用于并行开关的驱动器信号的故障检测的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于使用驱动信号(例如PffM信号)驱动开关的电路。这种类型的电路被在广泛的电子设备中使用，例如当有必要调节来自配电网络的电能以使用其向电气机械供电时。电能调节电路也可以用于调节来自例如诸如可再生能源的直流电源的电能，以将其注入到配电网络，或向负载供电。
[0002]典型地，在电流逆变器中或在电流转换器中发现这种类型的电路。
【背景技术】
[0003]电子开关，典型地，IGBT或者其它类似的电子部件被针对给定的最大电流负载或额定电流确定大小。当需要提供能够递送功率以使得电流超过在单开关上的额定电流的设备时，提供并行的电子开关的结构，以便代替一个开关，在两个或更多个开关之间分离递送的电流。并行的开关被相同的驱动信号(例如PWM信号)驱动。因此，半桥式构造或全桥式构造是例如可能的，其中在桥的每个分支中提供被相同的驱动信号控制的两个或更多个电子开关。每个电子开关与各自的驱动器电路或板相关联。
[0004]电子开关的驱动信号由驱动信号处理电路或者处理板，典型地，DSP (数字信号处理器)产生。驱动信号处理电路通过驱动线路连接到各个电子开关的每个驱动电路，通过驱动线路驱动信号被传送。此外，利用故障线路将每个驱动器电路连接到驱动信号处理电路。如果故障在与给定的驱动器电路相关联的电子开关中发生，驱动器电路通过故障线将故障信号发送到驱动信号处理电路，使得例如关掉设备和/或发出警报信号。电子开关中的故障可以产生于各种原因。通常，故障引起增加的跨电子开关的电压降。当所述电压降超过阈值时，驱动器电路在故障线路上产生故障信号。
[0005]如果故障或中断发生在驱动线路上，通过驱动线路驱动信号处理电路将驱动信号递送到驱动器电路，各自的电子开关保持打开，因为它不再接收切换信号。当这种情况发生时，在正常运行条件下在并行的N个电子开关之间分离的电流流动，在N-1个开关之间分离，随之发生的是，通过每个其余开关中的电流率增加。例如，在具有两个并行开关的构造的情况中，如果故障发生在与电子开关中的一个相关联的驱动线路中，该电子开关将不再切换到闭合状态并且将保持一直打开。另外一个开关将维持导通间隔中的整个电流流动。如果电流超过了在电子电路上的最大可允许值，其将会中断。驱动信号不存在的情况没有被驱动器电路检测到，并且因此无警告条件发生。设备继续运行直到继续接收驱动信号的电子开关被不可逆地损坏。
[0006]因此，存在提高如上所述类型的设备的可靠性，并且特别是检验驱动线路的任何中断或故障的需求，以防止对电子开关不可逆的损坏。明智的做法是在不使电路负担的情况下，即在不需要在驱动信号处理电路和各自的电子开关的每个驱动器电路之间提供额外的连接线路的情况下执行该功能。
【发明内容】
[0007]为了解决或缓解先前技术设备的问题中的一个或多个，这里提供了驱动信号处理电路和在驱动信号处理电路和各自开关的各自驱动器电路之间的故障线路。此外，不仅在被控制开关中实际存在故障的情况中，而且当从驱动器电路接收的驱动信号呈现断开值时，故障信号也呈现在故障线路上。在驱动信号处理电路产生断开信号的间隔期间，故障信号被抑制，即被掩盖，使得其不产生故障信号。如果故障信号还保持在导通间隔期间，即在驱动信号处理电路产生导通信号期间，则故障信号(不再被抑制或掩盖)确定发送故障信号，其由驱动器电路例如由于驱动线路的中断而不接收各自开关的闭合(即接通)信号的事实确定。
[0008]在实际实施例中，这里因此提供了用于驱动并行的电子开关的设备，包括驱动信号处理电路，其被配置成将驱动信号发送到两个或更多个并行的电子开关，所述驱动信号至少能够呈现接通值和断开值。所述设备也可以包括针对每个电子开关的驱动器电路，其被配置成从驱动信号处理电路接收驱动信号并且根据驱动信号的值控制各自的电子开关的闭合和打开。此外，驱动线路将驱动信号处理电路连接到电子开关的各自的电路，以将来自驱动信号处理电路的输出的驱动信号传送到各自的驱动器电路的输入。最后，在各自的驱动器电路和驱动信号处理电路之间提供故障线路，以将来自各自的驱动器电路的故障信号传送到驱动信号处理电路。
[0009]每个驱动器电路也包括用于产生故障信号的结构，以既在当输入到驱动电路的驱动信号呈现断开值时在故障线路上产生故障信号，又在当故障在各自的电子开关中存在时在故障线路上产生故障信号。驱动信号处理电路包括用于从驱动信号处理电路输出的驱动信号呈现断开值的间隔期间掩盖或抑制来自各自的驱动器电路的故障信号的结构。
[0010]故障信号在其某种意义上不确定动作(例如故障信号发送还是断开设备)时被掩盖或抑制的，其发生在实际故障的情况中，即在驱动信号处理电路正在产生闭合信号(即针对各自的开关的导通信号)，但是该开关的驱动器电路未接收到导通信号的情况中。
[0011]在一些实施例中，用于产生故障信号的结构包括故障信号产生电路，故障信号产生电路包括电子转换开关，转换开关被连接到故障线路，被驱动以便切换在故障线路上的电压使得:
[0012]-当到驱动器电路的驱动信号输入呈现断开值时，或者当在各自的电子开关中存在故障时，在故障线路上的电压等于指示故障情况的值；
[0013]-当输入到驱动器电路的驱动信号呈现接通值并且电子开关被正确操作时，在故障线路上的电压等于指示正确操作状况的值。
[0014]在实际实施例中，用于产生故障信号的结构的电子转换开关与延迟网络相关联，以相对于驱动信号的上升沿延迟电子转换开关的切换。
[0015]在一些实施例中，用于产生故障信号的结构的电子转换开关被配置以便在故障线路上施加指示故障信号的高电压值，或者指示不存在故障的低电压值。
[0016]故障信号产生电路可以包括连接分支，其将驱动信号输入连接到电子转换开关，使得在驱动信号输入上的电压值在电子转换开关的切换状态中起作用。此外，连接分支可以包括开关，其当驱动信号呈现断开值时是闭合的，并且当驱动信号呈现接通值时是打开的。在一些实施例中，连接分支的开关被布置和配置成当驱动信号呈现断开值时在故障信号产生电路的转换开关的基极施加低电压，所述低电压引起故障信号产生电路的电子转换开关的闭合以及故障信号在故障线路上的施加。
[0017]在有利的实施例中，故障信号产生电路的电子转换开关连接到由驱动器电路驱动的电子开关的故障信号输入。构造可以是使得电子转换开关的故障信号引起故障信号产生电路的电子开关的切换，以便将故障信号被施加到故障线路。
[0018]在一些实施例中，电子开关的故障状况可以通过跨电子开关的过电压的信号被检测。
[0019]在一些实施例中，驱动信号处理电路可以包括通过故障信号发送转换开关连接到故障线路的端子。转换开关的切换状态可以根据在故障线路上的故障信号的存在或者不存在来确定。有利地，用以掩盖故障信号的结构可以配置成掩盖当驱动信号呈现断开值时由故障线路递送到故障信号发送转换开关的信号。在一些实施例中，故障信号发送转换开关具有连接到节点的栅极，节点连接到故障线路和故障信号抑制电路，故障信号抑制电路使节点在驱动信号呈现断开值的间隔期间达到对应于不存在故障信号的电压值。例如，抑制电路可以包括电子开关的结构，其在驱动信号呈现断开值的间隔期间使节点达到低电压值。
[0020]在一些实施例中，故障信号抑制电路可以包括延迟网络，其被配置和布置成相对于驱动信号从断开值到接通值的切换沿延长电路的抑制效应。
[0021]根据进一步的方面，这里提供一种用于驱动并行的电子开关的方法，其通过连接到与所述电子开关相关联的各自的驱动器电路的驱动信号处理电路驱动并行的电子开关，其中在电子开关的断开间隔期间，驱动器电路将故障信号发送到驱动信号处理电路，并且其中在电子开关的所述断开间隔期间，驱动信号处理电路掩盖来自电子开