CN112054739A - 用于并联相桥开关的dc逆变器/转换器电流平衡 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“用于并联相桥开关的DC逆变器/转换器电流平衡”。减少了功率转换器半桥中的并联开关装置之间的电流不平衡。栅极驱动器为相应半桥产生标称的PWM栅极驱动信号。第一反馈回路将所述标称的PWM栅极驱动信号耦合到相应的第一开关装置的栅极端子。所述第一反馈回路具有与第一并联开关装置的电流路径的第一互感，并且具有与第二并联开关装置的电流路径的第二互感。所述第一互感和所述第二互感被布置为在所述第一反馈回路中产生相反电压，使得当所有所述并联开关装置携带相等电流时，抵消所述电压。

Description

用于并联相桥开关的DC逆变器/转换器电流平衡
技术领域
本发明总体上涉及在相桥的半桥中使用多个并联开关装置以增大电流容量的功率转换器，并且更具体地，涉及响应于由并联开关装置中的不同开关装置携带的电流的不平衡而自动地调整流入各个开关装置的栅极驱动信号。
背景技术
电动化车辆(诸如混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)和电池电动车辆(BEV))使用由逆变器驱动的电机来提供牵引扭矩。典型的电驱动系统包括通过接触器开关耦合到可变电压转换器(VVC)的直流(DC)电源(诸如电池组或燃料电池)以调节主直流侧电容器两端的主总线电压。逆变器连接在用于DC链路的主总线与牵引马达之间以便将DC电力转换为交流(AC)电力，所述AC电力耦合到马达的绕组以推进车辆。发电机逆变器也可以连接到DC链路使得来自由内燃发动机驱动的发电机的AC电力可以将DC电力供应到链路上以用于对电池进行再充电和/或对牵引马达供电。
一个或多个逆变器和VVC包括以包括一个或多个相桥的桥配置连接的晶体管开关装置(诸如绝缘栅双极晶体管或IGBT)。典型配置包括由具有三个相桥的逆变器驱动的三相马达。电子控制器导通和关断开关以便将来自总线的DC电压逆变为施加到马达的AC电压。响应于包括电机的旋转位置和每个相中的电流的各种感测状态而控制逆变器。
用于马达的逆变器可以优选地对DC链路电压进行脉冲宽度调制以便提供正弦电流输出的近似值以按期望速度和扭矩驱动马达。施加脉冲宽度调制(PWM)控制信号以驱动IGBT的栅极以便根据需要导通和关断它们。在理想形式中，栅极驱动控制信号是方波信号，所述方波信号使每个功率开关装置(例如，IGBT)在完全关断状态与完全导通(饱和)状态之间交替。在关断和导通期间，所述装置需要时间来响应栅极驱动信号的变化。例如，在栅极驱动信号从关断状态转变到导通状态之后，通过装置输出的传导在几微秒内从零电流转变到最大电流。
共源极电感是指功率开关晶体管中的主功率回路(即，晶体管的漏极-源极或集电极-发射极功率输出)和栅极驱动器回路(即，栅极-源极或栅极-发射极)共享的电感。共源极电感携带装置输出电流(例如，漏极-源极电流)和栅极充电/放电电流两者。共源极电感的输出(功率回路)部分中的电流以加强(例如，加速)开关性能的方式修改栅极电压。对于开关桥，可能期望缩短开关时间，因为其可能在开关转变期间具有消耗(即，损耗)的能量的相关降低。通过选择适当布局和/或在PCB迹线中包括所添加的重叠线圈以形成通向晶体管栅极或发射极的导电路径以便获得期望的共源极电感，可以容易地操纵(例如，增强)栅极回路电感和/或功率回路电感的量值以及它们之间的互耦程度。
因为诸如IGBT之类的功率晶体管的载流容量或功率容量可能小于期望的最大负载电流，所以用于电动化车辆的逆变器可能经常使用多个并联晶体管用于每个相桥的上半桥和/或下半桥以增大电流处理能力。通常，并联晶体管将基本相同(例如，相同的IGBT)。并联晶体管可以全部由相同的栅极驱动信号控制使得它们全部同时导通和关断。
然而，一旦并联装置导通，装置参数的正常变化就会导致它们之间的均流不平衡。例如，IGBT的栅极阈值电压变化小至1V可能会导致数百安培的输出电流差异。携带较高电流的开关装置将因此具有高开关损耗。
发明内容
在本发明的一方面中，一种脉冲宽度调制(PWM)功率转换器包括具有正总线和负总线的DC链路，所述DC链路被配置为接收DC电源电压。包括上半桥和下半桥的相桥串联耦合在所述总线之间，其中所述半桥之间的接合点被配置为耦合到负载。每个半桥由并联连接的第一开关装置和第二开关装置组成。栅极驱动器为相应半桥产生标称的PWM栅极驱动信号。第一反馈回路将所述标称的PWM栅极驱动信号耦合到相应的第一开关装置的栅极端子。所述第一反馈回路具有与所述相应的第一开关装置的电流路径的第一互感，并且具有与所述相应的第二开关装置的电流路径的第二互感。所述第一互感和所述第二互感被布置为在所述第一反馈回路中产生相反电压，从而减小了所述相应的第一开关装置和第二开关装置的电流量值的不均等。
反馈回路可以进一步包括与匹配开关装置(即，经由所述反馈回路控制的开关装置)的功率回路电流的附加互感，所述功率回路电流的量值被选择为缩短所述开关装置的转变时间以减小开关损耗。
附图说明
图1是示出用于采用本发明的类型的混合动力电动车辆的电驱动部分的示意图。
图2是共享用于同时开关的共栅极驱动信号的两个并联相桥晶体管的示意图。
图3A和图3B分别是示出用于不平衡相桥晶体管的不平衡电流和开关损耗的图形。
图4是具有各自具有两个并联相桥晶体管的上半桥和下半桥的相桥的示意图，其中每个晶体管经由各个反馈回路接收栅极驱动信号。
图5是具有两个并联开关装置的功率模块封装的局部分解俯视图。
图6是图5的功率模块封装的俯视图，示出了功率回路电流和感应磁通量的对应区域。
图7是功率模块封装的局部分解俯视图，其中栅极反馈回路由电路板上的迹线形成。
图8是图7的功率模块封装的俯视图，其中栅极反馈回路位于感应磁通量的区域中。
图9是示出反馈回路的互感与电流失配下降之间的关系的图形。
图10是具有各自具有三个并联相桥晶体管的上半桥和下半桥的相桥的示意图，示出了用于一个晶体管的反馈回路，所述反馈回路磁耦合到所有三个晶体管的功率回路电流。
图11是具有各自具有两个并联相桥晶体管的上半桥和下半桥的相桥的示意图，其中每个个别反馈回路进一步提供与匹配晶体管的附加互感以减小开关损耗。
图12是示出图7的印刷电路板的俯视图，更详细地示出了用于反馈回路的迹线。
具体实施方式
参考图1，电动化车辆的电驱动部分10包括电池11，所述电池通过接触器继电器开关(未示出)耦合到可变电压转换器(VVC)12。VVC 12包括串联连接在正DC总线14与负DC总线15之间的上部开关装置和下部开关装置(例如，绝缘栅双极晶体管或IGBT)。主直流侧电容器13连接到总线14和15。VVC 12通常在电池11的电源电压与适于与马达16和发电机18一起操作的较高DC链路电压之间执行DC-DC转换。马达逆变器17和发电机逆变器19耦合在总线14与总线15之间。逆变器17和19各自由桥配置的多个开关装置组成。
例如，逆变器17具有第一相桥，所述第一相桥在上半桥中包括IGBT 20和21并且在下半桥中包括IGBT 22和23。上半桥和下半桥中的IGBT的并联组合串联连接在总线14与总线15之间，并且半桥之间的接合点24连接到马达16的一个相绕组。其他相桥中的开关装置类似地连接。逆变器17和19以及VVC 12中的开关装置根据来自控制器和栅极驱动器(未示出)的控制信号以常规方式(例如，使用脉冲宽度调制)来驱动。
对每个半桥并联使用两个或多个IGBT实现较高的输出功率。常规上，并联IGBT通常共享如图2中所示的相同栅极驱动信号，其中半桥25(在任何相桥中可以是上半桥或下半桥)具有由栅极驱动器28驱动的第一IGBT 26和第二IGBT 27。驱动器28从PWM控制器29接收PWM时序信号。驱动器37的输出通过相应的栅极电阻器30和31与相应的栅极电感32和33串联而耦合到IGBT 26和27的栅极端子，所述栅极电感耦合到相应的功率回路(例如，发射极)电感34和35。每个IGBT 26和27的栅极端子与发射极端子之间的互感被称为共源极电感LCS。尽管图2中示出了两个并联开关晶体管，但是通常可以使用更多数量的装置，这取决于选定晶体管装置的电流额定值和最大电流负载。
共源极电感是由主功率回路和用于晶体管开关装置的栅极驱动器回路共享的电感。它通常由与装置封装相关联的寄生电感和印刷电路板上的迹线引起。在用于DC到AC功率转换的开关桥的背景下，共源极电感的存在可能是有益的。通过选择适当布局和/或在PCB迹线中包括所添加的重叠线圈以形成通向晶体管栅极或发射极的导电路径以便获得期望的共源极电感，可以容易地操纵(例如，增强)栅极回路电感和/或功率回路电感的量值以及它们之间的互耦程度。例如，可以如在2019年4月2日提交的题为“具有共源极电感布局以避免击穿的逆变器开关装置(Inverter Switching Devices with Common SourceInductance Layout to Avoid Shoot-Through)”的美国专利10,250,115中所述来增强共源极电感，所述美国专利通过引用并入本文。
当使用相同的栅极驱动信号同时导通IGBT 26和IGBT 27时，其栅极阈值电压的差异可能会导致总电流负载的分配不均等(不平衡)。图3A示出了在两个开关装置导通前后的输出电流(即，集电极电流IC)，其中线36示出来自第一开关装置的电流，而线37示出来自第二开关装置的升高电流。电流不平衡超过200安培。图3B示出了累积能量耗散(E导通)(以毫焦耳为单位)。线38对应于第一开关装置，线39对应于第二开关装置，并且线40示出了两个装置的耗散能量的总和。平衡开关装置之间的均流将导致较低的总能量耗散(即，较低的开关损耗)。
为了减少不平衡，并联开关装置的共享栅极驱动信号被传递通过单独的栅极反馈回路，所述栅极反馈回路适用抵消半桥中的任何电流不平衡。图4示出了本发明的第一实施例，其中相桥41具有上半桥42和下半桥43。因为每个半桥实施类似的反馈回路，所以仅详细讨论半桥42。
半桥42具有连接在正DC总线14与AC输出接合点60之间的两个并联开关装置43和44(每个IGBT具有一个反并联二极管)。栅极驱动器45产生用于同时控制IGBT 43和44的标称的PWM栅极驱动信号(Vg)。栅极驱动信号Vg通过反馈回路47和栅极电阻器48耦合到IGBT43的栅极端子46。栅极驱动信号Vg通过反馈回路50和栅极电阻器51耦合到IGBT 44的栅极端子49。反馈回路47经由基于反馈回路47中的导体(例如，绕组)52与IGBT 43的功率回路中的导体53之间的接近度的磁耦合具有与IGBT 43的电流路径56(例如，集电极电流)的第一互感M。反馈回路47经由基于反馈回路47中的导体(例如，绕组)54与IGBT 44的功率回路中的导体55之间的接近度的磁耦合具有与IGBT 44的电流路径57(例如，集电极电流)的第二互感M。绕组52和54用作电流传感器以比较并联开关装置的相对量值。第一互感和第二互感被布置为在第一反馈回路47中产生相反电压(由绕组52和54处的点指示的极性以相反方式连接)，从而减小了IGBT 43和44的电流量值的不均等。具体地，当IGBT 43和44的输出电流相等时，每个绕组52和54具有感应电压的量值。消除感应电压，并且栅极驱动信号不受影响。另一方面，如果在导通瞬变期间，IGBT 43的路径56中的电流比IGBT 44的路径55中的电流增大得更快，则减小由反馈回路47传递到栅极端子46的栅极驱动信号，由此减慢路径56中的电流上升。
反馈回路50经由基于反馈回路50中的导体(例如，绕组)59与IGBT 44的功率回路中的导体55之间的接近度的磁耦合具有与IGBT 44的电流路径57的第一互感M。反馈回路50经由基于反馈回路50中的导体(例如，绕组)58与IGBT 43的功率回路中的导体53之间的接近度的磁耦合具有与IGBT 43的电流路径567的第二互感M。绕组58和59同样用作电流传感器以比较并联开关装置的相对量值。第一互感和第二互感被布置为在第一反馈回路50中产生相反电压(由绕组58和59处的点指示的极性以相反方式连接)，从而减小了IGBT 43和44的电流量值的不均等。继续以上示例，当在导通瞬变期间，IGBT 43的路径56中的电流比IGBT 44的路径55中的电流增大得更快时，增大由反馈回路50传递到栅极端子49的栅极驱动信号，由此加速路径57中的电流上升。因此，无论哪个IGBT携带增加的电流，它的栅极驱动信号都会自动减小，而流入另一IGBT的栅极驱动信号也会增大。
更具体地，标称的栅极驱动信号Vg与被传递到栅极电阻器48和51的实际驱动信号Vg1′和Vg2′之间的关系如下：
Figure BDA0002497945790000071
以及
Figure BDA0002497945790000081
其中ic1是IGBT 43的功率回路电流，而ic2是IGBT 44的功率回路电流。
IGBT 43和44分别通过电感61和62耦合到接合点60。如先前所讨论的，电感61和62与相应的栅极端子的磁耦合可以用于减少开关损耗。
根据所使用的开关装置的类型，可以使用各种方法来实施在反馈回路中引入的互感。图5至图7示出了以实施包括两个并联IGBT的一个半桥的转模功率模块(TPM)的形式的功率模块封装。TPM功率模块的晶体管管芯、二极管和电气互连(例如，引线框架)封装在包覆模制塑料体中。在该特定实施例中，反馈回路可以被集成到放置在功率模块内部的印刷电路板(PCB)上，所述印刷电路板携带形成用于反馈回路的绕组的迹线。功率模块封装可以替代地使用其他制造技术，诸如具有类似用于反馈回路的PCB的直接键合铜(DBC)基板。
图5和图6示出了具有晶体管管芯66和67的现有技术的二合一TPM功率模块65，所述晶体管管芯的(下部)集电极侧安装(例如，焊接)到引线框架的第一板或焊盘(paddle)68。引线框架的第二板或焊盘70(例如，经由跳线(未示出))被焊接到晶体管管芯66和67的(上部)发射极侧。板70被示为处于图5中的分解位置处。封装体71以横截面示出。板68延伸到端子72和73，并且板70延伸到端子74。例如，当用作上半桥时，端子72和73连接到逆变器的正极电源轨(DC+)，而端子74连接到相桥的输出接合点(AC)。
晶体管管芯66和67具有经由键合到栅极焊盘和引脚的短线分别连接到栅极引脚77和78的栅极焊盘75和76。开尔文发射极引脚80和81通过键合线分别连接到晶体管管芯66和67的发射极侧。
图6示出了当晶体管管芯66和67由于施加到引脚77和78的栅极驱动信号而导通时的电流路径82和83(即，功率回路电流)。路径82和83的导通感应集中在端子72与端子74之间以及端子73与端子74之间的区域中的磁通量84和85(点表示离开页面的通量，而十字表示进入页面的通量)。
图7和图8示出了根据本发明的第一实施例的二合一TPM功率模块90，其中每个栅极焊盘与栅极引脚之间的连接被转向以形成在集中磁通量区域内传递的绕组。图7和图8是图5和图6中所示的TPM模块的改进。未改进的元件用相同的附图标记示出。
为了形成将标称的PWM栅极驱动信号耦合到相应晶体管的每个栅极焊盘(即，栅极端子)的反馈回路的相应绕组部分，大致H状基板(例如，PCB基板)91设置有遵循用于相应栅极信号的转向路径的电路迹线。对于晶体管66，基板91包括在端焊盘93与端焊盘94之间延伸的迹线92。焊盘93通过键合线连接到栅极焊盘75，而焊盘94通过键合线连接到栅极引脚77。迹线92包括被布置为占据通量区域84的绕组回路96和被布置为占据通量区域85的绕组回路95。为了抵消在晶体管携带相等电流时在绕组95和96中感应的电流，绕组95和96具有基本相等尺寸并且相对于功率回路电流基本对称地放置。因为通量区域具有相反方向，所以绕组95和96以相同(例如，逆时针)方向缠绕，使得感应电压趋于抵消。对于晶体管67，基板91在具有对应布置的相对侧上具有电路迹线/焊盘97。
可以适当地调整每个反馈回路的绕组线匝的尺寸和数量以实现互感的期望值。如上所述，在一个现有技术实施例中，1V的栅极阈值电压的差导致电流不平衡为227A。对于每个绕组使用2nH的互感M添加本发明的反馈回路，电流不平衡度减小约77％而达到53A。图9表明，在互感M的值较高的情况下，可以进一步减小电流不平衡。
为了获得更高的电流容量，半桥可以包括两个以上的并联开关装置。图10示出了相桥100的替代实施例，其中上半桥包括三个并联IGBT 101、102和103，并且下半桥包括三个并联IGBT 104、105和106。一般而言，半桥可以包括k个装置，其中k＞2。为了简单起见，仅示出了用于IGBT 101和104的栅极反馈回路，这是因为所有反馈回路都可以具有相同结构和功能。
每个开关装置的反馈回路将一个特定开关装置的变化电流与其他k个开关装置的平均电流变化进行比较。因此，反馈回路110(将栅极信号Vg供应到第一IGBT 101)经由绕组111在回路110与IGBT 101之间具有互感
Figure BDA0002497945790000101
(例如，经由用于IGBT 102的绕组112和用于IGBT 103的绕组113)反馈回路110与其他k个开关装置中的每一者也具有相应的互感，所述互感的值为
Figure BDA0002497945790000102
因此，与由相应反馈回路驱动的一个开关装置以外的开关装置的电流路径耦合的互感的总和基本上等于相应反馈回路与由反馈回路驱动的开关装置的电流路径所具有的互感。因此，当被驱动的IGBT的电流梯度约等于其他k个IGBT的平均电流梯度时，基本消除了在反馈回路中的感应电压。否则，根据电流失配，增大或减少被供应给受控IGBT的栅极驱动电压。
更具体，如果第一开关装置的变化的集电极电流
Figure BDA0002497945790000103
高于平均值
Figure BDA0002497945790000104
则应当通过耦合机制降低流入IGBT 101的栅极电压Vg1′以减慢IGBT 101的电流上升以帮助实现电流平衡，反之亦然。这由以下等式表示：
Figure BDA0002497945790000105
在图11中所示的又一实施例中，可以将用于改善电流平衡的互感与用于减小功率损耗的互感结合。相桥120具有由IGBT 121和122组成的上半桥开关装置。栅极反馈回路123经由耦合到IGBT 122的电流路径126的绕组125和耦合到IGBT 121的电流路径128的绕组127从栅极驱动器124向IGBT 121的栅极传导标称的栅极驱动信号。绕组125与电流路径126的互感的值为M。绕组127与电流路径128的互感的值为M+LCS，其中LCS是用于降低开关损耗的理想共源极电感。通过选定互感，第一IGBT 121的修改后栅极电压如下：
Figure BDA0002497945790000111
图12示出了用于实施集成电感的电路元件130以用于电流平衡和降低功率损耗，这适于图7和图8的二合一TPM功率模块。H状基板131在端焊盘133和134之间携带电路迹线132以用于包括绕组135和绕组136的第一反馈回路。绕组135被示为具有单个线匝以用于与其他开关装置中的一者(即，不受该特定反馈回路控制的一个开关装置)的电流路径(例如，集电极)耦合。单个线匝被配置为提供互感M。绕组136具有多个线匝以用于与受控装置的电流路径耦合，其中线匝的尺寸和数量被配置为提供互感M+LCS。为了容纳多个线匝，可以使用跳线137。在基板131的相对侧上提供具有用于控制功率模块中的其他并联开关装置的对应绕组的类似反馈回路140。
根据一个实施例，所述第一反馈回路进一步包括与所述第一开关装置的电流路径的减少损耗互感。
根据一个实施例，所述第一互感和所述减少损耗互感由磁耦合到所述第一开关装置的电流路径的多线匝绕组产生。
根据一个实施例，本发明的特征还在于具有各自包括多个并联开关装置的相应半桥的第二相桥和第三相桥，其中每个开关装置经由相应反馈回路接收相应的栅极驱动信号，所述反馈回路被配置为使用所述相应反馈回路与并联连接在所述相应半桥中的每个开关装置的电流路径的互感来平衡每个相应半桥内的电流。
根据一个实施例，所述开关装置由绝缘栅双极型晶体管组成。

Claims (15)

1.一种脉冲宽度调制(PWM)功率转换器，其包括：
DC链路，所述DC链路具有被配置为接收DC电源电压的正总线和负总线；
包括上半桥和下半桥的相桥，所述相桥串联耦合在所述总线之间，其中所述半桥之间的接合点被配置为耦合到负载，其中每个半桥由并联连接的第一开关装置和第二开关装置组成；
栅极驱动器，所述栅极驱动器为相应半桥产生标称的PWM栅极驱动信号；以及
第一反馈回路，所述第一反馈回路将所述标称的PWM栅极驱动信号耦合到相应的第一开关装置的栅极端子，其中所述第一反馈回路具有与所述相应的第一开关装置的电流路径的第一互感，并且具有与所述相应的第二开关装置的电流路径的第二互感，其中所述第一互感和所述第二互感被布置为在所述第一反馈回路中产生相反电压，从而减小了所述相应的第一开关装置和第二开关装置的电流量值的不均等。
2.如权利要求1所述的功率转换器，其中所述第一互感由所述第一反馈回路中的第一绕组组成，所述第一绕组磁耦合到所述第一开关装置的所述相应电流路径，并且其中所述第二互感由所述第一反馈回路中的第二绕组组成，所述第二绕组磁耦合到所述第二开关装置的所述相应电流路径。
3.如权利要求1所述的功率转换器，其进一步包括：
第二反馈回路，所述第二反馈回路将所述标称的PWM栅极驱动信号耦合到所述相应的第二开关装置的栅极端子，其中所述第二反馈回路具有与所述相应的第二开关装置的电流路径的第三互感，并且具有与所述相应的第一开关装置的电流路径的第四互感，其中所述第三互感和所述第四互感被布置为在所述第二反馈回路中产生相反电压，从而减小了所述相应的第一开关装置和第二开关装置的电流量值的不均等。
4.如权利要求3所述的功率转换器：
其中所述第一互感由所述第一反馈回路中的第一绕组组成，所述第一绕组磁耦合到所述第一开关装置的所述相应电流路径，并且其中所述第二互感由所述第一反馈回路中的第二绕组组成，所述第二绕组磁耦合到所述第二开关装置的所述相应电流路径；并且
其中所述第三互感由所述第二反馈回路中的第三绕组组成，所述第三绕组磁耦合到所述第二开关装置的所述相应电流路径，并且其中所述第四互感由所述第二反馈回路中的第四绕组组成，所述第四绕组磁耦合到所述第一开关装置的所述相应电流路径。
5.如权利要求1所述的功率转换器，其中所述相应半桥进一步由与所述相应的第一开关装置和第二开关装置并联连接的第三开关装置组成，其中所述第一反馈回路进一步包括与所述第三开关装置的电流路径的第三互感，其中所述第二互感和所述第三互感的总和基本上等于所述第一电感，并且其中所述第二互感和所述第三互感各自被布置为在所述第一反馈回路中产生与由所述第一互感产生的电压相反的电压。
6.如权利要求1所述的功率转换器，其中所述相应半桥由与所述相应的第一开关装置和第二开关装置并联连接的至少一个附加开关装置组成，其中所述第一反馈回路进一步包括与每个相应的附加开关装置的电流路径的附加互感，其中所述附加互感和所述第二互感的总和基本上等于所述第一电感，并且其中所述附加互感和所述第二互感各自被布置为在所述第一反馈回路中产生与由所述第一互感产生的电压相反的电压。
7.如权利要求1所述的功率转换器，其中所述第一反馈回路进一步包括与所述第一开关装置的所述电流路径的减少损耗互感。
8.如权利要求7所述的功率转换器，其中所述第一互感和所述减少损耗互感由磁耦合到所述第一开关装置的所述电流路径的多线匝绕组产生。
9.如权利要求1所述的功率转换器，其进一步包括具有各自包括多个并联开关装置的相应半桥的第二相桥和第三相桥，其中每个开关装置经由相应反馈回路接收相应的栅极驱动信号，所述反馈回路被配置为使用所述相应反馈回路与并联连接在所述相应半桥中的每个所述开关装置的电流路径的互感来平衡每个相应半桥内的电流。
10.一种用于电动化车辆中的牵引马达的脉宽调制(PWM)逆变器，其包括：
DC链路，所述DC链路具有被配置为接收DC电源电压的正总线和负总线；
包括上半桥和下半桥的相桥，所述相桥串联耦合在所述总线之间，其中所述半桥之间的接合点被配置为耦合到所述牵引马达，其中每个半桥由并联连接的第一开关装置和第二开关装置组成；
栅极驱动器，所述栅极驱动器为相应半桥产生标称的PWM栅极驱动信号；以及
第一反馈回路，所述第一反馈回路将所述标称的PWM栅极驱动信号耦合到相应的第一开关装置的栅极端子，其中所述第一反馈回路具有与所述相应的第一开关装置的电流路径的第一互感，并且具有与所述相应的第二开关装置的电流路径的第二互感，其中所述第一互感和所述第二互感被布置为在所述第一反馈回路中产生相反电压，从而减小了所述相应的第一开关装置和第二开关装置的电流量值的不均等。
11.如权利要求10所述的逆变器，其中所述第一互感由所述第一反馈回路中的第一绕组组成，所述第一绕组磁耦合到所述第一开关装置的所述相应电流路径，并且其中所述第二互感由所述第一反馈回路中的第二绕组组成，所述第二绕组磁耦合到所述第二开关装置的所述相应电流路径。
12.如权利要求10所述的逆变器，其进一步包括：
第二反馈回路，所述第二反馈回路将所述标称的PWM栅极驱动信号耦合到所述相应的第二开关装置的栅极端子，其中所述第二反馈回路具有与所述相应的第二开关装置的电流路径的第三互感，并且具有与所述相应的第一开关装置的电流路径的第四互感，其中所述第三互感和所述第四互感被布置为在所述第二反馈回路中产生相反电压，从而减小了所述相应的第一开关装置和第二开关装置的电流量值的不均等。
13.如权利要求12所述的逆变器：
其中所述第一互感由所述第一反馈回路中的第一绕组组成，所述第一绕组磁耦合到所述第一开关装置的所述相应电流路径，并且其中所述第二互感由所述第一反馈回路中的第二绕组组成，所述第二绕组磁耦合到所述第二开关装置的所述相应电流路径；并且
其中所述第三互感由所述第二反馈回路中的第三绕组组成，所述第三绕组磁耦合到所述第二开关装置的所述相应电流路径，并且其中所述第四互感由所述第二反馈回路中的第四绕组组成，所述第四绕组磁耦合到所述第一开关装置的所述相应电流路径。
14.如权利要求10所述的逆变器，其中所述相应半桥进一步由与所述相应的第一开关装置和第二开关装置并联连接的第三开关装置组成，其中所述第一反馈回路进一步包括与所述第三开关装置的电流路径的第三互感，其中所述第二互感和所述第三互感的总和基本上等于所述第一电感，并且其中所述第二互感和所述第三互感各自被布置为在所述第一反馈回路中产生与由所述第一互感产生的电压相反的电压。
15.如权利要求10所述的逆变器，其中所述相应半桥由与所述相应的第一开关装置和第二开关装置并联连接的至少一个附加开关装置组成，其中所述第一反馈回路进一步包括与每个相应的附加开关装置的电流路径的附加互感，其中所述附加互感和所述第二互感的总和基本上等于所述第一电感，并且其中所述附加互感和所述第二互感各自被布置为在所述第一反馈回路中产生与由所述第一互感产生的电压相反的电压。
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