稱接地的中間電路的橋式電路的組件的驅(qū)控系統(tǒng)。
[0017]該任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過(guò)如下描述的驅(qū)控電路來(lái)解決。優(yōu)選的實(shí)施方式在后文中進(jìn)行描述。
[0018]本發(fā)明描述了一種用于半橋電路的驅(qū)控系統(tǒng)，該驅(qū)控系統(tǒng)具有上級(jí)的控制裝置、接口電路和驅(qū)控電路，該驅(qū)控電路具有初級(jí)側(cè)的電路部分、帶初級(jí)側(cè)的參考電位的驅(qū)控邏輯電路和次級(jí)側(cè)的電路部分，該次級(jí)側(cè)的電路部分分別構(gòu)造有驅(qū)動(dòng)級(jí)，用以驅(qū)控具有對(duì)稱地在中性點(diǎn)處接地的中間電路、負(fù)和正的電壓接頭和多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)的半橋電路，其中，每個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)和配屬于其的驅(qū)動(dòng)級(jí)具有配屬的次級(jí)側(cè)的參考電位。在此，各有一驅(qū)控電平移位器分別將初級(jí)側(cè)的電路部分與相應(yīng)的次級(jí)側(cè)的電路部分連接，由此相應(yīng)的驅(qū)控電平移位器配屬于兩個(gè)電路部分。初級(jí)側(cè)的參考電位和下部的驅(qū)動(dòng)級(jí)的下部的次級(jí)側(cè)的參考電位相應(yīng)于負(fù)電壓接頭的電位。接口電平移位器將接口電路與驅(qū)控電路的驅(qū)控邏輯電路連接。上級(jí)的控制裝置和接口電路位于中性點(diǎn)的電位上。
[0019]下部的驅(qū)控電平移位器在此將驅(qū)控邏輯電路的驅(qū)控信號(hào)傳遞至下部的驅(qū)動(dòng)級(jí)，該下部的驅(qū)動(dòng)級(jí)又驅(qū)控半橋電路的下部的半導(dǎo)體開關(guān)。同樣的情況也適用于上部的半導(dǎo)體開關(guān)。
[0020]此外，至少有接口電路、接口電平移位器、驅(qū)控邏輯電路、下部的驅(qū)控電平移位器以及進(jìn)而下部的驅(qū)動(dòng)級(jí)單片地集成在HVIC中。特別有利的是，所有驅(qū)控電平移位器和所有驅(qū)動(dòng)級(jí)單片地集成。
[0021]在此有利的是，半橋電路構(gòu)造為兩或三電平逆變器。此外，在此優(yōu)選的是，下部的半導(dǎo)體開關(guān)與半橋電路的負(fù)電壓接頭連接，而上部的半導(dǎo)體開關(guān)與半橋電路的正電壓接頭連接。
[0022]此外優(yōu)選的是，半導(dǎo)體開關(guān)由具有反向并聯(lián)的續(xù)流二極管的至少一個(gè)功率晶體管，尤其是絕緣柵雙極晶體管(IGBT)構(gòu)成。在此，發(fā)射極的電位是相應(yīng)的絕緣柵雙極晶體管的參考電位。
[0023]此外可以優(yōu)選的是，每個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)都設(shè)有一個(gè)接口電平移位器。
[0024]也可以有利的是，至少一個(gè)接口電平移位器和/或驅(qū)控電平移位器構(gòu)造成用于單向傳遞配屬的信號(hào)，或者構(gòu)造成用于傳遞信號(hào)和配屬的反饋信號(hào)并因此提供雙向傳遞。
[0025]為此，至少一個(gè)接口電平移位器和/或驅(qū)控電平移位器可以由多個(gè)子電平移位器構(gòu)成，這些子電平移位器分別單向傳遞信號(hào)或反饋信號(hào)。
[0026]可以理解的是，本發(fā)明的不同的設(shè)計(jì)方案可以單個(gè)地或者以任意可能的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)以達(dá)到改進(jìn)。尤其地，之前提到并闡述的特征不依賴于是否它們?cè)谠摲椒ɑ蛑黝}的范圍內(nèi)被提到，不僅能在所說(shuō)明的組合中使用，而且也能在其他組合中或單獨(dú)使用，而不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0027]對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步闡述、有利的細(xì)節(jié)和特征由以下對(duì)根據(jù)本發(fā)明的布置的圖1至圖5所示的實(shí)施例或其中一部分的描述得到。其中:
[0028]圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于具有對(duì)稱接地的中間電路的半橋電路的、具有電流分尚的驅(qū)控系統(tǒng)；
[0029]圖2示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于具有非對(duì)稱接地的中間電路的半橋電路的、單片集成式的驅(qū)控系統(tǒng)；
[0030]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的用于具有對(duì)稱接地的中間電路的兩電平逆變器的第一驅(qū)控系統(tǒng)；
[0031]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的用于具有對(duì)稱接地的中間電路的兩電平逆變器的第二驅(qū)控系統(tǒng)；
[0032]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的用于具有對(duì)稱接地的中間電路的三電平逆變器的第三驅(qū)控系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有帶電流分離的驅(qū)控電路的驅(qū)控系統(tǒng)的電路圖，并且示出了能通過(guò)該驅(qū)控系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)控的半橋電路10，該半橋電路具有帶兩個(gè)中間電路電容器C1、C2的對(duì)稱接地的中間電路、正電壓接頭+DC和負(fù)電壓接頭-DC。中間電路電容器Cl、C2的共同的連接部，即中性節(jié)點(diǎn)N在此接地。該半橋電路10具有下部的所謂的下位半導(dǎo)體開關(guān)和上部的所謂的上位半導(dǎo)體開關(guān)，它們?cè)诖朔謩e構(gòu)造為具有反向并聯(lián)的二極管D1、D4的絕緣柵雙極晶體管Tl、T4。下位半導(dǎo)體開關(guān)以及進(jìn)而下位絕緣柵雙極晶體管Tl位于負(fù)電壓接頭-DC的電位上，而上位半導(dǎo)體開關(guān)以及進(jìn)而上位絕緣柵雙極晶體管T4位于半橋電路的交變電壓接頭AC的電位上。
[0034]驅(qū)控電路30具有初級(jí)側(cè)的電路部分4，該電路部分具有像上級(jí)的驅(qū)控裝置2那樣位于地電位上的驅(qū)控邏輯電路40。此外，驅(qū)控電路30具有電位分離環(huán)節(jié)51、54，用以在初級(jí)側(cè)的電路部分4與次級(jí)側(cè)的電路部分6、尤其是驅(qū)動(dòng)電路61、64之間進(jìn)行電流分離。驅(qū)動(dòng)電路61、64的參考電位610、640與配屬的絕緣柵雙極晶體管Tl、T4的發(fā)射極El、E4連接。電位分離環(huán)節(jié)51、54自身根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造為脈沖變壓器、光耦合器或光波導(dǎo)體。
[0035]圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造的具有在HVIC70上單片集成的驅(qū)控電路32的驅(qū)控系統(tǒng)的電路圖，并且示出了能通過(guò)該驅(qū)控系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)控的半橋電路12，該半橋電路具有非對(duì)稱接地的中間電路和中間電路電容器C3，該中間電路電容器與正電壓接頭+DC和負(fù)的且接地的電壓接頭-DC連接。該半橋電路12在其余方面原則上與根據(jù)圖1的半橋電路相同地構(gòu)建。
[0036]驅(qū)控電路32同樣類似于根據(jù)圖1的驅(qū)控電路構(gòu)建，但是在此，具有電流分離的電位分離環(huán)節(jié)通過(guò)驅(qū)控電平移位器來(lái)替代。上部的驅(qū)控電平移位器84在此必須克服相對(duì)于地最大為+DC的高電位差，并且構(gòu)造為高電壓(HV)電平移位器，而下部的驅(qū)控電平移位器81不必克服電位差或僅須克服幾伏特的小電位差，并且因此構(gòu)造為中等電壓(MV)電平移位器。
[0037]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)控系統(tǒng)的電路圖以及能通過(guò)該驅(qū)控系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)控的半橋電路10，該半橋電路構(gòu)造為具有對(duì)稱接地的中間電路的兩電平逆變器。驅(qū)控系統(tǒng)由上級(jí)的控制裝置2以及在HVIC 72中單片集成的接口電路90、兩個(gè)接口電平移位器91、94和驅(qū)控電路構(gòu)成，該驅(qū)控電路本身具有與根據(jù)圖2的驅(qū)控電路相同的組件。
[0038]上級(jí)的控制裝置2與接口電路90連接，并且該接口電路借助下部和上部的接口電平移位器91、94與驅(qū)控電路32連接，其中，接口電路90的參考電位900和上級(jí)的控制裝置2的參考電位200與對(duì)稱接地的中間電路的接地的中性節(jié)點(diǎn)N連接。初級(jí)側(cè)的部分電路4，尤其是驅(qū)控電路32的驅(qū)控邏輯電路40位于半橋電路10的負(fù)電壓接頭-DC的電位上。驅(qū)動(dòng)電路61、64的基本電位610、640與配屬的絕緣柵雙極晶體管T1、T4的相應(yīng)的發(fā)射極El、E4連接，并且因此與發(fā)射極的參考電位連接。
[0039]由上級(jí)的控制裝置2產(chǎn)生的、用于驅(qū)控半橋電路10的半導(dǎo)體開關(guān)的控制信號(hào)被接口電路90獲取，并且由接口電平移位器91、94傳遞至驅(qū)控電路32的初級(jí)側(cè)的電路部分4，在此是驅(qū)控邏輯電路40。驅(qū)控信號(hào)在那里被處理，并且經(jīng)由驅(qū)控電平移位器81、84傳遞至次級(jí)側(cè)的電路部分6的配屬的驅(qū)動(dòng)電路61、64，在那里被放大并輸送給相應(yīng)的絕緣柵雙極晶體管T1、T4。下部的驅(qū)動(dòng)電路61的參考電位610在此是下部的絕緣柵雙極晶體管Tl的發(fā)射極El上的電位。上部的驅(qū)動(dòng)電路64的參考電位640在此是上部的絕緣柵雙極晶體管Τ4的發(fā)射極Ε4上的電位。
[0040]在一方面是上級(jí)的電路2和接口電路90 (因此也是中性節(jié)點(diǎn)上)的參考電位200與另一方面是初級(jí)側(cè)的電路部分4的驅(qū)控邏輯電路40以及次級(jí)側(cè)的電路部分6的下部的驅(qū)動(dòng)級(jí)61 (因此也是負(fù)電壓接頭-DC)的參考電位之間的電位差相應(yīng)于具有下部的中間電路電容器Cl的下部的部分中間電路的電位差。因此，接口電平移位器91、94的抗電強(qiáng)度和在位于地電位上的接口電路90、驅(qū)控邏輯電路40與下部的驅(qū)動(dòng)級(jí)61之間的相對(duì)于地電位