CN1788406A - 用于操作驱动电路的供电单元的方法以及用于驱动电路的供电单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于操作功率级，特别是一个用于一个电机的电力电子电路中的供电单元的方法，其中，一个通过一个感应式变换器的控制电流借助一个第一和一个第二开关被转换，以便为所述的功率级生成电力供给，其中，在关断所述的第一开关时，一个无载运转电流可流过一个无载运转电流路径，该方法具有如下步骤：a)接通所述的第一和第二开关(14，15)，b)在一个关断操作中关断所述的第一开关(14)，c)测量所述的通过所述的第一无载运转电流路径(16)的无载运转电流，d)根据所述测量的第一无载运转电流控制所述的第二开关(15)的开关特性。

Description

用于操作驱动电路的供电单元的方法 以及用于驱动电路的供电单元

技术领域

本发明涉及一种用于操作功率级的驱动电路，特别是为用于电机的电力电路的供电单元的方法。本发明还涉及一种用于功率级的驱动电路中的供应电力的供电单元。

背景技术

电驱动单元通常包括一个电机和一个电力电子电路，该电力电子电路从一具有固定的频率和电压的供电网中取得能量并转换该能量，生成一个电机中的旋转磁场。该电机的转速和扭矩通过上述电力电子电路被调节。该电力电子电路通常包括一个伺服变压器或在一个没被调节的驱动系统中包括一个变频器。伺服变压器和变频器通常总称为逆变器并且经由一个在所述电力电子电路中设有的驱动电路被起动。

在应用电驱动单元时，在有故障或危险的情况下有必要直接关断这些驱动单元并使其可靠地停止。这就是说，该电机此时在任何情况下都不得基于电起动。

为此，这是通过关断电力电子电路的能量供给装置来实现的，如Erwin Zinken，BIA Sankt Augustin所发表的在文献BIA Report5/2003中的“可靠的应用变频器的驱动控制”，ISBN 3-88383-645-1或文献“驱动技术”，第33卷(1994)，第10期，“在整流器供电的驱动装置中避免不被期待的启动”所公开的那样。据此，该电机能可靠地被停机，因为再没有能量被输往该电机。可是，在再次启动时，整个电力电子电路必须重新被接通，这需要很多时间。

另一可能性是：由一个机电开关，如一个接触器使该电机与电力电子电路分离。但突然的转换由于过电压而易于损坏电力电子电路。此外，对于接触器的负荷也很高，因为高的电流强度须被转变。

用于可靠地关断旋转磁场的另一方案在于抑制触发脉冲。触发脉冲相当于由起动电力电子电路中的功率级的位于电力电子电路驱动电路生成的控制信号。功率级具有6个电子开关，这些电子开关经控制信号被起动，使内部的直流电压被转换成一个三相交流电流。触发脉冲能以不同的方式被抑制。通常，如上述文献BIA-Repoft 5/2003公开的那样，中断驱动电路上的供电电压。在有故障的情况下，电压通常通过一个继电器被关断。通过抑制触发脉冲，即通过产生控制信号得到可靠的停机使电力电子电路的所有其余构件处于完全的工作准备状态。这样，为了持续的应用，电驱动系统可不被察觉地被置于可靠的状态并可被重新活化。重新接通驱动电路时的滞后基本上不出现。

迄今，驱动电路上的供电电压的转换是通过一个受磨损的机械继电器进行的。通过一个这样的机械式开关继电器，电力电子电路不能设计成具有单故障安全性。“单故障安全性”意味着，在与安全性有重大关系的构件之一中出现故障时，电机的起动被立即停止。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于操作电机的电力电子电路中功率级的方法，该方法特别为“单故障安全性”设计。此外，本发明的目的在于提供一个用于一个驱动电路，特别是用于起动一个电机的驱动电路的供电单元，该供电单元设计成具有“单故障安全性”。

上述目的通过权利要求1所述的方法以及权利要求11所述的供电单元实现。

在从属权利要求中给出了本发明的其它优选的实施形式。

本发明的第一方面提供一种用于操作驱动电路，特别是在用于一个电机的电力电子电路中供电单元的方法。控制电流通过一个感应式变换器借助一个第一和一个第二开关根据一个第一控制信号和一个第二控制信号被转换，以便生成用于驱动电路的电力供应。在关断第一和第二开关时，无载运转电流可流过一个第一或一个第二无载运转电流路径。在起动功率级时，该第一和第二开关首先根据第一和第二控制信号被接通并且随后譬如按照一个起动值该第一开关在一个关断操作过程中借助于该第一控制信号被关断。关断操作使得所述的通过所述的第一无载运转电流路径的无载运转电流被测量。所述的第二开关然后借助于该第二控制信号根据被测量的第一无载运转电流被转换或不被转换。

该发明的方法具有如下优点，即在一个供电单元中，一个在处于正常工作中的转换操作中，第一开关的功能借助测量出的无载运转电流被检查，以识别出第一开关是否根据第一控制信号实际上中断了该电流路径并据此按正确地运行。由于为了生成电力供应需要两个开关的不断的、基本上同时的通断，所以电力供应的生成可立即通过防止开关之一的转换的方式被中断。

按照一个第一选择形式，如果在测量通过第一无载运转电流路径的无载运转电流时确定出故障，第二开关的关断被阻止。由于在一个故障被如此识别时所述第一开关的关断操作实际上没有关断所述的第一开关，借助感应式变换器所述电路保持封闭。但是由于阻止所述的第二开关的转换不再发生另外的转换操作，结果，没有能量可通过该感应式变换器被传输。

按照另一选择，如果在测量通过第一无载运转电流路径的无载运转电路时检测出故障，可阻止第一和第二开关被再次接通。在这种情况下，所述的第二开关在识别出故障后被关断。与所述的第一选择相比，这有如下优点，即没有持续的有时可导致感应变换器破坏的直流电流可流过所述的感应式变换器。

可规定，在另一转换操作中，所述的第一和第二开关先按照所述的第一和第二控制信号重新被接通并且随后所述的第二开关在另一关断过程中借助所述的第二控制信号被关断。结果，通过所述的第二无载运转电流路径的所述无载运转电流被测量并且所述的第一开关借助所述的第一控制信号根据所述的被测得的通过所述的第二无载运转电流路径的无载运转电流被转换。所述的第二开关的操作也可按此方式被检查。

特别是，两个开关之一在每个转换循环中可交替地被检查以确定是否正确运行，即确定其是否正确关断。如果两个开关之一没有按规定中断相应的电流路径，则在随后检查转换性能时，所述相应的另外的开关的再次转换被阻止，使在所述的感应式变换器上不进行另外的电压变化或者电流变化，以便立即停止另外的能量传输并据此停止电力供应。

对电力电子电路的功率级的起动被如此地阻止，使得没有生成用于一个后置的、待停机的电机的旋转磁场的能量被提供。

如果在测量所述的第二无载运转电流路径的无载运转电流时确定出故障，则一方面所述的第一和第二开关的再次接通首先被阻止和/或所述的第一开关的关断被阻止，与检查所述的第一无载运转电流路径时的做法相同。

可规定，所述的第一和/或第二控制信号借助一个周期性的信号被生成。为了生成所述的第一和/或第二控制信号，如果在测量通过所述的第一和/或第二无载运转电流路径的无载运转电流时确定出故障，该周期性的信号可被阻止。阻止所述为生成控制信号所必需的周期性信号表现为一种可立即停止所述的第一和第二开关的转换操作的可能性。

按照本发明的另一方面，提供了一个用于一个用于功率级，特别是在一个电力电子电路中用于一个电机的驱动电路的供电单元。该驱动电路具有一个与一个第一和第二开关串联的感应式变换器，以便通过所述开关的转换提供电力供应。该第一和第二开关是可通过一个第一和一个第二信号触发的。所述的电力供应是可在该感应式变换器中通过所述的第一和第二开关的接通和关断发生的。一个第一无载运转电流路径与所述的第一开关相连，以便在所述第一开关的关断过程中接收无载运转电流。所述的第二开关与一个第二无载运转电流路径相连，以便在所述第二开关的关断过程中接收无载运转电流。所述的驱动电路具有一个控制装置，以便在接通过程中按照所述的第一和第二控制信号接通所述的第一和第二开关并且在关断过程中首先关断所述的第一开关并测量通过所述第一无载运转电流路径的无载运转电流，并且以便根据测量了的无载运转电流路径转换所述的第二开关。

本发明的供电单元用于以通过一个感应式变换器上的供电电压的接通和关断所产生的电力供应操作一个用于一个功率级的驱动电路。该接通和关断是借助两个应基本上同时被转换的开关进行的。所述的控制装置首先同时接通所述的二个开关并且随后，譬如按照一个起动值关断所述的第一开关。如果所述的第一开关是坏的并且没有中断通过所述的感应式变换器的电流路径，则这一点通过测量所述的通过所述第一无载运转电流路径的无载运转电流被检测并且所述的第二开关的再次转换被阻止。如果检测到所述的第一开关正确地转换，则所述的第二开关同样被关断，结果，在所述第一开关的关断与所述第二开关的关断之间有尽可能少的延续时间。

所述的第一无载运转电流路径可具有一个第一电流传感器和/或一个第一空运行的二极管。所述的第二无载运转电流路径可具有一个第二电流传感器和/或一个第二空运行的二极管。

所述的控制装置可能是如此构成的，以便在另一关断过程中首先关断所述的第二开关并且测量一个通过所述的第二无载运转电流路径的无载运转电流，以便根据测量了的无载运转电流转换所述的第一开关。据此可达到，先是所述的第一开关，然后是所述的第二开关交替地在每个通/断操作中作为第一个被关断，以便因此先后检查所述的第一和所述的第二开关的操作。

按照发明的另一实施形式，所述的供电单元包括一个第一控制电路和一个第二与第一控制电路分开的控制电路，其中，所述的第一控制电路控制所述的第一开关的转换并测量所述的、通过所述的第一无载运转电流路径的电流。所述的第二控制电路通过所述的第二无载运转电流路径相应地控制所述第二开关的转换。所述的第一控制电路与所述的第二控制电路是如此相互耦合的，使所述的第一控制电路根据一个被所述第二控制电路施加的第二主动信号生成所述的第一控制信号并且所述的第二控制电路以相反的方式根据一个由所述的第一控制电路施加的主动信号生成所述的第二控制信号。

按照这种方式，单故障安全性可被达到，据此，一旦在开关之一中，在无载运转电流路径之一中或在控制电路之一中出现故障，使控制信号的生成并因此使电力供应的提供中断。一旦所述的控制电路识别出在所述相应有关开关中的故障，该控制电路就检查该开关的运行能力。通过所述的控制电路生成所述相应的其它控制电路为触发相关的开关所需的主动信号，在控制电路出故障的情况下电力供应的提供也被中断。因此，本发明的驱动电路具有“单故障安全性”，因为在构件之一中出现故障时，电力供给的提供立即被中断。

为使所述的第一和第二主动信号能无故障地被生成，该主动信号作为周期的信号或作为信号串被相应的控制电路提供，从而在有故障的情况下使该周期的信号的生成得以持续。该周期的信号或该信号串具有如下优点，在相应的控制电路中有故障时，并且该故障会导致主动信号的一个永久的状态，使该状态不导致，在所述的两个另外的控制电路中，所述的相应的控制信号继续被生成。

所述的感应变换器有利地为一变压器型式。

按照发明的一个实施形式，所述的控制装置是如此构成的，以便借助一个被提供的时钟信号使所述的第一和/或第二控制信号可被生成。在出故障时，所述的时钟信号可被中断，使所述的第一和第二控制信号的生成被中断。

附图说明

下面借助附图详细说明本发明的优选的实施形式。附图所示为：

图1示出用于说明驱动系统的方框图，

图2示出本发明的驱动电路的方框图，

图3示出用于说明起动驱动电路的开关的信号流程图。

具体实施方式

在图1中示出了用于起动一个驱动系统中的一个电机的方框图。在一个控制系统1中，起动值被生成，其中，一个电机2应根据所述的起动值被起动。对电机2的起动通常借助一个包括一个功率级4的电力电子电路3完成。在所示的实施例中，所述的功率级4生成三个相电流并且为此通常具有六个电子开关(图中未示出)，这六个电子开关由来自一个驱动电路5的相应开关信号起动。所述的电机2有利地为同步电机或异步电机结构，特别是为一可用一个电旋转磁场被操作的并且没有自己的换向装置的电机结构。

所述的功率级4用于提供具有为操作电机2所必要的电流强度的旋转磁场。所述的用以使功率级4被驱动的开关信号由驱动电路5提供。

在一些应用领域中要求，所述的电机3在出现故障时直接被停机，据此，所述的电机2不是不受控制地继续运行。其具体的做法是，一旦一个故障被识别，电力电子电路3的驱动电路5立即中断相应的开关信号的生成。为了生成用于电机2的旋转电磁场，一个确定的开关信号序列是必要的。如果所述的驱动电路停止这些开关信号，则该旋转磁场的生成是不可能的。据此，所述的电机2可被停机。

驱动电路5中的开关信号的生成被中断，特别是通过中断驱动电路5的电力供应来进行。电力供应通过一个与驱动电路5相连的供电单元6进行。

在图2中示出了一个本发明的，用于一个驱动电路5的供电单元6的电路图。以供电电压为表现形式的电力供应被提供给所述生成被送至功率级4的电子开关的开关信号的驱动电路5。

这些开关信号是直流分离的并且位于一个电压范围中，该电压范围对下一个功率级的一个电子开关而言是适当的。一个电子场效应晶体管的栅极输入端典型地装在所述的功率级中。所述的开关信号基本上是一个脉冲宽度调制信号，该信号把接通状态和关断状态传输到所述的功率级上。

所述的功率级(图中未示出)然后根据所述的开关信号接通或关断所述电机的一个线圈绕组。

在图2中所示的供电单元6生成一个供电电压，作为电力供应，该供电电压根据在一个变压器11的一个一次线圈10上切换的一个信号在一个一次线圈12中被生成。由于通过一次线圈的电流的接通和关断在二次线圈12中生成正电压和负电压，所以该生成的电压信号借助一个整流二极管13被整流并且有利地通过一个(图中未示出的)电容被平整，结果基本上一个正的电压被加到了驱动电路上。

所述的一次线圈10是与在一个高的供电电压电位VDD和一个低的供电电压电位，特别是一个接地电位GND之间的一个第一开关14和一个第二开关15串联的。该第一和/或第二开关14，15有利地为场效应晶体管结构，其中，这些场效应晶体管是可分别经由一个相应的栅极连接端用一个控制信号起动的。为了转换所述的变压器11，所述的第一和第二开关14，15通常同时被接通和关断，通过在一次线圈10中的开关过程，所述的相应的电压信号被感应到该变压器11的二次线圈12中。

特别是在关断过程中，一个无载运转电流通过一次线圈10的电感被生成，该无载运转电流具有与在一次线圈10的接通状态下的电流流动方向相反的方向。为使该电流不导致场效应晶体管和驱动电路的其它元件上的有害的过电压，为开关14，15中的每个开关规定了一个无载运转电流路径16，17。

所述的第一开关14设在所述的高的供电电位VDD和一次线圈10的一个第一连接端之间。所述的一次线圈10的所述第一连接经由所述的第一无载运转电流路径16与接地电位相连，使一个无载运转电流在关断所述的第一开关时能流往接地电位GND。所述的第二开关15设在一次线圈10的一个第二连接端和接地电位GND之间。所述的一次线圈的所述第二接地端同样经由一个第二无载运转电流路径17与所述的高的供电电压电位VDD相连。

为了在接通开关时不引起所述的高的供电电位VDD和所述的接地电位GND之间的短路，在所述的第一无载运转电流路径16中设置了一个第一空运行的二极管18并在所述的第二无载运转电流路径17中设置了一个第二空运行的二极管19，使得一个施加于一次线圈10的所述第一连接端上的、相对于接地电位为负的电压经由所述的第一无载运转电流路径16并使一个施加于二次线圈10的所述第二连接端上的，比所述的高的供电电位VDD更高的电压经由所述的第二无载运转电流路径17被排出，因为相应空运行的二极管18，19将朝该方向导通。

所述的第一无载运转电流路径16具有一个第一电流传感器20并且所述的第二无载运转电流路径17具有一个第二电流传感器21，以便测量通过所述的无载运转电流路径16，17的相应的无载运转电流。所述的电流传感器20，21可譬如是用一个测量电阻(如一个分流器)构成或具有一个磁场电流传感器，在该磁场电流传感器中，所述的电阻在相应的无载运转电流路径中不受测量电阻的影响。为了测量无载运转电流，也可通过测量通过相应的开关的电流确定该无载运转电流。

提供了一个用于生成开关14，15的控制信号的第一控制电路22和一个第二控制电路23。该第一控制电路22与所述的第一电流传感器22相连，从而在第一控制电路22中提供测量的所述的第一无载运转电流路径16中的无载运转电流。该第一控制电路22与所述的第一开关14的一个第一控制连接端，特别是与场效应晶体管的栅极连接端相连。所述的第二控制电路23与所述的第二电流传感器21相连，从而在第二控制电路中提供测量的所述的第二无载运转电流路径17中的无载运转电流被提供。该第二控制电路23与第二开关15的一个控制输入端，即与所述的第二场效应晶体管的栅极连接端相连。

所述的第一控制电路22经由一条第一主动信号线24与所述的第二控制电路23相连，以便把一个主动信号转到所述的第二控制电路23上，设有一条第二主动信号导线25，以便所述的第二控制电路23能把一个第二主动信号转到所述的第一控制电路22上。所述的控制电路22，23经由一条信号导线26接收一个由外部接定的启动信号，该启动信号允许或阻止对电机2的起动。此外，控制电路22，23中的每个控制电路具有一个用于一个时钟信号CLK的输入端。所述的控制电路与该时钟同步。

下面描述所述的第一控制电路22的相对于所述的第一开关14和所述的第一无载运转电流路径16的工作方式，基本上与此相同地，所述的第二控制电路23相对于所述的第二开关15和所述的第二元载运转电流路径17工作。

所述的第一和第二控制电路22，23经由所述的数据导线26接收所述的启动值并随周期时间的开始分别生成一个接通信号，作为被输往所述的第一开关14或者所述的第二开关15的第一或者第二控制信号，譬如一个高电平。相应的接通信号接通开关14和15，使所述的高的供电电位VDD与一次线圈10的所述第一连接端相连并使所述的低的供电电位GND与一次线圈10的所述第二连接端相连。在接通时间过后，所述的第一控制信号如此地被转换，使第一开关14譬如通过变成到一个低电平被关断。该关断操作过程在变压器11的一次线圈10上形成一个无载运转电压该无载运转电压经由所述的第一无载运转电流路径16被降低。

所述的第一无载运转电流路径16中的无载运转电流借助所述的第一电流传感器20被测量并且测量值可提供给所述的第一控制装置22。所述第一控制装置22可将所述的被测量3的电流值与一个电流阈值比较，该电流阈值是如此选择的，即据此可确定，有一个显著的无载运转电流流过。据此，所述的第一开关14的开关性能可被检查，即如果所述的第一开关14基于所述的控制信号不被中断，则所述的通过一次线圈10的电流路径不被中断，并且不形成需经由所述的第一无载运转电流路径16降低的无载运转电压。这在所述的第一控制电路22中作为故障检测并且阻止另外生成用于接通开关14的控制信号。

如果在所述的第一无载运转电流路径中的、超过所述电流阈值的无载运转电流被测量到，则所述的第一控制电路22在所述第一主动信号导线24上生成主动信号，据此，该主动信号被传输到所述的第二控制电路23上。在接收该相应的主动信号时，所述的第二控制电路23马上关断所述的第二开关15，结果，相对于控制信号的总的周期时间，在关断第一开关和关断第二开关之间只要一个短的延续时间，该延续时间对所述的开关信号的生成没有显著的影响。

所述的第一和第二控制电路22，23基本上同步地工作，结果有利的是，在两个控制电路22，23上加有相同的时钟信号CLK。所述的两个控制电路22，23是如此相互协调的，即总是两个控制电路中的仅一个控制电路在一个时钟循环过程中在不事先接收所述的主动信号的情况下独立生成用于关断相应的开关14，15的控制信号。优选地，所述的两个控制电路相对所述的关断信号异步工作，其中，所述的第一控制电路22特别是在一个第一时钟循环时独立地生成所述的用于关断所述的第一开关14的第一控制信号并且所述的第二控制电路23根据对第一开关14所进行的关断生成所述的用于关断第二开关15的控制信号。在一个第二时钟循环中，所述的第二控制电路23然后在与所述的主动信号无关的情况下生成所述的用于关断第二开关15的控制信号并且所述的第一控制电路22根据成功地关断第二开关15时第二控制电路23生成的主动信号生成所述的用于关断第一开关14的控制信号。

相应的主动信号显示给相应的控制电路22，23，从而需生成，所述的用于关断相应的开关14，15的控制信号。所述完成的相应的开关的关断有利地通过所述的主动信号的一个合适的沿被显示，这是因为该沿必须主动地被相应的控制电路生成。因此，在控制电路之一中出现的故障也可导致对所述的开关信号的生成的立即中断，这是因为所述的主动信号只能被一个按规定工作的控制电路22，23生成。据此，所介绍的供电单元6具有“单一故障安全性”，即在所用部件之一中出现故障时，所述开关信号的生成立即被中断，使用于起动电机2的旋转磁场不继续被生成。

就是说，所述的被建议的供电单元是如此构成的，使在关断开关14，15之一时故障立即导致一适当的开关信号不继续被生成。由于所述的相应的控制电路22，23也可能具有故障并且然后也许在转换相应的开关时不再识别一个相应的故障，所以，如果对与该控制电路相连的开关的关断被检测到，所述的控制电路必须主动地生成一个主动信号。在一个有故障的控制电路中，该主动信号不会被生成，使所述的相应的另外的控制电路不生成关断信号。在随后的时钟循环中也不会有使开关14，15之一转换的控制信号被生成。因此，譬如在第一开关14有故障时，第一开关14不再从其接通的状态转换到其关断的状态，导致所述的第二开关也不再被关断，这是因为被所述的第二控制电路23需要的主动信号不再会被所述的第一控制电路22生成。因此所述的通过一次线圈10的电流路径得以保持。由于在一次线圈10中不再出现电流变化，所以也没有能量被传输入二次线圈12，使所述的供电电压被关断。

选择地也可规定，在出现通过控制电路之一被识别的故障并由于不存在正确的主动信号被显示给其它控制电路的故障时，导致所述的控制电路生成一个用于关断与该控制电路相连的开关的控制信号，以便在任何情况下中断通过一次线圈10的电流路径，这是因为否则会有很高的直流电流流过一次线圈10，该直流电流会破坏一次线圈10。可是，这导致另一转换操作，在该转换操作中，短时间内能量又被转入二次线圈12并因此生成该转换信号的另一沿，使对用于起动电机2的旋转磁场的关断操作会继续生成。但根据具体的、在其中电机2被操作的应用场合，这是一个可忽略不计的，有几微秒的、少的持续时间。

在空运行二极管(free wheeling diode)18，19之一中的故障同样可被识别。如果空运行二极管18，19之一变得在相反方向导通，在所述的高的电位VDD和所述的接地电位GND之间有一个短路并且所述的安全状态被达到。所述的电路则会停止工作。可是如果所涉及的二极管变得向前不导通，则该故障不阻止工作，但如果一个晶体管有短路故障，该故障是与安全性有重大关系。相应的空运行二极管18，19变得不向前导通的故障导致所述的电流传感器20，21不测量无载运转电流，据此，相应的控制电路不生成主动信号，这是因为当相应的控制电路不能确定相应的开关14，15的关断。因此，有故障的二极管导致在所述的使电机停机的电路中的断路，或者是阻止所述的相关的控制信号的生成。一个这样的供电单元的一个重要的优点是，所述的诊断时间间隔只是时钟信号CLK的一个循环，使该诊断时间间隔能在短短的，譬如50微秒的时间间隔中被进行。

此外，一个上级的控制系统(图中未示出)与控制单元22，23相连。如果其中的一个控制单元不再正确工作，则该上级的控制系统阻止所述的启动信号，使控制单元22，23不再生成控制信号。

在图3中示出了一个说明时钟信号的和所述的第一和第二控制信号的流程的信号图。人们识别出，所述的第一和第二控制电路22，23表示出，在所述的时钟信号的上升沿已通过所述控制信号的一个同样的上升沿接通相应的开关。所述的两个控制信号在一定的延续时间中呆在高电平上。人们识别出，所述的第一控制信号ST1通过一个上升沿关断所述的第一开关14。如果转换操作是成功的并且没出现其它的故障，则控制电路22中生成一个适宜的主动信号。该主动信号被转给相对于第二控制信号ST2生成下降沿以便关断所述的第二开关的第二控制电路23。所述的控制信号呆在一个低电平上，直至时钟信号CLK的下一个上升沿。在时钟信号CLK的下一个上升沿所述的两个控制信号ST1，ST2变成高电平，其中，所述的第二控制电路现生成所述第二控制信号ST2的一个下降沿。所述第二控制信号ST2的所述下降沿造成对第二开关15的关断，其中，如果完成了对第二开关15的关断并且没有出现其它的故障，则一个主动信号被生成。所述的主动信号然后以一个可忽略不计的时间延迟按照所述第一控制信号ST1的一个下降沿同样造成对所述第一开关14的关断。这样，开关14，15或者在相应的无载运转电流路径中的构件的操作可交替地被检查，其中，如果有故障被识别出，控制信号的生成被立即停止。

Claims (20)

1.用于操作功率级(4)的驱动电路(3)中、特别是在用于电机(2)的电力电子电路(3)中驱动电路的供电单元的方法，共中，控制电流通过感应式的变换器(11)借助第一和第二开关(14，15)被转换，以便生成用于所述功率级的电力供应，其中，关断所述第一开关(14)可使无载运转电流流过无载运转电流路径(16)，该方法具有如下步骤：

a)接通所述第一和第二开关(14，15)，

b)在关断操作中关断所述第一开关(14)，

c)测量通过所述第一无载运转电流路径(16)的无载运转电流，

d)根据所述测量的第一无载运转电流控制所述第二开关(15)的开关特性。

2.按照权利要求1所述的方法，其中，如果在测量所述的通过第一无载运转电流路径(16)的无载运转电流时检测到故障，所述第二开关(15)的关断被阻止。

3.按照权利要求1所述的方法，其中，如果在测量所述的通过第一无载运转电流路径(16)的无载运转电流时检测到故障，所述第一和第二开关(14，15)的再次接通被阻止。

4.按照权利要求1至3之一所述的方法，其中，如果所述第一无载运转电流低于相应的预先给定的阈电流，则检测到所述故障。

5.按照权利要求1至4之一所述的方法，其中，关断所述的第一开关(15)可使无载运转电流流过第二无载运转电流路径(17)，该方法具有如下步骤：

e)接通所述第一和第二开关(14，15)，

f)在另一关断过程中关断所述第二开关(15)，

g)测量通过所述第二无载运转电流路径(17)的无载运转电流，

h)根据所述测量的通过第二无载运转电流路径(17)的无载运转电流控制所述第一开关(14)的开关特性。

6.按照权利要求5所述的方法，其中，如果在测量所述的通过第二无载运转电流路径(1 7)的无载运转电流时检测到故障，所述第一开关(14)的关断被阻止。

7.按照权利要求5所述的方法，其中，如果在测量所述的通过第二无载运转电流路径(17)的无载运转电流时检测到故障，所述第一和第二开关(14，15)的再次接通被阻止。

8.按照权利要求1至7之一所述的方法，其中，所述开关(14，15)通过第一或者是第二控制信号被触发，其中，所述第一和/或第二控制信号借助周期的信号生成。

9.按照权利要求8所述的方法，其中，如果在测量通过所述第一和/或第二无载运转电流路径(16，17)的无载运转电流时检测到故障，所述用于生成所述第一和/或第二控制信号的周期信号被阻止。

10.按照权利要求6或7之一所述的方法，其中，如果所述的通过第二无载运转电流路径(17)的无载运转电流低于相应的预先给定的阈电流，则检测到所述故障。

11.一种用于操作以电力供给的功率级(4)、特别是用于电机(2)的电力电子电路(3)中的驱动电路(3)的供电单元(6)，

具有感应式变换器(11)，以便为所述的功率级(4)生成所述电力供给；具有第一和第二开关(14，15)，该第一和第二开关(14，15)与所述的感应式变换器(11)串联，其中，在所述感应式变换器(11)中的电力供给是可通过对所述第一和第二开关(14，15)的接通和关断生成的；具有与所述第一开关(14)相连的第一无载运转电流路径(16)，以便在所述第一开关(14)的关断操作中容纳无载运转电流；其中，所述控制装置是如此构成的，以便在接通操作中接通所述第一和第二开关(14，15)并且在关断操作中首先关断所述第一开关(14)，且测量通过所述第一无载运转电流路径(16)的无载运转电流，并且根据所述测量的无载运转电流转换所述第二开关(15)。

12.按照权利要求11所述的供电单元(6)，其中，第二无载运转电流路径与所述第二开关相连，以便在所述第二开关的关断操作中容纳无载运转电流，其中，所述控制装置进一步如此构成，以便在另一关断操作中首先关断所述第二开关(15)并测量通过所述第二元载运转电流路径(17)的无载运转电流并且根据所述测量的无载运转电流转换所述第一开关(14)。

13.按照权利要求1 2所述的供电单元(6)，其中，所述第一无载运转电流路径具有第一电流传感器(20)和/或第一空运行二极管(18)和/或所述第二无载运转电流路径(17)具有第二电流传感器(21)和/或第二空运行二极管(19)。

14.按照权利要求13所述的供电单元(6)，其中，所述控制装置包括第一控制电路(22)和与第一控制电路分离的第二控制电路(23)；其中，所述第一控制电路(22)控制所述第一开关(14)的转换并且测量所述通过所述的第一无载运转电流路径(16)的电流；所述第二控制电路(23)控制所述第二开关(15)的转换并测量所述通过所述的第二无载运转电流路径(17)的电流，并且，所述第一控制电路(22)和所述第二控制电路(23)是如此相互耦合的，使所述第一控制电路(22)根据被所述第二控制电路(23)施加的第二主动信号转换所述第一开关，并使所述第二控制电路(23)根据被所述第一控制电路(22)施加的第一主动信号转换所述第二开关。

15.按照权利要求10至12之一所述的供电单元(6)，其中，所述第一控制电路(22)和/或所述的第二控制电路(23)在有故障时不生成相应的第一或者第二主动信号。

16.按照权利要求14或15所述的供电单元(6)，其中，所述第一和第二主动信号分别为一个周期信号，该周期信号由所述第一和第二控制电路(22，23)生成。

17.按照权利要求14至16之一所述的供电单元(6)，其中，所述第一和第二控制电路(22，23)是分别如此构成的，使得如果在测量所述通过第一和/或第二无载运转电流路径(16，17)时检测出故障，阻止所述的第一和第二开关(14，15)的转换。

18.按照权利要求17所述的供电单元(6)，其中，如果所述无载运转电流的至少之一低于相应的被预先给定的阈电流，则检测到所述的故障。

19.按照权利要求11至1 8之一所述的供电单元(6)，其中，所述感应式变换器(11)包括变压器。

20.按照权利要求17或18之一所述的供电单元(6)，其中，所述开关可通过第一或者第二控制信号触发，其中，所述控制装置是如此构成的，以便借助提供的时钟信号生成所述第一和/或第二控制信号，其中，所述时钟信号在出现故障时被中断，使所述第一和第二控制信号的生成被中断。

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