CN110350766B - 用于开关的过电流检测电路和驱动电路 - Google Patents

Abstract

一种用于彼此并联连接的开关的过电流检测电路和驱动电路，针对各开关分别设置有感测检测器。每个感测检测器会对对应的一个开关的感测电压进行检测。每个开关的感测电压基于与流过对应的一个开关的电流相关联的感测电流。参数计算器基于由各个感测检测器计算出的感测电压而计算出不易受到流过各个开关的电流之间的不平衡影响的判断参数。判断器对判断参数的值是否高于过电流阈值进行判断，并且当判断出判断参数的值高于过电流阈值时，判断为过电流正在流过至少一个开关。

Description

用于开关的过电流检测电路和驱动电路

技术领域

本公开涉及一种用于开关的过电流检测电路和驱动电路。

背景技术

例如，日本专利申请公布第2015-104208号公开了用于诸如IGBT之类的并联连接的开关的这种过电流检测电路。具体地，公布的专利文献中公开的过电流检测电路具有感测检测器和判断器。上述感测检测器设置成用于各个开关。每个感测检测器均根据从对应的一个开关流出的微小电流对感测电压进行检测，该微小电流与流过对应的一个开关的电流相关。

判断器构造成对各个开关的感测电压中的至少一个是否高于预定的过电流阈值进行判断，并且当判断为上述至少一个感测电压高于预定的过电流阈值时，判断为过电流正在流过对应于上述至少一个感测电压的至少一个开关。

发明内容

这些开关通常具有相同的规格。不幸的是，由于例如各个开关的个体差异，流过各个接通状态的开关的电流存在变动。电流变动称为电流不平衡。电流不平衡可能导致特定电流流过接通状态开关所包括的至少一个接通状态的开关。特定电流的值高于通过把流过所有接通状态的开关的电流之和除以接通状态的开关的数量而获得的平均值。这可能导致至少一个接通状态的开关被错误地判断成为有过电流流过的开关。

为了解决这种错误的判断，当不是过电流的电流单独地流过并联连接的开关中的每一个时，必须将所有电流中的最大的电流设定作为过电流阈值。

遗憾的是，除非流过至少一个开关的实际电流值高于被设定为最大电流的过电流阈值，否则可能难以判断过电流正在流过至少一个开关。这将导致至少一个开关的可靠性劣化。

从这个观点来看，本公开的一个方面旨在提供一种用于开关的过电流检测电路和驱动电路，每个过电流检测电路均能够防止每个开关的可靠性的劣化。

根据本公开的第一示例性方面，提供了一种用于彼此并联连接的多个开关的过电流检测电路。过电流检测电路具有分别设置成用于开关的多个感测检测器。每个感测检测器被构造成对对应的一个开关的感测电压进行检测。每个开关的感测电压基于与流过对应的一个开关的电流相关联的感测电流。过电流检测电路具有参数计算器，该参数计算器构造成基于由各个感测检测器计算出的感测电压而计算出不易受到流过各个开关的电流之间的不均衡影响的判断参数。过电流检测电路具有判断器，该判断器构造成对判断参数的值是否高于过电流阈值进行判断；并且当判断出判断参数的值高于过电流阈值时，判断为过电流正在流过至少一个开关。

根据本公开的第二示例性方面，提供了一种用于多个开关的过电流检测电路，这些开关彼此并联连接并且每个开关均具有控制端子。驱动电路具有充放电单元，该充放电单元被构造成对开关的控制端子充电由此使开关接通，并且被构造成使开关的控制端子放电以使开关断开。驱动电路具有分别设置成用于开关的多个感测检测器。每个感测检测器被构造成对对应的一个开关的感测电压进行检测。每个开关的感测电压基于与流过对应的一个开关的电流相关联的感测电流。驱动电路具有参数计算器，该参数计算器构造成基于由各个感测检测器计算出的感测电压而计算出不易受到流过各个开关的电流之间的不均衡影响的判断参数。驱动电路具有判断器，该判断器构造成在所述开关接通期间，对判断参数的值是否高于过电流阈值进行判断；并且当判断出判断参数的值高于过电流阈值时，判断为过电流正在流过至少一个开关。驱动电路具有故障安全单元，该故障安全单元被构造成当因判断出判断参数的值高于过电流阈值而判断为过电流正在流过至少一个所述开关时，使每个开关的控制端子放电。

与判断参数受到流过各个开关的电流之间的不平衡的情况相比，不易受到流过第一示例性方面和第二示例性方面中的每一个的各个开关的电流之间的不平衡的影响的判断参数能使过电流阈值被设定得更小。因此，当判断参数的值高于过电流阈值时，这降低了流过一个开关的实际电流值，进而防止了一个开关的可靠性的降低。

附图说明

参照附图，本公开的其它方面将从实施例的以下说明中变得明确，其中：

图1是示意性地表示根据本公开的第一实施例的、用于旋转电机的控制系统的总体结构的示例的电路图；

图2是示意性地示出图1所示的各个开关单元的驱动电路的结构的示例的电路图；

图3是示意性地示出如何导致电流不平衡的图；

图4的A至图4的C是示意性地示出每个开关的集电极-射极电压、驱动信号以及每个开关的感测电压如何随时间变化的联合时序图；

图5是示意性地示出图2所示的驱动控制器实施的开关控制例程的流程图；

图6是示意性地示出了根据本公开第二实施例的用于每个开关单元的驱动电路的结构的示例的电路图；

图7是示意性地示出了根据本公开第三实施例的用于每个开关单元的驱动电路的结构的示例的电路图；

图8是示意性地示出第三实施方式所获得的技术效果的图表；

图9是示意性地示出了根据本公开第四实施例的用于每个开关单元的驱动电路的结构的示例的电路图；

图10是示意性地示出了根据本公开第五实施例的用于每个开关单元的驱动电路的结构的示例的电路图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本公开的各实施例。在实施例中，省略或简化了实施例之间分配有相同的附图标记的相同的部分以避免重复描述。

第一实施例

下面参照图1至图5来描述本公开的第一实施例。第一实施例示出了例如用于旋转电机30的、作为控制系统CS的部件的过电流检测电路。

参照图1，控制系统CS具有用作直流(DC)电源的电池10、用作电力转换器的逆变器20、旋转电机30以及控制装置40。

旋转电机30经由逆变器20电连接到电池10。第一实施例使用永磁同步三相旋转电机作为旋转电机30。特别地，旋转电机30包括：具有永磁体的转子；以及具有定子铁芯和三相定子线圈31的定子。特别地，旋转电机30能够基于转子的永磁体与由定子的三相定子线圈31产生的旋转磁场之间的磁相互作用使具有永磁体的转子旋转。每一个三相定子线圈31均具有相对的第一端部和第二端部。定子可以构造成使得每一个三相定子线圈31以集中的或分布的构造卷绕在定子铁芯中和定子铁芯周围。

控制系统CS还具有与电池10并联连接并位于电池10与逆变器20之间的平滑电容器11，该平滑电容器11包括定位成彼此面对的第一电极和第二电极。

逆变器20具有三(UVW)相上臂开关单元SUU和三(UVW)相下臂开关单元SLU。每相的上臂开关单元SUU包括彼此并联连接的第一开关SWA和第二开关SWB，类似地，下臂开关单元SLU包括彼此并联连接的第一开关SWA和第二开关SWB。

每相的上臂开关单元SUU的第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个均具有高侧端子和低侧端子，并且每相的下臂开关单元SLU的第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个也均具有高侧端子和低侧端子。

每相的上臂开关单元SUU的第一开关SWA和第二开关SWB的高侧端子设置有共同的高侧端子，并且，上臂开关单元SUU的共同的高侧端子连接到平滑电容器11的第一电极。

每相的下臂开关单元SLU的第一开关SWA和第二开关SWB的高侧端子也设置有共同的高侧端子。

每相的上臂开关单元SUU的第一开关SWA和第二开关SWB的低侧端子设置有共同的低侧端子，并且，上臂开关单元SUU的共同的低侧端子连接到下臂开关单元SLU的共同的高侧端子。

每相的下臂开关单元SLU的第一开关SWA和第二开关SWB的低侧端子设置有共同的低侧端子，并且，下臂开关单元SLU的共同的低侧端子连接到平滑电容器11的第二电极。

U相的上臂开关单元SUU与下臂开关单元SLU之间的连接点连接到U相定子线圈31的第一端部。类似地，V相的上臂开关单元SUU与下臂开关单元SLU之间的连接点连接到V相定子线圈31的第一端部，且W相的上臂开关单元SUU与下臂开关单元SLU之间的连接点连接到W相定子线圈31的第一端部。U相、V相、W相的线圈31的第二端部以例如星形构造连接到共同的接头、即中性点。

第一实施例使用电压控制的半导体开关，更具体地使用硅(Si)IGBT，以用于相应的开关SWA和SWB。也就是说，第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个的高侧端子均是集电极，且第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个的低侧端子均是射极。每个上臂开关单元具有反向并联连接到对应的第一开关SWA和第二开关SWB的第一、第二回扫二极管、即续流二极管FDA和FDB。类似地，每个下臂开关单元具有反向并联连接到对应的第一开关SWA和第二开关SWB的第一、第二回扫二极管、即续流二极管FDA和FDB。

逆变器20还具有为各个开关单元SUU和SLU设置的驱动电路Dr.每个驱动电路Dr在控制装置40的控制下可操作地使对应的开关单元的对应的开关SWA和SWB接通或断开。

控制装置40使得每个驱动电路Dr交替接通：

(1).每相的上臂开关单元SUU的成组的第一开关SWA和第二开关SWB；

(2).对应相的下臂开关单元SLU的成组的第一开关SWA和第二开关SWB。

开关SWA和SWB的这种切换操作使得旋转电机30的诸如扭矩之类的受控变量与指令值或请求值匹配。

具体地，控制装置40周期性地产生接通指令或断开指令作为每个开关单元的驱动信号G，并且周期性地将驱动信号G的接通指令或断开指令发送到对应的开关单元的每个驱动电路Dr；接通指令具有逻辑高电平(H)，并指示每个驱动电路Dr将对应的开关单元的第一开关SWA和第二开关SWB接通，并且断开指令具有逻辑低电平(L)，并指示每个驱动电路Dr将对应的开关单元的第一开关SWA和第二开关SWB断开。

每个驱动电路Dr接收对应的驱动信号G，并根据对应的驱动信号G将对应的开关单元的第一开关SWA和第二开关SWB接通或断开。具体地，根据第一实施例的每个驱动电路Dr根据对应的驱动信号G同步地将对应的开关单元的第一开关SWA和第二开关SWB接通或断开。

接下来，下面参考图2描述对应的开关单元的每个驱动电路Dr的结构的示例。各个开关单元SUU和SLU的驱动电路Dr基本上具有共同的结构。因此，下面描述作为典型示例的U相上臂开关单元SUU的驱动电路Dr的结构。

参考图2，驱动电路Dr具有恒压电源50、驱动控制器51、充电开关52、放电开关53、第一栅极电阻器54A以及第二栅极电阻器54B。驱动电路Dr还具有第一感测电阻器55A、第二感测电阻器55B、均衡电路60、第一比较器70A、第二比较器70B、第一电源71A以及第二电源71B。

第一实施例使用PNP晶体管作为充电开关52，并使用NPN晶体管作为放电开关53。

电阻器54A、54B、55A、55B中的每一个均具有相对的第一端部和第二端部。

恒压电源50连接到充电开关52的射极，并且充电开关52的集电极连接到第一电阻器54A和第二电阻器54B中的每一个的第一端部。第一开关SWA的栅极连接到第一电阻器54A的第二端部，且第二开关SWB的栅极连接到第二电阻器54B的第二端部。

放电开关53的集电极连接到充电开关52和放电开关53中的每一个的第一端部。放电开关53的射极经由共同信号地线连接到第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个的射极。

第一开关SWA具有供微小电流、即感测电流流过的第一感测端子StA，感测电流与流过第一开关SWA的集电极电流相关联。第一感测端子StA连接到第一感测电阻器55A的第一端部，并且第一感测电阻器55A的第二端部经由共同信号地线连接到第一开关SWA的射极。

当感测电流流过第一感测端子StA和第一感测电阻器55A时，会发生第一感测电阻器55A两端的电压降。因此，第一感测电阻器55A的第一端部处的被称为第一感测电压VsA的电压用作例如与流过第一开关SWA的集电极电流的大小相关的电状态参数，上述第一感测电压VsA是相对于第一开关SWA的射极处的电位。第一开关SWA的射极的电位设定为零，并且当第一感测电阻器55A的第一端部的电位高于射极电位时，第一感测电压VsA被定义为具有正电位。第一感测电阻器55A的第一端部连接到均衡电路60，使得第一感测电压VsA被供给到均衡电路60。注意，第一感测电阻器55A用作例如设置成用于第一开关SWA的感测检测器。

类似地，第二开关SWB具有供微小电流、即感测电流流过的第二感测端子StB，感测电流与流过第二开关SWB的集电极电流相关联。第二感测端子StB连接到第二感测电阻器55B的第一端部，并且第二感测电阻器55B的第二端部经由共同信号地线连接到第二开关SWB的射极。

当感测电流流过第二感测端子StB和第二感测电阻器55B时，会发生第二感测电阻器55B两端的电压降。因此，第二感测电阻器55B的第一端部处的被称为第二感测电压VsB的电压用作例如与流过第二开关SWB的集电极电流的大小相关的电状态参数，上述第二感测电压VsB是相对于第二开关SWB的射极处的电位。第二开关SWB的射极的电位设定为零，并且当第二感测电阻器55B的第一端部的电位高于射极电位时，第二感测电压VsB被定义为具有正电位。第二感测电阻器55B的第一端部连接到均衡电路60，使得第二感测电压VsB被供给到均衡电路60。注意，第二感测电阻器55B用作例如设置成用于第二开关SWB的感测检测器。

如上所述，第一感测电压VsA和第二感测电压VsB被输入到均衡电路60。

均衡电路60被构造成计算出第一感测电压VsA和第二感测电压VsB的平均值以作为感测平均值Vave。感测平均值Vave对应于例如判断电压。根据第一实施例的均衡电路60根据以下等式执行第一感测电压VsA和第二感测电压VsB的算术平均，由此计算感测平均值Vave：Vave＝(VsA+VsB)/2。也就是说，均衡电路60计算出第一感测电压VsA和第二感测电压VsB之和，并且将第一感测电压VsA和第二感测电压VsB之和除以感测电压VsA和VsB的数量、即2，进而计算感测平均值Vave

第一比较器70A和第二比较器70B中的每一个均具有非反相输入端子、反相输入端子以及输出端子。

感测平均值Vave从均衡电路60发送到第一比较器70A和第二比较器70B中的每一个的非反相输入端子。将第一电源71A的输出电压输入到第一比较器70A的反相输入端子以作为过电流阈值OC，该过电流阈值OC被设定为当第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个的额定电流流过第一开关SWA时产生的第一开关SWA的限制感测电压。

类似地，将第二电源71B的输出电压输入到第二比较器70B的反相输入端子以作为短路阈值SC，该短路阈值SC被设定为高于过电流阈值OC的电压值。

第一比较器70A被构造成将第一感测电压VsA与过电流阈值OC进行比较，并将输出信号Sgoc输出，

(1)当第一感测电压VsA低于过电流阈值OC时，该输出信号Sgoc具有逻辑低电平(L)；或者

(2)当第一感测电压VsA等于或高于过电流阈值OC时，该输出信号Sgoc具有逻辑高电平(H)。

第一比较器70A的输出信号Sgoc从第一比较器70A发送到驱动控制器51。

类似地，第二比较器70B被构造成将第二感测电压VsB与短路阈值SC进行比较，并将输出信号Sgsc输出，

(1)当第二感测电压VsB低于短路阈值SC时，该输出信号Sgsc具有逻辑低电平；或者

(2)当第二感测电压VsB等于或高于短路阈值SC时，该输出信号Sgsc具有逻辑高电平。

第二比较器70B的输出信号Sgsc从第二比较器70B发送到驱动控制器51。

驱动控制器50被构造成根据来自控制器100的目标开关SW的栅极驱动电压G来对第一至第三开关T1、T2、T3中的每一个的接通/断开切换操作进行控制。

驱动控制器51基于从恒压电源供给的输出电压进行操作。驱动控制器51具有例如用于计时的硬件或软件计时器TI。

驱动控制器51被构造成根据从控制装置40发送出的驱动信号G对充电开关52和放电开关53中的每一个的接通/断开切换操作进行控制。驱动控制器51包括例如具有诸如CPU之类的处理器、存储器以及外围电路的计算机。由驱动控制器100提供的所有功能中的至少一部分功能能够由至少一个处理器实现；上述至少一个处理器可以包括：

(1)至少一个编程处理单元、即至少一个编程逻辑电路和至少一个存储器的组合，所述存储器具有使所述至少一个编程逻辑电路实现所有功能的软件；

(2)至少一个实现所有功能的硬连线逻辑电路；

(3)至少一个实现所有功能的硬连线逻辑和编程逻辑混合电路。

驱动控制器51对从控制装置40发送出的驱动信号G是接通指令还是断开指令进行判断。

当判断为从控制装置40发送的驱动信号G是接通指令时，驱动控制器51执行充电任务，由此接通充电开关52并且断开放电开关53。该充电任务使恒压电源50将充电电流经由第一电阻器54A和第二电阻器54B中对应的一个输出到第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个的栅极，导致在第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个处的栅极电压上升到等于或高于阈值电压Vth。这导致第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个从断开状态同步地切换到接通状态，能使电流从第一开关SWA和第二开关SWB的对应一个的集电极流到射极。

否则，当判断为从控制装置40发送的驱动信号G是断开指令时，驱动控制器51执行放电任务，由此断开充电开关52并且接通放电开关53。该放电任务使得第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个的栅极均经由放电开关53连接到共同信号地线，使放电电流从第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个的栅极流到共同信号地线。这导致第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个处的栅极电压下降到低于阈值电压Vth。这导致第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个从接通状态同步地切换到断开状态。

第一开关SWA和第二开关SWB处于接通状态时，即使第一开关SWA和第二开关SWB具有相同的规格，在第一开关SWA和第二开关SWB之间也可能存在电流不平衡。电流不平衡表示流过第一开关SWA的集电极电流不等于流过第二开关SWB的集电极电流。

例如，即使第一开关SWA的设计接通电阻值设定为与第二开关SWB的设计接通电阻值相同，因第一开关SWA和第二开关SWB的个体差异，第一开关SWA的实际接通电阻值可能不同于第二开关SWB的实际接通电阻值。这可能导致第一开关SWA与第二开关SWB之间的电流不平衡。

第一开关SWA与第二开关SWB之间的电流不平衡可能使得高于参考电流的电流流过第一开关SWA和第二开关SWB中的一个，参考电流表示通过将流过对应的第一开关SWA和第二开关SWB的集电极电流的总值除以2而获得的电流值。

图3示意性地示出了以下情况：

(1)被称为ISA的流过第一开关SWA的集电极电流大于被称为ISB的流过第二开关SWB的集电极电流；

(2)集电极电流ISA和ISB之和变为最大值Imax。

注意，最大值Imax可以通过例如将开关SWA和开关SWB中的每一个的额定电流乘以2来获得。

图3还以附图标记VA示意性地示出了第一感测电压VsA的值，该第一感测电压VsA的值对应于流过第一开关SWA的集电极电流的值IA，并且还以附图标记VB示意性地示出了第二感测电压VsB的值，该第二感测电压VsB的值对应于流过第二开关SWB的集电极电流的值IB。

在流过各个开关SWA和SWB的集电极电流之和等于或小于2与最大值Imax的乘积的情况下，需要将过电流阈值OC设定为比第一感测电压VsA的值VA高的值，以防止错误判断为过电流正在流过第一开关SWA。

遗憾的是，除非第一感测电压VsA的实际测量值高于被设为最大值Imax的过电流阈值OC，否则上述设定将使得难以判断出过电流正在流过第一开关SWA。这将导致第一开关SWA的可靠性劣化。

从这个观点出发，驱动电路Dr设置有均衡电路60，该均衡电路60计算出第一感测电压VsA和第二感测电压VsB之和，并将第一感测电压VsA和第二感测电压VsB之和除以2，进而计算感测平均值Vave。这能使待设定为过电流阈值OC的感测平均值Vave低于值VA的常规的过电流阈值(参见图3)，导致电流不平衡的不利影响的减小。

接下来，以下对判断是否存在与第一开关SWA、第二开关SWB相关联的过电流或短路故障的方法进行描述。注意，如上所述，过电流例如表示流过第一开关和第二开关中的至少一个的电流高于过电流阈值OC的情况。另外，短路故障例如表示因同一相的上臂开关单元和下臂开关单元同时接通的上臂短路和下臂短路而使得流过第一开关和第二开关中的至少一个的电流高于短路阈值SC的情况。

图4的A示意性地示出了第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个的、简称为集电极电压Vce的集电极-射极电压如何随时间变化，图4的B示意性地示出了输入到驱动控制器51的驱动信号G如何随时间变化，并且图4的C示意性地示出了在图4的C中简称为Vse的第一感测电压VsA和第二感测电压VsB中的每一个如何随时间变化。注意，图4的A至图4的C示出了第一开关SWA和第二开关SWB中没有过电流故障和短路故障的情况。

在驱动信号G为接通指令期间，在从驱动信号G切换到接通指令的时刻t1起经过第一屏蔽时间段(英文：mask period)Tmsk1的时刻t2，驱动控制器51对第二比较器70B的输出信号Sgsc是否为逻辑高电平进行判断。当在时刻t2判断为第二比较器70B的输出信号Sgsc是逻辑高电平时，驱动控制器51判断为与第一开关SWA及第二开关SWB相关联的短路故障已经发生。

以下对驱动控制器51为什么在从时刻t1起经过第一屏蔽时间段Tmsk1的时刻t2对第二比较器70B的输出信号Sgsc是否为逻辑高电平进行判断的原因进行描述。

具体地，当在时刻t1把第一开关SWA和第二开关SWB从断开状态切换到接通状态时，因例如对应的回扫二极管FDA和FDB中的至少一个的恢复，噪波信号可能临时叠加在第一感测电压VsA和第二感测电压VsB中的至少一个上。从这个观点来看，驱动控制器51在从时刻t1起经过第一屏蔽时间段Tmsk1之后对第二比较器70B的输出信号Sgsc是否是逻辑高电平进行判断；第一屏蔽时间段Tmsk1是临时叠加的噪波在第一感测电压VsA和第二感测电压VsB中的至少一个中消失所需的足够时间。因此，这可以防止由噪波信号导致错误地判断为噪波发生短路故障。

另外，在驱动信号G为接通指令期间，在从驱动信号G切换到接通指令的时刻t1起经过第二屏蔽时间段Tmsk2的时刻t3，驱动控制器51对第一比较器70A的输出信号Sgoc是否为逻辑高电平进行判断。当在时刻t3判断为第一比较器70A的输出信号Sgoc是逻辑高电平时，驱动控制器51判断为过电流正在流过第一开关SWA和第二开关SWB中的至少一个。

第二屏蔽时间段Tmsk2定义为防止驱动控制器51在预定时间段、即米勒(Miller)时间段执行对第一比较器70A的输出信号Sgoc是否是逻辑高电平的判断，在米勒时间段期间，第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个的集电极电压Vce从断开电平转化为接通电平。注意，第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个的米勒时间段表示在该时间段期间，对应的开关的栅极电压维持在预定的恒定电压、即米勒电压，而集电极电压在对应的开关的充电任务期间上升。

以下参考图5对每当驱动信号G从断开指令切换到接通指令时，由用作例如判断器的驱动控制器51执行的开关控制例程进行描述。

当开始开关控制例程时，驱动控制器51响应于驱动信号G从断开状态切换到接通状态而执行充电任务，由此在步骤S10中，将充电电流供给到第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个。

接下来，在步骤S11中，驱动控制器51使用计时器TI从初始计数值零开始计时出从驱动信号G由断开指令切换到接通指令起所经过的时间。在步骤S11的操作之后，在步骤S12中，驱动控制器51等待从驱动信号G由断开指令切换到接通指令起经过的第一屏蔽时间段Tmsk1。也就是说，在步骤S12中，驱动控制器51对计时的经过时间是否已达到第一屏蔽时间段Tmsk1进行判断，换句话说，对从驱动信号G由断开指令切换到接通指令起是否已经过第一屏蔽时间段Tmsk1进行判断。

在步骤S13中，当判断为从驱动信号G由断开指令切换到接通指令起已经经过第一屏蔽时间段Tmsk1时，驱动控制器51对第二比较器70B的输出信号Sgsc是否是逻辑高电平进行判断。当判断为第二比较器70B的输出信号Sgsc是逻辑高电平时(步骤S13中为是)，驱动控制器51判断为存在与第一开关SWA和第二开关SWB相关的短路故障。然后，在步骤S14中，驱动控制器51执行放电任务，由此使放电电流从第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个的栅极放电而出，进而断开第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个。此后，驱动控制器51终止开关控制例程。

否则，当判断为第二比较器70B的输出信号Sgsc不是逻辑高电平、即是逻辑低电平时(步骤S13中为否)，驱动控制器51判断为不存在与第一开关SWA和第二开关SWB相关联的短路故障。然后，在步骤S15中，驱动控制器51等待自驱动信号G由断开指令切换到接通指令起经过的第二屏蔽时间段Tmsk2。也就是说，在步骤S15中，驱动控制器51对计时的经过时间是否已达到第二屏蔽时间段Tmsk2进行判断，换句话说，对从驱动信号G由断开指令切换到接通指令起是否已经过第二屏蔽时间段Tmsk2进行判断。

在步骤S16中，当判断为从驱动信号G由断开指令切换到接通指令起已经经过第二屏蔽时间段Tmsk2时，驱动控制器51对第一比较器70A的输出信号Sgoc是否是逻辑高电平进行判断。当判断为第一比较器70A的输出信号Sgoc是逻辑高电平时(步骤S16中为是)，则驱动控制器51判断为过电流正在流过第一开关SWA和第二开关SWB中的一个。然后，在步骤S17中，驱动控制器51执行放电任务，由此使放电电流从第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个的栅极放电而出，进而断开第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个。此后，驱动控制器51终止开关控制例程。由驱动控制器51在步骤S14和步骤S17中的至少一个中进行的操作用作例如故障安全单元。

否则，当判断为第一比较器70A的输出信号Sgoc不是逻辑高电平、即是逻辑低电平时(步骤S16中为否)，则驱动控制器51判断为没有过电流流过第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个。然后，在步骤S18中，驱动控制器51等待驱动信号G由接通指令切换到断开指令。

在步骤S19中，当驱动信号G由接通指令切换到断开指令时，驱动控制器51执行放电任务，从而断开第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个。

如上所述，根据第一实施例的驱动电路Dr被构造成计算出第一感测电压VsA和第二感测电压VsB的平均值以作为感测平均值Vave。然后，驱动电路Dr使用感测平均值Vave作为表示过电流是否正在流过第一开关SWA和第二开关SWB中的一个的判断标准的参数；感测平均值Vave用作例如不易受到、即较少受到电流不平衡影响的参数。

该构造能使感测平均值Vave设定为比上述常规的过电流阈值小的过电流阈值OC。因此，这降低了在第一比较器70A的输出信号的逻辑电平从逻辑低电平变为逻辑高电平的时刻流过第一开关SWA和第二开关SWB中的一个的实际电流值，进而防止第一开关SWA和第二开关SWB中的一个的可靠性降低。

根据第一实施例的驱动电路Dr还被构造成使得第一开关SWA和第二开关SWB共用用于执行过电流判断和短路故障判断的第一比较器70A和第二比较器70B。

第二实施例

以下参考图6描述本公开的第二实施例。图6示意性地示出了根据第二实施例的每个驱动电路DrA。根据第二实施例的驱动电路DrA的结构和/或功能与根据第一实施例的驱动电路Dr的结构和/或功能的不同之处在于以下几点。因此，以下主要对不同点进行描述，并且省略或简化第一实施例和第二实施例之间的分配有一致或相同的附图标记的相同的部分的描述，以由此省去重复说明。

驱动电路DrA具有代替均衡电路60的第一均衡电阻器61A和第二均衡电阻器61B。第一均衡电阻器61A和第二均衡电阻器61B中的每一个均用作例如判断电压发生器。

第一均衡电阻器61A和第二均衡电阻器61B中的每一个均具有相对的第一端部和第二端部。第一均衡电阻器61A的第一端部连接到第一感测电阻器55A的第一端部，且第二均衡电阻器61B的第一端部连接到第二均衡电阻器55B的第一端部。第一均衡电阻器61A和第二均衡电阻器61B中的每一个的第二端部连接到第一比较器70A的非反相输入端子，并且还连接到第二比较器70B的非反相输入端子。

第一均衡电阻器61A具有电阻值RA，第二均衡电阻器61B具有设定为与电阻值RA相同的电阻值RB。

因此，第一均衡电阻器61A和第二均衡电阻器61B将第一感测电压VsA和第二感测电压VsB之和除以2，进而计算出感测平均值Vave。这是因为第一均衡电阻器61A和第二均衡电阻器61B的共同第二端部(参见图6中的附图标记P)处的电压Vp可以由以下等式表示：Vp＝(VsA+VsB)×{RA/(RA+RB)}＝(VsA+VsB)/2

电压Vp是第一感测电压VsA和第二感测电压VsB之和与电阻值RA和电阻值RB中的预定电阻值比率RA/(RA+RB)的乘积。

也就是说，成组的第一均衡电阻器61A和第二均衡电阻器61B能使感测平均值Vave输出到第一比较器70A和第二比较器70B中的每一个的非反相输入端子。

注意，驱动电路DrA的结构设置有具有第一感测端子StA、第一均衡电阻器61A、第二均衡电阻器61B以及第二感测端子StB的闭合电路。如果流过闭合电路的电流很高，则计算出的感测平均值Vave可能具有大的误差。为了解决这种误差，第一均衡电阻器61A和第二均衡电阻器61B的电阻值RA和RB中的每一个均优选地设定为大于第一感测电阻器55A和第二感测电阻器55B中对应的一个的电阻值。具体地，第一均衡电阻器61A和第二均衡电阻器61B的电阻值RA和RB中的每一个均可设定为比第一感测电阻器55A和第二感测电阻器55B中对应的一个的电阻值大至少十倍。更具体地，第一均衡电阻器61A和第二均衡电阻器61B的电阻值RA和RB中的每一个均可设定为比第一感测电阻器55A和第二感测电阻器55B中对应的一个的电阻值大至少1000倍。

根据第二实施例的驱动电路DrA获得了与根据第一实施例的驱动电路Dr获得的技术效果相同的技术效果，并且具有与驱动电路Dr的构造相比更简单的构造。

第二实施例的变形例

第一均衡电阻器61A的电阻值RA可以设定为与第二均衡电阻器61B的电阻值RB不同。该变形例通过以下等式获得感测平均值Vave：

Vave＝(VsA+VsB)×{RA/(RA+RB)}

也就是说，第一均衡电阻器61A和第二均衡电阻器61B将第一感测电压VsA和第二感测电压VsB均衡为除了值(VsA+VsB)/2之外的、在第一感测电压VsA和第二感测电压VsB之间的中间值。

也就是说，该变形例能使感测平均值Vave比第一感测电压VsA或第二感测电压VsB更接近值(VsA+VsB)/2。

第三实施例

以下参考图7描述本公开的第三实施例。图7示意性地示出了根据第三实施例的每个驱动电路DrB。根据第三实施例的驱动电路DrB的结构和/或功能与根据第二实施例的驱动电路DrA的结构和/或功能的不同之处在于以下几点。因此，以下主要对不同点进行描述，并且省略或简化第二实施例和第三实施例之间的分配有一致或相同的附图标记的相同的部分的描述，以由此省去重复说明。

驱动电路DrB被构造成使得除了第一均衡电阻器61A的第一端部和第一开关SWA的感测端子StA之外，第一感测电阻器55A的第一端部还连接到第二比较器70B的非反相输入端子。

也就是说，第三实施例的第二比较器70B被构造成将第一感测电压VsA与短路阈值SC进行比较，并输出输出信号Sgsc1，

(1)当第一感测电压VsA低于短路阈值SC时，该输出信号Sgsc1具有逻辑低电平；或者

(2)当第一感测电压VsA等于或高于短路阈值SC时，该输出信号Sgsc1具有逻辑高电平。

第二比较器70B的输出信号Sgsc1从第二比较器70B发送到驱动控制器51。

驱动电路DrB具有第三比较器70C，该第三比较器70C具有非反相输入端子、反相输入端子以及输出端子。除了第二均衡电阻器61B的第一端部和第二开关SWB的感测端子StB之外，第二感测电阻器55B的第一端部还连接到第三比较器70C的非反相输入端子。第二电源71B的输出电压作为短路阈值SC输入到第三比较器70C的反相输入端子，这类似于第二比较器70B。

也就是说，第三实施例的第三比较器70C被构造成将第二感测电压VsB与短路阈值SC进行比较，并将输出信号Sgsc2输出，

(1)当第二感测电压VsB低于短路阈值SC时，该输出信号Sgsc2具有逻辑低电平；或者

(2)当第二感测电压VsB等于或高于短路阈值SC时，该输出信号Sgsc2具有逻辑高电平。

第三比较器70C的输出信号Sgsc2从第三比较器70C发送到驱动控制器51。

第三实施例的驱动控制器51基本上被构造成执行除以下不同点之外的前述开关控制例程。因此，以下描述了不同点。

具体地，在步骤S13中，驱动控制器51被构造成对是否满足以下第一条件和第二条件中的至少一个进行判断，

第一条件是，第二比较器70B的输出信号Sgsc1是逻辑高电平，

第二条件是，第三比较器70C的输出信号Sgsc2是逻辑高电平。

当判断为满足第一条件和第二条件中的至少一个时(步骤S13中为是)，驱动控制器51执行步骤S14中的操作。否则，当判断为不满足第一条件和第二条件中的任一个时(步骤S13中为否)，驱动控制器51执行步骤S15中的操作。

以下参考图8描述与由根据第二实施例的驱动电路DrA获得的益处相比，由根据第三实施例的驱动电路DrB获得的附加的益处。

图8是示意性地示出当流过第一开关SWA的集电极电流与低于流过第一开关SWA的集电极电流的、流过第二开关SWB的集电极电流之间存在电流不平衡时，第一感测电压VsA、第二感测电压VsB以及感测平均值Vave中的每一个如何随时间变化的图表。

也就是说，驱动控制器51被构造成对是否满足以下第一条件和第二条件中的至少一个进行判断，

第一条件是，第二比较器70B的输出信号Sgsc1是逻辑高电平，

第二条件是，第三比较器70C的输出信号Sgsc2是逻辑高电平。

该构造基于第一感测电压VsA与短路阈值SC之间的比较来对是否存在与第一开关SWA和第二开关SWB相关联的短路故障进行判断，这比驱动电路DrA判断的时刻要更早时间段Td(参见图8)，其中，该驱动电路DrA基于感测平均值Vave与短路阈值SC之间的比较来对是否存在与第一开关SWA和第二开关SWB相关联的短路故障进行判断。

因此，这使得能够更快地对是否存在与开关SWA和开关SWB相关联的短路故障进行判断。

第四实施例

以下参考图9描述本公开的第四实施例。图9示意性地示出了根据第四实施例的每个驱动电路DrC。根据第四实施例的驱动电路DrC的结构和/或功能与根据第一实施例的驱动电路Dr的结构和/或功能的不同之处在于以下几点。因此，以下主要对不同点进行描述，并且省略或简化第一实施例和第四实施例之间的分配有一致或相同的附图标记的相同的部分的描述，以由此省去重复说明。

驱动电路DrC具有代替均衡电路60的加法器80。

用作例如判断电压计算器的加法器80具有第一至第四电阻器81～84和运算放大器85，该运算放大器85具有非反相输入端子、反相输入端子和输出端子。第一至第四电阻器81～84中的每一个均具有相对的第一端部和第二端部，并且还具有电阻值R1～R4中对应的一个。

第一电阻器81的第一端部连接到第一感测电阻器55A的第一端部，且第二电阻器82的第一端部连接到第二感测电阻器55B的第一端部。第一电阻器81和第二电阻器82中的每一个的第二端部均连接到运算放大器85的非反相输入端子。

第三电阻器83的第一端部连接到运算放大器85的反相输入端子，第三电阻器83的第二端部经由共同信号地线连接到第一SWA和第二开关SWB中的每一个的射极。

运算放大器85的输出端部连接到第四电阻器84的第一端部，第四电阻器84的第二端部经由共同信号地线连接到第一开关SWA和第二开关SWB中的每一个的射极。

运算放大器85的输出端还连接到第一比较器70A和第二比较器70B中的每一个的非反相输入端子。

运算放大器85被构造成将感测附加值Vo输出到第一比较器70A和第二比较器70B中的每一个的非反相输入端子。

也就是说，运算放大器85被构造成根据以下等式(eq1)计算出感测附加值Vo，感测附加值Vo对应于例如判断电压：

第四实施例的电阻值R1和电阻值R2设定为彼此相等，并且第四实施例的电阻值R3和电阻值R4也设定为彼此相等。

该设定能使感测附加值Vo由第一感测电压VsA和第二感测电压VsB之和表示，其将由以下等式表示：Vo＝(VsA+VsB)。

向第一比较器70A的反相输入端子输入第一电源71A的输出电压以作为过电流阈值OsC，该过电流阈值OsC被设定为第一开关SWA的第一限制感测电压和第二开关SWB的第二限制感测电压之和；在第一开关SWA和第二开关SWB中对应的一个的额定电流流过第一开关SWA和第二开关SWB中对应的一个时，产生每个第一限制感测电压和第二限制感测电压。

第四实施例的第一比较器70A被构造成将感测附加值Vo与过电流阈值OsC进行比较，并将输出信号Sgoc输出，

(1)当感测附加值Vo低于过电流阈值OsC时，该输出信号Sgoc具有逻辑低电平；或者

(2)当感测附加值Vo等于或高于过电流阈值OsC时，该输出信号Sgoc具有逻辑高电平(H)。

根据第四实施例的驱动电路DrC获得了与根据第一实施例的驱动电路Dr获得的技术效果相同的技术效果。

第四实施例的变形例

用系数K代替系数等式(eq1)可用下式表示：Vo＝K(VsA+VsB)。

换句话说，根据第四实施例的系数K被设定为1。

相反，根据第四实施例的变形例的系数K可以被设定为小于1的正值或者大于1的正值。在该变形例中，系数K与过电流阈值OsC的乘积可以用作待输入到第一比较器70A的反相输入端子的新的过电流阈值。类似地，在该变形例中，系数K与短路阈值SsC的乘积可以用作待输入到第二比较器70B的反相输入端子的新的短路阈值。

第五实施例

以下参考图10描述本公开的第五实施例。图10示意性地示出了根据第五实施例的每个驱动电路DrD。根据第五实施例的驱动电路DrD的结构和/或功能与根据第二实施例的驱动电路DrA的结构和/或功能的不同之处在于以下几点。因此，以下主要对不同点进行描述，并且省略或简化第二实施方式和第五实施方式之间的分配有一致或相同的附图标记的相同的部分的描述，以由此省去重复说明。

图10示意性地示出了具有三(UVW)相上臂开关单元SUUA和三(UVW)相下臂开关单元SLUA的逆变器20A。每相的上臂开关单元SUUA和下臂开关单元SLUA中的每一个均包括彼此并联连接的第一开关至第三开关SWA～SWC，并且类似地，下臂开关单元SLUA包括彼此并联连接的第一开关至第三开关SWA～SWC。上臂开关单元和下臂开关单元中的每一个均具有与第三开关SWC反向并联连接的第三回扫二极管、即续流二极管(未示出)，其类似于第一开关SWA和第二开关SWB。

第一开关至第三开关SWA～SWC具有相同的规格，使得对应的第一开关至第三开关SWA～SWC的设计接通电阻值被设定为彼此相同。

驱动电路DrD包括：具有电阻值RC的第三感测电阻器55C；以及第三均衡电阻器61C，电阻器55C和电阻器61C中的每一个均具有相对的第一端部和第二端部。

第三开关SWC具有供微小电流、即感测电流流过的第三感测端子StC，感测电流与流过第三开关SWC的集电极电流相关联。第三感测端子StC连接到第三感测电阻器55C的第一端部，并且第三感测电阻器55C的第二端部经由共同信号地线连接到第三开关SWC的射极。这使得能够测量第三感测电阻器55C两端的电压降以作为第三感测电压VsC。

第三感测电阻器55C的第一端部连接到第三均衡电阻器61C的第一端部，且第一至第三均衡电阻器61A～61C的第二端部彼此共同地连接，并且还连接到第一比较器70A的非反相输入端子。

假设电阻值RA～RC彼此相等，驱动电路DrD的构造使得能够根据以下等式计算感测平均值Vave，

Vave＝(VsA+VsB+VsC)×{RA/(RA+RB+RC)}＝(VsA+VsB+VsC)/3

因此，该构造获得了与根据第二实施例的驱动电路DrA获得的技术效果相同的技术效果。

变形例

本公开不限于上述实施例，因此，在本公开的范围内，上述实施例能够彼此自由组合或可变地修改。

根据第一实施例的驱动电路Dr被构造成同步地接通或断开第一开关SWA和第二开关SWB，但是本公开不限于该构造。具体地，驱动电路Dr可以被构造成接通或断开第一开关SWA和第二开关SWB中的其中一个，并且在经过预定时间之后，接通或断开其中的另一个。

例如，驱动电路Dr可以被构造成接通第一开关SWA，并且在经过预定时间之后，接通第二开关SWB。在该示例中，驱动电路Dr可以被构造成在预定时间期间防止对过电流是否正在流过第一开关SW进行的判断。

如果开关单元SUU、SLU中的每一个均具有三个以上彼此并联连接的开关，则驱动电路Dr、DrA、DrB中的每一个均可以具有与根据第四实施例的驱动电路DrD的构造相同的构造。

开关单元SUU、SLU中的每一个均可以包括具有各自不同规格的开关。例如，开关单元SUU、SLU中的每一个均可以包括彼此并联连接的诸如IGBT与N沟道MOSFET之类的不同类型的开关。如果开关单元SUU、SLU中的每一个均可以包括彼此并联连接的MOSFET和两个IGBT，则在IGBT各自用作驱动目标期间，本公开的发明构思可以应用到并联连接的IGBT和MOSFET。

开关单元SUU、SLU中的每一个均可以包括四个以上彼此并联连接的开关。

本公开可以应用到除逆变器之外的例如DC-DC转换器的其它电力转换器，其中，每个DC-DC转换器具有电压升压功能和电压降压功能中的至少一个。

虽然本文已经描述了本公开的说明性实施例，但本公开并不限于本文所描述的实施例，而是包括具有变型、省略、(例如，跨越不同实施例的方面的)组合、添加和/或本领域技术人员基于本公开内容能够领会到的替代。权利要求书中的限制基于权利要求书中所采用的语言被宽泛地理解，而不限于本说明书中或者在本申请的审查期间描述的示例，这些示例被理解为非排他性的。

Claims (11)

1.一种过电流检测电路，所述过电流检测电路用于彼此并联联接的多个开关，所述过电流检测电路包括：

多个感测检测器，多个所述感测检测器分别设置成用于所述开关，每个所述感测检测器均构造成检测对应的一个所述开关的感测电压，每个所述开关的所述感测电压均基于与流过对应的一个所述开关的电流相关联的感测电流；

判断电压计算器，所述判断电压计算器被构造成计算出判断电压以作为判断参数；以及

判断器，所述判断器构造成

对所述判断参数的值是否高于过电流阈值进行判断；并且

在判断为所述判断参数的值高于所述过电流阈值时，判断为过电流正在流过至少一个所述开关，

所述判断电压包括以下中的至少一个：

由各个所述感测检测器计算出的所述感测电压的平均值；

由各个所述感测检测器计算出的所述感测电压之和；以及

K与由各个所述感测检测器计算出的所述感测电压之和的乘积，K是不等于1的正整数。

2.根据权利要求1所述的过电流检测电路，其特征在于，

所述判断器构造成：

对所述判断电压是否高于所述过电流阈值进行判断；并且

在判断为所述判断电压高于所述过电流阈值时，判断为过电流正在流过至少一个所述开关。

3.根据权利要求2所述的过电流检测电路，其特征在于，

所述判断电压计算器具有多个电阻器，所述电阻器连接到各个所述感测检测器并且分别具有电阻值，所述判断电压计算器被构造成计算所述感测电压之和与所述电阻值中的预定比率的乘积，由此计算所述感测电压的平均值。

4.根据权利要求2所述的过电流检测电路，其特征在于，

所述判断电压计算器构造成：

计算所述感测电压之和，并且

将所述感测电压之和除以所述感测电压的数量，由此计算所述感测电压的平均值。

5.根据权利要求3所述的过电流检测电路，其特征在于，

所述判断电压计算器构造成：

计算所述感测电压之和，并且

将所述感测电压之和除以所述感测电压的数量，由此计算所述感测电压的平均值。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的过电流检测电路，其特征在于，

所述判断器构造成：

对所述判断参数的值是否高于短路阈值进行判断，其中，所述短路阈值被设定为高于所述过电流阈值；并且

在判断为所述判断参数的值高于所述短路阈值时，判断为存在与所述开关相关联的短路故障。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的过电流检测电路，其特征在于，

所述判断器构造成：

对由所述感测检测器分别检测到的所述感测电压中的至少一个是否高于短路阈值进行判断，其中，所述短路阈值被设定为高于所述过电流阈值；并且

在判断为由所述感测检测器分别检测到的所述感测电压中的至少一个高于所述短路阈值时，判断为存在与所述开关相关联的短路故障。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的过电流检测电路，其特征在于，

每个所述开关均具有控制端子，对所述开关的所述控制端子充电会导致所述开关接通，且使所述开关的所述控制端子放电会导致所述开关断开；并且

所述判断器被构造成在所述开关接通期间对所述判断参数的值是否高于所述过电流阈值进行判断，

所述过电流检测电路还包括：

故障安全单元，所述故障安全单元被构造成当因判断出所述判断参数的值高于所述过电流阈值而判断为过电流正在流过至少一个所述开关时，使每个所述开关的所述控制端子放电。

9.根据权利要求6所述的过电流检测电路，其特征在于，

每个所述开关均具有控制端子，对所述开关的所述控制端子充电会导致所述开关接通，且使所述开关的所述控制端子放电会导致所述开关断开；并且

所述判断器被构造成在所述开关接通期间对所述判断参数的值是否高于所述过电流阈值进行判断，

所述过电流检测电路还包括：

故障安全单元，所述故障安全单元被构造成当因判断出所述判断参数的值高于所述过电流阈值而判断为过电流正在流过至少一个所述开关时，使每个所述开关的所述控制端子放电。

10.根据权利要求7所述的过电流检测电路，其特征在于，

每个所述开关均具有控制端子，对所述开关的所述控制端子充电会导致所述开关接通，且使所述开关的所述控制端子放电会导致所述开关断开；并且

所述判断器被构造成在所述开关接通期间对所述判断参数的值是否高于所述过电流阈值进行判断，

所述过电流检测电路还包括：

故障安全单元，所述故障安全单元被构造成当因判断出所述判断参数的值高于所述过电流阈值而判断为过电流正在流过至少一个所述开关时，使每个所述开关的所述控制端子放电。

11.一种驱动电路，所述驱动电路用于多个开关，多个所述开关彼此并联连接并且各自具有控制端子，所述驱动电路包括：

充放电单元，所述充放电单元被构造成

对所述开关的所述控制端子充电，由此使所述开关接通，并且

使所述开关的所述控制端子放电，由此使所述开关断开；

多个感测检测器，多个所述感测检测器分别设置成用于所述开关，每个所述感测检测器均构造成检测对应的一个所述开关的感测电压，每个所述开关的所述感测电压均基于与流过对应的一个所述开关的电流相关联的感测电流；

判断电压计算器，所述判断电压计算器被构造成计算出判断电压以作为判断参数；

判断器，所述判断器构造成

在所述开关接通期间，对所述判断参数的值是否高于过电流阈值进行判断，并且

在判断出所述判断参数的值高于所述过电流阈值时，判断为过电流正在流过至少一个所述开关；以及

故障安全单元，所述故障安全单元被构造成当因判断出所述判断参数的值高于所述过电流阈值而判断为过电流正在流过至少一个所述开关时，使每个所述开关的所述控制端子放电，

所述判断电压包括以下中的至少一个：

由各个所述感测检测器计算出的所述感测电压的平均值；

由各个所述感测检测器计算出的所述感测电压之和；以及

K与由各个所述感测检测器计算出的所述感测电压之和的乘积，K是不等于1的正整数。