[发明专利]用于控制整流器的开关晶体管的方法

说明书

本发明涉及一种用于控制整流器的开关晶体管的方法。

现有技术

在最近几年中汽车中的电流消耗不断上升。为了使这种电流消耗的上升保持得尽可能小，人们试图提高相应的汽车的发电机的效率。

现在使用的汽车发电机一般设计成三相发电机。这种发电机的输出电压是三相交流电压，该电压被供给到整流器，整流器将三相交流电压转变成直流电压并且该直流电压被提供给相应的汽车的车载电网。

这种整流器具有三个相互并联设置的支路。它们各被分配发电机的一个相并且各具有一个由两个二极管组成的串联电路。该二极管中的一个是高边二极管(Highside-Diode)，各另一个二极管是低边二极管(Lowside-Diode)。

此外已知，为了减小损失功率用开关晶体管替代整流器的二极管。在此情况下最好使用场效应管(Mosfet)（金属氧化物半导体场效应晶体管）。但是此时存在问题，即场效应管必须在一个适合的时间点被接通和在另一个合适的时间点被切断。如果不在合适的时间点实施场效应管的这种开关，那么以不希望的方式产生损失功率。

控制场效应管的一个可能性在于，测量在相应的场效应管上的电压降，并且当该电压降是负的时，则控制（致动）该场效应管。该原理在起动场效应管的导通相期间是无问题的，因为在相应的场效应管的寄生二极管上的电压降是足够大的并且因此可以被很好地评价。在场效应管中的寄生二极管变成导通之前，场效应管可以被控制。相反，在场效应管的导通相中，在场效应管上的电压降非常小并且仅仅处于几个mV(毫伏)的范围中。如果在存在这样小的电压降情况下出现干扰，那么这可能导致相应的场效应管的不希望的和不受控制的断开。由此在场效应管中出现较高的损失功率并且场效应管以不希望的方式发热。

本发明的公开

相应地，一种具有权利要求1中给出的用于控制整流器的开关晶体管的方法具有优点，即在开关晶体管的接通时间期间出现的干扰不会导致相应的开关晶体管的不希望的断开。由此减小整流器的损失功率。该优点基本上由此实现，即在存在接通信号之后在一个预先确定的持续时间结束之后切断信号被提供，其中，该预先确定的持续时间在开关晶体管的每个控制周期中被重新确定。通过在每个控制周期中对实际可能的持续时间的这种确定，以有利的方式实现能够非常快速地对转速波动作出反应。如果转速变大并且由此测量的持续时间变小，那么下一个预先确定的持续时间被减小。如果由于过大的转速波动开关晶体管的具有可改变的时间间隔的接通时间大于测量的时间，也就是说正的电流流动通过开关晶体管，那么预先确定的持续时间的可改变的时间间隔被回置到零并且预先确定的持续时间的固定的时间间隔被相应地减小。

本发明的另外的优点从下面借助于附图对它的的说明中得出。附图中

图1显示了用于控制整流器的开关晶体管的装置的示意图和

图2显示了用于说明用于控制整流器的开关晶体管的方法的线图。

图1显示了用于控制整流器的开关晶体管的装置的示意图。在该示意图中示出汽车发电机1，该汽车发电机在它的输出端处提供相电压U1，U2和U3。这些相电压，其中各涉及交流电压，借助于整流器2被转换成直流电压，该直流电压被提供给汽车的车载电网使用。

整流器2总共具有六个开关晶体管3，4，5，6，7和8，它们在示出的实施例中各涉及一种场效应管。对该开关晶体管的控制借助于驱动器（驱动程序）9实施，该驱动器对在每个控制周期中在各合适的时间点向相应的开关晶体管的控制接头提供用于起动导通相的接通信号和用于结束导通相的切断信号。

场效应管3，4，5，6，7和8的每个都包含一个没有示出的寄生二极管。

按照本发明实施对场效应管的时间控制式的控制（致动）。在此情况下，作为用于启动时间测量的触发器，使用在相应的场效应管的寄生二极管处的电压降。该场效应管的切断在一个预先确定的时间之后进行，该时间在使用计时器下被确定并且在使用控制算法（调节规则系统）被这样地优化，在切断时间点在寄生二极管上还可以测量到足够大的电压，最好是其电压值大于等于400mV的电压。

由此，与现有技术不同，其中，在仍然导通的开关晶体管上存在非常小的电压降的情况下，其小于50mV，切断信号被确定，而以有利的方式实现了避免为了确定切断时间点对这样小的电压降的评价。因此在使用按照本发明的方法下，在相应的场效应管的接通时间期间出现的干扰不会导致相应的场效应管的不受控制的和不希望的断开。