特許 7144973 トランジスタの出力電圧を決定する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-21

(45)【発行日】2022-09-30

(54)【発明の名称】トランジスタの出力電圧を決定する方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/26 20200101AFI20220922BHJP

   G01R 19/00 20060101ALI20220922BHJP

【ＦＩ】

G01R31/26 A

G01R31/26 B

G01R19/00 B

【請求項の数】 9

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2018103358

(22)【出願日】2018-05-30

(65)【公開番号】P2018205314

(43)【公開日】2018-12-27

【審査請求日】2021-04-30

(31)【優先権主張番号】1754805

(32)【優先日】2017-05-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】513315824

【氏名又は名称】アルストム・トランスポール・テクノロジーズ

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100119987

【氏名又は名称】伊坪 公一

(72)【発明者】

【氏名】バンサン エスクルーゼール

(72)【発明者】

【氏名】ミシェル ピトン

【審査官】永井 皓喜

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１８１１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５０－１０９６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平６－９４７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３０９１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００２５９５２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３１／２６

Ｇ０１Ｒ １９／００

Ｈ０１Ｌ ２９／７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トランジスタ（１０）の出力電圧（Ｖ_CE）を決定する方法であって、
前記トランジスタ（１０）は、入力電極（Ｇ）、第１出力電極（Ｃ）および第２出力電極（Ｅ）を有し、
前記第１出力電極（Ｃ）の電位は、前記第２出力電極（Ｅ）の電位より高く、
前記出力電圧（Ｖ_CE）は、前記第１出力電極（Ｃ）と前記第２出力電極（Ｅ）との間の電位差であり、
－前記トランジスタ（１０）の制御電圧（Ｖ_GE）の時間の経過に伴う変化を測定するステップであって、前記制御電圧（Ｖ_GE）は、前記入力電極（Ｇ）と前記第２出力電極（Ｅ）との間の電位差である、ステップと、
－前記測定された制御電圧（Ｖ_GE）から前記出力電圧（Ｖ_CE）が決定される、決定するステップと、を有し、
前記トランジスタ（１０）は、前記トランジスタ（１０）がオンである第１ステートと、前記トランジスタ（１０）がオフである第２ステートと、の２つの状態を有し、
前記トランジスタ（１０）の前記決定された出力電圧（Ｖ _CE ）に基づいて決定されたセットポイントで、前記トランジスタ（１０）を前記第２ステートにするステップを有する、方法。

【請求項2】

前記方法の間において前記制御電圧（Ｖ_GE）のみが測定される、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記トランジスタ（１０）は、前記トランジスタ（１０）がオンである第１ステートと、前記トランジスタ（１０）がオフである第２ステートと、の２つの状態を有し、
前記測定するステップは、前記トランジスタ（１０）が前記第２ステートである間に実行される、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記トランジスタ（１０）の電圧比は５０以上であり、
前記電圧比は、前記トランジスタ（１０）の前記制御電圧（Ｖ_GE）に対する前記トランジスタ（１０）の前記出力電圧（Ｖ_CE）の絶対値である、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記トランジスタ（１０）は、絶縁ゲートバイポーラまたはユニポーラトランジスタである、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

－キャリブレーショントランジスタから用意された第１キャリブレーションテーブルを提供するステップであって、
前記キャリブレーショントランジスタは、入力電極、第１出力電極および第２出力電極を有し、
前記キャリブレーショントランジスタの前記第１出力電極の電位は、前記キャリブレーショントランジスタの前記第２出力電極の電位より高く、
前記第１キャリブレーションテーブルは、前記キャリブレーショントランジスタの多様な出力電圧（Ｖ_CE）に対する時間との関連で、前記キャリブレーショントランジスタの制御電圧（Ｖ_GE）の変化を表し、
同じ予め定められた第１プロファイルを有する電流が、前記キャリブレーショントランジスタの前記入力電極と前記第２出力電極との間に適用される場合、前記キャリブレーショントランジスタの前記制御電圧（Ｖ_GE）は、前記キャリブレーショントランジスタの前記入力電極（Ｇ）と前記第２出力電極（Ｅ）との間の電位差であり、
前記キャリブレーショントランジスタの出力電圧（Ｖ_CE）は、前記キャリブレーショントランジスタの前記第１出力電極（Ｃ）と前記第２出力電極（Ｅ）との間の電位差である、ステップと、
－前記予め定められた第１プロファイルを有する電流が前記キャリブレーショントランジスタの前記入力電極と前記第２出力電極との間で適用される時間から、予め定められた閾値電圧値（Ｖ_{GE_S}）に到達するのに前記キャリブレーショントランジスタの前記制御電圧（Ｖ_GE）を受ける持続時間（Ｔ）との関連で、前記キャリブレーショントランジスタの前記出力電圧（Ｖ_CE）の変化を表す第２キャリブレーションテーブルを提供するステップと、
－前記トランジスタ（１０）の前記入力電極（Ｇ）と前記第２出力電極（Ｅ）との間に前記予め定められた第１プロファイルを有する電流を適用するステップと、をさらに有し、
前記測定するステップは、前記適用するステップと同時に実行され、
前記決定するステップは、前記第１キャリブレーションテーブルおよび前記トランジスタ（１０）の前記測定された制御電圧（Ｖ_GE）から、前記予め定められた閾値電圧値（Ｖ_{GE_S}）に到達するのに前記トランジスタ（１０）の前記制御電圧（Ｖ_GE）を受ける持続時間（Ｔ）を決定することを有し、
前記決定するステップは、前記決定された持続時間（Ｔ）および前記第２キャリブレーションテーブルから、前記トランジスタ（１０）の前記出力電圧（Ｖ_CE）を決定することをさらに有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

第３キャリブレーションテーブルを提供するステップであって、前記第３キャリブレーションテーブルは、前記キャリブレーショントランジスタのそれぞれの出力電圧（Ｖ_CE）値に対して第２制御電流プロファイルを関連付けるステップと、
前記第２ステートにするステップは、前記トランジスタ（１０）の前記決定された出力電圧（Ｖ_CE）および前記第３キャリブレーションテーブルとの関連で前記第２制御電流プロファイルの一つを選択して、前記選択された第２プロファイルを有する制御電流を、前記トランジスタ（１０）の前記入力電極（Ｇ）と前記第２出力電極（Ｅ）との間に適用するステップであって、前記選択された第２電流プロファイルは、前記トランジスタ（１０）を前記第２ステートにすることができるステップと、をさらに有する、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

トランジスタ（１０）の出力電圧（Ｖ_CE）を決定する装置（１２）であって、
前記トランジスタ（１０）は、入力電極（Ｇ）、第１出力電極（Ｃ）および第２出力電極（Ｅ）を有し、
前記第１出力電極（Ｃ）の電位は、前記第２出力電極（Ｅ）の電位より高く、
前記出力電圧（Ｖ_CE）は、前記第１出力電極（Ｃ）と前記第２出力電極（Ｅ）との間の電位差であり、
－前記トランジスタ（１０）の制御電圧（Ｖ_GE）の時間の経過に伴う変化を測定する部（１６）であって、前記制御電圧（Ｖ_GE）は前記入力電極（Ｇ）と前記第２出力電極（Ｅ）との間の電位差である、測定部（１６）と、
－前記測定された制御電圧（Ｖ_GE）から前記出力電圧（Ｖ_CE）を決定できる処理部（２０）と、を有し、
前記トランジスタ（１０）は、前記トランジスタ（１０）がオンである第１ステートと、前記トランジスタ（１０）がオフである第２ステートと、の２つの状態を有し、
前記トランジスタ（１０）の前記決定された出力電圧（Ｖ _CE ）に基づいて決定されたセットポイントで、前記トランジスタ（１０）を前記第２ステートにするステップを有する、装置（１２）。

【請求項9】

少なくとも１つのトランジスタ（１０）と、
前記トランジスタ（１０）に関連付けられた請求項８に記載の装置（１２）と、を有するエネルギ変換システム（８Ｂ）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トランジスタの出力電圧を決定する（determining）方法に関する。また、本発明は、関連付けられた決定する装置に関する。また、本発明は、当該決定する装置を有するエネルギ変換システムに関し、有利には、当該エネルギ変換システムを有する鉄道牽引チェーンに関する。

【背景技術】

【0002】

トランジスタを使用することは、特に、鉄道車両の牽引チェーンにおいて周知である。当該トランジスタは、一般にスイッチングで使用される。すなわち、当該トランジスタは、規定の周波数によって開いたり閉じたりするよう指示される。

【0003】

一般に、トランジスタは、「ベース」または「ゲート」とも呼ばれる入力電極と、「コレクタ」または「ドレイン」とも呼ばれる出力電極と、「エミッタ」または「ソース」とも呼ばれる第２出力電極と、を有する。

【0004】

トランジスタのスイッチング速度を適合させ、その結果スイッチングに起因する損失を最小にするために、上記トランジスタの第１および第２出力電極間の出力電圧を決定することは周知である。

【0005】

しかしながら、牽引チェーンにおいて使用されるトランジスタの出力電圧は、大抵高い。例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタに関して、上記電圧は、最大４５００ボルトまでに等しくなることがある。このため、当該高電圧は、適切な測定チェーンによって測定される。

【0006】

しかし、適切な測定チェーンは、多数のコンポーネントの動作が関わるため、複雑になる。さらに、当該測定チェーンは、それぞれのトランジスタへの実施（to implement）が制限される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

したがって、実施がより容易な、トランジスタの出力電圧を決定できるデバイスが必要である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この目的のため、本発明は、トランジスタの出力電圧を決定する方法であって、トランジスタは、入力電極、第１出力電極および第２出力電極を有し、第１出力電極の電位は、第２出力電極の電位より高く、出力電圧は、第１出力電極と第２出力電極との間の電位差であり、－トランジスタの制御電圧の時間の経過に伴う変化を測定するステップであって、制御電圧は、入力電極と第２出力電極との間の電位差である、ステップと、－測定された制御電圧から出力電圧が決定される、決定するステップと、を有する方法に関する。

【0009】

特定の実施形態によれば、この方法は、単独で考慮されるかまたは任意の技術的に可能な組み合わせによって、以下の特徴における１つまたは複数を有する。

【0010】

－上記方法の間において制御電圧のみが測定される。

【0011】

－トランジスタは、トランジスタがオンである第１ステートと、トランジスタがオフである第２ステートと、の２つの状態を有し、測定するステップは、トランジスタが第２ステートである間に実行される。

【0012】

－トランジスタの電圧比は５０以上であり、電圧比は、トランジスタの制御電圧に対するトランジスタの出力電圧の絶対値である。

【0013】

－トランジスタは、絶縁ゲートバイポーラまたはユニポーラトランジスタである。

【0014】

－上記方法は、
－キャリブレーショントランジスタから用意された第１キャリブレーションテーブルを提供するステップであって、キャリブレーショントランジスタは、入力電極、第１出力電極および第２出力電極を有し、キャリブレーショントランジスタの第１出力電極の電位は、キャリブレーショントランジスタの第２出力電極の電位より高く、第１キャリブレーションテーブルは、キャリブレーショントランジスタの多様な出力電圧に対する時間との関連で、キャリブレーショントランジスタの制御電圧の変化を表し、同じ予め定められた第１プロファイルを有する電流が、キャリブレーショントランジスタの入力電極と第２出力電極との間に適用される場合、キャリブレーショントランジスタの制御電圧は、キャリブレーショントランジスタの入力電極と第２出力電極との間の電位差であり、キャリブレーショントランジスタの出力電圧は、キャリブレーショントランジスタの第１出力電極と第２出力電極との間の電位差である、ステップと、
－予め定められた第１プロファイルを有する電流がキャリブレーショントランジスタの入力電極と第２出力電極との間で適用される時間から、予め定められた閾値電圧値に到達するのにキャリブレーショントランジスタの制御電圧を受ける持続時間との関連で、キャリブレーショントランジスタの出力電圧の変化を表す第２キャリブレーションテーブルを提供するステップと、
－トランジスタの入力電極と第２出力電極との間に予め定められた第１プロファイルを有する電流を適用するステップと、をさらに有し、
測定するステップは、適用するステップと同時に実行され、
決定するステップは、第１キャリブレーションテーブルおよびトランジスタの測定された制御電圧から、予め定められた閾値電圧値に到達するのにトランジスタの制御電圧を受ける持続時間を決定することを有し、
決定するステップは、決定された持続時間および第２キャリブレーションテーブルから、トランジスタの出力電圧を決定することをさらに有する。

【0015】

－トランジスタは、トランジスタがオンである第１ステートと、トランジスタがオフである第２ステートと、の２つの状態を有し、上記方法は、トランジスタの決定された出力電圧に基づいて決定されたセットポイントで、トランジスタを第２ステートにするステップを有する。

【0016】

－上記方法は、第３キャリブレーションテーブルを提供するステップであって、第３キャリブレーションテーブルは、キャリブレーショントランジスタのそれぞれの出力電圧値に対して第２制御電流プロファイルを関連付けるステップと、第２ステートにするステップは、トランジスタの決定された出力電圧および第３キャリブレーションテーブルとの関連で第２制御電流プロファイルの一つを選択して、選択された第２プロファイルを有する制御電流を、トランジスタの入力電極と第２出力電極との間に適用するステップであって、選択された第２電流プロファイルは、トランジスタを第２ステートにすることができるステップと、をさらに有する。

【0017】

また、本発明は、トランジスタの出力電圧を決定する装置であって、トランジスタは、入力電極、第１出力電極および第２出力電極を有し、第１出力電極の電位は、第２出力電極の電位より高く、出力電圧は、第１出力電極と第２出力電極との間の電位差であり、トランジスタの制御電圧の時間の経過に伴う変化を測定する部であって、制御電圧は入力電極と第２出力電極との間の電位差である、測定部と、測定された制御電圧から出力電圧を決定できる処理部と、を有する、装置に関する。

【0018】

また、本発明は、少なくとも１つのトランジスタと、当該トランジスタに関連付けられた上述の装置と、を有するエネルギ変換システムに関する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】エネルギ変換システムを有する牽引チェーンを有する鉄道車両であって、当該変換システムはトランジスタおよび本発明に係る決定する装置を有する、鉄道車両の概略図である。

【図2】トランジスタおよび当該トランジスタの出力電圧を決定する装置の概略図である。

【図3】第１キャリブレーションテーブルの概略図である。

【図4】第１制御電流プロファイルおよびその結果として生じるトランジスタの制御電圧の概略図である。

【図5】第２キャリブレーションテーブルの概略図である。

【図6】第２制御電流プロファイルおよびその結果として生じるトランジスタの制御電圧の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の他の特徴および利点は、本発明の実施形態についての以下の記載を、単なる一実施例として図面を参照しながら読むことにより理解されるであろう。

【0021】

図１には、鉄道車両７が例示される。鉄道車両７は、例えば、列車またはトラムである。

【0022】

鉄道車両７は、牽引チェーン８を有する。図１に例示された実施例において、牽引チェーン８は、パンタグラフ８Ａ、エネルギ変換システム８Ｂおよびモータ８Ｃを有する。

【0023】

変換システム８Ｂは、図２でさらに詳細に例示される少なくとも１つのトランジスタ１０および決定する装置１２を有する。

【0024】

図２に例示するように、トランジスタ１０は、入力電極Ｇ、第１出力電極Ｃおよび第２出力電極Ｅを有する。トランジスタ１０の第１出力電極Ｃの電位は、第２出力電極Ｅの電位より高い。

【0025】

トランジスタ１０は、第１出力電極Ｃと第２出力電極Ｅとの間の電位差として規定される出力電圧Ｖ_CEを有する。また、トランジスタ１０は、入力電極Ｇと第２出力電極Ｅとの間の電位差として規定される制御電圧Ｖ_GE（control voltage）を有する。

【0026】

トランジスタ１０は、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated-Gate Bipolar Transistor；ＩＧＢＴ）などのバイポーラトランジスタである。代替として、トランジスタ１０は、絶縁ゲートユニポーラトランジスタ（insulated gate unipolar transistor）である。

【0027】

トランジスタ１０が絶縁ゲートバイポーラまたはユニポーラトランジスタである場合、入力電極Ｇはトランジスタ１０のベースに対応し、第１出力電極Ｃはトランジスタ１０のコレクタに対応し、第２出力電極Ｅはトランジスタ１０のエミッタに対応する。

【0028】

一代替方法において、トランジスタ１０は、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor；ＭＯＳＦＥＴ）である。

【0029】

トランジスタ１０がＭＯＳＦＥＴトランジスタである場合、入力電極Ｇはトランジスタ１０のゲートに対応し、第１出力電極Ｃはトランジスタ１０のドレインに対応し、第２出力電極Ｅはトランジスタ１０のソースに対応する。

【0030】

有利には、トランジスタ１０の電圧比は５０以上である。トランジスタ１０の電圧比は、トランジスタ１０の出力電圧Ｖ_CEと当該トランジスタ１０の制御電圧Ｖ_GEとの間の比率の絶対値として規定される。

【0031】

より特定すると、トランジスタ１０の出力電圧Ｖ_CEは、例えば１０００ボルトであり、トランジスタ１０の制御電圧Ｖ_GEは、例えば－１５ボルトと＋１５ボルトとの間に有される。

【0032】

トランジスタ１０は、トランジスタ１０がオン（on）である第１ステート（state）と、トランジスタ１０がオフ（off）である第２ステートと、の２つの状態を有する。用語「オン」は、トランジスタ１０が導電性材料のように振る舞うことを意味する。用語「オフ」は、トランジスタ１０が非導電性材料のように振る舞うことを意味する。

【0033】

入力電極Ｇと第２出力電極Ｅとの間で閾値電圧に到達したとき、トランジスタ１０は、第２ステートから第１ステートに行くことができる。閾値電圧は、例えば５ボルト以上である。

【0034】

以下の記載において、トランジスタ１０は特徴付けられるべきトランジスタ、すなわち、出力電圧Ｖ_CEを決定することが所望されるトランジスタである。

【0035】

決定する装置１２は、以下でさらに詳細に述べるトランジスタ１０の出力電圧Ｖ_CEを決定する方法を実行できる。

【0036】

装置１２は、測定部１６、電流注入部（current injector）１８およびデータ処理部２０を有する。

【0037】

測定部１６は、トランジスタ１０の制御電圧Ｖ_GEを測定できる。

【0038】

図２で例示される実施例において、測定部１６は、２つの入力端子１６Ａおよび１６Ｂ並びに出力端子１６Ｃを有する。第１入力端子１６Ａは、トランジスタ１０の入力電極Ｇに接続される。第２入力端子１６Ｂは、トランジスタ１０の第２電極Ｅに接続される。出力端末１６Ｃは、後述されるように処理部２０に接続される。

【0039】

測定部１６は、例えば電圧計である。

【0040】

電流注入部１８は、トランジスタ１０の入力電極Ｇと第２出力電極Ｅとの間に電流を注入できる。

【0041】

図２に例示される実施例において、電流注入部１８は、１つの入力端子１８Ａ並びに２つの出力端子１８Ｂおよび１８Ｃを有する。入力端子１８Ａは、後述されるように処理部２０に接続される。第１出力端子１８Ｂは、トランジスタ１０の入力電極Ｇに接続される。第２出力端子１８Ｃは、トランジスタ１０の第２電極Ｅに接続される。

【0042】

好ましくは、電流注入部１８は電流源（current source）である。用語「電流源」は、定電流を生み出すことができる１ブロックのデバイスのことをいう。

【0043】

代替として、電流注入部１８は、例えば、電圧源に接続された抵抗ブリッジを有する複数のブロックの装置である。

【0044】

処理部２０は、トランジスタ１０の出力電圧Ｖ_CEを決定することができる。また、処理部２０は、電流注入部１８による電流の注入を指示することができる。

【0045】

図２で例示される実施例において、処理部２０は、入力端子２０Ａおよび出力端子２０Ｂを有する。入力端子２０Ａは、測定部１６の出力端子１６Ｃに接続される。出力端子２０Ｂは、電流注入部１８の入力端子１８Ａに接続される。

【0046】

処理部２０は、好ましくはメモリおよびプロセッサを有する。

【0047】

処理部２０は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field-Programmable Gate Array；ＦＰＧＡ）などのプログラム可能な論理回路である。

【0048】

ここで、決定する装置１２からトランジスタ１０の出力電圧Ｖ_CEを決定する方法について述べる。

【0049】

当該決定する方法は、キャリブレーショントランジスタから確立された第１キャリブレーションテーブルを提供するステップ１００を有する。

【0050】

キャリブレーショントランジスタは、入力電極、第１出力電極および第２出力電極を有する。キャリブレーショントランジスタの第１出力電極の電位は、当該キャリブレーショントランジスタの第２出力電極の電位より高い。

【0051】

第１キャリブレーションテーブルは、多様な形式で表されることができる。例えば、第１キャリブレーションテーブルは、グラフまたはテーブルである。

【0052】

図３には、一実施例の第１キャリブレーションテーブルが例示される。図３に例示された第１キャリブレーションテーブルは、曲線を有する。それぞれの曲線は、キャリブレーショントランジスタ１０の制御電圧Ｖ_GEの変化を、当該キャリブレーショントランジスタの所与の出力電圧Ｖ_CEに対する時間との関連で（as a function of）表す。特に、図３の曲線Ｃ_V1、Ｃ_V2、Ｃ_V3、Ｃ_V4のそれぞれは、１０００ボルト、２５００ボルト、３６００ボルトおよび４５００ボルトにそれぞれ等しいキャリブレーショントランジスタの出力電圧Ｖ_CEに対して取得された。

【0053】

さらに、図３のそれぞれの曲線は、当該キャリブレーショントランジスタの入力電極と第２出力電極との間に予め定められた第１プロファイルを有する制御電流を適用するのと同時に確立される。

【0054】

第１プロファイルは、トランジスタのオン状態（on state）に対応する。

【0055】

第１プロファイルを有する制御電流は、キャリブレーショントランジスタの制御電圧Ｖ_GEが急速に増加して、制御電圧Ｖ_GEの測定、したがって第１キャリブレーション曲線の取得が容易になるよう選ばれる。例えば、図３に例示するように、第１プロファイルは、－１５ボルトから始まるキャリブレーショントランジスタの制御電圧Ｖ_GEが、＋１５ボルトまで上がり得る値に到達するよう選ばれる。

【0056】

図４には、第１プロファイルに関する一実施例が例示される。この図４に示すように、第１プロファイルは多様なプラトー（plateau）を有する。それぞれのプラトーは、電流の一定値（constant value）に対応する。最高値を有するプラトーは、第１プラトー、すなわち，電流注入の開始に適用されるプラトーである。

【0057】

好ましくは、最高のプラトーにおける第１プロファイルによる電流の値は、２００ミリアンペア以上である。

【0058】

また、処理する方法は、第２キャリブレーションテーブルを提供するステップ１１０を有する。

【0059】

第２キャリブレーションテーブルは、多様な形式で表されることができる。例えば、第２キャリブレーションテーブルは、グラフまたはテーブルである。

【0060】

図５には、一実施例の第２キャリブレーションテーブルが例示される。図５の第２キャリブレーションテーブルは、キャリブレーショントランジスタの出力電圧Ｖ_CEの変化を持続時間（duration）Ｔとの関連で示す。ここで、持続時間Ｔは、予め定められた第１プロファイルを有する電流がキャリブレーショントランジスタの入力電極と第２出力電極との間に適用される時間から、予め定められた閾値電圧値Ｖ_{GE_S}に到達するのに当該キャリブレーショントランジスタの制御電圧Ｖ_GEを受ける持続時間である。

【0061】

予め定められた閾値電圧値Ｖ_{GE_S}は、例えば、実験的に選ばれる。図３および図５に例示された第１および第２キャリブレーションテーブルに関して、予め定められた閾値電圧値Ｖ_{GE_S}は、５ボルトに設定される。

【0062】

図３および５に例示される本実施例において、図５の第２キャリブレーションテーブルは、図３の第１キャリブレーションテーブルから取得される。実際に、第１キャリブレーションテーブルにより、それぞれが出力電圧Ｖ_CEに関連付けられる持続時間Ｔを取得することができる。図３には、一実施例による、曲線Ｃ_V1、Ｃ_V2、Ｃ_V3、Ｃ_V4のそれぞれに関してそれぞれ取得される持続時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４が、概略的に例示される。

【0063】

図５の第２キャリブレーションテーブルは、それぞれが摂氏２５度（℃）、８０℃および１２５℃にそれぞれ等しい温度に関してそれぞれ取得される３つの曲線Ｃ_T1、Ｃ_T2、Ｃ_T3を有する。

【0064】

これらの３つの曲線Ｃ_T1、Ｃ_T2、Ｃ_T3から、キャリブレーショントランジスタの出力電圧Ｖ_CEと持続時間Ｔとの間で線形関係が観測される。これにより、持続時間Ｔが分かると、第２キャリブレーション曲線により出力電圧Ｖ_CEまで直接上昇する（rise）ことができる。

【0065】

さらに、３つの曲線Ｃ_T1、Ｃ_T2、Ｃ_T3が重ね合わさり、これにより出力電圧Ｖ_CEと持続時間Ｔとの間の関係が対象のトランジスタの温度から独立していると推定できる。

【0066】

また、この方法は、第３キャリブレーションテーブルを提供するステップ１２０を有する。

【0067】

第３キャリブレーションテーブルは、多様な形式で表されることができる。例えば、第３キャリブレーションテーブルは、テーブルである。

【0068】

第３キャリブレーションテーブルは、キャリブレーショントランジスタの出力電圧Ｖ_CEのそれぞれの値に対してそれぞれの第２制御電流プロファイルを関連付ける。

【0069】

また、この方法は、電流注入部１８によって、トランジスタ１０が第１ステートに入るようトランジスタ１０の入力電極Ｇと第２出力電極Ｅとの間に予め定められた第１プロファイルを有する電流を適用するステップ１３０を有する。

【0070】

並行して、この方法は、測定部１６によって、トランジスタ１０の制御電圧Ｖ_GEの時間の経過に伴う変化を測定するステップ１４０を有する。測定値は、測定部１６によって処理部２０に伝達される。

【0071】

測定するステップ１４０は、トランジスタ１０の電源オンの前、すなわち、適用電圧が予め規定された閾値電圧以上になる前に、実施される（implemented）か、または実行される（carried out）。

【0072】

「測定（measure）」は、電圧計などの測定器によって値を直接取得することをいう。「決定（determine）」は、例えば、計算またはキャリブレーションテーブルによって、しかし、測定器によって直接ではなく、値を推定する（deducing）ことをいう。

【0073】

次に、この方法は、トランジスタ１０の出力電圧Ｖ_CEが測定された制御電圧Ｖ_GEから決定される決定するステップ１５０を有する。

【0074】

一つの特定の実施形態によれば、決定するステップ１５０は、第１キャリブレーションテーブルおよび測定された制御電圧Ｖ_GEから、予め定められた閾値電圧値Ｖ_{GE_S}に到達するのに当該トランジスタ１０の制御電圧Ｖ_GEを受ける持続時間Ｔを決定することを有する。実際には、トランジスタ１０の制御電圧Ｖ_GEが分かると、図３の第１キャリブレーションテーブルにより所望の持続時間Ｔまで直接上昇することができる。

【0075】

決定するステップ１５０は、決定された持続時間Ｔおよび第２キャリブレーションテーブルからトランジスタ１０の出力電圧Ｖ_CEを決定することをさらに有する。実際には、決定された持続時間Ｔが分かると、図５に例示された第２キャリブレーションテーブルによりトランジスタ１０の出力電圧Ｖ_CEまで直接上昇することができる。

【0076】

特定の一実施形態によれば、決定された出力電圧Ｖ_CEとの関連で決定されたセットポイント（setpoint）で、トランジスタ１０の電源をオフにする、すなわち、トランジスタ１０をオフ状態（off state）にするステップ１６０を有する。これにより、決定された出力電圧Ｖ_CEに基づいてトランジスタ１０のスイッチング速度を適合させることができる。

【0077】

より詳細には、電源を切断するステップ１６０は、決定された出力電圧Ｖ_CEおよび第３キャリブレーションテーブルに基づいて、トランジスタ１０の入力電極Ｇと第２出力電極Ｅとの間に適用される第２制御電流プロファイルを選択することを有する。

【0078】

図６には、一実施例の第２制御電流プロファイルテーブルが例示される。この図６に示すように、第２制御電流プロファイルは多様なプラトーを有する。各プラトーは電流の一定値に対応する。最小値を有するプラトーは、第１プラトー、すなわち、電流注入の開始に適用されるプラトーである。この第２制御電流プロファイルにより、トランジスタ１０の制御電圧Ｖ_GEはスイッチング電圧に可能な限り急速に達することができる。次に、プラトーは、わずかに高い値を有することにより、電圧上昇を制限でき、したがってトランジスタ１０の損傷を回避できる。

【0079】

次に、電源を切断するステップ１６０は、トランジスタ１０の入力電極Ｇと第２出力電極Ｅとの間に決定された第２プロファイルを有する電流の形式でセットポイントを適用することを有する。そして、トランジスタ１０は電源切断される。

【0080】

したがって、当該決定する方法により、電圧計のようにシンプルで低電圧の測定チェーンによってトランジスタ１０の高電圧の出力電圧Ｖ_CEを決定することができる。

【0081】

トランジスタ１０の制御電圧Ｖ_GEはトランジスタ１０の出力電圧Ｖ_CEと比較して低く、電圧測定は、高電圧専用の測定チェーンによる測定と比較して迅速かつ容易である。実際、この決定する方法において、トランジスタ１０の制御電圧の測定のみが行われ、次に他の測定は行われない。

【0082】

また、当該決定する装置は、よりコンパクトで使用が容易である。これは、例えば、エネルギ転換システムのすべてのトランジスタに適合できる。

【0083】

さらに、決定する装置１２は、測定部１６、電流注入部１８および処理部２０のみを有するので、シンプルである。したがって、トランジスタ１０の出力電圧Ｖ_CEを取得するのに関わるコンポーネントの数は、最新技術の高電圧専用測定チェーンと比較して低減される。

【0084】

電流注入部１８を電流源の形式で使用することにより、トランジスタ１０の制御電圧Ｖ_GEを測定するフェーズの間に一定の電流を課すことができる。これにより、電流の変動を制限するので、出力電圧Ｖ_ceとトランジスタ１０の制御電圧Ｖ_GEが予め定められた閾値電圧値Ｖ_{GE_S}に到達するのに使用される持続時間Ｔとの間の関係を線形にすることができる。

【0085】

したがって、この電圧測定は、比較的完璧で複雑な出力電圧Ｖ_CEの直接測定チェーンを取り入れた最新技術の解決法と異なり、実施するのが非常に容易である。

【0086】

こうして決定された出力電圧Ｖ_CEを使用して、スイッチング損失を低減し、電源を切断するステップ１６０の間で述べたように、スイッチング損失を低減するパラメータを用いて、トランジスタ１０を切り換えることができる。

【0087】

代替として、トランジスタ１０の出力電圧Ｖ_CEは、特にトランジスタ１０の障害の監視などの様々な応用、またはトランジスタ１０をセンサに使用する応用などに使用されてもよい。

【0088】

当業者は、本願において、「～に適合する」および「～よう構成される」という用語は、同義であることを理解するであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】