[发明专利]同步整流器的触发

说明书

本申请为申请号为200980137356.7、申请日为2009年9月25日的同名申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于将发电机产生的、用于触发（Ansteuern）整流元件的相电压整流的整流器桥式电路。

背景技术

整流器用于将交流电压转变为直流电压。已知的整流器在此通常以桥电路构建，其具有多个二极管作为整流元件。常见的构型是所谓的半桥或者全桥整流器。机动车三相发电机通常也包括桥式整流器用于为车载电网提供直流电压。整流器具有通过二极管的电阻和输出电流预先给定的损耗功率。该损耗功率通过电路技术措施（例如每个相并联连接多个二极管）只能不明显地被降低。因此已知的是，通过有源开关例如MOSFET晶体管来替代整流器二极管，由此可以明显降低损耗功率。然而，使用有源开关需要与相频率同步地触发开关。在此，开关的接通时刻和关断时刻特别关键。借助控制装置来触发开关在已知的整流器中比较复杂并且不精确。

发明内容

因此，本发明的任务是，借助简单的并且稳健的分析电子装置来实现带有半导体开关的整流器桥式电路，以及实现一种用于触发整流器桥式电路的开关的方法，其特别简单并且精确地工作并且可以在各种工作状态中起作用。

根据本发明，该任务通过在权利要求1中所述的特征来解决。本发明的其他扩展方案是从属权利要求的主题。本发明的主要思想在于，借助特性曲线族或者函数来计算相应开关的接通时间t_开关接通和/或开关的关断时间t_开关关断。特性曲线族或者函数在此使用机械特定的参数如转速ng或者转速ng和激励电流IE或者转速ng和激励电流IE和发电机电压UG或者转速ng和激励电流IE和转子的转角Phi作为输入量。作为附加的输入参数，可以使用转速和/或激励电流和/或发电机电压和/或转子的转速的变化。

当然，替代所说明的量也可以使用与它们成比例的其他的输入参数。作为例子，在此例如可以替代使用发电机转速ng而提出使用发电机的相的交流电压的频率或者不同相的接通时刻的时间间距。替代激励电流也可以使用发电机电流或者在一个相中的电流。

为了控制开关，设计了一种用于产生控制信号的装置，发电机的相电压、转速和/或激励电流和/或发电机电压和/或转子的转角被输送给所述装置，并且由此产生控制信号。开关的接通条件通过测量与开关并联的二极管的正向电压来确定。由此，对于整流元件得到相在最佳的“自然”换向时刻的换向。现在可以以所希望的方式将开关的关断时刻与该时刻相关。接通时刻的与正向电压相关的控制具有重要的优点，即其可以用逻辑电路特别简单地并且成本低廉地构建。

附图说明

下面借助附图示例性地进一步阐述本发明。其中：

图1a示出了通过带有爪极转子的用于机动车的交流电动发电机组的纵剖面图，

图1b示出了带有有源开关的桥式整流器的结构，

图2示出了以三角形连接的交流电动发电机组的三相实施形式，

图3示出了以五角星形连接的交流电动发电机组的五相实施形式，

图4示出了以七角钝星形连接的交流电动发电机组的七相实施形式，

图5a示出了相电压的原理上的变化曲线，

图5b示出了在根据本发明触发开关时相电流、开关电流和二极管电流以及者电压，

图6示出了在t开关关断上的调节，

图7示出了在t开关关断上的调节以及简化的特性曲线族，

图8示出了在t开关接通上的调节，

图9示出了在t开关关断上的调节。

具体实施方式

在图1a中示出了通过用于机动车的交流电动发电机组100的剖面图。该交流电动发电机组尤其是具有两件式的壳体113，其由第一端盖113.1和第二端盖113.2构成。端盖113.1和端盖113.2其中容纳带有圆环形的叠片组117的定子116，在叠片组的向内开放和轴向延伸的槽119中插入定子绕组118。环形定子116以其径向向内取向的表面包围电磁激励的转子120，该转子构建为爪极转子。转子120尤其是由两个爪极板122和123构成，在其外圆周上设置有分别在轴向方向上延伸的爪极指124和125。两个爪极板122和123在转子120中设置为使得其在轴向方向上延伸的爪极指124、125在转子120的圆周上彼此作为北极和南极交替。