仿真方法和仿真装置与流程

本发明一方面涉及一种用于仿真可连接到调节装置上的外围电路设备的方法，而另一方面涉及一种用于仿真可连接到调节装置上的外围电路设备的仿真装置。

背景技术：

由pct文献wo2010010022a1已知一种用于模拟——亦即用于仿真——测试电路连接端上的电气负载的电路。上述pct文献的图3的一些组成部分现在为了现有技术的更好理解而附加为图1c。在文献中特别是提出一种可控电压源作为具有内部电压源18的支持四象限的转换装置17。由支持四象限的转换装置17流到测试电路3的电流特别是可以经由桥电路横向分支的电感14耦合。根据对用于仿真的电路的动态性的要求并且根据如下的要求的形成，即至少降低或避免在桥电路横向分支中电流与脉动电流的不期望的叠加或桥电路横向分支中电流的不期望的——必要时高频的——交流电流叠加，由文献已知的可控的电压源13可以证实为不足以用于高度精确的仿真应用。

一般专业知识包括：多相特别是三相电气负载(例如图1a中的电机110在此设计为三相电机)可以与供电电路连接，其中，每相例如分别可以连接一个所配设的半桥电路以用于在相应相上的电流控制。图1a示出现有技术的一个例子，其中，电机110的所述三相101、102、103借助于第一半桥104、105，第二半桥106、107以及第三半桥108、109供电，其中，这三个半桥由场效应晶体管(缩写为fet)104、105、106、107、108、109形成。fet104、106、108的漏极连接端与一个共同的运行电压111连接。fet105、107、109的源极连接端与一个共同的参考电位gnd连接。图1a的三个半桥可以集成到调节装置中，该调节装置驱控电机110。

对于图1b，相比于图1a除了电机110通过电机仿真装置120代替之外，其他都与图1a相同。由现有技术一般已知的途径在于，用于测试目的将外围电路装置例如图1a中的电机110通过仿真装置例如图1b中的电机仿真装置120代替。已知的电机仿真装置经常出现的问题是，该电机仿真装置不足够精确模拟现实，或者已知的电机仿真装置不能足够灵活地换型为变化的要仿真的电机，或者这样的换型需要非常大规模的非常费时间的硬件变化。

对于控制装置或调节装置——其应该在随后设置的应用中与外围电路设备、例如电气负载、可能与电机连接——的测试，经常应用相应测试环境，特别是仿真装置。

已知的是，负责开始所述技术领域的技术人员——其想要提供用于仿真可连接到调节装置的外围电路设备的仿真装置——经常借助于如下仿真装置，该仿真装置包括运算单元，在运算单元上安装有可执行模型代码。模型代码建立在外围电路设备的数学模型上。数学模型例如在包括多个步骤的方法中——例如包括编程、所谓的代码生成和翻译步骤——转换为在运算单元上可执行的模型代码。借助于周期性地执行、亦即周期性地运行模型代码根据输入变量周期性地计算预定的输出变量，所述预定的输出变量例如可以被利用或被进一步处理以用于出于仿真目的提供电压和/或电流。

使用仿真装置的测试特别是可以带来如下优点，即可以功能上检查控制装置或调节装置，而无需使得控制装置或调节装置处于其“真实的”工作环境中。要测试的调节装置——经常称为要测试的“控制装置”——在上面所述的上下文中在专业术语上经常称为“被测装置(deviceundertest)”，缩写为“dut”。经常地，调节装置或dut与相应设置的仿真装置电气连接，以便测试调节装置是否以期望的方式反应，亦即调节装置是否对确定的(通过其接口接收的)状态变量以适合地输出(通过其接口输出的)输出变量做出反应。为此完全或部分仿真调节装置的相关环境。

在一般已知的测试情景中，要测试的调节装置的要模拟的环境特别是也包括功率电气构件。例如对于调节装置的测试可以需要的是，提供电机或其他电气负载的模拟亦即仿真，该仿真特别是也包括电感仿真。这样的环境在原则上可以不仅在软件方面而且借助于硬件来仿真。经常地，为了测试具有功率电气输出和/或输入的调节装置，仿真装置应用专门设计的硬件和相应适配的仿真软件。在感性负载的仿真中——留在仿真的电气负载的该例子中——的特点特别是在于，在仿真中必须考虑：穿过相应真实感性负载的磁通密度的变化——该变化例如可以通过调节装置中的开关过程引起——导致感应电压。由此伴随的非线性电流和电压曲线应在电气负载的仿真中尽可能接近实际地模拟。换言之，在调节装置的测试阶段中应用的仿真装置应尽可能相同地反映在随后实践阶段中出现的“真实”感性负载的行为。至今所使用的仿真装置特别是对于所谓的“硬件在环仿真”——缩写为hil仿真——适合的仿真装置缺乏足够的可缩放性或足够的可适配性，亦即过去的仿真装置的缩放和适配——例如出于将仿真装置适配于不同要仿真的感性负载的目的——在多种情况下需要大范围硬件改变。从所述不足的可缩放性或不足的可适配性产生的问题至今经常仅仅借助于在仿真装置上的改建或换型工作才可以解决，特别是当依次要仿真的感性负载的电子技术特性变量极度相互不同时。

在工业并且在研究/研发中，特别是在产品研发和在质量保障中对于用于仿真外围电路设备(例如用于仿真感性负载)的改善的方法和改善的仿真装置存在需求。经常如此对借助于模型代码仿真感性负载的动态行为存在要求，即属于模型代码并且周期要计算的模型变量例如必须可在执行时间中计算，该执行时间位于在几个毫秒或者甚至仅仅几个微秒的范围中。在此执行时间理解为如下时间段，运算单元需要该时间段来运行一次仿真模型代码。换言之，在仿真期间周期性地执行模型代码，其中，优选地模型代码的每次运行在预定执行时间内实现并且模型代码的运行完毕基本上在仿真运行期间重复。基于模型的仿真——如其在所谓仿真装置上发生——以模型代码在仿真装置的运算单元上的周期的亦即可重复执行的运行为前提。原则上计算机支持的仿真模型的应用以及所属可执行模型代码的应用是已知的，利用这些应用可以确保对于周期模型代码运行的上述执行时间，亦即例如可以借助于数字研发和仿真环境创建的仿真模型。用于研发和仿真环境的例子包括图形编程环境，例如是公司themathworks的软件产品simulink。用于例如借助于软件产品simulink创建可执行模型代码的例子在美国专利文献us9,020,798b2中提及(该美国专利文献的发明人与在本发明中一样是帝斯贝思数字信号处理和控制工程有限公司)。然而在实践中经常不仅取决于，用于描述感性负载的动态变化状态的模型变量在预定执行时间内借助于模型代码提供，而是例如可能必要的是，如此执行外围电路设备的模型例如感性负载的仿真，使得在仿真装置与调节装置之间的电气连接点上特别是提供如下的电压和/或电流，其与在“真实的”亦即非仿真的外围电路设备中的动态变化的电压和/或电流具有高度一致性。非仿真的外围电路设备例如包括感性负载。

换言之，需要在于如下，即给仿真装置的使用者提供这样的用于仿真的方法和仿真装置，该仿真装置设置为，在仿真装置的设置的电气连接端上为调节装置调整相应的电流和/或电压，其仅仅具有与调节装置的随后应用情况中的对应电流和/或电压相应预定的最大允许偏差。

技术实现要素：

在该背景下本发明的任务在于，一方面提出一种用于仿真可连接在调节装置上的外围电路设备的方法而另一方面提出一种仿真装置，它们改进现有技术。现有技术的所述问题或缺点应优选被至少部分避免或减少。

该任务在用于仿真的方法方面通过权利要求1的特征解决而在仿真装置方面通过权利要求10的特征解决。本发明有利的设计方案是从属权利要求的技术方案。

按照本发明提出一种用于仿真可连接到调节装置上的外围电路设备的方法，其中，仿真装置与调节装置电气连接或可电气连接，并且仿真装置具有第一调整器件，利用该第一调整器件能影响由调节装置的第一负载连接端可传输到所述第一调整器件的第一调整器件输出端的第一仿真电流，并且其中，第一调整器件包括第一多电平变换器，所述第一多电平变换器包括具有第一控制连接端的第一半导体开关、具有第二控制连接端的第二半导体开关、具有第三控制连接端的第三半导体开关和具有第四控制连接端的第四半导体开关，并且其中，所述仿真装置还包括第一半导体开关控制器件和运算单元，并且所述运算单元执行模型代码，其中借助于运算单元和模型代码来计算和提供用于转发给第一半导体开关控制器件的第一开关控制信号，并且其中，所述第一半导体开关控制器件具有至少一个第一比较器，并且所述第一比较器包括第一比较器输入端和第二比较器输入端和第一比较器输出端，并且其中，从第一开关控制信号中得出第一调制信号并且将该第一调制信号施加到第一比较器输入端，并且将第一载波信号发生器的第一载波信号施加到第二比较器输入端上，并且借助于第一比较器来执行第一调制信号与第一载波信号的比较，其中，在比较的过程中在第一比较器输出端上产生脉宽调制的第一门极-源极电压并且将该第一门极-源极电压施加到第一控制连接端上并且借助于该第一门极-源极电压来影响第一仿真电流。

按照本发明还提出一种用于仿真可连接到调节装置上的外围电路设备的仿真装置，其中，仿真装置与调节装置电气连接或可电气连接，并且其中，所述仿真装置具有第一调整器件，利用该第一调整器件能影响由调节装置的第一负载连接端可传输到第一调整器件的第一调整器件输出端的第一仿真电流，并且其中，第一调整器件包括第一多电平变换器，所述第一多电平变换器包括具有第一控制连接端的第一半导体开关、具有第二控制连接端的第二半导体开关、具有第三控制连接端的第三半导体开关和具有第四控制连接端的第四半导体开关，其中，所述仿真装置还包括第一半导体开关控制器件和运算单元，并且设立和设置所述运算单元用于执行模型代码，其中规定，借助于运算单元和模型代码来计算和提供用于转发给第一半导体开关控制器件的第一开关控制信号，并且其中，所述第一半导体开关控制器件具有至少一个第一比较器，并且所述第一比较器包括第一比较器输入端和第二比较器输入端和第一比较器输出端，并且第一比较器输入端设置用于在其上施加从第一开关控制信号中得出的第一调制信号，并且第二比较器输入端设置用于在其上施加第一载波信号发生器的第一载波信号，并且借助于第一比较器能执行第一调制信号与第一载波信号的比较，其中，在比较的过程中在第一比较器输出端上能产生脉宽调制的第一门极-源极电压，并且规定，该第一门极-源极电压施加到第一控制连接端上，并且借助于该第一门极-源极电压能影响第一仿真电流。应注意的是，在本发明的范围中外围电路设备原则上可理解为任意——可连接到调节装置上的——电气负载，例如电机或其他机电执行器。

本发明的优点之一，亦即改善的亦即更接近实际的仿真通常在如下应用情况下变得明显，其中要仿真的外围电路设备不“仅仅”是欧姆电阻，因为按照本发明的仿真装置主要用于提供具有变化的电流方向的非线性电流或电压曲线的目的，以便由此例如仿真从调节装置到“真实的”——但是在仿真期间不连接到调节装置——电机绕组或其他复杂的外围电路设备的电流。外围电路设备的电气行为的仿真越接近真实，如下测试结果就越有说服力，该测试结果在仿真装置与连接的并且经受测试的调节装置的交互中生成。在示出的第一仿真电流的例子中这表示：第一仿真电流与在随后“真实的”运行模式下由调节装置流到“真实的”外围电路设备、亦即例如到“真实的”电机绕组的电流越一致，可以越好地测试调节装置的调节器特性并且因此紧接着在测试上或在多个测试之间可以更好地优化调节装置的调节器特性。

模型代码在本发明的范围中是在运算单元上可执行的计算机程序，其中原则上不重要的是，模型代码是否在执行的过程中首先被翻译，例如借助于翻译器，或者模型代码是否已经以如下格式存在，该格式在没有进一步翻译的情况下可由运算单元执行。运算单元优选包括运算单元微处理器或运算单元微控制器或例如集成在fpga上的ip核。配设给仿真装置的运算单元的任务之一在于，借助于可执行的模型代码产生第一开关控制信号，对此在下文中还将进一步讨论。

调节装置的第一负载连接端是由调节装置形成的电气接口。如果电气负载连接在第一负载连接端上，经由第一负载连接端给该电气负载输送电流，其中，该电流或者朝调节装置的方向或者朝连接在调节装置的负载的方向流动，这根据时间上变化的何种电气电位降构成在第一负载连接端与仿真装置的第一调整器件输出端之间。第一仿真电流是这样的电气电流，该电流或者从调节装置的第一负载连接端流至仿真装置的第一调整器件输出端或者从仿真装置的第一调整器件输出端流至调节装置的第一负载连接端。

电气负载在此也称为外围电路设备，出于测试目的通过仿真的外围电路设备亦即仿真装置来代替。

第一调整器件包括第一多电平变换器，其具有至少一个第一、第二、第三、第四半导体开关用于影响第一仿真电流。优选地，在进行的仿真期间给上述四个半导体开关中的每个经由相应半导体开关的控制连接端施加对应的并且基于第一半导体开关控制器件的信号，对此在下文中还将进一步详细讨论。第一多电平变换器具有第一变换器输出端，第一仿真电流的至少一部分流经该第一变换器输出端。

按照本发明教导的第一调整器件输出端是仿真装置的接口，其中，该接口是经由第一电感元件建立的与第一多电平变换器的第一变换器输出端的连接。在第一调整器件输出端上存在第一调整器件的第一输出电压，其由在运算单元上执行的模型代码影响。如果建立从第一调整器件输出端到调节装置的第一负载连接端的连接，则由模型代码影响的仿真电流沿着由模型代码影响的方向流经该连接。

第一调整器件的至少四个半导体开关分别借助于第一半导体开关控制器件的对应的修改的第一开关控制信号被置于导通或截止状态，其中，对于第一调整器件的四个半导体开关中的每个半导体开关造成导通和截止状态的专门设计的时间曲线。换言之，第一调整器件的四个半导体开关的开关状态的时间曲线是不同的。

按照本发明规定的多电平变换器是第一调整器件的组成部分并且具有半导体开关，其中半导体开关优选设计为：

-场效应晶体管，经常缩写为“fet”，例如所谓的功率场效应晶体管；或者

-所谓的硅碳jfet结构元件，缩写为sic-jfet；或者

-双极型晶体管；或者

-所谓的igbt结构元件，亦即具有绝缘栅双极型晶体管(igbt源自英语术语“insulated-gatebipolartransistor”)。

第一多电平变换器优选设置为，在其第一变换器输出端上提供如下输出电压，

-其最大值小于或等于第三供电电位的值；以及

-其最小值大于或等于第一供电电位的值，并且输出电压此外可以采用等于第二供电电位的值；

其中适用以下大小关系：第三供电电位大于第二供电电位并且第二供电电位大于第一供电电位。第一供电电位、第二供电电位和第三供电电位给第一调整器件并因此给第一多电平变换器供电。

因为第一调整器件的第一多电平变换器至少包括四个半导体开关，所以规定，借助于第一调整器件的四个半导体开关的时间上协调的控制在第一变换器输出端上可调节如下电位，该电位位于在第三供电电位与第一供电电位之间。出于在第一变换器输出端上提供需要的电压的目的，在外围电路装置的持续仿真期间给第一调整器件的控制连接端可施加至少一个修改的第一开关控制信号，该修改的第一开关控制信号基于借助于模型代码的计算。在外围电路设备的持续仿真期间优选地在第一调整器件的四个控制连接端上电气施加修改的第一开关控制信号。修改的第一开关控制信号优选包括四个门极-源极-电压，其优选具有不同电压值。换言之优选的是，四个门极-源极电压中的各一个门极-源极电压电气施加在第一调整器件的优选四个控制连接端的各一个上。

在仿真装置的另一优选实施形式中规定，并行于模型代码的周期性地执行，由调节装置为仿真装置的运算单元提供另外预定的并且来自调节装置的数据，并且该数据设立用于在周期性地执行模型代码的情况下进行考虑。换言之，仿真装置的上述实施形式设置为，将调节装置的数据作为输入变量用于模型代码的计算中。调节装置的用于提供来自调节装置的数据的适合的接口出于转发给仿真装置的运算单元的目的在调节装置侧是所谓的调试接口，例如标准化的jtag或nexus接口。

按照本发明的仿真装置的另一优选改进方案除了第一调整器件之外还具有第二调整器件和第三调整器件。

在本发明的上述改进方案中规定，第二调整器件设计为第二多电平变换器和/或第三调整器件设计为第三多电平变换器。在下文中的词语组合“另外的多电平变换器”在概念上至少概括了所述第二多电平变换器和所述第三多电平变换器，其中以此然而不应表示的是，具有两个或四个或四个以上多电平变换器的仿真装置不能是本发明的有意义的改进方案。另外的多电平变换器优选与第一供电电位、第二供电电位和第三供电电位连接。此外优选的是，另外的多电平变换器例如第二调整器件的第二多电平变换器和第三调整器件的第三多电平变换器相比于第一调整器件的第一多电平变换器具有基本上相同或同样的硬件结构。

在本发明教导的范围中提出，优选第一多电平变换器和/或另外的多电平变换器分别实现为三电平变换器。三电平变换器的特征在于，在三电平变换器上的持续运行中存在三个不同的输入电位或输入电压，其中，借助于三电平变换器的半导体开关的相应驱控可调节如下的输出电位，该输出电位原则上——如果人们不考虑线路和传输损耗——由相应三电平变换器的最小输入电压经过中等输入电压直至达到最大输入电压。对多电平变换器的优选实施形式的三电平变换器在对附图描述的范围中以下重新进行讨论。原则上不仅可能的是，将第一和/或另外的多电平变换器设计为三电平变换器，亦即具有三个不同供电电位，而且备选地可规定，所述一个或多个多电平变换器设计为四电平变换器或n电平变换器，亦即具有四个或n个不同供电电位，例如其中n＝4、n＝5或n＝6或者n>6。

按照仿真装置的一种改进方案规定的电感元件优选设计为电气线圈。可选择地可规定的是，电气线圈设计具有铁氧体磁芯或铁芯。此外可设立用于改变电感元件的电感值的器件，其方法是该器件例如引起与线圈相互作用的铁氧体或铁芯的移动。应注意的是，电感元件的感应式电阻在第一多电平变换器的四个半导体开关中之一的切换过程期间例如可以具有不可忽略的限制第一仿真电流的作用，其中优选地模型代码和/或仿真装置的调节技术器件设计为，考虑和/或补偿限制作用。根据以下附图和附图说明进一步阐明：在持续仿真期间仿真电流的限制或增大不强制仅借助于仿真装置引起。仿真装置因此优选设置为，特别是考虑在第一变换器输出端上的电位与在第一调整器件输出端上的另一电位之间的电位降，这在本发明的一种改进方案中借助于关于第一调整器件的第一输出电压的信息的处理在模型代码通过运算单元的周期性运行期间实现。

按照本发明，仿真装置还包括用于执行模型代码的运算单元。作为运算单元原则上可应用任意计算机，只要确保：计算机具有至少一个对于相应应用情况适配的最小运算能力和适配的配置，例如足够的工作存储器，其中，运算单元的运算能力和配置也必须足以确保在预定周期时间内周期性地执行模型代码。优选地，运算单元是支持实时的，其中，特别是优选的是，运算单元设计有所谓的实时运行系统。不仅实时运行系统而且模型代码特别优选如此设计，使得在借助于运行单元执行模型代码期间满足所谓的“硬实时”(英语专业术语“hardreal-time”)的所有必要标准。硬实时在所述上下文中例如表示：确保在预定时间间隔内，亦即在预定的最大周期时间内实现模型代码的周期性执行。在具有硬实时能力的运算单元的上述设计方案中，超过预定最大周期时间——假如可能出现一次超过预定最大周期时间——导致运算单元的系统错误，该系统错误例如导致仿真的中断或重新开始。要说明的是，运算单元具有至少一个器件以用于输出第一开关控制信号并且可选择地以用于输出第二和/或第三开关控制信号。

第一开关控制信号在仿真装置的持续运行中由运算单元提供用于转发给第一半导体开关控制器件。第一半导体开关控制器件设立并且设置为，将第一开关控制信号转换为至少一个修改的第一开关控制信号。在仿真装置的持续运行中将第一开关控制信号转换为至少一个修改的第一开关控制信号，亦即在第一半导体开关控制器件内实现有首先理论化的第一开关控制信号到修改的第一开关控制信号的信号转换，修改的第一开关控制信号设立用于直接传输给第一调整器件的半导体开关的控制连接端。虽然第一开关控制信号已经包括关于第一调整器件的至少一个半导体开关的寻求的开关状态的信息，然而第一开关控制信号不设立用于，直接施加在第一调整器件的半导体开关的一个或多个控制连接端上，因为第一开关控制信号首先转换为修改的第一开关控制信号，其具有相应适配的信号电平以便控制第一调整器件的半导体开关。换言之，这表示：由执行的模型代码提供的关于第一调整器件的要调节的状态的信息包含在第一开关控制信号中。第一半导体开关控制器件设立并且设置用于将第一开关控制信号转换为修改的第一开关控制信号。优选地将调整的开关控制信号直接施加给第一调整器件的控制连接端，以便实现由模型代码分别在计算周期中计算的要调节的第一调整器件的开关状态。修改的第一开关控制信号适配于要控制的半导体开关的技术特征参数，例如适配于所述半导体开关的允许的或者由半导体开关制造者指定的门极-源极电压间隔，其中，适配的门极-源极电压间隔的例子特别是涉及设计为场效应晶体管的半导体开关。

出于本发明教导的简化理解的目的，在下面的文本中经常将场效应晶体管称为第一调整器件和/或第二调整器件和/或第三调整器件的半导体开关的实施形式，虽然原则上也可应用半导体开关的其他实施形式，例如上述“igbt结构元件”。本领域技术人员——只要知晓本发明——就能毫无困难地在考虑对仿真装置的电气需要的情况下为于仿真装置的一个或多个调整器件选择适合的半导体开关——例如适合的fet。

在提及场效应晶体管作为第一调整器件、第二调整器件和/或第三调整器件的半导体开关的实施例的下文中，控制第一调整器件的相应场效应晶体管的信号(所述信号被第一调整开关控制信号所包括)称为由此控制的场效应晶体管的“门极-源极-电压”。

优选地，修改的第一开关控制信号包括四个门极-源极-电压以用于驱控第一调整器件的优选四个控制连接端，其中，四个门极-源极-电压的各一个门极-源极-电压配设给第一调整器件的对应的控制连接端。在第一调整器件的优选实施形式中，其中，第一调整器件包括至少四个半导体开关，优选的是，四个借助于模型代码控制的门极-源极-电压中的每个与第一调整器件的四个半导体开关中的各一个——在该例子中即与四个场效应晶体管中的各一个——连接。

优选地规定，通过给第一调整器件的第一多电平变换器的场效应晶体管施加修改的第一开关控制信号——所述修改的第一开关控制信号具有四个门极-源极-电压——来调整动态可变的第一仿真电流，该仿真电流特别是由在运算单元上执行的模型代码的计算结果所影响。

附图说明

本发明以及其另外的优点以下参照附图进一步阐明。在此相同的部分配设有相同附图标记。本发明示出的实施形式是极其示意性的，亦即例如，本图示不是具有最大详细程度的电路图。取而代之地，附图正是借助于示意化来支持大量组合的发明特征的相互配合的理解。

附图示出：

图1a示出由现有技术已知的用于驱控三相电机110的电路设备的示意图，其中，总共三个半桥中各一个半桥与电机的各一个相连接端连接；

图1b示出现有技术已知的电路设备的示意图，该电路设备一方面具有三个半桥，如其例如包含在已知调节装置中，而另一方面具有电机仿真装置120；

图1c示出用于模拟——亦即用于仿真——测试电路的连接端上的电气负载的电路，如已经由文献wo2010010022a1已知的那样；

图2示出按照本发明的仿真装置hx的第一实施形式以及与仿真装置hx电连接的调节装置dut的示意图；

图3示出按照本发明的仿真装置hx的第二实施形式以及与仿真装置hx电连接的调节装置dut的示意图；

图4示出第一半导体开关控制器件tc1的优选和示意示出的实施形式以及其所属的输入信号和输出信号；

图5示出第二半导体开关控制器件tc2的优选和示意示出的实施形式以及其所属的输入信号和输出信号；

图6示出第三半导体开关控制器件tc3的优选和示意示出的实施形式以及其所属的输入信号和输出信号；

图7示出所选择的信号、电压的示例性示出的示意的时间曲线以及特别是它们在发生调节装置dut的状态变化的时间点的相互关系；

图8示出所选择的信号、电压的示例性示出的示意的时间曲线以及特别是它们在发生调节装置dut的状态变化的时间点的相互关系，其中，图8的图表8b涉及本发明的在载波信号之间设有相移的实施形式；

图9示出用于电磁耦合确定的绕组电流的电路设备的优选的和示意示出的实施形式，其中所述用于电磁耦合的电路设备优选地设计为按照本发明的仿真装置的改进方案的组成部分。

具体实施方式

对图1a、1b和1c已经在说明书开始部分的范围中在参阅现有技术时进行讨论。基于此可以在下文中省去对图1a、1b、1c的进一步阐明。

根据按照本发明的仿真装置hx在图2至图9中示出的实施形式以及其组成部分，对特别是按照本发明的方法以及仿真装置hx的相应参与的组成部分的优选的按照方法的作用关系进行详细描述。

按照本发明规定一种用于仿真可连接到调节装置dut上的外围电路设备的方法。仿真装置hx与调节装置dut电气连接或可电气连接，并且仿真装置hx具有第一调整器件s1，利用该第一调整器件能影响由调节装置dut的第一负载连接端d1可传输到所述第一调整器件s1的第一调整器件输出端out1的第一仿真电流is1。第一调整器件s1包括第一多电平变换器，所述第一多电平变换器包括具有第一控制连接端g11的第一半导体开关t11、具有第二控制连接端g12的第二半导体开关t12、具有第三控制连接端g13的第三半导体开关t13和具有第四控制连接端g14的第四半导体开关t14。所述仿真装置hx还包括第一半导体开关控制器件tc1和运算单元cx。所述运算单元cx执行模型代码，其中，借助于运算单元cx和模型代码来计算和提供用于转发给第一半导体开关控制器件tc1的第一开关控制信号ts1。所述第一半导体开关控制器件tc1具有至少一个第一比较器co1，并且所述第一比较器co1包括第一比较器输入端e11和第二比较器输入端e12和第一比较器输出端x1。从第一开关控制信号ts1中得出第一调制信号a1并且将该第一调制信号施加到第一比较器输入端e11上。在第二比较器输入端e12上施加第一载波信号发生器cg1的第一载波信号f1，并且借助于第一比较器co1来执行第一调制信号a1与第一载波信号f1的比较。在比较的过程中在第一比较器输出端x1上产生脉宽调制的第一门极-源极电压ts11并且将该第一门极-源极电压施加到第一控制连接端g11上。借助于该第一门极-源极电压ts11来影响第一仿真电流is1。

在按照本发明的方法的改进方案中，所述第一半导体开关控制器件tc1具有至少一个第二比较器co2，并且所述第二比较器co2包括第三比较器输入端e21和第四比较器输入端e22和第二比较器输出端x2，并且从第一开关控制信号ts1中得出第二调制信号a2并且将该第二调制信号施加到第三比较器输入端e21，并且将第二载波信号发生器cg2的第二载波信号f2施加到第四比较器输入端e22上，并且借助于第二比较器co2来执行第二调制信号a2与第二载波信号f2的比较，其中，在比较的过程中在第二比较器输出端x2上产生脉宽调制的第二门极-源极电压ts12并且该第二门极-源极电压施加在第二控制连接端g12上并且借助于该第二门极-源极电压ts12来影响第一仿真电流is1。

在所述方法的另一设计方案中，第一载波信号f1和/或第二载波信号f2具有三角信号形或者锯齿信号形。

优选的，第一半导体开关控制器件tc1包括第一载波信号发生器cg1和/或第二载波信号发生器cg2。特别优选地，第一载波信号发生器cg1和/或第二载波信号发生器cg2和/或其他载波信号发生器cg3至cg12设计为三角信号发生器。

在按照本发明的方法的另一改进方案中规定，在调节装置dut的第一dut运行状态中，调节装置dut的第一驱动晶体管td1导通接通，以及在调节装置dut的第二dut运行状态中，调节装置dut的第二驱动晶体管td2导通接通，其中，从第一dut运行状态到第二dut运行状态的变化和/或从第二dut运行状态到第一dut运行状态的变化伴随着第一反相信号ts4的发送，并且其中，所述第一反相信号ts4的发送影响第一载波信号f1和/或第二载波信号f2。

在本发明的实施例中定义如下或者可以作如下定义，不仅从第一dut运行状态到第二dut运行状态的变化而且从第二dut运行状态到第一dut运行状态的变化伴随着第一仿真电流is1的方向变化。

在所述方法的上述改进方案中优选的是，借助于如下组成部分来电子触发第一反相信号ts4的发送：

i.电压测量电路，所述电压测量电路设置用于测量第一调整器件输出端out1上的第一输出电压uout1，或者

ii.电流测量电路，所述电流测量电路设置用于测量第一仿真电流is1，或者

iii.调节装置dut的通用数据接口，或者

iv.调节装置dut的调试接口。

在此特别优选的是，在识别第一反相信号ts4的过程中触发：载波信号发生器cg1关于时间轴如此改变第一载波信号f1，使得：

-在第一情形中，其中在识别第一反相信号ts4的第一时间点时存在下降载波信号沿，执行立即切换到上升载波信号沿，

-在第二情形中，其中在识别第一反相信号ts4的第二时间点时存在上升载波信号沿，执行立即切换到下降载波信号沿。

优选地，在发送第一反相信号ts4后将该第一反相信号输送给运算单元cx，例如以便将包含在第一反相信号ts4中的信息集成到第一开关控制信号ts1和/或第二开关控制信号ts2和/或第三开关控制信号ts3中。

在按照本发明的方法的另一设计方案中，在第一载波信号f1的多个周期的时间窗中实现，第一调制信号a1与第二调制信号a2相同，并且在所述时间窗内一方面第一载波信号f1和第二载波信号f2具有数值方面相同的电压-时间-曲线，并且另一方面，不仅第一载波信号f1的局部电压最小值与第二载波信号f2的局部电压最大值同时出现，而且第一载波信号f1的局部电压最大值与第二载波信号f2的局部电压最小值同时出现。

在按照本发明的方法的上述设计方案的改进方案中，在第一载波信号f1的多个周期的时间窗如此延伸，使得在仿真的整个运行时间期间实现，第一调制信号a1与第二调制信号a2相同，并且在仿真的整个运行时间期间一方面第一载波信号f1和第二载波信号f2具有数值方面相同的电压-时间-曲线，并且另一方面，不仅第一载波信号f1的局部电压最小值与第二载波信号f2的局部电压最大值同时出现，而且第一载波信号f1的局部电压最大值与第二载波信号f2的局部电压最小值同时出现。

在按照本发明的方法的另一优选的设计方案中，仿真装置hx还具有:

-第二调整器件s2包括第二多电平变换器和第二调整器件输出端out2，

-第三调整器件s3包括第三多电平变换器和第三调整器件输出端out3，

-第二半导体开关控制器件tc2包括至少一个第五比较器co5，其中，所述第五比较器co5包括第九比较器输入端e51和第十比较器输入端e52和第五比较器输出端x5，以及

-第三半导体开关控制器件tc3包括至少一个第九比较器co9，其中，所述第九比较器co9具有第十七比较器输入端e91和第十八比较器输入端e92和第九比较器输出端x9，

其中，第十比较器输入端e52设置用于在其上施加第五载波信号发生器cg5的第五调制信号f5，并且其中，第十八比较器输入端e92设置用于在其上施加第九载波信号发生器cg9的第九调制信号f9，并且其中，第一载波信号f1、第五调制信号f5和第九调制信号f9分别具有一个相同的载波信号频率，并且第一载波信号f1的信号最大值到第五载波信号f5的时间上紧接着的信号最大值的第一时间差等于第五载波信号f5的信号最大值到第九载波信号f9的时间上紧接着的信号最大值的第二时间差，并且其中，第一调整器件输出端out1和第二调整器件输出端out2和第三调整器件输出端out3互相电气连接。

在所述方法的另一改进方案中，模型代码以数量nx个固定时间间隔亦即时间不变的时间间隔周期性地借助于运算单元cx执行并且在nx个固定时间间隔中的每个内分别计算：

-用于转发给第一半导体开关控制器件tcl的第一开关控制信号ts1；和/或

-用于转发给第二半导体开关控制器件tc2的第二开关控制信号ts2；和/或

-用于转发给第三半导体开关控制器件tc3的第三开关控制信号ts3。

对于模型代码的周期执行和第一和/或第二和/或第三开关控制信号的周期计算有利的是，仿真装置hx优选在每个周期中对在调节装置dut的至少一个接口上的电流和/或电压变化做出反应。

其中借助于模型代码计算第一开关控制信号ts1、第二开关控制信号ts2和/或第三开关控制信号ts3的周期时间优选为几个毫秒或优选甚至位于在几个微秒的范围中。在开始所述hil仿真的领域中几年以来的趋势在于，不再仅仅借助于微处理器来计算能运行的模型代码，而是将模型代码的时间要求严格的部分或时间要求严格的能运行的部分模型转移到fpga结构元件或具有可编程逻辑的类似硬件结构元件上，由此对于模型代码的涉及的在fpga上运行的部分可实现例如小于1微秒的周期时间，这例如对于确定的(特别是耗费的)仿真模型来说才能以所谓的“硬实时”实现模型代码的所有部分模型的整体的周期运行。

按照本发明的方法的另一实施形式，第一开关控制信号ts1借助于模型代码根据如下计算：

-第一仿真电流is1的电流测量值和/或

-第一输出电压uout1的电压测量值。

上述实施形式的优点特别是在于，在调节装置dut与仿真装置hx之间不必实现数字数据交换来仿真外围电路设备，因为在该实施形式中上述电流测量值或上述电压测量值优选包括对于模型代码的计算足够的关于第一驱动晶体管td1和/或第二驱动晶体管td2的开关状态的信息。

在方法的另一实施形式中，从模型代码的第n个计算周期开始起在第n个计算周期中测量第一仿真电流is1的电流值和/或第一输出电压uout1的电压测量值；以及在第(n+1)个计算周期将电流测量值和/或电压测量值代入到第一开关控制信号ts1借助于模型代码的计算中，以便降低第一仿真电流is1的电流测量值与对应的符合模型代码的理想值的偏差和/或降低第一输出电压uout1的电压测量值与对应的符合模型代码的理想值的偏差，其中，第(n+1)个计算周期是直接紧跟第n个计算周期的计算周期。

由所述方法的上述实施形式产生的另一优点在于，在一方面关于仿真电流is1和/或关于第一输出电压uout1的实际值确定与另一方面借助于模型代码关于仿真电流is1和/或关于第一输出电压uout1相应的校正计算之间产生计算周期持续时间的最大时间偏差，这促成仿真结果的改善。

在按照图2的实施例中示意示出的第一调整器件s1包括至少四个半导体开关，亦即：第一调整器件s1的第一半导体开关t11；第一调整器件s1的第二半导体开关t12；第一调整器件s1的第三半导体开关t13；以及第一调整器件s1的第四半导体开关t14。上述四个半导体开关t11、t12、t13、t14如此相互地并且与第一供电电位u1或第二供电电位u2或第三供电电位u3连接，使得第一调整器件s1具有第一多电平变换器。

按照本发明的教导规定一种用于仿真可连接到调节装置dut上的外围电路设备的仿真装置hx，其中，仿真装置hx与调节装置dut电气连接或可电气连接，并且其中，仿真装置hx具有第一调整器件s1，利用该第一调整器件能影响由调节装置dut的第一负载连接端d1可传输到所述第一调整器件s1的第一调整器件输出端out1的第一仿真电流is1，并且其中，第一调整器件s1包括第一多电平变换器，所述第一多电平变换器包括具有第一控制连接端g11的第一半导体开关t11、具有第二控制连接端g12的第二半导体开关t12、具有第三控制连接端g13的第三半导体开关t13和具有第四控制连接端g14的第四半导体开关t14，并且其中，所述仿真装置hx还包括第一半导体开关控制器件tc1和运算单元cx，并且所述运算单元cx设立和设置用于执行模型代码，其中规定，借助于运算单元cx和模型代码来计算和提供用于转发给第一半导体开关控制器件tc1的第一开关控制信号ts1，并且其中，所述第一半导体开关控制器件tc1具有至少一个第一比较器co1，并且所述第一比较器co1包括第一比较器输入端e11和第二比较器输入端e12和第一比较器输出端x1，并且第一比较器输入端e11设置用于将从第一开关控制信号ts1中得出的第一调制信号a1施加于所述第一比较器输入端上，并且第二比较器输入端e12设置用于将第一载波信号发生器cg1的第一载波信号f1施加于所述第二比较器输入端上，并且借助于第一比较器co1能执行第一调制信号a1与第一载波信号f1的比较，其中，在比较的过程中在第一比较器输出端x1上能产生脉宽调制的第一门极-源极电压ts11并且规定，该第一门极-源极电压ts11施加大牌第一控制连接端g11上并且借助于该第一门极-源极电压ts11能影响第一仿真电流is1。仿真装置hx的优选实施形式设立和设置用于执行按照本发明的方法或按照本发明的方法所描述的改进方案和实施形式之一。

特别优选地，第一调整器件s1的所述至少四个半导体开关设计为fet。在此优选的是，这四个半导体开关以下述方式相互地或者与第一供电电位u1或第二供电电位u2或第三供电电位u3连接：

第一半导体开关t11的漏极连接端与第三供电电位u3连接；

第一半导体开关t11的源极连接端与第二半导体开关t12的漏极连接端连接；

第二半导体开关t12的源极连接端和第三半导体开关t13的漏极连接端和第一电感元件l1的变换器侧的连接端相互连接；

第三半导体开关t13的源极连接端和第四半导体开关t14的漏极连接端连接，

第四半导体开关t14的源极连接端与第一供电电位u1连接。

第一调整器件s1的控制连接端g11、g12、g13、g14与第一半导体开关控制器件tcl的对应的输出端连接。

按照图2，第一调整器件s1包括第一半导体开关t11、第二半导体开关t12、第三半导体开关t13和第四半导体开关t14，其中优选地这四个半导体开关中的每个是所谓的fet，亦即场效应晶体管。通常所谓的体连接端和同一fet的源极连接端电气连接。在fet的每个中固有存在的各一个所谓的“体二极管(body-diode)”——其也称为反向二极管——然而没有附图标记地示出。如图2所示，在这四个半导体开关t11、t12、t13、t14中的每个中，所属的体二极管的各一个阴极与所属的漏极连接端电气连接并且所属体二极管的各一个阳极与所属的源极连接端连接。因为对于本发明体二极管不是重要的，所以这不应进一步更详细进行描述。

第一供电电位u1、第二供电电位u2、第三供电电位u3和第一输出电压uout1分别以第一参考电位gnd1为参考。

按照另一优选实施形式，第二供电电位u2等于第一参考电位gnd1，其中，第三供电电位u3具有正电压值，而第一供电电位具有负电压值。

在第一开关控制信号ts1借助于第一半导体开关控制器件tcl的信号转换的过程中产生修改的第一开关控制信号ts11、ts12、ts13、ts14。按照在图2中示出的具有四个设计为场效应晶体管的半导体开关t11、t12、t13、t14的仿真装置hx的实施形式中优选规定，修改的第一开关控制信号ts11、ts12、ts13、ts14具有至少四个门极-源极-电压，其设立用于施加给第一调整器件的优选四个控制连接端g11、g12、g13、g14。上述四个门极-源极-电压中的每个利用第一半导体开关控制器件tcl根据第一开关控制信号ts1优选如此调整，使得在第一变换器输出端m1上生成期望的电位。通过在第一变换器输出端m1上调整的电位产生的、在调节装置dut的第一负载连接端d1与第一调整器件s1的第一变换器输出端m1之间的电位降强制导致沿电位降的第一仿真电流is1。

详细地，上述门极-源极-电压包括：

-修改的第一开关控制信号的控制第一半导体开关t11的第一门极-源极-电压ts11；

-修改的第一开关控制信号的控制第二半导体开关t12的第二门极-源极-电压ts12；

-修改的第一开关控制信号的控制第三半导体开关t13的第三门极-源极-电压ts13；

-修改的第一开关控制信号的控制第四半导体开关t14的第四门极-源极-电压ts13。

例如根据周期性地运行的模型代码的计算结果周期性地产生优选数字编码的第一开关控制信号ts1并且紧接着由此生成相应的周期变化的修改的第一开关控制信号，其具有修改的第一开关控制信号ts11、ts12、ts13、ts14的所属的周期变化的四个门极-源极-电压。借助于修改的第一开关控制信号ts11、ts12、ts13、ts14的四个门极-源极-电压，例如第一调整器件的半导体开关t11、t12、t13、t14中的一个或多个在通过模型代码计算的时间由截止状态转变为导通状态或与之相反，以便由此基于模型代码的计算结果来调整第一仿真电流is1。

优选地，运算单元cx具有用于读入第一输出电压uout1的测量值和/或第一仿真电流is1的测量值的(未图示出的)输入端。假如运算单元具有用于读入测量的第一输出电压uout1或用于读入测量的第一仿真电流is1的相应输入端，优选规定，由运算单元cx借助于模型代码在考虑测量的第一输出电压uout1或考虑测量的第一仿真电流is1的情况下在第一开关控制信号ts1上引起与第一输出电压uout1相关的或者与第一仿真电流is1相关的变化。

按照本发明的仿真装置hx的按照图3公开的实施例，除了第一调整器件s1之外还示出第二调整器件s2和第三调整器件s3。图3中的仿真装置hx因此具有总共三个调整器件s1、s2、s3，它们在其硬件有关的结构方面基本相同。

优选地，第一调整器件s1、第二调整器件s2和第三调整器件s3的示出的半导体开关设计为场效应晶体管，缩写为fet。此外优选的是，仿真装置hx的在图3中示出的三个调整器件s1、s2、s3以第一供电电位u1、第二供电电位u2和第三供电电位u3供电。

第三供电电位u3在按照图3的实施例中与以下的漏极连接端连接，即：

-与第一调整器件s1的第一半导体开关t11的漏极连接端连接；

-与第二调整器件s2的第一半导体开关t21的漏极连接端连接；

-与第三调整器件s2的第一半导体开关t31的漏极连接端连接。

(a)第二供电电位u2在图3的实施例中经由二极管在图3的实施例中与下述源极连接端连接：

-经由二极管d11与第一调整器件s1的第一半导体开关t11的源极连接端连接；

-经由二极管d21与第二调整器件s2的第一半导体开关t21的源极连接端连接；

-经由二极管d31与第三调整器件s3的第一半导体开关t31的源极连接端连接；

其中，二极管d11、d21和d31的阳极与第二供电电位u2连接；

-经由二极管d12与第一调整器件s1的第三半导体开关t13的源极连接端连接；

-经由二极管d22与第二调整器件s2的第三半导体开关t23的源极连接端连接；

-经由二极管d32与第三调整器件s3的第三半导体开关t33的源极连接端连接；

其中，二极管d12、d22和d32的阴极与第二供电电位u2连接。

(b)第二供电电位u2在图3的实施例中经由二极管与下述漏极连接端连接：

-经由二极管d11与第一调整器件s1的第二半导体开关t12的漏极连接端连接；

-经由二极管d21与第二调整器件s2的第二半导体开关t22的漏极连接端连接；

-经由二极管d31与第三调整器件s3的第二半导体开关t32的漏极连接端连接；

-经由二极管d12与第一调整器件s1的第四半导体开关t14的漏极连接端连接；

-经由二极管d22与第二调整器件s2的第四半导体开关t24的漏极连接端连接；

-经由二极管d32与第三调整器件s3的第四半导体开关t34的漏极连接端连接。

第一供电电位u1与下述源极连接端连接：

-与第一调整器件s1的第四半导体开关t14的源极连接端连接；

-与第二调整器件s2的第四半导体开关t24的源极连接端连接；

-与第三调整器件s3的第四半导体开关t34的源极连接端连接。

属于第一调整器件s1的第一变换器输出端m1——其与第一电感元件l1的变换器侧的连接端电气连接——在按照图2和3的实施例中此外还形成与第一调整器件s1的第二半导体开关t12的源极连接端和第一调整器件s1的第三半导体开关t13的漏极连接端的电气连接点。

属于第二调整器件s2的第二变换器输出端m2——其与第二电感元件l2的变换器侧的连接端电气连接——在按照图3的实施例中形成与第二调整器件s2的第二半导体开关t22的源极连接端和第二调整器件s2的第三半导体开关t23的漏极连接端的电气连接点。

属于第三调整器件s3的第三变换器输出端m3——其与第三电感元件l3的变换器侧的连接端电气连接——在按照图3的实施例中形成与第三调整器件s3的第二半导体开关t32的源极连接端和第三调整器件s3的第三半导体开关t33的漏极连接端的电气连接点。

由按照图3的仿真装置hx的实施形式的运算单元cx借助于在运算单元cx上周期性地执行的模型代码在模型代码执行的每个周期中提供第一开关控制信号ts1、第二开关控制信号ts2和第三开关控制信号ts3。

如在按照图2的实施形式中那样，也在按照图3的实施形式中将第一开关控制信号ts1由第一半导体开关控制器件tcl转换为修改的第一开关控制信号ts11、ts12、ts13、ts14。类似地在图3中示出：——在半导体的形成方面——非专用的开关控制信号亦即第一开关控制信号ts1、第二开关控制信号ts2和第三开关控制信号ts3转换为半导体开关专用的，亦即修改的开关控制信号，例如用于fet的门极-源极-电压，fet建议作为第一调整器件s1、第二调整器件s2和/或第三调整器件s3的优选半导体开关。

在按照图3的发明的实施形式中，第一调整器件s1的第一多电平变换器和第二调整器件s2的第二多电平变换器和第三调整器件s3的第三多电平变换器借助于fet构成，并且因此第一调整器件s1、第二调整器件s2和第三调整器件s3的控制连接端设计为fet的门极连接端。

在本发明对附图说明的范围中特别是借助按照本发明的仿真装置hx在图2和图3中示出的实施形式示出：

-在通过第一半导体开关控制器件tcl将第一开关控制信号ts1转换为修改的第一开关控制信号ts11、ts12、ts13、ts14之后；

-优选在通过第二半导体开关控制器件tc2将第二开关控制信号ts2转换为修改的第二开关控制信号ts21、ts22、ts23、ts24之后；

-优选在通过第三半导体开关控制器件tc3将第三开关控制信号ts3转换为修改的第三开关控制信号ts31、ts32、ts33、ts34之后，给第一调整器件s1施加修改的第一开关控制信号ts11、ts12、ts13、ts14；

-优选给第二调整器件s2施加修改的第二开关控制信号ts21、ts22、ts23、ts24；

-优选给第三调整器件s3施加修改的第三开关控制信号ts31、ts32、ts33、ts34。

如果例如第一调整器件s1的半导体开关设计为fet，如在图2和图3中示意示出那样，那么优选地如下设置第一调整器件s1的门极-源极-电压：

第一控制连接端g11施加有对应的第一门极-源极-电压ts11；

第二控制连接端g12施加有对应的第二门极-源极-电压ts12；

第三控制连接端g13施加有对应的第三门极-源极-电压ts13；

第四控制连接端g14施加有对应的第四门极-源极-电压ts14；

其中，上述四个门极-源极-电压优选由修改的第一开关控制信号ts11、ts12、ts13、ts14包括。

在按照图3的实施形式中，第二开关控制信号ts2由第二半导体开关控制器件tc2转换为修改的第二开关控制信号ts21、ts22、ts23、ts24，其对于第二调整器件s2的四个示出的半导体开关t21、t22、t23、t24中的每个分别具有一个半导体开关专用的门极-源极-电压。如果例如第二调整器件s2的半导体开关设计为fet，如在图3中示意示出那样，那么优选地如下设置第二调整器件s2的门极-源极-电压：

第五控制连接端g21施加有对应的第五门极-源极-电压ts21；

第六控制连接端g22施加有对应的第六门极-源极-电压ts22；

第七控制连接端g23施加有对应的第七门极-源极-电压ts23；

第八控制连接端g24施加有对应的第八门极-源极-电压ts24；

其中，上述四个门极-源极-电压优选由修改的第二开关控制信号ts21、ts22、ts23、ts24包括。

在按照图3的实施形式中，第三开关控制信号ts3由第三半导体开关控制器件tc3转换为修改的第三开关控制信号ts31、ts32、ts33、ts34，其对于第三调整器件s3的四个示出的半导体开关t31、t32、t33、t34中的每个分别具有一个半导体开关专用的门极-源极-电压。如果例如第三调整器件s3的半导体开关设计为fet，如在图3中示意示出那样，那么优选地如下设置第三调整器件s3的门极-源极-电压：

第九控制连接端g31施加有对应的第九门极-源极-电压ts31；

第十控制连接端g32施加有对应的第十门极-源极-电压ts32；

第十一控制连接端g33施加有对应的第十一门极-源极-电压ts33；

第十二控制连接端g34施加有对应的第十二门极-源极-电压ts34；

其中，上述四个门极-源极-电压优选由修改的第三开关控制信号ts31、ts32、ts33、ts34包括。

在按照图3的仿真装置hx的优选实施例中优选的是：

-第一调整器件输出端out1，其由第一电感元件l1的调节装置侧的连接端形成；以及

-第二调整器件输出端out2，其由第二电感元件l2的调节装置侧的连接端形成；以及

-第三调整器件输出端out3，其由第三电感元件l3的调节装置侧的连接端形成。

此外在按照图3的实施例中优选的是，第一调整器件输出端out1和第二调整器件输出端out2和第三调整器件输出端out3与电气连接导体相互电气连接，并且电气连接导体设立并且设置为，与调节装置dut的第一负载连接端d1连接。

由按照图3的电路设备产生的另外的优点在于，流经第一负载连接端d1的电流借助于仿真装置hx特别精确地模拟。

在按照图3的实施例中，优选地为了平滑第一供电电位u1和第三供电电位u3将第一电容器c1和第二电容器c2连接到三个上述供电电位u1、u2、u3的连接端上，亦即如下：

第一电容器c1的第一电极与第一供电电位u1连接而第一电容器c1的第二电极与第二供电电位u2连接；并且第二电容器c2的第一电极与第二供电电位u2连接而第二电容器c2的第二电极与第三供电电位u3连接。

在按照本发明的仿真装置hx的优选实施形式中规定，第一多电平变换器具有至少一个第一、第二、第三、第四半导体开关t11、t12、t13、t14，其中，第一、第二、第三、第四半导体开关t11、t12、t13、t14分别包括至少一个控制连接端g11、g12、g13、g14，并且其中，在与第一多电平变换器连接的第一调整器件输出端out1上可提供由模型代码影响的第一输出电压uout1。对于上述实施形式有利的是，借助于第一多电平变换器——给其四个半导体开关t11、t12、t13、t14施加修改的第一开关控制信号ts11、ts12、ts13、ts14——可成本有利地实现并且此外可提供第一仿真电流is1的高度动态变化的由模型代码计算的电流变化。

按照本发明的仿真装置hx的另一改进方案，该仿真装置此外具有第二调整器件s2和第三调整器件s3，并且其中第二调整器件s2设计为第二多电平变换器和/或其中第三调整器件s3设计为第三多电平变换器。

在仿真装置hx的上述改进方案中有利地除了第一调整器件s1之外第二调整器件s2和第三调整器件s3准备用于：借助于第一调整器件输出端out1、第二调整器件输出端out2和第三调整器件输出端out3的电气连接实现如下加法：即第一调整器件s1的输出电流加上第二调整器件s2的输出电流加上第三调整器件s3的输出电流，其中由加法所产生的总电流可输送给调节装置dut的第一负载连接端d1，如这例如借助于按照图3的优选仿真装置hx规定的那样。该总电流通常相比于第一仿真电流is1可更动态地改变，该第一仿真电流例如按照图2由唯一的第一调整器件s1亦即在没有加上来自其他调整器件的其他输出电流的情况下提供给第一负载连接端d1。

可提供给调节装置dut的第一负载连接端d1的仿真电流is1借助于仿真装置hx可变化得越动态，则在调节装置dut随后的“真实”应用中流经其第一负载连接端d1的电流可以越接近实际地由仿真装置hx出于测试目的地模拟。

在按照本发明的仿真装置hx的优选实施形式中，第一多电平变换器和/或第二多电平变换器和/或第三多电平变换器设计为三电平变换器。令人惊讶地，如果第二调整器件s2包括的至少第二多电平变换器和可选择地附加地第三调整器件s3包括的第三多电平变换器设计为三电平变换器，那么对于仿真装置hx出现特别有利的性价比。在行为的评估中在此特别是引入上述总电流的借助于三电平变换器可实现的高度动态性。

特别优选的是仿真装置hx的如下实施形式，其中第二调整器件s2设计为第二三电平变换器，其具有第二组至少四个半导体开关t21、t22、t23、t24和第二调整器件输出端out2，并且其中第三调整器件s3设计为第三三电平变换器，其具有第三组至少四个半导体开关t31、t32、t33、t34和第三调整器件输出端out3，并且第一调整器件输出端out1和第二调整器件输出端out2和第三调整器件输出端out3相互电气连接。

在仿真装置hx的另一设计方案中，在运算单元cx上周期性地执行模型代码期间由模型代码以预定时间间隔规定，处理由调节装置dut提供的状态消息以便影响至少所述第一调整器件s1，所述状态消息包含如下信息，该信息反映调节装置dut的第一驱动晶体管td1的即将或完成的状态变化或调节装置dut的第二驱动晶体管td2的即将或完成的状态变化。仿真装置hx的上述改进方案有利地开启如下选择，即要么更早地要么基于增大的数据库影响至少一个第一调整器件s1。

在仿真装置hx的上述改进方案的另一设计方案中，状态消息的产生分别设定在测量第一输出电压uout1的测量时刻，和/或在第一输出电压uout1的所属测量的测量时刻，状态消息与第一输出电压uout1的测量的测量值成因果关系。

附加地在仿真装置hx的另一实施形式中可规定，在仿真装置hx的两个上述设计方案中之一中，状态消息以预定时间间隔由属于调节装置dut的调节装置微处理器(附图中未示出)借助于在调节装置微处理器上可执行的调节代码可提供和/或提供。

上述实施形式能实现仿真装置hx特别提早地将开关状态适配于可变的第一仿真电流is1，因为关于调节装置dut的第一驱动晶体管td1和第二驱动晶体管td2的状态变化的信息通常首先存在于属于调节装置的调节装置微处理器中，然后调节代码借助于调节装置微处理器在调节装置dut中执行。根据特别是执行的调节代码的计算结果优选实现第一驱动晶体管td1和第二驱动晶体管td2的控制。优选地，由调节装置dut传输给仿真装置hx的状态消息在仿真装置hx的运算单元cx中进一步处理，以便对配设给第一调整器件s1的半导体开关t11、t12、t13、t14的开关状态施加控制作用。

在按照本发明的仿真装置hx的另一设计方案中，第一调整器件s1包括至少：

-具有第一供电电位u1的第一供电电位连接端；以及

-具有第二供电电位u2的第二供电电位连接端；以及

-具有第三供电电位u3的第三供电电位连接端，

其中，第三供电电位u3大于第二供电电位u2，而第二供电电位u2大于第一供电电位u1，其中借助于使用第一开关控制信号ts1施加给第一调整器件s1的控制连接端g11、g12、g13、g14，所述第一输出电压uout1可以在第三供电电位u3与第一供电电位u1之间进行调节，并且其中第一输出电压uout1以第一参考电位gnd1为参考。

按照本发明的仿真装置hx的一个附加地实施形式，可建立或建立由仿真装置hx的运算单元cx到由调节装置dut所包括的调节装置微处理器的附加信号连接(附图未示出)，以便根据经由从调节装置微处理器到运算单元cx附加信号连接所传输的信息来影响第一和/或第二和/或第三开关控制信号ts1、ts2、ts3。附加信号连接在可选择设立的另外的信号连接的可用带宽方面减轻负担，该另外的信号连接可设立或设立用于在调节装置dut与仿真装置hx之间的数据交换目的。不仅附加信号连接而且另外的信号连接可选择地设计为双向数据连接。作为连接媒介，不仅附加信号连接而且另外的信号连接可以具有电气连接导体、光导电缆和/或无线电连接例如wlan。

只要第一调整器件s1包括至少一个具有第一供电电位u1的第一供电电位连接端和具有第二供电电位u2的第二供电电位连接端和具有第三供电电位u3的第三供电电位连接端，在仿真装置hx的一个特别优选的实施形式中规定，在第一调整器件s1内在参考第一参考电位gnd1的情况下第三供电电位u3具有正电压值，而第一供电电位u1具有负电压值，并且再者适用以下大小关系：

-第二供电电位u2等于第一参考电位gnd1，亦即u2＝gnd1；

-第二供电电位u2在数值方面不仅与第三供电电位u3而且与第一供电电位u1具有相同电位差值，亦即|u3-u2|＝|u2-u1|；

-第二参考电位gnd2大于第一供电电位u1而小于第二供电电位u2，亦即u1<gnd2<u2；

-第四供电电位ub1大于第二供电电位u2并且小于第三供电电位u3，亦即u2<ub1<u3；

-第四供电电位ub1作为被减数与第二供电电位u2作为减数的差等于第二供电电位u2作为被减数与第二参考电位gnd2作为减数的差，亦即ub1-u2＝u2-gnd2。

上述实施形式可以有利地用于特别大量实际相关的仿真情景。

再者令人吃惊地证明，基于在上述实施形式中并且通过在等式|u3-u2|＝|u2-u1|和|ub1–u2|＝|u2-gnd2|中描述的对称性需要不太复杂构成的模型代码，以便借助于仿真装置hx仿真外围电路设备，这相比于在没有以上述等式描述的对称性的情况。为了提供第四供电电位ub1例如可以设有电化学储能器、优选蓄电池。

对于按照本发明的方法特别是有利的是，如果用于改变第一仿真电流is1的相应要求借助于模型代码在运算单元cx上计算并且紧接着相应的第一开关控制信号ts1由运算单元cx输出给第一半导体开关控制器件tcl，第一调整器件s1的第一多电平变换器借助于第一半导体开关控制器件tcl以特别短的延迟影响第一仿真电流is1。

以尽可能小的延迟借助于仿真装置hx可实现第一仿真电流is1寻求的变化因此是有利的，因为以此多个例如可以包括感性负载的外围电路设备的行为可以足够精确的方式模拟。此外有利的是，按照本发明的方法借助于可成本比较有利地实现的仿真装置hx和比较不复杂设计并因此成本有利的模型代码是可执行的。

在按照本发明的仿真装置hx的一种优选的改进方案中，该仿真装置hx设立和设置用于执行用于仿真可连接到调节装置dut上的外围电路设备的按照本发明的方法或者用于执行按照本发明的方法的所描述的改进方案之一或者所描述的设计方案之一。

图4以示意图示出第一半导体开关控制器件tc1的优选实施形式以及其所属的输入信号和输出信号。所述从运算单元cx输出的并且作为输入信号用于第一半导体开关控制器件tc1的第一开关控制信号ts1优选在第一半导体开关控制器件tc1内转换为调制信号，并且优选地，

-从第一调制信号输出端mo1将第一调制信号a1传输到第一比较器co1的第一比较器输入端e11上；

-从第二调制信号输出端mo2将第二调制信号a2传输到第二比较器co2的第三比较器输入端e21上；

-从第三调制信号输出端mo3将第三调制信号a3传输到第三比较器co3的第五比较器输入端e31上；

-从第四调制信号输出端mo4将第四调制信号a4传输到第四比较器co4的第七比较器输入端e41上；

优选地，第一调制信号a1、第二调制信号a2、第三调制信号a3和第四调制信号a4设计为模拟信号。

在本发明的一个改进方案中：

-将第一载波信号f1施加到第一比较器co1的第二比较器输入端e12上，所述第一载波信号由第一载波信号发生器cg1提供；

-将第二载波信号f2施加到第二比较器co2的第四比较器输入端e22上，所述第二载波信号由第二载波信号发生器cg2提供；

-将第三载波信号f3施加到第三比较器co3的第六比较器输入端e32上，所述第三载波信号由第三载波信号发生器cg3提供；

-将第四载波信号f4施加到第四比较器co4的第八比较器输入端e42上，所述第四载波信号由第四载波信号发生器cg4提供。

再者，本发明的改进方案优选包括：

-属于第一比较器co1的第一比较器输出端x1，所述第一比较器输出端设置用于输出第一门极-源极电压ts11；

-属于第二比较器co2的第二比较器输出端x2，所述第二比较器输出端设置用于输出第二门极-源极电压ts12；

-属于第三比较器co3的第三比较器输出端x3，所述第三较器输出端设置用于输出第三门极-源极电压ts13；

-属于第四比较器co4的第四比较器输出端x4，所述第四比较器输出端设置用于输出第四门极-源极电压ts14；

在本发明的另一优选的实施形式中，在按照本发明的方法的整个执行时间期间或者至少在第一载波信号f1的多个周期的持续时间期间，一方面第一载波信号f1和第三载波信号f3是一致的以及另一方面第二载波信号f2和第四载波信号f4是一致的。

图5以示意图示出第二半导体开关控制器件tc2的优选实施形式以及其所属的输入信号和输出信号。所述从运算单元cx输出的并且用作第二半导体开关控制器件tc2的输入信号的第二开关控制信号ts2优选在第二半导体开关控制器件tc2内转换为调制信号，并且优选地，

-从第五调制信号输出端mo5将第五调制信号a5传输到第五比较器co5的第九比较器输入端e51上；

-从第六调制信号输出端mo6将第六调制信号a6传输到第六比较器co6的第十一比较器输入端e61上；

-从第七调制信号输出端mo7将第七调制信号a7传输到第七比较器co7的第十三比较器输入端e71上；

-从第八调制信号输出端mo8将第八调制信号a8传输到第八比较器co8的第十五比较器输入端e81上；

优选地，第五调制信号a5、第六调制信号a6、第七调制信号a7和第八调制信号a8设计为模拟信号。

在本发明的一个改进方案中：

-将第五载波信号f5施加到第五比较器co5的第十比较器输入端e52上，所述第五载波信号由第五载波信号发生器cg5提供；

-将第六载波信号f6施加到第六比较器co6的第十二比较器输入端e62上，所述第六载波信号由第六载波信号发生器cg6提供；

-将第七载波信号f7施加到第七比较器co7的第十四比较器输入端e72上，所述第七载波信号由第七载波信号发生器cg7提供；

-将第八载波信号f8施加到第八比较器co8的第十六比较器输入端e82上，所述第八载波信号由第八载波信号发生器cg8提供。

再者本发明的改进方案优选包括：

-属于第五比较器co5的第五比较器输出端x5，所述第五比较器输出端设置用于输出第五门极-源极电压ts21；

-属于第六比较器co6的第六比较器输出端x6，所述第六比较器输出端设置用于输出第六门极-源极电压ts22；

-属于第七比较器co7的第七比较器输出端x7，所述第七比较器输出端设置用于输出第七门极-源极电压ts23；

-属于第八比较器co8的第八比较器输出端x8，所述第八比较器输出端设置用于输出第八门极-源极电压ts24；

在本发明的另一优选的实施形式中，在按照本发明的方法的整个执行时间期间或者至少在第五载波信号f5的多个周期的持续时间期间，一方面第五载波信号f5和第七载波信号f7是一致的以及另一方面第六载波信号f6和第八载波信号f8是一致的。

图6以示意图示出第三半导体开关控制器件tc3的优选实施形式以及其所属的输入信号和输出信号。所述从运算单元cx输出的并且用作第三半导体开关控制器件tc3的输入信号的第三开关控制信号ts3优选在第三半导体开关控制器件tc3内转换为调制信号，并且优选地，

-从第九调制信号输出端mo9将第九调制信号a9传输到第九比较器co9的第十七比较器输入端e91上；

-从第十调制信号输出端mo10将第十调制信号a10传输到第十比较器co10的第十九比较器输入端e101上；

-从第十一调制信号输出端mo11将第十一调制信号a11传输到第十一比较器co11的第二十一比较器输入端e111上；

-从第十二调制信号输出端mo12将第十二调制信号a12传输到第十二比较器co12的第二十三比较器输入端e121上；

优选地，第九调制信号a9、第十调制信号a10、第十一调制信号a11和第十二调制信号a12设计为模拟信号。

在本发明的一个改进方案中：

-将第九载波信号f9施加到第九比较器co9的第十八比较器输入端e92上，所述第九载波信号由第九载波信号发生器cg9提供；

-将第十载波信号f10施加到第十比较器co10的第二十比较器输入端e102上，所述第十载波信号由第十载波信号发生器cg10提供；

-将第十一载波信号f11施加到第十一比较器co11的第二十二比较器输入端e112上，所述第十一载波信号由第十一载波信号发生器cg11提供；

-将第十二载波信号f12施加到第十二比较器co12的第二十四比较器输入端e122上，所述第十二载波信号由第十二载波信号发生器cg12提供。

再者本发明的改进方案优选包括：

-属于第九比较器co9的第九比较器输出端x9，所述第九比较器输出端设置用于输出第九门极-源极电压ts31；

-属于第十比较器co10的第十比较器输出端x10，所述第十比较器输出端设置用于输出第十门极-源极电压ts32；

-属于第十一比较器co11的第十一比较器输出端x11，所述第十一比较器输出端设置用于输出第十一门极-源极电压ts33；

-属于第十二比较器co12的第十二比较器输出端x12，所述第十二比较器输出端设置用于输出第十二门极-源极电压ts34；

在本发明的另一优选的实施形式中，在按照本发明的方法的整个执行时间期间或者至少在第九载波信号f9的多个周期的持续时间期间，一方面第九载波信号f9和第十一载波信号f11是一致的以及另一方面第十载波信号f10和第十二载波信号f12是一致的。

载波信号和调制信号之间的相互作用可以根据在图7中示出的三个示意图表7a至7c(它们示出示例性的时间信号曲线)非常直观地阐明。在图表7a、7b和7c中的时间函数的图示示出相同的横轴，该横轴从时间点tp0开始到时间点tp9结束具有等距的时间步长。

在图7的图表7a中，根据例子、即根据状态曲线sl1示出调节装置dut的两个状态变化。在时间点tp1和时间点tp2之间，调节装置dut发生从第一状态st1到第三状态st3的第一状态变化。紧接着，在时间点tp7和时间点tp8之间发生第二状态变化，即从第三状态st3到第一状态st1。

调节装置dut的状态变化例如存在于如下的时间点，在这些时间点上由调节装置dut引起第一仿真电流is1的电流方向变化。因为在上述例子中，第一状态st1表明第一仿真电流is1的第一电流方向以及第三状态st3表明第一仿真电流is1的与第一电流方向相反的电流方向，特别是图表7a示出，在调节装置dut方面在时间点tp1和时间点tp2之间促使第一仿真电流is1的第一电流方向变化，并且此外在时间点tp7和时间点tp8之间促使第一仿真电流is1的第二电流方向变化。在图表7a中短时间地在从st1向st3或从st3向st1的状态变化过程中经过调节装置dut的第二状态st2(其例如可以反映第一仿真电流is1的中断)。在此，所述作为矩形曲线示出的两种状态变化的曲线是一种理想化的近似，亦即在时间轴的相应高的分辨率的情况下在实践中状态曲线sl1不是矩形曲线而是状态曲线sl1的上升沿和下降沿(具有有限正斜率或有限负斜率)。

在图7的图表7b中与图表7a中的时间轴相同的时间轴表示为横轴。参考图表7a在图表7b中示出，调节装置dut的已经描述的状态变化导致第一调制信号a1和第二调制信号a2的改变。

图7的图表7b示出第一载波信号f1和第二载波信号f2的特别优选的设计方案、即所谓的三角信号。用虚线的三角信号所示出的第一载波信号f1和用实线的三角信号示出的第二载波信号f2优选关于时间轴ltu成镜像。在图表7b中的时间轴ltu标记为具有点划线的横轴。时间轴ltu在图表7b中在参考电压uref处与纵轴相交。在图表7b的纵轴上在一侧标记最大电压umax(其大于参考电压uref)，并且在另一侧标记最小电压umin(其小于参考电压uref)。因此适用：umax>uref>umin。

如果——例如在图表7b中示出的实施例中——参考电压uref分配有n伏的电压值，那么时间轴ltu示出在n伏电压水平上的电压界限。假如——如优选地——n＝null，那么时间轴ltu就互相划分成负电压范围和正电压范围，亦即在具有参考电压uref＝0伏的例子中适用：第一载波信号f1配设给正电压范围并且第二载波信号f2配设给负电压范围。

优选地，第一载波信号f1的与时间相关的第一瞬时电压值在参考电压uref和最大电压umax之间振荡，其中适用：uref<第一瞬时电压值<umax。

此外优选的，第二载波信号f2的与时间相关的第二瞬时电压值在参考电压uref和最小电压umin之间振荡，其中适用：umin<第二瞬时电压值<uref。

因为在本发明的优选的设计方案中第一调制信号a1与第二调制信号a2相同，所以相应的曲线a1、a2在图7的图表7b中互相覆盖地示出。

出于进一步简化图示的目的，在按照图表7b中的简图的实施例中不仅第一调制信号a1而且第二调制信号a2设计为矩形曲线，由此可以容易地描述实施例的以下信号相互作用。已经描述过，第一调制信号a1施加到第一比较器输入端e11上，并且第一载波信号f1施加到第二比较器输入端e12上，并且借助于第一比较器co1来执行第一调制信号a1与第一载波信号f1的比较，其中，在比较的过程中在第一比较器输出端x1上产生脉宽调制的第一门极-源极电压ts11并且该第一门极-源极电压施加到第一控制连接端g11上。

按照示出的实施例——与上面所述类似的——第二调制信号a2施加到第二比较器输入端e21上，并且第二载波信号f2施加到第四比较器输入端e22上，并且借助于第二比较器co2来执行第二调制信号a2与第二载波信号f2的比较，其中，在比较的过程中在第二比较器输出端x2上产生脉宽调制的第二门极-源极电压ts12并且将该第二门极-源极电压施加到第二控制连接端g12上。

优选地，必要时设有的其他比较器、特别是第三比较器co3和第四比较器co4以与第一比较器co1和第二比较器co2可相比拟的方式运行。原则上可规定，每一个所提到的比较器将一个相应适配的调制信号和一个相应适配的载波信号配设给相应的输入端上，其中可选择地能规定，每个调制信号和每个载波信号具有各一个不同的和借助于模型代码可定义或者定义的信号曲线。然而按照本发明优选的实施形式规定，第一半导体开关控制器件tc1的不同比较器的预定的输入端施加有相同的调制信号和/或相同的载波信号。因此在本发明的另一设计方案中规定，为了施加第一半导体开关控制器件tc1一方面第一调制信号a1、第二调制信号a2、第三调制信号a3和第四调制信号a4是相同的，并且另一方面第一载波信号f1与第三载波信号f3一致以及第二载波信号f2与第四载波信号f4一致。按数学表达，优选在第一载波信号f1的多个周期的时间段内对于本发明的上述设计方案适用如下等式：

a1＝a2＝a3＝a4

f1＝f3

f2＝f4。

在本发明的上述——和在图7中阐明的——设计方案中优选所述在参考电压uref上延伸的时间轴ltu形成镜像轴(对此见图表7b)。在此，第一载波信号f1和第三载波信号f3在时间轴ltu和最大电压umax之间振荡，其中适用f1＝f3，并且第二载波信号f2和第四载波信号f4在时间轴ltu和最小电压umin之间振荡，其中适用f2＝f4。第一载波信号f1和第三载波信号f3关于由时间轴ltu形成的镜像轴的镜像由此在示出的时间轴ltu的下面产生这两个上述载波信号f1、f3的镜像图，即以第二载波信号f2和第四载波信号f4的形状。

在按照图表7b示出的实施例中，基本上同步于在图表7a中示出的第一电流方向变化，即同步于从调节装置dut的第一状态st1到第三状态st3的第一状态过渡，实施不仅第一载波信号f1而且第二载波信号f2的第一反周期(antizyklisch)的斜率符号变化。名称“反周期的斜率符号变化”以下参考图7进行解释。在没有调节装置dut的状态变化的情况下(例如在图表7a中没有状态曲线sl1的上升沿/下降沿的情况下)存在第一载波信号f1的周期反复的“正常周期”，其中第一载波信号f1周期性地在最大电压umax和参考电压uref之间振荡并且第一载波信号f1的斜率在达到最大电压umax时和在达到参考电压uref时分别实施一次符号变化。

在调节装置dut的状态变化的时间点，即——如在图7中示出的——在状态曲线sl1的上升沿和下降沿的时间点上，在图表7b的实施例中第一载波信号f1的“正常周期”如此中断，使得基本上同步于相应的状态变化(状态曲线sl1的上升沿/下降沿)进行第一载波信号f1的斜率的符号变化，其中优选借助于第一载波信号发生器cg1来实施符号变化，其中对此特别优选给第一载波信号发生器cg1例如借助于运算单元cx提供相应的触发信号以用于触发第一载波信号f1的斜率的符号变化。

以类似的方式在示出的实施例中影响第二载波信号f2：在调节装置dut的状态变化的时间点，即——如在图7中示出的——在状态曲线sl1的上升沿和下降沿的时间点上，在图表7b的实施例中第二载波信号f2的“正常周期”如此中断，使得基本上同步于相应的状态变化(状态曲线sl1的上升沿/下降沿)进行第二载波信号f2的斜率的符号变化，其中优选借助于第二载波信号发生器cg2来实施符号变化，其中对此特别优选给第二载波信号发生器cg2例如借助于运算单元cx提供相应的触发信号以用于触发第二载波信号f2的斜率的符号变化。

优选地，类似或者相同于第一载波信号f1的上述影响来处理第三载波信号f3并且类似或者相同于第二载波信号f2的上述影响来处理第四载波信号f4。

由调节装置dut的状态变化——例如由第一仿真电流is1的电流方向变化——可触发的或者触发的(亦即在前两段中描述的)

-第一载波信号f1的斜率的符号变化和

-第二载波信号f2的斜率的符号变化和，优选地

-第三载波信号f3的斜率的符号变化和

-第四载波信号f4的斜率的符号变化的优点之一在于，第一仿真电流is1的相应数值紧接在状态变化后比在“正常周期”中不阶跃地改变(正常周期存在于载波信号周期中，其中不实施调节装置dut的状态变化)，亦即，相比于应用在没有以上描述的符号变化时所设计的载波信号，有利地在控制第一仿真电流is1时避免或者至少减少暂态的平衡过程。

应该注意的是，基于本发明在图表7b中所示出的实施例，其中第一调制信号a1和第二调制信号a2一方面是一致的并且另一方面设计为矩形信号，但不应得出如下结论，即对于本发明所使用的调制信号总是设计为互相覆盖的矩形信号。换而言之在其他的实施例中规定，借助于模型代码来个别地适配一个或多个或所有的调制信号并且由此提供用于半导体开关控制器件tc1、tc2、tc3的比较器的相应适配的模拟或数字调制信号。

基于对图表7a和7b的上述描述以下根据图表7c来描述本发明的其他实施形式。

在本发明的一个实施形式中，

-第一调制信号a1与第一载波信号f1经由第一比较器co1的比较结果，

-第二调制信号a2与第二载波信号f2经由第二比较器co2的比较结果，

-第三调制信号a3与第三载波信号f3经由第三比较器co3的比较结果，以及

-第四调制信号a4与第四载波信号f4经由第四比较器co4的比较结果用于提供第一门极-源极电压ts11、第二门极-源极电压ts12、第三门极-源极电压ts13和第四门极-源极电压ts14。

每一个所提到的门极-源极电压ts11、ts12、ts13、ts14配设有一个预定的数值范围，所述数值范围优选由相应的(未由图示出的)比较器电源电压来影响。

第一门极-源极电压ts11分别根据对第一比较器co1的操控要么高于要么低于配设给第一门极-源极电压的预定的第一中心电压t11n。

第二门极-源极电压ts12分别根据对第二比较器co2的操控要么高于要么低于配设给第二门极-源极电压的预定的第二中心电压t12n。

第三门极-源极电压ts13分别根据对第三比较器co3的操控要么高于要么低于配设给第三门极-源极电压的预定的第三中心电压t13n。

第四门极-源极电压ts14分别根据对第四比较器co4的操控要么高于要么低于配设给第四门极-源极电压的预定的第四中心电压t14n。

图表7c的纵轴不应如此理解，即，第一、第二、第三、第四中心电压t11n、t12n、t13n、14n具有分别不同的数值。原则上各实施例可以实现，在实施例中所提到的四个中心电压t11n、t12n、t13n、14n互相不同。在本发明一个优选的改进方案中规定，所述四个中心电压t11n、t12n、t13n、14n是相同的，并且由此在上述改进方案中适用：t11n＝t12n＝t13n＝t14n。

综观图2、3、4和7更清晰的是，例如在tp0至tp9之间的每个时间点上，时间上可变的门极-源极电压ts11、ts12、ts13、ts14出于第一仿真电流is1的数值或方向变化的目的施加到相应配设的半导体开关t11、t12、t13、t14上。在此，根据半导体开关t11、t12、t13、t14的设计形式(即例如一方面所述半导体开关是所谓的耗尽型场效应晶体管(例如depletion-mosfets)还是所谓的增强型场效应晶体管(例如enhancement-mosfets)，或者在另一方面所述半导体开关是所谓的p沟道场效应晶体管还是n沟道场效应晶体管)提前确定，相应配设的门极-源极电压ts11、ts12、ts13、ts14的高于相应的中心电压t11n、t12n、t13n、t14n的电平是打开还是关闭相应的半导体开关t11、t12、t13、t14。

优选地规定，所述第一调整器件s1的第一、第二、第三和第四半导体开关t11、t12、t13、t13如此同样地设计，使得上述四个半导体开关因此统一按照类型是相同的耗尽型场效应晶体管或者统一按照类型是相同的增强型场效应晶体管。以可相比拟的方式优选规定，所述第一调整器件s1的第一、第二、第三和第四半导体开关t11、t12、t13、t13如此同样地设计，使得上述四个半导体开关因此统一按照类型是相同的p沟道场效应晶体管或者统一按照类型是相同的n沟道场效应晶体管。特别优选地，第二调整器件s2和第三调整器件s3也分别以按照类型相同的半导体开关(如优选在第一调整器件s1中所应用的半导体开关)构建。

根据按照本发明的仿真装置hx的另一优选实施形式规定，仿真装置hx为了影响第一仿真电流is1除了第一调整器件s1以外具有第二调整器件s2和第三调整器件s3，其中

-第一调整器件s1设置用于由第一半导体开关控制器件tc1控制，

-第二调整器件s2设置用于由第二半导体开关控制器件tc2控制，

-第三调整器件s3设置用于由第三半导体开关控制器件tc3控制，

并且其中，

-第一半导体开关控制器件tc1包括至少一个第一载波信号发生器cg1以用于提供居中对齐的周期性的第一载波信号f1，以及

-第二半导体开关控制器件tc2包括至少一个第五载波信号发生器cg5以用于提供居中对齐的周期性的第五载波信号f5，以及

-第三半导体开关控制器件tc3包括至少一个第九载波信号发生器cg9以用于提供居中对齐的周期性的第九载波信号f9，

并且其中，第一载波信号f1、第五载波信号f5和第九载波信号f9在第一载波信号f1的多个周期的时间窗中一方面分别设计为具有相同周期持续时间的三角信号，并且另一方面在时间窗中互相相位偏移。

令人惊讶地，测量显示，第一载波信号f1、第五载波信号f5和第九载波信号f9的所描述的相移在提到的时间窗中在有意地减少或避免第一调整器件输出端out1上和/或在第二调整器件输出端out2上和/或在第三调整器件输出端out3上的不希望的暂态平衡电流方面起到积极的作用，这最终有助于例如第一仿真电流is1的接近实际的仿真。

在按照本发明的仿真装置hx的上述实施形式的一个改进方案中，在最后所提到的时间窗中一方面在第一载波信号f1和第五载波信号f5之间的相移量是第一载波信号f1的周期持续时间的三分之一，并且另一方面在第五载波信号f5和第九载波信号f9之间的相移量是第一载波信号f1的周期持续时间的三分之一。特别优选在上述改进方案中规定，在相移方面在第一载波信号f1之后首先接着第五载波信号f5并且之后接着第九载波信号f9。并且第一载波信号f1的周期持续时间等于第五载波信号f5的周期持续时间并且等于第九载波信号f9的周期持续时间，即对于相应的载波信号相应的周期持续时间tfn(其中n＝数字)适用：tf1＝tf5＝tf9。

在调节装置dut的状态变化的时间点上载波信号f1、f2至f12的影响可以根据在图8中所示的三种示意图表8a至8c(它们示出示例性的时间信号曲线)直观地来阐明。在图表8a、8b和8c中的时间函数的图示示出相同的横轴，该横轴从时间点tp0开始到时间点tp9结束具有等距的时间步长。图8的图表8a内容上相同于图7的图表7a，不过在图8中重新设置，以便更好地阐明在图表8a中示出的状态变化与在图表8b中示出的载波信号的相应影响在时间上的关系。图表8c(其包含与图表7b中相同的数据)包含有图表8b的信息的部分数量。

图8阐明按照本发明的仿真装置hx的另一优选设计方案，其中，在第一载波信号f1的多个周期的时间窗中对于所有——在图8中标记的——载波信号f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8、f9、f10、f11、f12设有一样长的周期持续时间，并且

-第一载波信号f1和第五载波信号f5之间的相移在正时间方向上是第一载波信号f1的周期持续时间的三分之一，并且

-第五载波信号f5和第九载波信号f9之间的相移在正时间方向上是第一载波信号f1的周期持续时间的三分之一。

在此在上述时间窗中适用：

-第一载波信号f1与第三载波信号f3相同，并且

-第五载波信号f5与第七载波信号f7相同，并且

-第九载波信号f9与第十一载波信号f11相同，并且

-具有附图标记f1、f3、f5、f7、f9、f11的载波信号在共同的参考电压uref(其是具有附图标记f1、f3、f5、f7、f9、f11的载波信号的按照电压的最小值)和最大电压umax(其是具有附图标记f1、f3、f5、f7、f9、f11的载波信号的按照电压的最大值)之间振荡。

在上述时间窗中，

-在第二载波信号f2和第六载波信号f6之间的相移在正时间方向上是第一载波信号f1的周期持续时间的三分之一，并且

-在第六载波信号f6和第十载波信号f10之间的相移在正时间方向上是第一载波信号f1的周期持续时间的三分之一，并且

-第二载波信号f2与第四载波信号f4相同，并且

-第六载波信号f6与第八载波信号f8相同，并且

-第十载波信号f10与第十二载波信号f12相同，并且

-具有附图标记f2、f4、f6、f8、f10、f12的载波信号在共同的参考电压uref(其是具有附图标记f2、f4、f6、f8、f10、f12的载波信号的按照电压的最大值)和最小电压umin(其是具有附图标记f2、f4、f6、f8、f10、f12的载波信号的按照电压的最小值)之间振荡。根据借助于图8的图表8b所阐明的按照本发明的仿真装置hx优选的设计方案，在上述时间窗中形象地表示:

-通过对第一载波信号f1和第三载波信号f3的相同函数曲线关于时间轴ltu进行镜像构成镜像的第二载波信号f2和第四载波信号f4的相同函数曲线，并且

-通过对第五载波信号f5和第七载波信号f7的相同函数曲线关于时间轴ltu进行镜像构成镜像的第六载波信号f6和第八载波信号f8的相同函数曲线，并且

-通过对第九载波信号f9和第十一载波信号f11的相同函数曲线关于时间轴ltu进行镜像构成镜像的第十载波信号f10和第十二载波信号f12的相同函数曲线。

在按照本发明的仿真装置hx的另一优选设计方案中，第一载波信号发生器cg1、第五载波信号发生器cg5和第九载波信号发生器cg9设立和设置用于在发生从第二dut运行状态到第一dut运行状态的变化或者与此相反的变化的状态变化时间点，借助于第一载波信号发生器cg1进行第一载波信号f1的斜率的符号变化，并且借助于第五载波信号发生器cg5进行第五载波信号f5的斜率的符号变化，并且借助于第九载波信号发生器cg9进行第九载波信号f9的斜率的符号变化。

状态变化时间点例如是第一仿真电流is1的电流方向逆转的时间点。

如果规定如下的本发明的设计方案，所述设计方案以上面所述的方式包括直到具有附图标记f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8、f9、f10、f11、f12的十二个载波信号，那么优选，所有分别由该设计方案所包括的载波信号在发生从第二dut运行状态到第一dut运行状态的变化或者与此相反的变化的状态变化时间点，借助于相应的具有附图标记cg1、cg2、cg3、cg4、cg5、cg6、cg7、cg8、cg9、cg10、cg11、cg12的载波信号发生器进行相应的具有附图标记f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8、f9、f10、f11、f12的载波信号的斜率的符号变化。

申请人的实际尝试显示，不希望的叠加于第一仿真电流is1的纹波电流(英语：ripplecurrent)、例如在多种应用情况中叠加具有确定的高次谐波的第一仿真电流is1的时间上可变的电流有利地借助于本发明或者本发明所描述的设计方案之一可减少。所述纹波电流原则上可以在此所描述的多电平变换器中根据它们可能的不同的控制方法出现相对而言更强或者更少的设计中。

本发明的教导、特别是关于图表7b和图表8b的上述描述段落示出以下途径，即，利用相对而言简单的器件或者方法步骤来减少特别是由第一调整器件s1的第一多电平变换器上的切换过程和/或由第二调整器件s2的第二多电平变换器上的切换过程和/或由第三调整器件s3的第三多电平变换器上的切换过程所引起的纹波电流。

上述优选的实施形式的一个有利的改进方案(其特别是参照权利要求12或13)，其特征在于以下其他特征的组合：

-第一绕组电流iw1由属于第一调整器件s1的第一变换器输出端m1可传输到第一电感元件l1，以及

-第二绕组电流iw2由属于第二调整器件s2的第二变换器输出端m2可传输到第二电感元件l2，以及

-第三绕组电流iw3由属于第三调整器件s3的第三变换器输出端m3可传输到第三电感元件l3，以及

-第一电感元件l1具有第一铁磁芯fe1以用于提供第一绕组电流iw1和第三绕组电流iw3的磁场的磁耦合，以及

-第二电感元件l2具有第二铁磁芯fe2以用于提供第一绕组电流iw1和第二绕组电流iw2的磁场的磁耦合，以及

-第三电感元件l3具有第三铁磁芯fe3以用于提供第二绕组电流iw2和第三绕组电流iw3的磁场的磁耦合。

在上述优选的改进方案中成对地设置在相应的铁磁芯fe1、fe2、fe3上的绕组优选如此设置，使得在所配设的铁磁芯上的绕组对的磁通量的相应的直流部分尽可能很大程度地互相抵消。在图9中示出的分别成对设置在所配设的铁磁芯上的绕组优选有助于在纹波电流(所述纹波电流叠加第一绕组电流iw1和第二绕组电流iw2和第三绕组电流iw3)方面减少有效的瞬态电感。由此可实现按照本发明的仿真装置hx的相对而言较高的动态性，或者说第一仿真电流is1相对而言更快的数值或方向的变化，这相当于在高度动态的仿真情形中的另一优点。图9在按照图表9a的高度示意化的图示中和在按照图表9b的相对而言详细化的图示中示出同一电路设备。图表9b示出一种瞬间照，其中在所示出的瞬间中磁通密度沿着以bx标记的箭头方向延伸并且技术上的电流方向在所示的瞬间具有按照以arw标记的箭头的方向。

在按照本发明的仿真装置hx的一个优选的应用中，仿真装置作为所谓的“硬件在环仿真装置”使用。模型变量的计算借助于模型代码在此优选实时地实现。

总而言之，本发明或者本发明的实施形式、本发明的设计方案、本发明的应用等的优点在于，相比于在没有本发明的情况下所可能的仿真结果能够提供改善的仿真结果。