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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Stromrichters sowie eine Stromrichtersteuereinheit zu dessen Durchführung.
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Stand der Technik
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Elektrische Maschinen, wie z.B. Synchronmaschinen, können im generatorischen oder motorischen Betrieb zusammen mit aktiven Stromrichterschaltungen betrieben werden, welche beispielsweise als Brückenschaltung ausgebildet sind. Eine derartige Brückenschaltung ist schematisch in der unten erläuterten 1 gezeigt. Solche Stromrichter weisen üblicherweise eine Anzahl von Halbbrücken mit jeweils zwei ansteuerbaren Schaltelementen auf und können zur Gleichrichtung eines durch einen Generator erzeugten Wechsel- oder Drehstroms und/oder zur Wechselrichtung bei der Kommutierung eines Elektromotors verwendet werden. Parallel zu jedem Schaltelement ist üblicherweise eine sogenannte Freilaufdiode vorgesehen sein. Die Sperrrichtung der Freilaufdiode entspricht der technischen Stromrichtung zwischen den Gleichspannungsanschlüssen. Die genannten Schaltelemente können beispielsweise als Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFET) ausgebildet sein. In einem entsprechenden MOSFET ist die Freilaufdiode als Inversdiode realisiert.
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Sowohl im Gleichrichtbetrieb als auch im Wechselrichtbetrieb (für motorischen Betrieb der elektrischen Maschine) werden die Schaltelemente einer Stromrichterhalbbrücke jeweils abwechselnd angesteuert, d.h. in einen leitenden Zustand geschaltet. Die Schaltelemente reagieren dabei mit einer gewissen Schaltverzögerung, die von vielen Einflussfaktoren abhängig ist, beispielsweise von parasitären Induktivitäten, Bauteiltoleranzen und der aktuellen Höhe des Stroms am Gleichspannungsanschluss.
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Beim Schalten soll ein sogenannter "heißer Pfad", also ein gleichzeitiger leitender Zustand beider Schaltelemente, vermieden werden, um einen Kurzschluss zu verhindern. Um die Schaltverzögerungen beim Betrieb zu berücksichtigen, kann eine sogenannte Totzeit zwischen den Ansteuerphasen für die Schaltelemente einer Stromrichterhalbbrücke vorgesehen werden. Hierbei handelt es sich um eine Pausenzeit, in der keines der beiden Schaltelemente einer Stromrichterhalbbrücke angesteuert wird. Die Schaltelemente einer Stromrichterhalbbrücke werden also abwechselnd und jeweils durch Ansteuerpausen unterbrochen angesteuert.
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Die Totzeit muss lange genug gewählt werden, um sicherzustellen, dass das eine Schaltelement der Halbbrücke geöffnet hat, bevor das andere Schaltelement der Halbbrücke schließt. Andererseits sollte die Totzeit möglichst kurz gehalten werden, um Verluste an der Freilaufdiode zu vermeiden, welche auftreten, solange beide Schaltelemente geöffnet sind. Die Erfindung will daher die Einstellung der Totzeit bei der Ansteuerung von Stromrichtern insbesondere im Wechselrichtbetrieb verbessern und einen zuverlässigeren Betrieb ermöglichen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schlägt ein Verfahren zum Betreiben eines Stromrichters mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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Vorteile der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine Ansteuerstrategie zur Optimierung der Totzeit zwischen der wechselseitigen Ansteuerung der Schaltelemente einer Stromrichterhalbbrücke eines Stromrichters, insbesondere im Wechselrichtbetrieb, die bei einfacher Auswerteelektronik eine robuste Ansteuerung realisiert und in variablen Betriebszuständen funktional ist. Die Erfindung entfaltet bei Kraftfahrzeuggeneratoren (insbesondere Startergeneratoren, die auch motorisch betrieben werden, z.B. zum Starten der Brennkraftmaschine oder für eine Antriebsunterstützung, aber auch reine Generatoren (sog. Lichtmaschinen)) besondere Vorteile, da entsprechende Auswerteelektronik in modernen Kraftfahrzeugbrückengleichrichtern ohnehin implementiert ist oder einfach implementiert werden kann.
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Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen lassen sich übermäßige Verluste in der Freilaufdiode, wie sie aufgrund der herkömmlichen Ansteuerung auftreten können, reduzieren. Gleichzeitig wird das Auftreten von "heißen Pfaden" sicher vermieden. Durch das nachfolgend erläuterte Verfahren kann jeweils ein momentanes Optimum für die erläuterten Totzeiten ermittelt und somit der ideale Kompromiss zwischen der Reduzierung der Verlustleistung und der Verhinderung eines Kurzschlusses in den Schaltelementen erzielt werden.
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Insbesondere Temperatureinflüsse, parasitäre Induktivitäten, eine Anbindung eines Zwischenkreises, die Schaltgeschwindigkeit der Schaltelemente, die aktuelle Höhe des Phasenstroms und/oder die Spannungslage der Versorgungsspannung eines verwendeten Treibers nehmen Einfluss auf die jeweils erforderlichen Totzeiten. Da diese Parameter auch zusätzlich Bauteilschwankungen sowie äußeren Einflüssen unterliegen, muss die Totzeit herkömmlicherweise entsprechend hoch ausgelegt werden, um noch im schlechtesten Fall ausreichend zu sein. Die Schaltelemente bzw. die diesen zugeordneten Freilaufdioden, müssen daher stets so dimensioniert werden, dass sie die entstehenden Verlustleistungen abführen können. Dies verteuert herkömmliche Anordnungen. Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung lässt sich hingegen eine Regelung der Totzeit realisieren. Die Regelung kann aufgrund der hohen Zeitforderungen beispielsweise in einem entsprechenden Treiber integriert sein.
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Wie bereits erläutert, umfassen bekannte Stromrichterhalbbrücken jeweils ansteuerbare Schaltelemente und dazu parallel geschaltete sogenannte Freilaufdioden (z.B. in Form von Inversdioden). Die Sperrrichtung der Dioden entspricht der technischen Stromrichtung zwischen den Gleichspannungsanschlüssen. Liegt daher an einem Wechselspannungsanschluss einer Stromrichterhalbbrücke ein positives Spannungssignal an, fließt ein elektrischer Strom zwischen dem Wechselspannungsanschluss und einem ersten Gleichspannungsanschluss, z.B. einem positiven Batteriepol B+. Der Strom fließt dabei entweder durch ein geschlossenes Schaltelement oder durch die parallel geschaltete Diode. In entsprechender Weise fließt bei Anliegen eines negativen Spannungssignals an dem Wechselspannungsanschluss ein Strom zwischen einem zweiten Gleichspannungsanschluss, z.B. einem negativen Batteriepol B– bzw. Masse und dem Wechselspannungsanschluss, auch hier entweder durch ein geschlossenes Schaltelement oder die parallel geschaltete Diode. Eine Wechselspannung an dem Wechselspannungsanschluss kann hierdurch gleichgerichtet werden. Für eine Wechselrichtung in einem Stromrichter gelten die Erläuterungen in entsprechender Weise. Es wurde erkannt, dass eine solche Wechselspannung nicht nur im Gleichrichtbetrieb, sondern durch die Induktivität der elektrischen Maschine auch im Wechselrichtbetrieb auftritt und im Rahmen der Erfindung genutzt werden kann.
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Bei einem Stromfluss über das Schaltelement fällt aufgrund der Niederohmigkeit der hierdurch hergestellten elektrischen Verbindung nur eine sehr niedrige Spannung, die sich aus dem Durchlasswiderstand und dem aktuellen Strom ergibt, über dieses und die parallel geschaltete Diode ab. Bei einem Stromfluss über die Diode kann hingegen ein deutlicherer Spannungsabfall festgestellt werden. Die Bestimmung eines Spannungsabfalls über der Diode kann daher dazu verwendet werden, festzustellen, ob ein einer Diode zugeordnetes aktives Schaltelement geöffnet oder geschlossen ist. Wird daher ein Spannungsabfall über einer der Dioden einer Stromrichterhalbbrücke detektiert, kann davon ausgegangen werden, dass zumindest eines der aktiven Schaltelemente einer Stromrichterhalbbrücke geöffnet ist und hierdurch kein sogenannter "heißer Pfad", also eine durchgängige leitende Verbindung zwischen beispielsweise einem positiven Batteriepol und Masse vorliegt.
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Die vorliegende Erfindung macht sich diese Erkenntnis zunutze und schlägt vor, die Dauer der zuvor erläuterten Ansteuerpausen unter Berücksichtigung eines Spannungsabfalls an einer der Freilaufdioden einzustellen. Vorzugsweise wird das nächste Schaltelement angesteuert, wenn der Spannungsabfall einen Schwellwert übersteigt. Die Ermittlung der Höhe des Spannungsabfalls kann dabei unter Verwendung eines Komparators und eines durch diesen erzeugten Komparatorsignals erfolgen. Der Komparator ist jeweils einer Diode zugeordnet und erfasst den Spannungsabfall über diese. Der Spannungsabfall wird mit dem Schwellwert verglichen. Vorzugsweise ist ein entsprechender Komparator mit einem vorbestimmten Hystereseverhalten ausgestattet. Mit einer entsprechenden Auswertung kann jeweils festgestellt werden, wann die Umkommutierung eines entsprechenden Stroms in die Inversdiode erfolgt ist. Sobald diese Umkommutierung stattgefunden hat, kann eine Ansteuerung des jeweils anderen Schaltelements erfolgen, ohne einen Querkurzschluss in Form eines "heißen Pfads" zu riskieren.
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Solange der Strom über die Inversdiode oder eine externe Freilaufdiode läuft, fällt aufgrund der erhöhten Diodenflussspannung eine erhöhte Verlustleistung im Vergleich zum durchgesteuerten Zustand an. Dies wird unter anderem relevant bei Schaltungen mit SiC-Dioden, die eine höhere Durchflussspannung als Si-Dioden aufweisen. Eine Komparatorschaltung, wie sie zur Auswertung einer aktiven Gleichrichtung verwendet wird und in entsprechenden Treibern integriert sein kann, bietet die Möglichkeit, auf Grundlage dieser Auswertung eine dynamische Anpassung der Totzeit und damit eine Reduzierung der Schaltverluste vorzunehmen. Die Erfindung ist damit kostengünstig und einfach in bestehenden Systemen integrierbar.
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Wie insbesondere auch aus den nachfolgenden Figuren hervorgeht, kann die Auswertung entsprechender Schaltelemente durch Komparatorschaltungen auch bei Systemen ohne dezidierte Phasenstromauswertung einen Rückschluss auf die Richtung des Stroms am Wechselspannungsanschluss einer jeweiligen Stromrichterhalbbrücke (sogenannter Phasenstrom) ermöglichen: Bei Anliegen einer positiven Halbwelle am Wechselspannungsanschluss fällt eine Spannung an den Freilaufdioden am positiven Batteriepol ab, bei Anlegen einer negativen Halbwelle fällt hingegen eine Spannung an der Freilaufdiode am negativen Batteriepol bzw. an Masse ab. Damit kann festgestellt werden, in welchem Zeitfenster der Nulldurchgang des Phasenstroms stattgefunden hat. Damit lässt sich die Phasenlage des Phasenstroms sicher und unaufwendig bestimmen.
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Die Erfindung entfaltet ihre Vorteile bei einer Reihe von Leistungselektroniken, bei denen jeweils induktive Lasten vorliegen, wie beispielsweise bei Netzteilen, Gleichrichtern, Pulswechselrichtern und dergleichen.
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Eine erfindungsgemäße Stromrichtersteuereinheit ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Auch eine Stromrichteranordnung mit einem Stromrichter und einer solchen Stromrichtersteuereinheit sowie einen Kraftfahrzeuggenerator mit einer solchen Stromrichteranordnung sind Gegenstand der Erfindung.
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Auch die Implementierung des Ansteuerverfahrens für die Schaltelemente in Form von Software ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere Disketten, Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine Anordnung mit einem Stromrichter, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren realisiert sein kann, in schematischer Darstellung.
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2 zeigt eine Stromrichterhalbbrücke gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung.
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3 zeigt Strom- und Spannungssignale in einer Anordnung mit einem Stromrichter mit Komparatoren bei mehreren Schaltvorgängen im Wechselrichtbetrieb.
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4 zeigt Strom- und Spannungssignale in einer Anordnung mit einem Stromrichter mit Komparatoren bei einem Schaltvorgang im Wechselrichtbetrieb.
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5 zeigt ein Verfahren gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Form eines Ablaufplans.
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6 zeigt ein Verfahren gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Form eines Ablaufplans.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In den Figuren tragen gleiche bzw. gleich wirkende Elemente identische Bezugszeichen und werden der Übersichtlichkeithalber nicht wiederholt erläutert.
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In 1 ist eine Anordnung, beispielsweise ein Kraftfahrzeuggenerator, mit einer elektrischen Maschine M und einem Stromrichter 10 dargestellt und insgesamt mit 50 bezeichnet. Als weitere Komponenten der Anordnung 50 sind eine Schaltung 20 zur Erzeugung von Ansteuersignalen, z.B. eine Treibersteuerung, und eine entsprechende Ansteuereinrichtung 30, z.B. ein Gatetreiber, dargestellt. Die Schaltung 20 bildet zusammen mit der Ansteuereinrichtung 30 beispielsweise eine Stromrichtersteuereinheit, die erfindungsgemäß ausgebildet sein kann. Die elektrische Maschine M wird vorzugsweise motorisch betrieben, wobei der Stromrichter als Wechselrichter betrieben wird. Die elektrische Maschine kann jedoch auch generatorisch betrieben werden, wobei der Stromrichter 10 als Gleichrichter betrieben wird.
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Eine als Generator ausgebildete elektrische Maschine M liefert über Wechselspannungsanschlüsse U, V, W (sogenannte Phasenanschlüsse) jeweils Wechselspannungssignale. Die Wechselspannungsanschlüsse U, V, W sind mit Stromrichterhalbbrücken 1, 2, 3 verbunden. In der dargestellten Anordnung 50 ist die elektrische Maschine M dreiphasig ausgebildet, so dass drei Wechselspannungsanschlüsse U, V, W, vorliegen. Bei einer größeren Anzahl an Phasen sind entsprechend mehr Wechselspannungsanschlüsse vorgesehen.
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Nachfolgend wird nur die Stromrichterhalbbrücke 1 erläutert, die weiteren Stromrichterhalbbrücken 2 und 3 sind jedoch entsprechend aufgebaut und arbeiten in gleicher Weise. Die nachfolgenden Erläuterungen bezüglich 2 bis 6 betreffen daher alle Stromrichterhalbbrücken 1, 2, 3.
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Die Stromrichterhalbbrücke 1 weist zwei ansteuerbare Schaltelemente 11 und 12 auf, die einen Wechselspannungsanschluss U mit einem ersten Gleichspannungsanschluss B+, z.B. einem positiven Batteriepol, einerseits und mit einem zweiten Gleichspannungsanschluss B–, z.B. einem negativen Batteriepol bzw. Masse andererseits verbinden können. Die Ansteuerung der ansteuerbaren Schaltelemente 11 bzw. 12 erfolgt mittels Signalen der Ansteuereinrichtung 30. Parallel zu den ansteuerbaren Schaltelementen 11 und 12 sind Freilaufdioden 13 und 14 geschaltet. Eine Sperrrichtung der Dioden entspricht dabei einer technischen Stromrichtung zwischen dem ersten Gleichspannungsanschluss B+ und dem zweiten Gleichspannungsanschluss B–. Die ansteuerbaren Schaltelemente 12 und 13 können zusammen mit den zugehörigen Freilaufdioden 13 und 14 jeweils als MOSFET ausgebildet sein, wobei die Freilaufdioden 13 und 14 in Form der jeweiligen Inversdioden ausgebildet sind.
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2 zeigt eine Stromrichterhalbbrücke 1, beispielsweise jene der 1, in Detailansicht in Form eines Prinzipschaltbilds. Die Schaltelemente 11 und 12 können mit den zugehörigen Freilaufdioden 13 und 14 als Transistoren, wie erläutert beispielsweise als MOSFET, ausgebildet sein. Den Schaltelemente 11 und 12 und den Freilaufdioden 13 und 14 sind jeweils Komparatoren 14 und 15 zugeordnet. Diese können z.B. mit einer Grenzspannung von 0,35 V ausgebildet sein.
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Bevorzugte Komparatoren weisen einen Operationsverstärker auf, zwischen dessen invertierenden und nicht-invertierenden Eingang die Freilaufdiode geschaltet ist. Es können Komparatoren 14 und 15 mit Hysterese (z.B. sog. Schmitt-Trigger) mit einer Hysteresespannung von z.B. 0,1 V verwendet werden. Die Komparatoren geben in diesem Fall ab einer Eingangsspannung an den Schaltelementen 11 und 12 bzw. den Dioden 13 und 14 von 0,45 V ein Komparatorsignal in Form einer logischen Eins bzw. ein Spannungssignal von z.B. 1 V an einem Ausgang 16 bzw. 17 aus. Dieses wird so lange ausgegeben, bis die Spannung wieder unter 0,25 V fällt. Eine induktive Last, bspw. eine Statorwicklung, ist mit 4 bezeichnet. Die induktive Last 4 ist an einen Anschluss 5 angebunden. Hierbei kann es sich um einen Masseanschluss oder auch um den zuvor erläuterten Anschluss B– handeln.
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Ist eine entsprechende induktive Last 4 beispielsweise als eine Statorwicklung einer elektrischen Maschine M ausgebildet, kann im Wechselrichtbetrieb des Stromrichter 10 eine Wechselspannung an die Statorwicklung (sog. Phase) U, V oder W angelegt werden, um die elektrische Maschine M motorisch zu betreiben.
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3 zeigt Strom- und Spannungssignale an Anschlüssen einer Stromrichterhalbbrücke, z.B. der zuvor erläuterten Stromrichterhalbbrücke 1, mit entsprechenden Komparatoren 15 und 16 bei mehreren Schaltvorgängen im Wechselrichtbetrieb. Es sind jeweils Strom- bzw. Spannungsverläufe in A bzw. V auf der Ordinate über eine Zeit in μs auf der Abszisse aufgetragen. Die 3 zeigt mehrere Schaltvorgänge ansteuerbarer Schaltelemente, beispielsweise der ansteuerbaren Schaltelemente 11 und 12 der vorigen Figuren, über einen Zeitraum von 90 µs im Wechselrichtbetrieb. Dabei wird eine an den Anschlüssen B+ und B– anliegende Gleichspannung, welche hier von einer Kfz-Batterie geliefert wird, durch einen PWM-Betrieb des Stromrichters in eine Wechselspannung an den Anschlüssen U, V, W gewandelt, um die elektrische Maschine motorisch zu betreiben. Dadurch kann die Brennkraftmaschine gestartet werden oder im Fahrbetrieb unterstützt werden (z.B. Boostbetrieb). Die Erfindung entfaltet hier besondere Vorteile, da im motorischen Betrieb auch sehr hohe Ströme auftreten können, die zu hohen Verlustleistungen bzw. zu hohen Kurzschlussströmen führen würden.
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Ein Stromfluss durch eine induktive Last, wie beispielsweise die induktive Last 4 der 2, ist mit I4 bezeichnet. Negative Werte für die Stromstärke bezeichnen dabei einen Stromfluss von Anschluss 5 über die induktive Last 5 zu dem Wechselspannungsanschluss U, also eine positive Halbwelle eines entsprechenden Spannungssignals. Positive Werte für die Stromstärke bezeichnen einen Stromfluss von dem Wechselspannungsanschluss U über die induktive Last 5 zu dem Anschluss 5, also eine negative Halbwelle. Im ersten Fall soll ein Strom von dem Wechselspannungsanschluss U zu dem Anschluss B+, im zweiten Fall von dem Anschluss B– zu dem Wechselspannungsanschluss U fließen.
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Mit V11 und V12 sind jeweils Ansteuersignale für in einer Stromrichterhalbbrücke angeordnete ansteuerbare Schaltelemente, z.B. die Schaltelemente 11 und 12, dargestellt. Mit einem entsprechenden Spannungssignal, beispielsweise 10 V, wird der Gateanschluss eines zuvor erläuterten MOSFET beaufschlagt und dieser damit leitend geschaltet. Die Ansteuersignale V11 und V12 werden beispielsweise durch eine oben erläuterte Schaltung 20 zur Erzeugung von Ansteuersignalen, z.B. eine Treibersteuerung, und eine entsprechende Ansteuereinrichtung 30 definiert. Wie aus der 3 ersichtlich, sind die Einschaltphasen der Schaltelemente jeweils kürzer als die Ausschaltphasen ausgebildet. Gleichzeitig sind die Ansteuersignalverläufe zeitlich zueinander versetzt, so dass sich stets Phasen ergeben, in denen keines der entsprechenden Schaltelemente 11 und 12 angesteuert wird und damit leitend ist. Hierbei handelt es sich um die bereits mehrfach erwähnten Totzeiten.
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Während der Totzeiten kommt es zu einem Stromfluss durch die den Schaltelementen zugeordneten Freilaufdioden, z.B. die Freilaufdioden 13 und 14 wie zuvor erläutert. Ein derartiger Stromfluss kann über einen entsprechenden Spannungsabfall an den Freilaufdioden 13 und 14 detektiert werden, beispielsweise über Komparatoren wie die Komparatoren 15 und 16.
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Ein Komparatorsignal eines ersten Komparators, z.B. von Komparator 15, ist mit V15 bezeichnet, ein Komparatorsignal eines zweiten Komparators, z.B. von Komparator 16, ist mit V16 bezeichnet. Wie erläutert, erfolgt jeweils ein Stromfluss entsprechend der Polarität der an dem Wechselspannungsanschluss U anliegenden Spannung, so dass ein Strom jeweils entweder durch die Freilaufdiode 13 oder durch die Freilaufdiode 14 fließt.
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Erfindungsgemäß wird jeweils erst dann ein Schaltelement 11 oder 12 einer Stromrichterhalbbrücke 1 angeordnetes ansteuerbare Schaltelement leitend geschaltet, wenn an irgendeiner der den Schaltelementen 11 und 12 zugeordneten Freilaufdioden 13 und 14 ein entsprechender Stromfluss mittels eines Komparators 15 und 16 detektiert wird. Dies vermeidet "heiße Pfade".
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Durch die Bestimmung, in welchen der Freilaufdioden 13 und 14 ein Stromfluss erfolgt, kann auch ohne eine dezidierte Phasenstromauswertung die Richtung eines entsprechenden Stroms detektiert werden.
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Mit VU sind die Phasenspannungen am Wechselspannungsanschluss U angegeben. Wie ersichtlich, kommt es jeweils kurz vor einem Schaltvorgang zu einer kurzen Spannungsänderung, und zwar je nach Stromrichtung zu einer Erhöhung oder einer Verringerung.
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4 zeigt die Strom- und Spannungssignale an den Anschlüssen der Stromrichterhalbbrücke, z.B. der zuvor erläuterten Stromrichterhalbbrücke 1 und entsprechenden Komparatoren 15 und 16, wie sie in 3 dargestellt sind, jedoch bei nur einem Schaltvorgang. Die Darstellung zeigt dabei einen Zeitraum von 44,5 bis 46 µs im Detail.
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Wie ersichtlich, wird ein Ansteuersignal V11 hierbei bei noch leicht negativem Stromwert I4 zunächst abgeschaltet. Hierdurch kommt es zu einem Stromfluss in der entsprechenden Diode, z.B. der Diode 13. Mit einer gewissen Verzögerung gibt der Komparator, z.B. der Komparator 15, daher ein Komparatorsignal V15 aus. Ein entsprechendes Komparatorsignal V16 ist der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt, weil der Komparator 16 nicht anspricht.
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Erst nachdem durch das Komparatorsignal V16 angezeigt wird, dass die entsprechenden Schaltelemente 11 bzw. 12 geschlossen sind, wird ein weiteres Ansteuersignal V12 ausgegeben. Mit VU sind erneut die Phasenspannungen am Wechselspannungsanschluss U angegeben.
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Die 5 und 6 zeigen Verfahren 100 gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. In einem ersten Schritt 110 wird dabei jeweils ein Schaltelement, z.B. das Schaltelement 11 bzw. 12, abgeschaltet. In einem Schritt 120 wird ein Signal eines Komparators, z.B. von Komparator 15 oder 16, abgewartet. Hierauf kann in einem Schritt 130 das jeweils andere Schaltelement, z.B. das Schaltelement 11 bzw. 12, angesteuert werden.
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Ein zusätzlicher Schritt 125 kann, wie in 6 dargestellt, vorgesehen sein, bei dem zunächst ein weiterer Zeitvorhalt abgewartet wird. Hierdurch kann ein zusätzlicher Sicherheitspuffer zur Verfügung gestellt werden.
