變換器電路和用于運(yùn)行這類變換器電路的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種變換器電路和一種用于運(yùn)行這類變換器電路的方法。為了能夠在變換器電路(1)中有效地、同時(shí)卻能夠簡(jiǎn)單地且以低空間投入實(shí)現(xiàn)測(cè)量輸出電流(Ia)，其中變換器電路在輸入側(cè)上包括按節(jié)拍的變換器(3)、在輸出側(cè)上包括整流器(5)以及在變換器(3)和整流器(5)中間接入的變壓器(4)，在附加地考慮變換器電路(1)的設(shè)備參數(shù)(G)的情況下從變換器電路(1)的測(cè)量到的輸入電流(Ie)中、從變換器電路(1)的輸入電壓(Ue)中和從變換器電路(1)的輸出電壓(Ua)中計(jì)算出變換器電路(1)的輸出電流(Ia)。
【專利說(shuō)明】變換器電路和用于運(yùn)行這類變換器電路的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種變換器電路，其在輸入側(cè)上包括按節(jié)拍的變換器，在輸出側(cè)上包 括整流器以及在變換器和整流器中間接入的變壓器。在此，本發(fā)明特別地涉及用于將在輸 入側(cè)輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換為通常具有不同的電壓量的輸出直流電壓的一種直流電壓-變 換器電路。本發(fā)明此外還涉及一種用于運(yùn)行這類變換器電路的方法。該變換器電路和該所 屬的運(yùn)行方法特別地設(shè)計(jì)用于在電動(dòng)車中的應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 前述類型的直流電壓-變換器電路特別地應(yīng)用在電動(dòng)車中-以代替在常見(jiàn)的機(jī) 動(dòng)車中存在的發(fā)電機(jī)，以便從傳動(dòng)系的高電壓蓄電池為機(jī)動(dòng)車的低壓-車載電網(wǎng)供電。低 壓-車載電網(wǎng)通常傳導(dǎo)的是電壓量典型地為12V的直流電壓，而高電壓蓄電池通常提供的 則是具有約400V的額定-電壓值的直流電壓。為了在發(fā)生故障的情況下排除高伏電壓過(guò)渡 加載在低壓-車載電網(wǎng)上的可能性，在變換器電路內(nèi)部設(shè)置在高電壓-電源與低壓-車載 電網(wǎng)之間的電分離。為此將變壓器也用于變換器電路。為了能夠通過(guò)變壓器傳輸電功率， 布置在輸入側(cè)的變換器（后面將其稱為輸入變換器）將從輸入側(cè)輸入的直流電壓（輸入電 壓）轉(zhuǎn)換成被輸送至變壓器的初級(jí)線圈上的交流電壓或脈沖電壓。由此在變壓器的次級(jí)線 圈中感應(yīng)出的交流電壓被在后面接入的整流器轉(zhuǎn)換成輸出的直流電壓（輸出電壓）。
[0003] 特別是為了調(diào)節(jié)變流器電路，通常都需要了解由整流器輸出的輸出電流的電流強(qiáng) 度。該電流強(qiáng)度通常通過(guò)在整流器后面接入的電流測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量。在此，直接通過(guò)電 流-分流器或者間接地、例如借助于霍爾-傳感器或磁阻傳感器進(jìn)行電流測(cè)量。
[0004] 然而，兩種測(cè)量方法都有缺陷。因此，當(dāng)輸出電流較高時(shí)，電流-分流器會(huì)導(dǎo)致在 測(cè)量裝置中出現(xiàn)相對(duì)較高的功率損失。而另一方面，間接測(cè)量的電流傳感器、例如霍爾-傳 感器或磁阻傳感器又相對(duì)比較昂貴。測(cè)量相對(duì)較高的輸出電流肯定會(huì)導(dǎo)致高空間需求，以 及在測(cè)量電流所需的連接部件、例如匯流排或螺紋連接件中出現(xiàn)附加損失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于，提出一種有效的、簡(jiǎn)單的且緊湊的、用于測(cè)量上述類型的變換 器電路中的輸出電流的解決方案。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明，在用于運(yùn)行上述類型的變換器電路的方法的方面，該目的通過(guò)權(quán)利 要求1所述的特征實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，在這種變換器電路的方面，該目的通過(guò)權(quán)利要求4所 述的特征實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利的和部分從本身來(lái)看具有獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)計(jì)方式和改進(jìn)方案在從 屬權(quán)利要求和后面的說(shuō)明中示出。
[0007] 在此，根據(jù)本方法，變換器電路的輸出電流（確切地說(shuō)是輸出電流的電流強(qiáng)度）是 在附加地考慮變換器電路的設(shè)備參數(shù)的情況下從變換器電路的輸入電流（確切地說(shuō)是輸 入電流的電流強(qiáng)度）中、從變換器電路的輸入電壓以及從變換器電路的輸出電壓中計(jì)算得 出的。
[0008] 在此將由變換器電路的整流器例如輸出至機(jī)動(dòng)車的低壓-車載電網(wǎng)中的電流稱 為"輸出電流"。驅(qū)動(dòng)該輸出電流的、施加在整流器的輸出端上的電壓稱為"輸出電壓"。相 應(yīng)地，"輸入電流"這一概念指的是被輸入變流器電路的輸入電流器中的電流，而被稱為輸 入電壓的則是驅(qū)動(dòng)輸入電流的且施加在輸入變換器的輸入端上的電壓。該輸入電流可以在 本發(fā)明的范疇內(nèi)直接測(cè)量出。對(duì)此的替換方案是，也可以在本發(fā)明的范疇內(nèi)測(cè)量與輸入電 流相關(guān)的、流經(jīng)輸入變換器的功率半導(dǎo)體的電流。
[0009] 因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的、通過(guò)計(jì)算確定變換器電路的輸出電流的這一理念，取消了通 常設(shè)置的、在輸出側(cè)的電流測(cè)量裝置。變換器電路由此能夠設(shè)計(jì)得相對(duì)簡(jiǎn)單緊湊。隨著取 消輸出側(cè)的電流測(cè)量裝置也不會(huì)出現(xiàn)由其造成的功率損失，前述的方法由此能夠特別有效 地運(yùn)行變換器電路。
[0010] 優(yōu)選地將以下值中的至少一個(gè)、適宜將其中的多個(gè)值作為設(shè)備參數(shù)來(lái)考慮：
[0011] -變壓器的變壓比。
[0012] -變壓器的與變換器連接的初級(jí)線圈的歐姆電阻和/或感應(yīng)系數(shù)。
[0013]-變壓器的與整流器連接的次級(jí)線圈的電壓降和/或感應(yīng)系數(shù)。
[0014]-變換器的功率半導(dǎo)體的電壓降。
[0015] -整流器的功率半導(dǎo)體的歐姆電阻。
[0016]-用于驅(qū)控變換器的節(jié)拍時(shí)長(zhǎng)或與其成比例的值。
[0017] -用于控制變換器的采樣比。
[0018] 同樣也可以預(yù)設(shè)其它的設(shè)備參數(shù)、特別是由變換器的功率半導(dǎo)體以及由變壓器的 初級(jí)線圈在輸入側(cè)引起的電壓降、或者由整流器的功率半導(dǎo)體以及由變壓器的次級(jí)線圈在 輸出側(cè)引起的電壓降。但后面提及的值優(yōu)選地通過(guò)控制單元-特別是作為變量根據(jù)功率半 導(dǎo)體的工作溫度-計(jì)算出。
[0019] 除了輸入電流或在輸入變換器中流動(dòng)的電流外，優(yōu)選地也利用測(cè)量技術(shù)檢測(cè)變換 器電路的輸入電壓和/或輸出電壓。但原則上也可以在本發(fā)明的范疇內(nèi)設(shè)想，對(duì)于輸入電 壓或輸出電壓來(lái)說(shuō)可以使用儲(chǔ)存值。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的變換器電路包括功率路徑，在該功率路徑中通過(guò)將輸入電壓轉(zhuǎn)換成 輸出電壓來(lái)傳輸電功率。如前所述，在該功率路徑中布置了輸入變換器、變壓器和整流器。 除了該功率路徑外，變換器電路還包括控制電路，用于測(cè)量輸入電流的或在輸入變換器中 流動(dòng)的電流的電流強(qiáng)度的裝置以及用于驅(qū)控輸入變換器的控制單元。在此，該控制單元設(shè) 計(jì)用于自動(dòng)實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法、特別是在前述實(shí)施變體中自動(dòng)實(shí)施。
[0021] 控制單元優(yōu)選地通過(guò)微控制器構(gòu)成，在該微控制器中，在控制軟件、即計(jì)算機(jī)程序 中在工作狀態(tài)執(zhí)行用于自動(dòng)實(shí)施本方法的功能。但對(duì)此的替換方案是，控制單元也可以在 本發(fā)明的范疇內(nèi)通過(guò)不可編程的部件、例如ASIC而形成，該不可編程的部件在電路技術(shù)上 設(shè)計(jì)用于自動(dòng)實(shí)施本方法。
[0022] 為了實(shí)施其中測(cè)量輸入電壓和/或輸出電壓的方法變體，控制電路在一種有利的 設(shè)計(jì)方案中還附加地包括用于測(cè)量輸入電壓的裝置以及用于測(cè)量輸出電壓的裝置，特別是 各自以相應(yīng)的（電壓_)測(cè)量變換器形式存在的裝置。
[0023] 在一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，輸入變換器設(shè)計(jì)為全橋變換器。然而，輸入變換器原則 上也可以設(shè)計(jì)成與此不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，例如設(shè)計(jì)為半橋變換器、單節(jié)拍變換器等。
[0024] 變換器電路的整流器優(yōu)選地設(shè)計(jì)為受控的整流器、特別是設(shè)計(jì)為受控的中點(diǎn)整流 器。在這種情況下，控制單元優(yōu)選地也用于驅(qū)控整流器。但在本發(fā)明的范疇內(nèi)，整流器原則 上也可以設(shè)計(jì)成與此不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，特別是設(shè)計(jì)成不受控的整流器，例如二極管橋式整 流器形式的整流器。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025] 后面將根據(jù)附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。圖中示出：
[0026] 圖1在示意性的電路框圖中示出具有包括按節(jié)拍的變換器（輸入變換器）、變壓器 和整流器的功率路徑以及具有用于驅(qū)控輸入變換器以及-可選的-整流器的控制電路的變 換器電路，
[0027] 圖2在經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的電路圖中示出根據(jù)圖1的變換器電路的一種實(shí)施方式，在該實(shí) 施方式中，輸入變換器設(shè)計(jì)為全橋變換器并且整流器設(shè)計(jì)為受控的中點(diǎn)整流器，和
[0028] 圖3在十一個(gè)相互同步的圖表中示出變換器電路的不同電參量在同一變換器電 路運(yùn)行中的相應(yīng)的變化曲線。
[0029] 彼此相應(yīng)的部件和參量在所有的附圖中始終設(shè)有相同的參考標(biāo)號(hào)。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 在圖1中示出的變換器電路1包括功率路徑2,在將輸入電壓Ue轉(zhuǎn)換成輸出電壓 Ua的情況下沿該功率路徑傳輸電功率。在該功率路徑2中，變換器電路1在輸入側(cè)上包括 按節(jié)拍的變換器（輸入變換器3)、在其后面接入的變壓器4以及在輸入側(cè)上包括整流器5。 該整流器5原則上可以選擇性地設(shè)計(jì)為受控的整流器，或者設(shè)計(jì)為不受控的（被動(dòng)的）整 流器。
[0031] 在變換器電路1運(yùn)行時(shí)，輸入變換器3將輸入電壓Ue轉(zhuǎn)換成作為初級(jí)電壓Up輸出 到變壓器4的初級(jí)線圈6上的脈沖電壓?；诔跫?jí)電壓Up，在變壓器4的次級(jí)線圈7中產(chǎn) 生交流電壓形式的次級(jí)電壓Us。在整流器5中對(duì)該次級(jí)電壓Us進(jìn)行整流和整平以便產(chǎn)生 輸出電壓Ua。
[0032] 在變換器電路1運(yùn)行時(shí)，輸入電流在輸入電壓比的作用下流向輸入變換器3。 在初級(jí)電壓Up的作用下，初級(jí)電流Ip流經(jīng)變壓器4的初級(jí)線圈6。在次級(jí)電壓Us的作用 下，次級(jí)電流Is流經(jīng)變壓器4的次級(jí)線圈7。由整流器5最終在輸出電壓Ua的驅(qū)動(dòng)下輸出 了輸出電流Ia。
[0033] 變換器電路1特別地應(yīng)用在用于從機(jī)動(dòng)車的高電壓蓄電池為低壓-車載電網(wǎng)供電 的電動(dòng)機(jī)動(dòng)車中。輸入電壓Ue在本實(shí)例中是由高電壓蓄電池提供的高伏電壓，因此是額定 電壓量典型地為約400V的直流電壓。而由變換器電路1輸出的輸出電壓Ua則相反地是在 低壓-車載電網(wǎng)中傳導(dǎo)的低伏電壓，因此通常是電壓量為12V的直流電壓。
[0034] 變換器電路1此外還包括控制電路10,該控制電路被用于驅(qū)控輸入變換器3以 及-只要整流器5是受控的整流器-也被用于驅(qū)控該整流器5。此外還通過(guò)該控制電路 10-以后面詳細(xì)說(shuō)明的方式-計(jì)算輸出電流Ia (確切地說(shuō)是其電流強(qiáng)度）。
[0035] 控制電路10為此包括控制單元11、兩個(gè)（電壓_)測(cè)量變換器12和13、（電流-) 測(cè)量變換器14、用于驅(qū)控輸入變換器3的控制級(jí)15以及-可選的-另一用于驅(qū)控整流器5 的控制級(jí)16。只有當(dāng)整流器5是受控整流器時(shí)，控制級(jí)16才存在。該控制級(jí)因此僅用虛線 表不。
[0036] 當(dāng)變換器電路1運(yùn)行時(shí)，通過(guò)電壓測(cè)量變換器12連續(xù)地檢測(cè)輸入電壓U6的測(cè)量 值Mue。通過(guò)電壓測(cè)量變換器13以相應(yīng)的方式連續(xù)地檢測(cè)輸出電壓Ua的測(cè)量值Mua。最后 通過(guò)電流測(cè)量變換器14連續(xù)地檢測(cè)輸入電流I6的測(cè)量值M16。通過(guò)相應(yīng)的測(cè)量變換器12， 13以及14將測(cè)量值MUe、Mua和Mue作為輸入值輸入控制單元11中。
[0037] 此外，控制單元11還獲取輸出電壓Ua的額定值Sua或輸出電流Ia的額定值Sla。在 變換器電路1的一種可替換的變體中，分別對(duì)這兩個(gè)參量、即輸出電壓Ua或輸出電流Ia中 的一個(gè)進(jìn)行調(diào)整。相應(yīng)另一個(gè)參量則受到限制。
[0038] 最后，控制單元11還獲取了多個(gè)表征輸入變換器3、變壓器4和/或整流器5的 部件的重要電特征的設(shè)備參數(shù)G作為其它的輸入?yún)⒘?。這些設(shè)備參數(shù)G是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)-和/ 或設(shè)計(jì)方案專用的。"拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)專用"在此意味著，控制單元11根據(jù)輸入變換器3、變壓器 4以及整流器5的具體結(jié)構(gòu)所依據(jù)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)取不同的設(shè)備參數(shù)G，這尤其是因?yàn)檩斎?變換器3、變壓器4以及整流器5根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而具有不同的部件。另一方面，"設(shè)計(jì)方案 專用"則意味著，控制單元11調(diào)出的設(shè)備參數(shù)G根據(jù)輸入變換器3、變壓器4以及整流器5 的部件的設(shè)計(jì)（即技術(shù)尺寸）而具有不同的值。設(shè)備參數(shù)G能夠-如在圖1中示例性示出 的那樣-由外部的存儲(chǔ)器單元傳輸至控制單元11中。這些值也能夠可替換地儲(chǔ)存在控制 單元11的內(nèi)部存儲(chǔ)器中。特別是一個(gè)、多個(gè)或者甚至所有的設(shè)備參數(shù)G也能夠作為常數(shù)固 定地在控制軟件中被編程。此外，一個(gè)或多個(gè)設(shè)備參數(shù)G也能夠由控制單元11從其它預(yù)設(shè) 的設(shè)備參數(shù)G中經(jīng)計(jì)算推導(dǎo)出。
[0039] 控制單元11優(yōu)選地是微控制器，在該微控制器中在工作狀態(tài)執(zhí)行了控制軟件，其 中，在變換器電路1運(yùn)行時(shí)實(shí)施的控制軟件決定了變換器電路1的功能。
[0040] 控制單元11取決于控制軟件在變換器電路1運(yùn)行時(shí)-根據(jù)所輸入的測(cè)量值MUe， Mua和ΜΙε和額定值Sua以及Sla-生成控制信號(hào)Cw以及-只要整流器5是受控的整流器-控 制信號(hào)Cg，這些控制信號(hào)通過(guò)相應(yīng)的控制級(jí)15以及16而傳輸至輸入變換器3以及整流器 5中。變換器電路1優(yōu)選地被調(diào)節(jié)地運(yùn)行?？刂菩盘?hào)Cw和Ce在此由控制單元11根據(jù)預(yù)設(shè) 的調(diào)節(jié)算法這樣生成，即：使輸出電壓Ua或輸出電流Ia與相應(yīng)的額定值Sua或Sla相適應(yīng)。
[0041] 出于調(diào)節(jié)技術(shù)的目的和/或在過(guò)載保護(hù)的范疇內(nèi)，控制單元11需要了解輸出電流 Ia的電流強(qiáng)度。然而，該輸出電流Ia在變換器電路1中不是直接測(cè)量得到的。更確切地說(shuō) 是由控制單元11連續(xù)地計(jì)算輸出電流Ia的測(cè)量值Mla。除了測(cè)量值Mlte,MUa，Mle外，控制單 元11也將設(shè)備參數(shù)G用作用于進(jìn)行該計(jì)算的輸入?yún)⒘?。輸出電流Ia的計(jì)算在此根據(jù)拓?fù)?結(jié)構(gòu)專用的（即取決于輸入變換器3、變壓器4和整流器5的相應(yīng)的特點(diǎn)的）公式進(jìn)行，在 控制單元11中，該公式在此處的控制軟件的范疇內(nèi)實(shí)施。
[0042] 輸出電流Ia的測(cè)量值Mla由控制單元11選擇性地輸出用于通過(guò)電動(dòng)車輛中的其 它部件的另外應(yīng)用。
[0043] 圖2示出在圖1中一般性示出的變換器電路1的一種特殊的實(shí)施方式，在這種實(shí) 施方式中，輸入變換器3設(shè)計(jì)為按節(jié)拍的全橋變換器，而整流器5則設(shè)計(jì)為受控的中點(diǎn)整流 器。
[0044] 輸入變換器3相應(yīng)地在這種實(shí)施方式中包括兩個(gè)半橋20和21，這兩個(gè)半橋相互 并聯(lián)地在高電位母線22和低電位母線23中間接入。每個(gè)半橋20, 21在中間抽頭24以及 25和高電位母線22之間包括高電位側(cè)的功率半導(dǎo)體26以及27,以及在相應(yīng)的中間抽頭24 以及25和低電位母線23之間分別包括低電位側(cè)的功率半導(dǎo)體28以及29。功率半導(dǎo)體26 至29中的每個(gè)功率半導(dǎo)體在此均通過(guò)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、特別是IGBT(InsulatedGateBipolar Transistor)或MOSFET(MetalOxideSemiconductorField-EffectTransistor)形式的 半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)和與此反并聯(lián)的續(xù)流二極管形成。
[0045] 半橋20和21此外還與（輸入_)電容器30并聯(lián)。
[0046] 在根據(jù)圖2的實(shí)施方式中，整流器5包括兩個(gè)功率半導(dǎo)體40和41，這兩個(gè)功率 半導(dǎo)體-與輸入變換器3的功率半導(dǎo)體26至29類似地-分別通過(guò)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、特別又是 MOSFET形式的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)以反并聯(lián)的續(xù)流二極管一起形成。這兩個(gè)功率半導(dǎo)體40和41并 聯(lián)地在次級(jí)線圈7的彼此相對(duì)的端部抽頭和整流器5的低電位母線42之間接入。整流器5 的高電位母線43與次級(jí)線圈7的中間抽頭相連接。在高電位母線43和低電位母線42之 間接入了輸出電容器45。在高電位母線43的內(nèi)部，輸出扼流圈46與輸出電容器45和中間 抽頭44中間連接。
[0047] 正如還可從圖2中看到的那樣，分別流經(jīng)功率半導(dǎo)體26-29中的功率半導(dǎo)體的電 流用L，12,L以及L表示。
[0048] 通過(guò)整流器5進(jìn)行了整流的次級(jí)電壓在后面用U's表示。從次級(jí)線圈7的中間抽 頭44流到輸出電容器45上的電流在后面用未經(jīng)整平的輸出電流I'a表示。此外，在圖2 中還示出了變壓器4的磁化電流。
[0049] 前面引入的參量在變換器電路1運(yùn)行時(shí)的、典型的時(shí)間變化曲線在圖3中根據(jù)輸 入變換器3的操作循環(huán)示意性地示出。其中在十一個(gè)同步圖表中分別相對(duì)于時(shí)間t示出
[0050] -初級(jí)電壓Up的和磁化電流iw的變化曲線（最上面的圖表），
[0051] -初級(jí)電流Ip的變化曲線（從上至下第二張圖表）
[0052] -電流I1-I4的變化曲線（從上至下第三至第六張圖表），
[0053] -電流I1和I2之和IJI2的（從上至下第七張圖表）和輸入電流Ie的時(shí)間變化曲 線（從上至下第八張圖表），
[0054] -次級(jí)電壓Us的（從上至下第九張圖表）和經(jīng)過(guò)整流的次級(jí)電壓U's的變化曲線 (從上至下第十張圖表）以及
[0055] -未經(jīng)整平的輸出電流I'a的和輸出電流Ia的變化曲線（最下面的圖表）。
[0056] 在電流I1至I4中僅分別簡(jiǎn)化地示出電流的正部分，這是因?yàn)橹挥须娏鞯倪@一正部 分對(duì)于輸出電流Ia的計(jì)算具有重要意義。
[0057] 通過(guò)圖3說(shuō)明的操作循環(huán)分為四個(gè)時(shí)間段trt4，即
[0058] -第一時(shí)間段h，在此時(shí)間段內(nèi)功率半導(dǎo)體26和29導(dǎo)通，并且功率半導(dǎo)體27和 28絕緣，
[0059] -第二時(shí)間段t2，在此時(shí)間段內(nèi)功率半導(dǎo)體26和27導(dǎo)通，并且功率半導(dǎo)體28和 29絕緣，
[0060] -第三時(shí)間段t3，在此時(shí)間段內(nèi)功率半導(dǎo)體27和28導(dǎo)通，并且功率半導(dǎo)體26和 29絕緣，以及
[0061] -第四時(shí)間段t4，在此時(shí)間段內(nèi)功率半導(dǎo)體28和29導(dǎo)通，并且功率半導(dǎo)體26和 27絕緣。
[0062] 在此，在導(dǎo)通狀態(tài)下通過(guò)控制信號(hào)Cw使相應(yīng)的功率半導(dǎo)體26-29的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo) 電地接通，在絕緣狀態(tài)下切斷電流。
[0063] 正如可從圖3中看到的那樣，時(shí)間段trt4的變化曲線是連續(xù)周期性重復(fù)的，因此， 時(shí)間段t4后始終重新緊跟著時(shí)間段h。正如能夠從圖3的最上面的圖表中看到的那樣，在 時(shí)間段t3和t4中形成初級(jí)電壓Up的時(shí)間變化曲線，該變化曲線關(guān)于在時(shí)間段h和t2內(nèi)的 變化曲線是相反的（即與零線成鏡像）。時(shí)間段^和^由此形成操作循環(huán)的第一個(gè)半周期 T，而時(shí)間段t3和t4則形成第二個(gè)半周期T。時(shí)間段h和t3的時(shí)間長(zhǎng)度在此分別表示為啟 動(dòng)時(shí)間tm(且tm =h=t3)。該啟動(dòng)時(shí)間tm與半周期T的時(shí)間長(zhǎng)度的比例關(guān)系在后面也 表示為采樣比D(且D=tm/T)。
[0064] 從圖3中可以看到，未經(jīng)整平的輸出電流13在電流值I' ^和I'_x之間波動(dòng)。 輸入電流也以相同的方式在值Iemin和I_x之間波動(dòng)。
[0065] 在根據(jù)圖2的變換器電路1運(yùn)行時(shí)，控制單元11此時(shí)根據(jù)在控制程序中實(shí)施的規(guī) 定計(jì)算輸出電流Ia的電流強(qiáng)度

【權(quán)利要求】
1. 一種用于運(yùn)行變換器電路（1)的方法，所述變換器電路在輸入側(cè)上包括按節(jié)拍的變 換器（3)、在輸出側(cè)上包括整流器（5)以及在所述變換器（3)和所述整流器（5)中間接入 的變壓器（4)，其中，根據(jù)本方法，在附加地考慮所述變換器電路（1)的設(shè)備參數(shù)（G)的情 況下，從所述變換器電路（1)的測(cè)量到的輸入電流或在所述變換器（3)中流動(dòng)的電流 (1「14)中、從所述變換器電路（1)的輸入電壓（Ue)中和從所述變換器電路（1)的輸出電壓 (Ua)中計(jì)算得出所述變換器電路（1)的輸出電流（Ia)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將 -所述變壓器（4)的變壓比（11)， -所述變壓器（4)的與所述變換器（3)連接的初級(jí)線圈（6)的電壓降和/或感應(yīng)系數(shù) (Lh)， -所述變壓器（4)的與所述整流器（5)連接的次級(jí)線圈（7)的電壓降和/或感應(yīng)系數(shù)， -所述變換器（3)的功率半導(dǎo)體（26-29)的歐姆電阻， -所述整流器（5)的功率半導(dǎo)體（40,41)的歐姆電阻， -用于驅(qū)控所述變換器（3)的節(jié)拍時(shí)長(zhǎng)或與所述節(jié)拍時(shí)長(zhǎng)成比例的值（T)，和/或 -用于驅(qū)控所述變換器（3)的采樣比（D) 作為設(shè)備參數(shù)（G)來(lái)考慮。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，測(cè)量所述變換器電路（1)的所述輸入電壓 (UJ和/或所述輸出電壓（Ua)。
4. 一種變換器電路（1)，所述變換器電路 _具有功率路徑（2)，所述功率路徑 -在輸入側(cè)上包括按節(jié)拍的變換器（3)， -在輸出側(cè)上包括整流器（5)， -以及在所述變換器（3)和所述整流器（5)中間接入的變壓器（4)， 以及 -具有控制電路（10)，所述控制電路包括 -用于測(cè)量所述變換器電路（1)的輸入電流的或在所述變換器（3)中流動(dòng)的電流 的裝置（14)以及用于驅(qū)控所述變換器（3)的控制單元（11)， 其中，所述控制單元（11)設(shè)計(jì)用于，在附加地考慮所述變換器電路（1)的設(shè)備參數(shù)（G) 的情況下，從測(cè)量到的輸入電流中、從所述變換器電路（1)的輸入電壓（UJ中和從所 述變換器電路（1)的輸出電壓（Ua)中計(jì)算所述變換器電路（1)的輸出電流（Ia)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的變換器電路（1)，其中，所述控制單元（11)設(shè)計(jì)用于將 -所述變壓器（4)的變壓比（11)， -所述變壓器（4)的與所述變換器（3)連接的初級(jí)線圈（6)的電壓降和/或感應(yīng)系數(shù) (Lh)， -所述變壓器（4)的與所述整流器（5)連接的次級(jí)線圈（7)的電壓降和/或感應(yīng)系數(shù)， -所述變換器（3)的功率半導(dǎo)體（26-29)的歐姆電阻， -所述整流器（5)的功率半導(dǎo)體（40,41)的歐姆電阻， -用于驅(qū)控所述變換器（3)的節(jié)拍時(shí)長(zhǎng)或與所述節(jié)拍時(shí)長(zhǎng)成比例的值（T)，和/或 -用于控制所述變換器（3)的采樣比（D) 作為設(shè)備參數(shù)（G)來(lái)考慮。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的變換器電路（1)，其中，所述控制電路（10)具有用于測(cè) 量所述輸入電壓（U6)的裝置（12)和/或用于測(cè)量所述輸出電壓（Ua)的裝置（13)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的變換器電路（1)，其中，所述變換器（3)設(shè)計(jì)為 全橋變換器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的變換器電路（1)，其中，所述整流器（5)設(shè)計(jì)為 受控的整流器、特別是受控的中點(diǎn)整流器。
【文檔編號(hào)】H02M3/335GK104426379SQ201410419333
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】比約恩·伯格爾, 瓦爾德馬·賴夫斯車內(nèi)德 申請(qǐng)人:西門子公司