LU502669B1 - METHOD FOR SELECTING A CONTROL PARAMETER SET, INTEGRATED CIRCUIT AND POWER ASSEMBLY - Google Patents

METHOD FOR SELECTING A CONTROL PARAMETER SET, INTEGRATED CIRCUIT AND POWER ASSEMBLY Download PDF

Info

Publication number
LU502669B1
LU502669B1 LU502669A LU502669A LU502669B1 LU 502669 B1 LU502669 B1 LU 502669B1 LU 502669 A LU502669 A LU 502669A LU 502669 A LU502669 A LU 502669A LU 502669 B1 LU502669 B1 LU 502669B1
Authority
LU
Luxembourg
Prior art keywords
switching element
power module
control parameter
voltage
measured value
Prior art date
Application number
LU502669A
Other languages
German (de)
Inventor
Sebastian Engel
Jens Voss
Jörg Krupar
Thomas Engelmann
Original Assignee
Elmos Semiconductor Se
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elmos Semiconductor Se filed Critical Elmos Semiconductor Se
Priority to LU502669A priority Critical patent/LU502669B1/en
Priority to DE112023000158.8T priority patent/DE112023000158A5/en
Priority to PCT/EP2023/072081 priority patent/WO2024033428A1/en
Application granted granted Critical
Publication of LU502669B1 publication Critical patent/LU502669B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/14Modifications for compensating variations of physical values, e.g. of temperature
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2607Circuits therefor
    • G01R31/2621Circuits therefor for testing field effect transistors, i.e. FET's
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/04Modifications for accelerating switching
    • H03K17/041Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/0412Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit
    • H03K17/04123Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit in field-effect transistor switches
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/14Modifications for compensating variations of physical values, e.g. of temperature
    • H03K17/145Modifications for compensating variations of physical values, e.g. of temperature in field-effect transistor switches
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/16Modifications for eliminating interference voltages or currents
    • H03K17/161Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches
    • H03K17/162Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches without feedback from the output circuit to the control circuit

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.A method (300) is provided for selecting a control parameter set for a switching element (104) installed in a power module (100). The method (300) comprises providing (302) a plurality of predetermined control parameter sets and characteristic values for several different predetermined switching element types, wherein the switching element (104) installed in the power module (100) corresponds to a switching element type of the several different switching element types. The method further comprises determining (304) a measured value in the power module (100), which is dependent on a gate charge of the switching element (104) and/or on a threshold voltage of the switching element (104). The method also includes comparing (306) the determined measured value with the characteristic values of the several different switching element types. The method also includes selecting (308) a control parameter set from the plurality of predetermined control parameter sets for controlling the switching element (104) based on the comparison of the determined measured value with the characteristic values of the plurality of different switching element types.

Description

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 1/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 1/39 LU502669

VERFAHREN ZUR AUSWAHL EINES ANSTEUERPARAMETERSATZES,METHOD FOR SELECTING A CONTROL PARAMETER SET,

INTEGRIERTER SCHALTKREIS UND LEISTUNGSBAUGRUPPEINTEGRATED CIRCUIT AND POWER ASSEMBLY

Bereitgestellt werden ein Verfahren zur Auswahl eines Ansteuerparametersatzes für ein in einer Leistungsbaugruppe verbautes Schaltelement, ein integrierterA method is provided for selecting a control parameter set for a switching element installed in a power module, an integrated one

Schaltkreis und eine Leistungsbaugruppe, sowie Verfahren zum Betrieb und zurCircuit and a power module, as well as procedures for operation and for

Herstellung der Leistungsbaugruppe. Die Ausführungsformen liegen somit insbesondere auf dem Gebiet der integrierten Schaltkreise und derManufacturing the power assembly. The embodiments are therefore particularly in the field of integrated circuits and the

Leistungsbaugruppen zum Antreiben einer elektrischen Last.Power modules for driving an electrical load.

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.Drivers can be used to drive, i.e. to control, an electrical load, such as electric motors and/or other electrical consumers. Typically one or more integrated circuits and switching elements are used, whereby the switching elements can be arranged in half bridges, as shown by way of example in FIG. 2B.

In der Massenproduktion von Leistungsbaugruppen besteht häufig das Problem, dass aufgrund verschiedener Produktionsstandorte oder auch wegen eingeschränkter Bauteilverfügbarkeit in der laufenden Produktion verschiedeneIn the mass production of power assemblies there is often the problem that different production locations or limited availability of components in ongoing production

Schaltelementtypen für ein und denselben Einsatzzweck verwendet werden müssen, da keine ausreichende Anzahl von Schaltelementen eines identischenSwitching element types must be used for one and the same purpose because there is not a sufficient number of identical switching elements

Typs verfügbar sind. Beispielsweise kônnen die verschiedenenTypes are available. For example, the various

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 denSwitching element types relate to similar switching elements, but they differ from one another in some properties. For example, different types of switching elements can be provided by different manufacturers and/or come from different production batches. Both

Schaltelementen kann es sich insbesondere um Feldeffekttransistoren, FETs, handeln. Die verschiedenen Schaltelementtypen, die dabei zum Einsatz kommen, können in manchen Eigenschaften stark voneinander abweichen undSwitching elements can in particular be field effect transistors, FETs. The different types of switching elements used can differ greatly in some properties

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 derIn particular, have very different gate charges. In order to ensure correct operation of the power module despite varying switching elements, it may be advisable to have an external wiring

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 2/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 2/39 LU502669

Schaltelemente und auch einen Ladestrom und Entladestrom für dieSwitching elements and also a charging current and discharging current for the

Schaltelemente stets auf den speziellen Schaltelementetyp zu optimieren, der tatsächlich verbaut ist, UM einen guten Kompromiss aus Verlustleistung imAlways optimize switching elements to the specific type of switching element that is actually installed in order to achieve a good compromise between power loss

Schaltelement, Stôraussendung an den Schaltflanken und Verlusten in derSwitching element, interference emission on the switching edges and losses in the

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.To achieve control circuit. Furthermore, for the same purpose, it may be advisable to adapt various waiting times, such as the dead time in the control, to the specific type of switching element.

Jedoch hat der Hersteller einer Leistungsbaugruppe während der Herstellung derHowever, the manufacturer of a power assembly has during the manufacture of the

Leistungsbaugruppe in der Regel keine Informationen darüber, welcherPower module usually has no information about which one

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. DieseSwitching element type is currently installed in the respective module of the power module. This means that there is no possibility of reacting to changing switching element types during ongoing production, for example with switching element-dependent external circuitry and/or programming. This means that the optimization described above is not possible. As an auxiliary solution, additional external gate-source capacitances (also referred to as Ces and shown as an example in FIG. 2B) are usually used. These are usually dimensioned so large that they dominate the delays in the switching process. This

Hilfslösung führt jedoch zu einer Reihe von Nachteilen gegenüber der optimalenHowever, the auxiliary solution leads to a number of disadvantages compared to the optimal one

Dimensionierung.Sizing.

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 erforderlicherBy using gate-source capacitances, the gate driver, i.e. the power module for controlling the gate of the switching element, requires significantly more recharging current than would be required without the gate-source capacitances. This even exceeds the recharging current required when using a switching element with the largest possible gate charge but without gate-source capacitances. As a result, such integrated circuits cannot easily be used in a power assembly whose maximum output current is required for the switching element

Reserven an sich ausreichen würde, nicht aber für das Schaltelement mit zusätzlichen Gate-Source Kapazitäten. Dies kann somit zu einer Erhöhung derReserves would be sufficient in themselves, but not for the switching element with additional gate-source capacitances. This can therefore lead to an increase

Herstellungskosten und/oder zu einem größeren Flächenbedarf für einenManufacturing costs and/or a larger space requirement for one

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 3/39 LU502669 leistungsstärkeren integrierten Schaltkreis in der Leistungsbaugruppe und in derTautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 3/39 LU502669 more powerful integrated circuit in the power assembly and in the

Stromversorgung führen. Außerdem kann eine dadurch entstehende zusätzlicheLead power supply. In addition, this can result in additional

Verlustleistung im integrierten Schaltkreis zu einer erhöhten Eigenerwärmung führen, sodass der vorhandene Abstand zwischen der maximal erlaubtenPower loss in the integrated circuit leads to increased self-heating, so that the existing distance between the maximum permitted

Siliziumtemperatur und einer maximal erlaubten Umgebungstemperatur reduziert wird und gegebenenfalls für einen beabsichtigen Einsatz des integriertenSilicon temperature and a maximum permitted ambient temperature is reduced and, if necessary, for the intended use of the integrated

Schaltkreises in einem vorgesehenen Leistungsbaugruppe nicht mehr ausreicht.Circuit in an intended power module is no longer sufficient.

Außerdem muss herkömmlicherweise eine vorgegebene Totzeit derart festgelegt werden, dass diese auch mit einem Schaltelement mit den ungünstigstenIn addition, a predetermined dead time must conventionally be set in such a way that this can also be achieved with a switching element with the most unfavorable

Eigenschaften anwendbar ist. Das führt zu unnötigen Verlusten in denProperties is applicable. This leads to unnecessary losses in the

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 derSwitching elements and thus possibly additional costs for any necessary cooling or a deterioration in the power loss class of the switching elements. In addition, the required dead time is generally ı5 larger than without the additional gate-source capacitances. In addition, a dominant external gate-source capacitance typically reduces the ratio of the gate-drain capacitance of the switching element itself, which is necessary to adjust the steepness of the switching edge, and the total gate-source capacitance. This makes it difficult to dimension an appropriate slope at the phase output. As a result, the edge steepness usually falls in the

Regel deutlich zu hoch aus, was eine Reihe weiterer Nachteile verursacht: Zum einen können durch eine Kombination aus hohem Umladestrom und einemThe rule is significantly too high, which causes a number of further disadvantages: On the one hand, a combination of a high recharging current and a

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 entstehendenReverse recovery behavior of body diodes of the switching elements causes cross currents in the power assembly. In addition, increased line-bound interference can be caused, which may have to be eliminated with additional filtering effort. Furthermore, increased power losses in the switching elements can be caused by the resulting

Querströme verursacht werden. Darüber hinaus können die Querströme zu erhöhter Schwingneigung an der Phase führen. Dies kann erfordern, dass dieCross currents are caused. In addition, the cross currents can lead to an increased tendency to oscillate on the phase. This may require that the

Schwingneigung wiederum durch ein entsprechend dimensioniertes Snubber-Tendency to oscillate again through an appropriately sized snubber

Netzwerk abgebaut werden muss. Dessen Dämpfung und damit auch die umsetzbare Leistung ist wiederum an die erhöhte Schwingneigung anzupassen.Network needs to be dismantled. Its damping and thus also the power that can be implemented must be adapted to the increased tendency to oscillate.

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 4/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 4/39 LU502669

Dies kann folglich zu erhöhten Bauteilkosten speziell für den Snubber-Widerstand führen.This can consequently lead to increased component costs specifically for the snubber resistor.

Zusammengefasst führt die Wechselbarkeit der Schaltelemente in derIn summary, the interchangeability of the switching elements in the

Serienproduktion von Leistungsbaugruppen im Stand der Technik zu Nachteilen und insbesondere zu Zusatzkosten und verringerter Performance derSeries production of power modules in the state of the art has disadvantages and in particular additional costs and reduced performance

Leistungsbaugruppe.Power assembly.

Es besteht daher die Aufgabe, Verfahren und Vorrichtungen bereitzustellen, welche die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile überwinden.The task is therefore to provide methods and devices which overcome the disadvantages inherent in the prior art.

Die Aufgabe wird gelôst durch Verfahren, einen integrierten Schaltkreis und einenThe task is solved by methods, an integrated circuit and a

Leistungsbaugruppe mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Ansprûche.Power assembly with the features of the respective independent requirements.

Optionale Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und in der Beschreibung angegeben.Optional refinements are specified in the subclaims and in the description.

Bereitgestellt wird ein Verfahren zur Auswahl eines Ansteuerparametersatzes für ein in einer Leistungsbaugruppe verbautes Schaltelement. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen von mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersatzen undA method is provided for selecting a control parameter set for a switching element installed in a power module. The method includes providing a plurality of predetermined control parameter sets and

Kennwerten für mehrere verschiedene vorbestimmte Schaltelementtypen, wobei das in der Leistungsbaugruppe verbaute Schaltelement einem Schaltelementtyp der mehreren verschiedenen Schaltelemetttypen entspricht. Ferner umfasst dasCharacteristic values for several different predetermined switching element types, the switching element installed in the power module corresponding to a switching element type of the several different switching element types. This also includes

Verfahren ein Ermitteln eines Messwertes in der Leistungsbaugruppe, welcher von einem oder mehreren Schaltelementparametern des Schaltelements abhängig ist.Method for determining a measured value in the power module, which is dependent on one or more switching element parameters of the switching element.

Zudem umfasst das Verfahren ein Vergleichen des ermittelten Messwerts mit denThe method also includes comparing the measured value determined with the

Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen. Außerdem umfasst das Verfahren ein Auswählen eines Ansteuerparametersatzes der mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersätze zur Ansteuerung des Schaltelements aufCharacteristics of the several different switching element types. The method also includes selecting a control parameter set from the plurality of predetermined control parameter sets for controlling the switching element

Basis des Vergleichs des ermittelten Messwertes mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen.Basis for comparing the measured value determined with the characteristics of the several different switching element types.

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 5/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 5/39 LU502669

Des Weiteren wird ein Verfahren zum Antreiben einer Last mittels einerFurthermore, a method for driving a load using a

Leistungsbaugruppe bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen derPower assembly provided. The method includes providing the

Leistungsbaugruppe, wobei in der Leistungsbaugruppe zumindest einPower assembly, with at least one in the performance assembly

Schaltelement verbaut ist, welches einem Schaltelementtyp von mehreren vorbestimmten verschiedenen Schaltelementtypen entspricht. Ferner umfasst dasSwitching element is installed, which corresponds to a switching element type of several predetermined different switching element types. This also includes

Verfahren ein Auswählen eines Ansteuerparametersatzes für das in derMethod of selecting a control parameter set for the in the

Leistungsbaugruppe verbaute Schaltelement mittels eines offenbarungsgemäßenPower assembly built-in switching element by means of a disclosed

Verfahrens. Zudem umfasst das Verfahren ein Antreiben einer Last mittels derprocedure. The method also includes driving a load using the

Leistungsbaugruppe unter Verwendung des ausgewähltenPower assembly using the selected

Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung des Schaltelements.Control parameter set for controlling the switching element.

In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einerIn a further aspect, a method for producing a

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 einPower assembly provided. The method includes installing at least one switching element in the power assembly, wherein the switching element corresponds to one switching element type of a plurality of predetermined different switching element types. The method also includes a

Auswählen eines Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung des in derSelecting a control parameter set to control the in the

Leistungsbaugruppe verbauten Schaltelements mittels eines offenbarungsgemäßen Verfahrens. Zudem umfasst das Verfahren ein Speichern des ausgewählten Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung des in derSwitching element installed in the power assembly using a method according to the disclosure. In addition, the method includes storing the selected control parameter set for controlling the in the

Leistungsbaugruppe verbauten Schaltelements in einem Speicherelement.Power module built-in switching element in a storage element.

In einem weiteren Aspekt wird ein integrierter Schaltkreis zum Ansteuern einesIn a further aspect, an integrated circuit for driving a

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.Switching element provided in a power assembly. The switching element corresponds to one switching element type of several predetermined different switching element types. The integrated circuit is set up to provide a plurality of predetermined control parameter sets and characteristic values for the several different predetermined switching element types, and to determine a measured value in the power module, which is dependent on one or more switching element parameters of the switching element.

Außerdem ist der integrierte Schaltkreis dazu eingerichtet, den ermitteltenIn addition, the integrated circuit is set up to detect the determined

Messwert mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen SchaltelementtypenMeasured value with the characteristics of several different switching element types

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 6/39 LU502669 zu vergleichen. Zudem ist der integrierte Schaltkreis dazu eingerichtet, einenTautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 6/39 LU502669. In addition, the integrated circuit is set up to have one

Ansteuerparametersatz der mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersatze zurControl parameter set of the several predetermined control parameter sets

Ansteuerung des Schaltelements auf Basis des Vergleichs des ermitteltenControl of the switching element based on the comparison of the determined

Messwertes mit den Kennwerten der mehreren verschiedenenMeasured value with the characteristics of several different

Schaltelementtypen auszuwählen.Select switching element types.

IN noch einem weiteren Aspekt wird eine Leistungsbaugruppe zur Ansteuerung einer Last bereitgestellt, wobei die Leistungsbaugruppe zumindest einIN yet another aspect, a power assembly is provided for controlling a load, the power assembly having at least one

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.Switching element of a switching element type of a plurality of predetermined different switching element types. The power module is set up to provide several predetermined control parameter sets and characteristic values for the several different predetermined switching element types, and to determine a measured value in the power module, which is dependent on one or more switching element parameters of the switching element.

Ferner ist die Leistungsbaugruppe dazu eingerichtet, den ermittelten Messwert mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen zu vergleichen, und einen Ansteuerparametersatz der mehreren vorbestimmtenFurthermore, the power module is set up to compare the determined measured value with the characteristic values of the several different switching element types, and a control parameter set of the several predetermined ones

Ansteuerparametersatze zur Ansteuerung des Schaltelements auf Basis desControl parameter sets for controlling the switching element based on the

Vergleichs des ermittelten Messwertes mit den Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen auszuwählen.Comparison of the measured value determined with the characteristics of the several different switching element types.

Ein Ansteuerparametersatz ist dabei ein Datensatz, welcher einen oder mehrereA control parameter set is a data set that contains one or more

Parameter enthalten kann, welche für die Ansteuerung von Schaltelementen eines bestimmten Schaltelementtyps in einer Leistungsbaugruppe und/oder mittels einerMay contain parameters which are used for controlling switching elements of a specific switching element type in a power module and/or by means of a

Leistungsbaugruppe und insbesondere mittels eines integrierten Schaltkreises geeignet oder optimiert sein können.Power assembly and in particular can be suitable or optimized by means of an integrated circuit.

Eine Leistungsbaugruppe kann dabei ein Treiber zum Antreiben einer Last sein.A power module can be a driver for driving a load.

Als Last wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung allgemein eine elektrischeIn the context of the present disclosure, the load is generally an electrical one

Last bezeichnet. Insbesondere kann die Leistungsbaugruppe ein Motortreiber zumcalled load. In particular, the power module can be a motor driver

Antreiben eines Elektromotors sein, wobei in diesem Fall die Last einenBe driving an electric motor, in which case the load is one

Elektromotor umfasst. Insbesondere kann eine Leistungsbaugruppe dazuElectric motor includes. In particular, a power module can do this

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. EineTautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 7/39 LU502669 be designed to control a DC motor, a brushless DC motor, for example with two or three phases, a stepper motor and / or a single-phase or multi-phase AC motor. One

Leistungsbaugruppe kann dabei eine Baugruppe aus mehreren Komponenten aufweisen. Optional kann die Leistungsbaugruppe ein oder mehrerePower assembly can have an assembly made up of several components. Optionally, the power module can have one or more

Schaltelemente aufweisen und einen integrierten Schaltkreis zur Ansteuerung derHave switching elements and an integrated circuit for controlling the

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 mehrswitching elements. Optionally, the power module can have several switching elements which are connected in one or more half-bridge circuits. For example, two or more can be used for each phase of the electric motor

Schaltelemente bereitgestellt werden, welche zusammen in jeweils einerSwitching elements are provided, which are put together in one

Halbbrückenschaltung mit zwei oder mehr Halbbrücken verschaltet sind. DieHalf-bridge circuit with two or more half-bridges are connected. The

Leistungsbaugruppe kann ferner dazu eingerichtet sein, den Elektromotor unterPower assembly can also be set up to accommodate the electric motor

Verwendung des ausgewählten Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung desUse of the selected control parameter set to control the

Schaltelements anzutreiben.Drive switching element.

Eine Last ist dabei insbesondere eine elektrische Last. Die Last kann einen oder mehrere elektrische Verbraucher umfassen. Beispielsweise kann eine Last einenA load is in particular an electrical load. The load can include one or more electrical consumers. For example, a load can have a

Elektromotor umfassen oder als solcher ausgebildet sein. Die Last kann alternativ oder zusätzlich andere elektrische Verbraucher, wie etwa Leuchtmittel, umfassen.Include electric motor or be designed as such. The load can alternatively or additionally include other electrical consumers, such as lighting devices.

Ein Schaltelement kann dabei ein Transistor sein. Optional kann dasA switching element can be a transistor. This can be optional

Schaltelement als Feldeffekttransistor, FET, ausgebildet sein und optional alsSwitching element can be designed as a field effect transistor, FET, and optionally as

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 stromgesteuerteHigh performance FET. Optionally, the switching element can also be designed as an IGBT. For the expert in the field, it is one of the skills to apply the method described here to other voltage or current controlled systems

Schaltelemente anzuwenden. Das Schaltelement kann dabei einen geöffnetenApply switching elements. The switching element can have an open one

Zustand und einen geschlossenen Zustand aufweisen, wobei das Schaltelement in geöffnetem Zustand einen Stromfluss unterbindet und im geschlossenenState and have a closed state, wherein the switching element prevents a current flow in the open state and in the closed state

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 desCondition allows current to flow. Closing the switching element can mean transferring the switching element from the open state to the closed state and opening the switching element can mean transferring the

Schaltelements vom geschlossenen Zustand in den geöffneten ZustandSwitching element from the closed state to the open state

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 derTautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 8/39 LU502669. The fact that a switching element is installed in the power module can mean that the switching element comes from a module

Leistungsbaugruppe umfasst ist und einen Teil von dieser bildet.Power assembly is included and forms part of it.

Verschiedene Schaltelementtypen können dabei verschiedene Arten und/oderDifferent switching element types can have different types and/or

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 andereDesignate shapes of switching elements. The switching element types can have the same or similar specifications in some aspects in order to be able to be used for the same purpose. However, in other aspects the different switching element types may differ and be different

Optimierung hinsichtlich eines effizienten Schaltbetriebs erfordern. Insbesondere können sich die Schaltelemente verschiedener Schaltelementtypen hinsichtlich ihrer Gateladung unterscheiden. Die Gateladung bezeichnet dabei jeneRequire optimization for efficient switching operation. In particular, the switching elements of different switching element types can differ in terms of their gate charge. The gate charge refers to that

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 verschiedenerAmount of charge that must be fed into a gate connection of the switching element in order to switch the switching element on or off, depending on the type of switching element, i.e. to transfer it to the closed state. The switching elements can also be different

Schaltelementtypen hinsichtlich ihrer Schwellenspannung unterscheiden. DieSwitching element types differ in terms of their threshold voltage. The

Schwellenspannung ist dabei jener Spannungswert der Gatespannung desThe threshold voltage is the voltage value of the gate voltage

Schaltelements, ab welchem das Schaltelement einen Stromfluss ermöglicht. DieSwitching element, from which the switching element enables current to flow. The

Schwellenspannung kann etwa durch den Hersteller des Schaltelements bestimmt und angegeben werden, wie beispielsweise in einem Datenblatt desThreshold voltage can be determined and specified by the manufacturer of the switching element, for example in a data sheet

Schaltelements. Als Gatespannung wird im Rahmen der vorliegendenswitching element. The gate voltage is used in this context

Offenbarung eine Gate-Source-Spannung bezeichnet.Disclosure denotes a gate-source voltage.

Der Messwert ist dabei solch ein Messwert, welcher aus in derThe measured value is a measured value that comes from the

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 gemessenenPower assembly measurable available sizes and optionally can be determined with the means provided by the power assembly. The measured value can optionally consist of one or more measured in the power module

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.Sizes are determined and/or calculated. The measured value can be set in such a way that it is comparable to the characteristic values stored for the several different predetermined switching element types.

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 9/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 9/39 LU502669

Das Antreiben einer Last kann dabei das kontrollierte Zuführen von elektrischerDriving a load can involve the controlled supply of electrical energy

Energie zur Last umfassen. Das Antreiben eines Elektromotors kann gleichbedeutend sein mit dem Ansteuern des Elektromotors.Include energy to the load. Driving an electric motor can be synonymous with driving the electric motor.

Der eine oder die mehreren Schaltelementparameter können dabei optional eineThe one or more switching element parameters can optionally be one

Gateladung des Schaltelements und/oder eine Schwellenspannung desGate charge of the switching element and/or a threshold voltage of the

Schaltelements umfassen.Include switching element.

Die Offenbarung bietet dabei den Vorteil, dass in der Leistungsbaugruppe eineThe disclosure offers the advantage that one in the power assembly

Auswahl geeigneter Ansteuerparameter vorgenommen werden kann und auf dieseSelection of suitable control parameters can be made and based on these

Weise eine Anpassung der Ansteuerung des Schaltelements erfolgen kann.Way an adjustment of the control of the switching element can be done.

Dadurch kann erreicht werden, dass eine zumindest teilweise Optimierung derThis can achieve at least partial optimization of the

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 LeistungsbaugruppeControl of the built-in switching element or the built-in switching elements can take place without the need for a complex optimization process. This therefore offers the advantage that when producing the power assembly

Schaltelemente mehrerer verschiedener Schaltelementtypen für ein und denselben Zweck eingesetzt werden kônnen und dennoch eine zumindest teilweise Optimierung der Ansteuerung des Schaltelements bzw. derSwitching elements of several different switching element types can be used for one and the same purpose and still at least partially optimize the control of the switching element or the

Schaltelemente erfolgen kann. In diesem Fall kann der ausgewählteSwitching elements can be done. In this case, the selected one can

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 dieControl parameter set can optionally be saved in a non-volatile memory element. This makes it possible to avoid that the control has to be designed in such a way that it is suitable for all switch elements that can be installed, but in many cases the control can only be carried out with a loss of efficiency. In other words, it can be avoided that

Ansteuerung auf den schlechtest möglichen Fall ausgelegt und bei allenControl designed for the worst possible case and for all

Schaltelementen in gleicher Weise angewendet werden muss. Vielmehr bietet dieSwitching elements must be applied in the same way. Rather, it offers

Offenbarung den Vorteil, dass eine Individualisierung der Ansteuerung für eineDisclosure of the advantage that individualization of the control for one

Mehrzahl von verschiedenen, vorbestimmten Schaltelementtypen, welche in derA plurality of different, predetermined switching element types, which are in the

Leistungsbaugruppe verbaubar sind, erfolgen kann.Power module can be installed, can be done.

Ferner bietet die Erfindung den Vorteil, dass das Verfahren zur Auswahl desFurthermore, the invention offers the advantage that the method for selecting the

Ansteuerparametersatzes mittels der Leistungsbaugruppe selbst erfolgen kann,Control parameter set can be done using the power module itself,

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 dasTautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 10/39 LU502669 without requiring additional hardware. In particular, all or some method steps can be carried out using an integrated circuit according to the disclosure, which the power module has. Since the power module may require an integrated circuit to function anyway, there is no need for additional hardware for a power module according to the disclosure. This also offers the advantage that...

Verfahren zur Auswahl eines Ansteuerparametersatzes von derMethod for selecting a control parameter set from the

Leistungsbaugruppe selbst durchgeführt werden kann und entsprechend diePower assembly itself can be carried out and accordingly

Durchführung des Verfahrens nicht auf das Herstellungsverfahren beschränkt ist.Carrying out the process is not limited to the manufacturing process.

Vielmehr kann die Auswahl eines Ansteuerparametersatzes regelmäßig erfolgen, wie beispielsweise bei jedem Start bzw. bei der Inbetriebnahme derRather, the selection of a control parameter set can take place regularly, such as every time the system is started or when it is put into operation

Leistungsbaugruppe. Mitanderen Worten kann die Leistungsbaugruppe ferner dazu eingerichtet sein, das Ermitteln des Messwerts, das Vergleichen desPower assembly. In other words, the power module can also be set up to determine the measured value, compare the

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 einerMeasured value with the characteristic values, and selecting the parameter set when and optionally every time the power module is started up, i.e. every time the power module is started and/or every time a power module is created

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 einerSupply voltage to the power module and / or to be carried out during ongoing operation of the power module. This also offers the optional possibility, even in the event of changes to the measured value, which are caused by a

Degradation oder anderen Einflüssen herrühren, die Auswahl eines geeignetenDegradation or other influences, the selection of a suitable one

Ansteuerparametersatzes vorzunehmen, wenngleich sich hinsichtlich desControl parameter set to be carried out, although with regard to the

Schaltelementtyps keine Änderung ergibt.Switching element type does not result in any change.

Ferner bietet die Offenbarung den Vorteil, dass auch im Herstellungsverfahren eine Auswahl eines Ansteuerparametersatzes erfolgen kann und derFurthermore, the disclosure offers the advantage that a selection of a control parameter set can also take place in the manufacturing process and that

Ansteuerparametersatz optional fest in einem nicht-flüchtigen Speicherelement hinterlegt wird. Dadurch kann eine effiziente Optimierung der Ansteuerung desControl parameter set is optionally stored permanently in a non-volatile memory element. This allows efficient optimization of the control of the

Schaltelements bereits seitens des Herstellers erfolgen.Switching element already done by the manufacturer.

Ferner bietet die Erfindung den Vorteil, dass eine Totzeit für einen momentanenFurthermore, the invention offers the advantage that a dead time for a momentary

Arbeitspunkt des Schaltelements reduziert oder minimal eingestellt werden kann gemessen am Schaltverhalten eines weiteren Schaltelements in derThe operating point of the switching element can be reduced or set to a minimum, measured by the switching behavior of another switching element in the

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 11/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 11/39 LU502669

Halbbrückenschaltung. Der Stromfluss wird dadurch optional nur noch genau so lange im Laststromkreis unterbrochen, wie dies technisch erforderlich ist, umHalf bridge circuit. The current flow is optionally only interrupted in the load circuit for as long as is technically necessary

Querstréme zu vermeiden. Außerdem bietet die Offenbarung den Vorteil, dass eine Effizienz der Leistungsbaugruppe durch eine Vermeidung vonTo avoid cross currents. In addition, the disclosure offers the advantage of increasing the efficiency of the power assembly by avoiding

Spannungsabféllen bei Stromführung Uber das Schaltelement gesteigert werden kann. Außerdem bietet die Offenbarung den Vorteil, dass eine Effektivität durchVoltage drops when carrying current can be increased via the switching element. In addition, the disclosure offers the advantage of effectiveness

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.Extending the active current supply to the load can be achieved. In addition, improved acoustic behavior can be achieved through optimized switching processes. In addition, better electromagnetic compatibility can be achieved by avoiding discontinuities in the current flow to the load.

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 einenThe several predetermined control parameter sets can contain one or more parameters which are designed to control a switching element of one of the different switching element types. In particular, the parameters can be a charging current for the switching element and/or a

Entladestrom des Schaltelements und /oder eine Totzeit, in welcher dasDischarge current of the switching element and/or a dead time in which the

Schaltelement bei einem Schaltvorgang zeitgleich mit einem weiterenSwitching element during a switching process at the same time as another

Schaltelement in einer Halbbrücke der Leistungsbaugruppe in geschlossenemSwitching element in a half bridge of the power module in a closed state

Zustand verbleibt, umfassen. Optional können die Parameter auch mehrere dieserCondition remains, include. Optionally, the parameters can also contain several of these

Parameter und/oder Kombinationen dieser Parameter aufweisen. DieseHave parameters and/or combinations of these parameters. This

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 entsprechenderParameters offer the advantage that they can be stored in the power module and then used for optimized control of the switching element. By depositing appropriate information

Parameterséatze für mehrere verschiedene Schaltelementtypen kann eine effiziente Optimierung der Ansteuerung des Schaltelements erfolgen, auch wenn bei der Herstellung der Leistungsbaugruppe Schaltelemente unterschiedlicherParameter sets for several different types of switching elements can be used to efficiently optimize the control of the switching element, even if different switching elements are used during the production of the power module

Schaltelementtypen verbaut werden.Switching element types can be installed.

Das Ermitteln des Messwertes kann ein Messen eines zeitlichenDetermining the measured value can be a measurement of a temporal

Spannungsverlaufs einer Gatespannung des Schaltelements umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Ermitteln des Messwerts ein Messen eines zeitlichenVoltage curve of a gate voltage of the switching element. Alternatively or additionally, determining the measured value can involve measuring a temporal

Spannungsverlaufs Uber ein zweites Schaltelement umfassen, welches sich mitVoltage curve Uber include a second switching element, which is connected to

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 dieTautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 12/39 LU502669 the switching element is located in a half bridge of the power module. This offers the advantage that the measurement value can be determined by the

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, diePower assembly itself, in particular through an integrated circuit, can be done without the need for additional hardware. This also offers the advantage that the measurement value can optionally be determined by measuring one or more electrical voltages in the power module and optionally by measuring time durations. This enables the

Hardwareanforderungen gering zu halten.Keep hardware requirements low.

Das Ermitteln des Messwerts kann ein Messen einer oder mehrerer Zeitdauern umfassen. Dies kann beispielsweise eine Zeitdauer taorr zwischen einemDetermining the measured value may include measuring one or more time periods. This can, for example, be a period of time between one

Schließen des Schaltelements und dem Erreichen einer vorgegebenen OFF-Closing the switching element and reaching a predetermined OFF-

Spannung Uorr durch die Gatespannung des Schaltelements umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann dies eine Zeitdauer tq on zwischen dem Schließen desVoltage Uorr by the gate voltage of the switching element. Alternatively or additionally, this can be a time period tq on between closing the

Schaltelements und dem Erreichen einer ON-Spannung Uon durch dieSwitching element and reaching an ON voltage Uon through the

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 anliegendenInclude gate voltage of the switching element. Alternatively or additionally, this can be a time period tarx between the closing of the switching element and the beginning or end of a change in the voltage present in the half-bridge circuit

Phasenspannung Urn umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann dies einePhase voltage Urn include. Alternatively or additionally, this can be a

Zeitdauer dtpH 1 zwischen dem Erreichen der OFF-Spannung Uorr amDuration dtpH 1 between reaching the OFF voltage Uorr am

Schaltelement und dem Erreichen einer maximalen Spannung am zweitenSwitching element and reaching a maximum voltage on the second

Schaltelement in der Halbbrückenschaltung umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann dies eine Zeitdauer dtpH2 zwischen dem Erreichen einer maximalenInclude switching element in the half-bridge circuit. Alternatively or additionally, this can be a period of time dtpH2 between reaching a maximum

Spannung am zweiten Schaltelement in der Halbbrückenschaltung und demVoltage at the second switching element in the half-bridge circuit and the

Erreichen der ON-Spannung Uon am Schaltelement umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann dies eine Zeitdauer dtonorr zwischen dem Erreichen der OFF-Reaching the ON voltage Uon on the switching element includes. Alternatively or additionally, this can be a period of time dtonorr between reaching the OFF

Spannung Uorr durch die Gatespannung des Schaltelements und dem Erreichen der ON-Spannung Uon durch die Gatespannung des Schaltelements umfassen.Voltage Uorr by the gate voltage of the switching element and reaching the ON voltage Uon by the gate voltage of the switching element.

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 ZeitdauernThe OFF voltage is the value of the gate voltage of the switching element up to which the switching element is in an open state. Accordingly, the ON voltage is the voltage value that is applied as a gate voltage to reliably close the switching element. The measured time durations

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 13/39 LU502669 der jeweiligen Spannungen sind dabei von der Gateladung und/oder von derTautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 13/39 LU502669 the respective voltages depend on the gate charge and/or the

Schwellenspannung des Schaltelements abhängig. Entsprechend bietet dies denThreshold voltage of the switching element depends. Accordingly, this offers the

Vorteil, dass auf diese Weise ein Messwert ermittelbar ist, der von derThe advantage is that in this way a measured value can be determined that is from the

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 derGate voltage and / or depends on the threshold voltage. This therefore offers the advantage that the measurement value can be determined in a particularly efficient manner, since both the required voltage values and the measurement of time durations can be done using an integrated circuit

Leistungsbaugruppe erfolgen kann und entsprechend keine zusätzliche Hardware erforderlich ist. Ferner bietet dies den Vorteil, dass die Spannungen undPower module can be done and no additional hardware is required. This also offers the advantage that the tensions and

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 keinePeriods of time can be measured with very high accuracy and the measured value can be determined with high accuracy. In addition, the disclosure offers the advantage that the power assembly does not have any

Mittel zur Messung der Gateladung und/oder Schwellenspannung desMeans for measuring the gate charge and/or threshold voltage of the

Schaltelements aufweisen muss und kein direktes Messern der Gateladung und/oder Schwellenspannung erforderlich ist.Switching element must have and no direct measurement of the gate charge and / or threshold voltage is required.

Das Erreichen der jeweiligen Spannungswerte durch die Gatespannung bzw. die an dem zweiten Schaltelement anliegende Spannung kann durch entsprechendeThe respective voltage values can be achieved by the gate voltage or the voltage applied to the second switching element by appropriate means

Komparatoren ermittelt werden. So kann die Leistungsbaugruppe etwa einenComparators are determined. For example, the power assembly can have one

Komparator zum Vergleich der am zweiten Schaltelement anliegendenComparator for comparing the values present on the second switching element

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 einenPhase voltage Upx with a reference value Up rer and / or a comparator for comparing the gate voltage Ues of the switching element with a predetermined voltage value of the ON voltage Uon and / or a

Komparator zum Vergleich der Gatespannung Ucs des Schaltelements mit einem vorbestimmten Spannungswert Uorr umfassen. Manche oder alle derComparator for comparing the gate voltage Ucs of the switching element with a predetermined voltage value Uorr. Some or all of the

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.Comparators can be integrated into the integrated circuit. Furthermore, the power module and/or the integrated circuit can be designed to provide and/or receive a control signal and/or a system clock.

Optional umfasst das Ermitteln des Messwerts ein Messen zumindest zwei der folgenden Zeitdauern: Zeitdauer dtonorr, Zeitdauer dten 1, Zeitdauer dtpn 2. DiesOptionally, determining the measured value includes measuring at least two of the following time periods: time period dtonorr, time period dten 1, time period dtpn 2. This

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 14/39 LU502669 bietet den Vorteil, dass dadurch der ermittelte Messwert eine besonders hoheTautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 14/39 LU502669 offers the advantage that the measured value determined is particularly high

Aussagekraft aufweisen kann und entsprechend der Vergleich des Messwerts mit den Kennwerten der verschiedenen Schaltelementtypen zu einer besonders genauen Auswahl des Ansteuerparametersatzes führen kann.Can have meaningfulness and, accordingly, the comparison of the measured value with the characteristics of the different switching element types can lead to a particularly precise selection of the control parameter set.

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 demDetermining the measured value in the power module can include generating a switching edge. A switching edge is a signal edge that occurs in the course of the second switching element, which is connected to the

Schaltelement in einer Halbbrückenschaltung befindet, entsteht, wenn dasSwitching element is in a half-bridge circuit, arises when the

Schaltelement geöffnet oder geschlossen wird und sich entsprechend dieSwitching element is opened or closed and accordingly

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.Voltage builds up or breaks down across the second switching element. The beginning and/or end of the build-up and/or reduction of tension can represent a precisely determinable point in time, which can be used to measure at least some of the above-mentioned time periods.

Die Erzeugung der Schaltflanke kann optional in einem stromfreienThe switching edge can optionally be generated in a current-free environment

Betriebszustand erfolgen. Dazu kann etwa ein weiteres Schaltelement, welches sich in einer anderen Halbbrücke der Halbbrückenschaltung mit demoperating state. For this purpose, a further switching element can be used, which is located in another half-bridge of the half-bridge circuit

Schaltelement befindet hochohmig geschaltet werden, sodass kein Strom durch die Last fließt.Switching element is switched with high resistance so that no current flows through the load.

Das Ermitteln des Messwerts in der Leistungsbaugruppe kann ferner einDetermining the measured value in the power module can also be a

Konfigurieren eines Gatetreiberausgangsstroms auf einen reduzierten Wert gegenüber eines Gatetreiberausgangsstroms zum Antreiben der Last mittels derConfiguring a gate driver output current to a reduced value compared to a gate driver output current for driving the load using the

Leistungsbaugruppe umfassen. Mit anderen Worten kann derInclude power assembly. In other words, he can

Gatetreiberausgangsstrom, mittels welchem die Gateladung auf das Gate desGate driver output current, by means of which the gate charge is applied to the gate of the

Schaltelements aufgebracht wird, herabgesenkt werden gegenüber demSwitching element is applied, be lowered compared to the

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.Gate driver output current commonly used to drive the load. This means that the voltage curves can be slowed down and the time periods to be measured can be extended accordingly. Accordingly, the measured durations and/or voltage values can be measured with a higher degree of accuracy, whereby the accuracy in determining the measured value can be improved.

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 15/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 15/39 LU502669

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 derThe method may further include preconditioning a phase voltage to a specific value. The predetermined value can be approximately OV or the supply voltage Ugat. This can be done, for example, by briefly switching the further switching element on and off again

Halbbrückenschaltung erfolgen. Dadurch können definierte Bedingungen für dieHalf-bridge switching takes place. This allows defined conditions for the

Durchführung der Messungen zur Bestimmung des Messwerts geschaffen werden.Carrying out the measurements to determine the measured value can be created.

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, dasThe procedure for selecting a control parameter set can optionally be carried out for several switching elements of the power module. If only switching elements of one type are installed in a power module for which a control parameter set has to be selected, it may be sufficient

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 geeignetenThe method should only be carried out for one switching element and then the resulting control parameter set should be used for all installed switching elements. If it cannot be ruled out that switching elements of several different types are installed in one and the same power assembly, it can be advantageous to carry out the method separately for several switching elements and optionally for all of the switching elements and to use the most suitable one

Ansteuerparametersatz für jedes Schaltelement separat zu ermitteln, für welches das Verfahren durchgeführt wird.Control parameter set to be determined separately for each switching element for which the method is carried out.

Das Auswählen des Ansteuerparametersatzes im Rahmen eines Verfahrens zumSelecting the control parameter set as part of a method for

Antreiben einer Last kann dabei vor dem Antreiben des Elektromotors und/oder zuDriving a load can be done before driving the electric motor and/or too

Beginn des Antreibens des Elektromotors erfolgen. Beispielsweise kann beimStart of driving the electric motor. For example, when

Starten der Leistungsbaugruppe eine Initialisierung der Leistungsbaugruppe stattfinden, wobei die Initialisierung das Auswählen des Ansteuerparametersatzes umfasst. Alternativ oder zusätzlich kann das Auswählen desStarting the power module, an initialization of the power module takes place, the initialization including selecting the control parameter set. Alternatively or additionally, selecting the

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 derControl parameter set can also be done while the application is running, for example while the load is being driven by the power module. This can be repeated, for example, at regular and/or irregular intervals. This can offer the advantage that changes in the

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 16/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 16/39 LU502669

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.Power module and in particular in the storage element, which can occur, for example, due to wear and / or external influences, can be recognized and taken into account by selecting a suitable control parameter set.

Die Leistungsbaugruppe kann dazu ausgelegt sein, einen variablenThe power assembly can be designed to have a variable

Gatetreiberausgangsstrom zur Ansteuerung eines Gates des Schaltelements bereitzustellen. Insbesondere kann die Leistungsbaugruppe einen integriertenTo provide gate driver output current for driving a gate of the switching element. In particular, the power assembly can have an integrated one

Schaltkreis umfassen, der dazu ausgelegt ist, einen variablenInclude circuit designed to provide a variable

Gatetreiberausgangsstrom bereitzustellen. Dies bietet den Vorteil, dass derProvide gate driver output current. This offers the advantage that the

Gatetreiberausgangsstrom variiert werden kann. Optional kann dies dazu genutzt werden, für die Durchführung eines Verfahrens zur Auswahl einesGate driver output current can be varied. Optionally, this can be used to carry out a procedure for selecting a

Ansteuerparametersatzes den Gatetreiberausgangsstrom derart zu reduzieren, dass Schaltvorgänge des Schaltelements verlangsamt werden und die zuControl parameter set to reduce the gate driver output current in such a way that switching operations of the switching element are slowed down and the

Messenden Zeitdauern länger andauern und entsprechend mit größererMeasuring durations last longer and accordingly with greater

Genauigkeit gemessen werden können. Das relative Reduzieren desAccuracy can be measured. The relative reduction of the

Gatetreiberausgangsstroms und die Verlängerung der Zeitdauern ist dabei mitGate driver output current and the extension of the time periods are included

Bezug zum regulären Gatetreiberausgangsstrom und den Zeitdauern bei regulärerRelation to the regular gate driver output current and the durations at regular

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.To understand the control of the load for regular operation of the load. The variation of the gate driver output current can be a standard function of the integrated switching element installed in the power module and/or can be implemented by other components of the power module.

Im Folgenden wird ein Beispiel für das Auswählen eines Parametersatzes für einThe following is an example of selecting a parameter set for a

Schaltelement erläutert, ohne dass die Offenbarung darauf beschränkt ist.Switching element explained, without the disclosure being limited thereto.

Als Beispiel sei eine Applikation erwähnt, in der bei der Herstellung einerAs an example, an application is mentioned in which the production of a

Leistungsbaugruppe ein oder mehrere FETs als Schaltelemente verbaut werden, die zumindest einem der folgenden Schaltelementtypen entsprechen: - STB80NF55 - IRF530N - IRF540NOne or more FETs can be installed as switching elements in the power module, which correspond to at least one of the following switching element types: - STB80NF55 - IRF530N - IRF540N

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 17/39 LU502669 - SUM70040ETautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 17/39 LU502669 - SUM70040E

Diese FETs weisen ähnliche Eigenschaften hinsichtlich ihrerThese FETs have similar characteristics in terms of their

Spannungsfestigkeiten und Betriebsströme auf und können in gleichartigenDielectric strengths and operating currents and can be similar

Gehäusen bereitgestellt werden. Entsprechend können prinzpiell Schaltelemente eines beliebigen Schaltelementtyps der oben geannten Schaltelementtypen an einer bestimmten Stelle einer Leistungsbaugruppe alternativ verbaut werden.Housings are provided. Accordingly, switching elements of any switching element type of the switching element types mentioned above can in principle be installed alternatively at a specific point in a power assembly.

Allerdings können fur eine effiziennte oder gar optimale Ansteuerung dieserHowever, for efficient or even optimal control of these

Schaltelemente unterschiedliche Ansteuerparametersatze erforderlich sein. Daher ist es vorteilhaft, den einen oder mehrere verbauten Schaltelemente hinischtlichDifferent control parameter sets may be required for switching elements. It is therefore advantageous to consider the one or more installed switching elements

Ihres Schaltelementtyps mit einem offenbarungsgemäBen Verfahren zu charakterisieren und sodann einen geeigneten, vorbestimmtenCharacterize your switching element type with a method according to the disclosure and then use a suitable, predetermined one

Ansteuerparametersatz auszuwählen.Select control parameter set.

Beispielhaft werden zur Identifikation bzw. Charakterisierung des verbautenExamples are used to identify or characterize the installed

Schaltelements in einer Leistungsbaugruppe folgende Parameter verwendet: e Gatetreiberausgangsstrom: 10mA e Uorr=0.8V e Uon=10V e Upxhrer=1VSwitching element in a power module uses the following parameters: e Gate driver output current: 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 zumIt should be noted that the low gate current is only used to identify or characterize the switching element, but not for the regular operation of the power module or the switching element

Antreiben einer Last. In der laufenden Applikation ist der Gatestrom typischerweise deutlich höher, um die Verlustleistung des FETs zu minimieren.Driving a load. In the running application, the gate current is typically significantly higher in order to minimize the power loss of the FET.

Die Wahl von Upn rer hat dabei lediglich einen vernachlässigbaren oder keinen nennenswerten Einfluß auf die Messung, da die Dauer der Schaltflanke imThe choice of Upn rer only has a negligible or no significant influence on the measurement, since the duration of the switching edge is in

Vergleich zur Gesamtdauer des Schaltvorgangs sehr gering ist.Compared to the total duration of the switching process, it is very short.

Mit den oben angegebenen Parametern ergeben sich folgende Messwerte für die jeweiligen Zeitdauern:The parameters given above result in the following measured values for the respective time periods:

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 18/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 18/39 LU502669

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

STB8ONF55 0,8 1,5 10 8,5 0,7STB8ONF55 0.8 1.5 10 8.5 0.7

IRF530N 0,296 1,11 3,7 259 0,814IRF530N 0.296 1.11 3.7 259 0.814

IRF540N 0,568 2,13 7,1 4,97 1,562IRF540N 0.568 2.13 7.1 4.97 1.562

SUM70040E 0,608 3,8 7,6 3,8 3,192SUM70040E 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 alsThis means that the following measured values can be used, for example, as identification features for the assignment of a (typically unknown) switching element to one of the switching element types. The identification features can be used as:

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 SUM70040ECharacteristic value(s) for the respective switching element types are provided: 1) taon> 8 us: STB8ONF55 2) taon< 4 us: IRF530N 3) taon= 4 us — 8 us: IRF540N or 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. UnterSince in the latter case the identification feature for both FETs is very close to one another, a further characteristic value, possibly a further measured value, may be suitable for a reliable distinction between these two switching element types. Under

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: SUM70040EBy adding another measured value, e.g. dtpH.1, this distinction is possible with greater accuracy. The further criterion for differentiation in case 3) could be, for example: 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 undIf you tried to use only dtpH.1 to identify the FETs, the distinction would again be between STB8ONF55 and

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 19/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 19/39 LU502669

IRF530N wegen des geringen Unterschieds dieses Merkmals nur mit geringererIRF530N only with lower due to the small difference of this feature

Zuverlässigkeit möglich.Reliability possible.

Bei höherer Anzahl von zu unterscheidenden Schaltelementtypen kann dieIf there is a higher number of switching element types to be distinguished, this can be done

Verwendung von mehr als einem Identifikationsmerkmal bzw. mehr als einemUse of more than one identifier or more than one

Kennwert sinnvoll sein.characteristic value may be useful.

Die oben genannten und im Folgenden erläuterten Merkmale undThe features mentioned above and explained below and

Ausführungsformen sind dabei nicht nur als in den jeweils explizit genanntenEmbodiments are not only explicitly mentioned in the respective ones

Kombinationen offenbart anzusehen, sondern sind auch in anderen technisch sinnhaften Kombinationen und Ausführungsformen vom Offenbarungsgehalt umfasst.Combinations are to be viewed as disclosed, but are also included in the disclosure content in other technically sensible combinations and embodiments.

Weitere Einzelheiten und Vorteile sollen nun anhand von den folgendenFurther details and benefits should now be referred to the following

Beispielen und optionalen Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren näher erläutert werden.Examples and optional embodiments will be explained in more detail with reference to the figures.

Es zeigen:Show it:

Figur 1 in einer schematischen Darstellung eine Leistungsbaugruppe gemäß einer optionalen Ausführungsform zur Ansteuerung einer Last;1 shows a schematic representation of a power module according to an optional embodiment for controlling a load;

Figur 2A in einer schematischen Darstellung eine optionale Anordnung desFigure 2A is a schematic representation of an optional arrangement of the

Schaltelements mit einem weiteren Schaltelement in einerSwitching element with another switching element in one

Halbbrückenanordnung;half bridge arrangement;

Figur 2B eine Halbbrücknanordnung mit Gate-Source KapazitätenFigure 2B shows a half-bridge arrangement with gate-source capacitances

Figur 3 ein Verfahren zur Auswahl eines Ansteuerparametersatzes für ein in einer Leistungsbaugruppe verbautes Schaltelement;Figure 3 shows a method for selecting a control parameter set for a switching element installed in a power module;

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 20/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 20/39 LU502669

Figur 4 eine Erläuterung mehrerer zeitlicher Spannungsverläufe undFigure 4 shows an explanation of several temporal voltage curves and

Zeitdauern;durations;

Figur 5 ein Verfahren zum Antreiben einer Last mittels einerFigure 5 shows a method for driving a load using a

Leistungsbaugruppe gemäß einer optionalen Ausführungsform;Power assembly according to an optional embodiment;

Figur 6 ein Verfahren zur Herstellung einer Leistungsbaugruppe gemäß einer optionalen Ausführungsform;Figure 6 shows a method for producing a power assembly according to an optional embodiment;

Figur 7 eine Schaltung gemäß einer optionalen Ausführungsform zurFigure 7 shows a circuit according to an optional embodiment

Messung der oben genannten Zeitdauern in einerMeasurement of the above-mentioned time periods in one

Leistungsbaugruppe;power assembly;

Figur 8 eine Treiberschaltung gemäß einer optionalen Ausführungsform zurFigure 8 shows a driver circuit according to an optional embodiment

Bereitstellung eines variablen Gatetreiberausgangsstroms.Providing variable gate driver output current.

In den folgenden Figuren werden gleiche oder ähnliche Elemente in den verschiedenen Ausführungsformen der Einfachheit halber mit gleichenIn the following figures, the same or similar elements are used in the various embodiments for the sake of simplicity

Bezugszeichen bezeichnet.reference symbols.

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 einesFigure 1 shows a schematic representation of a power module 100 according to an optional embodiment for controlling a load 102. The power module 100 has at least one switching element 104

Schaltelementtyps von mehreren vorbestimmten verschiedenenSwitching element type of several predetermined different ones

Schaltelementtypen auf. Das Schaltelement ist dabei als Feldeffekttransistor, FET, ausgestaltet und weist zumindest die Anschlüsse Source, Drain und Gate auf.Switching element types. The switching element is designed as a field effect transistor, FET, and has at least the source, drain and gate connections.

Ferner weist die Leistungsbaugruppe 100 einen integrierten Schaltkreis 106 auf, der dazu eingerichtet sein kann, eine oder mehrere Funktionen derFurthermore, the power assembly 100 has an integrated circuit 106, which can be set up to perform one or more functions of the

Leistungsbaugruppe 100 zu übernehmen. Die Leistungsbaugruppe 100 ist dazu eingerichtet, mehrere vorbestimmte Ansteuerparametersätze und Kennwerte für die mehreren verschiedenen vorbestimmten Schaltelementtypen bereitzustellen.To take over power module 100. The power module 100 is set up to provide several predetermined control parameter sets and characteristic values for the several different predetermined switching element types.

Diese können auf einem Speicherelement 110 der Leistungsbaugruppe 110These can be on a storage element 110 of the power module 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 einerTautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 21/39 LU502669 must be saved. In addition, the power module 100 is set up to determine a measured value in the power module 100, which of a

Gateladung des Schaltelements 104 und/oder von einer Schwellenspannung desGate charge of the switching element 104 and/or a threshold voltage of the

Schaltelements 104 abhangig ist, und den ermittelten Messwert mit denSwitching element 104 is dependent, and the measured value determined with the

Kennwerten der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen zu vergleichen.Compare characteristics of several different switching element types.

Außerdem ist die Leistungsbaugruppe 100 dazu eingerichtet, einenIn addition, the power module 100 is set up to have one

Ansteuerparametersatz der mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersatze zurControl parameter set of the several predetermined control parameter sets

Ansteuerung des Schaltelements 104 auf Basis des Vergleichs des ermitteltenControl of the switching element 104 based on the comparison of the determined

Messwertes mit den Kennwerten der mehreren verschiedenenMeasured value with the characteristics of several different

Schaltelementtypen auszuwählen.Select switching element types.

Die Leistungsbaugruppe 100 und insbesondere der integrierte Schaltkreis 106 sind ferner dazu ausgelegt, einen variablen Gatetreiberausgangsstrom zurThe power assembly 100 and in particular the integrated circuit 106 are further designed to provide a variable gate driver output current

Ansteuerung des Gates des Schaltelements 104 bereitzustellen.To provide control of the gate of the switching element 104.

Die Leistungsbaugruppe 100 ist ferner dazu eingerichtet, das Ermitteln desThe power module 100 is also set up to determine the

Messwerts, das Vergleichen des Messwerts mit den Kennwerten und dasmeasured value, comparing the measured value with the characteristic values and that

Auswählen des Parametersatzes bei einer Inbetriebnahme derSelecting the parameter set when commissioning the

Leistungsbaugruppe 100 durchzuführen. Außerdem kann die Leistungsbaugruppe 100 dazu eingerichtet sein, das Verfahren zur Auswahl der Ansteuerparameter während des Betriebs wiederholt durchzuführen.Power module 100 to be carried out. In addition, the power module 100 can be set up to repeatedly carry out the method for selecting the control parameters during operation.

Die Leistungsbaugruppe 100 ist sodann dazu eingerichtet, die Last 102 unterThe power module 100 is then set up to support the load 102

Verwendung des ausgewählten Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung desUse of the selected control parameter set to control the

Schaltelements 104 anzutreiben.Drive switching element 104.

Ferner kann die Leistungsbaugruppe 100 zumindest ein zweites Schaltelement 108 aufweisen. Das zweite Schaltelement 108 kann dabei zusammen mit demFurthermore, the power assembly 100 can have at least one second switching element 108. The second switching element 108 can be used together with the

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 dasSwitching element 104 can be arranged in a half-bridge circuit and, together with the switching element 104, serves to drive or control the load 102 and to control a power supply to the load 102. Optionally, the second switching element 108 may correspond to the same switching element type as that

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 22/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 22/39 LU502669

Schaltelement 104. Außerdem weist die Leistungsbaugruppe 100 einSwitching element 104. The power module 100 also has a

Speicherelement 110 auf, in welchem insbesondere Ansteuerparametersätze abgespeichert sein können. Das Speicherelement 110 kann optional einen Teil des integrierten Schaltkreises 106 bilden.Memory element 110, in which control parameter sets in particular can be stored. The memory element 110 may optionally form part of the integrated circuit 106.

Figur 2A zeigt in einer schematischen Darstellung eine optionale Anordnung desFigure 2A shows a schematic representation of an optional arrangement of the

Schaltelements 104 mit dem Schaltelement 108 in einer Halbbrickenanordnung.Switching element 104 with the switching element 108 in a half-bridge arrangement.

Die Schaltelemente 104 und 108 sind jeweils als Feldeffekttransistor, FET, ausgebildet, welche jeweils ein Gate 104a, 108a, eine Source 104b, 108b und einThe switching elements 104 and 108 are each designed as a field effect transistor, FET, which each has a gate 104a, 108a, a source 104b, 108b and a

Drain 104c, 108c aufweisen. Die dabei anliegenden Spannungen, welche imHave drain 104c, 108c. The tensions involved in this

Rahmen eines offenbarungsgemalien Verfahrens optional gemessen werden, sind an den jeweiligen Stellen indiziert. Dabei indiziert Ugat eine bereitgestellteMeasured optionally within the framework of a disclosure-based procedure are indicated at the respective points. Ugat indexes a provided one

Batteriespannung, UcsH die Gatespannung am Schaltelement 104 zwischen Gate 104a und Source 104b, UgsL die Gatespannung am Schaltelement 108 zwischenBattery voltage, UcsH the gate voltage at the switching element 104 between gate 104a and source 104b, UgsL the gate voltage at the switching element 108 between

Gate 108a und Source 108b, und UpH die am zweiten Schaltelement 108 zwischenGate 108a and source 108b, and UpH on the second switching element 108 between

Source 108b und Drain 108c anliegende Phasenspannung. Figur 2B zeigt einePhase voltage applied to source 108b and drain 108c. Figure 2B shows one

Halbbrückenschaltung, welche zwei Gate-Source Kapazitäten Ces aufweist, wie im einleitenden Teil beschrieben.Half-bridge circuit, which has two gate-source capacitances Ces, as described in the introductory part.

Mit Verweis auf Figur 3 wird beispielhaft ein Verfahren 300 zur Auswahl einesWith reference to Figure 3, an example of a method 300 for selecting a

Ansteuerparametersatzes für ein in einer Leistungsbaugruppe 100 verbautesControl parameter set for one installed in a power module 100

Schaltelement 104 beschrieben, welches optional mit einer Leistungsbaugruppe 100 gemäß der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform durchführbar ist. DasSwitching element 104 is described, which can optionally be implemented with a power module 100 according to the embodiment shown in Figure 1. The

Verfahren 300 umfasst in einem Schritt 302 ein Bereitstellen von mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersatzen und Kennwerten für mehrere verschiedene vorbestimmte Schaltelementtypen, wobei das in derMethod 300 includes, in a step 302, providing several predetermined control parameter sets and characteristic values for several different predetermined switching element types, which is in the

Leistungsbaugruppe 100 verbaute Schaltelement 104 einem Schaltelementtyp der mehreren verschiedenen Schaltelementtypen entspricht.Power module 100 built-in switching element 104 has a switching element type that corresponds to several different switching element types.

In einem weiteren Schritt 304 umfasst das Verfahren 300 ein Ermitteln einesIn a further step 304, the method 300 includes determining a

Messwertes in der Leistungsbaugruppe 100, welcher von einer Gateladung desMeasured value in the power module 100, which is caused by a gate charge of the

Schaltelements 104 und/oder von einer Schwellenspannung des SchaltelementsSwitching element 104 and/or a threshold voltage of the switching element

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 einTautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 23/39 LU502669 104 is dependent. Determining the measured value in the power module 100 can include generating a switching edge. Furthermore, this can be a

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 zweitenConfiguring a gate driver output current to a reduced value compared to a gate driver output current for driving the load 102 by means of the power module 100, so that the time courses of the changing voltages when generating the switching edge are slowed down and accordingly an accuracy in measuring relevant time durations can be increased. In addition, determining the measured value can involve measuring a voltage curve over time of a gate voltage of the switching element and/or measuring a voltage curve over time at the second

Schaltelement 108 anliegenden Spannung umfassen, welches sich mit demSwitching element 108 include voltage present, which corresponds to the

Schaltelement 104 in einer Halbbrückenschaltung der Leistungsbaugruppe 100 befindet, wie beispielhaft in Figur 2A gezeigt.Switching element 104 is located in a half-bridge circuit of the power module 100, as shown by way of example in FIG. 2A.

In einem weiteren Schritt 306 umfasst das Verfahren 300 ein Vergleichen des ermittelten Messwerts mit den Kennwerten der mehreren verschiedenenIn a further step 306, the method 300 includes comparing the determined measured value with the characteristic values of the several different ones

Schaltelementtypen.Switching element types.

In einem weiteren Schritt 308 umfasst das Verfahren 300 ein Auswählen einesIn a further step 308, the method 300 includes selecting a

Ansteuerparametersatzes der mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersätze zur Ansteuerung des Schaltelements 104 auf Basis des Vergleichs des ermitteltenControl parameter set of the several predetermined control parameter sets for controlling the switching element 104 based on the comparison of the determined

Messwertes mit den Kennwerten der mehreren verschiedenenMeasured value with the characteristics of several different

Schaltelementtypen.Switching element types.

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.The described method 300 can optionally be carried out for several switching elements 104, 108 of the power module 100. The method 300 makes it possible to identify or characterize a switching element 104 and to accordingly select a most suitable control parameter set from several predetermined and provided control parameter sets in order to control the respective switching elements 104, 108 in an efficient manner.

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 24/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 24/39 LU502669

Die mehreren vorbestimmten Ansteuerparametersatze können einen oder mehrere der folgenden Parameter beinhalten, welche zur Ansteuerung desThe several predetermined control parameter sets can contain one or more of the following parameters, which are used to control the

Schaltelements 104 eines der verschiedenen Schaltelementtypen ausgelegt sind.Switching element 104 is designed as one of the different switching element types.

Insbesondere können die Parameter einen Ladestrom für das Schaltelement 104, einen Entladestrom des Schaltelements 104 und eine Totzeit, in welcher dasIn particular, the parameters can be a charging current for the switching element 104, a discharging current of the switching element 104 and a dead time in which the

Schaltelement 104 bei einem Schaltvorgang zeitgleich mit einem weiterenSwitching element 104 during a switching process at the same time as another

Schaltelement 108 in einer Halbbrückenschaltung der Leistungsbaugruppe 100 in geôffnetem Zustand verbleibt.Switching element 108 in a half-bridge circuit of the power module 100 remains in the open state.

Mit Verweis auf Figur 4 werden im Folgenden mehrere zeitlicheWith reference to Figure 4, several temporal ones are presented below

Spannungsverläufe und Zeitdauern angegeben, welche im Rahmen des Ermittelns des Messwerts gemäß Schritt 304 des Verfahrens 300 relevant sein können.Voltage curves and time durations are specified, which may be relevant in the context of determining the measured value according to step 304 of method 300.

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.Several signals are shown in the graphs in sections a), b) and c) of Figure 4, which plot the respective signal or voltage in arbitrary units on the vertical axis and a common time axis in arbitrary units on the horizontal axis.

Der Graph in Abschnitt a) zeigt den zeitlichen Verlauf eines Steuersignals HS, mittels welchem ein Übergang vom geöffneten in den geschlossenen Zustand desThe graph in section a) shows the time course of a control signal HS, by means of which a transition from the open to the closed state of the

Schaltelements 104 herbeigeführt wird. Der Graph in Abschnitt b) zeigt dieSwitching element 104 is brought about. The graph in section b) shows this

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 derGate voltage Ucsx of the switching element 104 and the graph in section c) shows a phase voltage Upx, which is present both at the second switching element 108 between source 108b and drain 108c and at an output of the

Leistungsbaugruppe anliegt.Power module is present.

Betrachtet man die Graphen in den Abschnitten a) bis c) in Zusammenschau, so ist erkennbar, dass das Schließen des Schaltelements 104, ausgelöst durch dasIf you look at the graphs in sections a) to c) together, it can be seen that the closing of the switching element 104 is triggered by the

Steuersignal HS, zunächst einen Ansteigen der Gatespannung UcesH desControl signal HS, initially an increase in the gate voltage UcesH des

Schaltelements 104 verursacht und bei Erreichen einer Schwellenspannung Uw zum zeitlich verzögerten Entstehen einer Schaltflanke führt, d.h. zu einem steilenSwitching element 104 causes and, when a threshold voltage Uw is reached, leads to a delayed emergence of a switching edge, i.e. to a steep one

Anstieg in der Spannung in der Last 102 und am zweiten Schaltelement 108.Increase in voltage in the load 102 and at the second switching element 108.

Durch Absenken des Gatetreiberausgangsstroms, mit welchem das Gate 104aBy lowering the gate driver output current with which the 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.Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 25/39 LU502669 of the switching element 104 is driven and which causes the gate voltage UcsH on the first switching element 104, the increase in voltages and correspondingly the indicated time periods can be extended.

Der dargestellte Schaltvorgang ist dabei unter anderem durch folgendeThe switching process shown is, among other things, as follows

Spannungen und Zeitdauern gekennzeichnet, welche durch dieTensions and periods of time characterized by the

Leistungsbaugruppe 100 gemessen werden können und fur die Ermittlung desPower module 100 can be measured and used to determine the

Messwerts zur Auswahl des Ansteuerparametersatzes herangezogen werden kénnen. Manche oder alle der Zeitdauern kénnen von der Gateladung desMeasured value can be used to select the control parameter set. Some or all of the time periods may depend on the gate charge of the

Schaltelements 104 und/oder von der Schwellenspannung des Schaltelements 104 abhängen. Dennoch ist es nicht erforderlich, die Gateladung und/oder dieSwitching element 104 and/or depend on the threshold voltage of switching element 104. However, it is not necessary to control the gate charge and/or the

Schwellenspannung an sich zu messen. Die Messung kann sich vielmehr auf eine oder mehrere der folgenden Zeitdauern beschränken, wofür die technischenMeasure the threshold voltage itself. Rather, the measurement can be limited to one or more of the following periods of time, for which the technical

Anforderungen geringer sein kénnen, als dies fur eine direkte Messung derRequirements may be lower than those required for direct measurement

Gateladung der Fall wäre.Gate charging would be the case.

Das Ermitteln des Messwerts in Schritt 304 kann ein Messen einer Zeitdauer tq ofr zwischen einem Schließen des Schaltelements, d.h. dem Vorliegen desDetermining the measured value in step 304 can involve measuring a time period tq ofr between closing of the switching element, i.e. the presence of the

Steuersignals HS, und dem Erreichen einer vorgegebenen OFF-Spannung Uorr durch die Gatespannung des Schaltelements 104 umfassen.Control signal HS, and the achievement of a predetermined OFF voltage Uorr by the gate voltage of the switching element 104.

Alternativ oder zusätzlich kann das Ermitteln des Messwerts in Schritt 304 einAlternatively or additionally, the measurement value can be determined in step 304

Messen einer Zeitdauer taon zwischen dem Schließen des Schaltelements 104 und dem Erreichen einer ON-Spannung Uon durch die Gatespannung desMeasuring a time period taon between the closing of the switching element 104 and the reaching of an ON voltage Uon by the gate voltage of the

Schaltelements 104 umfassen.Switching element 104 include.

Alternativ oder zusätzlich kann das Ermitteln des Messwerts in Schritt 304 einAlternatively or additionally, the measurement value can be determined in step 304

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 demMeasuring a time period tq pn between the closing of the switching element 104 and reaching a maximum voltage between source 108b and drain 108c on the second switching element 108 in the half-bridge circuit with the

Schaltelement 104 umfassen.Switching element 104 include.

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 26/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 26/39 LU502669

Alternativ oder zusätzlich kann das Ermitteln des Messwerts in Schritt 304 einAlternatively or additionally, the measurement value can be determined in step 304

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 derMeasuring a time period dtpH.1 between the reaching of the OFF voltage Uorr by the gate voltage at the switching element 104 and the reaching of a maximum source-drain voltage at the second switching element 108 in the

Halbbrickenschaltung umfassen.Include half-bridge circuit.

Alternativ oder zusätzlich kann das Ermitteln des Messwerts in Schritt 304 einAlternatively or additionally, the measurement value can be determined in step 304

Messen einer Zeitdauer dtpn 2 zwischen dem Erreichen einer maximalen Source-Measuring a time period dtpn 2 between reaching a maximum source

Drain Spannung am zweiten Schaltelement 108 in der Halbbrückenschaltung und dem Erreichen der ON-Spannung Uon am Schaltelement 104 umfassen.Drain voltage at the second switching element 108 in the half-bridge circuit and reaching the ON voltage Uon at the switching element 104.

Alternativ oder zusätzlich kann das Ermitteln des Messwerts in Schritt 304 einAlternatively or additionally, the measurement value can be determined in step 304

Messen einer Zeitdauer dtonorr zwischen dem Erreichen der OFF-Spannung Uorr durch die Gatespannung des Schaltelements und dem Erreichen der ON-Measuring a time period dtonorr between the reaching of the OFF voltage Uorr by the gate voltage of the switching element and the reaching of the ON voltage

Spannung Uon durch die Gatespannung des Schaltelements 104 umfassen.Voltage Uon by the gate voltage of the switching element 104 include.

Auf Basis einer oder mehrerer der gemessenen Zeitdauern kann sodann derBased on one or more of the measured time periods, the

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.Measured value can be determined, which can be compared with the characteristics of the several different switching element types in order to select the control set of a switching element type to which the switching element 104 corresponds.

Optional umfasst das Ermitteln des Messwerts in Schritt 304 ein Messen zumindest zwei der folgenden Zeitdauern: Zeitdauer dton,orr, Zeitdauer dtpH 1,Optionally, determining the measured value in step 304 includes measuring at least two of the following time periods: time period dton,orr, time period dtpH 1,

Zeitdauer dtpx2. Dadurch kann eine Genauigkeit erhöht werden und die Auswahl des Ansteuersatzes fur das Schaltelement 104 besonders zuverlässig erfolgen.Duration dtpx2. As a result, accuracy can be increased and the selection of the control set for the switching element 104 can be carried out particularly reliably.

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 einerThe method described above for selecting a control parameter set for a switching element 104 can be incorporated into a method for driving a load 102 with a power module 100 and/or in a method for producing a

Leistungsbaugruppe 100 implementiert sein. Das Verfahren kann dabei von einerPower module 100 must be implemented. The procedure can be carried out by one

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 27/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 27/39 LU502669

Leistungsbaugruppe 100 und/oder von einem integrierten Schaltkreis 106 ausgeführt werden.Power module 100 and/or by an integrated circuit 106 are carried out.

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 derWith reference to FIG. 5, a method 500 for driving a load 102 using a power assembly 100 according to an optional embodiment is described. The method 500 includes, in a step 502, providing the

Leistungsbaugruppe 100, wobei in der Leistungsbaugruppe 100 zumindest einPower module 100, wherein in the power module 100 at least one

Schaltelement 104 verbaut ist, welches einem Schaltelementtyps von mehreren vorbestimmten verschiedenen Schaltelementtypen entspricht.Switching element 104 is installed, which corresponds to a switching element type of several predetermined different switching element types.

Ferner umfasst das Verfahren 500 in einem Schritt 504 ein Auswählen einesFurthermore, the method 500 includes selecting one in a step 504

Ansteuerparametersatzes für das in der Leistungsbaugruppe 100 verbauteControl parameter set for the one installed in the power module 100

Schaltelement 104 mittels eines oben-beschriebenen Verfahrens 300.Switching element 104 using a method 300 described above.

Ferner umfasst das Verfahren 500 in einem Schritt 506 ein Antreiben der Last 102 mittels der Leistungsbaugruppe 100 unter Verwendung des ausgewähltenFurthermore, the method 500 includes, in a step 506, driving the load 102 by means of the power assembly 100 using the selected

Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung des Schaltelements 104.Control parameter set for controlling the switching element 104.

Das Auswählen des Ansteuerparametersatzes gemäß Schritt 504 kann dabei optional vor dem Antreiben der Last 102 und/oder zu Beginn des Antreibens derSelecting the control parameter set according to step 504 can optionally take place before driving the load 102 and/or at the start of driving the load

Last 102 und/oder wiederholt während des Antreibens der Last 102 erfolgen.Load 102 and/or repeatedly while driving the load 102.

Das oben beschriebene Verfahren 300 zur Auswahl einesThe method 300 described above for selecting one

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 integriertenControl parameter set for a switching element 104 can also be implemented in a method for producing a power module 100. The method can be carried out by a power module 100 and/or by an integrated one

Schaltkreis 106 ausgeführt werden.Circuit 106 can be executed.

Mit Bezug zu Figur 6 wird ein Verfahren 600 zur Herstellung einerWith reference to Figure 6, a method 600 for producing one

Leistungsbaugruppe 100 gemäß einer optionalen Ausführungsform erläutert.Power assembly 100 explained according to an optional embodiment.

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 28/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 28/39 LU502669

Das Verfahren 600 umfasst in Schritt 602 ein Verbauen zumindest einesThe method 600 includes installing at least one in step 602

Schaltelements 104 in der Leistungsbaugruppe 100, wobei das Schaltelement 104 einem Schaltelementtyp von mehreren vorbestimmten verschiedenenSwitching element 104 in the power assembly 100, wherein the switching element 104 has a switching element type of a plurality of predetermined different ones

Schaltelementtypen entspricht.Corresponds to switching element types.

In Schritt 604 umfasst das Verfahren 600 ein Auswählen einesIn step 604, method 600 includes selecting one

Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung des in der Leistungsbaugruppe 100 verbauten Schaltelements 104 mittels des oben-beschriebenen Verfahrens 300.Control parameter set for controlling the switching element 104 installed in the power module 100 using the method 300 described above.

In Schritt 604 umfasst das Verfahren 600 ein Speichern des ausgewähltenIn step 604, method 600 includes saving the selected

Ansteuerparametersatzes zur Ansteuerung des in der Leistungsbaugruppe 100 verbauten Schaltelements 104 in einem Speicherelement 110. DasControl parameter set for controlling the switching element 104 installed in the power module 100 in a storage element 110. This

Speicherelement 110 kann dabei als nicht-flüchtiges Speicherelement ausgebildet sein, sodass der Ansteuerparametersatz dauerhaft gespeichert ist und für dasMemory element 110 can be designed as a non-volatile memory element, so that the control parameter set is permanently stored and for that

Ansteuern der Last 102 fest hinterlegt ist.Controlling the load 102 is permanently stored.

Figur 7 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Schaltung 700 gemäß einer optionalen Ausführungsform zur Messung der oben genannten Zeitdauern in einerFigure 7 shows a schematic representation of a circuit 700 according to an optional embodiment for measuring the above-mentioned time durations in one

Leistungsbaugruppe 100. Optional kann eine Leistungsbaugruppe 100 und/oder ein integrierter Schaltkreis 106 der Leistungsbaugruppe 100 eine derartigePower module 100. Optionally, a power module 100 and/or an integrated circuit 106 of the power module 100 can have such a power module

Schaltung 700 umfassen. Die Schaltung 700 weist dabei einen Zahler 702 auf, welcher zum Messen von Zeitdauern ausgelegt ist und welcher das SteuersignalCircuit 700 include. The circuit 700 has a counter 702, which is designed to measure time durations and which receives the control signal

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-DrainHS for opening and closing the switching element 104 and a clock signal 704 are received. In addition, the circuit 700 has three comparators 706a, 706b and 706c¢, which are designed to determine the gate voltage and the source-drain, respectively

Spannung des Schaltelements 104 mit vorgegebenen Referenzwerten zu vergleichen.Compare the voltage of the switching element 104 with predetermined reference values.

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 entsprechendeThe counter 702 can optionally be started and stopped by various events. These events can optionally include: - A change in the control signal HS, which is the corresponding

Schaltelement 104 einschaltet (oder abschaltet), d.h. schließt oder öffnet.Switching element 104 switches on (or switches off), i.e. closes or opens.

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 entsprechendenTautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 29/39 LU502669 - The gate voltage exceeding/falling below the OFF voltage Uorr, measured by the comparator 706c with a corresponding

Referenzspannung Uorr. - Ein Über-/Unterschreiten der ON-Spannung Uon durch die Gatespannung, gemessen durch den Komparator 706b mit einer entsprechendenReference voltage Uorr. - An overshoot/undershoot of the ON voltage Uon by the gate voltage, measured by the comparator 706b with a corresponding

Referenzspannung Uon. - Ein Uber-/Unterschreiten der Referenzphasenspannung Upn rer durch dieReference voltage Uon. - If the reference phase voltage Upn rer is exceeded or fallen below

Phasenspannung Upx, gemessen durch den Komparator 706a mit einer entsprechenden Referenz für UpH rer.Phase voltage Upx measured by comparator 706a with a corresponding reference for UpH rer.

Die Auswahl der Start- oder Stop Ereignisse für den Zähler 702 kann dabei inThe selection of the start or stop events for the counter 702 can be done in

Abhängigkeit von den vorhandenen Möglichkeiten in der Leistungsbaugruppe 100 gewählt werden. Alternativ oder zusätzlich können bei der Auswahl der Start- oderDepending on the available options in the power module 100 can be selected. Alternatively or additionally, when selecting the start or

Stop-Ereignisse etwaige Unterschiede zwischen den Schaltelementtypen berücksichtigt werden.Stop events, any differences between the switching element types are taken into account.

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 einFigure 8 shows a schematic representation of a driver circuit 800 according to an optional embodiment for providing a variable, i.e. adjustable, gate driver output current. The driver circuit 800 has a

Stromeinstellungselement 802 auf, mittels welchem derCurrent setting element 802, by means of which the

Gatetreiberausgangsstrom, welcher dem Gate 104a des Schaltelements 104 zugeführt wird eingestellt werden kann. Die Treiberschaltung 800 und insbesondere das Stromeinstellungselement 802 können Teil des integriertenGate driver output current, which is supplied to the gate 104a of the switching element 104, can be adjusted. The driver circuit 800 and in particular the current adjustment element 802 can be part of the integrated

Schaltkreises 106 und/oder der Leistungsbaugruppe 100 sein. Ferner weist dieCircuit 106 and / or the power module 100. Furthermore, the

Treiberschaltung 800 einen Eingangsschalter 804 auf, der in geschlossenemDriver circuit 800 has an input switch 804 which is closed

Zustand das Gate 104a des Schaltelements 104 mit dem Potenzial derState the gate 104a of the switching element 104 with the potential of

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.Battery voltage connects, and an output switch 806, which in the closed state connects the gate 104a to ground potential. In each switching state, a maximum of one of the two switches 804, 806 is closed.

Ist der Eingangsschalter 804 geschlossen, fließt ein Strom lon auf das Gate und das Schaltelement wird eingeschaltet bzw. geschlossen. Ist der AusgangsschalterIf the input switch 804 is closed, a current lon flows to the gate and the switching element is switched on or closed. Is the output switch

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.Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 30/39 LU502669 806 is closed, the gate 104a is discharged and the switching element 106 is switched off or opened, with the gate charge flowing away as current lorr. According to other embodiments, it can be provided that the switching element 104 is open when the gate is charged and is closed when the gate is discharged.

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 dieIn order to be able to control the charging and discharging process of the gate 104a, the driver circuit 800 also has an adjustable turn-on current source 808 and an adjustable turn-off current source 810. With these you can

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 desCurrent intensity of the switch-on current lon or the switch-off current lorr can be limited and the duration of charging or discharging of the gate 104a can be varied accordingly. This allows you to vary the

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 anderenGate driver output current and can be used to extend the one or more time periods to be measured when determining the measured value in step 304 to achieve greater accuracy. According to others

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 solcherAccording to embodiments, only one power source can be provided in the driver circuit 800 for either the switch-on process or the switch-off process. The power module 100 and optionally the integrated circuit 106 of the power module 100 can optionally have one or more of these

Treiberschaltungen 800 aufweisen.Driver circuits 800 have.

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 31/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 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 AusschaltstromquelleList of reference symbols 100 power module 102 load 104 switching element 104a gate 104b source 104c drain 106 integrated circuit 108 second switching element 108a gate 108b source 108c drain 110 storage element 300 method 302 - 308 method steps 500 method 502 - 506 method steps 600 method 602 — 606 Process steps 700 Circuit 702 Counter 704 Clock signal 706a, 706b, 706c Comparator 800 Driver circuit 802 Current setting element 804 Power-on switch 806 Power-off switch 808 Power-on power source 810 Power-off power source

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 32/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 32/39 LU502669

UBAT Batteriespannung bzw. Versorgungsspannung der HalbbrückeUBAT battery voltage or supply voltage of the half bridge

UcsH Gatespannung des SchaltelementsUcsH gate voltage of the switching element

UcsL Gatespannung des SchaltelementsUcsL Gate voltage of the switching element

Ucs Gatespannung (Gate-Source Spannung)Ucs gate voltage (gate-source voltage)

Up PhasenspannungUp phase voltage

UPH,REF Referenzwert für PhasenspannungUPH,REF Reference value for phase voltage

Uon ON-SpannungUon ON voltage

Uorr OFF-SpannungUorr OFF voltage

Utn Schwellenspannung lon Einschaltstrom lOFF AusschaltstromUtn threshold voltage lon switch-on current lOFF switch-off current

Ces Gate-Source-Kapazität ta,ON Zeitdauer bis Erreichen der ON-SpannungCes gate-source capacitance ta,ON Duration until the ON voltage is reached

ÎdPH Zeitdauer bis Erreichen der Schaltflanke ta.oFF Zeitdauer bis Erreichen der OFF-Spannung dtp. 1 Zeitdauer zwischen OFF-Spannung und Anstieg derÎdPH Duration until the switching edge is reached ta.oFF Duration until the OFF voltage is reached dtp. 1 time period between OFF voltage and rise of the

Phasenspannung (Schaltflanke) dtph 2 Zeitdauer zwischen Schaltflanke und ON-Spannung dtonoFr Zeitdauer zwischen Erreichen der OFF- und Erreichen der ON-Phase voltage (switching edge) dtph 2 Duration between switching edge and ON voltage dtonoFr Duration between reaching the OFF and reaching the ON voltage

SpannungTension

Claims (22)

Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 33/39 LU502669 PatentanspriicheTautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 33/39 LU502669 patent claims 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.1. Method (300) for selecting a control parameter set for a switching element (104) installed in a power module (100), the method (300) comprising: - Providing (302) of several predetermined control parameter sets and characteristic values for several different predetermined switching element types, wherein the Switching element (104) installed in the power module (100) corresponds to a switching element type which corresponds to several different switching element types; - Determining (304) a measured value in the power module (100), which is dependent on one or more switching element parameters of the switching element (104); - Comparing (306) the determined measured value with the characteristics of the several different switching element types; - Selecting (308) a control parameter set of the several predetermined control parameter sets for controlling the switching element (104) based on the comparison of the determined measured value with the characteristics of the several different switching element types. 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.2. The method of claim 1, wherein the one or more switching element parameters include a gate charge of the switching element (104) and/or a threshold voltage of the switching element (104). 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);3. The method (300) according to claim 1 or 2, wherein the plurality of predetermined control parameter sets include one or more of the following parameters which are designed to control a switching element (104) of one of the different switching element types: - a charging current for the switching element (104); - a discharge current of the switching element (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.Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 34/39 LU502669 - a dead time in which the switching element (104) remains in the open state during a switching process at the same time as another switching element (108) in a half-bridge circuit of the power module (100). 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.4. Method (300) according to one of the preceding claims, wherein determining the measured value comprises measuring a voltage curve over time of a gate voltage of the switching element (104) and / or measuring a voltage curve over time via a second switching element (108), which is connected to the Switching element is located in a half-bridge circuit of the power module (100). 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).5. The method (300) according to claim 4, wherein determining (304) the measured value comprises measuring one or more of the following time periods: - a time period taorr between a signal change of a control signal of the gate driver and the gate voltage reaching a predetermined OFF voltage Uorr the switching element (104); - a time period taon between the signal change of a control signal of the gate driver and the reaching of an ON voltage Uon by the gate voltage of the switching element (104); - a time period tapH between the signal change of a control signal of the gate driver and the switching edge in the half-bridge circuit; - a time period dtpH1 between reaching the OFF voltage Uorr on the switching element (104) and the switching edge in the half-bridge circuit; - a time period dtpH2 between reaching the switching edge in the half bridge and reaching the ON voltage Uon at the switching element (104): - a time period dtonorr between reaching the OFF voltage Uorr by the gate voltage of the switching element (104) and reaching the ON voltage Uon through the gate voltage of the switching element (104). Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 35/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 35/39 LU502669 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 2.6. Method (300) according to claim 5, wherein determining (304) the measured value comprises measuring at least two of the following time periods: time period dtonorr, time period dtpH.1, time period dtpx 2. 71. Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln (304) des Messwerts in der Leistungsbaugruppe ein Generieren einer Schaltflanke umfasst.71. Method (300) according to one of the preceding claims, wherein determining (304) the measured value in the power module comprises generating a switching edge. 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.8. Method (300) according to one of the preceding claims, wherein determining (304) the measured value in the power module (100) involves configuring a gate driver output current to a reduced value compared to a gate driver output current for driving a load (102) by means of the power module (100). includes. 9. Verfahren (300) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren (300) fur mehrere Schaltelemente (104, 108) der Leistungsbaugruppe (100) durchgeführt wird.9. Method (300) according to one of the preceding claims, wherein the method (300) is carried out for several switching elements (104, 108) of the power module (100). 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).10. Method (500) for driving a load (102) by means of a power module (100), the method (500) comprising: - Providing (502) of the power module (100), at least one switching element (104) being in the power module (100). ) is installed, which corresponds to a switching element type of several predetermined different switching element types; - Selecting (504) a control parameter set for the switching element (104) installed in the power module (100) by means of a method according to one of the preceding claims; - Driving (506) the load (102) by means of the power module (100) using the selected control parameter set to control the switching element (104). Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 36/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 36/39 LU502669 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.11. The method (500) according to claim 10, wherein the selection of the control parameter set takes place before driving the load (102) and/or at the beginning of driving the load (102) and/or repeatedly during driving the load (102). 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).12. Method (600) for producing a power module (100), the method (600) comprising: - Installing (602) at least one switching element (104) in the power module (100), the switching element (104) having a switching element type of several predetermined ones corresponds to different switching element types; - Selecting (604) a control parameter set for controlling the switching element (104) installed in the power module (100) by means of a method according to one of claims 1 to 8; - Saving (606) the selected control parameter set for controlling the switching element (104) installed in the power module (100) in a memory element (110). 13. Verfahren (600) gemäß Anspruch 12, wobei das Speicherelement (110) als nicht-flüchtiges Speicherelement ausgebildet ist.13. Method (600) according to claim 12, wherein the memory element (110) is designed as a non-volatile memory element. 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;14. Integrated circuit (106) for controlling a switching element (104) in a power module (100), wherein the switching element (104) corresponds to a switching element type of a plurality of predetermined different switching element types and wherein the integrated circuit is set up to: - several predetermined control parameter sets and characteristic values for the plurality of different predetermined switching element types; - to determine a measured value in the power module (100), which is dependent on one or more switching element parameters of the switching element (104); 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.Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 37/39 LU502669 - to compare the measured value determined with the characteristic values of the several different switching element types; - select a control parameter set of the several predetermined control parameter sets for controlling the switching element (104) based on the comparison of the determined measured value with the characteristic values of the several different switching element types. 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.15. The method of claim 14, wherein the one or more switching element parameters include a gate charge of the switching element (104) and/or a threshold voltage of the switching element (104). 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.16. Integrated circuit (106) according to claim 14 or 15, wherein the integrated circuit (106) is designed to provide a variable gate driver output current for driving a gate (104a) of the ı5 switching element (104). 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.17. Power module (100) for controlling a load (102), the power module (100) having at least one switching element (104) of a switching element type from a plurality of predetermined different switching element types; and wherein the power module (100) is designed to: - provide a plurality of predetermined control parameter sets and characteristic values for the several different predetermined switching element types; - to determine a measured value in the power module, which is dependent on one or more switching element parameters of the switching element (104); - to compare the measured value determined with the characteristics of the several different switching element types; - select a control parameter set of the several predetermined control parameter sets for controlling the switching element (104) based on the comparison of the determined measured value with the characteristic values of the several different switching element types. Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU 12. August 2022 38/39 LU502669Tautz & Schuhmacher IP EMO1113P11LU August 12, 2022 38/39 LU502669 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.18. The power assembly (100) according to claim 17, wherein the one or more switching element parameters include a gate charge of the switching element (104) and/or a threshold voltage of the switching element (104). 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.19. Power module (100) according to claim 17 or 18, wherein the power module (100) is further set up to determine the measured value, compare the measured value with the characteristic values and select the parameter set when the power module (100) is started up and / or every time a supply voltage is applied to the power module (104) and/or every time the power module (104) is started and/or during ongoing operation of the power module (104). 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.20. Power assembly (100) according to one of claims 17 to 19, wherein the power assembly (100) is further configured to drive the load (102) using the selected control parameter set for controlling the switching element (104). 21. Leistungsbaugruppe (100) gemäf einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei das Schaltelement (104) als Feldeffekttransistor ausgebildet ist oder einen solchen umfasst.21. Power assembly (100) according to one of claims 17 to 20, wherein the switching element (104) is designed as a field effect transistor or includes one. 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.22. Power assembly (100) according to one of claims 17 to 21, wherein the power assembly (100) is designed to provide a variable gate driver output current for driving a gate (104a) of the switching element (104).
LU502669A 2022-08-12 2022-08-12 METHOD FOR SELECTING A CONTROL PARAMETER SET, INTEGRATED CIRCUIT AND POWER ASSEMBLY LU502669B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU502669A LU502669B1 (en) 2022-08-12 2022-08-12 METHOD FOR SELECTING A CONTROL PARAMETER SET, INTEGRATED CIRCUIT AND POWER ASSEMBLY
DE112023000158.8T DE112023000158A5 (en) 2022-08-12 2023-08-09 Method for selecting a control parameter set, integrated circuit and power module
PCT/EP2023/072081 WO2024033428A1 (en) 2022-08-12 2023-08-09 Method for selecting a drive parameter set, integrated circuit and power assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU502669A LU502669B1 (en) 2022-08-12 2022-08-12 METHOD FOR SELECTING A CONTROL PARAMETER SET, INTEGRATED CIRCUIT AND POWER ASSEMBLY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
LU502669B1 true LU502669B1 (en) 2024-02-13

Family

ID=83688672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LU502669A LU502669B1 (en) 2022-08-12 2022-08-12 METHOD FOR SELECTING A CONTROL PARAMETER SET, INTEGRATED CIRCUIT AND POWER ASSEMBLY

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE112023000158A5 (en)
LU (1) LU502669B1 (en)
WO (1) WO2024033428A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112017008143T5 (en) * 2017-10-03 2020-07-16 Mitsubishi Electric Corporation Control circuit for switching element, power conversion device, elevator device and method for driving the switching element
DE102019218998A1 (en) * 2019-12-05 2021-06-10 Robert Bosch Gmbh Method and control circuit for controlling at least one power transistor to be switched

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112017008143T5 (en) * 2017-10-03 2020-07-16 Mitsubishi Electric Corporation Control circuit for switching element, power conversion device, elevator device and method for driving the switching element
DE102019218998A1 (en) * 2019-12-05 2021-06-10 Robert Bosch Gmbh Method and control circuit for controlling at least one power transistor to be switched

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024033428A1 (en) 2024-02-15
DE112023000158A5 (en) 2024-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69912358T2 (en) Voltage regenerated burst mode circuit
DE102012216133B4 (en) DC/DC CONVERTER, METHOD FOR PROVIDING AN OUTPUT VOLTAGE BASED ON AN INPUT VOLTAGE AND COMPUTER PROGRAM
DE10310361A1 (en) Control circuit for switched mode power supply has circuit arrangement with sampling time point determined on basis of duration of voltage pulse induced in auxiliary transformer winding
EP2920883B1 (en) Method and device for switching an electronic component on or off
DE102008054885A1 (en) Device for controlling power supply of electrical system of vehicle, particularly automobile, has energy storage for providing electricity to starter, and generator for producing generator voltage
DE102011012830A1 (en) Hysteresis current transformer with calibration circuit
DE112007000411T5 (en) Power supply controller
DE102013002266A1 (en) Bootstrap Circuitry for an IGBT
DE102015219850A1 (en) Device for controlling a switching DC-DC converter, switching DC-DC converter and method for controlling a switched DC-DC converter
DE102014117340A1 (en) Efficient PFM switching control for non-inverting buck-boost converters
DE112017005404T5 (en) DC-DC converter
EP3399632B1 (en) Control of semiconductor power switches
DE102009049615A1 (en) Electronic device and method for DC-DC conversion
LU502669B1 (en) METHOD FOR SELECTING A CONTROL PARAMETER SET, INTEGRATED CIRCUIT AND POWER ASSEMBLY
WO2010043436A1 (en) Motor system and method for operating a motor system
EP2994985B1 (en) Halfbridge controller
DE102019003644A1 (en) Rectifier circuit, switching power converter using the rectifier circuit, and related methods
DE10164254B4 (en) Method and device for current regulation for programmable logic controllers
EP2786475B1 (en) Circuit arrangement and method for ascertaining switching times for a dc-dc voltage converter
DE10143432C1 (en) Driver circuit for field-controlled load switch has control device determining control voltage characteristic during switching in or switching out
WO2022089908A1 (en) Method for switching power transistors
EP2893603B1 (en) Method for driving an active bridge rectifier in the event of load dump, rectifier arrangement and computer program product
DE102008040724A1 (en) Electrical consumer e.g. starter motor, starting current limiting method for internal combustion engine of motor vehicle, involves operating switch in clocked manner to limit starting current of electrical consumer
DE102019008570A1 (en) POWER CONVERTER, PACKED SEMICONDUCTOR DEVICES FOR CONTROLLING POWER CONVERTERS AND PROCESSES
DE102005037985B3 (en) Electronic switching arrangement e.g. direct current motor, switching method, involves comparing interfering signal and reference level and transmitting comparison result by programming unit that produces parameter set for control switching

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20240213