c) in Zusammenschau, so ist erkennbar, dass das Schließen des Schaltelements 104, ausgelöst durch das

Steuersignal HS, zunächst einen Ansteigen der Gatespannung UcesH des

Schaltelements 104 verursacht und bei Erreichen einer Schwellenspannung Uw zum zeitlich verzögerten Entstehen einer Schaltflanke führt, d.h. zu einem steilen

Anstieg in der Spannung in der Last 102 und am zweiten Schaltelement 108.

Durch Absenken des Gatetreiberausgangsstroms, mit welchem das Gate 104a

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 25/39 LU502669 des Schaltelements 104 angesteuert wird und welches die Gatespannung UcsH am ersten Schaltelement 104 verursacht, können der Anstieg der Spannungen und entsprechend die indizierten Zeitdauern verlangert werden.

Der dargestellte Schaltvorgang ist dabei unter anderem durch folgende

Spannungen und Zeitdauern gekennzeichnet, welche durch die

Leistungsbaugruppe 100 gemessen werden können und fur die Ermittlung des

Messwerts zur Auswahl des Ansteuerparametersatzes herangezogen werden kénnen. Manche oder alle der Zeitdauern kénnen von der Gateladung des

Schaltelements 104 und/oder von der Schwellenspannung des Schaltelements 104 abhängen. Dennoch ist es nicht erforderlich, die Gateladung und/oder die

Schwellenspannung an sich zu messen. Die Messung kann sich vielmehr auf eine oder mehrere der folgenden Zeitdauern beschränken, wofür die technischen

Anforderungen geringer sein kénnen, als dies fur eine direkte Messung der

Gateladung der Fall wäre.

Das Ermitteln des Messwerts in Schritt 304 kann ein Messen einer Zeitdauer tq ofr zwischen einem Schließen des Schaltelements, d.h. dem Vorliegen des

Steuersignals HS, und dem Erreichen einer vorgegebenen OFF-Spannung Uorr durch die Gatespannung des Schaltelements 104 umfassen.

Alternativ oder zusätzlich kann das Ermitteln des Messwerts in Schritt 304 ein

Messen einer Zeitdauer taon zwischen dem Schließen des Schaltelements 104 und dem Erreichen einer ON-Spannung Uon durch die Gatespannung des

Schaltelements 104 umfassen.

Alternativ oder zusätzlich kann das Ermitteln des Messwerts in Schritt 304 ein

Messen einer Zeitdauer tq pn zwischen dem Schließen des Schaltelements 104 und dem Erreichen einer maximalen Spannung zwischen Source 108b und Drain 108c am zweiten Schaltelement 108 in der Halbbrückenschaltung mit dem

Schaltelement 104 umfassen.

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Alternativ oder zusätzlich kann das Ermitteln des Messwerts in Schritt 304 ein

Messen einer Zeitdauer dtpH.1 zwischen dem Erreichen der OFF-Spannung Uorr durch die Gatespannung am Schaltelement 104 und dem Erreichen einer maximalen Source-Drain Spannung am zweiten Schaltelement 108 in der

Halbbrickenschaltung umfassen.

Alternativ oder zusätzlich kann das Ermitteln des Messwerts in Schritt 304 ein

Messen einer Zeitdauer dtpn 2 zwischen dem Erreichen einer maximalen Source-

Drain Spannung am zweiten Schaltelement 108 in der Halbbrückenschaltung und dem Erreichen der ON-Spannung Uon am Schaltelement 104 umfassen.

Alternativ oder zusätzlich kann das Ermitteln des Messwerts in Schritt 304 ein

Messen einer Zeitdauer dtonorr zwischen dem Erreichen der OFF-Spannung Uorr durch die Gatespannung des Schaltelements und dem Erreichen der ON-

Spannung Uon durch die Gatespannung des Schaltelements 104 umfassen.

Auf Basis einer oder mehrerer der gemessenen Zeitdauern kann sodann der

Messwert ermittelt werden, welcher mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen verglichen werden kann, um darauf basierend den Ansteuersatz eines Schaltelementtyps auszuwählen, dem das Schaltelement 104 entspricht.

Optional umfasst das Ermitteln des Messwerts in Schritt 304 ein Messen zumindest zwei der folgenden Zeitdauern: Zeitdauer dton,orr, Zeitdauer dtpH 1,

Zeitdauer dtpx2. Dadurch kann eine Genauigkeit erhöht werden und die Auswahl des Ansteuersatzes fur das Schaltelement 104 besonders zuverlässig erfolgen.

Das oben beschriebene Verfahren zur Auswahl eines Ansteuerparametersatzes für ein Schaltelement 104 kann in ein Verfahren zum Antreiben einer Last 102 mit einer Leistungsbaugruppe 100 und/oder in Verfahren zur Herstellung einer

Leistungsbaugruppe 100 implementiert sein. Das Verfahren kann dabei von einer

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Leistungsbaugruppe 100 und/oder von einem integrierten Schaltkreis 106 ausgeführt werden.

Mit Bezug zu Figur 5 wird ein Verfahren 500 zum Antreiben einer Last 102 mittels einer Leistungsbaugruppe 100 gemäß einer optionalen Ausführungsform beschrieben. Das Verfahren 500 umfasst in einem Schritt 502 ein Bereitstellen der

Leistungsbaugruppe 100, wobei in der Leistungsbaugruppe 100 zumindest ein

Schaltelement 104 verbaut ist, welches einem Schaltelementtyps von mehreren vorbestimmten verschiedenen Schaltelementtypen entspricht.

Ferner umfasst das Verfahren 500 in einem Schritt 504 ein Auswählen eines

Ansteuerparametersatzes für das in der Leistungsbaugruppe 100 verbaute

Schaltelement 104 mittels eines oben-beschriebenen Verfahrens 300.

Ferner umfasst das Verfahren 500 in einem Schritt 506 ein Antreiben der Last 102 mittels der Leistungsbaugruppe 100 unter Verwendung des ausgewählten

Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung des Schaltelements 104.

Das Auswählen des Ansteuerparametersatzes gemäß Schritt 504 kann dabei optional vor dem Antreiben der Last 102 und/oder zu Beginn des Antreibens der

Last 102 und/oder wiederholt während des Antreibens der Last 102 erfolgen.

Das oben beschriebene Verfahren 300 zur Auswahl eines

Ansteuerparametersatzes für ein Schaltelement 104 kann zudem in ein Verfahren zur Herstellung einer Leistungsbaugruppe 100 implementiert sein. Das Verfahren kann dabei von einer Leistungsbaugruppe 100 und/oder von einem integrierten

Schaltkreis 106 ausgeführt werden.

Mit Bezug zu Figur 6 wird ein Verfahren 600 zur Herstellung einer

Leistungsbaugruppe 100 gemäß einer optionalen Ausführungsform erläutert.

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 28/39 LU502669

Das Verfahren 600 umfasst in Schritt 602 ein Verbauen zumindest eines

Schaltelements 104 in der Leistungsbaugruppe 100, wobei das Schaltelement 104 einem Schaltelementtyp von mehreren vorbestimmten verschiedenen

Schaltelementtypen entspricht.

In Schritt 604 umfasst das Verfahren 600 ein Auswählen eines

Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung des in der Leistungsbaugruppe 100 verbauten Schaltelements 104 mittels des oben-beschriebenen Verfahrens 300.

In Schritt 604 umfasst das Verfahren 600 ein Speichern des ausgewählten

Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung des in der Leistungsbaugruppe 100 verbauten Schaltelements 104 in einem Speicherelement 110. Das

Speicherelement 110 kann dabei als nicht-flüchtiges Speicherelement ausgebildet sein, sodass der Ansteuerparametersatz dauerhaft gespeichert ist und für das

Ansteuern der Last 102 fest hinterlegt ist.

Figur 7 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Schaltung 700 gemäß einer optionalen Ausführungsform zur Messung der oben genannten Zeitdauern in einer

Leistungsbaugruppe 100. Optional kann eine Leistungsbaugruppe 100 und/oder ein integrierter Schaltkreis 106 der Leistungsbaugruppe 100 eine derartige

Schaltung 700 umfassen. Die Schaltung 700 weist dabei einen Zahler 702 auf, welcher zum Messen von Zeitdauern ausgelegt ist und welcher das Steuersignal

HS zum Öffnen und Schließen des Schaltelements 104 sowie ein Taktsignal 704 empfangt. Zudem weist die Schaltung 700 drei Komparatoren 706a, 706b und 706c¢ auf, welche dazu ausgelegt sind, die Gatespannung bzw. die Source-Drain

Spannung des Schaltelements 104 mit vorgegebenen Referenzwerten zu vergleichen.

Der Zähler 702 lässt sich optional durch verschiedene Ereignisse starten und stoppen. Zu diesen Ereignissen können optional zählen: - Eine Anderung des Steuersignals HS, welches das entsprechende

Schaltelement 104 einschaltet (oder abschaltet), d.h. schließt oder öffnet.

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 29/39 LU502669 - Ein Uber-/Unterschreiten der OFF-Spannung Uorr durch die Gatespannung, gemessen durch den Komparator 706c mit einer entsprechenden

Referenzspannung Uorr. - Ein Über-/Unterschreiten der ON-Spannung Uon durch die Gatespannung, gemessen durch den Komparator 706b mit einer entsprechenden

Referenzspannung Uon. - Ein Uber-/Unterschreiten der Referenzphasenspannung Upn rer durch die

Phasenspannung Upx, gemessen durch den Komparator 706a mit einer entsprechenden Referenz für UpH rer.

Die Auswahl der Start- oder Stop Ereignisse für den Zähler 702 kann dabei in

Abhängigkeit von den vorhandenen Möglichkeiten in der Leistungsbaugruppe 100 gewählt werden. Alternativ oder zusätzlich können bei der Auswahl der Start- oder

Stop-Ereignisse etwaige Unterschiede zwischen den Schaltelementtypen berücksichtigt werden.

Figur 8 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Treiberschaltung 800 gemäß einer optionalen Ausführungsform zur Bereitstellung eines variablen, d.h. einstellbaren, Gatetreiberausgangsstroms. Die Treiberschaltung 800 weist ein

Stromeinstellungselement 802 auf, mittels welchem der

Gatetreiberausgangsstrom, welcher dem Gate 104a des Schaltelements 104 zugeführt wird eingestellt werden kann. Die Treiberschaltung 800 und insbesondere das Stromeinstellungselement 802 können Teil des integrierten

Schaltkreises 106 und/oder der Leistungsbaugruppe 100 sein. Ferner weist die

Treiberschaltung 800 einen Eingangsschalter 804 auf, der in geschlossenem

Zustand das Gate 104a des Schaltelements 104 mit dem Potenzial der

Batteriespannung verbindet, und einen Ausgangsschalter 806, der in geschlossenem Zustand das Gate 104a mit dem Massepotenzial verbindet. In jedem Schaltzustand ist maximal einer der beiden Schalter 804, 806 geschlossen.

Ist der Eingangsschalter 804 geschlossen, fließt ein Strom lon auf das Gate und das Schaltelement wird eingeschaltet bzw. geschlossen. Ist der Ausgangsschalter

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 30/39 LU502669 806 geschlossen, wird das Gate 104a entladen und das Schaltelement 106 wird ausgeschaltet bzw. geöffnet, wobei die Gateladung als Strom lorr abflieRt. Geman anderen Ausfuhrungsformen kann vorgesehen sein, dass das Schaltelement 104 bei geladenem Gate geöffnet ist und bei entladenem Gate geschlossen ist.

Um den Ladevorgang und Entladevorgang des Gates 104a steuern zu kénnen, weist die Treiberschaltung 800 ferner eine einstellbare Einschaltstromquelle 808 und eine einstellbare Ausschaltstromquelle 810 auf. Mit diesen kann die

Stromstärke des Einschaltstroms lon bzw. des Ausschaltstroms lorr begrenzt werden und entsprechend die Zeitdauern des Ladens bzw. Entladens des Gates 104a variiert werden. Dies ermöglicht das Variieren des

Gatetreiberausgangsstroms und kann dazu genutzt werden, die eine oder mehreren zu messenden Zeitdauern beim Ermitteln des Messwerts in Schritt 304 zu verlängern, um eine höhere Genauigkeit zu erzielen. Gemäß anderen

Ausfuhrungsformen kann in der Treiberschaltung 800 lediglich eins Stromquelle fur entweder den Einschaltvorgang oder den Ausschaltvorgang bereitgestellt werden. Die Leistungsbaugruppe 100 und optional der integrierte Schaltkreis 106 der Leistungsbaugruppe 100 können dabei optional eine oder mehrere solcher

Treiberschaltungen 800 aufweisen.

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 31/39 LU502669

Bezugszeichenliste 100 Leistungsbaugruppe 102 Last 104 Schaltelement 104a Gate 104b Source 104c Drain 106 integrierter Schaltkreis 108 zweites Schaltelement 108a Gate 108b Source 108c Drain 110 Speicherelement 300 Verfahren 302 — 308 Verfahrensschritte 500 Verfahren 502 — 506 Verfahrensschritte 600 Verfahren 602 — 606 Verfahrensschritte 700 Schaltung 702 Zähler 704 Taktsignal 706a, 706b, 706c Komparator 800 Treiberschaltung 802 Stromeinstellungselement 804 Einschaltschalter 806 Ausschaltschalter 808 Einschaltstromquelle 810 Ausschaltstromquelle

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 32/39 LU502669

UBAT Batteriespannung bzw. Versorgungsspannung der Halbbrücke

UcsH Gatespannung des Schaltelements

UcsL Gatespannung des Schaltelements

Ucs Gatespannung (Gate-Source Spannung)

Up Phasenspannung

UPH,REF Referenzwert für Phasenspannung

Uon ON-Spannung

Uorr OFF-Spannung

Utn Schwellenspannung lon Einschaltstrom lOFF Ausschaltstrom

Ces Gate-Source-Kapazität ta,ON Zeitdauer bis Erreichen der ON-Spannung

ÎdPH Zeitdauer bis Erreichen der Schaltflanke ta.oFF Zeitdauer bis Erreichen der OFF-Spannung dtp. 1 Zeitdauer zwischen OFF-Spannung und Anstieg der

Phasenspannung (Schaltflanke) dtph 2 Zeitdauer zwischen Schaltflanke und ON-Spannung dtonoFr Zeitdauer zwischen Erreichen der OFF- und Erreichen der ON-

Spannung

Claims (22)

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 33/39 LU502669 Patentanspriiche

1. Verfahren (300) zur Auswahl eines Ansteuerparametersatzes fur ein in einer Leistungsbaugruppe (100) verbautes Schaltelement (104), das Verfahren (300) umfassend: - Bereitstellen (302) von mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersatzen und Kennwerten für mehrere verschiedene vorbestimmte Schaltelementtypen, wobei das in der Leistungsbaugruppe (100) verbaute Schaltelement (104) einem Schaltelementtyp der mehreren verschiedenen Schaltelemetttypen entspricht; - Ermitteln (304) eines Messwertes in der Leistungsbaugruppe (100), welcher von einem oder mehreren Schaltelementparametern des Schaltelements (104) abhängig ist; - Vergleichen (306) des ermittelten Messwerts mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen; - Auswählen (308) eines Ansteuerparametersatzes der mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersätze zur Ansteuerung des Schaltelements (104) auf Basis des Vergleichs des ermittelten Messwertes mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der eine oder die mehreren Schaltelementparameter eine Gateladung des Schaltelements (104) und/oder eine Schwellenspannung des Schaltelements (104) umfassen.

3. Verfahren (300) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersätze einen oder mehrere der folgenden Parameter beinhalten, welche zur Ansteuerung eines Schaltelements (104) eines der verschiedenen Schaltelementtypen ausgelegt sind: - einen Ladestrom für das Schaltelement (104); - einen Entladestrom des Schaltelements (104);

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 34/39 LU502669 - eine Totzeit, in welcher das Schaltelement (104) bei einem Schaltvorgang zeitgleich mit einem weiteren Schaltelement (108) in einer Halbbrückenschaltung der Leistungsbaugruppe (100) in geôffnetem Zustand verbleibt.

4. Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei das Ermitteln des Messwertes ein Messen eines zeitlichen Spannungsverlaufs einer Gatespannung des Schaltelements (104) und/oder ein Messen eines zeitlichen Spannungsverlaufs über ein zweites Schaltelement (108) umfasst, welches sich mit dem Schaltelement in einer Halbbrückenschaltung der Leistungsbaugruppe (100) befindet.

5. Verfahren (300) gemäß Anspruch 4, wobei das Ermitteln (304) des Messwerts ein Messen einer oder mehrerer der folgenden Zeitdauern umfasst: - eine Zeitdauer taorr zwischen einem Signalwechsel eines Ansteuersignals des Gatetreibersund dem Erreichen einer vorgegebenen OFF-Spannung Uorr durch die Gatespannung des Schaltelements (104); - eine Zeitdauer taon zwischen dem Signalwechsel eines Ansteuersignals des Gatetreibersund dem Erreichen einer ON-Spannung Uon durch die Gatespannung des Schaltelements (104); - eine Zeitdauer tapH zwischen dem Signalwechsel eines Ansteuersignals des Gatetreibersund der Schaltflanke in der Halbbrückenschaltung; - eine Zeitdauer dtpH1 zwischen dem Erreichen der OFF-Spannung Uorr am Schaltelement (104) und der Schaltflanke in der Halbbrückenschaltung; - eine Zeitdauer dtpH2 zwischen dem Erreichen der Schaltflanke in der Halbbrücke und dem Erreichen der ON-Spannung Uon am Schaltelement (104): - eine Zeitdauer dtonorr zwischen dem Erreichen der OFF-Spannung Uorr durch die Gatespannung des Schaltelements (104) und dem Erreichen der ON-Spannung Uon durch die Gatespannung des Schaltelements (104).

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6. Verfahren (300) gemäß Anspruch 5, wobei das Ermitteln (304) des Messwerts ein Messen zumindest zwei der folgenden Zeitdauern umfasst: Zeitdauer dtonorr, Zeitdauer dtpH.1, Zeitdauer dtpx 2.

71. Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln (304) des Messwerts in der Leistungsbaugruppe ein Generieren einer Schaltflanke umfasst.

8. Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln (304) des Messwerts in der Leistungsbaugruppe (100) ein Konfigurieren eines Gatetreiberausgangsstroms auf einen reduzierten Wert gegenüber eines Gatetreiberausgangsstroms zum Antreiben einer Last (102) mittels der Leistungsbaugruppe (100) umfasst.

9. Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren (300) fur mehrere Schaltelemente (104, 108) der Leistungsbaugruppe (100) durchgeführt wird.

10. Verfahren (500) zum Antreiben einer Last (102) mittels einer Leistungsbaugruppe (100), das Verfahren (500) umfassend: - Bereitstellen (502) der Leistungsbaugruppe (100), wobei in der Leistungsbaugruppe (100) zumindest ein Schaltelement (104) verbaut ist, welches einem Schaltelementtyp von mehreren vorbestimmten verschiedenen Schaltelementtypen entspricht; - Auswählen (504) eines Ansteuerparametersatzes fur das in der Leistungsbaugruppe (100) verbaute Schaltelement (104) mittels eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche; - Antreiben (506) der Last (102) mittels der Leistungsbaugruppe (100) unter Verwendung des ausgewählten Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung des Schaltelements (104).

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11. Verfahren (500) gemäß Anspruch 10, wobei das Auswählen des Ansteuerparametersatzes vor dem Antreiben der Last (102) und/oder zu Beginn des Antreibens der Last (102) und/oder wiederholt während des Antreibens der Last (102) erfolgt.

12. Verfahren (600) zur Herstellung einer Leistungsbaugruppe (100), das Verfahren (600) umfassend: - Verbauen (602) zumindest eines Schaltelements (104) in der Leistungsbaugruppe (100), wobei das Schaltelement (104) einem Schaltelementtyp von mehreren vorbestimmten verschiedenen Schaltelementtypen entspricht; - Auswählen (604) eines Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung des in der Leistungsbaugruppe (100) verbauten Schaltelements (104) mittels eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8; - Speichern (606) des ausgewählten Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung des in der Leistungsbaugruppe (100) verbauten Schaltelements (104) in einem Speicherelement (110).

13. Verfahren (600) gemäß Anspruch 12, wobei das Speicherelement (110) als nicht-flüchtiges Speicherelement ausgebildet ist.

14. Integrierter Schaltkreis (106) zum Ansteuern eines Schaltelements (104) in einer Leistungsbaugruppe (100), wobei das Schaltelement (104) einem Schaltelementtyp von mehreren vorbestimmten verschiedenen Schaltelementtypen entspricht und wobei der integrierte Schaltkreis dazu eingerichtet ist: - mehrere vorbestimmte Ansteuerparametersätze und Kennwerte für die mehreren verschiedenen vorbestimmten Schaltelementtypen bereitzustellen; - einen Messwert in der Leistungsbaugruppe (100) zu ermitteln, welcher von einem oder mehreren Schaltelementparametern des Schaltelements (104) abhängig ist;

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 37/39 LU502669 - den ermittelten Messwert mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen zu vergleichen; - einen Ansteuerparametersatz der mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersatze zur Ansteuerung des Schaltelements (104) auf Basis des Vergleichs des ermittelten Messwertes mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen auszuwählen.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei der eine oder die mehreren Schaltelementparameter eine Gateladung des Schaltelements (104) und/oder eine Schwellenspannung des Schaltelements (104) umfassen.

16. Integrierter Schaltkreis (106) gemäß Anspruch 14 oder 15, wobei der integrierte Schaltkreis (106) dazu ausgelegt ist, einen variablen Gatetreiberausgangsstrom zur Ansteuerung eines Gates (104a) des ı5 Schaltelements (104) bereitzustellen.

17. Leistungsbaugruppe (100) zur Ansteuerung einer Last (102), wobei die Leistungsbaugruppe (100) zumindest ein Schaltelement (104) eines Schaltelementtyps von mehreren vorbestimmten verschiedenen Schaltelementtypen aufweist; und wobei die Leistungsbaugruppe (100) dazu eingerichtet ist: - mehrere vorbestimmte Ansteuerparametersätze und Kennwerte für die mehreren verschiedenen vorbestimmten Schaltelementtypen bereitzustellen; - einen Messwert in der Leistungsbaugruppe zu ermitteln, welcher von einem oder mehreren Schaltelementparametern des Schaltelements (104) abhängig ist; - den ermittelten Messwert mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen zu vergleichen; - einen Ansteuerparametersatz der mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersätze zur Ansteuerung des Schaltelements (104) auf Basis des Vergleichs des ermittelten Messwertes mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen auszuwählen.

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18. Leistungsbaugruppe (100) gemäß Anspruch 17, wobei der eine oder die mehreren Schaltelementparameter eine Gateladung des Schaltelements (104) und/oder eine Schwellenspannung des Schaltelements (104) umfassen.

19. Leistungsbaugruppe (100) gemäß Anspruch 17 oder 18, wobei die Leistungsbaugruppe (100) ferner dazu eingerichtet ist, das Ermitteln des Messwerts, das Vergleichen des Messwerts mit den Kennwerten und das Auswählen des Parametersatzes bei einer Inbetriebnahme der Leistungsbaugruppe (100) und/oder bei jedem Anlegen einer Versorgungsspannung an die Leistungsbaugruppe (104) und/oder bei jedem Start der Leistungsbaugruppe (104) und/oder während eines laufenden Betriebs der Leistungsbaugruppe (104) durchzuführen.

20. Leistungsbaugruppe (100) gemäß einem der Ansprüche17 bis 19, wobei die Leistungsbaugruppe (100) ferner dazu eingerichtet ist, die Last (102) unter Verwendung des ausgewählten Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung des Schaltelements (104) anzutreiben.

21. Leistungsbaugruppe (100) gemäf einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei das Schaltelement (104) als Feldeffekttransistor ausgebildet ist oder einen solchen umfasst.

22. Leistungsbaugruppe (100) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei die Leistungsbaugruppe (100) dazu ausgelegt ist, einen variablen Gatetreiberausgangsstrom zur Ansteuerung eines Gates (104a) des Schaltelements (104) bereitzustellen.