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CN101521455B - 控制电力电子器件的装置和电路、相关驱动方法和启动器 - Google Patents

控制电力电子器件的装置和电路、相关驱动方法和启动器 Download PDF

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CN101521455B
CN101521455B CN2009101346082A CN200910134608A CN101521455B CN 101521455 B CN101521455 B CN 101521455B CN 2009101346082 A CN2009101346082 A CN 2009101346082A CN 200910134608 A CN200910134608 A CN 200910134608A CN 101521455 B CN101521455 B CN 101521455B
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Abstract

本发明涉及一种用于控制电力电子器件(12)的断开和闭合的电路(26)。该电路包括H桥,该H桥包括:第一垂直支路(33A),包括数字化控制的第一电流发生器(40)和第一开关(34),第一电流发生器(40)适用于传送指向第一方向的供电电流;以及第二垂直支路(33B),并联到第一垂直支路(33A),该第二垂直支路(33B)包括数字化控制的第二电流发生器(44)和串联到第二电流发生器(44)的第二开关(36),第二电流发生器(44)适用于传送指向一个相反方向的供电电流;本发明还涉及一种控制电路、一种驱动方法和一种启动器。

Description

控制电力电子器件的装置和电路、相关驱动方法和启动器
技术领域
本发明涉及一种用于控制电力电子器件的装置、电路和方法。 
背景技术
电力电子器件例如用于高压开关装置中来使电流的形态适于用在电动车辆的旋转机构或电机中。 
该开关装置能将交流电变换为直流电或做相反变换,或者改变电流波的形状、幅度和频率。 
该开关装置包括例如IGBT(绝缘栅双极型晶体管)功率晶体管的电力电子器件,当其从断开状态切换到闭合状态时,电力电子器件将DC电压斩波到次级波形以改变诸如交流电的电流的类型和形态。 
为了这个目的,该开关装置从计算机接收控制指令并将其转换为断开或闭合IGBT晶体管的指令。为了断开或闭合IGBT晶体管,在IGBT晶体管的栅电极和发射极之间施加电压。该施加通常由RC(电阻器-电容器)电路实现。 
然而,对于每一个新的应用,也就是该开关装置每次控制新机器时或者甚至当该新机器的运行参数改变时,都必须改变这些RC电路的元件的电阻和电容的值。 
发明内容
本发明的目标是提出一种控制至少一个电力电子器件的电路,电力电子器件用于被控制来适应每个新的应用而不必改变RC电路的元件。 
为了这个目的,本发明涉及一种用于控制电力电子器件断开和闭合的电路,该电力电子器件具有栅电极、发射极电极和集电极电极,其特征在于该电路包括H桥,H桥包括: 
第一垂直支路,包括数字化控制的第一开关和第一电流发生器,该第一开 关由中点从第一电流发生器分开,该中点用于连接到该电力电子器件的发射极电极;以及 
第二垂直支路,与第一垂直支路并联,该第二垂直支路包括数字化控制的第二开关和第二电流发生器,该第二开关由中点从第二电流发生器分开,该中点用于连接到该电力电子器件的栅电极; 
第一电流发生器适用于传送第一方向的供电电流以供电给该电力电子器件的栅电极;并且第二电流发生器适用于传送第二方向的供电电流以供电给该电力电子器件的发射极电极,其中所述第二方向与所述第一方向相反。 
根据本发明的其他方面,该控制电路包括一个或多个下列特征: 
该H桥包括并联连接到第一电流发生器的第三开关,以及并联连接到第二电流发生器的第四开关,并且该电路包括用于供电给该H桥的电流源,所述电流源的一端连接到第一和第二开关之间、以及所述电流源的另一端连接到第一和第二电流发生器之间; 
该电压源包括电容器;以及 
该开关为MOS晶体管。 
本发明还涉及一种用于驱动上述类型的控制电路的方法,其特征在于包括如下步骤,根据用于闭合该电力电子器件的命令,第一电流发生器传送供电电流,所述第二开关处于在第一方向上的导通状态。 
根据本发明的其他方面,该驱动方法包括一个或多个下列特征: 
该方法包括用于将第二开关设置到在所述第一方向上的导通状态,所述第一开关处于在所述第一方向上的导通状态的初始步骤; 
该方法另外包括: 
用于将第三开关设置到在所述第一方向上的导通状态,第二开关处于在所述第一方向上的导通状态的步骤; 
用于由电流源传送第一方向(F1)的电流脉冲的步骤; 
该方法包括,根据断开该电力电子器件的命令,第二电流发生器传送供电电流的步骤; 
该方法包括用于将第四开关设置到在所述第二方向上的所述导通状态,所述第三开关处于在所述第二方向上的导通状态的初始步骤。 
该方法进一步包括: 
用于将第一和第四开关设置到在所述第二相对方向上的导通状态的步骤;以及 
用于由该电流源传送所述第二方向的电流脉冲的步骤; 
用于传送该电流脉冲的步骤由该电容器的放电实现。 
用于传送供电电流的步骤包括用于根据预定的曲线随着时间逐渐减小该供电电流的步骤。 
此外,本发明的另一个方面是一种用于控制至少一个上述类型的控制电路的装置,该控制装置用来接收功率控制指令,以及根据功率控制指令来控制该控制电路以断开和闭合至少一个电力电子器件,该装置包括: 
驱动单元,能将功率控制指令转换为用于控制开关的断开和/或闭合的信号以及用于控制该控制电路的电流发生器开启和/或关断的信号。 
存储器,用于存储该电力电子器件或每个电力电子器件的运行参数、以及用于电流的控制参数,该电流被用来施加到该电力电子器件或每个电力电子器件的栅电极和发射极电极,所述存储器可以被擦除和重写;以及 
外围逻辑单元,能从所述存储器接收用于该供电电流的控制参数和运行参数,该外围逻辑单元能根据接收到的运行参数和电流控制参数执行用于该驱动单元的任务。 
根据本发明的其他方面,该装置包括一个或多个下列特征: 
该装置包括至少一个定时器,定时器用来对基于从存储器接收到的运行参数和控制参数传送用于断开和/或闭合开关的控制信号的时刻进行定时; 
该装置包括调整单元,调整单元用于根据预定的曲线传送改变供电电流的数字命令到数模转换器以控制电流发生器;以及 
该装置包括: 
电路,用于获取涉及该电力电子器件集电极和发射极之间电压的信息,以及 
时域滤波模块,用于筛选从该获取电路获取的信息, 
该驱动单元用来基于从该时域滤波模块筛选的信息确定电力电子器件的状态,该驱动单元还能控制功率控制指令和该电力电子器件之间的一致性。 
此外,本发明涉及一种启动器,包括: 
-上述类型的控制装置,以及 
-可擦除和可重写存储器,所述存储器配备有电接触,电接触用来连接到计算机以接收控制参数和运行参数,所述存储器连接到该控制装置的存储器以以将所述控制参数和所述运行参数传送到它。 
最后,本发明涉及一种组件,包括上述类型的控制电路和用于此控制电路的上述类型的控制装置。 
附图说明
通过阅读下列纯粹以例证方式给出的描述以及参照附图,本发明将得到更好的理解,在附图中: 
图1为用于旋转机构中的控制系统的示意图; 
图2为开关的示意图,该开关由三个电力电子器件封装(pack)形成; 
图3为控制装置和三个控制电路的结构示意图,三个控制电路的每一个都适用于控制开关的电力电子器件; 
图4为图3示出的控制电路的细节示意图。 
图5为方法流程图,该方法用于驱动图4示出的控制电路的器件。 
图6到9为表示图4示出的控制电路的各部件示意图; 
图10和11为当采用图5的方法时电力电子器件各个运行参数随时间变化的曲线图。 
具体实施方式
参照图1,用于旋转机构2的控制系统通常包括用于传送功率控制指令到电子启动器6的计算装置4。启动器6的用途是将这些功率控制指令转换为用于控制开关装置8的开关10的指令。 
开关装置8例如为三相DC/AC变换器。它包括六个开关10。 
在图1和图2中,仅表示出了一个开关10。该开关10包括三个封装(pack)11A、11B、11C。每个封装(pack)11A、11B、11C包括与它的二极管18、20、22反平行安装的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)功率晶体管12、14、16。每个功率晶体管包括栅电极、集电极电极和发射极电极,以下分别称为栅极、集电极和发射极。 
每个功率晶体管12、14、16都典型地能开关高达1200A的电流。开关10, 即并联安装的三个晶体管12、14、16,能开关高达约2500A的电流。每个功率晶体管12、14、16在非导通状态(即断开状态)时能承受高达4000V的集电极和发射极之间的电压VCE,并且在导通状态(即闭合状态)时,电压VCE一般小于5V。 
启动器6适用于控制开关10的开关。它包括编码器/解码器、电源系统和数字系统,这些没有表示出来。 
其还包括闪存23和用于控制该封装(pack)中的功率晶体管的开关的装置24。 
闪存23适于存储用于功率晶体管12、14、16的运行和控制参数。它是电可擦除和可重写的。为了这个目的,它配备有电接触,每次开关装置8控制新机器时,电接触适用于连接到计算机以更改用于功率晶体管12、14、16的运行和控制参数。 
控制装置24在图3中示出。它被安装到FPGA(现场可编程门阵列)中,FPGA可以由使用者编程。其包括能同步和独立地控制三个控制电路26、28、30的控制逻辑,其每一个适于控制开关10的功率晶体管12、14、16的栅极/发射极对。在图4中仅示出了控制电路26和功率晶体管12。控制电路28和30能分别控制功率晶体管14和16的开关。这些电路与电路26一样并且将不具体示出。 
因为功率晶体管12表现为好像它固有地包含有电容器,所以在图4到9中它被表示为带有连接到其栅极和发射极的电容器32。 
电路26为H桥,其被用来设置功率晶体管12栅极和发射极之间的电位。它由封闭线定界并且包括形成H的第一垂直支路33A和第二垂直支路33B。第一支路33A包括第一MOS晶体管34以及并联连接到第三MOS晶体管42的第一电流发生器40。由中点32A将第一MOS晶体管34与电流发生器40/MOS晶体管42组分开,意图是将中点32A连接到功率晶体管12的发射极。第二支路33B包括第二MOS晶体管36以及并联连接到第四MOS晶体管46的第二电流发生器44。由中点32B将第二MOS晶体管36与电流发生器44/第四MOS晶体管46组分开,意图是将中点32B连接到功率晶体管12的栅极。 
当MOS晶体管的栅极上没有被施加电压时,MOS晶体管允许电流从它们的源极流向它们的漏极(N沟道)或者从它们的漏极流向它们的源极(P沟道)。 这就是在图4和图6到9中MOS晶体管被表示为并联安装有二极管的开关的原因。 
发生器40和44为电阻可变的电流发生器,并由数模转换器数字化控制,数模转换器没有被示出。 
MOS晶体管34、36、42、46的断开和闭合由控制设备24直接控制,或由被控制装置24控制的驱动单元控制。 
MOS晶体管34、42和36、46为开关,其用途是设置功率晶体管12栅极和发射极的极性以使电流流动,使电流流过功率晶体管12的栅极(电流在顺时针方向F1)或流出栅极(电流在逆时针方向F2)。 
该H桥由连接到节点54和节点56的电容器50提供功率,节点54位于MOS晶体管34和36之间,节点56位于MOS晶体管34、36/电流发生器40、44组之间。电容器50的电压由电压源57调节为15V。电压源57提供操作所需要的电流,对在控制晶体管12的栅极的过程中产生的不可避免的欧姆损耗进行补偿。 
驱动电路26的方法开始于步骤58,在该步骤处执行检查来确保电容器32没有由于例如MOS晶体管的故障而短路。 
如果电容器32被短路了,则设立安全程序从而不损坏启动器6。 
如果电容器32没有被短路,则晶体管12的栅极和发射极之间的电压VGE被初始地加压为-15V。 
在步骤60,晶体管36闭合,即处于导通状态。晶体管42和46处于断开状态,即处于非导通状态。电流发生器40、44被关断或失效,即它们不产生电流。以顺时针方向F1在H桥的上部建立电容器32的放电电流Ig,直到晶体管12的栅极和发射极之间的电压VGE近似等于0V为止。电流Ig流过的电路26的部分在图6中示出。 
电流Ig表现出5A和10A之间的高强度峰值。该电流峰值能使晶体管12的栅极达到导通阈值。 
在该步骤,晶体管12的集电极和发射极之间的电压VCE为高(大于除以二之后的运行电压)。没有电流流过晶体管12的集电极和发射极之间。 
在步骤62,电流发生器40被切换运行以产生电流Ig。该电流Ig经过电容器50和晶体管36注入功率晶体管12的栅极,如图7和10中可见到的那样。 
电流发生器40由这样的方式控制:电流Ig根据预定的曲线P6逐渐减小,然后发生器40关断。在功率晶体管12切换到导通状态时电流曲线P6具有平稳状态,如图10中所示,或者根据如图11示出的反指数曲线变化。 
如图10可见,在功率晶体管12的集电极和发射极之间建立起电流Ic,同时VCE逐渐减小。 
如果电流Ig太高,建立在功率晶体管12的集电极和发射极之间的电流Ic可能会突然变得很高(dIc/dt太高),这将导致功率晶体管12不可逆的损害。 
由于根据本发明的电流发生器40是数字化控制的,因此电流Ig的减小是由控制装置24以精确的方式调节的,以阻止功率晶体管12的任何退化。 
有利地,当开关装置8被用于新应用时,可以很容易地改变该曲线P6,如随后解释的那样。 
在步骤64,如图10中可见的那样,晶体管42闭合。电容器50放电并且产生放电脉冲D。该放电脉冲能使功率晶体管12保持在导通状态,避免连续的断开和闭合的振荡现象,所述振荡现象可以损坏晶体管12。 
然后电压VCE等于5V。栅极和发射极之间的电压VGE为+15V。 
在步骤60和64期间,电压源57对电容器50进行再充电以补偿电容器32在充电和放电循环期间积累的欧姆损耗。 
断开功率晶体管12、14、16的过程开始于步骤68,在该步骤处,晶体管46闭合(在图8中的虚线),晶体管34、36和42处于断开状态。如图8和10所示,以逆时针方向F2在电路26中建立电容器32的高放电电流Ig。其取决于IGBT的类型而达到5A到10A的值。在步骤68结束时,电压VGE近似等于IGBT的导通阈值电压。 
接下来,在步骤70,晶体管46断开(在图8中用实线表示)并且电流发生器44被切换运行。其在逆时针方向F2产生低强度电流Ig,如图10所示。 
电流发生器44逐渐减小电流Ig,并且如果有必要,可以在功率晶体管12切换到阻塞或非导通状态时刻保持相同的水平。最后,电流发生器44关断。 
在步骤72,如图9所示,晶体管46和34闭合。如图10所示,电容器50产生放电电流脉冲D。电容器50放电到电容器32使得在功率晶体管12的集电极和发射极之间流动的电流快速地恢复到零值。该脉冲用于消除当新一代功率晶体管断开时通常会产生的振荡现象。由于电流Ic快速恢复到0,因此切换损 耗减少了。 
在步骤68和72,电压源57对电容器50进行再充电以补偿在电容器32充电和放电循环中积累的欧姆损耗。 
现在将参考图3进行描述控制设备24的其他单元。 
控制设备24包括适用于决定必须在晶体管12、14、16的栅极和发射极之间施加怎样的电压VGE的驱动单元79。 
驱动单元79为有限状态机,能自动在满足过渡到下一个状态的条件时从一个控制状态切换到另一个。 
驱动单元79能将来自计算机装置4的功率控制指令转换成控制信号,以将电流注入到功率晶体管12、14、16的栅极或从功率晶体管12、14、16的栅极抽取电流,其中所述功率控制指令是由启动器6的编码器/解码器接收的。 
控制装置24还包括存储器80、外围逻辑单元82和电路84,用于获取关于功率晶体管12、14、16的集电极和发射极之间的电压VCE的信息。 
存储器80是从电可编程闪存23预载的双端口随机存取存储器(RAM)。它包括用于每个功率晶体管12、14、16的运行参数和用于意图施加到每个功率晶体管12、14、16的栅极和发射极的电流Ig的控制参数。当启动器6被切换运行时,这些参数从闪存23被传送到存储器80的串行端口,并随后从存储器80的16位端口传送该参数以对外围逻辑单元82进行编程。 
当开关装置8被指派到新的应用时,通过将闪存23连接到包含用于改变这些参数的程序的计算机,从而可以很容易地改变该运行参数和控制参数。 
获取电路84适用于在任意时刻确定功率晶体管12、14、16的集电极和发射极之间的电压VCE和该电压随时间的变化。该电路运行的原理在编号为02851056的专利申请中进行了阐述,从而在本申请中将不再进行描述。 
驱动单元79能从获取电路84接收电压VCE的测量信息以及电压VCE随时间的变化的测量值,从而在切换时刻和稳态期间持续检测从计算机装置4接收的控制指令与每个功率晶体管12、14、16状态的一致性。 
外围逻辑单元82包括用于从获取电路84接收信号的时域滤波模块88、第一定时器90和第二定时器92、用于调节注入到功率晶体管12、14、16的栅极的电流曲线的单元94以及还有检测单元96。 
时域滤波模块88能以固定的时间间隔对电压VCE进行滤波以去除该电压中 表示寄生变量的信号。 
根据来自驱动单元79的命令,第一定时器90能测量10微秒数量级的时间。其适于从存储器80接收运行参数和控制参数。这些参数特别包括在每个功率晶体管12,14,16的栅极上的脉冲的最小容许持续时间P1、以及每个功率晶体管的最小饱和延迟P2,即两个切换命令之间的最小延迟。运行参数和控制参数的示例在图11中示出。 
根据来自驱动单元79的命令,第二定时器92能测量25ηs到几微秒的时间。它从存储器80接收需要被定时的参数。所述参数特别用于对开关的功率晶体管12、14、16的每个栅极注入电流Ig的时刻P3、P4、P5、电流脉冲P7的长度、以及调整时间P8进行定时。 
调整单元94能根据从存储器80接收的曲线P6或若干预定的电流曲线来使得功率晶体管12、14、16的供电电流曲线Ig1、Ig2、Ig3变化。电流曲线P6可以形成阶梯图案,如图10示出的那个那样,或者如图11示出的衰减指数。 
调整单元94适用于对控制电路26、28、30的电流发生器40和44进行控制。为了这个目的,它连接到多个数模转换器,它们自身连接到每个电流发生器40、44。 
检测单元96从驱动单元79接收命令以控制晶体管34、36、42和46的驱动单元。检测单元96确保这些MOS晶体管不恢复导通。此外,检测单元96用于在预定时刻P3、P4、P5触发电流Ig1、Ig2、Ig3到每个功率晶体管12、14、16的栅极的注入。 
存储在存储器80中的运行参数和控制参数具体包括在每个功率晶体管的栅极上的脉冲的最小容许持续时间P1、最小饱和延迟P2、到功率晶体管12、14、16的每个栅极的注入电流的时刻P3、P4、P5、以及栅极电流的减小曲线P6。 
控制装置24和控制电路26、28、30在考虑晶体管12、14、16的运行状态的同时提供对三个晶体管12、14、16组提供精确和快速的控制,在一个或多个这些功率晶体管出现故障时,控制装置24能建立紧急处理进程。 
功率晶体管12、14、16表现出从导通状态到非导通状态或从非导通状态到导通状态的转换的时刻上的差异。这些从一个状态到另一个的转换时刻的差异的出现是由于它们硅特性的轻微差别,以及它们在功率切换循环的位置而导致的。从而封装(pack)11A、11B、11C参数在制造上的不同以及切换循环的轻 微不对称在切换运行期间给并联封装(pack)带来了电流瞬间分布的不平衡。这就限制了在并联组件中封装(pack)全截止功率的使用。 
换句话说,开关的切换的第一晶体管必须承受比其他晶体管更高的瞬时电流,直到并联安装的其他晶体管完全导通。由于这个原因,有必要限制该转换器的标称切换电流,即由开关10切换的电流。 
在使用之前,对封装(pack)11A、11B、11C进行测试以精确测定它们之间的相对差异。电流Ig的触发时刻P3、P4、P5被确定为这些差异的函数。控制装置的检测单元96触发电流发生器40、44的导通和关断,以使得功率晶体管12、14、16组在同一时刻切换到如图11所示的导通状态,从而可以增加该转换器的标称电流。 
作为一种变型,电流发生器40、44可以由电压调节器和放大器实现。 
在现有技术的控制装置中,用来切换功率晶体管12、14、16的能量耗散在电阻器中,而在本发明中,该能量有利地被电容器50恢复。因此,启动器6消耗较少的能量并且控制电路26、28、30的元件不会发热因而不会损坏。 
换句话说,在对本发明控制电路中使用的功率晶体管栅极/发射极对进行驱动的原理提供了在启动功率晶体管时仅很小步长的功率消耗。这具有当电路26、28、30的栅极被启动时电路26、28、30消耗的能量除以系数10到50的效果。具体的,能量仅在步骤60和70期间消耗,并且没必要通过增加额外的外部电容器来人为地增加功率晶体管12、14、16的固有电容32以调节RC电路。 

Claims (19)

1.一种用于控制电力电子器件(12、14、16)断开和闭合的控制电路(26、28、30),所述电力电子器件(12、14、16)具有栅电极、发射极电极和集电极电极,其特征在于该控制电路包括H桥,该H桥包括:
第一垂直支路(33A),包括数字化控制的第一电流发生器(40)和第一开关(34),该第一开关(34)由第一中点(32A)从第一电流发生器(40)分开,该第一中点(32A)用于连接到该电力电子器件(12、14、16)的发射极电极;以及
第二垂直支路(33B),与第一垂直支路(33A)并联,该第二垂直支路(33B)包括数字化控制的第二电流发生器(44)和第二开关(36),该第二开关(36)由第二中点(32B)从第二电流发生器(44)分开,该第二中点(32B)用于连接到该电力电子器件(12、14、16)的栅电极;
第一电流发生器(40)适用于传送第一方向(F1)的供电电流(Ig)以供电给该电力电子器件(12、14、16)的栅电极;并且第二电流发生器(44)适用于传送第二方向(F2)的供电电流(Ig)以供电给该电力电子器件(12、14、16)的发射极电极,其中所述第二方向与所述第一方向相反。
2.根据权利要求1的控制电路(26、28、30),其中该H桥包括并联连接到第一电流发生器(40)的第三开关(42),以及并联连接到第二电流发生器(44)的第四开关(46),并且该控制电路(26、28、30)包括适用于供电给该H桥的电压源(57),所述电压源的一端连接到第一开关(34)和第二开关(36)之间,以及所述电压源的另一端连接到第一电流发生器(40)和第二电流发生器(44)之间。
3.根据权利要求2的控制电路(26、28、30),其中该电压源(57)包括电容器(50)。
4.根据权利要求2到3中任意一项的控制电路(26、28、30),其中所述第一开关(34)、第二开关(36)、第三开关(42)和第四开关(46)为MOS晶体管。
5.一种驱动根据权利要求1到4中任意一项的控制电路(26、28、30)的驱动方法,特征在于包括如下步骤(62),根据用于闭合该电力电子器件(12、14、16)的命令,第一电流发生器(40)传送供电电流(Ig),所述第二开关(36)处于在第一方向(F1)上的导通状态。
6.根据权利要求5的驱动方法,该方法包括用于将第二开关(36)设置到在所述第一方向(F1)上的导通状态,所述第一开关(34)处于在所述第一方向(F1)上的导通状态的初始步骤(60)。
7.根据权利要求5或6并且由根据权利要求2的控制电路执行的驱动方法,该方法包括用于以下操作的步骤(64):
将第三开关(42)设置到在所述第一方向(F1)上的导通状态,第二开关(36)处于在所述第一方向(F1)上的导通状态;和
由电压源(57)传送第一方向(F1)的电流脉冲。
8.根据权利要求5或6的驱动方法,该方法包括,根据断开该电力电子器件(12、14、16)的命令,第二电流发生器(44)传送供电电流(Ig)的步骤(70)。
9.根据权利要求8且由根据权利要求2的控制电路执行的驱动方法,该方法包括用于将第四开关(46)设置到在所述第二方向(F2)上的所述导通状态,所述第三开关(42)处于在所述第二方向(F2)上的导通状态的初始步骤(68)。
10.根据权利要求8且由根据权利要求2的控制电路执行的驱动方法,该方法包括用于进行以下操作的步骤(72):
将第一开关(34)和第四开关(46)设置到在相反的所述第二方向(F2)上的导通状态;以及
由该电压源(57)传送所述第二方向(F2)的电流脉冲。
11.根据权利要求7的驱动方法,其中,电压源包括电容器(50),用于由电压源(57)传送第一方向(F1)的该电流脉冲的步骤(64)由该电容器(50)的放电实现。
12.根据权利要求10所述的驱动方法,其中,电压源包括电容器(50),用于由该电压源(57)传送所述第二方向(F2)的电流脉冲的步骤(72)由该电容器(50)的放电实现。
13.根据权利要求5或6的驱动方法,其中用于传送供电电流(Ig)的步骤包括用于根据预定的曲线随着时间逐渐减小该供电电流(Ig)的步骤(62、72)。
14.一种用于控制根据权利要求2到4中任意一项的至少一个控制电路(26、28、30)的控制装置(24),该控制装置(24)适用于接收功率控制指令,以及根据功率控制指令来控制该控制电路(26、28、30)以断开和闭合至少一个电力电子器件(12、14、16),该控制装置(24)包括:
驱动单元(79),能够将功率控制指令转换为用于控制第一开关(34)、第二开关(36)、第三开关(42)和第四开关(46)的断开和/或闭合的信号和转换为用于控制该控制电路(26、28、30)的第一电流发生器(40)和第二电流发生器(44)的开启和或关闭的信号;
存储器(80),用于存储该电力电子器件(12、14、16)的运行参数(P1、P2、P3、P4、P5、P6、1P7、P8)、以及用于施加到该电力电子器件的栅电极和发射极电极的电流(Ig)的控制参数,所述存储器(80)能够被擦除和重写;以及
外围逻辑单元(82),能够从所述存储器(80)接收用于该供电电流(Ig)的控制参数和运行参数,该外围逻辑单元(82)能够根据接收到的运行参数和电流控制参数执行用于该驱动单元(79)的任务。
15.根据权利要求14的控制装置(24),该控制装置包括至少一个定时器(92、94),适用于对基于从存储器(80)接收到的运行参数和控制参数传送用于断开和/或闭合第一开关(34)、第二开关(36)、第三开关(42)和第四开关(46)的控制信号的时刻进行定时。
16.根据权利要求14或15的控制装置(24),该控制装置包括调整单元(94),适用于根据作为运行参数的预定曲线(P6)传送改变供电电流(Ig)的数字命令到数模转换器,以便控制第一电流发生器(40)和第二电流发生器(44)。
17.根据权利要求14或15的控制装置(24),该控制装置包括:
获取电路(84),用于获取与该电力电子器件(12、14、16)的集电极电极和发射极电极之间的电压(VCE)相关的信息,以及
时域滤波模块(88),用于对从该获取电路(84)获取的信息进行过滤,
该驱动单元(79)适用于基于从该时域滤波模块(88)过滤的信息确定电力电子器件(12、14、16)的状态,该驱动单元(79)还能控制功率控制指令和该电力电子器件(12、14、16)的状态之间的一致性。
18.一种启动器(6),包括:
根据权利要求14到17中任意一项的控制装置(24),以及
可擦除和可重写的闪存(23),所述闪存(23)配备有电接触,所述电接触适用于连接到计算机以接收控制参数和运行参数,所述闪存(23)连接到该控制装置(24)的存储器(80)以向其传送所述控制参数和所述运行参数。
19.一种组件,包括根据权利要求1到4中任意一项的控制电路(26、28、30)和用于控制该控制电路(26、28、30)的根据权利要求14到17中任意一项的控制装置(24)。
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