[发明专利]用于脉冲控制的逆变器的功率输出级

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于脉冲控制的逆变器的功率输出级。

背景技术

已经公知，例如在工业驱动装置中、在混合动力车辆中以及在电动车辆中使用脉冲控制的逆变器（Pulswechselrichter）。这种脉冲控制的逆变器具有在使用半导体开关的情况下实现的功率输出级。通常，在公知的功率输出级中使用IGBT半桥。

图1中示出了公知的IGBT半桥的例子。那里所示的IGBT半桥具有控制端子S1和S2、第一IGBT T1、第二IGBT T2、第一二极管D1、第二二极管D2以及功率端子Plus、Phase和Minus。功率端子Plus是用于正供给电压的端子，功率端子Phase是相电压端子，功率端子Minus是用于负供给电压的端子。

IGBT T1的栅极与控制端子S1连接。IGBT T2的栅极与控制端子S2连接。控制端子S1和S2由未示出的控制单元供应控制信号。

IGBT T1的集电极与功率端子Plus连接，IGBT T1的发射极与功率端子Phase连接。此外，在功率端子Phase与功率端子Plus之间设置有二极管D1，该二极管的阳极与功率端子Phase连接，该二极管的阴极与功率端子Plus连接。

IGBT T2的集电极与功率端子Phase连接，IGBT T2的发射极与功率端子Minus连接。此外，在功率端子Minus与功率端子Phase之间设置有二极管D2，该二极管的阳极与功率端子Minus连接，该二极管的阴极与功率端子Phase连接。

此外已经公知，将多个半桥并联连接，以便提供较大的输出电流。图2中示出了这种并联连接两个半桥HB1、HB2的例子。

半桥HB1具有控制端子S1和S2、第一IGBT T3、第二IGBT T4、第一二极管D3、第二二极管D4以及功率端子Plus、Phase和Minus。

第一IGBT T3的栅极与控制端子S1连接，IGBT T4的栅极与控制端子S2连接。第一IGBT T3的集电极与功率端子Plus连接，第一IGBT T3的发射极与功率端子Phase连接。此外，在功率端子Phase与功率端子Plus之间设置有二极管D3，该二极管的阳极与功率端子Phase连接，该二极管的阴极与功率端子Plus连接。

第二IGBT T4的集电极与功率端子Phase连接，第二IGBT T4的发射极与功率端子Minus连接。此外，在功率端子Minus与功率端子Phase之间设置有二极管D4，该二极管的阳极与功率端子Minus连接，该二极管的阴极与功率端子Phase连接。

就控制端子和功率端子而言，半桥HB2与半桥HB1并联连接。

因此，第二半桥HB2的第一控制端子与第一半桥HB1的控制端子S1连接，第二半桥HB2的第二控制端子与第一半桥的控制端子S2连接。另外，第二半桥HB2具有第三IGBT T5、第四IGBT T6、第三二极管D5、第四二极管D6以及功率端子Plus、Phase和Minus，其中，这些功率端子中的每个分别与第一半桥的一个所属的功率端子连接。

第三IGBT T5的栅极与控制端子S1连接，第四IGBT T6的栅极与控制端子S2连接。第三IGBT T5的集电极与功率端子Plus连接，第三IGBT T5的发射极与功率端子Phase连接。此外，在功率端子Phase与功率端子Plus之间设置有二极管D5，该二极管的阳极与功率端子Phase连接，该二极管的阴极与功率端子Plus连接。

第四IGBT T6的集电极与功率端子Phase连接，第四IGBT T6的发射极与功率端子Minus连接。此外，在功率端子Minus与功率端子Phase之间设置有二极管D6，该二极管的阳极与功率端子Minus连接，该二极管的阴极与功率端子Phase连接。

当这样并联连接多个半桥时，会产生可能严重影响IGBT开关特性甚至可能引起一个或多个IGBT受损的补偿电流和波动。

发明内容

与此相比，具有权利要求1中给出的特征的功率输出级具有优点：由于使用半控制的（halbgesteuerter）半桥，不再产生可能影响IGBT开关特性甚至可能引起一个或多个IGBT受损的瞬变电流和振动。该优点应归因于：与现有技术不同，IGBT的控制端子不再并联连接。因此，不会出现接地回路。

本发明的另一个优点在于：对于所使用的每个半控制的半桥仅还设置一个IGBT。因为总体上需要很少的构件，所以，所需构件可设计得较大。