CN104584406B - 开关dc‑dc转换器 - Google Patents
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Abstract
DC‑DC转换器(42)包括与变压器(54)串联连接的DC‑AC转换器(52)和AC‑DC转换器(56),DC‑AC转换器和AC‑DC转换器两者都包括半导体开关(58,62)。用于控制DC‑DC转换器(42)的方法包括以下步骤:确定DC‑DC‑转换器(42)的DC输入电压(82)和DC输出电压(84);基于DC输入电压(82)和DC输出电压(84)而确定开关条件(C)是否被满足;以及产生具有开关脉冲(140,142)的开关信号(98,100),以开关DC‑AC转换器(52)和AC‑DC转换器(56)中的至少一个的半导体开关(58,82),其中,当开关条件(C)未被满足时,阻止开关脉冲(140,142)的产生。
Description
技术领域
本发明涉及用于控制DC-DC转换器的方法、 DC-DC转换器的控制器和模块化转换器。
背景技术
电动列车或有轨电车可具有模块化转换器,模块化转换器包括多个转换器基元,转换器基元用AC输入电压产生DC输出电压,DC输出电压供应到列车上的其它电力装置,例如一个或多个电动马达。通常,从架空线路供应AC输入电压。
模块化转换器的转换器基元可包括谐振DC-DC转换器,其中,线路侧上的DC-AC转换器通过谐振变压器与马达侧上的AC-DC转换器连接。DC-AC转换器和AC-DC转换器两者都可为具有可控半导体开关的主动转换器。
例如, DC-DC转换器的半导体开关可按固定开关频率和50%工作循环开关。取决于通过模块化转换器的功率流的方向,开关DC-DC转换器的一级线路侧或二级马达侧的半导体开关。这可在半导体开关接通期间提供零电压开关(ZVS),以及在断开期间提供低电流开关。由于开关损耗取决于开关期间的电压和电流,所以这个开关策略可引起较小的开关损耗,并且因而以标称功率额定值高效率地进行DC-DC转换。
但是,当在低负载或无负载条件下使用此开关方法时,DC-DC转换器的开关损耗仍然大致相同,但传递的功率较少,并且因而效率降低。极端的情况下是无负载,这时DC-DC转换器不需要传递功率。但是,支持ZVS所需的循环电流会导致存在几乎等量的开关损耗。
发明内容
本发明的目标是提高DC-DC转换器在低负载或无负载条件下的效率。
此目标由独立权利要求的主题实现。另外的示例性实施例根据从属权利要求和以下描述是显而易见的。
本发明的一方面涉及用于控制DC-DC转换器的方法。DC-DC转换器可为模块化转换器的转换器基元的一部分,模块化转换器可用来对列车的电动马达供应功率。
根据本发明的实施例,DC-DC转换器包括与变压器和电容器串联连接的DC-AC(子)转换器和AC-DC(子)转换器,DC-AC转换器和AC-DC转换器两者都包括半导体开关。DC-DC转换器可为谐振转换器,变压器是谐振箱的一部分。
根据本发明的实施例,方法包括以下步骤:确定(或测量)DC-DC-转换器的DC输入电压和DC输出电压;基于DC输入电压和DC输出电压而确定开关条件是否被满足;以及产生具有开关脉冲的开关信号,以开关DC-AC转换器和AC-DC转换器中的至少一个的半导体开关,其中,当开关条件未被满足时,阻止开关脉冲的产生。
例如,开关信号可包括用于待开关的各个半导体开关的两电平开关信号。当信号断开时,半导体开关也断开。相反,当信号接通时,半导体开关也接通。开关脉冲可为开关信号的其中开关信号接通的部分。
在DC-DC转换器的两(第一和第二)侧上,可测量电压,并且可评价接收两个电压作为输入值的开关条件。当条件被满足时,可产生具有开关脉冲的开关信号。当条件未被满足时,可产生断开的开关信号。DC-DC转换器的第一侧可为输入侧或线路侧。DC-DC转换器的第二侧可为输出侧或马达侧。
开关条件可基于DC-DC转换器上的负载,其可直接或间接地影响开关条件。利用自适应控制方法,DC-DC转换器可在低负载或无负载条件下高能效地开关。
不是使模块化转换器内的DC-DC转换器以恒定频率开关,而是可基于DC-DC转换器的两侧上的DC电压,并且可选地基于DC-DC转换器电流而调节发送到DC-DC转换器的开关脉冲的数量和形状。
利用该控制方法,可在模块化转换器中实现处于不同功率额定值且不仅标称运行点下的高能效的开关策略。控制方法确保DC-DC转换器稳定地运行,即,可抵销DC电压相对于它们的基准值的偏离,使得在稳态运行中,保持两个DC电压之间的比。控制方法可双向地工作,即,可支持从第一侧到第二侧的功率流,反之亦然。此外,由于避免了转换器基元之间的连通,该控制方法可反映模块化转换器的模块化设计,而且可自己适应不同数量的转换器基元(使得在一个基元失效的情况下,维持转换器组件的可用性)。
根据本发明的实施例,开关信号包括规则开关脉冲,规则开关脉冲关于开关信号的周期有规律地开始的。规则开关脉冲可具有开关周期的一半的长度。例如,开关脉冲可在周期的0%处开始,以及在周期的50%处结束,或者在周期的50%处开始,以及在周期的100%处结束。
根据本发明的实施例,开关信号包括比规则开关脉冲更短的缩减开关脉冲。缩减开关脉冲可具有规则开关脉冲的一半长度。例如,缩减开关脉冲可在周期的25%处开始,以及在周期的50%处结束,或者在周期的75%处开始,以及在周期的100%处结束。
根据本发明的实施例,当从受阻开关信号转到不受阻开关信号时,产生缩减开关脉冲。在开关信号的不具有开关脉冲的部分(其中开关信号被阻挡)之后,一系列或一串开关脉冲可开始于缩减开关脉冲,后面可以是或可以不是至少一个规则开关脉冲。所有系列的开关脉冲都以缩减开关脉冲开始可为可行的。
根据本发明的实施例,开关信号包括用于开关一个子转换器的上部半导体开关的开关脉冲和用于开关该子转换器的下部半导体开关的开关脉冲。通常,两个半导体开关的开关脉冲彼此交替,即,当下部半导体开关断开时,上部半导体开关接通,反之亦然。
上部半导体开关的缩减开关脉冲的数量可等于下部半导体开关的缩减开关脉冲的数量,并且/或者上部半导体开关的全开关脉冲的数量可等于下部半导体开关的全开关脉冲的数量。照这样,两个半导体开关上的负载可平衡。
根据本发明的实施例,开关条件基于DC输入电压和DC输出电压的差。照这样,开关控制方法支持DC-DC转换器的第一和第二侧上的DC电压的平衡。
根据本发明的实施例,确定或测量通过DC-DC转换器的电流,例如DC输出电流。开关条件可基于电流和/或根据电流计算出的传递的功率。传递的功率可基于DC电压和对应的电流的乘积。
照这样,可实施用于DC-DC转换器的一系列全开关脉冲和缩减开关脉冲的开关脉冲产生控制方法。开关脉冲的产生可基于第一和第二DC电压,并且可选地基于模块化转换器所传递的功率。
根据本发明的实施例,方法进一步包括以下步骤:产生未经滤波的开关信号(例如用脉冲发生器);以及通过在开关条件未被满足时,阻挡未经滤波的开关信号来形成应用于半导体开关的开关信号(例如通过用脉冲滤波器进行滤波)。脉冲发生器可产生规则的、未经滤波的开关信号,脉冲滤波器对其进行滤波,当开关条件未被满足时,脉冲滤波器阻挡开关脉冲。
根据本发明的实施例,方法进一步包括以下步骤:用状态机阻挡未经滤波的开关信号,状态机具有至少一个无阻挡状态和至少一个阻挡状态,在无阻挡状态中,未经滤波信号未被阻挡,而在阻挡状态中,未经滤波的信号被阻挡;以及当开关条件未被满足时,使状态机从无阻挡状态过渡到阻挡状态,而在开关条件被满足时,使状态机从阻挡状态过渡到无阻挡状态。脉冲滤波器可包括内部状态机,内部状态机具有基于开关过渡的完成状况的状态过渡。
根据本发明的实施例,方法进一步包括以下步骤:当开关条件在未经滤波的开关信号的周期的中间处未被满足时,使状态机从第一无阻挡状态过渡到第一阻挡状态;当开关条件在周期的四分之三处被满足时,使状态机从第一阻挡状态过渡到第二无阻挡状态;当开关条件在周期结束时未被满足时,使状态机从第二无阻挡状态过渡到第二阻挡状态;以及当开关条件在周期的四分之一处被满足时,使状态机从第二阻挡状态过渡到第一无阻挡状态。
状态机可包括四个状态,它们交替地阻挡和不阻挡未经滤波的开关信号,使得对DC-DC转换器的一个子转换器的上部和下部半导体开关产生交替地缩减的开关脉冲。
本发明的另一方面涉及一种DC-DC转换器的控制器,其中,控制器适于执行上面和下面描述的方法。控制器可为与模块化转换器的转换器基元相关联的本地控制器或控制单元,或者控制器可为用于模块化转换器的主控制器,其适于控制模块化转换器的不止一个或所有转换器基元。
根据本发明的实施例,控制器包括用于产生未经滤波的开关信号的脉冲发生器;以及用于在开关条件未被满足时,阻挡未经滤波的开关信号的脉冲滤波器。
脉冲发生器可产生具有间歇脉冲(例如具有正常PWM型式)的未经滤波的开关信号。可在模块化转换器的正常模式(正常负载)运行期间使用未经滤波的开关信号。
脉冲滤波器可基于第一和第二DC电压的测得值或估计值和可选地基于传递的功率而消除或传递未经滤波的信号的开关脉冲。
本发明的另一方面涉及一种用于对至少一个电动马达供应DC输出电压的模块化转换器。例如,电动马达可为列车或有轨电车的马达。必须理解的是,上面和下面描述的方法的特征可为上面和下面描述的模块化转换器和控制器的特征,反之亦然。
根据本发明的实施例,转换器包括多个转换器基元,多个转换器基元在第一侧上串联连接且在第二侧上并联连接。转换器基元的第一侧可为输入侧或线路侧。转换器基元的第二侧可为输出侧或马达侧。
转换器基元可包括用于将第一侧AC电压转换成第一侧DC电压的AC-DC转换器,以及用于将第一侧DC电压转换成第二侧DC电压的DC-DC转换器。转换器进一步包括上面和下面描述的用于控制转换器基元的至少一个DC-DC转换器的控制器。
AC-DC转换器可为全桥或半桥转换器,其适于将第一侧AC电压转换成第一侧DC电压,反之亦然。DC-DC转换器可为谐振转换器,其适于将第一DC电压转换成第二DC电压,反之亦然。控制器或控制单元可产生开关信号,并且将开关信号提供给AC-DC转换器和DC-DC转换器。
根据本发明的实施例,模块化转换器包括本地控制器,各个本地控制器与转换器基元相关联,并且适于控制转换器基元的DC-DC转换器。可在本地基元控制器上针对各个转换器基元单独地实施控制方法。控制方法可产生用于单个转换器基元的DC-DC转换器的开关信号。
根据本发明的实施例,模块化转换器包括主控制器,主控制器适于控制转换器基元的至少两个DC-DC转换器。可在主控制器或中央控制器上针对若干转换器基元实施控制方法。控制方法可产生多个转换器基元的DC-DC转换器的开关信号。
必须理解的是,可通过使用上面和下面描述的控制方法来控制模块化转换器的转换器基元子集,而且可用不同的形式控制转换器基元的子集。
参照下文描述的实施例,本发明的这些和其它方面将是显而易见的且得到详细说明。
附图说明
将在下文参照示例性实施例来更详细地阐明本发明的主题,在附图中示出示例性实施例。
图1示意性地显示根据本发明的实施例的转换器。
图2示意性地显示根据本发明的实施例的控制器。
图3显示根据本发明的实施例的用于控制转换器的方法的流程图。
图4示意性地显示根据本发明的实施例的状态机。
图5显示根据本发明的实施例的开关信号。
图6显示根据本发明的实施例的转换器的开关损耗的示意图。
原则上,在图中对相同部件提供相同的参考符号。
具体实施方式
图1显示用于电动列车或有轨电车的转换器10。转换器具有输入12,输入12通过集电弓14与悬链线或架空线16连接,悬链线或架空线16对转换器10供应中压AC输入电压。转换器10具有接地点18,接地点18通过列车或有轨电车的轮子20将转换器10连接到地球22。
转换器10具有正DC输出24和负DC输出25,它们对列车或有轨电车的负载26供应大约1 kV的DC输出电压。负载26可包括电动DC马达、另一个转换器和/或辅助功率供应。大体上,转换器10是AC-DC转换器,其具有提供输入12和接地点18的AC侧32,以及提供输出相24、25的DC侧34。
转换器10具有模块化结构,并且包括多个(例如九个)四端子转换器基元36。转换器基元36在AC侧32上串联连接,即,在输入12和接地点18之间串联连接,并且在DC侧34上并联连接,即,与两个输出24、25并联连接。
仅详细显示了第一和最后一个转换器基元36。
各个转换器基元36包括短路开关38、AC-DC转换器40和DC-DC转换器42。
转换器基元36的短路开关38与其它转换器基元36的短路开关38串联连接,并且包括以相反的方向串联连接的两个功率半导体开关44。大体上,短路开关38可包括其它类型的开关,例如,机电开关。
AC-DC转换器40是有源前端,其具有连接成H形桥的功率半导体开关46。AC-DC转换器40和DC-DC转换器42通过DC链路连接,DC链路包括电容50。转换器基元36的DC-DC转换器42的输出与其它转换器基元36的DC-DC转换器42的输出并联连接。
DC-DC转换器42是谐振转换器,并且包括串联连接的第一侧谐振(子)转换器52、谐振箱或变压器54,以及第二侧谐振(子)转换器56。
第一侧谐振转换器52连接到链路50,并且包括串联连接的上部和下部功率半导体开关58。变压器54的一级侧的一个输入在两个功率半导体开关58连接之间。变压器54的一级侧的另一个输入通过电容器60连接到DC链路50的负侧上。
而且,第二侧谐振转换器56包括串联连接的上部和下部功率半导体开关62,它们与第二DC链路并联连接,第二DC链路具有串联连接的两个电容器64。变压器54的二级侧的一个输入连接在两个功率半导体开关62之间。变压器54的一级侧的另一个输入连接在电容器64之间。备选连接也是可行的。
所有功率半导体开关44、46、58、62可为IGBT。
各个转换器基元36包括本地控制器70,本地控制器70适于控制相应的转换器基元36的开关44、46、58、62。本地控制器70以通信的方式与主控制器72互连,主控制器72适于控制本地控制器70。
图2示意性地显示转换器基元36与控制器70、72。必须注意的是,上面和下面阐明和图4中显示的开关方法可由本地控制器70或主控制器72执行。
第一侧AC电压80通过AC-DC转换器40的合适的开关而转换成第一DC电压82。这个第一DC电压82由DC-DC转换器42转换成第二DC电压84。
图3显示用于控制图2中显示的转换器的方法的流程图。在步骤110中,在第一侧或线路侧上测量第一DC电压82,并且第一DC电压82输入到控制器70、72。而且在步骤110中,在第二侧或马达侧上测量第二DC电压84和第二DC电流86,并且第二DC电压84和第二电流86输入到控制器70、72。
取决于转换器10的运行模式(能量从第一DC链路50流到第二DC链路64、66中,反之亦然),第二DC电流86可为正或负。
控制器70、72包括脉冲发生器90,脉冲发生器90适于产生脉冲宽度调制式开关信号92、94。
在步骤112中,脉冲发生器90基于第二DC电流86而产生脉冲宽度调制式开关信号92,94。例如,脉冲发生器90产生具有恒定开关频率和50%工作循环的开关脉冲。
脉冲发生器90的输出开关信号92用于控制连接到第一、线路侧DC链路50上的第一侧谐振转换器52的上部和下部功率半导体开关58。脉冲发生器90的输出开关信号94用于控制连接到第二、马达侧DC链路64、66上的第二侧谐振转换器56的上部和下部功率半导体开关62。
取决于转换器10的运行模式,即,第二侧DC电流86的方向,脉冲发生器90可产生用于DC-DC转换器42的第一侧的上部和下部半导体58的间歇脉冲92,并且可通过产生合适的脉冲9来使DC-DC转换器42的第二侧的半导体62保持断开,反之亦然。
控制器70,72包括脉冲滤波器96,脉冲滤波器96接收来自脉冲发生器90的开关信号92、94,并且对其进行滤波。
在步骤114中,基于测得的第一DC电压82和第二DC电压84,并且可选地基于测得的第二DC电流86,脉冲滤波器96可减少开关脉冲的数量。
取决于第一DC电压82和第二DC电压84的值,脉冲滤波器96重复地在下者之间作决定:(1)使脉冲开关信号92、94通过,以及(2)消除脉冲开关信号92、94。可选地,决定还基于控制器10的能量流,例如通过将第二侧DC电流86考虑在内。
通过消除脉冲和对其进行滤波,脉冲滤波器96用开关信号92产生经滤波的开关信号98,以及用开关信号94产生经滤波的开关信号100,经滤波的开关信号98用于控制上部和下部功率半导体开关58,经滤波的开关信号100用于控制上部和下部功率半导体开关62。
图4显示状态机120,其可为脉冲滤波器96的一部分。
状态机120包括四个模式S1、S2、S3和S4。
在模式S1和S3中,开关信号92、94传送通过脉冲滤波器96。传送通过由“+”指示。
在模式S2和S4中,开关信号92、94被阻挡,并且可从开关信号92、94中消除开关脉冲。阻挡由“-”指示。在开关信号92、94被阻挡时,相应的功率半导体开关58、62断开,使得不发生开关损耗。
从一个模式转移到下一个模式的决定基于开关周期中的时间T,以及开关条件C。条件C可为测得信号的函数:第一侧DC电压UDC1,82、第二侧DC电压UDC2,84和可选地流过转换器10的电流IDC2,86。
关于这种开关条件C的示例可为第一侧和第二侧DC电压之间的差(或差的绝对值)UDC1- UDC2大于预先限定的阈值。
作为明确的示例,条件C可为
其中,k 1、k 2和k 3是适当的常数。条件C的左边的第一项取决于第一DC电压82和第二DC电压84的差。第二项取决于通过DC-DC转换器42的功率流。
还将关于图5来阐明状态机120,图5基于消除或缩减开关脉冲而显示了可能开关信号的示例。
上面的虚线和实线表示上部半导体58、62的开关信号92、94、98、100,并且下面的虚线和实线表示下部半导体58、62的开关信号92、94、98、100。
取决于转换器10的运行模式(能量流),虚线指示上部和下部半导体58的开关信号92,或者上部和下部半导体62的开关信号94。
也取决于转换器10的运行模式(能量流),实线指示上部和下部半导体58的开关信号98,或者上部和下部半导体62的开关信号100。
从虚线可看出,脉冲发生器90产生具有恒定开关频率的开关脉冲,恒定开关频率具有周期T和50%工作循环。
例如,上部半导体58、62的规则(全)开关脉冲140在T=0%时开始,相应的开关信号92、94接通(“1”),并且上部半导体开关成导通状态。规则开关脉冲140在T=50%时结束,相应的开关信号92、94断开(“0”),并且上部半导体开关成阻挡状态。下部半导体58、62的规则(全)开关脉冲142在T=50%时开始,并且在T=100%时结束。
由于用状态机120实施开关方法,所以缩减的半脉冲144也在上部半导体开关信号98和下部半导体开关信号100处交替地出现。由于使用了半脉冲144,针对谐振转换器42的谐振循环调节电流振荡是较快的,而且损耗较低。
此外,下部半导体的半脉冲144的数量等于上部半导体的半脉冲144的数量,并且上部和下部半导体开关传递等量能量。
半脉冲144启动脉冲串(一系列开关脉冲),或者它们可出现在脉冲串的中间。取决于通往脉冲滤波器96的输入,半脉冲144的后面是单个开关脉冲或者脉冲中断(其中信号92、94被阻挡)也是可行的。
当状态机120处于模式S1时,来自脉冲发生器90的开关信号92、94通过,并且在各个开关周期T的中间(T=50%)检查C。如果条件C未被满足(C=0),则状态机120转移到模式S2。
当状态机120处于模式S2时,来自脉冲发生器90的开关信号92、94被阻挡,并且在各个开关周期T的T=75%处检查C。如果条件C被满足(C=1),则状态机120转移到模式S3。
当状态机120处于模式S3时,来自脉冲发生器90的开关信号92、94通过,并且在各个开关周期T开始时(T =100%)检查C。如果条件C未被满足(C=0),则状态机120转移到模式S4。
当状态机120处于模式S4时,来自脉冲发生器90的开关信号92、94被阻挡,并且在各个开关周期T的T =25%处检查C。如果条件C被满足(C=1),则状态机120转移到模式S4。
图6显示未使用脉冲滤波器96的转换器10的开关损耗150和在使用脉冲滤波器96时的开关损耗152的示意性比较。在开关损耗150对于50%的工作循环运行几乎恒定时,对开关脉冲进行滤波使得能够有几乎与传输的功率P成比例的开关损耗152。因此,与50%工作循环方案相比,在低负载和无负载条件下使DC-DC转换器42保持高效率是可行的。
利用用于开关DC-DC转换器42的控制方法,可在低负载或无负载条件下实现较低的开关损耗,并且因而可与在具有较高负载的正常运行期间使用的PWM脉冲型式相比实现更高的效率。(在无负载条件下,脉冲滤波器96将一直停留在模式S2或S4中。)
对正常负载运行,控制方法会聚于正常PWM脉冲型式(50%的工作循环)运行。在不同控制策略之间不需要开关。(在正常条件下,脉冲滤波器96将一直停留在模式S1或S3中。)
可独立地控制模块化转换器10的各个转换器基元36的DC-DC转换器42,而不需要级间通信。
在一个转换器基元36失效的情况下,其它转换器基元36将通过提高其开关速率来进行补偿。这自动且立即进行,不需要额外的逻辑。
与现有解决办法相比,可以不需要额外的测量。例如,出于安全原因,可测量第一侧DC电压82。
在初始阶段中,DC-DC转换器42可能必须逐渐上升到定点作业。在达到定点作业之后,控制方法允许立即开始和停止开关脉冲,无需逐渐变化。
可将控制方法视为针对不同功率水平连续地调节开关策略。
虽然已经在图和前述描述中说明和描述了本发明,但应将这种说明和描述看作是说明性或示例性而非约束性的;本发明不限于公开的实施例。通过研究附图、公开和所附权利要求,在本领域中实践声明的发明的技术人员可理解和实现公开的实施例的其它变型。在权利要求中,用语“包括”不排除其它元件或步骤,而且冠词“一”或“一个”不排除复数。单个处理器或控制器或其它单元可实现权利要求中叙述的若干项目的功能。某些测量在互不相同的从属权利要求中叙述不表示不可利用这些测量的组合。不应将权利要求中的任何参考记号解释为限制范围。
Claims (15)
1.一种用于控制DC-DC转换器(42)的方法,用于提高所述DC-DC转换器(42)在低负载或无负载条件下使用的效率,
所述DC-DC转换器(42),其包括与变压器(54)串联连接的DC-AC转换器(52)和AC-DC转换器(56),所述DC-AC转换器和所述AC-DC转换器两者都包括半导体开关(58,62);
所述方法包括以下步骤:
确定所述DC-DC-转换器(42)的DC输入电压(82)和DC输出电压(84);
基于所述DC输入电压(82)和所述DC输出电压(84)而确定开关条件(C)是否被满足;
产生具有开关脉冲(140,142)的开关信号(98,100),以开关所述DC-AC转换器(52)和所述AC-DC转换器(56)中的至少一个的半导体开关(58,62),其中,当所述开关条件(C)未被满足时,阻止所述开关脉冲(140,142)的产生。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述开关信号(98,100)包括规则开关脉冲(140,142),其关于所述开关信号的周期(T)有规律地开始;以及/或者
所述规则开关脉冲(140,142)具有所述开关周期(T)的一半的长度。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
所述开关信号(98,100)包括比所述规则开关脉冲更短的缩减开关脉冲(144);以及/或者
所述缩减开关脉冲(144)具有所述规则开关脉冲的一半长度。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,
当从受阻开关信号转到不受阻开关信号时,产生缩减开关脉冲(144)。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法,其特征在于,
所述开关信号(98,100)包括用于开关上部半导体开关的开关脉冲(140)和用于开关下部半导体开关的开关脉冲(142);
用于所述上部半导体开关的缩减开关脉冲(144)的数量等于用于所述下部半导体开关的缩减开关脉冲的数量;以及/或者
用于所述上部半导体开关的全开关脉冲(144)的数量等于用于所述下部半导体开关的全开关脉冲的数量。
6.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法,其特征在于,
所述开关条件(C)基于所述DC输入电压(82)和所述DC输出电压(84)的差。
7.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法,其特征在于,
所述开关条件(C)基于电流(86)和/或传递的功率。
8.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括以下步骤:
产生未经滤波的开关信号(92,94);
通过在所述开关条件(C)未被满足时,阻挡所述未经滤波的开关信号,来形成应用于所述半导体开关(58,62)的开关信号(98,100)。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括以下步骤:
用状态机(120)来阻挡所述未经滤波的开关信号(92,94),所述状态机(120)具有至少一个无阻挡状态(S1,S3)和至少一个阻挡状态(S2,S4),在所述无阻挡状态(S1,S3)中,所述未经滤波的信号未受阻挡,而在所述阻挡状态(S2,S4)中,所述未经滤波的信号受阻挡;
当所述开关条件(C)未被满足时,使所述状态机(120)从无阻挡状态(S1,S3)过渡到阻挡状态(S2,S4),而当所述开关条件被满足时,使所述状态机从阻挡状态过渡到无阻挡状态。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括以下步骤:
当所述开关条件(C)在所述未经滤波的开关信号(92,94)的周期(7)的中间处未被满足时,使所述状态机(120)从第一无阻挡状态(S1)过渡到第一阻挡状态(S2);
当所述开关条件(C)在所述周期(7)的四分之三处被满足时,使所述状态机(120)从所述第一阻挡状态(S2)过渡到第二无阻挡状态(S3);
当所述开关条件(C)在所述周期(7)结束时未被满足时,使所述状态机(120)从所述第二无阻挡状态(S3)过渡到第二阻挡状态(S4);
当所述开关条件(C)在所述周期(7)的四分之一处被满足时,使所述状态机(120)从所述第二阻挡状态(S4)过渡到所述第一无阻挡状态(S1)。
11.一种DC-DC转换器(42)的控制器(70,72),其中,所述控制器适于执行权利要求1至10中的任一项所述的方法。
12.根据权利要求11所述的控制器(70,72),其特征在于,其包括:
用于产生未经滤波的开关信号(92,94)的脉冲发生器(90);
用于在所述开关条件(C)未被满足时,阻挡所述未经滤波的开关信号的脉冲滤波器(96)。
13.一种用于对至少一个电动马达(26)供应DC输出电压(84)的模块化转换器(10),
其中,所述模块化转换器(10)包括多个转换器基元(36),所述多个转换器基元(36)在第一侧上串联连接且在第二侧上连接;
其中,各个转换器基元(36)包括用于将第一侧AC电压(80)转换成第一侧DC电压(82)的AC-DC转换器(40),以及用于将所述第一侧DC电压(82)转换成第二侧DC电压(84)的DC-DC转换器(42);
其中,所述模块化转换器(10)包括根据权利要求11或12所述的控制器(70,72),其用于控制所述转换器基元(36)的DC-DC转换器(42)中的至少一个。
14.根据权利要求13所述的模块化转换器(10),其特征在于,
所述模块化转换器(10)包括本地控制器(70),各个本地控制器与转换器基元(36)相关联,并且适于控制所述转换器基元(36)的DC-DC转换器(42)。
15.根据权利要求13或14所述的模块化转换器(10),其特征在于,
所述模块化转换器(10)包括主控制器(72),所述主控制器(72)适于控制所述转换器基元(36)的至少两个DC-DC转换器(42)。
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