[发明专利]用于使至少一个半导体开关运行的方法和电路装置、用于使电机运行的方法和变流器

说明书

公开了一种用于利用至少一个经过脉宽调制的驱动器信号（TS1，TS2）来运行至少一个半导体开关（HL1，HL2）的方法，其中数字数据（BF）以调制在所述经过脉宽调制的驱动器信号（TS1，TS2）上的方式来传输，所述数字数据（BF）包含关于用于使所述半导体开关（HL1，HL2）运行的测量变量和/或参考变量/控制变量和/或操纵变量的信息。

技术领域

本发明涉及一种用于利用至少一个经过脉宽调制的驱动器信号来运行至少一个半导体开关的方法以及电路装置。此外，本发明还涉及一种用于使具有所述的电路装置的电机运行的方法和变流器。

背景技术

带有多重的、尤其是三重的半桥电路的变流器、尤其是逆变器（Inverter）具有正电压侧的半导体开关和负电压侧的半导体开关，这些半导体开关由经过脉宽调制的驱动器信号交替地或彼此反向地接通和关断。由此，从直流电源中产生多相的、尤其是三相的交流电流（相电流），利用所述交流电流例如使电机运行。

为了更好地、尤其是损耗优化地和无故障地调节或控制电机，有帮助的是，根据变流器或电机的状态来调整交流电流或相电流。

发明内容

由此，本发明的任务在于指明了一种可能性，利用该可能性能够以简单且成本低廉的方式来调整交流电流或相电流，以适应于具有半导体开关的变流器的状态或要利用该变流器来使其运行的电机的状态，以致尤其是能够优化开关损耗并且能够避免开关故障。

该任务通过独立权利要求的主题来解决。有利的构建方案是从属权利要求的主题。

按照本发明的第一方面，提供了一种用于利用至少一个经过脉宽调制的驱动器信号来运行（尤其是调节或者控制）至少一个半导体开关的方法。按照该方法，在所述经过脉宽调制的驱动器信号被传输用于使所述半导体开关（例如变流器的半导体开关）运行之前，数字数据被调制在所述驱动器信号上。以被调制在驱动器信号上的方式来传输的数字数据包含关于用于使所述半导体开关运行的测量值、参考变量（Fuehrungsgroesse）/控制变量和/或操纵变量的信息。

经过脉宽调制的驱动器信号具有信号电平、信号周期持续时间并且因此具有信号频率以及占空比，它们可以根据半导体开关（例如变流器的半导体开关或要利用该半导体开关来使其运行的电机的半导体开关）的运行状态来设定。

数字数据以数字信号的形式或以位串的形式被调制在驱动器信号上。数字信号具有如下信号频率：所述信号频率为驱动器信号的信号频率的至少5倍、优选地至少10倍、尤其是至少100倍、特别是至少1000倍。

通过将数字信号调制在驱动器信号上，驱动器信号在一定程度上用作数字数据的载波信号。

不同于其中以被调制在“高频的”载波信号上的方式传输“低频的”数据信号的常规信号调制，在上述方法中，比较“高频的”数字信号以调制在相对于该数字信号“低频的”驱动器信号上的方式来传输。

数字数据可以包含关于测量变量的信息，所述测量变量例如可以是针对半导体开关的输出电流（负载段电流（Laststreckenstroeme））或针对相电流的测量值，或者是针对具有该半导体开关的变流器的中间电路电压的测量值。

此外，数字数据可以包含关于参考变量/控制变量的信息，参考值和/或控制值是用于带有半导体开关的变流器的控制/调节执行机构的输入变量的瞬时值。

此外，数字数据可以包含关于操纵变量的信息，所述操纵变量即在控制技术中和在调节技术中使用的执行机构的输出变量（设置（Stellung）），借助所述执行机构可以有针对性地介入控制段或调节对象中。

通过上述列出的信息作为数字信号以被调制在驱动器信号上的方式来传输，不用考虑如下数据连接：所述数据连接要不然为了传输所述信息而会是必需的，并且由此也不用考虑由于数据连接中的中断引起的可能的干扰。通过较少的数据连接又减小了变流器的复杂性，并且因此也减小了变流器的制造成本。