ES2680843T3 - Excitador de compuerta para la excitación de un inversor - Google Patents

Excitador de compuerta para la excitación de un inversor Download PDF

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Chun-Suk Yang
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Abstract

Un excitador (6) de compuerta para generar una señal de conmutación utilizada para controlar una operación de conmutación de un inversor (106), que comprende: un módulo CI (604) configurado para generar la señal de conmutación usando una entrada de señal PWM desde el exterior (602); y una parte de supervisión (606) de la fuente de alimentación configurada para aplicar una tensión de excitación del módulo CI (VIC) para la excitación del módulo CI (604) utilizando un elemento de conmutación (Q) y una tensión de excitación del excitador (VDD) para la excitación del excitador (6) de compuerta si la tensión de excitación del excitador (VDD) es igual o mayor que una primera tensión de referencia, y además está configurada para detener la aplicación de la tensión de excitación del módulo CI (VIC) si la tensión de excitación del excitador (VDD) es igual o inferior a una segunda tensión de referencia, caracterizado porque el módulo CI (604) incluye un detector de infratensiones UV que permite la emisión de la señal de conmutación solo cuando la magnitud de una tensión de la entrada de señal PWM a un primer terminal de entrada (HIN, LIN) es igual o mayor que un segundo nivel de detección, o igual o menor que un tercer nivel de detección; y porque la parte de supervisión (606) de la fuente de alimentación incluye además: un segundo terminal de entrada (VDD) al que se aplica la tensión de excitación del excitador (VDD); terminal de tierra (V); un terminal de salida a través del cual se emite la tensión de excitación del módulo CI (VIC); una primera resistencia (R1); una segunda resistencia (R2); un diodo Zener (ZD), en el que la primera resistencia (R1), la segunda resistencia (R2) y el diodo Zener (ZD) están conectados en serie entre el segundo terminal de entrada (VDD) y el terminal de tierra (V); y el elemento de conmutación (Q) que tiene un terminal de emisor conectado al segundo terminal de entrada (VDD), un terminal de colector conectado al terminal de salida, y un terminal de base conectado a un nodo entre la primera resistencia (R1) y la segunda resistencia (R2).

Description

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DESCRIPCION
Excitador de compuerta para la excitación de un inversor Antecedentes
1. Campo técnico
La presente invención se refiere a un excitador de compuerta para la excitación de un inversor.
2. Descripción de la técnica relacionada
Un inversor es un circuito para la conversión de una tensión de CA en una tensión de CC, que genera una tensión de CA al conmutar una tensión de CC convertida según una señal de conmutación por medio de un elemento de conmutación y emitir la tensión de CA generada. Un inversor de este tipo se puede usar para controlar la excitación de una carga con alta precisión suministrando una tensión de CA que tenga la magnitud y la frecuencia deseadas por un usuario a la carga.
El documento US 2015/003118 A1 divulga un excitador de compuerta de la técnica anterior que comprende un primer diodo Zener y un segundo diodo Zener acoplados entre sí, un primer conmutador configurado para realizar una operación de conmutación según al menos una de una primera tensión Zener del primer diodo Zener y una segunda tensión Zener del segundo diodo Zener, al menos un segundo conmutador 5 acoplado al primer diodo Zener y el segundo diodo Zener, y una unidad excitadora configurada para excitar el al menos un segundo conmutador usando una señal de excitación de un conmutador de potencia que controla la fuente de alimentación.
El documento US 6297615 B1 divulga un excitador de compuerta de la técnica anterior para un paquete de batería. Un diodo Zener está conectado en serie con una resistencia a través de los terminales de entrada/salida, formando la resistencia 10 parte de un circuito de disparo para activar una señal de alarma para accionar un anunciador visible y/o audible cuando una tensión de carga excede un nivel de umbral.
El documento US 2008/284377 A1 divulga otra disposición de excitador de compuerta de la técnica anterior para un aparato de carga de batería. La disposición del excitador de compuerta incluye una entrada de potencia configurada para recibir potencia de una fuente de tensión, un diodo Zener, un divisor de tensión, un circuito de excitación 15, un circuito de conmutación y una salida de potencia.
El documento JP H01 27033 A divulga un circuito de protección contra sobretensiones de la técnica anterior dispuesto para evitar averías térmicas conmutando la tensión de excitación de medios de conmutación de semiconductores de la etapa de emisión por segundos medios de control de tensión para limitar una primera tensión de fuente de potencia a una tercera tensión límite inferior a la segunda tensión para limitarla cuando la primera tensión de 2 0 exceda la segunda tensión.
El documento KR 2011 0089907 A divulga un circuito UVLO (bloqueo de baja tensión) provisto para verificar el estado de baja tensión de una tensión de potencia cerca del punto crítico operacional de un transistor usando un transistor de efecto de campo. La figura 1 muestra la configuración de un inversor trifásico general de dos niveles según una técnica convencional. Haciendo referencia a la figura 1, una parte 104 rectificadora del inversor rectifica una tensión de CA trifásica, que se aplica desde una fuente de alimentación externa 102, a una tensión de CC. La tensión de CC obtenida a través de esta rectificación es suavizada por un condensador Ccc. La tensión de CC suavizada se convierte en una corriente de CA trifásica por medio de una parte 106 de conmutación. La corriente de CA trifásica obtenida a través de esta conversión se introduce en una carga tal como un motor 108 y se utiliza para excitar la carga.
La parte 106 de conmutación de tal inversor incluye una pluralidad de elementos de conmutación S1 a S6. Cada uno de los pares de elementos de conmutación (S1/S2, S3/S4 y S5/S6) genera la corriente de CA trifásica a través de una operación de conmutación complementaria que se logra mediante una señal de conmutación aplicada mediante un excitador de compuerta.
Tal excitador de compuerta se inicia solo cuando se aplica externamente una tensión de excitación del excitador al excitador de compuerta. Sin embargo, lleva un cierto tiempo que la tensión de excitación del excitador llegue a una tensión de referencia apropiada para la excitación del excitador de compuerta. La existencia de tal tiempo de llegada de la tensión de referencia puede provocar un mal funcionamiento del excitador de compuerta, lo que puede provocar un mal funcionamiento y daños de la pluralidad de elementos de conmutación S1 a S6 incluidos en la parte 106 de conmutación mostrada en la figura 1.
Sumario
Por consiguiente, un objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un excitador de compuerta para la excitación de un inversor, que es capaz de evitar el mal funcionamiento del excitador de compuerta y el mal funcionamiento y daño de un elemento de conmutación, que ocurre durante un tiempo de llegada de tensión de referencia, interrumpiendo el suministro de energía a un módulo CI dentro del excitador de compuerta hasta que una
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tensión de excitación del excitador que excita el excitador de compuerta llegue a una tensión de referencia apropiado para la excitación del excitador de compuerta.
Otro objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un excitador de compuerta para la excitación de un inversor, que es capaz de evitar el mal funcionamiento del excitador de compuerta y el mal funcionamiento y daño de un elemento de conmutación, que ocurre debido a una anomalía de alimentación, interrumpiendo inmediatamente el suministro de energía a un módulo CI si la tensión de excitación del excitador cae por debajo de una tensión de referencia.
Los aspectos y ventajas anteriores y/u otros de la presente invención serán evidentes y se apreciarán más fácilmente a partir de la siguiente descripción de las realizaciones, tomada junto con los dibujos adjuntos. Debe entenderse que los objetivos y ventajas de la presente invención se pueden realizar mediante características y combinaciones de las mismas expuestas en las reivindicaciones.
Para conseguir los objetivos anteriores, se proporciona un excitador de compuerta según la reivindicación 1 para generar una señal de conmutación utilizada para controlar una operación de conmutación de un inversor, que incluye: un módulo CI configurado para generar la señal de conmutación usando una entrada de señal PWM desde el exterior; y una parte de supervisión de la fuente de alimentación configurada para aplicar una tensión de excitación del módulo CI para la excitación del módulo CI utilizando un elemento de conmutación y una tensión de excitación del excitador para la excitación del excitador de compuerta si la tensión de excitación del excitador es igual o mayor que una primera tensión de referencia, y además está configurada para detener la aplicación de la tensión de excitación del módulo CI si la tensión de excitación del excitador es igual o inferior a una segunda tensión de referencia. El módulo CI incluye un detector de infratensiones UV que permite la emisión de la señal de conmutación solo cuando la magnitud de una tensión de la entrada de señal pWm a un primer terminal de entrada es igual o superior a un segundo nivel de detección, o igual o menor que un tercer nivel de detección. La parte de supervisión de la fuente de alimentación incluye además: un segundo terminal de entrada al que se aplica la tensión de excitación del excitador; un terminal de tierra; un terminal de salida a través del cual se emite la tensión de excitación del módulo CI; una primera resistencia; una segunda resistencia; un diodo Zener, en el que la primera resistencia, la segunda resistencia y el diodo Zener están conectados en serie entre el terminal de entrada y el terminal de tierra; y un elemento de conmutación que tiene un terminal de emisor conectado al terminal de entrada, un terminal de colector conectado al terminal de salida, y un terminal de base conectado a un nodo entre la primera resistencia y la segunda resistencia. La presente invención tiene la ventaja de que es posible evitar el mal funcionamiento de un excitador de compuerta y el mal funcionamiento y daño de un elemento de conmutación, que ocurre durante un tiempo de llegada de tensión de referencia, interrumpiendo el fuente de alimentación a un módulo CI dentro del excitador de compuerta hasta una tensión de excitación del excitador para que la excitación del excitador de compuerta llegue a una tensión de referencia apropiada para la excitación del excitador de compuerta.
La presente invención tiene otra ventaja en cuanto a que es posible evitar el mal funcionamiento de un excitador de compuerta y el mal funcionamiento y daño de un elemento de conmutación, que ocurre debido a una anormalidad de energía, interrumpiendo inmediatamente el suministro de energía a un módulo CI si cae una tensión de excitación del excitador debajo de una tensión de referencia.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra la configuración de un inversor trifásico general de dos niveles según una técnica convencional;
La figura 2 es un diagrama de circuito que explica el modo en que gestionar una fuente de alimentación de un excitador de compuerta según una técnica convencional;
La figura 3 es un diagrama de circuito de un excitador de compuerta según una topología de arranque a la que se aplica la presente invención;
La figura 4 es una vista que explica el mal funcionamiento de un módulo CI que se produce a un tiempo de llegada de tensión de referencia del excitador de compuerta según la técnica convencional;
La figura 5 es un gráfico que muestra las características de la corriente de colector (Ic) y la tensión colector- emisor (Tce) de un elemento de conmutación utilizado para un inversor;
La figura 6 es una vista que muestra la configuración de un excitador de compuerta según una realización de la presente invención;
La figura 7 muestra ondas de una tensión de excitación del excitador y un módulo CI que excita la tensión hasta que la tensión de excitación del excitador del excitador de compuerta según una realización de la presente invención llegue a una primera tensión de referencia; y
La figura 8 muestra ondas de una tensión de excitación del excitador y una tensión de excitación del módulo CI cuando la tensión de excitación del excitador del excitador de compuerta según una realización de la presente invención cae por debajo de una segunda tensión de referencia.
Descripción detallada
Los objetivos, características y ventajas anteriores se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada junto con los dibujos adjuntos. Por lo tanto, las ideas técnicas de la presente invención pueden ser
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entendidas y practicadas fácilmente por los expertos en la técnica. En la siguiente descripción detallada de la presente invención, se omitirá la descripción concreta sobre las funciones o construcciones relacionadas si se considera que las funciones y/o construcciones pueden ocultar innecesariamente la esencia de la presente invención. En lo sucesivo, las realizaciones preferentes de la presente invención se describirán en detalle con referencia a los dibujos adjuntos. A lo largo de los dibujos, los mismos elementos o elementos similares se indican con los mismos números de referencia.
La figura 2 es un diagrama de circuito que explica el modo en que gestionar una fuente de alimentación de un excitador de compuerta según una técnica convencional.
Haciendo referencia a la figura 2, un excitador 6 de compuerta según la técnica convencional recibe una potencia de excitación del excitador desde una parte de fuente de alimentación 10. Una parte de supervisión 7 de la fuente de alimentación de control supervisa si una tensión de excitación del excitador generada por la parte 10 de fuente de alimentación excede una tensión de referencia, a través de un terminal 9 de fuente de alimentación. Si se detecta que la tensión de excitación del excitador excede la tensión de referencia, la parte de supervisión 7 de la fuente de alimentación de control controla una operación de conmutación de un elemento de conmutación incluido en el excitador de compuerta a través de un módulo CI CI2 conectado a un conmutador SW1 de una parte 8 de disparo.
Además, la parte 10 de fuente de alimentación mostrada en la figura 2 incluye un condensador de carga CC1 para mantener la potencia que se utilizará para mantener el excitador de compuerta en un estado activo durante un cierto tiempo incluso cuando la fuente de alimentación 9 de control de la parte de supervisión 7 de la fuente de alimentación de control está averiada o cortada, un diodo DO para rectificar la alimentación de CA e impedir que la potencia contenida en el condensador de carga CC1 se pierda de otra manera que el excitador de compuerta, un diodo Zener ZD1 para evitar que el excitador de compuerta funcione incorrectamente a baja tensión evitando que se aplique potencia al excitador de compuerta si la tensión de alimentación contenida en el condensador de carga CC1 es igual o inferior a una tensión específica (por ejemplo, 13,5 V) y un condensador CO.
Sin embargo, tal configuración de excitador de compuerta convencional y el procedimiento de gestión de la fuente de alimentación de la misma tienen desventajas de aumento en el tamaño y los costes de producción del excitador de compuerta debido a la configuración de circuito complicada y al número de elementos adicionales.
La presente invención tiene como objetivo evitar el mal funcionamiento de un módulo CI dentro de un excitador de compuerta y un elemento de conmutación incluido en un inversor comparando una tensión de excitación del excitador para excitar el excitador de compuerta con tensiones de referencia (primera tensión de referencia y segunda tensión de referencia) con una configuración más simple que la de la técnica convencional descrita anteriormente.
La figura 3 es un diagrama de circuito de un excitador de compuerta según una topología de arranque a la que se aplica la presente invención.
Un excitador de compuerta según una topología de arranque mostrada en la figura 3 es un circuito capaz de excitar un elemento de conmutación (por ejemplo, IGBT) incluido en un inversor trifásico de dos niveles con una única fuente de alimentación. Haciendo referencia a la figura 3, el excitador de compuerta incluye un módulo CI 304 para emitir las señales de conmutación HO y LO usadas para controlar una operación de conmutación complementaria (ACTIVADO/DESACTIVADO) de los elementos de conmutación Q1 y Q2 usando señales PWM entradas HIN y LIN desde una CPU 302,
El excitador de compuerta de la figura 3 es excitado con una tensión de excitación del excitador Vdd suministrado por una fuente de alimentación externa. El excitador de compuerta usa la tensión de excitación del excitador Vdd para aplicar una tensión de excitación del módulo CI a través de un terminal de fuente de alimentación Vic y un terminal de tierra COM del módulo CI 304.
Esta tensión de excitación del módulo CI se utiliza para excitar el elemento de conmutación Q1 o se utiliza para la carga de tensión para la excitación del elemento de conmutación Q2. Por ejemplo, suponiendo que una corriente se hace circular en una dirección indicada por una flecha 31 sólida, se carga un condensador C al mismo tiempo que se excita el elemento de conmutación Q1. A continuación, cuando se hace circular una corriente en una dirección indicada por una flecha 32 de puntos, el elemento de conmutación Q2 es excitado por una tensión con la que se carga el condensador C.
Mientras tanto, puede incluirse un detector UV (de infratensiones) (no mostrado) en el módulo CI 304 del excitador de compuerta. El detector UV evita el daño de los elementos de conmutación Q1 y Q2 debido a la excitación de baja tensión al interrumpir una emisión de las señales de conmutación HO y LO si la tensión de excitación del módulo CI aplicada a la excitación del módulo CI 304 cae por debajo de un primer nivel de detección (para ejemplo, 8,6 V).
Además, el detector UV detecta la magnitud de una tensión de las señales PWM, respectivamente, que ingresan a los terminales de entrada HIN y LIN, y permite una emisión de las señales de conmutación HO y LO del módulo CI 304 solo cuando la magnitud de la señal PWM detectada HIN es igual o superior a un segundo nivel de detección (por ejemplo, 2,2 V) o la magnitud de la señal PWM detectada LIN es igual o inferior a un tercer nivel de detección
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(por ejemplo, 0,8 V). El motivo de la detección de la magnitud de la tensión de las señales PWM HIN y LIN es que lleva un cierto tiempo que una tensión de excitación de la CPU para la excitación de la CPU 302 que emite las señales PWM HIN y lIn llegue a una tensión (por ejemplo, 2,6 V) para la excitación normal de la CPU y, en consecuencia, la magnitud de la tensión de las señales PwM HIN y LIN aumenta lentamente.
La figura 4 es una vista que explica el mal funcionamiento de un módulo CI que se produce a un tiempo de llegada de tensión de referencia del excitador de compuerta según la técnica convencional.
La figura 4 representa una tensión 41 de excitación de CPU, una tensión 42 de excitación del excitador, una tensión 43 de señal de conmutación (HO), una tensión 44 de señal de conmutación (LO) y una tensión 45 de excitación del elemento de conmutación (Q2).
Como se ha descrito anteriormente, cuando la tensión de excitación del excitador Vdd se aplica al excitador de compuerta para la excitación del excitador de compuerta, lleva un cierto tiempo que la tensión de excitación del excitador Vdd llegue a la tensión de referencia apropiada para la excitación del excitador de compuerta. Sin embargo, el detector UV incorporado en el módulo CI 304 permite una emisión de las señales de conmutación HO y LO mediante el módulo CI 304 si la tensión de excitación del módulo CI excede el primer nivel de detección. Incluso cuando la magnitud de la tensión de excitación del módulo CI excede el primer nivel de detección, la tensión de excitación del módulo CI debe tardar un cierto tiempo más en llegar a la primera tensión de referencia (por ejemplo, 12 V) para la excitación completa del módulo CI 304.
Sin embargo, si las señales PWM HIN y LIN se emiten mediante la CPU 302 satisfacen el segundo nivel de detección y el tercer nivel de detección bajo un estado en el que la magnitud de la tensión de excitación del módulo CI está entre el primer nivel de detección y la primera tensión de referencia, el módulo CI 304 emite las señales de conmutación HO y LO, aunque el módulo CI 304 no puede ser excitado normalmente. Por consiguiente, como se indica mediante un punto 402 en la figura 4, se produce un mal funcionamiento del elemento de conmutación Q2.
Además, al llegar a la tensión de excitación de la CPU según las características de funcionamiento de la CPU 302, se produce el fenómeno de que se restablece una salida de puerto periférico de la CPU 302 y, en consecuencia, como se indica mediante un punto 404 en la figura 4, puede producirse un mal funcionamiento de la emisión de las señales de conmutación HO y LO. Tal mal funcionamiento de la emisión de las señales de conmutación HO y LO puede provocar un brazo corto del inversor, lo que puede provocar el deterioro y el daño de los elementos de conmutación.
En particular, dado que un circuito de protección de inversor que incluye un circuito de protección de brazo corto no funciona normalmente durante un tiempo de llegada de tensión de referencia por el cual la tensión de excitación del excitador llega a la primera tensión de referencia, existe una gran posibilidad de daños en el brazo corto e inversor.
La figura 5 es un gráfico que muestra las características de la corriente de colector (Ic) y la tensión colector-emisor (Vce) de un elemento de conmutación utilizado para un inversor.
Por ejemplo, si los elementos de conmutación Q1 y Q2 mostrados en la figura 3 son elementos IGBT, para la misma corriente de colector, una tensión colector-emisor aumenta con la disminución de una tensión de base, lo que puede provocar una pérdida excesiva de conducción en la excitación IGBT. Además, una tensión de base inferior proporciona una corriente de carga más pequeña, lo que da como resultado un aumento en una pérdida de conmutación. Tales pérdidas de IGBT resultan en una pérdida de IGBT debido al deterioro.
La figura 6 es una vista que muestra la configuración de un excitador de compuerta según una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a la figura 6, un excitador de compuerta según una realización de la presente invención incluye un módulo CI 604 y una parte de supervisión 606 de la fuente de alimentación.
El módulo CI 604 usa las señales PWM entradas HIN y LIN desde el exterior (por ejemplo, la CPU 602) para generar las señales de conmutación HO y LO para una operación de conmutación de un elemento de conmutación (no mostrado). Tal módulo CI 604 es excitado por la tensión de excitación del módulo CI aplicada a través del terminal de fuente de alimentación Tci.
La parte de supervisión 606 de la fuente de alimentación usa la tensión de excitación del excitador para la excitación del excitador de compuerta, que se aplica desde el exterior, para determinar si se aplicará la tensión de excitación del módulo CI. En una realización de la presente invención, la parte de supervisión 606 de la fuente de alimentación usa la tensión de excitación del excitador para aplicar la tensión de excitación del módulo CI para la excitación del módulo CI 604 al módulo CI 604 cuando la tensión de excitación del excitador es igual o mayor que la primera tensión de referencia, y detiene la aplicación de la tensión de excitación del módulo CI cuando la tensión de excitación del excitador es igual o menor que la segunda tensión de referencia.
Haciendo referencia a la figura 6, la parte de supervisión 606 de la fuente de alimentación incluye un terminal de entrada Vdd al que se aplica la tensión de excitación del excitador, y un terminal de tierra V. Además, la parte de
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supervisión 606 de la fuente de alimentación incluye además un terminal de salida Vout a través del cual se emite la tensión de excitación del módulo CI para la excitación del módulo CI 604.
Una primera resistencia R1, una segunda resistencia R2 y un diodo Zener ZD están conectados en serie entre el terminal de entrada Vdd y el terminal de tierra V. Además, la parte de supervisión 606 de la fuente de alimentación incluye además un elemento de conmutación Q que tiene un terminal de emisor conectado al terminal de entrada Vdd, un terminal de colector conectado al terminal de salida Vout, y un terminal de base conectado a un nodo entre la primera resistencia R1 y la segunda resistencia R2.
Además, para evitar que el módulo CI se dañe debido a una corriente de rizado, se puede interponer un condensador C entre el terminal de salida Vout y el diodo Zener ZD.
La parte de supervisión 606 de la fuente de alimentación construida como aplica, anteriormente, la tensión de excitación del módulo CI al terminal de fuente de alimentación Tci del módulo CI 604 a través del terminal de salida Vout activando el elemento de conmutación Q cuando la entrada de la tensión de excitación del excitador a través del terminal de entrada Vdd es igual o mayor que la primera tensión de referencia. Además, la parte de supervisión 606 de la fuente de alimentación detiene la aplicación de la tensión de excitación del módulo CI al módulo CI 604 a través del terminal de salida Vout desactivando el elemento de conmutación Q cuando la entrada de tensión de excitación del excitador a través del terminal de entrada Vdd es igual o menor que la segunda tensión de referencia. En este momento, la primera tensión de referencia en la que se activa el elemento de conmutación Q1 y la segunda tensión de referencia en la que se desactiva el elemento de conmutación Q1 pueden ajustarse de manera diferente dependiendo de las resistencias de la primera y segunda resistencias R1 y r2 y la magnitud de una tensión umbral del diodo Zener ZD. Además, la primera tensión de referencia y la segunda tensión de referencia pueden ajustarse para que sean iguales entre sí o diferentes entre sí.
El elemento de conmutación Q permanece desactivado hasta que se forma una tensión de cierta magnitud después de que se aplica una tensión inicial a la parte de supervisión 606 de la fuente de alimentación a través del terminal de entrada Vdd. Por consiguiente, no se suministra potencia al módulo CI 604. Después, cuando la entrada de tensión a través del terminal de entrada Vdd tiene la magnitud determinada o mayor, el elemento de conmutación Q se activa y la potencia se suministra consecuentemente a la parte de supervisión 606 de la fuente de alimentación.
La figura 7 muestra ondas de la tensión de excitación del excitador y la tensión de excitación del módulo CI hasta que la tensión de excitación del excitador de compuerta según una realización de la presente invención llegue a la primera tensión de referencia.
Como se muestra en la figura 7, a medida que se comienza a aplicar la tensión 72 de excitación del excitador del excitador de compuerta, la magnitud de la tensión 72 de excitación del excitador aumenta lentamente y también aumenta la tensión 71 de excitación de la CPU a través de una fuente de alimentación separada. En este momento, la tensión 73 de excitación del módulo CI no se aplica hasta que la tensión 72 de excitación del excitador llega a la primera tensión 702 de referencia, y comienza a aplicarse desde el momento en que la tensión 72 de excitación del excitador llega a la primera tensión 702 de referencia.
Por lo tanto, al interrumpir la aplicación de la tensión 73 de excitación del módulo CI hasta que la tensión 72 de excitación del excitador llegue a la primera tensión 702 de referencia, es posible evitar el funcionamiento incompleto del módulo CI 604 y el mal funcionamiento y daño del elemento de conmutación, que se han descrito haciendo referencia a la figura 4.
La figura 8 muestra ondas de la tensión de excitación del excitador y la tensión de excitación del módulo CI cuando la tensión de excitación del excitador de compuerta según una realización de la presente invención cae por debajo de la segunda tensión de referencia.
Si la tensión 82 de excitación del excitador cae por debajo de la segunda tensión 802 de referencia mientras la excitación de compuerta está, normalmente, excitada, la aplicación de la tensión 83 de excitación del módulo CI se detiene según se muestra en la figura 8. En este momento, la tensión 81 de excitación de la CPU permanece sin cambios independientemente de la tensión 83 de excitación del módulo CI.
Como se ha descrito anteriormente, a medida que la tensión de excitación del excitador de la compuerta se reduce, la pérdida de conducción y la pérdida de conmutación del elemento de conmutación aumentan y el elemento de conmutación puede dañarse debido al deterioro. Por lo tanto, cuando se excita el excitador de compuerta, la tensión de excitación del excitador debe mantenerse a la segunda tensión de referencia o más grande. En la presente invención, si la tensión de excitación del excitador cae por debajo de la segunda tensión de referencia (por ejemplo, 13,09 V), se evita el mal funcionamiento y el daño del elemento de conmutación interrumpiendo la tensión de excitación del módulo CI, como se muestra en la figura 8.
Aunque la presente invención se ha mostrado y descrito particularmente con referencia a las realizaciones ejemplares de la misma, los expertos en la técnica entenderán que las variaciones y modificaciones son posibles dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (4)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    REIVINDICACIONES
    1. Un excitador (6) de compuerta para generar una señal de conmutación utilizada para controlar una operación de conmutación de un inversor (106), que comprende:
    un módulo CI (604) configurado para generar la señal de conmutación usando una entrada de señal PWM desde el exterior (602); y
    una parte de supervisión (606) de la fuente de alimentación configurada para aplicar una tensión de excitación del módulo CI (VIC) para la excitación del módulo CI (604) utilizando un elemento de conmutación (Q) y una tensión de excitación del excitador (VDD) para la excitación del excitador (6) de compuerta si la tensión de excitación del excitador (VDD) es igual o mayor que una primera tensión de referencia, y además está configurada para detener la aplicación de la tensión de excitación del módulo CI (VIC) si la tensión de excitación del excitador (VDD) es igual o inferior a una segunda tensión de referencia, caracterizado porque el módulo CI (604) incluye un detector de infratensiones UV que permite la emisión de la señal de conmutación solo cuando la magnitud de una tensión de la entrada de señal pWm a un primer terminal de entrada (Hin, Un) es igual o mayor que un segundo nivel de detección, o igual o menor que un tercer nivel de detección; y porque la parte de supervisión (606) de la fuente de alimentación incluye además: un segundo terminal de entrada (VDD) al que se aplica la tensión de excitación del excitador (VDD);
    terminal de tierra (V); un terminal de salida a través del cual se emite la tensión de excitación del módulo CI (VIC);
    una primera resistencia (R1); una segunda resistencia (R2); un diodo Zener (ZD), en el que la primera resistencia (R1), la segunda resistencia (R2) y el diodo Zener (ZD) están conectados en serie entre el segundo terminal de entrada (VDD) y el terminal de tierra (V); y el elemento de conmutación (Q) que tiene un terminal de emisor conectado al segundo terminal de entrada (VDD), un terminal de colector conectado al terminal de salida, y un terminal de base conectado a un nodo entre la primera resistencia (R1) y la segunda resistencia (R2).
  2. 2. El excitador (6) de compuerta según la reivindicación 1, que comprende además un condensador (C) interpuesto entre el terminal de salida y el diodo Zener (ZD).
  3. 3. El excitador (6) de compuerta según la reivindicación 1, en el que el elemento de conmutación (Q) está activado si la tensión de excitación del excitador (VDD) aplicada a través del segundo terminal de entrada (VDD) es igual o superior a la primera tensión de referencia.
  4. 4. El excitador (6) de compuerta según la reivindicación 1, en el que el elemento de conmutación (Q) está desactivado si la tensión de excitación del excitador (VDD) aplicada a través del segundo terminal de entrada (VDD) es igual o inferior a la segunda tensión de referencia.
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