[發明專利]控制在源與負載之間的電流

有效

• 申請號: 201210068161.5
• 申請日: 2012-03-15
• 公開（公告）號: CN102684140A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: G.德博伊;W.勒斯勒
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08;H03K17/722
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;盧江

技術領域

本發明涉及一種用于控制在能量源與負載之間的電流的方法，具體地涉及一種用于中斷和接通在能量源與負載之間的電流的方法。

背景技術

在諸多應用中（比如在具有轉換器控制的電機的傳動系中），在能量源（比如蓄電池或者電池）與負載之間的電流需要由開關控制。這一類型的開關常稱為主開關或者主切換模塊。公知將主切換模塊實施為如下繼電器，該繼電器是電磁操作的機械開關。

具體在應用于功率電路中時存在針對主切換模塊的一些要求：（a）在正常操作條件下時，主切換模塊有望提供低損耗操作，即使在高電流時仍然如此；（b）主切換模塊必須允許安全電流中斷，即安全過載斷開或者短路斷開；（c）當負載包括轉換器時，DC鏈路電容必須分別在接通功率電路或者傳動系時被充電。主切換模塊應當被配置成在傳動系正常操作（正?；蛘哂篮悴僮鞫鵁o故障）之前對DC鏈路電容預充電。

繼電器無論它們是應用于低功率還是高功率應用中都具有若干缺點。作為機電開關的繼電器包括具有固有慣性的移動部分。這一固有慣性引起在向繼電器施加切換命令時的時間與在繼電器實際切換時的時間之間的延遲。當短路在負載中出現時，短路電流的明顯增加可能在檢測到短路并且生成切換命令時的瞬間與在繼電器切換時的瞬間之間的延遲時間期間出現。然而存在其中短路電流的延遲中斷可能有害的應用。

關于短路安全繼電器（或者接觸器）的另一方面在于必須提供附加部件以便使它們電弧安全，從而致使那些繼電器非常昂貴、笨重并且相當龐大。

發明內容

以下呈現簡化的發明內容以便提供對本公開內容的一個或者多個方面的基本理解。這一發明內容并非廣泛概況而且并非旨在于標識本公開內容的重要或者關鍵要素、也并非刻劃其范圍。相反，發明內容的主要目的在于以簡化的形式呈現一些概念作為稍后呈現的更詳細描述的前序。

第一方面涉及一種用于控制在能量源與負載之間的電流的方法。根據本發明的一個例子，該方法包括提供在能量源與負載之間連接的切換模塊。切換模塊具有耦合到能量源的至少兩個輸入端子和耦合到負載的至少兩個輸出端子。至少一個電子開關耦合于輸入端子之一與輸出端子之一之間。當至少一個電流參數達到或者超過至少一個預定參數閾值時，通過關斷電子開關在能量源與負載之間中斷電流。

另外，公開一種用于接通在能量源與負載之間的電流的方法。根據本發明的一個例子，該方法包括提供在能量源與負載之間連接的切換模塊。切換模塊具有耦合到能量源的至少兩個輸入端子和耦合到負載的至少兩個輸出端子。至少一個電子開關耦合于輸入端子之一與輸出端子之一之間。測量在能量源與負載之間的電流的電流參數和在至少兩個輸出端子之間的電壓的電壓參數中的至少一個。在第一切換模式中操作該切換模塊，在該第一切換模式中至少一個半導體切換元件以脈沖方式在接通時段中接通而在關斷時段中關斷。隨后操作處于第二切換模式的切換模塊，以便至少一個半導體切換元件接通，使得它的接通時段的持續時間是在第一切換階段期間的接通時段的持續時間的至少十倍。

以下描述和附圖詳細闡述本發明的某些說明性方面和實施方式。這些表明其中可以采用該原理的各種方式中的僅少數方式。

附圖說明

可以參照以下附圖和對應描述來更好地理解本發明。圖中的部件未必按比例，反而著重于圖示本發明的原理。另外，在圖中相似參考標號表示對應部分。

圖1圖示了如下電路的電路圖，該電路具有能量源、負載和具有電子開關的切換模塊；

圖2圖示了電路的負載的實施例的電路圖；

圖3圖示了使用兩個晶體管來實施的切換模塊的電子開關的實施例的電路圖；

圖4圖示了另外包括兩個繼電器的圖3的主切換模塊的電路圖；并且

圖5通過時序圖的方式圖示了切換模塊的操作原理。

具體實施方式