[发明专利]在半桥中具有短路中断的变频器

说明书

本发明涉及一种半桥中具有短路中断的变频器。本发明涉及一种用于控制变频器(1)的方法，其中，中间电路(3)的正极导线(12)和负极导线(13)借助于半桥(17)分别通过多个半导体开关(20、21、23)与交流电压相导体(9)连接，其中，每个半导体开关(20、21、23)分别具有自有的、串联连接的保险丝(22、24)。变频器(1)应该在持续短路时通过半导体开关之一(23)稳健地做出反应。该方法为此包括对故障的半导体开关(23)进行探测，其持续地保持在导电状态中，并且通过经过故障的半导体开关(23)和至少两个另外的半导体开关(21)的正极导线(12)和负极导线(13)的多次的彼此短接来逐步地熔断故障的半导体开关(23)的保险丝(24)。每次短路分别仅仅持续一个脉冲持续时间(Tsoa)，其小于在连续的短路时为了熔化保险丝所需要的熔断持续时间(Ta)。

技术领域

本发明涉及一种用于对变频器进行控制的方法，该变频器具有半桥，通过该半桥将中间电路与交流电压相导体连接。一种变频器也属于本发明，可以根据本发明的方法对该变频器进行控制。最后，一种具有根据本发明的变频器的飞行器也属于本发明。

背景技术

借助于变频器能够将具有预设的频率的交流电压转换成具有能设定的频率的交流电压。为此，该预设的交流电源借助于整流器转换成被提供到中间电路中的直流电压。从中间电路出发，借助于逆变器能够产生具有能设定的频率的交流电压。能够分别多相地提供两个交流电压，也就是说例如作为三相电流系统。

通过变频器能够将发电机和电驱动马达耦合。这样的应用例如能够在具有电的螺旋桨驱动装置的飞行器中实现。内燃机在此驱动发电机，其交流电压通过变频器转换成用于电驱动马达的交流电压。驱动马达驱动飞行器的螺旋桨。

用于运行飞行器的螺旋桨的驱动马达的变频器应该是尽可能抗失效的。另外的与安全相关的设备也需要抗失效的变频器。

一种故障情况如下。在变频器中，中间电路可以通过半桥与各一个交流电压相导体连接。这样的半桥可以是整流器或者逆变器的组成部分。在变频器的运行中可能的故障情况是，半桥的半导体开关持续地电导通，也就是说不再能够通过电信号接通到电截止或者非导通状态中。然后，正极导线或者负极导线持续地与交流电压相导体短接。这通常要求中断运行和维修，例如更换半桥。在飞行器的情况中，这在飞行期间是不可能的。另外的与安全相关的应用同样可以要求变频器还暂时必须能够以故障的半导体开关继续运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗失效的变频器。

本发明包括一种变频器，其以所描述的方式具有用于提供直流电压的中间电路。此外，该变频器具有至少一个半桥，通过该半桥将中间电路的正极导线和负极导线分别与同一个交流电压相导体连接。半桥尤其布置在变频器的逆变器中。

为了提高失效安全性，在根据本发明的变频器中提出，中间电路的正极导线和负极导线分别通过半桥不仅仅通过单个半导体开关，而且分别通过多个半导体开关与交流电压相导体连接。每个半导体开关例如能够基于IGBT(绝缘栅双极型晶体管)或者MSOFET(金属氧化半导体场效应晶体管)形成。此外，每个半导体开关分别具有自有的、与电路路径串联连接的保险丝。换句话说，相应的保险丝前置连接或者后置连接在每个半导体开关上。换句话说，保险丝仅仅由电路路径的电流穿流。电路路径在上述的半导体开关的情况中是漏极-源极路径。另外的电路路径是集电极-发射极路径。

变频器此外具有控制装置，其例如可以包括微控制器或者微处理器。控制装置设计用于对半导体开关进行控制。在此，控制装置设计用于执行下面的根据本发明的方法。