用于負(fù)荷有諧振負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的逆變器的控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于從源(Uin，Izk)中對(duì)振蕩回路(LS，CS)饋電的逆變器，其具有至少兩個(gè)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(S1，S2，S3，S4)，其中逆變器的控制裝置控制開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(S1，S2，S3，S4)，其特征在于，控制裝置將開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(S1，S2，S3，S4)控制成，使得在逆變器的第一模式A中經(jīng)由開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)從源(Uin，Izk)中對(duì)振蕩回路(LS，CS)饋電，而在第二模式B中將振蕩回路(LS，CS)與源(Uin，Izk)脫耦，其中控制裝置為了調(diào)控振蕩回路(LS，CS)中的期望電流(Ip_soll)或者振蕩回路(LS，CS)上的期望電壓(Up_soll)而在這兩個(gè)模式A和B之間來(lái)回切換。
【專利說(shuō)明】用于負(fù)荷有諧振負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的逆變器的控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于從源中對(duì)振蕩回路饋電的逆變器，其具有至少兩個(gè)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，其中逆變器的控制裝置控制開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代逆變器技術(shù)中，越來(lái)越多地將諧振開(kāi)關(guān)過(guò)程用作功率半導(dǎo)體的開(kāi)關(guān)卸載。這引起較小的開(kāi)關(guān)損耗并進(jìn)而也引起改進(jìn)的總效率。只要逆變器負(fù)荷有諧振負(fù)載網(wǎng)絡(luò)，則振蕩回路在輸出回路中活動(dòng)，而不在逆變器的中間回路中活動(dòng)。圖1至圖4示出在輸出端側(cè)對(duì)振蕩回路饋電的逆變器。如圖1中示出的那樣，逆變器可以構(gòu)成為推挽式逆變器。逆變器在此借助于中間回路電壓Uzk饋電。然而，逆變器也可以構(gòu)成為半橋逆變器(圖2)或構(gòu)成為全橋逆變器(圖3)。
[0003]為了借助于逆變器對(duì)諧振負(fù)載饋電存在不同的方法。第一方法提出:借助固定的時(shí)鐘頻率激勵(lì)逆變器的功率半導(dǎo)體。在此，將時(shí)鐘頻率選擇成，使得盡可能僅出現(xiàn)小的開(kāi)關(guān)損耗。在此，工作點(diǎn)可以優(yōu)選選擇為略微電感性。只要對(duì)串聯(lián)振蕩回路饋電，則只有當(dāng)功率半導(dǎo)體的電壓等于零時(shí)才接通功率半導(dǎo)體，而當(dāng)功率半導(dǎo)體的電流近似為零(ZCS)時(shí)切斷功率半導(dǎo)體(ZVS)。在該方法中不利的是，通過(guò)對(duì)功率半導(dǎo)體的時(shí)鐘控制只有不利的調(diào)節(jié)可能性，因?yàn)槊}寬調(diào)制引起高的開(kāi)關(guān)損耗。另一調(diào)節(jié)可能性在于所饋電的逆變器的中間回路電壓Uzk變化。中間回路電壓例如可以借助于DC/DC轉(zhuǎn)換器來(lái)設(shè)定，如這在圖4中示出。
[0004]在第二可行的方法中，可以通過(guò)逆變器的時(shí)鐘頻率來(lái)調(diào)節(jié)輸出量。該方法利用輸出端側(cè)的振蕩回路的頻率相關(guān)性。在此，控制裝置利用高于諧振頻率的頻率對(duì)功率半導(dǎo)體進(jìn)行時(shí)鐘控制，使得始終確保電感性的運(yùn)行。該方法具有下述缺點(diǎn):盡管在ZVS中接通，但是功率半導(dǎo)體必須持續(xù)地切斷一定的電流，由此形成開(kāi)關(guān)損耗。
[0005]第三可行的方法提供對(duì)傳遞介質(zhì)的變化、例如由于機(jī)械影響引起的電感變化、電容老化、發(fā)熱等進(jìn)行匹配的優(yōu)點(diǎn)。在此，必須進(jìn)行測(cè)量，所述測(cè)量實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)鐘控制進(jìn)行時(shí)鐘預(yù)設(shè)。在應(yīng)用串聯(lián)振蕩回路時(shí)，在大多數(shù)應(yīng)用中，輸出電流的測(cè)量就足夠并且所述輸出電流作為反向的激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給功率半導(dǎo)體。在此，180°的相移實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的起振。
[0006]在上述方法中可行的是，也通過(guò)中間回路電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，然而由此必須在逆變器之前連接DC/DC轉(zhuǎn)換器形式的另一功率級(jí)，由此不利地使總效率變差。
[0007]從DE 101 15 326中已知用于激勵(lì)逆變器的橋支路中的可斷開(kāi)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的方法，所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)用于對(duì)連接于逆變器的輸出端的并聯(lián)振蕩回路供電，其中借助注入的電流驅(qū)動(dòng)逆變器并且分別將至少一個(gè)二極管與半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)串聯(lián)。從DE 101 15 326中已知的方法應(yīng)用調(diào)節(jié)器，其對(duì)最佳的相角進(jìn)行調(diào)控，使得在半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)上還有在串聯(lián)二極管上出現(xiàn)電壓尖峰。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是，提供具有用于逆變器的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的控制裝置的逆變器，所述開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)尤其構(gòu)成為功率半導(dǎo)體，所述逆變器在應(yīng)用對(duì)逆變器饋電的恒定的源的情況下實(shí)現(xiàn)將輸出量調(diào)節(jié)成期望量。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，該目的通過(guò)下述方式實(shí)現(xiàn):即控制裝置控制開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，使得在逆變器的第一模式A中經(jīng)由開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)從源中對(duì)振蕩回路饋電，而在第二模式B中將振蕩回路與源脫耦，其中控制裝置為了調(diào)控振蕩回路中的期望電流(Ip—S()11)或者振蕩回路上的期望電壓(Up soll)而在這兩個(gè)模式A和B之間來(lái)回切換。
[0010]在此，經(jīng)由這兩個(gè)模式A和B的持續(xù)時(shí)間、尤其經(jīng)由其占空比在應(yīng)用串聯(lián)振蕩回路時(shí)調(diào)控期望電流或者在應(yīng)用并聯(lián)振蕩回路時(shí)調(diào)控期望電壓。在此，控制裝置軟性激勵(lì)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，使得一個(gè)模式活動(dòng)的持續(xù)時(shí)間等于或長(zhǎng)于振蕩回路的諧振頻率的周期持續(xù)時(shí)間?？刂崎_(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)(尤其是選通信號(hào))的開(kāi)關(guān)頻率在模式A中與振蕩回路的諧振頻率相關(guān)，通常最低大于諧振頻率。在此，控制裝置或調(diào)節(jié)器可以有利地構(gòu)成為，使得借以將開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)在|吳式A中開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)頻率由振蕩回路的頻率確定。
[0011]逆變器可以通過(guò)橋式電路實(shí)現(xiàn)。所述橋式電路可以構(gòu)成為半橋或全橋或推挽式裝置。在其橋支路中，設(shè)置有開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，其中通過(guò)振蕩回路形成橫向支路。在應(yīng)用半控的逆變器時(shí)，可在未受控的橋支路中設(shè)有電容器，如其在圖2中示出。
[0012]只要將串聯(lián)振蕩回路連接在逆變器的輸出端上，逆變器就有利地通過(guò)直流電壓源、尤其具有恒定輸出電壓的電壓源來(lái)饋電。在該情況下，調(diào)節(jié)流經(jīng)串聯(lián)振蕩回路的電流Ipo可以應(yīng)用雙點(diǎn)調(diào)節(jié)器、PWM調(diào)節(jié)器或推挽式調(diào)節(jié)器作為調(diào)節(jié)器。在模式A中，逆變器正常工作，其中開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的時(shí)鐘頻率由串聯(lián)振蕩回路的諧振頻率預(yù)設(shè)。只要應(yīng)用雙點(diǎn)調(diào)節(jié)器，一旦串聯(lián)振蕩回路中的電流Ip超過(guò)最大值，則控制裝置就切換到模式B。在模式B中，串聯(lián)振蕩回路經(jīng)由逆變器的兩個(gè)橋支路短路并進(jìn)而與對(duì)逆變器饋電的電壓源脫耦。串聯(lián)振蕩回路中的電流因此在模式B中經(jīng)由逆變器的全橋電流的兩個(gè)上部橋支路或兩個(gè)下部橋支路續(xù)流。一旦借助于根據(jù)本發(fā)明的逆變器對(duì)能量傳遞系統(tǒng)的初級(jí)振蕩回路饋電，則串聯(lián)振蕩回路的諧振頻率隨氣隙寬度和次級(jí)側(cè)的負(fù)載而改變。串聯(lián)諧振回路中的電流與次級(jí)側(cè)的品質(zhì)或負(fù)載相關(guān)地更快或更慢地下降。一旦串聯(lián)諧振回路中的電流達(dá)到或低于下閾值，控制裝置再次切換到模式A中。在從一個(gè)模式變換到另一模式中時(shí)，再次有利地軟性進(jìn)行開(kāi)關(guān)，使得僅出現(xiàn)少量的開(kāi)關(guān)損耗并且出現(xiàn)少量的干擾性電磁輻射。
[0013]只要在逆變器的輸出端處連接并聯(lián)振蕩回路，則逆變器有利地通過(guò)直流電流源、尤其恒定電流源來(lái)饋電。在該情況下，調(diào)節(jié)在并聯(lián)振蕩回路上降落的電壓up。在模式A中，逆變器的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的開(kāi)關(guān)頻率同樣跟隨并聯(lián)振蕩回路的頻率。在超過(guò)上電壓值時(shí)，在此也切換到模式B中，使得并聯(lián)振蕩回路不再經(jīng)由電流源饋電。為此，開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)在模式B的持續(xù)時(shí)間中可被開(kāi)關(guān)，使得電流源的電流僅流經(jīng)橋支路并且并聯(lián)振蕩回路中的電壓自由振蕩。
[0014]盡可能低損耗地對(duì)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行開(kāi)關(guān)。在應(yīng)用串聯(lián)振蕩回路時(shí)，控制裝置可以有利地進(jìn)一步形成為使得僅當(dāng)在開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)上降落的電壓等于零時(shí)，才接通開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)。首先當(dāng)經(jīng)過(guò)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的電流下降到特定的、尤其可預(yù)設(shè)的閾值之下時(shí)，才開(kāi)始或使能關(guān)斷過(guò)程。在此，閾值要么一次性通過(guò)校準(zhǔn)過(guò)程來(lái)設(shè)定，其中逆變器例如朝最佳的總效率和/或小的電磁干擾來(lái)優(yōu)化。通過(guò)優(yōu)化的閾值設(shè)定電流與電壓之間的相角，使得關(guān)斷過(guò)程既不過(guò)于電感性并進(jìn)而不必開(kāi)關(guān)過(guò)高的電流，也不過(guò)于電容性，使得不過(guò)于靠近電流過(guò)零進(jìn)行開(kāi)關(guān)。[0015]在應(yīng)用并聯(lián)振蕩回路時(shí)，在重疊時(shí)間中全部開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)活動(dòng)、即導(dǎo)通。在可控的半導(dǎo)體形式的對(duì)角線上的一對(duì)開(kāi)關(guān)元件閉合期間，當(dāng)在對(duì)角線上的另一對(duì)開(kāi)關(guān)元件上超過(guò)負(fù)電壓閾值Uiwt時(shí)，才閉合對(duì)角線上的所述另一對(duì)開(kāi)關(guān)元件。開(kāi)關(guān)元件僅當(dāng)在其中流動(dòng)的電流為零時(shí)才有利地被關(guān)斷。當(dāng)在開(kāi)關(guān)元件上測(cè)量到正電壓時(shí)，才得到該時(shí)間點(diǎn)。優(yōu)選的相位是略微電感性的。因此得到工作頻率fA，所述工作頻率略微大于并聯(lián)振蕩回路的諧振頻率f0。
[0016]由于振蕩回路的品質(zhì)，在從一個(gè)模式變換到另一模式時(shí)有利地將所饋入的功率的階躍變化平滑，使得負(fù)載僅經(jīng)受小的次同步的紋波。
[0017]在應(yīng)用串聯(lián)振蕩回路時(shí)，至少測(cè)量在開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)上降落的電壓以及流經(jīng)振蕩回路的實(shí)際電流Ip-1st。所測(cè)量的量形成用于調(diào)節(jié)回路的反饋量，待調(diào)控的期望電流Ip-W1形成調(diào)節(jié)器的輸入量。
[0018]在應(yīng)用并聯(lián)振蕩回路時(shí)，至少測(cè)量在開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)上降落的電壓以及在振蕩回路上降落的實(shí)際電壓up_ist。所測(cè)量的量形成用于調(diào)節(jié)回路的反饋量，要調(diào)控的期望電壓形υρ_η成調(diào)節(jié)器的輸入量。
[0019]下面，闡明用于具有輸出端側(cè)的串聯(lián)振蕩回路的全控的全橋逆變器的控制裝置的一種可行的實(shí)施形式。
[0020]控制裝置為逆變器的每個(gè)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)例如借助于觸發(fā)器產(chǎn)生激勵(lì)信號(hào)Gl至G4。為此，確定在全橋的橫向支路或串聯(lián)振蕩回路的兩個(gè)端點(diǎn)PdPP2上的電壓電勢(shì)并且借助于比較器與電壓閾值Upsctell進(jìn)行比較。在此，比較器的輸出信號(hào)用于產(chǎn)生接通使能信號(hào)。根據(jù)接通使能信號(hào)可以在接下來(lái)的電壓過(guò)零時(shí)接通相關(guān)的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)。
[0021]產(chǎn)生關(guān)斷使能信號(hào)，其中在串聯(lián)振蕩回路中流動(dòng)的電流Ip_ist在比較器中與電流閾值Ip?！挺│?ι?ιι進(jìn)行比較。此外，附加的裝置產(chǎn)生截止信號(hào)，所述截止信號(hào)確保:僅在電流的正半波和同時(shí)電流Ip的負(fù)的斜率期間能夠生成關(guān)斷使能信號(hào)，或者在電流Ip的負(fù)半波和同時(shí)電流Ip的正的斜率期間能夠生成用于相應(yīng)導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的關(guān)斷使能信號(hào)。因此，借助于截止信號(hào)確保:僅在電流Ip的一個(gè)半波的第二半部中生成關(guān)斷使能信號(hào)的產(chǎn)生。截止信號(hào)例如能夠通過(guò)死區(qū)時(shí)間環(huán)節(jié)或由積分器和連接在下游的過(guò)零識(shí)別裝置的串聯(lián)電路組成的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述積分器對(duì)電流Ip進(jìn)行積分。
[0022]通過(guò)校準(zhǔn)到最佳的電流閾值或最佳的電流閾值Iptjssdlirell和ΙΝ#.ιι，如下優(yōu)化控制裝置:使電磁干擾的程度變得最小和/或使效率變得最大。因此，通過(guò)測(cè)量和處理實(shí)際電流Ip_ist以及電壓電勢(shì)P1和P2，將開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的激勵(lì)信號(hào)Gl至G4匹配于串聯(lián)振蕩回路的頻率，由此逆變器頻率在模式A中跟隨串聯(lián)振蕩回路的諧振頻率。
[0023]控制裝置連續(xù)地將要調(diào)控的期望電流IP_S()11與實(shí)際電流Ip_ist進(jìn)行比較并且產(chǎn)生調(diào)整信號(hào)，所述調(diào)整信號(hào)連同另外的控制信號(hào)用于控制這兩個(gè)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的關(guān)斷使能，所述這兩個(gè)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)在模式B中實(shí)現(xiàn)串聯(lián)振蕩回路的續(xù)流。一旦電流Ip_ist超過(guò)一定的閾值Ip_max，阻止這兩個(gè)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)借助于相應(yīng)的關(guān)斷使能信號(hào)關(guān)斷，使得其實(shí)現(xiàn)必要的雙極短路，其中串聯(lián)振蕩回路經(jīng)由開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)續(xù)流并且振蕩回路中的電流下降。一旦實(shí)際電流Ip_ist再次下降到下閾值Ip_min之下，再次開(kāi)關(guān)回到模式A中。因此在切換到模式A中時(shí)總是正確的極性處于主導(dǎo)，所以必要的是，模式B保持整數(shù)的振蕩周期。模式A能夠活動(dòng)的最短時(shí)間為一半的振蕩周期?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0024]下面，借助附圖和電路圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的逆變器予以詳細(xì)闡述。
[0025]其示出:
[0026]圖1示出用于諧振負(fù)載的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的推挽式逆變器；
[0027]圖2示出用于諧振負(fù)載振蕩回路的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的半橋逆變器；
[0028]圖3示出用于諧振負(fù)載振蕩回路的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的全橋逆變器，所述負(fù)載振蕩回路能夠經(jīng)由中間回路電壓或例如PWM來(lái)調(diào)節(jié)；
[0029]圖4示出用于諧振負(fù)載振蕩回路的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的全橋逆變器，所述負(fù)載振蕩回路的中間回路電壓Uzk借助于用于調(diào)節(jié)負(fù)載電流Ip的DC/DC調(diào)節(jié)器來(lái)調(diào)節(jié)；
[0030]圖5示出用于諧振串聯(lián)振蕩回路的根據(jù)本發(fā)明的全橋逆變器，所述串聯(lián)振蕩回路的輸入電壓Uin是恒定的并且所述串聯(lián)振蕩回路經(jīng)由模式變換來(lái)調(diào)控負(fù)載電流Ip ；
[0031]圖5a示出用于諧振并聯(lián)振蕩回路的根據(jù)本發(fā)明的全橋逆變器，所述并聯(lián)振蕩回路的輸入電流Izk是恒定的并且所述并聯(lián)振蕩回路經(jīng)由模式變換來(lái)調(diào)控施加在并聯(lián)振蕩回路上的電壓Up ；
[0032]圖6示出用于具有串聯(lián)振蕩回路的根據(jù)圖5的根據(jù)本發(fā)明的逆變器的控制裝置的原理電路圖；
[0033]圖7示出根據(jù)本發(fā)明的逆變器的輸出端上的電壓變化曲線和電流變化曲線；
[0034]圖7a不出串聯(lián)振湯回路中的相位響應(yīng)；
[0035]圖8示出信號(hào)變化曲線、電壓變化曲線和電流變化曲線；
[0036]圖9示出在占空比相同的情況下模式A和B的不同的時(shí)間上的時(shí)鐘控制的電流電壓曲線圖；
[0037]圖10示出用于具有并聯(lián)振蕩回路的根據(jù)圖5a的根據(jù)本發(fā)明的逆變器的控制裝置的原理電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]圖1至圖4示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的逆變器。逆變器設(shè)計(jì)用于諧振負(fù)載網(wǎng)絡(luò)，其中經(jīng)由可調(diào)節(jié)的中間回路電壓來(lái)調(diào)控輸出量或者借助于逆變器的時(shí)鐘頻率來(lái)調(diào)控輸出量。在此，逆變器能夠構(gòu)成為推挽式逆變器、半橋或全橋逆變器。
[0039]圖5示出用于諧振的串聯(lián)振蕩回路的根據(jù)本發(fā)明的全橋逆變器，所述全橋逆變器的輸入電壓Uin是恒定的并且所述全橋逆變器經(jīng)由模式變換來(lái)調(diào)控負(fù)載電流Ip。受控的全橋的和串聯(lián)振蕩回路的電路結(jié)構(gòu)原則上對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)中已知的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的逆變器與已知的全橋逆變器的區(qū)別在于:根據(jù)本發(fā)明的逆變器以恒定的輸入電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)并且半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)頻率對(duì)應(yīng)于串聯(lián)振蕩回路的諧振頻率。四個(gè)設(shè)置在橋支路中的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)S1、S2、S3和S4是IGBT，所述開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)通過(guò)圖6中示出的控制裝置的控制信號(hào)Gl至G4來(lái)控制。點(diǎn)Pl和P2形成用于串聯(lián)振蕩回路的輸出端側(cè)的連接點(diǎn)，所述串聯(lián)振蕩回路通過(guò)電容器Cs和電感器Ls形成。電感器Ls可以是用于將能量傳遞到未示出的次級(jí)側(cè)的振蕩回路的初級(jí)側(cè)的線圈。輸入電壓Uin可以是恒定的。然而也可行的是，可設(shè)定輸入電壓Uin。然而這對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的逆變器的功能而言原則上不是必需的，因?yàn)橥ㄟ^(guò)在兩個(gè)模式之間進(jìn)行變換來(lái)進(jìn)行電流Ip的調(diào)節(jié)，其中在第一模式A中逆變器正常地作為逆變器工作并且經(jīng)由開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)S1至S4將來(lái)自源Uin中的能量以振蕩回路Ls-Cs的諧振頻率的時(shí)鐘輸送給振蕩回路，而在第二模式B中借助于上部的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)S2和S4或借助于下部的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)SI和S3將串聯(lián)振蕩回路短路，使得電流Ip可以經(jīng)由所述開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)續(xù)流并進(jìn)而下降。當(dāng)在模式B中短路階段期間，必須將相應(yīng)未參與短路的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)斷開(kāi)，因?yàn)檩斎腚妷涸碪in未被短路。電容器Cg用于平滑輸入電壓并且對(duì)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的換向是必需的。點(diǎn)Pl和P2處的電壓電平用作為控制裝置的輸入量。
[0040]圖5a示出根據(jù)本發(fā)明的逆變器的電路圖，只要所述逆變器在輸入端側(cè)負(fù)荷有并聯(lián)振蕩回路Ls-Cs。與具有串聯(lián)振蕩回路的逆變器相反，在此，借助于反向截止的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)S1至S4來(lái)調(diào)控施加在并聯(lián)振蕩回路上的電壓Up而并非電流Ip。逆變器的饋電在該情況下借助于注入電流Izk的恒定電流源進(jìn)行。在模式A中，逆變器工作在其正常模式中，其中控制裝置相應(yīng)地匹配于調(diào)整量。在模式B中，首先通過(guò)借助于橋支路S1和S2或S3和S4產(chǎn)生電流源Izk的短路將并聯(lián)振蕩回路與電流源脫耦。此后，相應(yīng)其他的橋支路的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)截止，使得并聯(lián)振蕩回路在模式B中能夠自由振蕩，由此電壓Up隨時(shí)間下降。如果達(dá)到下電壓閾值Up_min，那么再次開(kāi)關(guān)回到模式A中，其中保持模式A直到達(dá)到上電壓閾值Up_max并且開(kāi)關(guān)回到模式B中。
[0041]圖6示出用于根據(jù)圖5的逆變器的控制裝置的原理電路圖，所述逆變器在輸出端側(cè)連接有串聯(lián)振蕩回路?？刂蒲b置產(chǎn)生用于開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)S1至S4的選通信號(hào)Gl至G4。選通信號(hào)Gl至G4借助于觸發(fā)器1、2、3、4產(chǎn)生，所述觸發(fā)器借助接通使能信號(hào)(6，7，10，11)和關(guān)斷使能信號(hào)(5，8，9，12)來(lái)設(shè)定或重設(shè)。關(guān)斷使能信號(hào)(5，8，9，12)通過(guò)電流Ip的變化曲線來(lái)確定，使得選通信號(hào)Gl至G4以電流Ip的時(shí)鐘控制開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)S1至S4。為此，控制裝置具有兩個(gè)比較器23和26，所述比較器根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值Iptjssehwell和INegSdwell確定電流Ip的電流方向。在此，確定電 流Ip的正的電流狀態(tài)的比較器23的輸出施加在“與”門14和16上，所述“與”門生成用于開(kāi)關(guān)S2和S3的關(guān)斷使能信號(hào)。確定電流Ip的負(fù)的電流狀態(tài)的比較器26的輸出施加在“與”門13和15上，所述“與”門生成用于開(kāi)關(guān)S1和S4的關(guān)斷使能信號(hào)。通過(guò)比較器17至20產(chǎn)生接通使能信號(hào)(6，7，10，11)，其中比較器17-20將電壓電勢(shì)Upl和Up2與四個(gè)閾值
UpSchwelll、Upschwe112、Upghwell3 矛口 ^PShwel 14 進(jìn)行比較。首先當(dāng)電壓電勢(shì)Upl
和Up2下降到相應(yīng)的閾值Upscterell, i之下時(shí)，使能相應(yīng)所屬的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)S1-S4以用于接通。然而也可行的是，僅設(shè)有兩個(gè)比較器，所述比較器中的一個(gè)負(fù)責(zé)用于生成開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)I和2的接通使能信號(hào)而另一個(gè)負(fù)責(zé)用于生成開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)3和4的接通使能信號(hào)。在此，這兩個(gè)比較器能夠?qū)㈦妷弘妱?shì)Upl和Up2與閾值Upscterell比較或?qū)φ辗蛛x的閾值Upscterell進(jìn)行比較。
[0042]借助于積分器24對(duì)電流Ip進(jìn)行積分，由此產(chǎn)生信號(hào)Ip90°，所述信號(hào)通過(guò)過(guò)零識(shí)別環(huán)節(jié)25處理成截止信號(hào)Sperr。截止信號(hào)Sperr連接到“與”門14的輸入端上和“與”
門16的輸入端上。同時(shí)，借助于“非”門21將截止信號(hào)Sperr;^&并且作為Sperr連接
到“與”門13和15的輸入端上。比較器23和26的輸出信號(hào)和截止信號(hào)Sperr或SpeiT
借助于“與”門13、14、15和16邏輯上彼此關(guān)聯(lián)，使得首先當(dāng)電流Ip在正半波期間下降到閾值Ipw11之下或在負(fù)半波期間上升到閾值INegScterell之上時(shí)，才進(jìn)行相應(yīng)導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的關(guān)斷使能。因此，通過(guò)閾值IpojSdwell和INeg-1預(yù)設(shè)用于關(guān)斷開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的相角。[0043]可選的D觸發(fā)器30可以用于同步并且確保:不在開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的開(kāi)關(guān)過(guò)程期間借助于調(diào)整信號(hào)/Stell從一個(gè)模式切換到另一模式。
[0044]圖7示出根據(jù)本發(fā)明的逆變器的輸出端處的電壓變化曲線Up(t)和電流變化曲線Ip(t)以及閾值Iptjssdiwell和1_—，其中進(jìn)行關(guān)斷使能。同時(shí)，示出信號(hào)Ip90°，所述信號(hào)通過(guò)過(guò)零識(shí)別環(huán)節(jié)25轉(zhuǎn)換成截止信號(hào)Sperr，所述截止信號(hào)在邏輯狀態(tài)I與O之間切換。
[0045]圖7a示出諧振振蕩回路的相位響應(yīng)。在可通過(guò)電流閾值Ip?！虸NegSehwell設(shè)定或預(yù)設(shè)的確定的相角Φ的情況下形成工作頻率匕，電流Ip以所述工作頻率振蕩。在相角Φ等于零的情況下，得到逆變器的工作頻率，所述工作頻率等于振蕩回路的諧振頻率在工作頻率fA較高的情況下，能夠達(dá)到相對(duì)于諧振頻率&的電感性相位。 [0046]圖8示出選通信號(hào)變化曲線Gl至G4、在點(diǎn)Pl和P2上的電壓電勢(shì)變化曲線以及從中得出的電壓Up和所調(diào)節(jié)的電流Ip。直至?xí)r間點(diǎn)T1，逆變器處于逆變器模式A中，其中用來(lái)自輸入電壓源Uin的能量以電流Ip的時(shí)鐘供應(yīng)串聯(lián)振蕩回路LS、CS。在時(shí)間點(diǎn)T1,電流Ip超過(guò)上閾值Ip-max，由此控制裝置將調(diào)整信號(hào)/Stell設(shè)定成邏輯“I”。由此，阻止開(kāi)關(guān)元件S1和S3的關(guān)斷使能，使得盡管所述開(kāi)關(guān)元件接通、即變?yōu)榈綄?dǎo)通，但是在此不再被關(guān)斷，即能夠達(dá)到其截止?fàn)顟B(tài)，直到模式B取消或調(diào)整信號(hào)/Stell再次重設(shè)為邏輯“O”。然而在將調(diào)整信號(hào)/Stell切換至邏輯“ I”之后，當(dāng)電流Ip下降到預(yù)設(shè)的電流閾值之下時(shí)或者在預(yù)設(shè)的死區(qū)時(shí)間之后，開(kāi)關(guān)元件S1和S3才變?yōu)閷?dǎo)通。因此，在T1和T2之間的時(shí)間期間，開(kāi)關(guān)兀件S1和S3是導(dǎo)通的，由此經(jīng)由開(kāi)關(guān)兀件S1和S3將串聯(lián)振蕩回路Ls、Cs短路并進(jìn)而電壓Up等于零。由此，電流Ip自由地流動(dòng)，即振蕩回路不再經(jīng)由輸入電壓源Uin饋電，由此電流Ip下降。在時(shí)間點(diǎn)τ2，電流Ip低于下閾值Ip_min，由此調(diào)整信號(hào)/Stell被設(shè)定到邏輯“O”并且至少根據(jù)調(diào)整信號(hào)/Stell可以進(jìn)行關(guān)斷。根據(jù)電流Ip的方向和相位自時(shí)間點(diǎn)T2起再次以電流Ip的時(shí)鐘對(duì)開(kāi)關(guān)元件S1至S4進(jìn)行時(shí)鐘控制，由此逆變器再次對(duì)串聯(lián)振蕩回路充電并且電流Ip在時(shí)間點(diǎn)T3上升直至上閾值Ip_max，隨后再次切換到模式B中。
[0047]圖9示出模式A和B的兩個(gè)不同的持續(xù)時(shí)間的兩個(gè)電流電壓曲線圖，其中占空比是相同的。在上部曲線圖中，模式A時(shí)間上總是在一個(gè)完整的振蕩周期之上延伸并且模式B總是在兩個(gè)完整的振蕩周期之上延伸。因此，占空比為1:2。
[0048]當(dāng)如上示出的那樣分別接通模式A持續(xù)一個(gè)完整的周期時(shí)，中間回路電容器未經(jīng)受DC偏置，并且由此承受較少負(fù)載。當(dāng)然，在這種時(shí)鐘控制的情況下缺點(diǎn)在于:調(diào)節(jié)分辨率小于在下部曲線圖中示出的方法，其中模式A總是只在一半的振蕩周期期間是活動(dòng)的并且模式B總是在一個(gè)完整的振蕩周期期間是活動(dòng)的。也在模式的這種時(shí)鐘控制中，占空比為1:2。然而在此，中間回路電容器不利地獲得DC偏置。
[0049]圖10示出用于具有并聯(lián)振蕩回路的根據(jù)圖5a的根據(jù)本發(fā)明的逆變器的控制裝置的原理電路圖?？刂蒲b置類似于根據(jù)圖6的控制裝置構(gòu)成，然而不同之處在于:開(kāi)關(guān)元件在模式A中的重疊時(shí)間期間都是活動(dòng)的，即以傳導(dǎo)電流的方式接通，使得電流可以從一個(gè)橋支路換向到另一橋支路上。在開(kāi)始換向之前，對(duì)角線上的開(kāi)關(guān)元件以傳導(dǎo)電流的方式開(kāi)關(guān)。首先當(dāng)在所述開(kāi)關(guān)元件上超過(guò)特定的負(fù)電壓、尤其集電極發(fā)射極電壓低于特定的閾值時(shí)，才持續(xù)地開(kāi)始換向、即其他目前截止的開(kāi)關(guān)元件被主動(dòng)地以傳導(dǎo)電流的方式開(kāi)關(guān)。比較器17 ‘至20 ‘用于確定所述電壓狀態(tài)。一旦低于閾值電壓UaiP Uq^、Ura4,就借助于裝置6、7、10和11生成接通使能信號(hào)。[0050]控制裝置產(chǎn)生用于開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)S1至S4的選通信號(hào)Gl至G4。選通信號(hào)Gl至G4借助于觸發(fā)器1、2、3、4來(lái)產(chǎn)生，所述觸發(fā)器借助于接通使能信號(hào)6、7、10、11和關(guān)斷使能信號(hào)5、
8、9、12來(lái)設(shè)定或者重設(shè)。關(guān)斷使能信號(hào)5、8、9、12通過(guò)電流％的變化曲線來(lái)確定，使得選通信號(hào)Gl至G4以電流Up的時(shí)鐘來(lái)控制開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)S1至S4。為此，控制裝置具有兩個(gè)比較器23’和26’，所述比較器根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值Uptjssdiwell和UNegSdTOll來(lái)確定電壓Up的極性。在此，確定電壓Up的正的電壓狀態(tài)的比較器23’的輸出施加在“與”門14和16上，所述“與”門生成用于開(kāi)關(guān)S2和S3的關(guān)斷使能信號(hào)5、9。確定電壓Up的負(fù)的電壓狀態(tài)的比較器26’的輸出施加在“與”門13和15上，所述“與”門生成用于開(kāi)關(guān)S1和S4的關(guān)斷使能信號(hào)8、12。
[0051]借助于積分器24’對(duì)電壓Up進(jìn)行積分，由此產(chǎn)生信號(hào)Up90°，所述信號(hào)通過(guò)過(guò)零識(shí)別環(huán)節(jié)25’被處理成截止信號(hào)Sperr。截止信號(hào)Sperr連接到“與”門14’的輸入端和
“與”門16’的輸入端上。同時(shí)，截止信號(hào)Sperr借助于“非”門21來(lái)取反并且作為Sperr
連接到“與”門13’和15’的輸入端上。比較器23’和26’的輸出信號(hào)和截止信號(hào)Sperr和
Sperr借助于“與”門13’、14’、15’和16’邏輯上相互關(guān)聯(lián)，使得首先當(dāng)電壓Up在正半波
期間下降到閾值Uptjssdlirell之下或在負(fù)半波期間上升超過(guò)閾值UNegScterell時(shí)，為相應(yīng)導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行關(guān)斷使能。因此通過(guò)閾值Uptjsscterell和UNegSc;hwell預(yù)設(shè)用于關(guān)斷開(kāi)關(guān)SI至S4的相角。
[0052]可選的D觸發(fā)器30’可以用于同步并且確保:不在開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的開(kāi)關(guān)過(guò)程期間借助于調(diào)整信號(hào)/Stell從一個(gè)模式切換到另一模式。
[0053]在模式B中以傳導(dǎo)電流的方式開(kāi)關(guān)橋支路S1-S2并且以截止的方式開(kāi)關(guān)另外的橋支路S3和S4，使得將并聯(lián)振蕩回路與電流源Izk脫耦。電壓Up在模式B活動(dòng)期間下降。只要調(diào)節(jié)器22’構(gòu)成為雙點(diǎn)調(diào)節(jié)器，一旦電壓Up低于下邊界值，就變換回模式A中。模式A然后再次保持活動(dòng)直至電壓Up超過(guò)上邊界值，此后控制裝置因此變換到模式B中。
[0054]首先當(dāng)振蕩回路起振時(shí)，上述控制裝置可以正確地激勵(lì)逆變器。因此，能夠采取使控制裝置在起振時(shí)間期間不起作用的附加的措施。振蕩回路的起振從現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)已知。
[0055]首先當(dāng)振蕩回路起振時(shí)，積分器24、24’才提供可用的信號(hào)。在起振階段期間，所述積分器通過(guò)逆向的微分器來(lái)取代。所述微分器提供90°的相移，但對(duì)EMV敏感。因此，首先自特定的振蕩回路電流或特定的振蕩回路電壓起更好地為了電路的穩(wěn)定性而切換到積分器模式。因?yàn)橄嘁苾H用于信號(hào)截止，所以對(duì)于較窄的頻率范圍積分器能夠通過(guò)恒定的死區(qū)時(shí)間環(huán)節(jié)來(lái)取代。因此，在起振過(guò)程中僅在該運(yùn)行時(shí)間之上逆變器進(jìn)行時(shí)鐘控制并且具有時(shí)鐘頻率f= 1/TMg，直到從電流和電壓中產(chǎn)生另外的信號(hào)。該解決方案在結(jié)構(gòu)上是簡(jiǎn)單的，但是僅在相對(duì)更小的頻率區(qū)間中工作。
【權(quán)利要求】
1.一種逆變器，其具有至少兩個(gè)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(S1, S2, S3, S4),所述逆變器用于從電壓源(Uin)對(duì)串聯(lián)振蕩回路(LS，CS)饋電或者從電流源(Izk)對(duì)并聯(lián)振蕩回路饋電，其中所述逆變器的控制裝置控制所述開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(S1, S2，S3，S4),并且所述控制裝置控制所述開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(S1,S2, S3, S4)控制，使得: -在第一模式A中所述逆變器經(jīng)由所述開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)從源(Uin，Izk)對(duì)振蕩回路(Ls，Cs)饋電，而 -在第二模式B中使所述振蕩回路(LS，CS)與源(Uin，Izk)脫耦，其中所述控制裝置為了調(diào)控所述振蕩回路(LS，CS)中的期望電流(Ip S()11)或者所述振蕩回路(LS，CS)上的期望電壓(Up soll)而在這兩個(gè)模式A和B之間來(lái)回切換， 其特征在于，在饋電的情況下在達(dá)到或低于預(yù)定的電流閾值(IP()sScterell，INegSehwell)時(shí)所述控制裝置關(guān)斷開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(S1, S2, S3, S4)，為了關(guān)斷使能控制信號(hào)或相應(yīng)地為了關(guān)斷所述開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(S1, S2, S3, S4)而改變控制信號(hào)，其中所述電流閾值(Ip?！琁NegSchwell)選擇成，使得控制所述開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(S1, S2，S3，S4)的控制信號(hào)(G1-G4)的開(kāi)關(guān)頻率(fA)尤其是選通信號(hào)在所述模式A中確定起振的所述振蕩回路(LS，CS)的工作頻率(fA)，其中所述振蕩回路的諧振頻率(fo)小于所述控制信號(hào)(G1-G4)的開(kāi)關(guān)頻率(fA)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變器，其特征在于，所述控制裝置經(jīng)由這兩個(gè)模式A和B的持續(xù)時(shí)間、尤其經(jīng)由其占空比來(lái)調(diào)控所述期望電流(Ip—S()11)或所述期望電壓(UP S()11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的逆變器，其特征在于，一個(gè)所述模式活動(dòng)的持續(xù)時(shí)間等于所述振蕩回路(Ls，Cs)的諧振頻率的一半的周期持續(xù)時(shí)間或者為其多倍，其中尤其所述模式B持續(xù)地在所述振蕩回路(LS，CS)的所述工作頻率(fA)的一個(gè)完整的周期持續(xù)時(shí)間或多倍的完整的周期持續(xù)時(shí)間中是活動(dòng)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的逆變器，其特征在于，所述逆變器在對(duì)串聯(lián)振蕩回路饋電時(shí)略微電感性地開(kāi)關(guān)并且在對(duì)并聯(lián)振蕩回路饋電時(shí)略微電容性地開(kāi)關(guān)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的逆變器，其特征在于，直流電壓源是具有恒定的輸出電壓(Uin)的電壓源，或者所述源是具有恒定輸出電流(Izk)的電流源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的逆變器，其特征在于，僅當(dāng)在所述開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(S1, S2，S3，S4)上降落的電壓等于或近似零或者等于閾值(Upsdiwell)時(shí)，所述控制裝置才接通開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(S1, S2，S3，S4)或者將用于所述開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的激勵(lì)信號(hào)改變成“接通”，其中尤其將閾值(Upsctorellli)與每個(gè)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)或者分別與一組開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的逆變器，其特征在于，所述逆變器具有橋式電路，在所述橋式電路的輸入端處連接有恒定的輸入源并且在所述橋式電路的輸出端處連接有所述振蕩回路。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的逆變器，其特征在于，所述橋式電路具有兩個(gè)或四個(gè)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(S1, S2, S3, S4)、尤其是IGBT或MOSFET形式的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，使得所述逆變器在所述模式A中作為半橋逆變器或全橋逆變器或推挽式逆變器工作，并且在應(yīng)用串聯(lián)振蕩回路時(shí)在所述模式B中所述振蕩回路經(jīng)由所述開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(S1和S3或S2和S4)進(jìn)行續(xù)流或者在應(yīng)用并聯(lián)振蕩回路時(shí)在所述模式B中所述振蕩回路經(jīng)由所述開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(S1和S2或S3和S4)與所述源脫耦。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的逆變器，其特征在于，在串聯(lián)振蕩回路的情況下在所述模式B中所述逆變器為所述串聯(lián)振蕩回路(LS，CS)的雙極短路，使得在至少一個(gè)振蕩周期之上或在至少一個(gè)一半的振蕩周期之上在所述振蕩回路(LS，CS)中流動(dòng)的電流(Ip)能夠沿兩個(gè)流動(dòng)方向進(jìn)行續(xù)流。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的逆變器，其特征在于，所述短路經(jīng)由一個(gè)導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)和電容器或者經(jīng)由兩個(gè)導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(S1和&或&和S4)實(shí)現(xiàn)，其中相應(yīng)另外的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(S2和S^S1和S3)截止。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的逆變器，其特征在于，在所述模式B中，所述逆變器借助于兩個(gè)串聯(lián)的且導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(S1和&或&和S4)將所述并聯(lián)振蕩回路與所述輸入源(Izk)分開(kāi)，其中其余的所述開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)截止以防止所述并聯(lián)振蕩回路(LS，CS)的雙極短路。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的逆變器，其特征在于，在逆變器在輸出端側(cè)連接有串聯(lián)振蕩回路(LS，CS)的情況下，至少在一個(gè)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(Si)上降落的電壓(Uds)是所述控制裝置的輸入信號(hào)，并且流經(jīng)所述振蕩回路(Ls，Cs)的實(shí)際電流(Ip_ist)是用于所述調(diào)節(jié)回路的反饋量，并且所述期望電流(Ip-W1)是所述控制裝置的調(diào)節(jié)器的輸入量。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項(xiàng)所述的逆變器，其特征在于，在逆變器在輸出端側(cè)連接有并聯(lián)振蕩回路(Ls，Cs)的情況下，至少流經(jīng)一個(gè)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(Si)的所述電流或者在一個(gè)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)上降落的電壓(Umi)是所述控制裝置的輸入量，并且施加在所述振蕩回路(Ls，Cs)上的電壓(Up_ist)是用于調(diào)節(jié)回路的反饋量并且所述期望電壓(UP_S()11)是所述控制裝置的調(diào)節(jié)器的輸入量。
14.根據(jù)上述權(quán)利 要求中的任一項(xiàng)所述的逆變器，其特征在于，所述控制裝置為每個(gè)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(S1-S4)產(chǎn)生關(guān)斷使能信號(hào)(5，8，9，12)和接通使能信號(hào)(6，7，10，11)，所述控制裝置從所述關(guān)斷使能信號(hào)和接通使能信號(hào)中為每個(gè)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(S1-S4)生成選通信號(hào)(G1-G4)，其中尤其借助于RS觸發(fā)器(1，2，3，4)產(chǎn)生所述選通信號(hào)(G1-G4)，并且所述接通使能信號(hào)(6,7,10,11)設(shè)定相應(yīng)所屬的觸發(fā)器(1，2，3，4)并且所述關(guān)斷使能信號(hào)(5，8，9，12)重設(shè)相應(yīng)所屬的觸發(fā)器(I, 2，3，4)。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的逆變器，其特征在于，所述控制裝置具有尤其兩個(gè)或四個(gè)比較器(17，18，19，20)，所述比較器將所述連接點(diǎn)(Pl，P2)的電壓電平與電壓閾值(Upsdiwell)或者多個(gè)電壓閾值(Upsdiwell, i其中i = I至4)進(jìn)行比較并且從其輸出信號(hào)中生成接通使能信號(hào)(6，7，10，11)。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的逆變器，其特征在于，所述控制裝置具有兩個(gè)比較器(23，26)，借助于所述比較器能夠確定:電流(Ip)是否小于正的閾值(Iptjsscterell)或者大于負(fù)的閾值(INegSd?n)。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的逆變器，其特征在于，所述控制裝置具有兩個(gè)比較器(23’，26’)，借助于所述比較器能夠確定:電壓(Up)是否小于正的閾值(UP。—)或者大于負(fù)的閾值(UNe;gSc;hwe;11)。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的逆變器，其特征在于，所述控制裝置具有調(diào)節(jié)器(22，22’)，所述調(diào)節(jié)器根據(jù)期望參考量(Ipstjll ；Upsoll)與調(diào)節(jié)量(Ip_ist ;Up_ist)的比較產(chǎn)生調(diào)整信號(hào)(/Stell)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的逆變器，其特征在于，當(dāng)所測(cè)量的實(shí)際電流(Ip_ist)大于預(yù)設(shè)的所述電流閾值(Ip-max)時(shí)，所述信號(hào)(/Stell)是邏輯“1”，而當(dāng)所述實(shí)際電流(Ip_ist)下降到電流閾值(Ip_min)之下時(shí)，所述信號(hào)的輸出值變?yōu)檫壿嫛癘”。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的逆變器，其特征在于，所述調(diào)節(jié)器是PWM調(diào)節(jié)器或脈沖隨動(dòng)調(diào)節(jié)器。
21.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的逆變器，其特征在于，所述控制裝置具有產(chǎn)生截止信號(hào)(Sperr)的裝置(24，25 ;24’，25’)，所述截止信號(hào)防止:在正的半波期間僅在所述電流(Ip)或電壓(Up)的斜率為負(fù)時(shí)能夠產(chǎn)生關(guān)斷使能信號(hào)或者在負(fù)的半波期間僅在所述電流(Ip)的斜率為正時(shí)能夠產(chǎn)生用于相應(yīng)的傳導(dǎo)電流的所述開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)(Si)的關(guān)斷使能信號(hào)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的逆變器，其特征在于，所述控制裝置將所述截止信號(hào)(Sperr)用于生成所述關(guān)斷使能信號(hào)(5，8，9，12)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的逆變器，其特征在于，所述裝置(24，25)包括積分器或死區(qū)時(shí)間環(huán)節(jié)。
24.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的逆變器，其特征在于，僅當(dāng)所述開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的開(kāi)關(guān)結(jié)束時(shí)，所述調(diào)節(jié) 器才在模式A與模式B之間進(jìn)行切換。
【文檔編號(hào)】H02M7/5387GK104011989SQ201280064101
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月22日
【發(fā)明者】費(fèi)卡爾·圖爾基, 托馬斯·沃斯哈根 申請(qǐng)人:保羅·瓦爾有限公司和兩合公司