[发明专利]电压转换器臂

说明书

一种电压转换器臂(3)，包括：第一连接端子(B1)、第二连接端子(B2)和第三连接端子(B3)；由模拟控制信号控制的第一开关(Q1)，和第二开关(Q2)，该第一开关(Q1)和该第二开关(Q2)串联安装在第一连接端子(B1)和第二连接端子(B2)之间，且第三连接端子(B3)设置在该第一开关(Q1)和该第二开关(Q2)之间；以及控制单元，其配置为将模拟控制信号施加到第一开关(Q1)，该控制单元配置为在该开关(Q1)每次闭合时将以下控制序列施加到该开关：将控制信号的值从开关的断开值(Voff)增加到开关的接通值(Von)；将控制信号的值减小到中间值(Vin)，该中间值(Vin)介于接通值(Von)和断开值(Voff)之间；以及再次增加控制信号的值，特别是增加到开关的接通值(Von)。

技术领域

本发明涉及一种电压转换器臂。本发明尤其应用于汽车领域，用于例如在机动车辆的车载网络内的电能的静态转换。

背景技术

在转换器臂的特定环境中描述了本发明背后的问题，该转换器臂具有：

-第一、第二和第三连接端子，

-由模拟控制信号控制的两个开关，它们串联安装在第一和第二连接端子之间，第三连接端子串联安装在这两个开关之间，

-电容器，其与转换器臂并联安装在第一和第二连接端子之间。

每当开关中的一个在转换器臂的另一个开关断开之后接通时，就会出现LC电路，其由以下形成：与转换器臂并联的电容器、两个开关的杂散电感以及出现在已断开的开关的电平处的杂散电容。该杂散电容可能引起谐振，从而产生污染该转换器臂集成入的电路的高频谐波。除了开关断开的情况之外，当存在反向连接的二极管时，也会出现这种问题。

为了对抗这些高频谐波，已知可以求助于解决方案，比如增加缓冲器，该缓冲器包括与每个开关并联安装串联的电阻器和电容器。由于需要额外的部件，该解决方案成本高并且增加了转换器臂的体积。此外，该解决方案还会导致功率损耗。

此外，已知增加每个开关的切换时间以减少上文提到的LC电路的激励。该解决方案具有增加开关损耗的缺点。

需要防止在接通由来自转换器臂的模拟信号控制的开关时出现高频谐波，同时弥补上述已知解决方案的缺点。

发明内容

本发明的目的是响应该要求，并且在其一方面，借助于电压转换器臂实现这一点，该电压转换器臂包括：

-第一、第二和第三连接端子，

-由模拟控制信号控制的第一开关，和第二开关，这些第一和第二开关串联安装在第一和第二连接端子之间，且第三连接端子设置在这些第一和第二开关之间，以及

-控制单元，其配置为将模拟控制信号施加到第一开关，

该控制单元配置为在第一开关每次闭合时将以下控制序列施加到该开关：

-将控制信号的值特别是控制电压的值从开关的断开值增加到开关的接通值，以闭合开关，

-将控制信号的值特别是控制电压的值减小到中间值，该中间值介于接通值和断开值之间，以及

-再次增加控制信号的值，特别是控制电压的值，特别是增加到开关的接通值。

由于本发明，消除了部分或全部高频谐波，而不会降低转换器臂的开关性能。在每次第一开关接通时施加的控制序列期间减小控制信号的值使得该第一开关能够在其表现为电阻的其线性模式下操作。当电容器在第一和第二连接端子之间与转换器臂并联安装时，这种作为电阻的行为能够抑制在等效LC电路中发生的振荡。

控制信号例如是电压。例如是开关的端子中的两个之间的电压，例如是该开关的控制端子与其另一个端子之间的电压。当开关包括场效应晶体管时，它可以是栅-源电压。