专利名称：控制串联电路上若干半导体开关器件的方法和电路装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及控制一个串联电路上若干半导体开关器件的方法以及实施此方法的电路装置。
大家知道，半导体开关器件，诸如功率晶体管、MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)和GTO(控制极可关断晶闸管)等均具有限定的最高反向电压。如果需要开关更高的电压，则需将这些半导体开关器件串联。其中，开关的直流电压会超过串联的半导体开关器件中任何一个半导体开关器件的最高允许电压。因此需要配置一个保护装置，以便不管在任何工作状态下都不会超过每个半导体开关器件的最高允许电压。这一点只有当直流电压均匀分配在各个分断的半导体开关器件上时才能实现。在分断的半导体开关器件上均匀或平衡的分压在稳态时通常是通过平衡电阻实现的。
在动态情况下，就是说在接通或分断过程中，在半导体开关器件上平衡的分压只有在各个半导体开关器件的开关特性相同的情况下才有保证。
然而大家知道，各个半导体开关器件的开关特性以及接通和分断延迟是不同的。此外，其不同的接通和分断时间还随时间而改变并且与温度相关。从而无法保证各个半导体开关器件在所有工作点上均具有同样快的接通和分断特性。这样，在分断时比较快的半导体开关器件就要承受较高的电压，因为较慢的半导体开关器件还处于导通状态。因此，最快的半导体开关器件的最高反向电压Ucmax有可能被超过，从而导致烧毁。同样的状态在半导体开关器件非平衡接通时也可能出现。在这种情况下，最慢的半导体开关器件将承受全部的电压，因为所有其它的半导体开关器件均已接通，并且具有较低的电压。
在文献JP-A-55-03313中公开了一种控制串联半导体开关器件的电路装置，其中，开关特性的平衡是通过各个半导体开关器件开关指令分别的位移加以保证的。其中，最快的半导体开关器件获得具有最长延时的控制脉冲，而最慢的半导体开关器件则获得无延时的控制脉冲，这样，就可以使所有半导体开关器件最后同时接通。
在文献EP-A-0202962中所阐述的技术方案还建议测量各个半，导体开关器件开关指令的各自分别的位移，即例如测量实际的晶体管开关脉冲前沿并由此计算出所需要的开关延时。然而这种方法对绝缘栅双极型晶体管而言由于其延迟时间极短，在测量时无法准确采集，所以实际上是不能应用的。
此外，由文献EP-B1-0288422中可以获得一个有益的方法，即测量半导体开关器件的稳态电压并且通过开关脉冲前沿的位移调节至一个给定的额定值。其中是这样处理的，即如果在最近一次关断时半导体上的电压过大，则下一次关断脉冲前沿需由一个调节器延迟。如果上一次关断时电压过低，则关断脉冲前沿需位移到早一些时刻。
后两种技术方案的问题在于最初的若干次关断是无法补偿的，因为相应的半导体开关器件各自分别的延迟时间应首先建立起来。因此人们熟知的这些电路装置以及在这些电路装置上为控制半导体开关器件所采用的方法只有在最初的若干次分断是在降低了的直流电压下进行的条件下才能应用，这样，相应的调节装置在全部工作电压或全部工作电流建立起来之前就可以调节开关特性了。除了这一限制之外，也还有另一个问题，即在电压调节设备出现故障或损坏的情况下如何保护半导体开关器件。在这方面至今尚无有效的解决方法。
就目前技术水平而言，也有一种保护串联半导体开关器件的方法是公知的，即在实施此方法时对每一个半导体开关器件均配置一个限压装置。当在半导体开关器件上有超过某给定值的高电压从而导致限压装置工作时，在高电压下则有大电流流过限压装置。其间，在限压装置中将产生脉冲式的电损耗，此电损耗在一直重复进行的开关过程中将极大地缩短限压装置的寿命。
本发明的目的在于创造一种控制一个串联电路上若干半导体开关器件的方法和电路装置，从而使半导体开关器件在任何工作状态下更加安全可靠并且以简单的方式加以保护。
此目的是通过如下特征加以解决的即采用非锁定半导体开关器件作为半导体开关器件，并且将限压装置连接在相应半导体开关器件集电极和控制极之间。按照这些特征，配置在每一个半导体开关器件上的限压装置的功耗由一个调节设备采集，此调节设备由一个共同的控制脉冲为每一个半导体开关器件产生一个修正控制脉冲，藉助于这些修正控制脉冲使得在这些半导体开关器件上的分压均匀，从而同时将限压装置的功耗调节至最小值。
根据本发明所述方法，共同的控制脉冲以如下方式加以修正，即将此共同的控制脉冲通过调节设备进行位移直到相应的限压装置不再起动为止。这样，这些半导体开关器件的开关变得平衡并且半导体上的电压保持在相应限压装置的起动电压以下。因为不经常超过限压装置的起动电压，从而提高了其它器件的寿命。这样，按照本发明所述方法就可以保证串联电路的综合保护，即相应的半导体开关器件首先是通过无源限压装置，然后是限压装置自身在过载前通过旨在减轻负荷的调节进行保护。于是串联半导体开关器件的功能在任何工作状态下均得到了保证。在瞬时干扰或调节设备失效时，保护功能由相应的无源限压装置承担。通过上述有源调节可将半导体开关器件开关特性的缓慢改变或不平衡性调节掉，从而减轻了限压装置的负荷。
采用本发明所述方法可以将具有不同开关时间和未经预选的IGBT、GTO或晶体管等半导体开关器件串联。本发明的另一个优点在于其电路装置可以通过采用小型而造价低廉的元器件的低功耗限压装置，诸如齐纳二极管或变阻器加以实现。与此同时，此电路装置的寿命也因限压装置之器件负荷的减小而提高。此外按本发明所述方法可以在高压范围优选采用快速半导体开关器件，例如IGBT。
为实施本发明所述方法优选采用如下所述电路装置设置一个二进制的电压测量元件，此测量元件在每一次分断后将低于给定半导体开关器件电压额定值的状态用一个脉冲(U-脉冲)显示出来，此脉冲作用到数字分断调节器上并导致分断脉冲前沿附加的延迟。
下面将藉助于几个实施例并采用几个附图对本发明进一步加以阐述。
图1示出一个常规串联电路上若干半导体开关器件的电路装置；图2示出图1所示电路装置上各开关的分立示图；图3-13示出了为实施本发明所述控制一个串联电路上若干半导体开关器件的方法和电路装置的各种实施例。
图1示出了一个常规串联电路上半导体开关器件的电路装置，即一个开关电桥，在此电桥上直流电压Udc通过一个上开关301和一个下开关302调节。如图2所示，每个开关至少由两个串联的半导体开关器件10和11构成，这里是用IGBT和两个反并联的二级管实施的。作为半导体开关器件也可以采用其它的非锁定半导体开关器件例如双极型晶体管。大家知道，这里所采用的非锁定半导体开关器件在接通之后可以由一个小的控制电流分断。
按照图3所示电路装置的第一个实施例，此电路上有属于上述开关之一的三个串联的半导体开关器件10、11和12。对非锁定半导体开关器件10、11和12中的任何一个均配置有一个连接在半导体开关器件集电极和控制极之间的限压装置30、31或32。
所有限压装置30、31或32在测量时与调节设备110相连。此调节设备与一个在图3中未示出的外部控制脉冲发生器连接，以便由一个对所有半导体开关器件共同的控制脉冲P1产生各个半导体开关器件的修正控制脉冲P20、P21和P22。在图3中所示的此电路装置以下述方式工作当例如在半导体开关器件10上作用的电压超过某一特定临界值时，则有电流流过相应的限压装置30。其间在限压装置上所产生的功耗将通过调节设备110采集和测量，调节设备根据所测量的功耗通过延迟将共同的控制脉冲P1转变为修正控制脉冲P20。以同样的方式在其余的半导体开关器件11和12上亦进行此过程，其结果是电压均匀地分配在所有半导体开关器件10、11和12上。通过在所有半导体开关器件上均衡的分压使限压装置30、31和32上的功耗调节至最小值。
按照在图4中示出的第二个开关装置的实施例，调节设备110由三个独立的调节装置100、101和102构成，这们分别配置在半导体开关器件10、11和12上。
按照在图5中示出的第三个开关装置的实施例，每一个半导体开关器件(以半导体开关器件10为例)均作为锁定半导体开关器件构成，例如作为GTO或MCT(金属-氧化物-半导体可控晶闸管)。大家知道，锁定半导体开关器件在接通后可以通过一个大的控制电流分断。这里，相应的限压装置(以限压装置30为例)连接在半导体开关器件10的阳极和阴极之间。
作为由调节设备110上或由分立的调节装置100、101和102上所采集的限压装置30、31和32功耗的标准可以采用不同的量值表示，例如作为此量值可以采集通过相应限压装置的电流—时间面积。此电流时间面积与限压装置上的电压相乘即可给出损耗的能量并且因此在某特定开关频率时与限压装置上的功耗成正比。因为限压装置的起动电压是恒定值，所以电流时间面积可以表示功耗。
表示功耗的这一电流时间面积本身与电流幅度和在限压装置中电流流过的时间成正比。如上所述，通过调节设备以及调节装置只能采集通过半导体开关器件10、11和12的电流幅度Is，因为电流幅度与限压装置的功耗成正比。这种表示方法特别适用于限压装置功耗的二进制计值。对于在调节设备或调节装置上实现二进制幅度的测量元件只需要一个比较器，此比较器在超过某特定幅度值时产生一个脉冲(I-脉冲)。一个二进制电流流过时间测量元件产生一个具有恒定脉宽的脉冲以表明在限压装置中电流的存在。
但是通过调节设备或调节装置也只能采集流过半导体开关器件10、11和12电流的持续时间，因为此时间也与限压装置上的功耗成正比。对于在调节设备或调节装置上电流持续时间的测量只需要一个比较器，此比较器在电流流过限压装置时产生一个脉冲，其中，此脉冲宽度与所产生的功耗成正比。
限压装置元器件的温度也可以表示功耗，此温度可以用电子学方法采集并用作调节的基础，然而要考虑这些元器件的温度时间常数。
与所采用的半导体开关器件类型无关，在此电路装置的所有实施例中，每个半导体开关器件均可以并联一个用于在分断半导体开关器件电流时限制电压峰值的缓冲器。
在图6中所示的第四个开关装置的实施例中，第一个调节装置100与其它的调节装置101和102耦合。第一个调节装置100所属的半导体开关器件10作为参考开关或主开关，其它的半导体开关器件11和12作为辅助开关。此电路装置保证了如下的处理方式主开关10的调节装置100将共同的控制脉冲P20位移或延迟一个恒定的初始时间值，此开始时间值大于半导体开关器件10和信号电子电路的最大不均衡时间。同样的延迟作为辅助开关11和12控制脉冲P21和P22的初始值。调节装置100不改变主开关10脉冲位移的初始值。辅助开关11和12的调节装置101和102位移辅助开关11和12的控制脉冲P21和P22，直至限压装置31和32的功耗调节到最小值或0。如果主开关10分断过缓并且限压装置30起动，则调节装置100产生信号Pa，此信号给出限压装置30在分断时的功耗。此信号Pa引入其余的调节装置101和102并导致在这些调节装置中关断脉冲前沿延迟的相同的增大。这样即可以实现主开关10的分断比辅助开关11和12的分断更快并且其间不改变主开关10上修正控制脉冲P20的延迟。如果主开关10过快地接通并且限压装置起动，则调节装置100产生信号Pe，此信号给出在接通时限压装置30上的功耗。此信号Pe引入其余的调节装置101和102并导至在这些调节装置中接通脉冲前沿延迟的同样的减小。这样即可实现主开关10的接通比辅助开关11和12的接通更慢并且其间不改变在主开关10上修正控制脉冲P20的延迟。
在图7中示出的第五个电路装置的实施例与上述实施例相同，对半导体开关器件10、11和12中的任何一个均配置一个并联的短路元件90、91或92。如果在此电路装置中串联联接的半导体开关器件10、11和12中的一个或几个失效，则开关电流Is的输运途径中断，于是相应的短路元件90、91或92在有限时间内将有电流流过，从而避免了破坏性的放电(电弧)产生。短路元件本身具有一个响应电压阈值，此阈值大于相应限压装置的起动阈值。只有当限压装置30、31或32的限压以及调节装置100、101或102的功率调节不起作用时，相应的短路元件90、91或92才发挥作用，因为非锁定的半导体开关器件10、11或12已失效并已中断了电流。如果在锁定的半导体开关器件的阳极和阴极之间连接上限压装置，如图5所示，则限压装置将承受此电流，于是短路元件就不是非常必要了。
在图8中示出的第六个电路装置的实施例中，通过对所有半导体开关器件10，11和12共同的调节设备110产生修正控制脉冲P20、P21和P22。通过这些控制脉冲将半导体开关器件中任何一个上的电压调节到小于相应限压装置起动电压的额定电压S1。由于电压调节装置110将半导体开关器件上的电压调节到小于限压装置起动电压的额定电压S1，在连续工作状态时限压装置不起动。只有电压调节还没有通过脉冲P1的前沿位移完全修正了不均衡性时，限压装置30、31和32才发挥作用。调节过程仅持续几个开关周期。因此，这种方法提供了限压装置的间接保护。其前提条件是电压额定值S1要比限压装置的起动电压足够的小。
图9所示第七个实施例示出了一个调节装置100的可能结构，此结构亦可用于其余的半导体开关器件。此电路装置有一个以齐纳二极管实施的限压装置30，连接在半导体开关器件10的集电极和控制极之间。一个功耗采集设备40与齐纳二极管30连接以采集在齐纳二极管中流过的电流并将此信号传输给带有脉冲延迟器60的调节器50。调节器50根据在齐纳二极管30上测量的实际值形成一个延迟，与此相应，脉冲延迟器延迟外部控制脉冲P1，这样就产生了修正控制脉冲P20。
图10示出了图9所示电路装置的一种特殊的实施形式，其中，采集设备40是一个二进制实值采集设备。如果在分断时有电流流过限压装置30，则二进制实值采集设备40在每个分断过程中各产生一个脉冲(I-脉冲)。I-脉冲通过一个电隔离元件80(光耦合器)传输到一个数字分断调节器501，此调节器501在每一个I-脉冲之后将分断控制脉冲前沿的延迟各增大一个时间量。这样就形成了修正控制脉冲P20并通过电隔离元件81而至半导体开关器件10的控制输入端。
图11示出了图9所示电路装置的另一种特殊实施形式，其中，采集设备40也是一个二进制实值采集设备，如果在分断时有电流流过限压装置，则二进制实值采集设备每开关过程产生一个脉冲(I-脉冲)。这里，I-脉冲通过一个电隔离元件80传输到一个转接设备41，此转接设备41受控制脉冲P1控制将接通的I-脉冲传送到一个数字接通调节器502并且将分断的I-脉冲传送到一个数字分断调节器501。此接通调节器502以及分断调节器501的输出端分别推动一个数字接通脉冲延迟器602和一个数字分断脉冲延迟器601从而形成了一个延迟了的控制脉冲P20。此延迟了的控制脉冲P20最后经电隔离元件81传输至半导体开关器件10的控制输入端。
在此电路装置中还可以附加一个二进制电压测量元件，将每一次分断后未超过给定的半导体开关器件电压额定值的状态用一个脉冲(U-脉冲)传输至数字分断调节器501，这样就保证了待修正控制脉冲P1分断脉冲前沿延迟的减小。这样就可以实现半导体开关器件上的电压不会不超出此值。电压调节器和限压装置的功耗调节器并行工作。如果在分断状态下半导体开关器件上的电压过低，则分断脉冲前沿通过电压调节器前移，这样，在下一次分断时半导体开关器件的电压即可提高。如果半导体开关器件上的电压过高，则产生一个I-脉冲继续位移分断脉冲前沿从而降低了分断电压。因此电压调节器和限压装置功耗调节器的工作如同电压的滞后调节。
在图12中示出了第十个实施例，即在图4所示电路装置上附加了一个控制设备200。此控制设备200在下述各种工作状态下采集过流、过压和二极管不均衡的状态。
串联联接的半导体开关器件10、11和12的电流越大，分断此电流时所产生的电压峰值越高。如果此电压峰值高到超过了限压装置30、31和32的起动电压，则在电流分断期间这些电压峰值将导至所有限压装置的起动。所有限压装置均起动时的电流是最大允许的开关电流Ismax。控制设备200采集此状态并且产生一个过流信号Imax。
在某些特定工作状态下所加直流电压Udc有可能持续超过最大允许电压值Udcmax。此最大电压均匀地分配在各个半导体开关器件10、11和12上，其间所有限压装置30、31和32的起动阈值电压均将被超过。此状态是稳定的，就是说它的持续时间等于加上最大电压Udcmax的时间。没有开关电流Is的这一状态只能通过关断过高的电压Udc而结束。这种状态持续下去限压装置30、31和32以及半导体开关器件10、11和12将损坏。
如果在图12中示出的、图1所示开关电桥上部开关301的半导体开关器件10、11和12接通，则它们将承受下部开关302的半导体开关器件反并联下部二极管的电流Is。下部二极管的分断未予调节。这些二极管的关断特性彼此亦有差异。通过类似图7所示短路元件90、91和92并联在半导体开关器件上的缓冲器可以将串联二极管的开关均衡从而导致均匀的分压。如果在某一个二极管上仍然出现了过压，则相应的限压装置起动并且把与此二极管并联的半导体开关器件接通，由于此半导体开关器件导通所以二极管电压受限。然而此过程不能任意经常地重复，因为相应的限压装置在每一个分断过程中均加载。这里，控制设备200用于在此情况下产生一个二极管不均衡信号Dmax。
由控制设备200提供的过流信号Imax，过压信号Umax和二极管不均衡信号Dmax例如可以在一种如图12所示的电路装置中用作附加调节，其中，调节装置根据图11形成并且在转接设备41和调节器501、502之间连接一个实值滤波器。此实值滤波器通过过流信号Imax或通过过压信号Umax或通过二极管不均衡信号Dmax控制，致使在上述产生这些信号的状态时将由采集装置40测量的、流过相应限压装置的电流实值藉助于实际值滤波器滤掉。
一个只有两个半导体开关器件串联并且每个半导体开关器件各有一个调节装置的电路装置的具体实施例示于图13中。这里，半导体开关器件10、11的模块各有一个IGBT和一个无载二极管。当分断负载电流而出现过压峰值时，RCD(即电阻、电容和二极管)缓冲器保护这两个模块。这些缓冲器由Rsn1、Csn1、Dsn1以及Rsn2、Csn2、Dsn2构成。平衡电阻Rsym1、Rsym2用于串联电路的稳定分压。短路元件以雪崩二极管Dk1、Dk2或以变阻器构成。如果两个模块失效或模块上的电压超过限压装置的起动电压并且超过这些短路元件Dk1、Dk2较高的响应阈值，则这些短路元件承受电流。
在图13中示出了一个主开关10的调节装置100和一个辅助开关11的调节装置101。主开关和辅助开关的限压装置是由齐纳二极管D210、D211构成的。通过每个齐纳二极管D210、D211的电流将被采集下来并且各产生一个脉冲(I-脉冲)。这是由差分元件Dif10以及Dif11主管的。I-脉冲通过光耦合器Ok10以及Ok12传输至主开关以及辅助开关的调节装置。调节装置100、101的数字电路部分被集成在一个PLD(可编程逻辑器件)中。信号Pa和Pe如同在图7所示的实施例中那样由主开关10的调节装置100产生并在PLD内部继续传送到辅助调节器101。此信号Pa，Pe还将附加地由此PLD中引出并且可以用于其它辅助PLD的控制。这样就可以有任意多的辅助PLD级联。信号Pe确定接通脉冲前沿是否改变，信号Pa给出分断脉冲前沿是否改变。信号Pa以及Pe由两位组成，第一位表示相应的脉冲前沿提前，第二位表示脉冲前沿滞后。计算出的延迟时间储存在EEPROM(电可擦可编程序只读存储器)中并且在电压中断后保持不变。数字化的延迟时间将装入用于主开关接通和分断的延迟组件Vein0、Vaus0以及用于辅助开关接通和分断的延迟组件Vein1、Vaus1，其延迟可在毫微秒范围内。新计算出的时间的装入由PLD在每一个脉冲之后进行。中央控制信号P1通过延迟元件Vein1、Vaus1、Vein0、Vaus0延迟并且修正控制信号P20、P21通过光耦合器OK11、OK13继续传输至推动器Drv10、Drv11。放大后的信号经控制极电阻Rg1、Rg2到达IGBT的控制极。
当IGBT的负载电流分断时，如果所有限压装置的I-脉冲响应，则PLD亦产生二进制信号Imax。如果所有I-脉冲是在无电流状态下产生的，则产生信号Umax。如果所有I-脉冲毗连并且负载电流Is由无载二极管分断，就是说如果在图13中的负载电流指向正向，则产生信号Dmax(二极管不均衡性)。此负载电流通过电流传感器I采集，此电流传感器通过二进制信号Isign给出电流方向。与Umax、Imax、Dmax信号相应的故障状态储存在PLD的故障寄存器中。外部触发信号复位导致故障状态和信号Umax、Imax、Dmax清除。
权利要求
1.控制一个串联电路上若干半导体开关器件(10、11、12)的方法，其中，为了使半导体开关器件(10、11、12)上的分压均匀藉助于一个调节设备(110)由一个共同的控制脉冲(P1)为每一个半导体开关器件(10、11、12)产生修正控制脉冲(P20、P21、P22)并且采集配置在每个半导体开关器件上的限压装置(30、31、32)功耗的数据且调节到最小值，其特征在于，采用了非锁定半导体开关器件作为半导体开关器件(10，11，12)并且将限压装置(30、31、32)连接在相应半导体开关器件(10、11、12)的集电极和控制极之间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调节设备(110)由每个半导体开关器件(10、11、12)相应的调节装置(100、101、102)构成。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，限压装置(30、31、32)的功耗调节到0。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，通过每一个限压装置(30、31、32)的电流时间面积用作其功耗的标准。
5.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，通过每一个限压装置(30、31、32)的电流幅度用作其功耗的标准。
6.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，通过每一个限压装置(30、31、32)的电流持续时间用作其功耗的标准。
7.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，每一个限压装置(30、31、32)的温度用作其功耗的标准。
8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，修正控制脉冲(P20、P21、P22)是通过控制脉冲(P1)开关脉冲前沿的时间位移形成的。
9.根据权利要求1至8之一所述的方法，调节设备(110)以及每一个调节装置(100、101、102)都是数字化的并且在相应限压装置起动并产生功耗时产生一个脉冲，而且相应修正控制脉冲(P20、P21、P22)的开关脉冲前沿位移一个时间量。
10.根据权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，一个半导体开关器件(10)用作参考开关(主开关)，同时，控制它的开关脉冲前沿将延迟一个恒定的时间并且在所有半导体开关器件的限压装置(30、31、32)上所测功耗的基础上改变其余半导体开关器件(辅助开关)(11、12)的开关脉冲前沿直至所有半导体开关器件(10、11、12)的功耗调节到最小值。
11.根据权利要求1至10之一所述的方法，其特征在于，对每一个半导体开关器件(10、11、12)各并联一个短路元件(90、91、92)，这样，当超过高于相应限压装置(30、31、32)起动阈值的一个短路元件响应阈值时，此短路元件承受相应半导体开关器件的电流。
12.根据权利要求1至11之一所述的方法，其特征在于，当通过半导体开关器件的电流的一个分断过程期间所有限压装置(30、31、32)同时起动时产生一个信号(Imax)，此信号表示半导体开关器件的过流。
13.根据权利要求1至11之一所述的方法，其特征在于，当在半导体开关器件无电流状态下所有限压装置(30、31、32)起动时产生一个信号(Umax)，此信号表示半导体开关器件的过压。
14.根据权利要求1至11之一所述的方法，其特征在于，对每一个半导体开关器件连接一个反并联的二极管(D10、D11、D12)，其中，当在串联电路上的反并联二极管有电流流过并且所有限压装置(30、31、32)起动时产生一个信号(Dmax)，此信号表示反并联二极管的不均衡性。
15.实施权利要求2所述的方法的电路装置其特征在于，为了修正共同的控制脉冲(P1)而配置在每一个半导体开关器件(10、11、12)上的调节装置(100、101、102)各有一个功耗采集设备(40)和一个带有脉冲延迟器(60)的调节器(50)，其中，采集设备(40)在开关过程期间测量所配置的限压装置(30、31、32)的功耗，调节器(50)根据功耗实际值产生延迟，脉冲延迟器根据此延迟而延迟控制信号从而形成相应调节装置的修正控制脉冲(P20、P21、P22)。
16.根据权利要求15所述的电路装置，其特征在于，采集设备(40)是二进制实值采集设备，此设备在当分断时有电流流过限压装置(30，31或32)时每个分断过程产生一个脉冲(I-脉冲)，此脉冲通过一个电隔离元件(80)相应地传输至一个数字分断调节器(501)，此调节器作用到一个数字分断脉冲延迟器(601)上，此脉冲延迟器在每一个I-脉冲后将分断控制脉冲前沿的延迟相应地增大一个时间量从而形成一个修正控制脉冲(P20、P21或P22)，此修正控制脉冲通过电隔离元件(81)到达相应半导体开关器件(10、11、12)的控制输入端。
17.根据权利要求15所述的电路装置，其特征在于，采集设备(40)是二进制实值采集设备，此设备在当开关时有电流流过限压装置(30、31或32)时每个开关过程产生一个脉冲(I-脉冲)，此脉冲通过一个电隔离元件(80)相应地传输至一个转接设备(41)，它由控制脉冲(P1)控制使接通的I-脉冲到达一个数字接通调节器(502)并使分断的I-脉冲到达一个数字分断调节器(501)，其中，接通调节器(502)以及分断器(501)的输出端分别作用到一个数字接通脉冲延迟器(602)和一个数字分断脉冲延迟器(601)上，通过它们形成延迟了的控制脉冲(P20、P21或P22)，此控制脉冲总是通过一个电隔离元件(81)到达相应半导体开关器件(10、11或12)的控制输入端。
18.根据权利要求17所述的电路装置，其特征在于，设置一个二进制的电压测量元件，此测量元件在每一次分断后将低于给定半导体开关器件电压额定值的状态用一个脉冲(U-脉冲)显示出来，此脉冲作用到数字分断调节器(501)上并导致分断脉冲前沿附加的延迟。
全文摘要
在一个串联电路上控制若干半导体开关器件的方法和电路装置中，对每一个半导体开关器件配置一个限压装置，为了在这些半导体开关器件上均匀分压而通过一个调节设备采集各限压装置的功耗。调节设备在所采集的限压装置功耗的基础上由一个共同的控制脉冲对每一个半导体开关器件产生一个修正控制脉冲。这样即可将限压装置的功耗调节到最小值。
文档编号H03K17/0814GK1117670SQ9510192
公开日1996年2月28日 申请日期1995年2月7日 优先权日1994年2月8日
发明者A·迪特里希 申请人:亚瑞亚·勃朗勃威力有限公司