DE19604341A1 - Vorrichtung zur Ansteuerung von Schaltelementen in Brückenzweigen eines Wechselrichters - Google Patents
Vorrichtung zur Ansteuerung von Schaltelementen in Brückenzweigen eines WechselrichtersInfo
- Publication number
- DE19604341A1 DE19604341A1 DE1996104341 DE19604341A DE19604341A1 DE 19604341 A1 DE19604341 A1 DE 19604341A1 DE 1996104341 DE1996104341 DE 1996104341 DE 19604341 A DE19604341 A DE 19604341A DE 19604341 A1 DE19604341 A1 DE 19604341A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- signal
- switching element
- bridge
- generated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/38—Means for preventing simultaneous conduction of switches
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ansteuerung
von Schaltelementen in Brückenzweigen eines Wechselrich
ters nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Wechselrichter setzen eine Gleichspannung, beispielswei
se die gleichgerichtete und gepufferte Netzspannung, in
ein Wechselspannungssignal um. Fig. 4 zeigt schematisch
den Aufbau eines Wechselrichters mit einer symmetrischen
Halbbrücke aus zwei Schaltelementen T₁ und T₂. Sie wer
den mit Hilfe von Ansteuersignalen S₁, S₂ einer Ansteu
erschaltung ein- und ausgeschaltet. Die über einen Kon
densator CP gepufferte Zwischenkreis-Gleichspannung U₀
wird mit der durch die Ansteuersignale S₁, S₂ bestimmten
Frequenz fS zerhackt und beispielsweise über einen nach
geschalteten Resonanzkreis LR, CR in eine näherungsweise
sinusförmige Schwingung der gewünschten Amplitude umge
wandelt oder durch eine anschließende Gleichrichtung in
eine Gleichspannung umgesetzt.
Als Schaltelemente finden insbesondere bei höheren Ar
beitsfrequenzen im Bereich ab 100 kHz bevorzugt
MOS-Feldeffekttransistoren (MOSFET) Verwendung. Sie können
als steuerbare Widerstände beschrieben werden (Fig. 6
und 7). Bei verschwindender Steuerspannung UGS zwischen
der Steuerelektrode (Gate) und dem Bezugspotential
(Source) ist der Widerstand RDS zwischen der Drain- und
der Source-Elektrode des MOSFETs nahezu unendlich, der
Strom durch das Schaltelement also verschwindend gering
(einige µA). Wird die Steuerspannung UGS sprungartig auf
Werte um 10 Volt angehoben, so beginnt nach einer Verzö
gerungszeit td,on der Widerstand RDS zu fallen (Fig. 7).
Er nimmt nach einer Schaltzeit ts,on Werte im Bereich
zwischen einigen hundert mΩ und einigen Ω an. Durch den
MOSFET fließt der Strom IDS = U₀/(RL + RDS,on. Wird die
Steuerspannung nun wieder sprunghaft auf Werte um 0 Volt
reduziert, so nimmt der Widerstand RDS nach einer Verzö
gerungszeit td,off und einer Schaltzeit ts,off wieder
sehr hohe Werte an. Der Strom durch den Transistor wird
dadurch verschwindend gering.
Als erste Bedingung für einen verlustarmen Betrieb der
Schaltung nach Fig. 4 ist zu nennen, daß die Schaltfre
quenz fs der Transistoren zumindest geringfügig höher
ist als die Eigenfrequenz fres des Schwingkreises
(fs < fres), dieser also eine induktive Last darstellt.
Diese Betriebsweise führt zu spannungslosen Einschalt
vorgängen der Schaltelemente, während im kapazitiven Be
trieb (fs < fres) Inversdioden D₁ bzw. D₂ der Schaltele
mente T₁ bzw. T₂ beim Einschalten des jeweils komplemen
tären Schaltelementes T₂ bzw. T₁ leiten, wodurch insbe
sondere bei Schaltfrequenzen oberhalb einiger 10 kHz un
vertretbar hohe Schaltverluste entstehen.
Die zweite Bedingung an die Ansteuersignale ist die op
timale Wahl der Totzeiten tt nach Fig. 5 zwischen den
Ansteuersignalen S₁ und S₂. Sind diese zu klein gewählt,
so nimmt der Widerstand des einzuschaltenden Transistors
bereits ab, bevor derjenige des komplementären Tran
sistors einen nahezu unendlichen Wert erreicht hat. Die
Folge sind hohe Querströme durch beide Schaltelemente,
die deren Zerstörung zur Folge haben. Ist die Totzeit zu
groß gewählt, so erhöht sich der Anteil der Blindströme
im Resonanzkreis, diese belasten die Schaltelemente und
führen somit ebenfalls zu erhöhten Verlustleistungen.
Die optimalen Totzeiten ergeben sich nach Fig. 7 nach
tt,opt = td,off + ts,off - td,on aus Abschaltverzöge
rungszeit, Abschaltzeit und Einschaltverzögerungszeit.
Insbesondere bei hohen Schaltfrequenzen im Bereich ober
halb einiger hundert kHz und entsprechend kleinen Verzö
gerungs- und Schaltzeiten im Bereich einiger zehn Nano
sekunden kann dieser optimale Wert kaum noch mit der er
forderlichen Genauigkeit eingestellt werden. Einer stets
optimalen Wahl steht weiterhin entgegen, daß sich insbe
sondere die Abschaltzeit bei einer Erhöhung der Strombe
lastung der Schaltelemente vergrößert. Weitere Abhängig
keiten der Zeitkonstanten bestehen von der wiederum be
lastungsabhängigen Temperatur der Halbleiter. Die Tot
zeiten tt in den Ansteuersignalen müssen daher für den
Betriebszustand maximaler Leistungsentnahme aus dem
Wechselrichter ausgelegt werden. Im Teillastbetrieb wird
somit kein optimaler Wirkungsgrad erreicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungs
gemäße Vorrichtung so auszubilden, daß eine optimale Ar
beitsweise des Wechselrichters bis in den MHz-Bereich
sichergestellt ist, wobei ein kapazitiver Betrieb des
Wechselrichters zuverlässig ausgeschlossen sein soll.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Vorrichtung
erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruches 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt stets eine nahe
zu optimale Ansteuerung der Schaltelemente des Wechsel
richters sicher. Es ist kein Abgleich erforderlich. Die
Vorrichtung paßt sich selbständig an wechselnde Be
triebszustände des Wechselrichters sowie an Schaltzeit
toleranzen der Schaltelemente an. Insbesondere werden
kapazitive Betriebszustände sowie das gleichzeitige Ein
schalten der Schaltelemente eines Brückenzweiges selbst
bei fehlerhaften oder gestörten Ansteuersignalen zuver
lässig verhindert.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den wei
teren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläu
tert. Es zeigen
Fig. 1 in schematischer Darstellung die Schaltung ei
ner erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 die Zeitverläufe einiger Signale der Vorrich
tung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig. 4 in schematischer Darstellung einen bekannten
Wechselrichter mit symmetrischer Halbbrücke,
Fig. 5 die Zeitverläufe zweier Signale des Wechsel
richters gemäß Fig. 4,
Fig. 6 in schematischer Darstellung die Schaltung ei
nes bekannten Halbleiter-Schaltelementes,
Fig. 7 die Zeitverläufe zweier Signale des Halblei
ter-Schaltelementes gemäß Fig. 6.
Die Vorrichtung bzw. Schaltung gemäß Fig. 1 besteht aus
zwei identischen, schraffiert umrandeten Baugruppen 1
und 2, die vorteilhaft in Treiberschaltungen in unmit
telbarer Nähe von Schalttransistoren T₁ und T₂ inte
griert sind. Die beiden Schalttransistoren T₁, T₂ bilden
einen Brückenzweig der dargestellten symmetrischen Halb
brücke. Bei einer Vollbrücke werden zwei solcher Halb
brücken in bekannter Weise miteinander kombiniert. Jede
Baugruppe 1, 2 enthält eine Schaltung, die jeweils zwei
logische Eingangssignale S₁, S₁′ und S₂, S₂′ mittels ei
ner UND-Funktion verknüpft. Hierzu ist jede Baugruppe 1,
2 mit einem UND-Glied 3, 4 versehen. Der Ausgang jedes
UND-Gliedes 3, 4 ist über jeweils einen Pufferverstärker
5, 6 an die Steuerelektrode des zugehörigen Transistors
T₁, T₂ geführt.
Den UND-Gliedern 3, 4 ist eine Ansteuerung 7 vorgeschal
tet, deren Signale S₁ und S₂ über Potentialtrennungsele
mente 8, 9 den UND-Gliedern 3, 4 zugeführt werden. Die
Potentialtrennungselemente 8, 9 sind Bestandteil der je
weiligen Baugruppe i, 2. Diese logischen Eingangssignale
S₁, S₂ weisen keine Totzeiten auf. Wie Fig. 2 zeigt,
wird das Ansteuersignal S₁ wieder logisch "0", wenn das
Ansteuersignal S₂ logisch "1" wird. Geringfügige Totzei
ten oder Überschneidungen zwischen den Signalen S₁ und
S₂ beeinträchtigen die Funktionsweise der Schaltung
nicht.
Parallel zu den Schaltelementen T₁, T₂ ist jeweils ein
Komparator K₁ und K₂ geschaltet. Das jeweils zweite Ein
gangssignal S₁′, S₂′ ist das Ausgangssignal des jeweils
komplementären Komparators. Wie Fig. 1 zeigt, wird das
Ausgangssignal S₂′ des Komparators K₁ der Baugruppe 2
und das Ausgangssignal S₁′ des Komparators K₂ der Bau
gruppe 1 zugeführt. Der Komparator K₁ vergleicht die am
vorgeschalteten Transistor T₁ anliegende Spannung UT1
mit einem Spannungsschwellwert US. In gleicher Weise
vergleicht der Komparator K₂ die am vorgeschalteten
Schalttransistor T₂ anliegende Spannung UT2 mit dem
Spannungsschwellwert US. Wird der Spannungsschwellwert
US überschritten, d. h. ist UT1 < US bzw. UT2 < US, wird
eine logische "1" an den Ausgang des jeweiligen Kompara
tors K₁, K₂ angelegt. Die Schwellspannung US wird vor
teilhaft so gewählt, daß sie etwas kleiner ist als die
halbe Zwischenkreisspannung U₀.
Zunächst sind beide Ansteuersignale S₁, S₂ logisch "0"
(Fig. 2). Aufgrund der UND-Verknüpfung 3, 4 ist keiner
der Schalttransistoren T₁, T₂ eingeschaltet. Die Span
nungen an den Schalttransistoren T₁, T₂ entsprechen auf
grund der hochohmigen Symmetriewiderstände RS, die par
allel zu den Schalttransistoren T₁, T₂ liegen, der hal
ben Zwischenkreisspannung U₀. Die Ausgangssignale S₁′,
S₂′ der beiden Komparatoren K₂, K₁ sind somit logisch
"1".
Wird beispielsweise das Ansteuersignal S₁ logisch "1",
so ist das Ergebnis der UND-Verknüpfung S₁ = S₁ & S₁′
logisch "1". Der Transistor T₁ schaltet somit durch. Die
Spannung am Transistor T₁ ist sehr gering, das Ausgangs
signal S₂′ des Komparators K₁ somit logisch "0". Selbst
bei einer durch Störungen oder Fehler in der Ansteuer
schaltung 7 verursachten Ansteuerung des komplementären
Transistors T₂, wobei das Ansteuersignal S₂ logisch "1"
wäre, würde dieser somit nicht eingeschaltet, da sich
aufgrund der UND-Verknüpfung 4 die Beziehung S₂′′ = S₂ & S₂′
= "0" ergibt. Das Steuersignal S₁′′ bzw. S₂′′ steht am
Ausgang des Pufferverstärkers 5 bzw. 6 an und wird dem
jeweiligen Schalttransistor T₁ bzw. T₂ zugeführt.
Nach einer Zeitspanne, die vorteilhaft etwas kleiner ge
wählt wird als die halbe Periodendauer der Resonanzfre
quenz fres des Ausgangskreises, wird das Ansteuersignal
S₁ wieder abgeschaltet, so daß es logisch "0" wird. Wie
Fig. 2 zeigt, nimmt gleichzeitig oder nahezu gleichzei
tig das Ansteuersignal S₂ den Wert logisch "1" an. Das
Signal S₁′′ ergibt sich aufgrund der UND-Verknüpfung zu
S₁ & S₁′, das dem Wert logisch "0" entspricht. Dadurch
wird die Spannung an der Steuerelektrode des Transistors
T₁ abgeschaltet. Während des Zeitintervalls td,off + ts,off,
das der Summe aus Abschaltverzögerungs- und Ab
schaltzeit des Transistors T₁ entspricht, ist die Span
nung an diesem Transistor T₁ weiterhin kleiner als die
halbe Zwischenkreisspannung U₀. Der Ausgang des Kompara
tors K₁ ist demnach logisch "0". Erst wenn der Wider
stand des Transistors T₁ auf hohe Werte angestiegen ist
und gleichzeitig die Bedingung für ein induktives Ver
halten des Ausgangskreises erfüllt ist, steigt die Span
nung am Transistor T₁ schnell auf den vollen Wert der
Zwischenkreisspannung U₀ an (Fig. 2). Ein induktives
Verhalten des Ausgangskreises liegt vor, wenn der Strom
fluß durch eine Ausgangsinduktivität LR (Fig. 1) eines
Schwingkreises 10 der Pfeilrichtung Ia in Fig. 1 ent
spricht. Ein Überschreiten des vollen Wertes der Zwi
schenkreisspannung U₀ wird durch eine Inversdiode D₂ des
Transistors T₂ verhindert. Die Inversdiode D₂ liegt par
allel zum Schalttransistor T₂. Das Ausgangssignal des
Komparators K₁ wird somit logisch "1", so daß der Tran
sistor T₂ über seine Steuerelektrode aufgrund der Bedin
gung S₂′′ = S₂ & S′ = "1" eingeschaltet wird. Gleichzei
tig verhindert das Ausgangssignal S₁′, das logisch "0"
ist, des Komparators K₂ ein Wiedereinschalten des Tran
sistors T₁. Dieser Zustand bleibt nun wiederum erhalten,
bis die Steuersignale S₁ und S₂ ihre Zustände erneut
vertauschen. Der Transistor T₂ schaltet nun ab, während
der Transistor T₁ nach Ablauf der Verzögerungs- und Ab
schaltzeit td,off + ts,off des Transistors T₂ einschal
tet.
Ist die Frequenz der Ansteuersignale niedriger als die
jenige des Resonanzkreises 10, so fließt der Strom Ia im
Ausgangskreis beim Abschalten des Schaltelementes T₁
entgegen der in Fig. 1 gekennzeichneten Richtung über
eine parallel zum Transistor T₁ liegende Diode D₁. Da
durch ergibt sich ein kapazitives Verhalten des Aus
gangskreises. Die Spannung am Transistor T₁ steigt darum
nicht an, so daß eine Freigabe des komplementären Tran
sistors T₂ nicht erfolgt. Das Ausgangssignal S₂′ des Kom
parators K₁ ist logisch "0". Der kapazitive Betrieb des
Wechselrichters, der zu hohen Schaltverlusten oder sogar
zur Zerstörung der Transistoren T₁, T₂ und der parallel
hierzu liegenden Inversdioden D₁, D₂ führen kann, wird
somit mit hoher Zuverlässigkeit verhindert.
Der Schwingkreis 10 hat außer der Induktivität LR die
Kapazität CR. Die Kapazität CP dient zur Pufferung der
Zwischenkreisspannung.
Die beschriebene Ansteuerschaltung kann in abgewandelter
Form auch für die nahezu optimale Ansteuerung eines
Wechselrichters mit einer asymmetrischen Halbbrücken
schaltung eingesetzt werden. Bei ihr sind zwei diagonal
angeordnete, synchron angesteuerte Schaltelemente einer
symmetrischen Vollbrückenschaltung durch Freilaufdioden
ersetzt, wobei die zwei verbleibenden Schaltelemente
weiterhin synchron angesteuert werden. Sie legen im ein
geschalteten Zustand die Betriebsspannung an eine Pri
märwicklung eines Ausgangsübertragers. Nach dem Abschal
ten der Schaltelemente wird die verbleibende Magnetisie
rung des Ausgangsübertragers über die Freilaufdioden ab
gebaut. Diese Entmagnetisierung sollte insbesondere bei
höheren Betriebsfrequenzen des Wechselrichters vor dem
Wiedereinschalten der Schaltelemente abgeschlossen sein,
um durch die Abschaltverzögerungszeit der Dioden verur
sachte Querströme in den Brückenzweigen zu vermeiden. Um
dies zu gewährleisten, kann das Anliegen einer Spannung
an den Freilaufdioden, die beispielsweise etwas geringer
als die halbe Betriebsspannung der Brückenschaltung ge
wählt ist, als notwendige Bedingung für das Einschalten
des Transistors des jeweiligen Brückenzweiges genutzt
werden. Die gleiche Funktion erfüllt die Überwachung des
Stroms durch die Dioden, da ein verschwindender Strom
durch die Diode in dieser Schaltung gleichbedeutend mit
dem Anliegen einer Spannung in Sperrichtung dieses Bau
elementes ist.
Wichtig für eine optimale Funktionsweise der Schaltung
gemäß Fig. 1 sind geringe Verzögerungszeiten zwischen
dem Überschreiten der Schwellspannung US an einem der
Komparatoren K₁, K₂ und dem Einschalten der Steuerelek
trode des komplementären Transistors T₂, T₁. Durch die
Zusammenfassung mehrerer Funktionen (Komparator, Poten
tialtrennung, UND-Verknüpfung und Pufferverstärker) in
einem Bauelement sowie durch deren geeignete Auswahl
werden Verzögerungszeiten von wenigen zehn ns erreicht.
Dies ermöglicht den Betrieb von Resonanzwandlern mit Ar
beitsfrequenzen bis hin zu einigen MHz. Den größten Bei
trag zur genannten Zeitverzögerung liefert in der Regel
das potentialtrennende Bauelement 8, 9, beispielsweise
ein Optokoppler oder ein Pulsübertrager mit Ansteuer
schaltung.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform für höchste Fre
quenzen (Fig. 3) wird die Potentialtrennung durch einen
ausreichend spannungsfesten Koppelkondensator Ck er
reicht. Er wird zwischen den Source-Anschlüssen der bei
den Transistoren T₁, T₂ unter Zwischenschaltung jeweils
eines integrierenden Bauelementes I₁, I₂ eingefügt. Er
höht sich nun beispielsweise nach dem Abschalten des
Signals an der Steuerelektrode des Schaltelementes T₁
die Spannung an diesem, so wird in den Koppelkondensator
Ck ein Verschiebungsstrom IV = Ck·dUT1/dt eingeprägt.
Dieser erzeugt im invertierenden Integrierer I₂ ein der
Spannung UT1 proportionales Spannungssignal U₁′. Die
Schaltschwelle US′ des nachgeschalteten Komparators K₂
ist beispielsweise so gewählt, daß sein Ausgangssignal
S₂′ genau dann den logischen Zustand "1" annimmt, wenn
die Spannung am Transistor T₁ einen etwas geringer als
die halbe Betriebsspannung U₀ gewählten Wert überschrei
tet. Durch die anschließende UND-Verknüpfung 4 mit dem
Signal S₂ der Ansteuerschaltung 7 wird in diesem Bei
spiel das Ansteuersignal S₂′′ für den Transistor T₂ er
zeugt.
Die Signale der Ansteuerschaltung 7 werden über die Po
tentialtrennungselemente 8, 9 als Steuersignale S₁, S₂
den UND-Gliedern 3, 4 zugeführt. Ihnen ist der Puffer
verstärker 5, 6 nachgeschaltet, über den die Signale an
die Steuerelektrode der zugehörigen Transistoren T₁, T₂
geführt werden. Parallel zu den Transistoren T₁, T₂, die
wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 vorteilhaft
MOS-Feldeffekttransistoren (MOSFET) sind, sind die In
versdioden D₁, D₂ vorgesehen. Die Potentialtrennung er
folgt durch den Koppelkondensator Ck, der zwischen den
Source-Anschlüssen der beiden Transistoren T₁, T₂ unter
Zwischenschaltung jeweils eines integrierenden Bauele
mentes I₁, I₂ eingefügt ist. Die UND-Glieder 3, 4 erhal
ten somit die beiden Signale S₁, S₁′ bzw. S₂, S₂′. Wie
beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird die über den
Kondensator CP gepufferte Zwischenkreis-Gleichspannung
U₀ mit der durch die Ansteuersignale S₁, S₂ bestimmten
Frequenz fs zerhackt und über den nachgeschalteten Reso
nanzkreis 10 (LR, CR) in eine näherungsweise sinusförmi
ge Schwingung der gewünschten Amplitude umgewandelt.
Das Eingangssignal der Integratoren I₁, I₂ ist nur wäh
rend der Schaltvorgänge der Transistoren T₁, T₂ von 0
verschieden. Aufgrund des nicht idealen Verhaltens re
aler Integratoren kann sich deren Ausgangsspannung auch
in den Zeiten zwischen den Schaltvorgängen langsam än
dern, was bei sehr niedrigen Betriebsfrequenzen des
Wechselrichters zu einer fehlerhaften Betriebsweise der
Schaltung führen könnte. Durch eine Kombination der "dy
namischen Verriegelungsschaltung" gemäß Fig. 3 mit der
statischen Verriegelung gemäß Fig. 1 kann diese Ein
schränkung umgangen werden. Als Freigabesignal S₁′ bzw.
S₂′ wird hierfür nach dem Wechsel des zugehörigen An
steuersignals S₁ bzw. S₂ zunächst das Ausgangssignal ei
ner Hintereinanderschaltung von Koppelkondensator Ck,
Integrator I₁, I₂ und Komparator K₁, K₂ nach Fig. 3, da
nach das potentialgetrennte Ausgangssignal eines nach
Fig. 1 geschalteten Komparators gewählt. Diese Schal
tungsvariante ermöglicht einen absolut zuverlässigen und
stets nahezu optimalen Betrieb ein- und desselben Wech
selrichters im Frequenzbereich zwischen wenigen Hz und
mehreren MHz.
Die beschriebene Schaltung stellt die optimale Arbeits
weise von Wechselrichtern bis in den MHz-Bereich sicher.
Sie verhindert zuverlässig Querströme in den Zweigen
symmetrischer Halb- und Vollbrücken sowie asymmetrischer
Halbbrücken, insbesondere auch bei fehlerhaften Ansteu
ersignalen. Der kapazitive Betrieb des Wechselrichters,
der zu hohen Verlusten und einer Zerstörung der Schalt
elemente führen kann, wird zuverlässig ausgeschlossen.
Claims (13)
1. Vorrichtung zur Ansteuerung von Schaltelementen in
Brückenzweigen eines Wechselrichters, mit einer An
steuerschaltung, deren Steuersignale (S₁, S₂) den
Schaltelementen der Brückenzweige zuführbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung am jeweils
komplementären Schaltelement (T₁, T₂) des jeweiligen
Brückenzweiges mittels eines Komparators (K₁, K₂)
mit einem Spannungs-Schwellwert (US) verglichen und
bei Unterschreiten dieses Wertes ein logisches
"0"-Signal und bei Überschreiten dieses Wertes ein
logisches "1"-Signal erzeugt wird, daß dieses Signal
(S₁′, S₂′) mit Rechteckimpulsen mit einem Tastver
hältnis von vorzugsweise etwa 50% mittels einer lo
gischen UND-Verknüpfung (3, 4) verknüpft wird, und
daß das Ausgangssignal (S₁′′, S₂′′) der jeweiligen
UND-Verknüpfung (3, 4) zur Ansteuerung des jeweils
anderen Schaltelementes (T₁, T₂) genutzt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der UND-Verknüpfung (3,
4) ein Potentialtrennungselement (8, 9) vorgeschal
tet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Potentialtrennungs
element (8, 9). ein Optokoppler ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Potentialtrennungs
element (8, 9) ein Pulsübertrager mit Ansteuerschal
tung ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der UND-Verknüpfung (3,
4) ein Verstärker (5, 6) nachgeschaltet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelpunktspannung
der Brückenzweige bei geöffneten Schaltelementen
(T₁, T₂) durch Symmetriewiderstände (RS) auf etwa
die halbe Betriebsspannung der Brückenschaltung ge
bracht wird.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungs-Schwell
wert (US) etwas niedriger als die halbe Betriebs
spannung der Brückenschaltung gewählt wird.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß jedem Schaltelement (T₁,
T₂) der Brückenschaltung eine entsprechende Vorrich
tung zugeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal des
Komparators (K₁, K₂) durch Integration eines Ver
schiebungsstromes (IV) in einem Kondensator (Ck) er
zeugt wird, der so angeordnet ist, daß der Verschie
bungsstrom (IV) durch Spannungsänderungen an dem je
weils komplementären Schaltelement (T₁, T₂) erzeugt
wird.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Wechselrichter ein
Gleichrichter nachgeschaltet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (T₁,
T₂) ein Transistor ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (T₁,
T₂) ein MOS-Feldeffekttransistor ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Schaltelement (T₁,
T₂) ein Gleichrichter (D₁, D₂), vorzugsweise eine
Diode, zugeordnet ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996104341 DE19604341C2 (de) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | Einrichtung zur Ansteuerung von Schaltelementen, insbesondere MOS-FETS in Brückenzweigpaaren |
PCT/DE1997/000128 WO1997029537A1 (de) | 1996-02-07 | 1997-01-17 | Vorrichtung zur ansteuerung von schaltelementen in brückenzweigen eines wechselrichters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996104341 DE19604341C2 (de) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | Einrichtung zur Ansteuerung von Schaltelementen, insbesondere MOS-FETS in Brückenzweigpaaren |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19604341A1 true DE19604341A1 (de) | 1997-08-14 |
DE19604341C2 DE19604341C2 (de) | 1998-07-02 |
Family
ID=7784695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996104341 Expired - Fee Related DE19604341C2 (de) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | Einrichtung zur Ansteuerung von Schaltelementen, insbesondere MOS-FETS in Brückenzweigpaaren |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19604341C2 (de) |
WO (1) | WO1997029537A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1063759A1 (de) * | 1999-06-04 | 2000-12-27 | Philips Corporate Intellectual Property GmbH | Konverter mit Resonanzkreiselementen |
WO2002063765A2 (en) | 2001-02-06 | 2002-08-15 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Integrated fet and driver |
WO2009078728A1 (en) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Eltek Valere As | Protection system |
EP2894776A1 (de) * | 2014-01-09 | 2015-07-15 | Dialog Semiconductor (UK) Limited | Gleichspannungswandler für hohe Spannungen mit Master/Slave Tiefsetzstellerausgangsstufen |
DE102019116190A1 (de) * | 2019-06-14 | 2020-12-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Umschaltvorrichtung für eine Batterie eines Fahrzeugs zum Umschalten zwischen einer Serienschaltung und einer Parallelschaltung von Batteriemodulen, Batterieanordnung sowie Verfahren |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2031367B2 (de) * | 1969-06-26 | 1973-03-29 | Schaltungsanordnung zum erfassen und ueberwachen des betriebszustandes eines steuerbaren elektrischen ventils in starkstromschaltungen | |
DE3601451C2 (de) * | 1985-04-11 | 1988-06-23 | Veb Transformatoren- Und Roentgenwerk "Hermann Matern", Ddr 8030 Dresden, Dd |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1438522A1 (de) * | 1962-07-06 | 1969-01-23 | Licentia Gmbh | Elektronischer Wechselrichter in Reihenanordnung |
US3852656A (en) * | 1974-04-19 | 1974-12-03 | Gen Motors Corp | Inverter fault protection and frequency limiting circuit |
US4633381A (en) * | 1985-02-26 | 1986-12-30 | Sundstrand Corporation | Inverter shoot-through protection circuit |
JPS61277223A (ja) * | 1985-06-03 | 1986-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体モジユ−ル |
GB2234642A (en) * | 1989-07-19 | 1991-02-06 | Philips Nv | Protection for a switched bridge circuit |
JPH03169273A (ja) * | 1989-11-22 | 1991-07-22 | Mitsubishi Electric Corp | スイッチングデバイス駆動回路 |
FR2680056B1 (fr) * | 1991-07-29 | 1994-05-27 | Centre Nat Rech Scient | Convertisseur statique d'energie electrique a semi-conducteurs. |
US5408150A (en) * | 1992-06-04 | 1995-04-18 | Linear Technology Corporation | Circuit for driving two power mosfets in a half-bridge configuration |
US5402083A (en) * | 1993-06-07 | 1995-03-28 | Alliedsignal Inc. | Shoot-through protection circuit for improved stability in a neutral-point clamped synthesizer |
-
1996
- 1996-02-07 DE DE1996104341 patent/DE19604341C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-01-17 WO PCT/DE1997/000128 patent/WO1997029537A1/de active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2031367B2 (de) * | 1969-06-26 | 1973-03-29 | Schaltungsanordnung zum erfassen und ueberwachen des betriebszustandes eines steuerbaren elektrischen ventils in starkstromschaltungen | |
DE3601451C2 (de) * | 1985-04-11 | 1988-06-23 | Veb Transformatoren- Und Roentgenwerk "Hermann Matern", Ddr 8030 Dresden, Dd |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1063759A1 (de) * | 1999-06-04 | 2000-12-27 | Philips Corporate Intellectual Property GmbH | Konverter mit Resonanzkreiselementen |
WO2002063765A2 (en) | 2001-02-06 | 2002-08-15 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Integrated fet and driver |
WO2002063765A3 (en) * | 2001-02-06 | 2003-06-05 | Koninkl Philips Electronics Nv | Integrated fet and driver |
WO2009078728A1 (en) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Eltek Valere As | Protection system |
EP2894776A1 (de) * | 2014-01-09 | 2015-07-15 | Dialog Semiconductor (UK) Limited | Gleichspannungswandler für hohe Spannungen mit Master/Slave Tiefsetzstellerausgangsstufen |
DE102019116190A1 (de) * | 2019-06-14 | 2020-12-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Umschaltvorrichtung für eine Batterie eines Fahrzeugs zum Umschalten zwischen einer Serienschaltung und einer Parallelschaltung von Batteriemodulen, Batterieanordnung sowie Verfahren |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19604341C2 (de) | 1998-07-02 |
WO1997029537A1 (de) | 1997-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3877326T2 (de) | Leistungsversorgung. | |
DE3786270T2 (de) | Steuerschaltung. | |
DE3783684T2 (de) | Steuerschaltung fuer induktorstrom. | |
DE102005051087A1 (de) | Stromrichtervorrichtung | |
DE19952950A1 (de) | Ansteuereinheit für ein kapazitives Stellglied | |
DE102012202869A1 (de) | Ansteuervorrichtung und Ansteuerverfahren einer aktiven Snubberschaltung für einen Gleichspannungswandler | |
EP3324528A1 (de) | Gleichspannungswandler und verfahren zu dessen betrieb | |
EP2709257A2 (de) | Stromrichterschaltung und Verfahren zur Steuerung der Stromrichterschaltung | |
DE102014106417A1 (de) | Systeme und Verfahren zum Eliminieren von Übergangsverlusten in DC-DC-Wandlern | |
EP0024300A1 (de) | Verfahren zur Pulsbreitensteuerung eines Gleichstrom-Umkehrstellers und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE102013105541A1 (de) | Schaltnetzteil und ein verfahren zum betreiben eines schaltnetzteils | |
DE3813672C2 (de) | Wechselrichter für eine induktive Last | |
DE19604341C2 (de) | Einrichtung zur Ansteuerung von Schaltelementen, insbesondere MOS-FETS in Brückenzweigpaaren | |
DE102005001322A1 (de) | Verfahren und Schaltung zur galvanisch getrennten Übertragung eines Signals | |
DE3026147C2 (de) | Geregelter fremdgetakteter Gleichspannungswandler | |
EP1507446B1 (de) | Elektronisches Vorschaltgerät für eine mit iterativen Spannungspulsen zu betreibende Lampe | |
DE4001325B4 (de) | Gleichspannungssperrwandler | |
WO2018114528A1 (de) | Steuerschaltung mit einem zweipunktregler zur regelung eines getakteten wandlers | |
AT515848B1 (de) | Schaltungsanordnung und Verfahren zum Ansteuern eines Halbleiterschaltelements | |
DE19812069A1 (de) | Leistungsverstärker und Verfahren zum Erzeugen von Steuersignalen für einen Leistungsverstärker | |
EP2544350B1 (de) | Kommutierungsschaltung, elektrischer Energiewandler und Kommutierungsverfahren | |
AT521626B1 (de) | Invertierender Tiefsetzsteller mit geringen Schaltverlusten | |
EP2375551B1 (de) | Kommutierungsverfahren, Kommutierungsschaltung und elektrischer Energiewandler | |
AT521410B1 (de) | Tiefsetzsteller mit geringen Schaltverlusten | |
CH682611A5 (de) | Schaltentlastungsnetzwerk für einen Schalter und Verwendung desselben. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |