【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及一种用于模拟功率电子电路的模拟器以及一种用于运行模拟器的方法。
技术介绍
1、本申请的任务在于，创造一种模拟器或一种用于运行这样的模拟器的方法，所述模拟器或所述方法可靠地识别用于功率电子电路的所模拟的开关的状态。
技术实现思路
1、具有独立权利要求的特征的所述模拟器或所述用于运行模拟器的方法通过关于用于自然的或强制的开关过程的各两个状态条件识别开关的状态来解决所述技术问题。由此可能的是，可靠地推断开关的状态。
2、因而提出一种模拟器，所述模拟器利用至少一个计算机为例如试验台模拟具有至少一个开关的功率电子电路，所述模拟器具有状态识别装置，所述状态识别装置识别所述至少一个开关的状态，其中，所述状态取决于强制的或自然的开关过程，所述开关过程分别具有针对所述至少一个电气开关的至少一个第一电气特征参量的至少两个状态条件。所述模拟器根据该状态输出功率电子电路的至少一个输出值。相应的情况适用于所述用于运行模拟器的方法。
3、所述模拟器是具有计算机的设备。利用计算机模拟具有至少一个开关的功率电子电路。所述模拟器例如与所谓的受测装置(dut)连接，以便利用该设备对受测装置检查其功能性。在此，所述模拟器模拟功率电子电路，受测装置在使用中于是与所述功率电子电路实际连接。通常，所述受测装置是控制仪，在所述控制仪上运行不同的软件功能，所述软件功能利用功率电子电路的输出值并且/或者控制和/或监控功率电子电路。
4、在用于dut的这样一个试验台(所述试验台也称为hi
5、在此，所述模拟器的计算机可以是一个或多个处理器或者例如是例如所谓的fpga(现场可编程门阵列field programmable gate array)，在其上编程有不同的计算函数，所述fpga应执行所述计算函数。在此，所述计算机可以由用于执行所述计算函数的不同硬件资源构成。
6、在技术的多种多样的领域中越来越多地使用功率电子电路。功率电子电路用于变换例如电能。对致动器、如电机的操控也可以属于功率电子电路的任务。此外，也可能的是用于诊断致动器、能源(如电池)的诊断功能。特别是，能源、例如电池可以通过这样一个功率电子电路充电。以此于是例如可以测试dut，所述dut与电池配合作用。
7、功率电子电路通常与电池或电网供给连接并且将由此获得的电能相应地转换为对其提出的要求。为此，所述功率电子电路可以具有整流器和/或逆变器。这样的功率电子电路的例如具有整流器和/或逆变器的主要组成部分是功率开关、特别是半导体开关，当前被称为开关。所述功率开关通常是晶体管亦或二极管或晶闸管，其能够开关可能出现的所需要的电流。
8、在模拟中能在理想开关的真实构造的偏差方面进行定义，按照本申请识别所述开关的状态。
9、为此设有状态识别装置，所述状态识别装置例如构成在fpga上。在此，所述状态识别装置分别利用针对电气特征参量的至少两个条件，其中，所述状态识别装置在此在所谓的强制的与自然的开关过程之间相区分。亦即，存在至少两个条件分别用于强制的和自然的开关过程。该区分通过检查针对电气特征参量的至少四个条件来执行。所述电气特征参量例如是能在开关上测量的电流和电压。
10、强制的开关过程涉及如下开关过程，所述开关过程主动地通过由开关外部、例如在开关的为此设置的输入端上施加电气信号来触发。电气信号设置用于触发强制的开关过程。
11、自然的开关过程通过在开关内部的至少一个电气参量的特性而触发，其中，所述电气参量例如达到或低于或超过阈值。触发自然的开关过程的电气参量在此以自然的方式在开关上出现，例如流过的电流或存在的电压。
12、根据所述识别出的状态输出功率电子电路的输出值、例如输入到dut上。通过模拟器能实现从采样的离散值中安全地识别开关状态。
13、所述状态条件可以理解为，所确定的电气特征参量利用针对这些特征参量的预定的条件来检查。根据于是否满足所述条件，于是确定所述状态、亦即闭合的或打开的。例如如果作为电气特征参量查看流过所述开关的可确定的电流，则可以检查该电流：该电流是处于预定的界限之上还是预定的界限之下。如果情况如此，推断开关的状态。
14、所述输出值例如可以是输出矢量，所述输出矢量具有多个分量，这些分量于是例如通过接口单元输出。将输入矢量相应地施加到模拟器上和因此施加到所模拟的功率电子电路上，所述输入矢量说明施加到所模拟的功率电子电路上的电流和电压上。相应的情况适用于所述方法。
15、在从属权利要求说明的措施和进一步扩展方案是在独立权利要求中说明的模拟器或用于运行该模拟器的方法的各实施例。
16、在一种实施例中，所述状态识别装置具有分别用于理想开关、用于二极管、用于晶闸管和/或用于mosfet(亦即场效应晶体管)的状态条件。所述状态识别装置因此设置用于相应识别相应的状态。这些说明的开关是在功率电子电路中通常使用的开关。然而可能的是，例如其他晶体管类型通过这样的状态条件来定义。这些晶体管类型可以附加地或备选地定义用于模拟器。
17、此外规定，所述状态识别装置设置为用于在识别所述至少一个开关的状态时考虑先前的模拟步骤中的所述至少一个第一电气特征参量。在这样的开关中，先前历史记录也可以是相关的，以便推断相应的开关的当前的状态。
18、在一种实施形式中，设有狄拉克脉冲识别装置，所述狄拉克脉冲识别装置设置为用于借助于布尔函数根据状态识别装置的第一输出信号识别狄拉克脉冲并且根据于此输出狄拉克信号。在理想的开关中可能出现狄拉克脉冲，所述狄拉克脉冲在真实的开关中在一般情况下不出现。因此，在这样一种模拟中存在如下必要性，识别这样的狄拉克脉冲并且然后相应地处理所述狄拉克脉冲。狄拉克信号表征狄拉克脉冲的出现，所述狄拉克脉冲可以与开关的开关过程相关联。狄拉克脉冲在强制的开关过程之后出现。其识别能通过之前描述的、在自然的与强制的开关过程之间的区分来实现。这样，通过如下方式适配模拟的特性，即正确地考虑通过狄拉克脉冲引起的、所谓的由条件决定的开关事件。
19、此外提出，将所述至少一个开关的状态根据狄拉克信号设定为预定值。所述预定值在此应模仿真实的开关的特性并且取代理想的开关的狄拉克脉冲。这是如下示例，如在模拟中能实现处理这样的狄拉克脉冲的出现。
20、在一种实施形式中，设有切换探测器，所述切换探测器根据至少一个第二电气特征参量的符号分析为所述至少一个开关输出切换信号，其中，所述切换信号影响状态的识别。因此可以识别并且避免在两个开关状态之间的切换(英语toggle)或摆动(schaukeln)。在此，所述符号分析是有利的，因为以此例如识别一个信号在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.模拟器(SIM)，所述模拟器设置为用于利用至少一个计算机(FPGA)为试验台模拟具有至少一个开关的功率电子电路，所述模拟器具有状态识别装置(ZEE)，所述状态识别装置设置为用于识别所述至少一个开关的状态(Z)，其中，所述状态取决于强制的或自然的开关过程，所述开关过程分别具有针对所述至少一个电气开关的至少一个第一电气特征参量(KG)的至少两个状态条件(ZB)，其中，所述模拟器(SIM)设置为用于根据该状态(Z)输出功率电子电路的至少一个输出值(AW)。
2.按照权利要求1所述的模拟器(SIM)，其中，所述状态识别装置(ZEE)具有分别用于理想开关、用于二极管、用于晶闸管和/或用于MOSFET的状态条件(ZB)，以用于相应识别相应的状态(Z)。
3.按照权利要求1或2所述的模拟器(SIM)，其中，所述状态识别装置(ZEE)设置为用于在识别所述至少一个开关的状态(Z)时考虑先前的模拟步骤中的所述至少一个第一电气特征参量(KG)。
4.按照权利要求1、2或3所述的模拟器(SIM)，其中，设有狄拉克脉冲识别装置(DIE)，所述狄拉克脉冲识别装置设置为
5.按照权利要求4所述的模拟器(SIM)，所述模拟器还设置为用于将所述至少一个开关的状态(Z)根据狄拉克信号(DS)设定为预定值。
6.按照上述权利要求之一所述的模拟器(SIM)，其中，设有切换探测器(TD)，所述切换探测器设置为用于根据至少一个第二电气特征参量(KT)的符号分析为所述至少一个开关输出切换信号(TDS)，其中，所述切换信号(TDS)影响状态(Z)的识别。
7.按照上述权利要求之一所述的模拟器(SIM)，其中，所述状态识别装置(ZEE)设置为用于考虑先前的模拟步骤中的状态(Z)的识别。
8.按照上述权利要求之一所述的模拟器(SIM)，其中，所述状态识别装置(ZEE)分为用于产生第二输出信号(ZI)的脉冲分量(ZEEI)和用于产生第三输出信号(ZN)的非脉冲分量(ZEEN)，其中，设有融合模块(M)，所述融合模块设置为用于根据第二输出信号(ZI)和第三输出信号(ZN)产生第四输出信号(MS)。
9.按照权利要求8所述的模拟器(SIM)，其中，所述融合模块(M)设置为用于根据狄拉克信号(DS)产生第四输出信号(MS)。
10.按照上述权利要求之一所述的模拟器(SIM)，其中，所述计算机具有至少一个FPGA(FPGA)。
11.用于运行模拟器(SIM)的方法，所述模拟器利用至少一个计算机(FPGA)为试验台模拟具有至少一个开关的功率电子电路，其中，使用状态识别装置(ZEE)，所述状态识别装置识别所述至少一个开关的状态(Z)，其中，所述状态取决于强制的或自然的开关过程，所述开关过程分别具有针对所述至少一个开关的至少一个第一电气特征参量(KG)的至少两个状态条件(ZB)，并且所述模拟器(SIM)根据所述状态(Z)输出功率电子电路的输出值(AW)。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.模拟器(sim)，所述模拟器设置为用于利用至少一个计算机(fpga)为试验台模拟具有至少一个开关的功率电子电路，所述模拟器具有状态识别装置(zee)，所述状态识别装置设置为用于识别所述至少一个开关的状态(z)，其中，所述状态取决于强制的或自然的开关过程，所述开关过程分别具有针对所述至少一个电气开关的至少一个第一电气特征参量(kg)的至少两个状态条件(zb)，其中，所述模拟器(sim)设置为用于根据该状态(z)输出功率电子电路的至少一个输出值(aw)。
2.按照权利要求1所述的模拟器(sim)，其中，所述状态识别装置(zee)具有分别用于理想开关、用于二极管、用于晶闸管和/或用于mosfet的状态条件(zb)，以用于相应识别相应的状态(z)。
3.按照权利要求1或2所述的模拟器(sim)，其中，所述状态识别装置(zee)设置为用于在识别所述至少一个开关的状态(z)时考虑先前的模拟步骤中的所述至少一个第一电气特征参量(kg)。
4.按照权利要求1、2或3所述的模拟器(sim)，其中，设有狄拉克脉冲识别装置(die)，所述狄拉克脉冲识别装置设置为用于借助于布尔函数根据状态识别装置的第一输出信号(zd)识别狄拉克脉冲并且根据于此输出狄拉克信号(ds)。
5.按照权利要求4所述的模拟器(sim)，所述模拟器还设置为用于将所述至少一个开关的状态(z)根据狄拉克信号(ds)设定为预定值。
6.按照上述权利要求之一所述的模拟器(sim)，其中，设有切换探测器(t...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·基弗，T·霍夫施塔特，
申请(专利权)人：德斯拜思有限公司，
类型：发明
国别省市：
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