用于具有中间电路的变流器的驱动电路制造技术

一种用于具有中间电路（４）的变流器（２）的驱动器电路（６），具有初级端（１０ａ）和次级端（１０ｂ），其中次级端（１０ｂ）包括测量装置（１６），用于输出与中间电路电压（Ｕ↓［Ｚ］）相关的第一模拟信号（２４ａ），次级端还包括用于将第一模拟信号（２４ａ）转换为数字值（３２）的Ａ／Ｄ转换器（３０），所述驱动器电路还包括电气分离的传输元件（３６），用于将数字值（３２）从次级端（１０ｂ）传输至初级端（１０ａ）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于具有中间电路的变流器的驱动电路。
技术介绍
变流器是功率电子电路的部件，这种功率电子电路包含半导体开关 并通常利用该半导体开关接通高的电流和电压。为了控制半导体开关， 变流器包含驱动电路。此外，这种变流器还具有中间电路，即引入直流 电压的电路部件。通常期望获取中间电路电压的大小，也就是直流电压 的大小。这种驱动电路具有例如处在高压电势的次级端和与该次级端分开的 初级端，该初级端具有驱动器的控制逻辑的电势。在变流器中，次级端通常具有所谓的BOT电路和TOP电路，这些电路分别分开地控制处于 高(正的)中间电路电势和低(负的)中间电路电势的半导体电路。已 知在初级端执行对中间电路电压的测量。为了保证与次级端的可靠的电 气分离，按照现有技术通过高欧姆的电阻链连接到被施加了中间电路电 压的次级端。由此整个电压测量装置实现为高欧姆的差分放大器；实际 的差分放大器位于初级端。图2示出这种已知的具有初级端10a和次级 端10b的驱动器6，其中次级端10b具有TOP部件14a和BOT部件 14b。中间电路4中仅示出中间电路电容器8，在该中间电路电容器上降 l降测量的中间电路电压Uz。为了测量电压，将电势Po和Pu分别通 过电阻链100a， 100b从电势P0和Pu通过次级端10b引入初级端 10a，并在初级端输入到差分放大器102上，其中在电势Po和Pu之间 施加了电压Uz。因此，初级端10a和次级端10b之间的电气分离(通 过线条12表示)不是真正的电气分离，因为它们被相应的电阻链 100a、 100b桥接。在初级端的差分放大器102中，电压Uz被转换为与电压Uz成正比的或者与该电压Uz相关的模拟信号104，该模拟信号在 差分放大器102的输出端106上提供以用于进一步处理。通过电阻链形成到次级端的直接连接，也就是说初级端和次级端没 有真正的电气分离。中间电路电压的测量是不准确的，因为由于初级端 和次级端之间的电气分离必须采用电阻链形式的非常高的输入电阻，但 仍然没有达到电气分离。此外，这种驱动器电路耗费大量部件并占用空 间，因为需要很多的电阻，在电阻链的周围区域由于存在很高的电压而 必须保持安全距离。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，在用于具有中间电路的变流器的驱 动器电路中更好地采集中间电路电压。该技术问题通过一种用于变流器的驱动器电路解决，该变流器具有 中间电路。在中间电路中施加要在驱动器电路运行时测量的中间电路电 压。驱动器电路具有初级端和次级端。次级端包括测量装置，用于输出 与中间电路电压相关的第一模拟信号。次级端还包括用于将第一模拟信 号转换为数字值的A/D转换器。由此该数字值同样代表所测得的中间电 路电压。驱动器电路还包括电气分离的传输元件，其用于将数字值从次 级端传输至初级端。在本专利技术的驱动器中，真正的电压测量通过驱动器次级端上的测量 装置进行。通过A/D转换器，在次级端上安全和可靠地将测得的第一模 拟信号转换为数字值。将数字值作为位模式通过信号传输器、也就是传 输元件以电气分离的数据传输的形式进行传输，可以无干扰、无老化并 且可以相应简单和成本低廉地进行。电气可靠分离的数字传输元件以合 适的耐压性提供。由此与中间电路电压相关的数字值在初级端上准确提供，并可以在 初级端上以任意方式被进一步处理。驱动器电路具有真正的、完全的电 气分离。目前已知的驱动器电路越来越多地已经用数字的子电路来构成。在新一代驱动器中更多地传输例如位模式和非离散的接通脉沖。为此已经 在次级端以及初级端具有用于监控功能或系统的数字孩t控制器。这种微控制器通常也包含额外的、在目前的驱动器结构中未4吏用的A/D转换器 或计算资源等。因此测量装置和/或A/D转换器可以设置在驱动器的次级端本来 的、也就是不实施本专利技术的中间电路电压测量原理也采用的控制器中。 因此对于本专利技术的驱动器电路，实际上不需要部件的多余花费，因为测 量装置和/或A/D转换器到目前为止也没有在这种驱动器电路中使用。传输元件也已经在这种数字驱动器中提供，因为通过该传输元件或 通过用该传输元件形成的数据路段，已经实现了从次级端到初级端的错 误或状态反馈。初级端可以包含用于将数字值转换为第二模拟信号的D/A转换器。 然后为了进一步处理，在初级端上以惯常的方式提供与中间电路电压精 确相关的模拟信号。测量装置可以是与中间电路电压相连接的差分放大器。如上所述，可以实现用于控制两个串联地与中间电路电压相连接的 功率半导体开关的驱动器电路。由此次级端具有两个部件，即TOP部 件和BOT部件，其中每个部件分别控制一个功率半导体开关。测量装 置、即例如差分放大器由此可以优先设置在BOT部件中。BOT部件是 处于中间电路电压的低电势(图2中的Pu)的部件。测量装置的结 构，例如测量放大器的结构在低电势Pu处或在BOT部件中比在其设置 于TOP部件中时更简单。由此在这种驱动器电路中，测量装置通过电阻链与TOP部件相连 接。由于BOT部件与中间电路电压的低电势相连接，因此通过电阻链 存在至中间电路电压的高电势的高欧姆连接。但是还可以与上面的相反，将测量装置设置在TOP部件中，只要 这例如由于安装空间或设计方面的优点是期望的。由此也可以实现通过 电阻链至BOT部件的相应连接。附图说明参照附图的实施例对本专利技术做进一步的描述。分别以示意原理图示出图1是用于具有数字中间电路电压采集装置的变流器的本专利技术驱动器，图2是具有现有技术的电阻链的中间电路电压测量装置。 具体实施例方式图1示出变流器2的片段，该变流器包括中间电路4和驱动器6。 中间电路4中仅示出中间电路电容器8，在变流器2运行时在该中间电 路电容器8上施加作为直流电压的中间电路电压Uz。驱动器6具有初级端10a和次级端10b，它们彼此电气分离，并通 过虛线12表示。次级端10b包括TOP部件14a和BOT部件14b。 TOP部件14a在此控制未示出的功率半导体开关，后者处于中间电路4 的高电势P0。 BOT部件14b控制对应的第二功率半导体开关，后者处 于中间电路4的低电势Pu。在电势P0和Pu之间是中间电路电压Uz。BOT部件14b包括差分放大器16，其测量输入端18a、 18b与电势 Po和Pu相连接。在此测量输入端18a直接导通。在测量输入端18b和 电势Po或TOP部件14b之间具有电阻链20。差分放大器16在其输出 端22上提供模拟信号24，该模拟信号例如与中间电路电压的瞬时值成 正比。输出端22与控制器28的输入端26相连接，该控制器在驱动器6 中实现不同的、未详细解释的任务，例如控制未示出的半导体开关和与 初级端10a的通信。在控制器28中集成了 A/D转换器30，该转换器与 输入端26相连接，将模拟信号24转换为数字值32，并在控制器28的 输出端34上提供该数字值。数字值32在此例如是以伏特为单位的电压 Uz的数字值。初级端10a和次级端10b为了进行数字通信而与电气分离的信号传 输器36相连接。为此该信号传输器36与控制器28和控制器38相连 接，控制器38位于初级端10a上。控制器38还执行驱动器6中更多未 详细解释的任务，例如向未示出的半导体开关提供要传送到次级端10b 的开关指令。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有中间电路（４）的变流器（２）的驱动器电路（６），该驱动器电路具有初级端（１０ａ）和次级端（１０ｂ），其中次级端（１０ｂ）包括测量装置（１６），用于输出与中间电路电压（Ｕ↓［Ｚ］）相关的第一模拟信号（２４ａ），次级端还包括用于将第一模拟信号（２４ａ）转换为数字值（３２）的Ａ／Ｄ转换器（３０），所述驱动器电路还包括电气分离的传输元件（３６），用于将数字值（３２）从次级端（１０ｂ）传输至初级端（１０ａ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R波德，G卡曾伯格，M霍夫梅尔，D奥伯恩奥德，
申请(专利权)人：塞米克朗电子有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]