[发明专利]半桥的控制设备

说明书

一种用于用电器控制设备包括：第一开关装置，其用于连接用于所述用电器的输出端与第一电势；第二开关装置，其用于连接所述输出端与第二电势；控制装置，其用于控制所述开关装置；第一采样装置，其用于根据所述第一开关装置的开关状态提供第一信号；第二采样装置，其用于根据所述第二开关装置的开关状态提供第二信号；和比较装置，其用于基于所确定的信号来确定所述开关装置的接通时间的差。

技术领域

本发明涉及一种半桥的控制设备。本发明尤其涉及一种用于借助半桥来控制用电器的控制设备。

背景技术

用电器可以借助半桥来控制，所述半桥包括用于连接用电器与正电势的第一开关装置和用于连接用电器与负电势的第二开关装置。在此，用电器的第二连接端通常处于预先确定的电势、尤其接地，或者可以借助另一半桥例如以对应的方式，然而以相反的极性控制。一些用电器——例如无刷式直流电动机或者多相交流电动机可能需要另外的半桥。

控制装置设置用于始终控制所述两个开关装置中的仅仅一个，以便将用电器与相应地期望的电势连接。例如基于制造公差或者基于对开关装置的温度影响，在开关装置之一的控制与电流通过开关装置的得以实现之间的延迟时间可能发生变化。通过半桥提供给用电器的、在时间上取平均的电势由此可能与预先确定的电势偏差。换言之，通过用电器的电流可以具有预先确定的偏移。尤其当用电器包括电感式或者电容式负载时，该偏移可能导致开关装置的或者用电器的增加的损耗和增加的负荷。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供一种用于用电器的控制设备，所述控制设备允许半桥的改善的控制。本发明借助具有独立权利要求的特征的控制设备解决所述任务。从属权利要求再现优选的实施方式。

根据本发明的、用于用电器的控制设备包括：第一开关装置，其用于连接用于所述用电器的输出端与第一电势；第二开关装置，其用于连接所述输出端与第二电势；控制装置，其用于控制所述开关装置；第一采样装置，其用于根据所述第一开关装置的开关状态提供第一信号；第二采样装置，其用于根据所述第二开关装置的开关状态提供第二信号；和比较装置，其用于基于所确定的信号来确定所述开关装置的接通时间的差。

通过这种方式可以简单地并且准确地确定半桥的开关装置的实际接通时间之间的差。由此可以及早并且准确地确定所连接的用电器中的电流的偏移。为了避免损坏，可以易化地采取相应的对策。

所述开关装置原则上可以包括任何种类的可控制的开关，例如半导体开关、如双极性晶体管、尤其是具有绝缘栅极电极(IGBT)。更优选地，所述开关装置之一包括场效应晶体管，其中，所配属的采样装置设置用于当所述场效应晶体管的栅极连接端与源极连接端之间的电压处于预先确定的阈值以下时确定闭合的开关状态。

所述确定可以借助比较器简单地并且准确地实施。相比于例如借助电流测量来确定流过开关装置的电流，该做法可以更简单地并且更成本有利地实施。比较器可以通过半导体技术与半桥或控制装置集成或者与两者集成，由此可以降低制造成本。

在第一变型方案中，比较装置可以是模拟地构建的。为此，比较装置可以包括积分比较器，所述积分比较器设置用于基于所确定的信号提供一个电压，所述电压与预先确定的电势的偏差是用于所述接通时间的差的度量。为此，所述信号具有不同的正负号地在时间上积分。如果所述信号具有相等的长度，即开关装置的接通时间相等，则在第一信号之前所提供的电压是与在第二信号之后的值相等的值。换言之，那么积分比较器的输出端上的电压在时间上平均不发生变化。

在第二变型方案中，比较装置是数字地构建的。比较装置包括数字计数器，所述数字计数器设置用于在所述第一信号期间向上计数保持不变的节拍信号并且在所述第二信号期间向下计数保持不变的节拍信号，或者反之亦然，其中，计数器读数与预先确定的读数的偏差是用于所述接通时间的差的度量。在此，当开关装置的接通时间相等时，计数器读数在时间上也不发生变化。因为在半桥上还保证了不同时控制两个开关装置，所以可以排除了同时施加第一信号和第二信号的冲突。