DE10041301A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung von Rückmeldesignalen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung von Rückmeldesignalen

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DE10041301A1 DE2000141301 DE10041301A DE10041301A1 DE 10041301 A1 DE10041301 A1 DE 10041301A1 DE 2000141301 DE2000141301 DE 2000141301 DE 10041301 A DE10041301 A DE 10041301A DE 10041301 A1 DE10041301 A1 DE 10041301A1
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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Auswertung von aus der Kollektor-Emitterspannung eines Halbleiterschalters gebildeten Rückmeldesignalen einer Zweipunktzweigpaarschaltung mit zwei in Serie geschalteten Halbleiterschaltern beziehungsweise einer Dreipunktzweigpaarschaltung mit vier in Serie geschalteten Halbleiterschaltern angegeben, bei dem das Rückmeldesignal während einer wählbaren Ausblendzeit größer als eine durch eine ansteigende Flanke eines Zündsignals eines Halbleiterschalters und durch eine abfallende Flanke eines Schaltsignals eines anderen Halbleiterschalters definierte Schaltwechseleinheit ausgeblendet wird, woraufhin ein Ausblendsignal ausgegeben wird. Des weiteren werden mit dem Auswerteverfahren Störungen im Ansteuerkanal der Halbleiterschalter, in der Speisung der Treiberstufe der Halbleiterschalter sowie symmetrische Kurzschlüsse in der Zweipunkt- beziehungsweise Dreipunktzweigpaarschaltung detektiert. Darüber hinaus wird eine Vorrichtung zur Auswertung von Rückmeldesignalen angegeben.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Leistungselektronik. Sie geht aus von einem Verfahren zur Auswertung von aus der Kollektor-Emitterspannung eines Halbleiterschalters gebildeten Rückmeldesignalen einer aus Halbleiterschaltern gebildeten Zweipunktzweigpaar­ schaltung beziehungsweise einer Dreipunktzweigpaarschaltung eines Stromrichters und einer Vorrichtung zur Auswertung von Rückmeldesignalen gemäss dem Oberbegriff der unabhän­ gigen Ansprüche.
Stand der Technik
Zur Ansteuerung eines Halbleiterschalters, der einen Bipolartransistor mit isoliert angeord­ neter Gateelektrode aufweist, wird eine Gateelektrodentreiberstufe verwendet. In der Druck­ schrift DE 198 49 097 A1 ist eine geeignete Gateelektrodentreiberstufe angegeben. Auf eine Ausgabe eines Freigabesignals hin, das von einer Leitelektronik bei Betriebsbereitschaft des Halbleiterschalters und weiterer gängiger Schaltungskomponenten beispielsweise einer Stromrichterschaltung generiert wird, erhält die Gateelektrodentreiberstufe von der Leitelek­ tronikeinheit ein Schaltbefehlsignal in Form eines Einschalt- oder Ausschaltbefehls über opti­ sche Lichtwellenleiter. Dieses Schaltbefehlsignal wird einer logischen Auswerteschaltung in der Gateelektrodentreiberstufe zugeführt, die das Schaltbefehlsignal dahingehend auswertet, dass sie ermittelt, ob es sich um einen Einschalt- oder Ausschaltbefehl für den Halbleiter­ schalter, insbesondere für den Bipolartransistor mit isoliert angeordneter Gateelektrode han­ delt. Die logische Auswerteschaltung spricht eine Treiberschaltung in der Gateelektrodentrei­ berstufe an, die das ausgewertete Schaltbefehlsignal der logischen Auswerteschaltung in ein einer Gate-Emitterspannung des Halbleiterschalters entsprechendes Schaltsignal umsetzt und somit durch Anlegen des Schaltsignals den Halbleiterschalter ansteuert.
Der Gateelektrodentreiberstufe wird die Kollektor-Emitterspannung des Halbleiterschalters zugeführt, aus der ein Rückmeldesignal in der Gateelektrodentreiberstufe gebildet wird, das als optisches Rückmeldesignal zur Leitelektronikeinheit übertragen und dort zu Diagnose­ zwecken dahingehend ausgewertet wird, ob beispielsweise ein Kurzschluss in einem oder mehreren Halbleiterschaltern vorliegt oder ob eine Störung der Speisung der Gateelektroden­ treiberstufe oder im Ansteuerkanal des Halbleiterschalters aufgetreten ist.
In der Regel werden die in den Halbleiterschaltern eingesetzten Bipolartransistoren mit iso­ liert angeordneter Gateelektrode mit jeweils parallel angeordneten Dioden zu gängigen Stromrichterschaltungen verschaltet. Insbesondere bei Zweipunktstromrichtern bilden jeweils zwei in Serie geschaltete Halbleiterschalter eine Zweipunktzweigpaarschaltung. Bei Drei­ punktstromrichtern hingegen bilden vier in Serie geschaltete Halbleiterschalter eine Drei­ punktzweigpaarschaltung.
Problematisch bei den genannten Zweipunkt- und Dreipunktzweigpaarschaltungen ist, dass bei deren Ansteuerung, insbesondere bei der Ansteuerung der einzelnen Halbleiterschalter durch die Gateelektrodentreiberstufe, die jeweils Schaltbefehlsignale der Leitelektronikeinheit in Schaltsignale umsetzt, Fehler in den Rückmeldesignalen der einzelnen Halbleiterschalter auftreten können. Da die Rückmeldesignale aus den Kollektor-Emitterspannungen der Halb­ leiterschalter gebildet werden, treten die genannten Fehler in den Rückmeldesignalen insbe­ sondere bei Kommutierungsvorgängen in den Zweipunkt- und Dreipunktzweigpaarschal­ tungen auf. Dies führt in der Leitelektronikeinheit dazu, dass die Rückmeldesignale falsch ausgewertet werden und somit der Schaltzustand eines Halbleiterschalters falsch diagnosti­ ziert wird. Weiterhin können Störungen nicht differenziert genug ausgewertet werden und/oder werden nicht rechtzeitig erkannt. Insbesondere im Falle von Kurzschlüssen einzel­ ner oder mehrerer Halbleiterschalter in den Zweigpaarschaltungen ist es aber notwendig, eine exakte Diagnose stellen zu können, welcher oder welche Halbleiterschalter von dem Kurz­ schluss betroffen sind.
Derzeit ist kein Verfahren und keine Vorrichtung zur korrekten Auswertung für aus der Kol­ lektor-Emitterspannung eines Halbleiterschalters gebildete Rückmeldesignale einer aus Halbleiterschaltern aufgebauten Zweipunktzweigpaarschaltung beziehungsweise einer Drei­ punktzweigpaarschaltung eines Stromrichters bekannt.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Auswertung von aus der Kollektor- Emitterspannung eines Halbleiterschalters gebildete Rückmeldesignale einer aus Halbleiter­ schaltern gebildeten Zweipunktzweigpaarschaltung beziehungsweise einer Dreipunktzweig­ paarschaltung eines Stromrichters anzugeben, durch welches die Rückmeldesignale, insbe­ sondere bei Kommutierungsvorgängen in den Zweigpaaren, insbesondere für Störungsdia­ gnosen korrekt, ausgewertet werden, sowie eine Vorrichtung anzugeben, mit der die Aus­ wertung von Rückmeldesignalen durchgeführt wird. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildun­ gen der Erfindung angegeben.
Beim erfindungsgemässen Verfahren wird bei Zweipunktzweigpaarschaltungen und bei Drei­ punktzweigpaarschaltungen das Rückmeldesignal des zugehörigen Halbleiterschalters wäh­ rend einer wählbaren Ausblendzeit, die grösser ist als eine durch eine ansteigende Flanke ei­ nes Schaltsignals des Halbleiterschalters und durch eine abfallende Flanke des Schaltsignals eines anderen Halbleiterschalters definierte Schaltwechselzeit, ausgeblendet. Die Ausblend­ zeit wird dabei bevorzugt in der Grössenordnung der zweifachen Schaltwechselzeit gewählt. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass während der Kommutierung in der Zweipunkt- oder Dreipunktzweigpaarschaltung, bei der Fehler in den Rückmeldesignalen der Halbleiterschal­ ter infolge von Ausgleichsvorgängen während der Kommutierung auftreten können, keine Auswertung von eventuell fehlerhaften Rückmeldesignalen durchgeführt wird. Nach Ablauf der definierten Ausblendzeit sind sämtliche Ausgleichsvorgänge der Kommutierung abge­ klungen, so dass eine exakte Auswertung des Rückmeldesignals gewährleistet ist. Darüber hinaus wird erfindungsgemäss ein Ausblendsignal erzeugt und ausgegeben, welches vorteil­ haft zur spezifischen Detektion von Störungen beispielsweise in der Speisung der Gateelek­ trodentreiberstufe und/oder im Ansteuerkanal eines Halbleiterschalters oder von Kurzschlüs­ sen einzelner oder mehrerer Halbleiterschalter in den Zweigpaarschaltungen verwendet wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist eine Leitelektronikeinheit auf, die mit einer Gateelektrodentreiberstufe verbunden ist, wobei das Rückmeldesignal des Halblei­ terschalters an die Leitelektronikeinheit ausgegeben wird. Erfindungsgemäss umfasst die Leitelektronikeinheit eine Ausblendeinrichtung zur zeitlichen Ausblendung des Rückmeide­ signals. Weiterhin sind der Ausblendeinrichtung mindestens zwei Schaltsignale zugeführt, wobei am Ausgang der Ausblendeinrichtung das Ausblendsignal ausgegeben wird, das zur weiteren Verarbeitung einer ersten Logikschaltung zugeführt ist. Dadurch wird vorteilhaft eine Vorrichtung erzielt, die aufgrund ihres einfachen und mit wenigen Elementen auskom­ menden Aufbaus sowohl mit diskreten Bauelementen realisiert als auch beispielsweise in ei­ nem digitalen Mikroprozessoren implementiert werden kann. Sie stellt somit eine einfache und kostengünstige Lösung dar, die zusätzlich variabel umgesetzt und mit geringem Aufwand sowohl an Zweipunktzweigpaarschaltungen als auch an Dreipunktzweigpaarschaltungen an­ gepasst werden kann.
Das erfindungsgemässe Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bieten zudem eine verbesserte Betriebssicherheit der Halbleiterschalter und der damit aufge­ bauten Zweipunkt- und Dreipunktzweigpaarschaltung sowie weiterer eventuell beteiligter Be­ schaltungen des Stromrichters.
Diese und weitere Aufgaben. Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung offensichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Auswertung eines Rückmeldesignals eines Halbleiterschalters einer Zweipunktzweigpaarschaltung,
Fig. 2 eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Auswertung aller Rückmeldesignale der Halbleiterschalter einer Zweipunktzweigpaarschaltung,
Fig. 3 eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Auswertung zweier Rückmeldesignale der Halbleiterschalter einer Dreipunktzweigpaarschaltung,
Fig. 4 eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Auswertung aller Rückmeldesignale der Halbleiterschalter einer Drei­ punktzweigpaarschaltung und
Fig. 5 (Fig. 5-1 bis Fig. 5-8) ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemässen Verfahrens zur Aus­ wertung von Rückmeldesignalen von Halbleiterschaltern einer Zwei­ punktzweiapaarschaltung und einer Dreipunktzweigpaarschaltung,
Fig. 6 eine Ausführungsform einer herkömmlichen Zweipunktzweigpaar­ schaltung eines Stromrichters,
Fig. 7 eine Ausführungsform einer herkömmlichen Dreipunktzweigpaar­ schaltung eines Stromrichters,
Fig. 8 Signalverläufe von Schaltsignalen und Rückmeldesignalen bei der Ansteuerung von Halbleiterschaltern einer Zweipunktzweigpaar­ schaltung,
Fig. 9 Signalverläufe von Schaltsignalen und Rückmeldesignalen bei der Ansteuerung von Halbleiterschaltern einer Dreipunktzweigpaarschal­ tung.
Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
In Fig. 6 ist eine Ausführungsform einer herkömmlichen Zweipunktzweigpaarschaltung 40 eines Stromrichters gezeigt. Derartige Zweipunktzweigpaarschaltungen 40 finden ihre An­ wendung beispielsweise in Stromrichtern von Traktionsantrieben elektrischer Lokomotiven. Zwei in Serie geschaltete Halbleiterschalter 1.1, 1.2 bilden die Zweipunktzweigpaarschaltung 40, an deren Gleichspannungsanschlüssen ein Gleichspannungszwischenkreis angeschlossen ist.
Ferner ist in Fig. 7 eine Ausführungsform einer herkömmlichen Dreipunktzweigpaarschaltung 41 eines Stromrichters dargestellt. Bei der Dreipunktzweigpaarschaltung 41 bilden vier in Se­ rie geschaltete Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 die Dreipunktzweigpaarschaltung 41, wo­ bei an deren Gleichspannungsanschlüssen ein erster und ein zweiter Teilgleichspannungszwi­ schenkreis angeschlossen sind. Solche Dreipunktzweigpaarschaltungen 41 werden insbeson­ dere für Traktionsanwendungen elektrischer Lokomotiven mit einer hohen Betriebsspannung eingesetzt.
Gemäss Fig. 6 und Fig. 7 weist jeder Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 einen Bipolartransis­ tor mit isoliert angeordneter Gateelektrode auf, wobei jedem Bipolartransistor eine Diode antiparallel geschaltet ist. Zur Ansteuerung der Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 ist jeder Schalter mit einer Gateelektrodentreiberstufe 2 verbunden, wobei jeder Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 durch Anlegen eines einer Gate-Emitterspannung des Halbleiterschalters 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 entsprechenden Schaltsignals 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 angesteuert wird. Die Gateelektroden­ treiberstufe 2 erhält von einer Leitelektronikeinheit 39 über Lichtwellenleiter ein Schaltbe­ fehlsignal in Form eines Einschalt- oder Ausschaltbefehls, wobei die Lichtwellenleiter und die zugehörigen Schaltbefehlsignale der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind. Jede Gateelektrodentreiberstufe 2 ist mit der Leitelektronikeinheit 39 verbunden, wobei ein Rück­ meldesignal 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 des zugehörigen Halbleiterschalters 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 an die Leitelektronikeinheit 39 ausgegeben wird. Die Rückmeldesignale 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 werden in den einzelnen Gateelektrodentreiberstufen 2 aus den Kollektor-Emitterspannungen der Halb­ leiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 gebildet, wobei jede Kollektor-Emitterspannung der einzelnen Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 der zugehörigen Gateelektrodentreiberstufe 2 zugeführt ist. Diese Zuführung ist aber der Übersichtlichkeit wegen in Fig. 6 und Fig. 7 ebenfalls nicht dar­ gestellt.
Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemässen Verfahrens zur Auswertung von aus der Kollektor-Emitterspannung des Halbleiterschalters 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 gebildeten Rückmeldesignalen 4.1, 4.2, 4.3, 4.4., wobei Fig. 5 zu Darstellungszwecken in Fig. 5-1 bis Fig. 5-8 aufgeteilt ist. In einem ersten Verfahrensschritt (S0) wird gemäss Fig. 5-1 ein Freiga­ besignal ausgegeben, das sicherstellt, das sämtliche Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 und etwaige zusätzliche Schaltungskomponenten, beispielsweise eines Stromrichters, be­ triebsbereit sind. Anschliessend wird gemäss Fig. 5-1 das der Gate-Emitterspannung des Halbleiterschalters 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 entsprechende Schaltsignal 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 durch die Gateelektrodentreiberstufe 2 ausgegeben (S1). Durch Anlegen dieses Schaltsignals 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 an den Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 wird der Schalter angesteuert (S2). In ei­ nem weiteren Schritt (S3) wird die Kollektor-Emitterspannung des Halbleiterschalters der Gateelektrodentreiberstufe 2 zugeführt, wobei die Gateelektrodentreiberstufe 2 das Rückmel­ designal 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 eines jeden Halbleiterschalters 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 aus der Kollektor- Emitterspannung bildet. Anschliessend wird das Rückmeldesignal 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 durch die Gateelektrodentreiberstufe 2 an die Leitelektronikeinheit 39 ausgegeben (S4), in der es zur Diagnose ausgewertet wird.
Damit die Rückmeldesignale 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 richtig ausgewertet werden können, werden sie erfindungsgemäss in einem weiteren Verfahrensschritt (S7) während einer wählbaren Aus­ blendzeit tAb ausgeblendet. In Fig. 8 und Fig. 9 sind dazu Signalverläufe von Schaltsignalen und Rückmeldesignalen 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 bei der Ansteuerung der Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 der Zweipunkt- beziehungsweise Dreipunktzweigpaarschaltung 40, 41 dargestellt. Gemäss Fig. 8 und Fig. 9 ist die Ausblendzeit tAb eines jeden Rückmeldesignals 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 grösser als eine durch eine ansteigende Flanke des Schaltsignals 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 und durch eine abfallende Flanke eines anderen Schaltsignals 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 definierte Schalt­ wechselzeit tSw, wobei die Ausblendzeit tAb vorteilhaft in der Grössenordnung der zwei­ fachen Schaltwechselzeit tSw gewählt wird (S4.1). Durch diese Wahl der Ausblendzeit tAb wird ausgenutzt, dass sämtliche Ausgleichsvorgänge in der Zweipunkt- und Dreipunktzweig­ paarschaltung 40, 41 während der Kommutierung in den Halbleiterschaltern 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 nach Ablauf der Ausblendzeit tAb abgeklungen sind und somit Auswertungen von Rückmel­ designalen 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, die während der Kommutierung eventuell fehlerhaft entstanden sind, vermieden werden können.
Bevor die eigentliche Ausblendung des Rückmeldesignals 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 des zugehörigen Halbleiterschalters 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 stattfindet, wird gemäss Fig. 5-1 erfindungsgemäss in ei­ nem weiteren Verfahrensschritt (S5) ein Ausblendsignal 5 generiert, das dann danach für die Dauer der Ausblendzeit tAb ausgegeben wird (S6). Während dieser Ausblendzeit tAb findet keine Auswertung des Rückmeldesignals 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 statt. Das Ausblendsignal 5 wird für die Zeit nach Ablauf der Ausblendzeit tAb zur exakten Detektion von Störungen, wie bei­ spielsweise Kurzschlüssen in einem oder mehreren Halbleiterschaltern 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 der Zweipunkt- und Dreipunktzweigpaarschaltung 40, 41 und für Störungen beispielsweise in der Speisung der Gateelektrodentreiberstufe 2 und/oder im Ansteuerkanal eines Halbleiterschal­ ters 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 genutzt, wie nachstehend beschrieben ist.
In Fig. 5-2 ist ein Teil des Ablaufdiagramms des erfindungsgemässen Verfahrens zur Aus­ wertung von Rückmeldesignalen 4.1, 4.2 von Halbleiterschaltern 1.1, 1.2 für die Zwei­ punktzweigpaarschaltung 40 gezeigt. Im Falle, dass nur eines der beiden Rückmeldesignale 4.1, 4.2 der Halbleiterschalter 1.1, 1.2 ausgewertet werden soll und dass zusätzlich eine Störung in der Speisung der Gateelektrodentreiberstufe 2 und/oder im Ansteuerkanal eines Halbleiterschalters 1.1, 1.2, dessen Rückmeldesignal ausgewertet werden soll, auftritt, wird ein Zweipunktäquivalenzsignal 6 durch Vergleich eines der Schaltsignale 3.1, 3.2 mit dem zugehörigen Rückmeldesignal 4.1, 4.2 auf Äquivalenz erzeugt (S8). Das Zweipunktäquiva­ lenzsignal 6 wird anschliessend an eine Filtereinrichtung 33 ausgegeben (S9) und danach zeitlich gefiltert, wodurch ein erstes Zweipunktdiagnosesignal 7 erzeugt wird (S9.1). Die Fil­ terung dient vorteilhaft einer zeitlichen Ausblendung im µs-Bereich, da das Rückmeldesignal 4.1, 4.2 in diesem Zeitraum mehrmals einen festgelegten Schwellwert über- beziehungsweise unterschreiten kann und es somit zu fehlerhaften Auswertungen kommen kann. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die zeitliche Filterung des Zweipunktäquivalenzsignals 6 in der Grö­ ssenordnung von 10 µs einzustellen. Nach der zeitlichen Filterung wird das erste Zweipunkt­ diagnosesignal 7 zur Weiterverarbeitung ausgegeben (S9.2). In einem weiteren Verfahrens­ schritt (S9.3) wird dann ein Zwischenkreisspannungsvergleichssignal 10 durch einen Ver­ gleich eines Zwischenkreisspannungswertes 8 des an die Zweipunktzweigpaarschaltung 40 an geschlossenen Gleichspannungszwischenkreises mit einem Referenzzwischenkreisspan­ nungswert 9 erzeugt und anschliessend zur Weiterverarbeitung ausgegeben (S9.4). Durch eine logische UND-Verknüpfung des Ausblendsignals 5, des ersten Zweipunktdiagnosesignals 7 und des Zwischenkreisspannungsvergleichssignals 10 wird ein erstes Zweipunktstörungsmel­ dungssignal 11 generiert (S9.5) und danach vorzugsweise zur Weiterverarbeitung gemäss ei­ nem der Anwendung der Halbleiterschalter 1.1, 1.2 entsprechenden Schutzkonzept ausgege­ ben (S9.6). Dadurch kann schnell und unzweifelhaft von der Störung Kenntnis genommen und entsprechende Massnahmen eingeleitet werden. Mit diesem sehr einfachen Verfahren und insbesondere mit der Ausgabe des Zweipunktstörungsmeldungssignals 11 ist es somit möglich, eine eventuelle Störung der Speisung der Gateelektrodentreiberstufe 2 des Halblei­ terschalters 1.1, 1.2, dessen Rückmeldesignal 4.1, 4.2 ausgewertet wurde, zu erkennen. Des­ weiteren ermöglicht das Verfahren eine Detektion einer Störung im Ansteuerkanal des Halb­ leiterschalters 1.1, 1.2, dessen Rückmeldesignal 4.1, 4.2 ausgewertet wurde.
Im Falle, dass ein Kurzschluss im Gleichspannungszwischenkreis auftritt und nur eines der beiden Rückmeldesignale 4.1, 4.2 der Halbleiterschalter 1.1, 1.2 ausgewertet werden soll, wird in einem weiteren erfindungsgemässen Verfahrensschritt (S9.7) gemäss dem Ablaufdia­ gramm in Fig. 5-4 ein Unterspannungssignal 13 aus dem Vergleich des Zwischenkreisspan­ nungswertes 8 mit einem Referenzkurzschlusszwischenkreisspannungswert 12 erzeugt und anschliessend zur Weiterverarbeitung ausgegeben (S9.8). In einem weiteren Verfahrensschritt (S9.9) wird dann ein zweites Störungsmeldungssignal mittels einer logischen UND- Verknüpfung des Unterspannungssignals 13 und des ersten Zweipunktstörungsmeldungs­ signals 11 erzeugt und danach vorteilhaft zur Weiterverarbeitung gemäss einem der Anwen­ dung der Halbleiterschalter 1.1, 1.2 entsprechenden Schutzkonzept ausgegeben (S9.10). So­ mit kann ein Kurzschlusses des an die Zweipunktzweigpaarschaltung 40 angeschlossenen Gleichspannungszwischenkreises schnell bemerkt werden.
Erfindungsgemäss wird gemäss Fig. 5-3 im Falle, dass beide Rückmeldesignale 4.1, 4.2 der Halbleiterschalter 1.1, 1.2 der Zweipunktzweigpaarschaltung 40 ausgewertet werden sollen und dass zusätzlich eine Störung in der Speisung der Gateelektrodentreiberstufe 2 und/oder in einem Ansteuerkanal der Halbleiterschalter 1.1, 1.2 auftritt, ein Zweipunktäquivalenzsignal 6 durch Vergleichen eines jeden Schaltsignals 3.1, 3.2 mit den zugehörigen Rückmeldesignalen 4.1, 4.2 auf Äquivalenz erzeugt (S10). Das Zweipunktäquivalenzsignal 6 wird anschliessend ausgegeben (S11) und zeitlich gefiltert (S11.1), wobei die zeitliche Filterung des Zweipunkt­ äquivalenzsignals 6 vorteilhaft in der Grössenordnung von 10 µs eingestellt wird. Die weite­ ren Verfahrensschritte (S11.2 bis S11.6) im Falle, dass jedes Rückmeldesignal 4.1, 4.2 aus­ gewertet wird, entsprechen den vorstehend angeführten Schritten (S9.2 bis S9.6) bei der Auswertung nur eines einzigen Rückmeldesignals 4.1, 4.2.
Zur Detektion eines unsymmetrischen Zweigpaarschaltungskurzschlusses, d. h. wenn in einem der beiden Halbleiterschalter 1.1, 1.2 ein Kurzschluss auftritt, und bei einem symmetrischen Kurzschluss, d. h. wenn in sämtlichen Halbleiterschaltern 1.1, 1.2 ein Kurzschluss auftritt, werden erfindungsgemäss sämtliche Rückmeldesignale 4.1, 4.2 ausgewertet. Gemäss Fig. 5-5 wird im Falle, dass in einem der Halbleiterschalter 1.1, 1.2 ein Kurzschluss auftritt, ein drittes Zweipunktstörungsmeldungssignal 16.1, 16.2 durch logisches UND-Verknüpfen des Aus­ blendsignals 5, des Zwischenkreisspannungsvergleichssignals 10, eines der beiden Rückmel­ designale 4.1, 4.2 und eines aus den beiden Rückmeldesignalen 4.1, 4.2 und den zugehörigen Schaltsignalen 3.1, 3.2 der Halbleiterschalter 1.1, 1.2 gebildeten zweiten Zweipunktdiagnose­ signals 15 erzeugt (S11.7). Anschliessend wird das dritte Zweipunktstörungsmeldungssignal 16.1, 16.2 ausgegeben (S11.8).
Tritt in beiden Halbleiterschaltern 1.1, 1.2 ein Kurzschluss (symmetrischer Zweigpaarschal­ tungskurzschluss) auf, wird gemäss Fig. 5-5 in einem weiteren erfindungsgemässen Verfah­ rensschritt ein viertes Zweipunktstörungsmeldungssignal 18 durch eine logische UND- Verknüpfung des Ausblendsignals 5, des Zwischenkreisspannungsvergleichssignals 10 und eines aus den beiden Rückmeldesignalen 4.1, 4.2 der Halbleiterschalter 1.1, 1.2 gebildeten dritten Zweipunktdiagnosesignals 17 erzeugt (S11.9). Das vierte Zweipunktstörungsmel­ dungssignal 18 wird danach ausgegeben (S11.10).
Im Falle, dass ein Kurzschluss in einem der beiden Halbleiterschaltern 1.1, 1.2 sowie im Fal­ le, dass in beiden Halbleiterschaltern 1.1, 1.2 ein Kurzschluss auftritt, erfolgt die Ausgabe des dritten Zweipunktstörungsmeldungssignals 16.1, 16.2 beziehungsweise des vierten Zwei­ punktstörungsmeldungssignals 18 vorteilhaft zur Weiterverarbeitung gemäss einem der An­ wendung der Halbleiterschalter 1.1, 1.2 entsprechenden Schutzkonzept, so dass auf derartige Kurzschlüsse entsprechend reagiert werden kann.
Eine erfindungsgemässe Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfah­ rens zur Auswertung von Rückmeldesignalen 4.1, 4.2, insbesondere die die Leitelektro­ nikeinheit 39 umfassende Vorrichtung zur Auswertung eines einzigen Rückmeldesignals 4.1, 4.2 eines Halbleiterschalters 1.1, 1.2 der Zweipunktzweigpaarschaltung 40 ist in Fig. 1 ge­ zeigt. Die Leitelektronikeinheit 39 weist gemäss Fig. 1 erfindungsgemäss eine Ausblendein­ richtung 31 zur zeitlichen Ausblendung des Rückmeldesignals 4.1, 4.2 auf, der mindestens zwei Schaltsignale 3.1, 3.2 zugeführt sind, wobei die Ausblendeinrichtung 31 der Erzeugung und Ausgabe des Ausblendsignals 5 dient. Weiterhin ist eine Äquivalenzvergleichereinheit 32 zur Erzeugung und Ausgabe des Zweipunktäquivalenzsignals 6 vorgesehen. Der Äquivalenz­ vergleichereinheit 32 sind dazu mindestens ein Schaltsignal 3.1, 3.2 und mindestens ein zu­ gehöriges Rückmeldesignal 4.1, 4.2 zugeführt, die in der Äquivalenzvergleichereinheit 32 auf Äquivalenz verglichen werden. Die Äquivalenzvergleichereinheit 32 führt gemäss Fig. 1 das Zweipunktäquivalenzsignal 6 der Filtereinrichtung 33 zu, die der zeitlichen Filterung des Zweipunktäquivalenzsignal 6 dient. Die Filtereinrichtung 33 erzeugt das erste Zweipunktdia­ gnosesignal 7 und gibt dieses an ihrem Ausgang aus.
Erfindungsgemäss ist gemäss Fig. 1 eine mindestens einen Schwellwertvergleicher 36 auf­ weisende erste Zwischenkreisspannungsvergleichereinrichtung 35 zur Erzeugung und Ausga­ be des Zwischenkreisspannungsvergleichssignals 10 vorgesehen. Dazu sind der Zwischen­ kreisspannungsvergleichereinrichtung 35 der Zwischenkreisspannungswert 8 und der Refe­ renzzwischenkreisspannungswert 9 zugeführt und es wird das Zwischenkreisspannungsver­ gleichssignal 10 am Ausgang der Zwischenkreisspannungsvergleichereinrichtung 35 das Zwi­ schenkreisspannungsvergleichssignal 10 ausgegeben. Weiterhin ist zur Erzeugung des ersten Zweipunktstörungsmeldungssignals 11, das, wie bereits beschrieben, bei Auftreten einer Stö­ rung in der Speisung der Gateelektrodentreiberstufe 2 und/oder im Ansteuerkanal eines Halbleiterschalters 1.1, 1.2 erzeugt und ausgegeben wird, eine erste Logikschaltung 34 vorge­ sehen. Diese Logikschaltung 34 erzeugt das erste Zweipunktstörungsmeldungssignals 11 durch eine logische UND-Verknüpfung des Ausblendsignals 5, des ersten Zweipunktdiagno­ sesignals 7 und des Zwischenkreisspannungsvergleichssignals 10 und gibt als Resultat das erste Zweipunktstörungsmeldungssignal 11 aus.
Die erste Logikschaltung 34 ist mit einer Schutzeinrichtung zur Weiterverarbeitung des ersten Zweipunktstörungsmeldungssignals 11 gemäss einem der Anwendung der Halbleiterschalter 1.1, 1.2 entsprechenden Schutzkonzept verbunden. Diese Einrichtung ist der Übersichtlich­ keit halber in Fig. 1 nicht dargestellt. Dadurch kann vorteilhaft schnell und effektiv auf eine Störung in der Speisung der Gateelektrodentreiberstufe 2 und/oder im Ansteuerkanal eines Halbleiterschalters 1.1, 1.2 reagiert werden.
Um einen bereits beschriebenen Kurzschluss des an die Zweipunktzweigpaarschaltung 40 angeschlossenen Gleichspannungszwischenkreises detektieren zu können, weist die erfin­ dungsgemässe Vorrichtung in der Leitelektronikeinheit 39 gemäss Fig. 1 eine zweite Zwi­ schenkreisspannungsvergleichereinheit 37 auf, die der Erzeugung und Ausgabe des Referenz­ kurzschlusszwischenkreisspannungswertes 12 dient. Dazu ist der zweiten Zwischen­ kreisspannungsvergleichereinheit 37 der Zwischenkreisspannungswert 8 sowie der Referenz­ kurzschlusszwischenkreisspannungswert 12 zugeführt. Die zweite Zwischenkreisspannungs­ vergleichereinheit 37 erzeugt das Unterspannungssignal 13 durch Vergleich der ihr zuge­ führten Signale und gibt es anschliessend aus. In einer zweiten Logikschaltung 38, die der Erzeugung und Ausgabe des zweite Zweipunktstörungsmeldungssignal 14 im Falle eines auftretenden Kurzschlusses des Gleichspannungszwischenkreises dient, wird durch einen Vergleich des ersten Zweipunktstörungsmeldungssignals 11 und des Unterspannungssignals 13 das zweite Zweipunktstörungsmeldungssignal 14 gebildet und danach ausgeben. Auch in diesem Fall ist die zweite Logikschaltung 38 mit einer Schutzeinrichtung zur Weiterverar­ beitung des zweiten Zweipunktstörungsmeldungssignals 14 gemäss einem der Anwendung der Halbleiterschalter 1.1, 1.2 entsprechenden Schutzkonzept verbunden. Diese Einrichtung ist der Übersichtlichkeit halber in Fig. 1 nicht dargestellt. Mit dieser Einrichtung kann vor­ teilhaft schnell und effektiv auf ein Kurzschluss im Gleichspannungszwischenkreis reagiert werden. Darüber hinaus können Lichtwellenleiter für das Rückmeldesignal 4.1, 4.2, das nicht ausgewertet wird, eingespart werden, wodurch vorteilhaft Materialkosten und Produktionsko­ sten eingespart werden können. Zudem wird die Zuverlässigkeit erhöht.
Eine weitere erfindungsgemässe Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere die die Leitelektronikeinheit 39 umfassende Vorrichtung zur Aus­ wertung eines jeden Rückmeldesignals 4.1, 4.2 der Halbleiterschalter 1.1, 1.2 der Zwei­ punktzweigpaarschaltung 40 ist in Fig. 2 dargestellt. Mit der in Fig. 2 gezeigten Ausführungs­ form der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es besonders einfach möglich, symmetrische und unsymmetrische Zweigpaarschaltungskurzschlüsse zu detektieren. Die Vorrichtung ge­ mäss Fig. 2 unterscheidet sich gegenüber der in Fig. 1 gezeigten und vorstehend beschriebe­ nen Vorrichtung dadurch, dass in der Leitelektronikeinheit 39 eine dritte Logikschaltung 42 vorgesehen ist, die zur Erzeugung und Ausgabe des dritten Zweipunktstörungsmeldungs­ signals 16.1, 16.2 vorgesehen ist, wobei die Ausgabe des dritten Zweipunktstörungsmel­ dungssignals 16.1, 16.2 bei Auftreten eines Kurzschlusses in einem der beiden Halbleiter­ schalter 1.1, 1.2 erfolgt. Damit das dritte Zweipunktstörungsmeldungssignal 16.1, 16.2 er­ zeugt werden kann, sind der dritten Logikschaltung 42 das Ausblendsignal 5, das Zwischen­ kreisspannungsvergleichssignal 10 sowie beide Rückmeldesignale 4.1, 4.2 und das aus den zugehörigen Schaltsignalen 3.1, 3.2 gebildete zweite Zweipunktdiagnosesignal 15 zugeführt. Die dritte Logikschaltung 42, die die zugeführten Signale mittels einer logischen UND- Verknüpfung verknüpft, gibt dann das drittes Zweipunktstörungsmeldungssignal 16.1, 16.2 aus. Bei dem dritten Zweipunktstörungsmeldungssignal 16.1, 16.2 handelt es sich gemäss Fig. 2 um zwei Signale, die, wie vorstehend beschrieben, dann erzeugt und ausgeben werden, wenn ein zu detektierender unsymmetrischer Zweigpaarschaltungskurzschluss in einem Halbleiterschalter 1.1, 1.2 auftritt.
Im Fälle des bereits beschriebenen Auftretens eines symmetrischen Kurzschlusses und dessen Erkennung ist gemäss Fig. 2 in der Leitelektronikeinheit 39 eine vierte Logikschaltung 43 vorgesehen, die der Erzeugung und Ausgabe des vierten Zweipunktstörungsmeldungssignals 18 dient. Das vierte Zweipunktstörungsmeldungssignal 18 wird durch eine logische UND- Verknüpfung des der vierten Logikschaltung 43 zugeführten Ausblendsignals 5, des Zwi­ schenkreisspannungsvergleichssignals 10 und des aus den beiden Rückmeldesignalen 4.1, 4.2 der Halbleiterschalter 1.1, 1.2 gebildeten dritten Zweipunktdiagnosesignals 17 gebildet und von der vierten Logikschaltung 43 ausgegeben.
Insgesamt ist die Vorrichtung gemäss Fig. 1 und Fig. 2 sehr einfach und mit wenigen Ele­ menten aufgebaut, so dass die Vorrichtung sowohl mit diskreten Bauelementen realisiert als auch in einem digitalen Mikroprozessor implementiert werden kann. Sie stellt somit eine ein­ fache und kostengünstige Lösung dar.
In Fig. 5-6 ist ein Teil des Ablaufdiagramms des erfindungsgemässen Verfahrens zur Aus­ wertung von Rückmeldesignalen 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 der Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 der Dreipunktzweigpaarschaltung 41 gezeigt. Die bereits beim Verfahren der Zweipunktzweig­ paarschaltung 40 beschriebenen erfindungsgemässen Verfahrensschritte (S0 bis S7) gemäss Fig. 5-1 gelten ebenfalls für das Verfahren zur Auswertung von Rückmeldesignalen 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 der Dreipunktzweigpaarschaltung 41. Im Falle, dass nur zwei der Rückmeldesignale 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 der Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 ausgewertet werden sollen und dass eine Störung in der Speisung der Gateelektrodentreiberstufe 2 und/oder in einem Ansteuerka­ nal der Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, dessen Rückmeldesignal ausgewertet werden soll, auftritt und/oder einer oder beide zweiter Teilgleichspannungszwischenkreise kurzgeschlos­ sen sind, wird ein Dreipunktäquivalenzsignal 19 erzeugt (S12). Die Bildung des Drei­ punktäquivalenzsignals 19 erfolgt durch Vergleich zweier ausgewählter Schaltsignale 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 mit den jeweils zugehörigen Rückmeldesignalen 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 auf Äquiva­ lenz. Das Dreipunktäquivalenzsignal 19 wird danach ausgegeben (S13) und zeitlich gefiltert, wodurch ein erstes Dreipunktdiagnosesignal 20 erzeugt wird (S13.1). Die Filterung dient vorteilhaft einer zeitlichen Ausblendung im µs-Bereich, da das Rückmeldesignal 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 in diesem Zeitraum mehrmals einen festgelegten Schwellwert über- beziehungsweise un­ terschreiten kann und es somit zu fehlerhaften Auswertungen kommen kann. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die zeitliche Filterung des Dreipunktäquivalenzsignals 19 in der Grö­ ssenordnung von 10 µs einzustellen. Nach der zeitlichen Filterung wird das erste Dreipunkt­ diagnosesignal 20 zur Weiterverarbeitung ausgegeben (S13.2). In einem weiteren Verfahrens­ schritt (S13.3) wird dann ein Dreipunktzwischenkreisspannungsvergleichssignal 25 durch ei­ nen Vergleich eines ersten Teilzwischenkreisspannungswertes 21 des an die Dreipunktzweig­ paarschaltung 41 angeschlossenen ersten Teilgleichspannungszwischenkreises des Strom­ richters mit einem ersten Referenzteilzwischenkreisspannungswert 22 und eines zweiten Teilzwischenkreisspannungswertes 23 des an die Dreipunktzweigpaarschaltung 41 ange­ schlossenen zweiten Teilgleichspannungszwischenkreises des Stromrichters mit einem zwei­ ten Referenzteilzwischenkreisspannungswert 24 erzeugt. Danach wird das Dreipunktzwi­ schenkreisspannungsvergleichssignal 25 zur Weiterverarbeitung ausgegeben (S13.4). Mittels einer logischen UND-Verknüpfung des Ausblendsignals 5, des ersten Dreipunktdiagnose­ signals 20 und des Dreipunktzwischenkreisspannungsvergleichssignals 25 wird ein erstes Dreipunktstörungsmeldungssignal 26 erzeugt (S13.5) und dann vorzugsweise zur Weiterver­ arbeitung gemäss einem der Anwendung der Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 entsprechen­ den Schutzkonzept ausgegeben (S13.6). Dadurch kann problemlos von einer Störung der Speisung der Gateelektrodentreiberstufe 2 und/oder einer Störung in einem Ansteuerkanal der Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 und/oder von einem oder beiden kurzgeschlossenen Teil­ gleichspannungszwischenkreisen entsprechend schnell Kenntnis genommen werden. Weiter­ hin kann äusserst selektiv auf die auftretende Störung reagiert werden.
In Fig. 5-7 ist ein weiterer Teil des Ablaufdiagramms des erfindungsgemässen Verfahrens zur Auswertung von Rückmeldesignalen 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 der Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 der Dreipunktzweigpaarschaltung 41 gezeigt. Im Falle, dass sämtliche der Rückmeldesignale 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 der Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 ausgewertet werden sollen und dass eine Störung in der Speisung der Gateelektrodentreiberstufe 2 und/oder in einem Ansteuerka­ nal der Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 auftritt und/oder einer oder beide Teilgleichspan­ nungszwischenkreise kurzgeschlossen sind, wird das Dreipunktäquivalenzsignal 19 erzeugt (S14). Die Bildung des Dreipunktäquivalenzsignals 19 erfolgt durch Vergleich eines jeden Schaltsignals 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 mit den jeweils zugehörigen Rückmeldesignalen 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 auf Äquivalenz. Das Dreipunktäquivalenzsignal 19 wird danach an eine Filtereinrichtung 33 ausgegeben (S15) und zeitlich gefiltert, wodurch das erste Dreipunktdiagnosesignal 20 er­ zeugt wird (S15.1). Auch in diesem Fall dient die Filterung vorteilhaft einer zeitlichen Aus­ blendung im µs-Bereich, da das Rückmeldesignal 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 in diesem Zeitraum mehrmals einen festgelegten Schwellwert über- beziehungsweise unterschreiten kann und es somit zu fehlerhaften Auswertungen kommen kann. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die zeitliche Filterung des Dreipunktäquivalenzsignals 19 in der Grössenordnung von 10 µs ein­ zustellen. Die weiteren Verfahrensschritte (S15.2 bis S15.6) im Falle, dass jedes Rückmelde­ signal 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 ausgewertet wird, entsprechen den vorstehend angeführten Schritten (S13.2 bis S13.6) bei der Auswertung von nur zwei Rückmeldesignalen 4.1, 4.2, 4.3, 4.4. Die Ausgabe des ersten Dreipunktstörungsmeldungssignals 26 erfolgt, wie schon bei der Aus­ wertung von nur zwei Rückmeldesignalen 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 angegeben, vorzugsweise zur Weiterverarbeitung gemäss einem der Anwendung der Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 entsprechenden Schutzkonzept, damit von einer Störung der Speisung der Gateelektroden­ treiberstufe 2 und/oder einer Störung in einem Ansteuerkanal der Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 und/oder von einem oder beiden kurzgeschlossenen Teilgleichspannungszwischen­ kreisen entsprechend schnell Kenntnis genommen werden kann. Desweiteren kann selektiv auf die auftretende Störung reagiert werden.
Zur Detektion eines unsymmetrischen Zweigpaarschaltungskurzschlusses, d. h. wenn in einem oder zwei Halbleiterschaltern 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 ein Kurzschluss auftritt, und bei einem sym­ metrischen Kurzschluss, d. h. wenn in drei oder vier Halbleiterschaltern 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 ein Kurzschluss (unsymmetrischer Zweigpaarschaltungskurzschluss) auftritt, werden erfindungs­ gemäss sämtliche Rückmeldesignale 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 ausgewertet. Gemäss Fig. 5-8 wird im Falle, dass in einem oder zwei Halbleiterschaltern 1.1, 1.2 ein Kurzschluss auftritt, ein zwei­ tes Dreipunktstörungsmeldungssignal 28 erzeugt (S15.7). Aus dem Ausblendsignals 5, dem Dreipunktzwischenkreisspannungsvergleichssignal 25 und einem aus dem Vergleich der Schaltsignale 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 mit den zugehörigen Rückmeldesignalen 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 ge­ bildeten Signal wird ein zweites Dreipunktdiagnosesignal 27.1 und ein drittes Dreipunktdia­ gnosesignal 27.2 jeweils mittels einer UND-Verknüpfung gebildet und das Dreipunktstö­ rungsmeldungssignal 28 durch eine ODER-Verknüpfung des zweiten Dreipunktdiagnosesi­ gnals 27.1 und des dritten Dreipunktdiagnosesignals 27.2 erzeugt. Anschliessend wird das zweite Dreipunktstörungsmeldungssignal 28 ausgegeben (S15.8).
Tritt in drei oder vier Halbleiterschaltern 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 ein Kurzschluss (symmetrischer Zweigpaarschaltungskurzschluss) auf, wird gemäss Fig. 5-8 in einem weiteren erfindungsge­ mässen Verfahrensschritt ein drittes Dreipunktstörungsmeldungssignal 30 erzeugt (S15.9). Aus dem Ausblendsignal 5, dem Dreipunktzwischenkreisspannungsvergleichssignal 25 und einem aus den beiden Rückmeldesignalen 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 der Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 gebildeten weiteren Signal wird ein viertes Dreipunktdiagnosesignal 29.1 und ein fünftes Dreipunktdiagnosesignal 29.2 jeweils mit einer UND-Verknüpfung gebildet und das dritte Dreipunktstörungsmeldungssignal 30 durch eine ODER-Verknüpfung des vierten Dreipunkt­ diagnosesignals 29.1 und des fünften Dreipunktdiagnosesignals 29.2 erzeugt. Das dritte Drei­ punktstörungsmeldungssignal 30 wird danach ausgegeben (S15.10).
Im Falle eines Kurzschlusses in einem oder zwei Halbleiterschaltern 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 sowie im Falle, dass in drei oder vier Halbleiterschaltern 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 ein Kurzschluss auftritt, erfolgt die Ausgabe des zweiten Dreipunktstörungsmeldungssignals 28 beziehungsweise des dritten Dreipunktstörungsmeldungssignals 30 vorteilhaft zur Weiterverarbeitung gemäss ei­ nem der Anwendung der Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 entsprechenden Schutzkonzept, damit auf derartige Kurzschlüsse entsprechend reagiert werden kann.
Eine erfindungsgemässe Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfah­ rens zur Auswertung von Rückmeldesignalen 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, insbesondere die die Leite­ lektronikeinheit 39 umfassende Vorrichtung zur Auswertung zweier ausgewählter Rückmel­ designale 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 der Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 einer Dreipunktzweigpaar­ schaltung 41 ist in Fig. 3 dargestellt. Die Leitelektronikeinheit 39 weist gemäss Fig. 3 erfin­ dungsgemäss die Ausblendeinrichtung 31 zur zeitlichen Ausblendung des Rückmeldesignals 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 auf, der mindestens zwei Schaltsignale 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 zugeführt sind, wo­ bei die Ausblendeinrichtung 31 der Erzeugung und Ausgabe des Ausblendsignals 5 dient. Weiterhin ist eine Äquivalenzvergleichereinheit 32 zur Erzeugung und Ausgabe des Drei­ punktäquivalenzsignals 19 vorgesehen. Der Äquivalenzvergleichereinheit 32 sind dazu zwei Schaltsignale 3.1, 3.2, 3.3 und die zugehörigen Rückmeldesignale 4.1, 4.2 zugeführt, die in der Äquivalenzvergleichereinheit 32 auf Äquivalenz verglichen werden. Die Äquivalenzver­ gleichereinheit 32 ist gemäss Fig. 3 über das Dreipunktäquivalenzsignal 19 mit einer Fil­ tereinrichtung 33 verbunden, die der zeitlichen Filterung des Dreipunktäquivalenzsignals 19 dient. Die Filtereinrichtung 33 erzeugt das erste Dreipunktdiagnosesignal 20 und gibt dieses an ihrem Ausgang aus.
Erfindungsgemäss ist gemäss Fig. 3 eine mindestens einen Schwellwertvergleicher 36 auf­ weisende erste Zwischenkreisspannungsvergleichereinrichtung 35 zur Erzeugung und Ausga­ be des Dreipunktzwischenkreisspannungsvergleichssignals 25 vorgesehen. Dazu sind der Zwischenkreisspannungsvergleichereinrichtung 35 der erste Teilzwischenkreisspannungswert 21, der erste Referenzteilzwischenkreisspannungswert 22, der zweite Teilzwischenkreisspan­ nungswert 23 und der zweite Referenzteilzwischenkreisspannungswert 24 zugeführt. Weiter­ hin ist zur Erzeugung des ersten Dreipunktstörungsmeldungssignals 26, das, wie bereits be­ schrieben, bei Auftreten einer Störung in der Speisung der Gateelektrodentreiberstufe 2 und/oder in einem Ansteuerkanal eines der beiden ausgewählten Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 und/oder bei Kurzschluss einer oder beider Teilgleichspannungszwischenkreise er­ zeugt und ausgegeben wird, eine erste Logikschaltung 34 vorgesehen. Diese Logikschaltung 34 erzeugt das erste Dreipunktstörungsmeldungssignals 11 durch eine logische UND- Verknüpfung des Ausblendsignals 5, des ersten Dreipunktdiagnosesignals 20 und des Drei­ punktzwischenkreisspannungsvergleichssignals 25 und gibt das erste Dreipunktstörungsmel­ dungssignal 26 aus.
Die erste Logikschaltung 34 ist mit Schutzeinrichtung zur Weiterverarbeitung des ersten Drei­ punktstörungsmeldungssignals 26 gemäss einem der Anwendung der Halbleiterschalter ent­ sprechenden Schutzkonzept verbunden. Diese Einrichtung ist der Übersichtlichkeit halber in Fig. 3 nicht dargestellt ist. Mit Hilfe dieser Einrichtung kann vorteilhaft schnell und effizient auf eine Störung in der Speisung der Gateelektrodentreiberstufe 2 und/oder im Ansteuerkanal eines Halbleiterschalters 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 und/oder ein auftretender Kurzschluss in einem oder beiden Teilgleichspannungszwischenkreisen reagiert werden.
Eine weitere erfindungsgemässe Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere die die Leitelektronikeinheit 39 umfassende Vorrichtung zur Aus­ wertung eines jeden Rückmeldesignals 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 der Halbleiterschalter 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 einer Dreipunktzweigpaarschaltung 41 ist in Fig. 4 dargestellt. Mit der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es besonders einfach möglich, symmetrische und unsymmetrische Zweigpaarschaltungskurzschlüsse zu detektieren. Die Vorrichtung gemäss Fig. 4 unterscheidet sich gegenüber der in Fig. 3 gezeigten und vorste­ hend beschriebenen Vorrichtung dadurch, dass in der Leitelektronikeinheit 39 eine fünfte Lo­ gikschaltung 44 vorgesehen ist, die zur Erzeugung und Ausgabe des zweiten Dreipunktstö­ rungsmeldungssignals 28 vorgesehen ist, wobei die Ausgabe des zweiten Dreipunktstö­ rungsmeldungssignals 28 bei Auftreten eines Kurzschlusses in einem oder zwei Halbleiter­ schaltern 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 erfolgt. Damit das zweite Dreipunktstörungsmeldungssignal 25 erzeugt werden kann, sind der fünften Logikschaltung 44 das zweite und dritte Dreipunktdia­ gnosesignal 27.1, 27.2 an ihrem Eingang zugeführt. Die fünfte Logikschaltung 44 verknüpft die zugeführten Signale mittels einer logischen ODER-Verknüpfung und gibt dann das zweite Dreipunktstörungsmeldungssignal 28 aus.
Im Falle des bereits beschriebenen Auftretens eines symmetrischen Kurzschlusses und dessen Erkennung ist gemäss Fig. 4 in der Leitelektronikeinheit 39 eine sechste Logikschaltung 45 vorgesehen, die der Erzeugung und Ausgabe des dritten Dreipunktstörungsmeldungssignals 30 dient. Das dritte Dreipunktstörungsmeldungssignal 30 wird aus dem der sechsten Logik­ schaltung 45 zugeführten vierten und fünften Dreipunktdiagnosesignal 29.1, 29.2 durch eine logische ODER-Verknüpfung generiert. Die sechste Logikschaltung 45 gibt dann das dritte Dreipunktstörungsmeldungssignal 30 aus.
Insgesamt ist die erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss Fig. 3 und Fig. 4 sehr einfach und mit wenigen Elementen aufgebaut, so dass auch diese Vorrichtung zur Auswertung von Rückmeldesignalen einer Dreipunktzweigpaarschaltung 41 sowohl äusserst einfach mit dis­ kreten Bauelementen realisiert als auch beispielsweise in einem digitalen Mikroprozessor im­ plementiert werden kann. Auch sie stellt somit, wie die Vorrichtung zur Auswertung von Rückmeldesignalen einer Zweipunktzweigpaarschaltung 40, eine sehr einfache und kosten­ günstige Lösung dar.
Bezugszeichenliste
1.1
bis
1.4
Halbleiterschalter
2
Gateelektrodentreiberstufe
3.1
bis
3.4
Schaltsignal
4.1
bis
4.4
Rückmeldesignal
5
Ausblendsignal
6
Zweipunktäquivalenzsignal
7
erstes Zweipunktdiagnosesignal
8
Zwischenkreisspannungswert
9
Referenzzwischenkreisspannungswert
10
Zwischenkreisspannungsvergleichssignal
11
erstes Zweipunktstörungsmeldungssignal
12
Referenzkurzschlusszwischenkreisspannungswert
13
Unterspannungssignal
14
zweites Zweipunktstörungsmeldungssignal
15
zweiten Zweipunktdiagnosesignal
16.1
,
16.2
drittes Zweipunktstörungsmeldungssignal
17
drittes Zweipunktdiagnosesignal
18
viertes Zweipunktstörungsmeldungssignal
19
Dreipunktäquivalenzsignal
20
erstes Dreipunktdiagnosesignal
21
erster Teilzwischenkreisspannungswert
22
erster Referenzteilzwischenkreisspannungswert
23
zweiter Teilzwischenkreisspannungswert
24
zweiter Referenzteilzwischenkreisspannungswert
25
Dreipunktzwischenkreisspannungsvergleichssignal
26
erstes Dreipunktstörungsmeldungssignal
27.1
zweites Dreipunktdiagnosesignal
27.2
drittes Dreipunktdiagnosesignal
28
zweites Dreipunktstörungsmeldungssignal
29.1
viertes Dreipunktdiagnosesignal
29.2
fünftes Dreipunktdiagnosesignal
30
drittes Dreipunktstörungsmeldungssignal
31
Ausblendeinrichtung
32
Äquivalenzvergleichereinheit
33
Filtereinrichtung
34
erste Logikschaltung
35
erste Zwischenkreisspannungsvergleichereinrichtung
36
Schwellwertvergleicher
37
zweite Zwischenkreisspannungsvergleichereinrichtung
38
zweite Logikschaltung
39
Leitelektronikeinheit
40
Zweipunktzweigpaarschaltung
41
Dreipunktzweigpaarschaltung
42
dritte Logikschaltung
43
vierte Logikschaltung
44
fünfte Logikschaltung
45
sechste Logikschaltung

Claims (13)

1. Verfahren zur Auswertung von aus der Kollektor-Emitterspannung eines Halbleiterschal­ ters (1.1; 1.2; 1.3; 1.4) gebildeten Rückmeldesignalen (4.1; 4.2; 4.3; 4.4), wobei der Halbleiterschalter (1.1; 1.2; 1.3; 1.4) einen Bipolartransistor mit isoliert angeordneter Gateelektrode aufweist, mit den Schritten
(S0) Ausgeben eines Freigabesignals,
(S1) Ausgeben eines einer Gate-Emitterspannung des Halbleiterschalters (1.1; 1.2; 1.3; 1.4) entsprechenden Schaltsignals (3.1; 3.2; 3.3; 3.4) durch eine Gateelektrodentreiberstu­ fe (2),
(S2) Ansteuern des Halbleiterschalters (1.1; 1.2; 1.3; 1.4) durch Anlegen des Schaltsignals (3.1; 3.2; 3.3; 3.4),
(S3) Bilden des Rückmeldesignals (4.1; 4.2; 4.3; 4.4) aus der Kollektor-Emitterspannung in der Gateelektrodentreiberstufe (2),
(S4) Ausgeben des Rückmeldesignals (4.1; 4.2; 4.3; 4.4) durch die Gateelektrodentreiber­ stufe (2) an eine Leitelektronikeinheit (39), gekennzeichnet durch die weiteren Schritte
(S5) Erzeugen eines Ausblendsignals (5),
(S6) Ausgeben des Ausblendsignals (5) und
(S7) Ausblenden des Rückmeldesignals (4.1; 4.2; 4.3; 4.4) während einer wählbaren Aus­ blendzeit (tAb) grösser als eine durch eine ansteigende Flanke des Schaltsignals (3.1; 3.2; 3.3; 3.4) eines Halbleiterschalters (1.1; 1.2; 1.3; 1.4) und durch eine abfallende Flanke des Schaltsignals (3.1; 3.2; 3.3; 3.4) eines anderen Halbleiterschalters (1.1; 1.2; 1.3; 1.4) defi­ nierte Schaltwechselzeit (tSw).
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt (S4.1) Wählen der Ausblendzeit (tAb) in der Grössenordnung der zweifachen Schaltwech­ selzeit (tSw).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte im Falle einer aus zwei in Serie geschalteten Halbleiterschaltern (1.1; 1.2) gebildeten Zweipunktzweigpaarschaltung (40) eines Stromrichters
(S8) Erzeugen eines Zweipunktäquivalenzsignals (6) durch Vergleichen nur eines Zünd­ signals (3.1; 3.2) eines Halbleiterschalters (1.1; 1.2) mit dem zugehörigen Rückmelde­ signal (4.1; 4.2) desselben Halbleiterschalters (1.1; 1.2) auf Äquivalenz oder
(S10) Erzeugen eines Zweipunktäquivalenzsignals (6) durch Vergleichen eines jeden Schaltsignals (3.1; 3.2) der Halbleiterschalter (1.1; 1.2) mit den zugehörigen Rückmelde­ signalen (4.1; 4.2) der Halbleiterschalter (1.1; 1.2) auf Äquivalenz,
(S9; S11) Ausgeben des Zweipunktäquivalenzsignals (6),
(S9.1; S11.1) Erzeugen eines ersten Zweipunktdiagnosesignals (7) durch zeitlich einstell­ bares Filtern des Zweipunktäquivalenzsignals (6),
(S9.2; S11.2) Ausgeben des ersten Zweipunktdiagnosesignals (7),
(S9.3; S11.3) Erzeugen eines Zwischenkreisspannungsvergleichssignals (10) durch Ver­ gleichen eines Zwischenkreisspannungswertes (8) mit einem Referenzzwischenkreisspan­ nungswert (9),
(S9.4; S11.4) Ausgeben des Zwischenkreisspannungsvergleichssignals (10),
(S9.5; S11.5) Erzeugen eines ersten Zweipunktstörungsmeldungssignals (11) durch UND- Verknüpfen des Ausblendsignals (5), des ersten Zweipunktdiagnosesignals (7) und des Zwischenkreisspannungsvergleichssignals (10) und
(S9.6; S11.6) Ausgeben des ersten Zweipunktstörungsmeldungssignals (11) bei einer Stö­ rung in der Speisung der Gateelektrodentreiberstufe (2) und/oder in einem Ansteuerkanal der Halbleiterschalter (1.1; 1.2).
4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte (S9.7) Erzeugen eines Unterspannungssignals (13) durch Vergleichen des Zwischen­ kreisspannungswertes (8) mit einem Referenzkurzschlusszwischenkreisspannungswert (12),
(S9.8) Ausgeben des Unterspannungssignals (13),
(S9.9) Erzeugen eines zweiten Zweipunktstörungsmeldungssignals (14) durch UND- Verknüpfen des Unterspannungssignals (13) mit dem ersten Zweipunktstörungsmeldungs­ signal (11) und
(S9.10) Ausgeben des zweiten Zweipunktstörungsmeldungssignals (14) bei einem Kurz­ schluss in einem an die Zweipunktzweigpaarschaltung (40) angeschlossenen Gleichspan­ nungszwischenkreis.
5. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt
(S11.7) Erzeugen eines dritten Zweipunktstörungsmeldungssignals (16.1; 16.2) durch UND-Verknüpfen des Ausblendsignals (5), des Zwischenkreisspannungsvergleichssignals (10), eines der beiden Rückmeldesignale (4.1; 4.2) der Halbleiterschalter (1.1; 1.2) und durch eines aus den beiden Rückmeldesignalen (4.1; 4.2) und den zugehörigen Zünd­ signalen (3.1; 3.2) der Halbleiterschalter (1.1; 1.2) gebildeten zweiten Zweipunktdiagno­ sesignals (15) und (S11.8) Ausgeben des dritten Zweipunktstörungsmeldungssignals (16.1; 16.2) bei einem Kurzschluss in einem Halbleiterschalter (1.1; 1.2) oder
(S11.9) Erzeugen eines vierten Zweipunktstörungsmeldungssignals (18) durch UND- Verknüpfen des Ausblendsignals (5), des Zwischenkreisspannungsvergleichssignals (10) und durch eines aus den beiden Rückmeldesignalen (4.1; 4.2) der Halbleiterschalter (1.1; 1.2) gebildeten dritten Zweipunktdiagnosesignals (17) und (S11.10) Ausgeben des vierten Zweipunktstörungsmeldungssignals (18) bei einem Kurzschluss in beiden Halbleiter­ schaltern (1.1; 1.2).
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte im Falle einer aus vier in Serie geschalteten Halbleiterschaltern (1.1; 1.2; 1.3; 1.4) gebil­ deten Dreipunktzweigpaarschaltung (41) eines Stromrichters
(S12) Erzeugen eines Dreipunktäquivalenzsignals (19) durch Vergleichen zweier ausge­ wählter Schaltsignale (3.1; 3.2; 3.3; 3.4) der Halbleiterschalter (1.1; 1.2; 1.3; 1.4) mit den jeweils zugehörigen Rückmeldesignalen (4.1; 4.2; 4.3; 4.4) auf Äquivalenz oder
(S14) Erzeugen eines Dreipunktäquivalenzsignals (19) durch Vergleichen eines jeden Schaltsignals (3.1; 3.2; 3.3; 3.4) der Halbleiterschalter (1.1; 1.2; 1.3; 1.4) mit den zuge­ hörigen Rückmeldesignalen (4.1; 4.2; 4.3; 4.4) der Halbleiterschalter (1.1; 1.2; 1.3; 1.4) auf Äquivalenz,
(S13; S15) Ausgeben des Dreipunktäquivalenzsignals (19),
(S13.1; S15.1) Erzeugen eines ersten Dreipunktdiagnosesignals (20) durch zeitlich ein­ stellbares Filtern des Dreipunktäquivalenzsignals (19),
(S13.2; S15.2) Ausgeben des ersten Dreipunktdiagnosesignals (20),
(S13.3; S15.3) Erzeugen eines Dreipunktzwischenkreisspannungsvergleichssignals (25) durch Vergleichen eines ersten Teilzwischenkreisspannungswertes (21) des Stromrichters mit einem ersten Referenzteilzwischenkreisspannungswert (22) und eines zweiten Teilzwischenkreisspannungswertes (23) des Stromrichters mit einem zweiten Referenz­ teilzwischenkreisspannungswert (24),
(S13.4; S15.4) Ausgeben des Dreipunktzwischenkreisspannungsvergleichssignals (25),
(S13.5; S15.5) Erzeugen eines ersten Dreipunktstörungsmeldungssignals (26) durch UND-Verknüpfen des Ausblendsignals (5), des ersten Dreipunktdiagnosesignals (20) und des Dreipunktzwischenkreisspannungsvergleichssignals (25) und
(S13.6; S15.6) Ausgeben des ersten Dreipunktstörungsmeldungssignals (26) bei einer Störung der Speisung der Gateelektrodentreiberstufe (2) und/oder in einem Ansteuerkanal der Halbleiterschalter (1.1; 1.2; 1.3; 1.4) und/oder im Falle eines Kurzschlusses in einem oder beiden Teilgleichspannungszwischenkreisen der Dreipunktzweigpaarschaltung (41).
7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte
(S15.7) Erzeugen eines zweiten Dreipunktstörungsmeldungssignals (28) durch ODER- Verknüpfen eines ersten Dreipunktdiagnosesignals (27.1) und eines zweiten Dreipunkt­ diagnosesignals (27.1), wobei das zweite und dritte Dreipunktdiagnosesignal (27.1; 27.2) aus dem Ausblendsignal (5) und dem Dreipunktzwischenkreisspannungsvergleichssignal (25) gebildet werden und
(S15.8) Ausgeben des zweiten Dreipunktstörungsmeldungssignals (28) bei einem Kurz­ schluss in einem oder zwei Halbleiterschaltern (1.1; 1.2; 1.3; 1.4), oder
(S15.9) Erzeugen eines dritten Dreipunktstörungsmeldungssignals (30) durch ODER- Verknüpfen eines vierten Dreipunktdiagnosesignals (29.1) und eines fünften Dreipunkt­ diagnosesignals (29.2), wobei das vierte und fünfte Dreipunktdiagnosesignal (29.1; 29.2) aus dem Ausblendsignal (5) und dem Dreipunktzwischenkreisspannungsvergleichssignal (25) gebildet werden und
(S15.10) Ausgeben des dritten Dreipunktstörungsmeldungssignals (30) bei einem Kurz­ schluss in drei oder vier Halbleiterschaltern (1.1; 1.2; 1.3; 1.4).
8. Vorrichtung zur Auswertung von aus der Kollektor-Emitterspannung eines Halbleiter­ schalters (1.1; 1.2; 1.3; 1.4) gebildeten Rückmeldesignalen (4.1; 4.2; 4.3; 4.4), wobei der Halbleiterschalter (1.1; 1.2; 1.3; 1.4) einen Bipolartransistor mit isoliert angeordneter Gateelektrode aufweist zur Ansteuerung des Halbleiterschalters (1.1; 1.2; 1.3; 1.4) durch Anlegen (1.1; 1.2; 1.3; 1.4) eines einer Gate-Emitterspannung des Halbleiterschalters (1.1; 1.2; 1.3; 1.4) entsprechenden Schaltsignals (3.1; 3.2; 3.3; 3.4) eine Gateelektrodentreiber­ stufe (2) vorgesehen ist, wobei mit der Gateelektrodentreiberstufe (2) (4.1; 4.2; 4.3; 4.4) eine Leitelektronikeinheit (39) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitelektronikeinheit (39) eine Ausblendeinrichtung (31) zur zeitlichen Ausblendung des Rückmeldesignals (4.1; 4.2; 4.3; 4.4) aufweist, wobei der Ausblendeinrichtung (31) mindestens zwei Schaltsignale (3.1; 3.2; 3.3; 3.4) zugeführt sind und die Ausblendein­ richtung (31) der Erzeugung und Ausgabe eines Ausblendsignals (5) dient.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer aus zwei in Serie geschalteten Halbleiterschaltern (1.1; 1.2) gebildeten Zweipunktzweigpaarschaltung (40) eines Stromrichters
eine Äquivalenzvergleichereinheit (32) zur Erzeugung und Ausgabe eines Zweipunk­ täquivalenzsignals (6) vorgesehen ist, der mindestens ein Schaltsignal (3.1; 3.2; 3.3; 3.4) und mindestens ein zugehöriges Rückmeldesignal (4.1; 4.2; 4.3; 4.4) zugeführt sind und die mit einer Filtereinrichtung (33) zur Erzeugung und Ausgabe eines ersten Zweipunkt­ diagnosesignals (7) verbunden ist,
dass eine mindestens einen Schwellwertvergleicher (36) aufweisende erste Zwischen­ kreisspannungsvergleichereinrichtung (35) zur Erzeugung und Ausgabe eines Zwischen­ kreisspannungsvergleichssignals (10) vorgesehen ist, der ein Zwischenkreisspannungswert (8) und ein Referenzzwischenkreisspannungswert (9) zugeführt sind und
dass eine erste Logikschaltung (34) zur Erzeugung und Ausgabe eines ersten Zweipunkt­ störungsmeldungssignals (11) vorgesehen ist, wobei die erste Logikschaltung (34) durch eine UND-Verknüpfung des Ausblendsignals (5), des ersten Zweipunktdiagnosesignals (7) und des Zwischenkreisspannungsvergleichssignals (10) das erste Zweipunktstörungs­ meldungssignal (11) erzeugt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Zwischen­ kreisspannungsvergleichereinrichtung (37) zur Erzeugung und Ausgabe eines Unterspan­ nungssignals (13) vorgesehen ist, der der Zwischenkreisspannungswert (8) und ein Refe­ renzkurzschlusszwischenkreisspannungswert (12) an ihrem Eingang zugeführt sind und dass eine zweiten Logikschaltung (38) zur Erzeugung und Ausgabe eines zweiten Zwei­ punktstörungsmeldungssignals (14) vorgesehen ist, der das erste Zweipunktstörungsmel­ dungssignal (11) und das Unterspannungssignal (13) zugeführt sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Logikschaltung (42) zur Erzeugung und Ausgabe eines dritten Zweipunktstörungsmeldungssignals (16.1, 16.2) vorgesehen ist, der das Ausblendsignal (5), das Zwischenkreisspannungsvergleichs­ signal (10), beide Rückmeldesignale (4.1; 4.2) und ein aus den beiden Rückmeldesignalen (4.1; 4.2) und den zugehörigen Schaltsignalen (3.1; 3.2) gebildetes zweites Zweipunktdia­ gnosesignal (15) zugeführt sind und dass eine vierte Logikschaltung (43) zur Erzeugung und Ausgabe eines vierten Zwei­ punktstörungsmeldungssignal (18) vorgesehen ist, der das Ausblendsignal (5), das Zwi­ schenkreisspannungsvergleichssignal (10) und ein aus den beiden Rückmeldesignalen (4.1; 4.2) der Halbleiterschalter (1.1; 1.2) gebildetes drittes Zweipunktdiagnosesignal (17) zugeführt sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer aus vier in Se­ rie geschalteten Halbleiterschaltern (1.1; 1.2; 1.3; 1.4) gebildeten Dreipunktzweigpaar­ schaltung (41) eines Stromrichters
eine Äquivalenzvergleichereinheit (32) zur Erzeugung und Ausgabe eines Dreipunktäqui­ valenzsignals (19) vorgesehen ist, der mindestens zwei Zündsignale (3.1; 3.2; 3.3; 3.4) und die zugehörigen Rückmeldesignale (4.1; 4.2; 4.3; 4.4) zugeführt sind und die mit ei­ ner Filtereinrichtung (33) zur Erzeugung und Ausgabe eines ersten Dreipunktdiagnosesi­ gnals (20) verbunden ist,
dass eine mindestens einen Schwellwertvergleicher (36) aufweisende erste Zwischen­ kreisspannungsvergleichereinrichtung (35) zur Erzeugung und Ausgabe eines Drei­ punktzwischenkreisspannungsvergleichssignal (25) vorgesehen ist, der ein erster Teilzwi­ schenkreisspannungswert (21), ein erster Referenzteilzwischenkreisspannungswert (22), ein zweiter Teilzwischenkreisspannungswert (23) und ein erster Referenzteilzwischen­ kreisspannungswert (24) zugeführt sind und
dass eine erste Logikschaltung (34) zur Erzeugung und Ausgabe eines ersten Dreipunkt­ störungsmeldungssignals (26) vorgesehen ist, wobei die erste Logikschaltung (34) durch eine UND-Verknüpfung des Ausblendsignals (5), des ersten Dreipunktdiagnosesignals (20) und des Dreipunktzwischenkreisspannungsvergleichssignal (25) das erste Dreipunkt­ störungsmeldungssignals (26) erzeugt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine fünfte Logikschaltung (44) zur Erzeugung und Ausgabe eines zweiten Dreipunktstörungsmeldungssignals (28) vorgesehen ist, die durch eine ODER-Verknüpfung eines zweiten Dreipunktdiagnosesi­ gnals (27.1) und eines dritten Dreipunktdiagnosesignals (27.2) das zweite Dreipunktstö­ rungsmeldungssignal (28) erzeugt und dass eine sechste Logikschaltung (46) zur Erzeugung und Ausgabe eines dritten Drei­ punktstörungsmeldungssignals (30) vorgesehen ist, die durch eine ODER-Verknüpfung eines vierten Dreipunktdiagnosesignals (29.1) und eines fünften Dreipunktdiagnosesignals (29.2) das dritte Dreipunktstörungsmeldungssignal (30) erzeugt.
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