上是等同的:他們首先是具有相同標(biāo)稱電阻的相同類型的電阻器，優(yōu)選地來自相同生產(chǎn)批次。另外，保證電阻器的諸如溫度相關(guān)性之類的電學(xué)屬性在預(yù)定容差內(nèi)是等同的。
[0028]根據(jù)本發(fā)明另外的實施例，第一保護(hù)元件、第二保護(hù)元件、第一阻抗元件和第二阻抗元件被布置成暴露于基本上等同的環(huán)境影響。
[0029]換言之，保護(hù)元件和阻抗元件被布置成足夠靠近彼此使得它們將經(jīng)歷基本上相同的溫度、濕度、壓力和其它相關(guān)物理參數(shù)。
[0030]因此，由于第一和第二保護(hù)元件以及第一和第二阻抗元件分別基本上等同，暴露于基本上相同的電流和基本上相同的環(huán)境影響，因此將預(yù)期到相應(yīng)元件將以高度類似(如果不等同的話)的方式進(jìn)行操作。
[0031]因此，在第一和第二輸出端子處測量的電壓將為跨半導(dǎo)體開關(guān)元件的電壓提供非常精確的值。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種海底設(shè)備，包括(a)包括絕緣柵雙極型晶體管的可調(diào)速驅(qū)動裝置，以及(b)根據(jù)第一方面或以上實施例權(quán)利要求中任一個的裝置，其中第一端子是倒柵(inverted-gate )雙極型晶體管的集電極并且其中第二端子是絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極。
[0033]本發(fā)明的該方面本質(zhì)上是基于與以上描述的第一方面相同的想法并且為海底設(shè)備提供有高精度測量IGBT的集電極-發(fā)射極電壓的能力，從而允許IGBT的老化狀態(tài)的有用分析。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的實施例，海底設(shè)備還包括(a)用于測量絕緣柵雙極型晶體管的集電極電流的電流測量單元，以及(b)用于基于裝置的第一輸出端子與第二輸出端子之間的電壓降而測量絕緣柵雙極型晶體管的集電極-發(fā)射極電壓的電壓測量單元。
[0035]由于集電極-發(fā)射極電壓取決于集電極電流，因此可以通過比較集電極-發(fā)射極電壓和集電極電流的對應(yīng)值來確定根據(jù)該實施例的海底設(shè)備的IGBT是否已經(jīng)受老化影響。
[0036]因此，以容易和不昂貴的方式獲得針對海底設(shè)備的剩余壽命的估計將是可能的。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于監(jiān)控根據(jù)第二方面的以上實施例的海底設(shè)備的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括(a)用于與海底設(shè)備通信的通信單元，(b)存儲器單元，以及(C)處理單元，其中處理單元被適配成從海底設(shè)備接收集電極電流和集電極-發(fā)射極電壓的對應(yīng)的測量值并且基于所接收的測量值和存儲在存儲器單元中的集電極電流和集電極-發(fā)射極電壓的預(yù)定值的比較來確定絕緣柵雙極型晶體管的老化狀態(tài)。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的該方面的系統(tǒng)能夠處理集電極電流和集電極-發(fā)射極電壓的對應(yīng)值，特別地通過將這樣的值與存儲在存儲器單元中的預(yù)定值相比較。
[0039]由此，系統(tǒng)可以向系統(tǒng)操作者提供關(guān)于老化的相關(guān)信息，使得可以在由于老化引起的海底設(shè)備誤運轉(zhuǎn)之前采取相關(guān)措施。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種精確測量半導(dǎo)體開關(guān)元件的第一端子與第二端子之間的電壓降的方法，方法包括(a)提供包括第一保護(hù)元件、第一阻抗元件和電壓源的第一電路路徑，其中第一電路路徑被適配成連接在半導(dǎo)體開關(guān)元件的第一端子與第二端子之間，(b)提供形成在第一輸出端子與第二輸出端子之間的第二電路路徑，第二電路路徑包括第二保護(hù)元件和第二阻抗元件，其中第二保護(hù)元件等同于第一保護(hù)元件，并且其中第二阻抗元件等同于第一阻抗元件，以及(c)調(diào)節(jié)第二電路路徑中的電流使得第二電路路徑中的所述電流等于第一電路路徑中的電流，其中半導(dǎo)體開關(guān)元件的第一端子與第二端子之間的電壓降等于由電壓源提供的電壓與第一輸出端子和第二輸出端子之間的電壓降之間的差。
[0041]第四方面本質(zhì)上是基于與以上描述的本發(fā)明的第一方面相同的想法。
[0042]注意到，已經(jīng)參考不同主題描述了本發(fā)明的實施例。特別地，已經(jīng)參考方法類型權(quán)利要求描述了一些實施例，而已經(jīng)參考裝置類型權(quán)利要求描述了其它實施例。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將從上文和以下描述中推斷出，除非另行指示，否則除屬于一種類型的主題的特征的任何組合之外，涉及不同主題的特征的任何組合，特別是方法類型權(quán)利要求的特征和裝置類型權(quán)利要求的特征的組合也是本文檔的公開內(nèi)容的部分。
[0043]以上限定的方面和本發(fā)明另外的方面從以下將描述的實施例的示例顯而易見并且參考實施例的示例而被解釋。以下將參考實施例的示例更加詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，明確指出的是，本發(fā)明不限于所描述的示例性實施例。
【附圖說明】
[0044]圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于估計IGBT的集電極-發(fā)射極電壓降的電路。
[0045]圖2示出依照本發(fā)明的實施例的用于精確測量IGBT的集電極_發(fā)射極電壓降的裝置的原理電路圖。
[0046]圖3示出圖2中所示的裝置的實現(xiàn)的詳細(xì)電路圖。
【具體實施方式】
[0047]附圖中的圖示是示意性的。注意到，在不同圖中，類似或等同的元件被提供有相同的參考標(biāo)號或僅在第一數(shù)位內(nèi)不同的參考標(biāo)號。
[0048]圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于估計IGBT的集電極-發(fā)射極電壓降的電路100。已經(jīng)在引言中討論了電路100并且因此將不在此進(jìn)一步討論。
[0049]圖2示出依照本發(fā)明的實施例的用于精確測量IGBT的集電極_發(fā)射極電壓降的裝置201的原理電路圖。如所示，IGBT的柵極端子連接至海底可調(diào)速驅(qū)動設(shè)備的驅(qū)動器電路205。IGBT被耦合以充當(dāng)開關(guān)并且以200Hz與1200Hz之間的開關(guān)頻率被驅(qū)動，其中標(biāo)稱頻率為600Hz。當(dāng)IGBT未導(dǎo)通時，集電極-發(fā)射極電壓為大約lkV。注意到，裝置201的原理對于如50V那樣低的電壓良好地起作用。在實踐中，電壓不太可能超過2.5kV，其為大多數(shù)半導(dǎo)體的限度。當(dāng)IGBT導(dǎo)通時，集電極-發(fā)射極電壓可以在0.5V與2.5V之間，這取決于集電極電流和IGBT。
[0050]如同在圖1中所示的現(xiàn)有技術(shù)電路100中那樣，第一二極管D1、第一電阻器Rl和電壓源Vs串聯(lián)連接在IGBT的集電極與發(fā)射極之間。源Vs中的電壓水平必須被選擇使得其高于IGBT之上預(yù)期的電壓降和電阻器Rl之上的電壓降。因而，電壓源Vs和電阻器Rl的值必須匹配。更具體地，Dl的陰極連接至IGBT的集電極，Vs的較低電位連接至IGBT的發(fā)射極，并且Rl連接在Dl的陽極與Vs的較高電位之間。第一二極管Dl、第一電阻器Rl和電壓源Vs構(gòu)成本發(fā)明的術(shù)語中的第一電路路徑。注意到，如果合期望的話，例如出于實現(xiàn)考慮的原因，D1、R1和Vs在第一電路路徑內(nèi)的次序可以改變。例如，Vs和Rl可以互換，使得Vs布置在Rl與Dl之間。
[0051]裝置201還包括在第一輸出端子211與第二輸出端子212之間的與第二二極管D2串聯(lián)耦合的第二電阻器R2。第二電阻器R2和第二二極管D2構(gòu)成本發(fā)明的術(shù)語中的第二電路路徑。類似地，如以上關(guān)于第一電路路徑所討論的，D2和R2的次序可以互換，如果合期望的話。
[0052]在以下意義上第二電阻器R2等同于第一電阻器Rl:R1和R2具有相同電阻，為相同類型的，并且優(yōu)選地來自相同生產(chǎn)批次。類似地，在以下意義上第二二極管D2等同于第一二極管Dl:D1和D2具有相同電流-電壓特性，為相同類型的，并且優(yōu)選地來自相同生產(chǎn)批次。另外，Rl和R2以及Dl和D2具有相同溫度特性。組件全部被布置成如此靠近彼此使得它們在操作期間將經(jīng)歷基本上等同的環(huán)境影響，特別是溫度。因此，如果在第一電路路徑Dl、RU Vs中流動的電流與第二電路路徑R2、D2中流動的電流相同，則跨Dl和Rl的總電壓降將等同于跨R2和D2的總電壓降，即等同于第一與第二輸出端子211、212之間的輸出電壓Vm。
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