CN1218327A - 低切换冲击的功率控制电负载的方法和电路装置 - Google Patents

Abstract

低切换冲击功率控制电负载的方法和电路装置,从三个相互连续的网络半波中构成三个分离的脉冲模式周期A、B和C。每个脉冲模式序列A、B和C在一个预先给定的周期(PWM周期)内至少接入一个部分负载,其中根据每个PWM周期脉冲的最大数目,每个脉冲模式A、B或者C最大接入一个部分负载的额定功率的1/3。通过一个预先给定的PWM周期持续时间内通过这个PWM周期期间各自脉冲模式序列A、B和/或C的脉冲数目,接入各自部分负载。

Description

低切换冲击的功率控制电负载 的方法和电路装置

本发明涉及一种低切换冲击的功率控制电负载的一种方法和一种电路装置，该负载被分为至少两个部分负载，其中为了实现所要求的热功率，这两个部分负载在一个确定的功率范围内被同样继续分配到部分负载。

如果在电源网络上例如公共的交流电网上电负载变化，那么根据供电线路阻抗，电源电压出现变化。这些电压变化(还称作闪变)在确定的频率/电压范围内作为干扰被人们感受到，因此必须根据标准IEC1000-3-3和IEC1000-3-5将这些电压变化保持在一个狭窄限度内。如果必须经常开关电负载例如灯丝，那么为了达到好的控制特性，因此可以在每个时间单位中接通受限制的负载变化。这通过将全部负载分配到单独的、分离的并且不同时接通的部分负载的方法或者通过将全部功率分为功率级的方法实现。

DE3601555C2说明一个控制设备，该设备依赖于功率需要以分级的方法功率接通电连续加热器，其中在一个包括若干个网络全波的循环内，为了功率控制，将较多或者较少的网络半波接到至少一个加热器上，并且在该循环内出现的正和负的半波的数目相同。因此在一个电子存储器中存储若干个不同的控制信号模式，该模式依赖于功率需要在一个电加热器上接通相应的网络半波模式，其中各个模式的每个控制信号将一个半波或者若干个连续的半波接到电加热器上。这时设计每个网络半波模式，使这些网络半波模式的短时闪变电平位于干扰极限以下，并且在电功率上对网络半波模式分级，在这些网络半波模式中包括数目不同的被接入脉冲。为了接通一个包含较多网络半波模式的循环中的功率中间级，连续接通不同负载的网络半波模式。根据权利说明实现下面目标：通过预先给出不同的、分别与直流无关的、存储在控制信号模式中的网络半波模式和在一个确定循环中的处理的方法，结合一个精细分级的热功率控制器实现必需的抗闪变。

在DE3726535A1中公开了一种用于低切换冲击功率控制电负载的方法，其中热负载被分为至少两个子负载，并且每个负载的子负载能够被选择的在串联电路中的至少三个主功率级中交替地单独或者并联接入到一个交流网络。从其中一个主功率级出发，在一个反复运行的至少两个交流半波的循环中，在每个循环中的至少一个半波期间，接通当时下一级的主功率级。这时使用的开关操作循环均具有六个半波的长度，这些半波每次总是根据功率需要接通。

在DE10504470A1中公开了一个电连续加热器，其中在已经公开的方法中，通过相应抽取通常的正弦加热电流的部分范围实现加热功率的分级。在过零点时接通加热电流。在这个电连续加热器中，全部热功率被分配到不同的加热器上，并且单独的加热器都具有一个不同大小的额定加热功率。借助于控制电路，各自加热功率被接通到尽可能多的加热器上。以额定加热功率的1/3步(0/3,1/3,2/3或者3/3)实现加热功率的分级。在七个电压半波期间实现将加热功率或者加热电流接通到加热器上，其中象在DE-OS 3726535A1中公开的，根据加热功率接通相应数目的半波。因此当1/3功率时，接通第一个和第四个半波，当2/3功率时，接通第二个、第三个和第四个和第五个半波，当3/3功率时，接通所有的半波。为了实现预期的功率，连续接通单独的具有不同的额定功率的加热级，其中考虑到：当一个部分负载时，在接通下一个较高的加热级前，所有三个负载均匀占用一个加热级。

通过这些已经公开的负载分配方法仅能直接接通一个负载。通过按功率比例固定接通部分负载和调节一个部分负载的方法实现分配。在加热时特别在涉及加热空气时，例如在热空气焊接设备中或者另一个焊接设备和热空气设备中，上述分配方法导致在不同负载范围内的不同的温度，因为可以定义在100％以内的部分负载的功率输出。大的温度和负载的不同导致材料应力和加热器的过早老化。

根据技术现状，通过控制单独的半波，能够实现功率级，其中这些脉冲模式控制根据闪变速率的标准仅可以用于大约2.5KW内的负载。如果必须控制较大的负载，那么必需大部分复杂和昂贵的电开关。因为一般根据功率要求，自由选择的连续设置脉冲模式，所以不能明确识别期望的网络的切换冲击负载。

因此本发明基于的任务是建议一种控制负载的可能性，它能够在多数部分负载的一个预先给定的规范内实现无闪变的接通负载，其中在每个功率要求中均匀加载部分负载。

该任务根据本发明通过一个具有独立权利要求特征的方法以及通过一个具有权利要求8的特征的电路装置解决。本发明另外的设计在与独立权利要求相关的从属权利要求中获悉。

在根据本发明的方法中，从三个连续的网络半波构成三个分离的脉冲模式序列A、B和C，上述网络半波构成一个所谓的模式周期，上述三个脉冲模式序列相当于各自的网络半波，并且它们的负半波被整流。每个脉冲模式序列A、B和C在一个预定的周期持续时间内被至少接入到一个部分负载，上述预定周期被称作PWM周期，其中根据每个PWM周期脉冲的最大数目，每个脉冲模式A、B或者C最大接入部分负载的额定功率的三分之一，下面称作脉冲模式功率。因此一个或者若干个脉冲模式序列根据全部功率要求接通每个部分负载，所以当100％输出各自的部分负载的额定功率时，在全部PWM周期内，部分负载被加载每个脉冲模式序列的最大脉冲模式功率。相应的，各自的部分当1/3额定功率时接入一个脉冲模式序列，2/3额定功率时接入两个脉冲模式序列。另外，借助于对至少一个脉冲模式序列的脉冲宽度调制(PWM)，根据全部功率要求，在一个预先给定的PWM周期持续时间内，通过在这个PWM周期期间各自的脉冲序列A、B或者C的脉冲的数目，接入各自的部分负载。通过这个脉冲宽度调制可以设置以上提到的1/3和2/3和3/3级之间的中间值，上述脉冲宽度调制基本上可以在每个脉冲模式序列时执行。由于分配到三个脉冲模式上，所以在一个脉冲模式的一个PWM周期内，接入所涉及的部分负载的额定功率的三分之一。然而在每个脉冲的实际开关过程中，总是接入部分负载的额定功率。接入总是使用加倍的网络频率1/3，而当一个脉冲模式序列时接入半波频率的1/3。PWM周期和半波频率在网络频率上同步。还可能以三的倍数继续分离一个模式周期，但是继续遵守基本原理并且可以降低到三个。总之通过较长的周期变化，降低单独的部分负载的闪变和温度变化。

根据本发明的另外结构，在一个PWM周期内，通过模式周期的数目，设置部分负载的开关级的数目。因此可以影响以上提到的通过PWM产生的中间值的精确度。

根据另外特别优选的实施例，仅对一个脉冲模式序列特别对在脉冲模式序列A执行脉冲模式调制，这时可以将该脉冲模式序列接入到任一个部分负载上。当超过这个脉冲模式序列A、B和/或C的最大脉冲模式功率时，下一个空闲的脉冲模式序列例如B或者C以最大的脉冲模式功率接通并且根据全部功率要求降低脉冲模式A的脉冲的数目。这通过以下方法实现：具有以上提到的最大的脉冲模式功率(额定功率的三分之一)的各自的脉冲模式序列被加载到一个部分负载并且当已降低脉冲模式序列A时重新执行PWM。这允许功率的精密分级并且分配到单独部分负载上。现在为了在设置所要求的功率时将这个功率均匀分配到单独的部分负载上，根据另外一个特别优选的实施例，将下一个空闲的、接到另外一个负载上的脉冲模式序列以最大模式功率接到该部分负载。因此，在一个PWM周期的范围内，将要接入的功率已经被分配到不同的部分负载上。

鉴于一个尽可能简单的电路结构和一个尽可能小的闪变速率，为了设置所要求的全部功率，根据另外的设计，循环交换脉冲模式序列和接到部分负载。通过下面方法实现这些：在一个脉冲模式序列A、B和C随着接入最大的脉冲模式功率重新配置之前，首先所有的脉冲模式序列A、B和C被配置了最大的脉冲模式功率。

为了进一步改善闪变速率，在接下来的PWM周期内，PW调制的脉冲模式序列A被分配给下一个、还没有被PWM调制的部分负载。因此在脉冲模式序列A中的PWM被从一个部分负载继续输出到下一个负载上，因此每一个单独的部分负载在相互连续的PWM周期内至少被加载所要求功率的一部分。因此在单独的部分负载之间不会出现大的功率不同。另外这种可能性允许降低并且可靠遵循闪变速率。

最终通过下面实施得以改进：根据另外的设计连续循环交换，PW调制的脉冲模式序列被分配给单独的部分负载并且同时两个相互连续的PWM周期的PW调制的脉冲模式序列与在两个PWM周期之间的中间值对称安排。这意味着例如在位于一个PWM周期开始时的PW调制的脉冲模式序列A在下一个PWM周期内对于这两个PWM周期间的中间值镜像，在这个脉冲模式序列的末尾安排上述脉冲模式序列A。象以上已经提到的，这时在第一个PWM周期内的脉冲模式序列A从一个部分负载交换到下一个PWM周期内的下一个部分负载。这总在两个相互连续的PWM周期间继续，因此一个系统周期在它结束负载接入后通过单独的脉冲模式序列重新从头开始，在偶数部分负载时，从偶数个使用的部分负载的数目得出，当奇数部分负载时从奇数个使用的部分负载的数目中得出。因此，使用特别的方式和方法，避免不希望的闪变，因为对于网络电压，不执行造成闪变的开关过程。当PW调制的脉冲模式序列从一个部分负载接入到下一个部分负载时。这时仅实现了断开一个负载并且同时接入下一个负载。通过循环交换，执行以最大脉冲模式功率加载脉冲模式的相同过程并且交换分配给它的部分负载。

根据本发明的电路装置具有一个从三个相互连续的网络半波中产生三个分离的被整流的脉冲模式序列(A、B、C)的模式发生器和控制每个部分负载的控制设备。至少一个控制设备至少具有一个脉冲宽度调制发生器(PWM发生器)，该PWM发生器结合模式发生器在一个预先给定的周期持续时间(PWM周期)内根据全部功率要求产生各自的脉冲模式序列A、B和/或C的脉冲相应的数目，并且每个控制设备具有相应数目的比较器，其中PWM发生器和每个控制设备中比较器的总数总计为三个并且每个PWM发生器或者比较器最大接入额定功率的三分之一，并且通过比较器结合模式发生器在PWM周期持续时间内可以接入每PWM周期脉冲数目最大的脉冲模式序列A、B和/或C。另外电路装置具有逻辑连接设备，该设备用于根据全部功率要求在一个可预先给定的PWM周期持续时间内，通过在这个PWM周期持续时间期间各自脉冲模式序列A、B和/或C的脉冲数目，至少加载一个脉冲模式序列到各自部分负载，并且该电路装置还具有一个激活发生器和比较器的控制设备。

因此本发明可以低切换冲击的控制大量单相或者三相负载，其中网络的电流脉冲负载通过可接入的负载预先精确的得到计算。通过对单独开关级和每时间单位脉冲的相应的选择，在考虑相应的闪变规则下，可以安全实现对各个应用情况需要计算的优化。这时同时在部分负载上实现功率分配，其中对于每个新的功率级不再必须产生一个新的控制方法。部分负载不必同样大小，而对于闪变速率，同样大小的部分负载是有益的。如果产生另外的部分负载，那么可以仅用较小的变化，将这些安装到全部电路系统中，不要改变方法原理。基本原则是在三相负载(在星型或者三角电路)能够改用的，其中特别在三角形接入负载时，在专业人员常用的方式和方法中必须考虑三相电网的特性，以便于避免电网的不对称。在星型接入的负载中，在关于一相的若干个负载时，如单相负载。在使用一个由两个部分负载的电路装置时，对于这两个单相负载或者对于三相负载为了低切换冲击控制，使用这个电路装置。该控制当(空气)加热设备是具有特别优点：全部负载被同时加热并且从一个部分负载到下一个的空气温度没有受到大的波动。另外通过均匀控制，根据微小的温度区别，绕组受到一个较小的应力。在高功率要求时，对加热绕组不再必需高要求。

下面根据实施例结合说明字符详细说明本发明。图示图1基于电源频率的脉冲模式分配；图2在不同功率要求中用于两个负载的一个脉冲模式；图3在不同功率要求中用于三个负载的一个脉冲模式和与图2相比

每个PWM级模式周期变化的数目；图4(a)在比较级上所要求功率的分配；(b)一个PWM电路级的脉冲

占空和(c)；和图5用于两个负载的一个电路装置。

图1示出了脉冲模式分配，具有一个交流电网W和分配给交流电网半波的脉冲模式序列A、B、C。借助于这个脉冲模式序列A、B和C实现对各个部分负载的控制。这时可以为每个脉冲模式序列分配一个或者若干个部分负载，以便于影响开关过程。在接下来的实施例中，三个网络半波和单独脉冲模式序列A、B、C的所分配的脉冲构成一个模式周期。

图2示出了脉冲模式在基本上两个PWM周期内对于具有两个部分负载全部功率的8％、18％、33％、60％和93％四个不同的负载级。在这个实施例中，每PWM周期确定八个开关级。从中得出当一个最大功率为额定功率的33％(=1/3)时的一个部分负载，每个开关级大约可以接入额定功率的4％(33％/8≈4％)。另外选择一个模式周期(=3半波)/PWM开关级。在一个PWM周期内可用的半波的数目从下面的公式中得出：

开关级的数目*(每个开关级模式周期的数目*每个模式周期波的数目)。

在根据图2的实施例中，在一个PWM周期内得出这24个半波8*(1*3)。在实施例中，为简化，使用大写字符A、B或者C表示每个半波。因为实际两个负载并且因此负载的数目是偶数的，所以一个全部周期包括两个PWM周期。在全部周期后，从开始重复这个过程。为了解释清楚，在每个模式周期中说明功率增长，该增长通过接入一个用于各个部分负载的模式得出。第二个模式周期是第一个模式周期的镜像，因此相应的对于第二个模式周期为了结束第二个模式周期相应的减小开关级值。在这个说明方法中通过叉符号表示接入脉冲模式A、B或者C的各个脉冲。

在实施例中，总是PW调制脉冲模式A，而另一个脉冲模式在一个PWM周期内或者完全的接入或者完全的断开。通过接入一个脉冲模式例如B，在一个部分负载上的PWM周期的全部长度内，在这段时间内，向该负载提供额定功率的33％。

为了设置预期的功率要求，必须按下面方式将要求的功率分配到单独的部分负载上：只有分配到一个部分负载上的脉冲模式A被PW调制，而全部另一个脉冲模式在全部PWM周期内被接入。在一个具有18％额定功率要求的例子上，在第一个PWM周期内，这得出借助于脉冲模式A全部接入第二个负载，仅在第一个开关级期间借助于脉冲模式A接入第一个部分负载。这总计给出37％的功率，被分配到两个负载(在中间值)上从中计算出大约18％的全部功率。在第一个PWM周期运行后，脉冲模式A被提供给第二个部分负载，脉冲模式A被PW调制，而第一个部分负载被完全提供脉冲模式B。这些在两个连续的PWM周期之间的值上的循环交换和镜像一方面用作降低闪变速率，因为在网络一侧不能识别断开一个部分负载和为此接通另一个部分负载，并且此外为了连续加热，同样加载部分负载。在第二个PWM周期运行后，结束系统周期并且重新开始过程。在所有说明的实施例中实现这个原理。

在8％的功率要求中，在第一个PWM周期内被PW调制的脉冲模式A被施加到第一个部分负载上。第二个部分负载上的交换在第二个PWM周期内实现。全部功率总计16％/2=8％。

在33％的功率要求中，在实施例中，脉冲模式序列C被完全接到第一个部分负载，并且脉冲模式序列B被接到第二个部分负载。在一个PWM周期后，交换部分负载到脉冲模式序列的顺序，象在图中所表示的。

在60％的功率要求中，在第一个PWM周期期间，脉冲模式序列A和脉冲模式序列B被完全提供给部分负载，这得出66％的部分负载占用。第一个部分负载完全占用脉冲模式序列C，并且当脉冲模式序列A时，执行一个PWM，该PWM调制相抵一个部分负载提供20％。对于第一个部分负载，这总共给出大约53％，因此从中得出一个大约60％(53％+66％)/2的全部负载。在结束第一个PWM周期后，实现了以上提到的接入镜像和接入换向。在其他每个PWM周期中，与之相符。

在相应的方式和方法中，现在从图2中说明的脉冲模式序列中得出93％的全部功率。此后在第一个PWM周期期间，第二个部分负载被100％占用，而第一个部分负载通过脉冲模式序列B和C占用66％而通过PW调制的脉冲模式序列A占用20％。这相应的得出对于全部负载大约93％(186％./.2)。

图3与图2相类似说明一个脉冲模式，而它提供给三个负载。另外，在这个实施例中，选择每个开关级两个模式周期。此外开关级对于脉冲宽度调制同样确定在两个脉冲上，因此从中得出每个开关级大约16％功率(33％/2)。结果一个PWM周期具有2*(2*3)=12半波。在这个在图3用于说明的实施例中，选择三个具有5％、45％和83％的功率要求。始终使用脉冲模式序列A进行脉冲宽度调制并且它象上面已经说明的从第一个PWM周期内一个部分负载接到下一个PWM周期内的第二个负载上并且然后在第三个周期内接入到第三个部分负载上。还在这两个相互连续的PWM周期的脉冲模式序列接入的脉冲与这两个相互连续的PWM周期的中间值对称，以便于得到对闪变速率有效的开关值。根据奇数负载数目，对于一个系统周期允许六个PWM周期，直到这个循环重新从头开始。根据选择的模式周期的数目，对于最小的功率值，接入一个具有两个脉冲的脉冲模式序列。在第一个PWM周期期间，剩下的脉冲模式序列B和C保持断开，因此为在部分负载1上的脉冲模式序列A提供了大约16％的功率，而在其他两个部分负载上的余下的脉冲模式序列占用0％功率。从中得出平均值大约5％。

在45％功率要求时的情况与之相对应，其中当在第一个PWM周期内，第一个部分负载占用完整的脉冲模式序列A，即在这种情况下，不会进行PWM。第二个部分负载完全占用脉冲模式序列A和B并且第三个部分负载在一个PWM周期内完全占用脉冲模式序列C。从中得出第一个部分负载的占用为33％，第二个部分负载为67％，第三个部分负载33％，在三个部分负载时大约得出全部值的44％。在第一个PWM周期后，向上面已经多次提到的，再次实现关于两个相互连续的PWM周期的间的中间值的循环交换和镜像。根据全部占用脉冲模式序列，然而在这里镜像不能明显的显露出来，例如具有5％功率要求。在第二个PWM周期内，脉冲模式序列接入到第二个部分负载，而开始时接入到第三个部分负载的脉冲模式序列C从现在起接入到底一个部分负载。相应的开始时接入到第二个部分负载的脉冲模式序列A、B从现在起接入到第三个部分负载。从PWM周期到PWM周期继续这个循环交换。

随着在第一个PWM周期内脉冲模式序列B和C提供66％给第一个部分负载，并且16％用于PW调制脉冲模式序列A，由脉冲模式序列A和C提供100％给第二个部分负载并且提供66％给第三个部分负载，相应得出图3中83％功率要求。这实现248％((66％+16％)+100％+66％)，分配到三个负载(248％/3)大约为83％。在接下来的周期内，再次在部分负载上实现脉冲模式序列的循环交换。在六个PWM周期后，结束一个系统周期。

为了实现根据本发明的方法，所要求的功率被分配到比较级(比较器)，其中，单独的比较器总是被分成相同的功率级，直到100％功率为止保持活动。比较器的数目依赖于负载的分配，其中从下面的等式中得出比较器的数目：

比较器的数目=3*(部分负载的数目)-1

图4a中，在一个图表中，说明分配到五个比较器上的所要求的功率LA。在两个部分负载时，上述比较器时必需的。明显看出当17％时接入比较器并且在全部功率要求中保持接入。对于其他的比较器Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ情况相对应。

在图4b中，示例说明对于功率要求，具有同样的两个负载的一个PWM开关级的工作比。一个PWM与网络频率同步，PWM具有下面特性：

1、分辨率和最小的离散步时2/3网络频率；

2、固定的周期长度是网络频率除以3的整个约数；

3、周期和网络频率同步；

4、PWM和一个模式(A、B或者C)逻辑耦合；

5、选择的或者首先接入偶数个PWM周期并且然后断开并且接着在奇数个PWM周期内首先控制或者换向抑制部分并且然后接通部分。因此在偶数或者奇数PWM周期内接通和抑制部分之间存在相同的工作比，象在图2和3中说明和阐述的；

6、PWM的工作比(调制)依赖于被控制部分负载的数目。如果使用较多的分离的被控制的功率调节器，那么从功率要求-3*功率调节器的数目中得出工作比，象具有两个负载的图中说明的。

图4b说明在17％的功率要求中，工作比总计100％，即在这个功率中，另一个脉冲模式序列完全接到一个部分负载。

图5以框图的形式说明用于两个负载L1和L2的一个控制电路的原理结构。上述负载例如通过一个没作说明的作为功率调节器的三端双向可控硅操作。量取交流电网的网络频率并且通过一个脉冲形成器1将加倍的网络频率输出到一个模式发生器2并且将2/3网络频率输出到PWM发生器3。与PWM发生器并联的是根据图4a的比较器KⅠ至KⅤ。因此数字4表示在1/3功率时接入的比较器KⅡ，数字5表示当2/3功率时接入的比较器KⅣ，数字6表示在1/6功率时接入的比较器KⅠ，数字7表示在1/2功率时接入的比较器KⅢ，数字8表示在5/6功率时接入的比较器KⅤ。PWM发生器3的输出功率和模式发生器2的输出一起被提供给一个UND网络9，模式发生器的这个输出被称为脉冲模式序列A。用参考符号4表示的比较器KⅢ的输出和模式发生器2在输出B上输出的脉冲模式序列B被一起提供给UND网络10，用参考符号5表示的比较器KⅣ的输出和模式发生器2在输出C上输出的脉冲模式序列C被一起提供给UND网络11。UND网络的输出和UND网络15的输出逻辑耦合并且并行输出到一个UND网络18或者20。用参考符号6、7、和8表示的比较器KⅠ、KⅢ和KⅣ的情况相类似，它们和脉冲模式序列C、A和B共同被提供给UND网络12、13或者14。这个UND网络12、13、14的输出被提供给ODER网络16并且它的输出被并行输出到UND网络19和21。为了实现上述循环交换，此外一个每两个PWM周期交换的PWM发生器3的信号被输出到一个反相级17并且它的输出信号被输出到UND网络19和20。另外，这个PWM发生器3输出的信号在没有反向的情况下被提供给UND网络18和21。UND网络18和19的输出信号通过ODER网络22和UND网络20和21的输出信号通过ODER网络23逻辑耦合，并且各自的输出信号被提供给一个相应的用于各个负载的功率调节器。借助于控制装置24，功率要求被提供给PWM发生器3或者比较器4至8并且它们被相应的激活。

象已经结合图2和3已经说明的，仅对脉冲模式序列A执行PWM调制，并且和UND网络9耦合。从功率要求>17％起，激活参考符号6表示的比较器KⅠ并且接入模式序列C。直到接入下一个比较器，现在再次通过PWM发生器3和脉冲模式序列A一起实现了脉冲宽度调制。从功率要求33％起，激活用参考符号4表示的比较器KⅡ，因此接入脉冲模式B。对于所有连续的中间范围，向以上提到的，使用脉冲模式A执行PWM并且根据用参考符号7表示的比较器KⅢ当功率要求>50％时被激活，以便于接入脉冲模式序列A，用参考数字5表示的比较器KⅣ在功率要求>67％时被激活，以便于接入脉冲模式序列C，用参考数字8表示的比较器KⅣ在功率要求>83％时被激活，以便于接入脉冲模式序列B。

图4c说明在图5中虚线表示的两个不同的控制途径Ⅰ和Ⅱ的功率要求LA和输出功率AL，其中控制途径Ⅰ由比较器6、7和8构成，控制途径Ⅱ由PWM发生器3和比较器4、5构成。图4c说明根据功率要求将输出功率分配到脉冲模式上。

从实施例中清楚看出：在控制负载时一般得出下面的系统：

1、它必须完全一样的构造很多控制途径，当将要控制负载时。

2、第一个控制途径包括两个比较器和一个PWM。

3、每一个其他的控制途径包括三个比较器。

4、为一个脉冲模式分配每一个比较器或者PWM。

5、对于一个PWM周期，为一个负载分配每个控制途径。在下一个PWM周期时，进一步接如下一个部分负载的控制器。

6、PWM仅和一个脉冲模式这里是A逻辑耦合。

7、为每一个另外的控制途径分配一个连续的脉冲模式(例如控制途径Ⅱ：脉冲模式B；控制途径Ⅲ：脉冲模式C；控制途径Ⅳ：脉冲模式A；控制途径：脉冲模式Ⅴ；…)。

8、在每个控制器上分配脉冲模式后，继续进行第一个控制途径。他的目标是为每个控制途径分配三个脉冲模式A、B、C。

9、比较器象结合图4a说明的一样被分级，并且象脉冲模式一样以上升的顺序分配到控制途径。这时比较器和脉冲模式逻辑耦合，在增长的功率要求时，是一个脉冲模式中能以顺序A、B、C、A、B、C、A…接入。

借助于本发明，在遵守相应的闪变的标准下，可以接入一个在大约2kW的功率范围内的多数的负载。在一个PWM周期内预先提供的开关级越少，电路的结构越简单，上述开关级可供PWM使用。在一个实施例中，实现一个具有32个开关级的PWM并且每个开关级实现一个脉冲模式。这在两个部分负载似的出96个半波的一个PWM周期和一个192半波的系统周期。

Claims (8)

1、低切换冲击的功率控制电负载的方法，这些负载被分配到至少两个部分负载上，其中为了实现要求的热功率，这些热功率在一个确定的功率范围内被继续同样分配到部分负载上，其特征在于，

-由三个相互连续的网络半波(模式周期)构成三个分离的脉冲模式序列A、B和C，这些序列对应于各自的网络半波，其中负的半波被整流；

-每个脉冲模式序列A、B和C在一个预定的周期内(PWM周期)至少接入一个部分负载，其中根据每PWM周期内脉冲的最大数目，每个脉冲模式A、B或者C最大接入一个部分负载(脉冲模式功率)的额定功率的三分之一；和

-借助于至少一个脉冲模式序列的脉冲宽度调制(PWM)，根据全部功率要求，在一个可以预定的PWM周期延续时间内，通过各个脉冲模式序列A、B和C的脉冲数目，在这个PWM周期内，接通各个部分负载。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于，通过在一个PWM周期内模式周期的数目，设置部分负载开关级的数目。

3、根据权利要求1或者2的方法，其特征在于，仅当接入一个部分负载的脉冲模式序列(A)中实现PWM，并且当超过这个脉冲模式序列(A)的最大脉冲模式功率时，接入下一个具有最大脉冲模式功率的空闲的脉冲模式序列(B或者C)，并且根据全部功率要求，降低PW调制的脉冲模式序列A的脉冲的数目。

4、根据权利要求3的方法，其特征在于，接入如下一个空闲的接到另一个部分负载的具有部分负载的最大脉冲模式功率的脉冲模式序列。

5、根据权利要求4的方法，其特征在于，为了设置所要求的全部功率，循环交换脉冲模式序列和它的接入负载，方式如下：在为一个脉冲模式序列A、B或者C重新提供最大脉冲模式功率接入前，首先为所有的脉冲模式序列A、B和C提供最大脉冲模式功率。

6、根据以上权利要求3至5中任一个的方法，其特征在于，在接着的PWM周期内，PW调制的脉冲模式序列(A)被分配给下一个没被PW调制的部分负载。

7、根据权利要求6的方法，其特征在于，被PW调制的脉冲模式序列被连续循环的分配给单独部分负载，并且同时，两个相互连续的PWM周期的PW调制的脉冲模式序列与两个PWM周期间的中心对称安排。

8、用于低切换冲击功率控制电负载的电路装置，该负载被分配到至少两个部分负载上，其中为了实现所要求的热功率，这些热功率在一个确定的功率范围内被继续同样分配到部分负载上，其特征在于

-一个模式发生器(2)，用于产生从三个相互连续的网络半波中构成三个分离的被整流的脉冲模式序列(A、B、C)；

-每个将被控制的部分负载的一个控制装置(Ⅰ、Ⅱ)；

-其中至少一个控制装置至少具有一个脉冲宽度调制发生器(PWM发生器)(3)，该发生器结合模式发生器(2)在一个预定的周期持续时间(PWM周期)内根据全部功率要求产生各个脉冲模式序列A、B和/或C的脉冲的相应的数目，和

-每个控制装置(Ⅰ、Ⅱ)具有相应数目的比较器(4、5、6、7)，其中每个控制装置的PWM发生器(3)和比较器的全部数目总计为三个，并且每个PWM发生器或者比较器最大接入为部分负载的额定功率的三分之一，并且通过每个比较器，结合模式发生器，在PWM周期的持续时间内，脉冲模式序列A、B或者C中的一个可以和每PWM周期的最大数目的脉冲接通，

-逻辑装置(9-16、18-23)，根据全部功率要求，在一个可预先提供的PWM周期持续时间内，通过各个脉冲模式序列A、B和/或者C的脉冲数目，在这个PWM周期内，向到各个部分负载(L1、L2)提供至少一个可预先提供的脉冲模式序列，和

-一个控制装置，用于激活发生器(3)和比较器(4)。

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