三电平功率转换器半桥的操作方法及其控制装置制造方法及图纸

一种三电平功率转换器半桥的操作方法及其控制装置。控制装置具有：第一和第二启动装置，其生成用于启动第一和第二功率半导体开关的启动电压；第一过流检测装置，其当在第一功率半导体开关的接通状态下在第一功率半导体开关处施加的第一主要功率半导体开关电压超过第一电压值时生成第一过流信号。在存在第一过流信号时第一启动装置生成断开第一功率半导体开关的第一启动电压。控制装置具有在第一主要功率半导体开关电压超过第二电压值时以第一功率半导体开关被操作于其线性操作中的方式启动第一功率半导体开关的第一线性操作启动装置。控制装置具有在接收到第一过流信号时使得第二启动装置生成断开第二功率半导体开关的第二启动电压的信号电路。

Operation Method and Control Device of Half-Bridge of Three-Level Power Converter

【技术实现步骤摘要】
三电平功率转换器半桥的操作方法及其控制装置
本专利技术涉及用于三电平功率转换器半桥的控制装置和用于操作三电平功率转换器半桥的方法。
技术介绍
如例如在图1中说明的三电平功率转换器半桥的特征在于所述三电平功率转换器半桥的AC电压端子AC可以通过适当接通和断开所述三电平功率转换器半桥的功率半导体开关来导电地连接到所述三电平功率转换器半桥的第一DC电压端子DC+或者第二DC电压端子DC-或者连接到所述三电平功率转换器半桥的中性端子N。在这种情况下，功率转换器具有例如第一三电平功率转换器半桥和第二三电平功率转换器半桥。电力负载被连接在第一三电平功率转换器半桥的AC电压端子AC和第二三电平功率转换器半桥的AC电压端子AC之间。在短路发生时，流过刚刚已经接通的功率半导体开关的电流是非常高的，这可以导致功率半导体开关的破坏。为了避免这点，已知的是将过流检测电路关联到三电平功率转换器半桥的每个功率半导体开关。当在功率半导体开关的接通状态下流过功率半导体开关的电流例如在短路的情况下是非常高的时，施加在功率半导体开关的第一负载电流端子和第二负载电流端子之间的主要功率半导体电压显著增加，这被过流检测电路用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于三电平功率转换器半桥(1)的控制装置，所述三电平功率转换器半桥(1)具有第一功率半导体开关(T1)、第二功率半导体开关(T2)、第三功率半导体开关(T3)和第四功率半导体开关(T4)、第一二极管(D1)和第二二极管(D2)、第一DC电压端子(DC+)和第二DC电压端子(DC‑)、中性端子(N)和AC电压端子(AC)，其中，各功率半导体开关(T1，T2，T3，T4)具有第一负载电流端子(C)和第二负载电流端子(E)以及控制端子(G)，其中，所述第一功率半导体开关(T1)的所述第二负载电流端子(E)导电地连接到所述第三功率半导体开关(T3)的所述第一负载电流端子(C)并且连接到所述AC电压...

【技术特征摘要】
2017.12.04 DE 102017128696.91.用于三电平功率转换器半桥(1)的控制装置，所述三电平功率转换器半桥(1)具有第一功率半导体开关(T1)、第二功率半导体开关(T2)、第三功率半导体开关(T3)和第四功率半导体开关(T4)、第一二极管(D1)和第二二极管(D2)、第一DC电压端子(DC+)和第二DC电压端子(DC-)、中性端子(N)和AC电压端子(AC)，其中，各功率半导体开关(T1，T2，T3，T4)具有第一负载电流端子(C)和第二负载电流端子(E)以及控制端子(G)，其中，所述第一功率半导体开关(T1)的所述第二负载电流端子(E)导电地连接到所述第三功率半导体开关(T3)的所述第一负载电流端子(C)并且连接到所述AC电压端子(AC)，其中，所述第二功率半导体开关(T2)的所述第一负载电流端子(C)导电地连接到所述第一DC电压端子(DC+)并且所述第四功率半导体开关(T4)的所述第二负载电流端子(E)导电地连接到所述第二DC电压端子(DC-)，其中，所述第二功率半导体开关(T2)的所述第二负载电流端子(E)导电地连接到所述第一功率半导体开关(T1)的所述第一负载电流端子(C)并且所述第三功率半导体开关(T3)的所述第二负载电流端子(E)导电地连接到所述第四功率半导体开关(T4)的所述第一负载电流端子(C)，其中，所述第一二极管(D1)电气连接在所述中性端子(N)和所述第一功率半导体开关(T1)的所述第一负载电流端子(C)之间并且所述第二二极管(D2)电气连接在所述中性端子(N)和所述第三功率半导体开关(T3)的所述第二负载电流端子(E)之间，所述控制装置具有-电气第一控制装置端子(SA1)，所述电气第一控制装置端子(SA1)被提供用于到所述第一功率半导体开关(T1)的所述第二负载电流端子(E)的电气连接，-电气第二控制装置端子(SA2)，所述电气第二控制装置端子(SA2)被提供用于到所述第一功率半导体开关(T1)的所述控制端子(G)的电气连接，-电气第三控制装置端子(SA3)，所述电气第三控制装置端子(SA3)被提供用于到所述第一功率半导体开关(T1)的所述第一负载电流端子(C)的电气连接，-电气第四控制装置端子(SA4)，所述电气第四控制装置端子(SA4)被提供用于到所述第二功率半导体开关(T2)的所述第二负载电流端子(E)的电气连接，-电气第五控制装置端子(SA5)，所述电气第五控制装置端子(SA5)被提供用于到所述第二功率半导体开关(T2)的所述控制端子(G)的电气连接，-第一启动装置(T1a)，所述第一启动装置(T1a)被设计为取决于第一控制信号(A1)在所述第一功率半导体开关(T1)的所述控制端子(G)处生成第一启动电压(Ua1)，用于启动所述第一功率半导体开关(T1)，-第二启动装置(T2a)，所述第二启动装置(T2a)被设计为取决于第二控制信号(A2)在所述第二功率半导体开关(T2)的所述控制端子(G)处生成第二启动电压(Ua2)，用于启动所述第二功率半导体开关(T2)，-第一过流检测电路(T1b)，所述第一过流检测电路(T1b)被设计为当在所述第一功率半导体开关(T1)的接通状态下在所述第三控制装置端子(SA3)和所述第一控制装置端子(SA1)之间施加的第一主要功率半导体开关电压(UT1)超过第一电压值时，生成第一过流信号(F1)，其中，所述第一启动装置(T1a)被设计为在存在所述第一过流信号(F1)时生成用于断开所述第一功率半导体开关(T1)的第一启动电压(Ua1)，-第一线性操作启动装置(T1c)，所述第一线性操作启动装置(T1c)被设计为当所述第一主要功率半导体开关电压(UT1)超过第二电压值时，以所述第一功率半导体开关被操作于其线性操作中的方式，来启动所述第一功率半导体开关(T1)，-信号电路(3)，所述信号电路(3)被设计为接收所述第一过流信号(F1)，并且在接收到所述第一过流信号(F1)时，使得所述第二启动装置(T2a)生成用于断开所述第二功率半导体开关(T2)的第二启动电压(Ua2)。2.根据权利要求1所述的控制装置，具有-电气第六控制装置端子(SA6)，所述电气第六控制装置端子(SA6)被提供用于到所述第二功率半导体开关(T2)的所述第一负载电流端子(C)的电气连接，以及-第二线性操作启动装置(T2c)，所述第二线性操作启动装置(T2c)被设计为当在所述第六控制装置端子(SA6)和所述第四控制装置端子(SA4)之间施加的第二主要功率半导体开关电压(UT2)超过第三电压值时，以所述第二功率半导体开关被操作于其线性操作中的方式，来启动所述第二功率半导体开关(T2)。3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置(2)不具有下述第二过流检测电路(T2b)，该第二过流检测电路(T2b)被设计为当在所述第二功率半导体开关(T2)的接通状态下，在所述第六控制装置端子(SA6)和所述第四控制装置端子(SA4)之间施加的第二主要功率半导体开关电压(UT2)超过第四电压值时，生成第二过流信号(F2)，或者其特征在于，所述控制装置(2)具有下述第二过流检测电路(T2b)，该第二过流检测电路(T2b)被设计为当在所述第二功率半导体开关(T2)的接通状态下，在所述第六控制装置端子(SA6)和所述第四控制装置端子(SA4)之间施加的第二主要功率半导体开关电压(UT2)超过第四电压值时，生成第二过流信号(F2)，其中，所述第二启动装置(T2a)未被设计为在存在所述第二过流信号(F2)时生成用于断开所述第二功率半导体开关(T2)的第二启动电压(Ua2)。4.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置(2)具有第二过流检测电路(T2b)，该第二过流检测电路(T2b)被设计为当在所述第二功率半导体开关(T2)的接通状态下，在所述第六控制装置端子(SA6)和所述第四控制装置端子(SA4)之间施加的第二主要功率半导体开关电压(UT2)超过第四电压值时，生成第二过流信号(F2)，其中，所述第二启动装置(T2a)以在存在所述第二过流信号(F2)之后延时限定的时段的方式被设计为生成用于断开所述第二功率半导体开关(T2)的第二启动电压(Ua2)。5.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，所述第一启动装置(T1a)和所述第二启动装置(T2a)以下述方式被设计：由所述第二启动装...

【专利技术属性】
技术研发人员：英戈·拉布尔，约阿希姆·兰普，
申请(专利权)人：赛米控电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE