开关驱动装置的制作方法

本发明涉及用于彼此并联连接的开关的驱动装置。

背景技术：

例如，日本专利申请公开号2007-11087公开了这种用于驱动彼此并联连接的开关的驱动装置。

技术实现要素：

开关的温度升高可能导致开关的导通电阻增加。出于此原因，并联连接的开关中特定开关的切换操作频率增加导致所述特定开关的温度升高，从而导致所述特定开关的传导损耗基于其导通电阻而增加。因此，对于驱动彼此并联连接的开关存在改进的余地。

鉴于上述情况，本发明的示例性方面寻求提供用于彼此并联连接的开关的驱动装置，所述驱动装置各自能够防止并联连接的开关中的指定开关的传导损耗的增加。

根据本发明的第一示例性方面，提供了一种用于彼此并联连接的多个开关的驱动装置。所述驱动装置包括：多个驱动器，所述多个驱动器被配置为导通或断开所述各个开关；以及温度获取器，所述温度获取器被配置为获取与所述开关中的至少一个开关的温度相关的温度参数的值。所述驱动装置包括选择器，所述选择器被配置为选择所述开关中的至少一个开关作为至少一个驱动目标开关。所述驱动装置包括驱动控制器，所述驱动控制器被配置为使所述驱动器中的至少一个在预先确定的导通期间导通所述至少一个驱动目标开关，并且此后在每个目标切换周期中断开所述至少一个驱动目标开关。所述目标切换周期、例如为目标切换频率被定义为参考切换周期与所选择的至少一个目标开关的数量的乘积。所述选择器被配置为根据所述温度参数的值来调整所选择的至少一个驱动目标开关的数量。

在本发明的第二示例性实施例中，所述驱动器包括至少第一和第二驱动器，所述选择器被配置为选择所述开关中的第一开关和第二开关作为构成所述至少一个驱动目标开关的第一和第二驱动目标开关。所述驱动控制器被配置为使所述第一驱动器在作为所述导通期间的预先确定的第一导通期间导通所述第一驱动目标开关，并且此后在每个目标切换周期中断开所述第一驱动目标开关。所述驱动控制器还被配置为使所述第二驱动器在作为所述导通期间的预先确定的第二导通期间导通所述第二驱动目标开关，并且此后在每个目标切换周期中断开所述第二驱动目标开关，同时所述第一驱动目标开关的所述第一导通期间与所述第二驱动目标开关的所述第二导通期间不重叠。

本发明的第一和第二示例性方面各自的选择器根据所述温度参数的值来调整所选择的至少一个驱动目标开关的数量。

这防止了所述开关中的特定开关被集中导通或断开，由此抑制特定开关的温度升高，从而抑制特定开关的导通电阻的增加。这因此导致所述开关的传导损耗降低。

在本发明的第三示例性方面中，所述选择器被配置为判定所述温度参数的值是否高于温度阈值，并且基于在判定有所述温度参数的值高于所述温度阈值时，增加所述选择的至少一个驱动目标开关的数量。

所选择的至少一个驱动目标开关的数量的增加导致所选择的至少一个驱动目标开关的温度降低，从而导致从所述至少一个驱动目标开关产生的传导损耗的减小。

在本发明的第四示例性方面中，所述选择器被配置为判定所述温度参数的值是否低于参考温度，所述参考温度被设定为低于所述温度阈值，并且当判定为所述温度参数的值等于或小于所述参考温度时，减少所述选择的至少一个驱动目标开关的数量。

所选择的至少一个驱动目标开关的数量的减少导致从所述开关产生的传导损耗的减小。

在本发明的第五示例性方面中，所述开关包括彼此并联连接的至少第一、第二、第三和第四开关，并且所述至少第一、第二、第三和第四开关被分成具有所述第一和第二开关的第一组以及具有所述第三和第四开关的第二组。所述驱动器包括至少第一、第二、第三和第四驱动器。所述选择器被配置成在所述选择的至少一个驱动目标开关的数量已经达到上限时基于判定有所述温度参数的值高于所述温度阈值而选择所述第一组的所述第一和第二开关作为第一和第二驱动目标开关、以及所述第二组的所述第三和第四开关作为第三和第四驱动目标开关，所述第一至第四驱动目标开关构成所述至少一个驱动目标开关。所述目标切换周期被定义为所述参考切换周期与所述第一和第二组中每个组中所选择的开关数量的乘积。所述驱动控制器被配置为：

(1)使所述第一和第二驱动器中的每一个在作为所述导通期间的所述第一和第二导通期间中的相应一个导通期间导通所述第一和第二驱动目标开关中的相应一个，并且此后在每个目标切换周期中断开所述第一和第二驱动目标开关中的相应一个

(2)使所述第三和第四驱动器中的每一个在作为所述导通期间的预先确定的第三和第四导通期间中的相应一个导通期间导通所述第三和第四驱动目标开关中的相应一个，并且此后在每个目标切换周期中断开所述第三和第四驱动目标开关中的相应一个，从而使所述第一组的所述第一和第二导通期间中的每一个与所述第二组的所述第三和第四导通期间中的每一个不重叠。

该配置使得预先确定的电流能够被分配以流过第一组中的第一开关和第二开关两者，并且使得所述预先确定的电流能够被分配以流过第二组中的第三开关和第四开关两者。与同心地流过第一至第四开关中的每一个的预先确定的电流的水平相比，这减少了流过第一至第四开关中的每一个的所分配电流的水平。因此，这使第一开关至第四开关中的每一个的温度降低至等于或小于所述温度阈值，从而减小了从第一开关至第四开关中的每一个产生的传导损耗。另外，与所有的第一至第四开关在每个目标切换周期中同时导通或断开的比较结构相比，第五示例性方面导致开关损耗的减小。

在本发明的第六示例性方面中，彼此不同的多个温度范围被定义为判定温度范围。所述选择器被配置为：

(1)周期性地执行判定任务，所述判定任务判定所述温度参数的值属于的所述判定温度范围之一

(2)判定在当前判定任务中判定的所述温度参数值所属于的一个判定温度范围是否高于在前一判定任务中判定的所述温度参数值所属于的一个判定温度范围

(3)基于判定在当前判定任务中判定的所述温度参数值所属于的一个判定温度范围高于在前一判定任务中判定的所述温度参数值所属于的一个判定温度范围，增加所述选择的至少一个驱动目标开关的数量

(4)基于判定出在当前判定任务中判定的所述温度参数值所属于的一个判定温度范围低于在前一判定任务中判定的所述第一和第二开关之一的温度所属于的一个判定温度范围，减少所述选择的至少一个驱动目标开关的数量。

这样取决于在当前判定任务中判定的所述判定温度范围中所述温度参数所属于的一个判定温度范围是否高于在前一判定任务中判定的所述判定温度范围中所述温度参数所属于的一个判定温度范围而增加或减少所述选择的至少一个驱动目标开关的数量。这防止了所述开关中的特定开关被集中导通或断开，由此抑制特定开关的温度升高，从而抑制特定开关的导通电阻的增加。这因此导致所述开关的传导损耗降低。

在本发明的第七示例性方面中，所述开关包括彼此并联连接的至少第一、第二、第三和第四开关，并且所述至少第一、第二、第三和第四开关被分成具有所述第一和第二开关的第一组以及具有所述第三和第四开关的第二组。所述驱动器包括至少第一驱动器、第二驱动器、第三驱动器、以及第四驱动器，并且所述判定温度范围中的最高温度范围的上限被定义为所述温度阈值。

所述选择器被配置成基于判定为所述温度参数的值高于所述温度阈值，选择所述第一组的所述第一和第二开关作为第一和第二驱动目标开关、以及所述第二组的所述第三和第四开关作为第三和第四驱动目标开关。所述第一至第四驱动目标开关构成所述至少一个驱动目标开关，并且所述目标切换周期被定义为所述参考切换周期与所述第一和第二组中每个组中所选择的开关数量的乘积。

所述驱动控制器被配置为：

(1)使所述第一和第二驱动器中的每一个在作为所述导通期间的所述第一和第二导通期间中的相应一个导通期间导通所述第一和第二驱动目标开关中的相应一个，并且此后在每个目标切换周期中断开所述第一和第二驱动目标开关中的相应一个

(2)使所述第三和第四驱动器中的每一个在作为所述导通期间的预先确定的第三和第四导通期间中的相应一个导通期间导通所述第三和第四驱动目标开关中的相应一个，并且此后在每个目标切换周期中断开所述第三和第四驱动目标开关中的相应一个，同时所述第一组的所述第一和第二导通期间中的每一个与所述第二组的所述第三和第四导通期间中的每一个不重叠。

该配置使得预先确定的电流能够被分配以流过第一组中的第一开关和第二开关两者，并且使得所述预先确定的电流能够被分配以流过第二组中的第三开关和第四开关两者。与集中地流过第一至第四开关中的每一个的预先确定的电流的水平相比，这减少了流过第一至第四开关中的每一个的所分配电流的水平。因此，这使第一开关至第四开关中的每一个的温度降低至等于或小于所述温度阈值，从而减小了第一开关至第四开关中的每一个的传导损耗。另外，与所有的第一至第四开关在每个目标切换周期中同时导通或断开的比较结构相比，第七示例性方面导致开关损耗的减小。

根据本发明的第八示例性方面的驱动装置进一步包括：多个供电电路，所述多个供电电路用于向相应的驱动器供应电力；以及供电控制器，所述供电控制器被配置为使所述供电电路中的至少一个仅向与所述至少一个驱动目标开关相对应的所述驱动器中的至少一个供电。所述驱动控制器被配置为使所述驱动器中的所述至少一个驱动器导通或断开所述对应的至少一个驱动目标开关，所述电力被从所述供电电路中的所述至少一个供电电路供应到所述至少一个驱动器。

如果所有的供电电路向相应的驱动器供应电力，同时所述开关中的至少一个未被选择为所述至少一个驱动目标开关，则与未被选择的开关相对应的未被选择的驱动器的备用电力将被浪费。

从这个观点出发，根据第八示例性方面的供电控制器被配置为使所述供电电路中的至少一个仅向与所述至少一个驱动目标开关相对应的所述驱动器中的至少一个供电。因此，这种配置在抑制所述至少一个驱动目标开关的温度升高的同时导致驱动器的较低的电力消耗。

鉴于以下结合附图的描述，将进一步理解本发明的各个方面的以上和/或其他特征、和/或优点。本发明的各个方面可以在适用的情况下包括和/或排除不同的特征、和/或优点。另外，在适用的情况下，本发明的各个方面可以组合其他实施例的一个或多个特征。特定实施例的特征、和/或优点的描述不应被解释为限制其他实施例或权利要求。

附图说明

根据以下参照附图对实施例的描述，本发明的其他方面将变得清楚，在附图中：

图1是电路图，示意性地展示了根据本发明的第一实施例的电力转换系统的整体配置；

图2是流程图，示意性地展示了由图1中所示的控制器执行的驱动流程；

图3是时序图，示意性地展示了如何随时间推移驱动第一下臂开关；

图4是时序图，示意性地展示了如何随时间推移驱动第一和第二下臂开关；

图5是时序图，示意性地展示了如何随时间推移驱动第一至第三下臂开关；

图6是时序图，示意性地展示了如何随时间推移驱动第一至第四下臂开关；

图7是时序图，示意性地展示了如何随时间推移驱动第一组的第一和第二下臂开关以及第二组的第三和第四下臂开关；

图8是曲线图，示意性地展示了流过igbt的集电极电流与igbt上的集电极-发射极间电压的关系的示例；

图9是流程图，示意性地展示了根据本发明的第二实施例的由电力转换系统的控制器执行的驱动流程；并且

图10是时序图，示意性地展示了根据每个实施例的修改如何随时间推移驱动第一组的第一和第二下臂开关、第二组的第三和第四下臂开关、以及第五和第六下臂开关。

具体实施方式

下面参照附图描述了本发明的实施例。在这些实施例中，为了避免冗余的描述，省略或者简化了这些实施例之间的被指配了相同附图标记的相同部分。

首先，下面参照附图描述了根据本发明的第一实施例的包括驱动装置的电力转换系统cs。

参照图1，电力转换系统cs被安装在例如车辆中。电力转换系统cs包括作为升压转换器的示例的电压转换器10、以及用于控制升压转换器10的控制系统100。

升压转换器10被设计为例如斩波升压器，并且可操作用于将来自诸如电池的直流(dc)电源ps的输出电压升压并将经升高的电压输出到至少一个电负载el，例如逆变器。dc电源ps具有相反的正端子和负端子。

升压转换器10具有正输入端子cip、负输入端子cin、正输出端子cop、以及负输出端子con。例如，升压转换器10包括电感器(即电抗器11)和第一电容器12。电感器11具有相反的第一端和第二端，并且第一电容器12具有相对的第一电极和第二电极，即第一端和第二端。

电感器11的第一端经由正输入端子cip连接到dc电源ps的正端子。第一电容器12的第一电极连接到正输入端子cip，并且第一电容器12的第二电极经由负输入端子cin连接到dc电源ps的负端子。这导致第一电容器12并联连接到dc电源ps。

升压转换器10包括由第一至第四上臂开关s1p、s2p、s3p和s4p构成的第一并联连接组件10a1。升压转换器10还包括由第一至第四下臂开关s1n、s2n、s3n和s4n构成的第二并联连接组件10a2。

第一上臂开关s1p和第一下臂开关s1n彼此串联连接，并且第二上臂开关s2p和第二下臂开关s2n彼此串联连接。类似地，第三上臂开关s3p和第三下臂开关s3n彼此串联连接，并且第四上臂开关s4p和第四下臂开关s4n彼此串联连接。

升压转换器10还包括反向并联连接到相应的开关s1p、s2p、s3p、s4p、s1n、s2n、s3n和s4n的续流二极管或飞轮二极管d1p、d2p、d3p、d4p、d1n、d2n、d3n和d4n。

例如，第一实施例使用作为半导体开关的示例的igbt来作为上臂开关和下臂开关s1p、s2p、s3p、s4p、s1n、s2n、s3n和s4n。还可以使用mosfet或双极型晶体管作为上臂开关和下臂开关s1p、s2p、s3p、s4p、s1n、s2n、s3n、s4n。如果单独使用mosfet作为上臂开关和下臂开关s1p、s2p、s3p、s4p、s1n、s2n、s3n、s4n，则mosfet的固有二极管可以用作飞轮二极管。

第一上臂开关s1p与第一下臂开关s1n之间的连接点以及第二上臂开关s2p与第二上臂开关s2n之间的连接点被连接到电感器11的第二端。类似地，第三上臂开关s3p与第三下臂开关s3n以及第四上臂开关s4p雨第四下臂开关s4n之间的连接点被连接到电感器11的第二端。

第一上臂开关s1p至第四上臂开关s4p的集电极被连接到升压转换器10的正输出端cop。第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n的发射极经由公共信号地线连接到升压转换器10的负输入端cin和负输出端con。

升压转换器10包括第二电容器13。第二电容器13具有相对的第一和第二电极，即第一和第二端。第二电容器13的第一端被连接到升压转换器10的正极输出端子cop，并且第二电容器13的第二端被连接到升压转换器10的负极输出端子con。也就是说，第二电容器13被并联连接到第一上臂和下臂开关对(s1p、s1n)，第二上臂和下臂开关对(s2p、s2n)、第三上臂和下臂开关对(s3p、s3n)、以及第四上臂和下臂开关对(s4p、s4n)。

所述至少一个电负载el被连接到升压转换器10的正输出端cop和负输出端con，使得由升压转换器10升压的电压被供应到所述至少一个电负载el。第一实施例使用逆变器作为电负载的示例；逆变器将由升压转换器10升压的dc电压转换成交流(ac)电压，并且将该ac电压输出到例如与其连接的未示出的电动机。基于ac电压来驱动未示出的电动机以输出扭矩。

控制系统100包括温度传感器20、输入电压传感器21、输出电压传感器22、以及控制器30。温度传感器20例如由温度敏感型二极管20a构成。例如，温度传感器20被布置成接近例如作为温度检测目标的第一下臂开关s1n。例如，开关s1p至s4n被安装到芯片上，并且温度传感器20也被安装到同一芯片上。

具体地，温度传感器20被配置为测量第一下臂开关s1n的温度，并且将表示所测温度的温度测量信号输出到稍后进行描述的第一驱动器。

输入电压传感器21被连接在第一电容器12的两端，以用作输入电压测量单元。具体地，输入电压传感器21可操作用于测量第一电容器12的第一和第二电极两端的电压作为到达升压转换器10的输入电压vin。输入电压传感器21被连接到控制器30，并且将所测量的输入电压vin输出到控制器30。

输出电压传感器22被连接在第二电容器13的两端，以用作输出电压测量单元。具体地，输出电压传感器22可操作用于测量第二电容器13的第一和第二电极两端的电压作为升压转换器10的输出电压vout。输出电压传感器22被连接到控制器30，并且将所测量的输出电压vout输出到控制器30。

控制器30被连接到输入电压传感器21和输出电压传感器22。控制器30接收由输入电压传感器21测量到的到达升压转换器10的输入电压vin、以及由输出电压传感器22测量到的升压转换器10的输出电压vout。

控制器30本质上由包括例如cpu、rom、ram和其他已知外围设备的至少一个微型计算机电路构成。控制器30的cpu运行存储在例如rom中的软件程序以执行各种任务和/或流程。具体地，控制器30的cpu运行存储在例如rom中的至少一个软件程序，以执行稍后进行描述的驱动流程，以便至少实现温度获取器30a、选择器30b、驱动控制器30c、以及供电控制器30d。

这些功能模块30a、30b、30c和30d可以各自由电子电路(如硬件单元)来实现，或者可以由包含许多逻辑电路的至少一个数字电路、至少一个模拟电路、或至少一个模拟和数字混合电路来实现。

控制器30在升压模式(即增压模式)下执行反馈控制任务，以执行第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n的导通-断开控制，同时保持第一上臂开关s1p至第四上臂开关s4p处于断开状态。升压模式下的该反馈控制任务使升压转换器10的输出电压vout跟随目标电压vtgt。

具体地，当控制升压转换器10在升压模式下操作时，控制器30根据输入电压vin、输出电压vout、以及目标电压vtgt判定为第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n中的每一个的占空因素(duty)或占空比(duty)。

第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n中的每一个的占空因数duty表示第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n中的相应一个的导通期间lon与每个参考切换周期的总期间lsw的比率；占空因数duty表达为lon/lsw。更具体地，控制器30随着目标电压vtgt的增大而增大第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n中的每一个的占空因数duty。

电力控制系统100还包括分别为第一、第二、第三和第四开关s1n、s2n、s3n和s4n提供的第一、第二、第三和第四驱动器41、42、43和44。第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n的控制端子(即，栅极)被连接到相应的第一驱动器41至第四驱动器44。第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n的控制端子(即，栅极)被连接到相应的第一驱动器41至第四驱动器44。由例如集成电路(ic)构成的第一驱动器41至第四驱动器44中的每一个被配置成基于从外部对其供应的电力来驱动。

电力控制系统100进一步包括第一至第四供电电路(psc)51、52、53和54，光电耦合器60，以及第一至第四变压器61、62、63和64。

各自由例如ic构成的第一至第四供电电路51至54被连接到控制器30。第一至第四变压器61到64中的每一个由初级线圈和次级线圈构成，所述次级线圈当初级线圈通电时磁耦合到初级线圈。第一至第四变压器61到64中的每一个的初级线圈被连接到第一到第四供电电路51到54中的相应一个。第一至第四变压器61到64中的每一个的次级线圈被连接到第一到第四驱动器41到44中的相应一个。

具体地，控制器30基于相应的第一至第四开关s1n、s2n、s3n和s4n的所判定的占空因数duty来生成用于相应的第一至第四下臂开关s1n、s2n、s3n和s4n的驱动信号d1、d2、d3和d4。然后，控制器30将驱动信号d1至d4发送到相应的第一到第四供电电路51到54。

第一到第四供电电路51到54中的每一个被连接到相应的一个恒压源cvs。

第一供电电路51被配置为根据从控制器30发送的驱动信号d1将基于相应的恒压源cvs的恒定电压供应到第一变压器61。第二供电电路52被配置为根据从控制器30发送的驱动信号d2将基于相应的恒压源cvs的恒定电压供应到第二变压器62。

第三供电电路53被配置为根据从控制器30发送的驱动信号d3将基于相应的恒压源cvs的恒定电压供应到第三变压器63。第四供电电路54被配置为根据从控制器30发送的驱动信号d4将基于相应的恒压源cvs的恒定电压供应到第四变压器64。

第一至第四变压器61至64中的每一个被配置为将恒定电压转换成用于第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n中的相应一个的预先确定的驱动电压，同时将相应的变压器与相应的下臂开关电隔离。然后，第一至第四变压器61至64中的每一个被配置为将驱动电压施加到第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n中的相应一个的控制端子(即，栅极)，从而驱动所述第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n中的相应一个。

也就是说，控制器30控制驱动信号d1至d4，以相应地控制第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n的导通-断开切换操作。

应当注意，如上所述，第一至第四变压器将升压转换器10和第一至第四驱动器61至64的组与控制器30和第一至第四供电电路51至54的组进行电隔离。

由于从直流电源ps供应的输入电压vin高于从每个恒压源cvs供应的恒定电压，所以升压转换器10和第一至第四驱动器61至64的组构成高压系统。出于相同的原因，控制器30和第一至第四供电电路51至54的组构成低压系统。换句话说，根据第一实施例的电力转换系统cs被配置成使得第一至第四变压器61至64使高压系统与低压系统彼此电隔离。

另外，根据第一实施例的温度传感器20例如被连接到第一驱动器41，使得温度传感器20被配置为将表示第一下臂开关s1n的所测温度的温度测量信号输出到第一驱动器41。

第一驱动器41被连接到作为电隔离设备的光电耦合器60，并且光电耦合器60被连接到控制器30。

具体地，第一驱动器41被配置为将表示第一下臂开关s1n的所测温度的测量信号的值转换成数字温度测量值。然后，第一驱动器41被配置为在将第一驱动器41与控制器30电隔离的同时，经由光电耦合器60将数字温度测量值传送到控制器30。也就是说，光电耦合器60用于在维持高压系统与低压系统之间的电隔离的同时在高压系统与低压系统之间传送数据。

当经由光电耦合器60接收到数字测温值时，控制器30获取数字温度测量值作为关于第一下臂开关s1n的温度信息，并且根据所述温度信息计算第一下臂开关s1n的开关温度tsw1作为表示第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n的温度的温度参数。

接着，下面参照图2描述了用于升压模式下的第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n的驱动流程。控制器30被编程用于在例如预先确定的时期内执行所述驱动流程。换句话说，控制器30用作以上阐述的温度获取器30a、选择器30b、驱动控制器30c、以及供电控制器30d，以执行所述驱动流程的以下操作。

当开始所述驱动流程时，在步骤s8中，控制器30例如用作温度获取器30a，以经由第一驱动器41和光电耦合器60获取表示第一下臂开关s1n的所测温度的数字温度测量值作为关于第一下臂开关s1n的温度信息。

接着，控制器30例如用作温度获取器30a，以根据所述温度信息计算第一下臂开关s1n的开关温度tsw1。

随后，在步骤s10中，控制器30例如用作选择器30b，以判定所计算出的开关温度tsw1是否等于或低于第一阈值tth1。应当注意，根据第一实施例，限定为从第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n的预先确定的的容许下限温度到第一阈值tth1(包括)的温度范围被设定为第一判定温度范围。所述容许下限温度表示如果第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n中的每一个的温度被维持为等于或高于容许下限温度，则第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n中的相应一个的可靠性被维持。

当判定为所计算的切换温度tsw1等于或低于第一阈值tth1时(步骤s10中为“是”)，控制器30判定为在当前驱动流程中计算出的切换温度tsw1属于第一判定温度范围。然后，驱动流程前进到步骤s11。

在步骤s11中，控制器30例如用作选择器30b，以从第一驱动器41至第四驱动器44选择第一驱动器41。然后，在步骤s11中，控制器30例如用作供电控制器30d，以使第一供电电路51仅向所选第一驱动器41提供恒定电压。这导致第一驱动器41被激活，从而选择第一下臂开关s1n被选择为驱动目标开关。

此后，控制器30例如用作驱动控制器30c，以经由第一供电电路51控制第一驱动器41，以在导通期间lon期间仅导通第一下臂开关s1n，并且在每个参考切换周期lsw中经过了导通期间lon之后断开第一下臂开关s1n(见图3)。

否则，当判定为所计算的开关温度tsw1高于第一阈值tth1时(步骤s10中为“否”)，在步骤s12中，控制器30例如用作选择器30b，以判定开关温度tsw1是否高于第一阈值tth1并且等于或低于第二阈值tth2；第二阈值tth2被设定为高于第一阈值tth1。应当注意，根据第一实施例，限定为从第一阈值tth1(不包括)到第二阈值tth2(包括)的温度范围被设定为第二判定温度范围；第二判定温度范围与第一判定温度范围相邻。

当判定为切换温度tsw1高于第一阈值tth1并且等于或低于第二阈值tth2时(步骤s12中为“是”)，控制器30判定为在当前驱动流程中计算出的切换温度tsw1属于第二判定温度范围。然后，驱动流程前进到步骤s13。

在步骤s13中，控制器30例如用作选择器30b，以从第一驱动器41至第四驱动器44选择第一驱动器41和第二驱动器42。然后，在步骤s13中，控制器30例如用作供电控制器30d，以使第一供电电路51和第二供电电路52仅向所选第一驱动器41和第二驱动器42提供恒定电压。这导致第一驱动器41和第二驱动器42被激活，从而选择第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n各自被选择为驱动目标开关。

具体地，在步骤s13中，控制器30例如用作驱动控制器30c，以经由第一供电电路51和第二供电电路52来控制第一驱动器41和第二驱动器42，以便

1.在驱动信号(即驱动脉冲d1)的导通期间lon期间导通第一下臂开关s1n，并且在表达为(2×lsw)的每两个参考切换周期经过导通期间lon之后断开第一下臂开关s1n(见图4)

2.在驱动脉冲d2的导通期间lon期间导通第二下臂开关s2n，并且在每两个切换周期(2×lsw)经过导通期间lon之后断开第二下臂开关s2n，同时在每个驱动脉冲d1的导通开始定时和与相应的驱动脉冲d1相邻的驱动脉冲d2的导通开始定时之间保持一个参考切换周期lsw(见图4)

换句话说，控制器30每两个参考切换周期(2×lsw)交替导通第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n，使得第一下臂开关s1n的导通期间与第二下臂开关s2n的导通期间不重叠。

否则，当判定为开关温度tsw1高于第二阈值tth2时(步骤s12中为“否”)，在步骤s14中，控制器30例如用作选择器30b，以判定开关温度tsw1是否高于第二阈值tth2并且等于或低于第三阈值tth3；第三阈值tth3被设定为高于第二阈值tth2。应当注意，根据第一实施例，限定为从第二阈值tth2(不包括)到第三阈值tth3(包括)的温度范围被设定为第三判定温度范围；第三判定温度范围与第二判定温度范围相邻。

当判定为切换温度tsw1高于第二阈值tth2并且等于或低于第三阈值tth3时(步骤s14中为“是”)，控制器30判定为在当前驱动流程中计算出的切换温度tsw1属于第三判定温度范围。然后，驱动流程前进到步骤s15。

在步骤s15中，控制器30例如用作选择器30b，以从第一驱动器41至第四驱动器44选择第一驱动器41至第三驱动器43。然后，在步骤s15中，控制器30例如用作供电控制器30d，以使第一供电电路51至第三供电电路53仅向所选第一驱动器41至第三驱动器43提供恒定电压。这导致第一驱动器41至第三驱动器43被激活，从而选择第一下臂开关s1n至第三下臂开关s3n各自被选择为驱动目标开关。

具体地，在步骤s15中，控制器30例如用作驱动控制器30c，以经由第一供电电路51至第三供电电路53来控制第一驱动器41至第三驱动器43，以便

1.在驱动信号d1的导通期间lon期间导通第一下臂开关s1n，并且在表达为(3×lsw)的每三个参考切换周期经过导通期间lon之后断开第一下臂开关s1n(见图5)

2.在驱动脉冲d2的导通期间lon期间导通第二下臂开关s2n，并且在每三个切换周期(3×lsw)经过导通期间lon之后断开第二下臂开关s2n，同时在每个驱动脉冲d1的导通开始定时和与相应的驱动脉冲d1相邻的驱动脉冲d2的导通开始定时之间保持一个参考切换周期lsw(见图5)

3.在驱动脉冲d3的导通期间lon期间导通第三下臂开关s3n，并且在每三个切换周期(3×lsw)经过导通期间lon之后断开第三下臂开关s3n，同时在每个驱动脉冲d2的导通开始定时和与相应的驱动脉冲d2相邻的驱动脉冲d3的导通开始定时之间保持一个参考切换周期lsw(见图5)

换句话说，控制器30每三个参考切换周期(3×lsw)交替导通第一下臂开关s1n、第二下臂开关s2n、以及第三下臂开关s3n，使得第一下臂开关s1n的导通期间、第二下臂开关s2n的导通期间、以及第三下臂开关s3n的导通期间彼此不重叠。

否则，当判定为开关温度tsw1高于第三阈值tth3时(步骤s14中为“否”)，在步骤s16中，控制器30例如用作选择器30b，以判定开关温度tsw1是否高于第三阈值tth3并且等于或低于第四阈值tth4；第四阈值tth4被设定为高于第三阈值tth3。应当注意，根据第一实施例，限定为从第三阈值tth3(不包括)到第四阈值tth4(包括)的温度范围被设定为第四判定温度范围；第四判定温度范围与第三判定温度范围相邻。第四阈值tth4例如被设定为第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n的预先确定的容许上限温度，例如150℃。所述容许上限温度表示如果第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n中的每一个的温度被维持为等于或低于容许上限温度，则第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n中的相应一个的可靠性被维持。

当判定为切换温度tsw1高于第三阈值tth3并且等于或低于第四阈值tth4时(步骤s16中为“是”)，控制器30判定为在当前驱动流程中计算出的切换温度tsw1属于第四判定温度范围。然后，驱动流程前进到步骤s17。

在步骤s17中，控制器30例如用作选择器30b，以选择所有的第一驱动器41至第四驱动器44。然后，在步骤s17中，控制器30例如用作供电控制器30d，以使第一供电电路51至第四供电电路54向所有的第一驱动器41至第四驱动器44提供恒定电压。这导致第一驱动器41至第四驱动器44被激活，从而选择第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n各自被选择为驱动目标开关。

具体地，在步骤s17中，控制器30例如用作驱动控制器30c，以经由第一供电电路51至第四供电电路54来控制第一驱动器41至第四驱动器44，以便

1.在驱动信号d1的导通期间lon期间导通第一下臂开关s1n，并且在表达为(4×lsw)的每四个参考切换周期经过导通期间lon之后断开第一下臂开关s1n(见图6)

2.在驱动脉冲d2的导通期间lon期间导通第二下臂开关s2n，并且在每四个切换周期(4×lsw)经过导通期间lon之后断开第二下臂开关s2n，同时在每个驱动脉冲d1的导通开始定时和与相应的驱动脉冲d1相邻的驱动脉冲d2的导通开始定时之间保持一个参考切换周期lsw(见图6)

3.在驱动脉冲d3的导通期间lon期间导通第三下臂开关s3n，并且在每四个切换周期(4×lsw)经过导通期间lon之后断开第三下臂开关s3n，同时在每个驱动脉冲d2的导通开始定时和与相应的驱动脉冲d2相邻的驱动脉冲d3的导通开始定时之间保持一个参考切换周期lsw(见图6)

4.在驱动脉冲d4的导通期间lon期间导通第四下臂开关s4n，并且在每四个切换周期(4×lsw)经过导通期间lon之后断开第四下臂开关s4n，同时在每个驱动脉冲d3的导通开始定时和与相应的驱动脉冲d3相邻的驱动脉冲d4的导通开始定时之间保持一个参考切换周期lsw(见图6)

换句话说，控制器30每四个参考切换周期(4×lsw)交替导通第一下臂开关s1n、第二下臂开关s2n、第三下臂开关s3n、以及第四下臂开关s4n，使得第一下臂开关s1n的导通期间、第二下臂开关s2n的导通期间、第三下臂开关s3n的导通期间、以及第四下臂开关s4n的导通期间彼此不重叠。

否则，当判定为切换温度tsw1高于第四阈值tth4时(步骤s16中为“否”)，控制器30判定为在当前驱动流程中计算出的切换温度tsw1已经超出例如用作温度阈值的第四阈值。然后，驱动流程前进到步骤s18。

在步骤s18中，控制器30例如用作供电控制器30d，以使第一供电电路51至第四供电电路54向所有的第一驱动器41至第四驱动器44提供恒定电压。这导致第一驱动器41至第四驱动器44被激活，从而选择第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n各自被选择为驱动目标开关。

具体地，在步骤s18中，控制器30例如用作驱动控制器30c，以经由第一供电电路51至第四供电电路54来控制第一驱动器41至第四驱动器44，以便

1.在驱动脉冲d1和d2的相应的相同导通期间lon期间导通成对的第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n，并且在表达为(2×lsw)的每两个参考切换周期经过导通期间lon之后断开所述成对的第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n(见图7)

2.在驱动脉冲d3和d4的相应的相同导通期间lon期间导通成对的第三下臂开关s3n和第四下臂开关s4n，并且在每两个切换周期(2×lsw)经过导通期间lon之后断开所述成对的第三下臂开关s3n和第四下臂开关s4n，同时在每个驱动脉冲d1、d2的导通开始定时和与相应的驱动脉冲d1、d2相邻的驱动脉冲d3、d4的导通开始定时之间保持一个参考切换周期lsw

换句话说，控制器30每两个参考切换周期(2×lsw)交替导通所述成对(即，第一组)的第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n以及所述成对(即，第二组)的第三下臂开关s3n和第四下臂开关s4n，以使得第一组的第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n的导通期间与第二组的第三下臂开关s3n和第四下臂开关s4n的导通期间彼此不重叠。应当注意，第一组的第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n的导通期间以及第二组的第三下臂开关s3n和第四下臂开关s4n的导通期间例如被设定为彼此相同。

也就是说，步骤s18中的操作使得每两个参考切换周期(2×lsw)基于电源ps的电流能够被分配以流过第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n。这与基于步骤s17中的操作的流过第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n中的每一个的电流水平相比，降低了基于步骤s18中的操作的流过第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n中的每一个的电流水平相比。因此，这使得第一下臂开关s1n的开关温度tsw1能够等于或低于第四阈值tth4，从而产生至少第一下臂开关s1n的较低的传导损耗。

下面描述了根据图2所示的本驱动流程如何驱动第一至第四开关的示例。在下面的示例中，假定在前一驱动流程中的步骤s12中的判定是肯定的。

如果在本驱动流程中将步骤s12中的判定改变为否定，并且在本驱动流程中步骤s14中的判定为肯定，则驱动目标开关从第一臂开关s1n和第二下臂开关s2n改变为第一下臂开关s1n至第三下臂开关s3n(见步骤s15)。这通过一个开关增加了驱动目标开关的数量。这使驱动目标开关的数量增加了一个开关。

另一方面，如果在本驱动流程中将步骤s10中的判定改变为肯定，则驱动目标开关从第一臂开关s1n和第二下臂开关s2n改变为第一下臂开关s1n(见步骤s11)。这使驱动目标开关的数量减少了一个开关。

否则，如果在本驱动流程中步骤s12中的判定也是肯定的，则由于判定为开关温度tsw1所属于的判定温度范围不变，所以驱动目标开关的数量保持不变。

根据上述第一实施例的电力转换系统cs被配置为根据第一下臂开关s1n的开关温度tsw1来调整第一下臂开关s1n的频率以交替地导通和截止断开也就是说，如果第一下臂开关s1n的开关温度tsw1上升，则该配置增加驱动目标开关的数量，以便由此降低第一下臂开关s1n的导通-断开操作的频率。

也就是说，如图8所示，当流过igbt的集电极电流ic的值为ia时，igbt上的集电极-发射极电压vce取决于igbt的温度在25℃与100℃之间变化而在v(25℃)与v(100℃)之间变化。也就是说，图9示出了igbt的导通电阻具有温度依赖性。

因此，防止作为特定开关的第一下臂开关s1n的温度上升，减小了第一下臂开关s1n的导通电阻，从而导致降低第一下臂开关s1n的传导损耗。因此，这降低了升压转换器10中的总损耗。

另外，根据第一实施例的电力转换系统cs被配置为选择性地对第一驱动器41至第四驱动器44中的至少一个(其对应于至少一个驱动器目标开关)进行通电。因此，这种配置在抑制第一下臂开关s1n的温度升高的同时导致电力转换系统cs的较低的电力消耗。

第二实施例

下面参照图9描述了根据本发明的第二实施例的电力转换系统。根据第二实施例的电力转换系统的配置和功能与根据第一实施例的电力转换系统cs的配置和功能主要不同之处在于以下几点。因此，下面主要描述不同点，同时相同参考数字被指配给第一和第二实施例之间的相同部分。

下面参照图9描述了用于升压模式下的第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n的驱动流程。控制器30被编程用于在例如预先确定的时期内执行所述驱动流程。图9中所示的驱动流程与图2中所示的驱动流程之间的指配了相同步骤号的相同步骤被省略或简化。

当开始所述驱动流程时，控制器30执行步骤s8和s9中的操作，并且在步骤s20中例如用作选择器30b，以判定是否仅第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n中的第一下臂开关s1n被选择为所述至少一个驱动目标开关。

当判定为仅第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n中的第一下臂开关s1n被选择为所述至少一个驱动目标开关时(在步骤s20中为“是”)，在步骤s21中，控制器30例如用作选择器30b，以判定在本驱动流程中计算出的开关温度tsw1是否高于第四阈值tth4。步骤s21中的操作旨在判定是否存在需要增加驱动目标开关的数量的温度情形。

当判定为在本驱动程序中计算出的开关温度tsw1等于或低于第四阈值tth4时(在步骤s21中为“否”)，控制器30判定为不存在需要增加驱动目标开关的数量的温度情形。然后，驱动流程前进到步骤s11。

在步骤s11中，如上所述，控制器30从第一驱动器41至第四驱动器44中选择第一驱动器41，并且使第一供电电路51仅将恒定电压供应给所选第一驱动器41。这导致第一驱动器41被激活，从而选择第一下臂开关s1n被选择为驱动目标开关。然后，控制器30经由第一供电电路51控制第一驱动器41，以在导通期间lon期间仅导通第一下臂开关s1n，并且在每个参考切换周期lsw中经过了导通期间lon之后断开第一下臂开关s1n(见图3)。

否则，当判定为在本驱动程序中计算出的开关温度tsw1高于第四阈值tth4时(在步骤s21中为“是”)，控制器30判定为存在需要增加驱动目标开关的数量的温度情形。然后，驱动流程前进到步骤s13。

在步骤s13中，如上所述，控制器30从第一驱动器41至第四驱动器44中选择第一驱动器41和第二驱动器42，并且使第一供电电路51和第二供电电路52仅将恒定电压供应给所选第一驱动器41和第二驱动器42。这导致第一驱动器41和第二驱动器42被激活，从而选择第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n各自被选择为驱动目标开关。

具体地，如图4所示，控制器30每两个参考切换周期(2×lsw)交替导通第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n，使得第一下臂开关s1n的导通期间与第二下臂开关s2n的导通期间不重叠。

否则，当判定为不是仅第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n中的第一下臂开关s1n被选择为所述至少一个驱动目标开关时(在步骤s20中为“否”)，在步骤s22中，控制器30例如用作选择器30b，以判定是否仅在步骤s13中选择的第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n作为驱动目标开关被驱动。

当判定为仅在步骤s13中选择的第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n作为驱动目标开关被驱动时(在步骤s22中为“是”)，在步骤s23中，控制器30例如用作选择器30b，以判定开关温度tsw1是否高于第四阈值tth4。

当判定为开关温度tsw1等于或低于第四阈值tth4时(步骤s23中为“否”)，在步骤s24中，控制器30例如用作选择器30b，以判定开关温度tsw1是否等于或低于预先确定的参考温度tα，该预先确定的参考温度被设定为低于第四阈值tth4。步骤s24中的操作旨在判定是否存在准许减少驱动目标开关的数量的温度情形。

当判定为开关温度tsw1高于预先确定的参考温度tα时(在步骤s24中为“否”)，控制器30判定为不存在准许减少驱动目标开关的数量的温度情形。然后，控制器30终止所述驱动流程，从而第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n作为驱动目标开关被连续地驱动(见步骤s13)。

否则，当判定为开关温度tsw1等于或低于预先确定的参考温度tα时(在步骤s24中为“是”)，控制器30判定为存在准许减少驱动目标开关的数量的温度情形。然后，驱动流程前进到步骤s11，并且控制器30执行步骤s11中的操作，使得目标驱动开关从第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n减少到第一下臂开关s1n。

否则，当判定为开关温度tsw1高于第四阈值tth4时(在步骤s23中为“是”)，控制器30判定为存在需要增加驱动目标开关的数量的温度情形。然后，驱动流程前进到步骤s15。

在步骤s15中，如上所述，控制器30从第一驱动器41至第四驱动器44中选择第一驱动器41至第三驱动器43，并且使第一供电电路51至第三供电电路53仅将恒定电压供应给所选第一驱动器41至第三驱动器43。这导致第一驱动器41至第三驱动器43被激活，从而选择第一下臂开关s1n至第三下臂开关s3n各自被选择为驱动目标开关。

换句话说，控制器30每三个参考切换周期(3×lsw)交替导通第一下臂开关s1n、第二下臂开关s2n、以及第三下臂开关s3n，使得第一下臂开关s1n的导通期间、第二下臂开关s2n的导通期间、以及第三下臂开关s3n的导通期间彼此不重叠(见图5)。

否则，当判定为不仅在步骤s13中选择的第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n作为驱动目标开关被驱动时(在步骤s22中为“否”)，在步骤s25中，控制器30例如用作选择器30b，以判定是否仅在步骤s15中选择的第一下臂开关s1n至第三下臂开关s3n作为驱动目标开关被驱动。

当判定为仅在步骤s15中选择的第一下臂开关s1n至第三下臂开关s3n作为驱动目标开关被驱动时(在步骤s25中为“是”)，在步骤s26中，控制器30判定开关温度tsw1是否高于第四阈值tth4。

当判定为开关温度tsw1等于或低于第四阈值tth4时(步骤s26中为“否”)，在步骤s27中，控制器30例如用作选择器30b，以判定开关温度tsw1是否等于或低于预先确定的参考温度tα。

当判定为开关温度tsw1高于预先确定的参考温度tα时(在步骤s27中为“否”)，控制器30判定为不存在准许减少驱动目标开关的数量的温度情形。然后，控制器30终止所述驱动流程，从而第一下臂开关s1n至第三下臂开关s3n作为驱动目标开关被连续地驱动(见步骤s15)。

否则，当判定为开关温度tsw1等于或低于预先确定的参考温度tα时(在步骤s27中为“是”)，控制器30判定为存在准许减少驱动目标开关的数量的温度情形。然后，驱动流程前进到步骤s13，并且控制器30执行步骤s13中的操作，使得目标驱动开关从第一下臂开关s1n至第三下臂开关s3n减少到第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n。

否则，当判定为开关温度tsw1高于第四阈值tth4时(在步骤s26中为“是”)，控制器30判定为存在需要增加驱动目标开关的数量的温度情形。然后，驱动流程前进到步骤s17。

在步骤s17中，如上所述，控制器30使第一供电电路51至第四供电电路54向所有的第一驱动器41至第四驱动器44提供恒定电压。这导致第一驱动器41至第四驱动器44被激活，从而选择第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n各自被选择为驱动目标开关。

具体地，控制器30每四个参考切换周期(4×lsw)交替导通第一下臂开关s1n、第二下臂开关s2n、第三下臂开关s3n、以及第四下臂开关s4n，使得第一下臂开关s1n的导通期间、第二下臂开关s2n的导通期间、第三下臂开关s3n的导通期间、以及第四下臂开关s4n的导通期间彼此不重叠(见图6)。

否则，当判定为不仅在步骤s15中选择的第一下臂开关s1n至第三下臂开关s3n作为驱动目标开关被驱动时(在步骤s25中为“否”)，在步骤s28中，控制器30例如用作选择器30b，以判定是否仅在步骤s17中选择的第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n作为驱动目标开关被驱动。

当判定为仅在步骤s17中选择的第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n作为驱动目标开关被驱动时(在步骤s28中为“是”)，在步骤s29中，控制器30例如用作选择器30b，以判定开关温度tsw1是否高于第四阈值tth4。

当判定为开关温度tsw1等于或低于第四阈值tth4时(步骤s29中为“否”)，在步骤s27中，控制器30判定开关温度tsw1是否等于或低于预先确定的参考温度tα。

当判定为开关温度tsw1高于预先确定的参考温度tα时(在步骤s30中为“否”)，控制器30判定为不存在准许减少驱动目标开关的数量的温度情形。然后，控制器30终止所述驱动流程，从而第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n作为驱动目标开关被连续地驱动(见步骤s17)。

否则，当判定为开关温度tsw1等于或低于预先确定的参考温度tα时(在步骤s30中为“是”)，控制器30判定为存在准许减少驱动目标开关的数量的温度情形。然后，驱动流程前进到步骤s15，并且控制器30执行步骤s15中的操作，使得目标驱动开关从第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n减少到第一下臂开关s1n至第三下臂开关s3n。

否则，当判定为开关温度tsw1高于第四阈值tth4时(在步骤s29中为“是”)，驱动流程前进到步骤s18。

在步骤s18中，如上所述，控制器30使第一供电电路51至第四供电电路54向所有的第一驱动器41至第四驱动器44提供恒定电压。这导致第一驱动器41至第四驱动器44被激活，从而选择第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n各自被选择为驱动目标开关。

具体地，控制器30每两个参考切换周期(2×lsw)交替导通所述成对(即，第一组)的第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n以及所述成对(即，第二组)的第三下臂开关s3n和第四下臂开关s4n，以使得第一组的第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n的导通期间与第二组的第三下臂开关s3n和第四下臂开关s4n的导通期间彼此不重叠(见图7)。

否则，当判定为不是仅在步骤s17中选择的第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n作为驱动目标开关被驱动时(在步骤s28中为“否”)，控制器30判定为在步骤s18中选择的成对的第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n以及成对的第三下臂开关s3n和第四下臂开关s4n作为驱动目标开关被驱动。然后，驱动流程前进到步骤s31。

在步骤s31中，控制器30判定开关温度tsw1是否等于或低于预先确定的参考温度tα。

当判定为开关温度tsw1高于预先确定的参考温度tα时(在步骤s31中为“否”)，控制器30终止驱动流程，使得在步骤s18中选择的成对的第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n以及成对的第三下臂开关s3n和第四下臂开关s4n作为驱动目标开关被连续地驱动。

否则，当判定为开关温度tsw1等于或低于预先确定的参考温度tα时(在步骤s31中为“是”)，驱动流程前进到步骤s17。在步骤s17中，控制器30执行步骤s17中的操作，从而如上所述在步骤s17中驱动第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n。

上面描述的根据本发明的第二实施例的电力转换系统被配置为

1.如果第一下臂开关s1n的开关温度tsw1上升，增加驱动目标开关的数量，以便由此降低第一下臂开关s1n的导通-断开操作的频率

2.连续地使用被选择为目标驱动开关的每个下臂开关s1n至s4n，直到开关温度tsw1达到第四阈值tth4。因此，该配置防止了作为特定开关的第一下臂开关s1n的温度上升，同时抑制了驱动目标开关的数量的增加，从而导致降低第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n中每一个的传导损耗。

本发明不限于上述实施例，并且可以在其范围内进行修改。

下臂开关的数量不限于四个，可以被设定为两个、三个、五个或更多个。

如果在电力转换系统中提供第一下臂开关s1n至第六下臂开关s6n，并且当控制器30执行图2所示的驱动流程时，由驱动流程的步骤s18中的操作来驱动第一下臂开关s1n至第六下臂开关s6n。应当注意，在电力变换系统中提供第一至第六供电电路用于相应的第一下臂开关s1n至第六下臂开关s6n。

具体地，控制器30经由第一至第六供电电路控制第一至第六驱动器，以便

1.在驱动脉冲d1和d2的相应的相同导通期间lon期间导通成对的第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n，并且在表达为(3×lsw)的每三个参考切换周期经过导通期间lon之后断开所述成对的第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n(见图10)

2.在驱动脉冲d3和d4的相应的相同导通期间lon期间导通成对的第三下臂开关s3n和第四下臂开关s4n，并且在每三个切换周期(3×lsw)经过导通期间lon之后断开所述成对的第三下臂开关s3n和第四下臂开关s4n，同时在每个驱动脉冲d1、d2的导通开始定时和与相应的驱动脉冲d1、d2相邻的驱动脉冲d3、d4的导通开始定时之间保持一个参考切换周期lsw

3.在驱动脉冲d5和d6的相应的相同导通期间lon期间导通成对的第五下臂开关s5n和第六下臂开关s6n，并且在每三个切换周期(3×lsw)经过导通期间lon之后断开所述成对的第五下臂开关s5n和第六下臂开关s6n，同时在每个驱动脉冲d3、d4的导通开始定时和与相应的驱动脉冲d3、d4相邻的驱动脉冲d5、d6的导通开始定时之间保持一个参考切换周期lsw

换句话说，控制器30每三个参考切换周期(3×lsw)交替导通所述成对(即，第一组)的第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n、所述成对(即，第二组)的第三下臂开关s3n和第四下臂开关s4n、以及所述成对(即，第三组)的第五下臂开关s5n和第六下臂开关s6n，以使得第一组的第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n的导通期间、第二组的第三下臂开关s3n和第四下臂开关s4n的导通期间、以及第三组的第五下臂开关s5n和第六下臂开关s6n的导通期间彼此不重叠。应当注意，第一组的第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n的导通期间、第二组的第三下臂开关s3n和第四下臂开关s4n的导通期间、以及第三组的第五下臂开关s5n和第六下臂开关s6n的导通期间例如被设定为彼此相同。

第一和第二实施例中的每一个被配置成使得被选择为至少一个驱动目标开关的下臂开关的最小数量被设定为1，但是可以被设定为2或更多，只要下臂开关的数量是两个或更多即可。

在图7中，第一组的第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n中一个的导通期间可以被设定为比其中另一个的导通期间更短。这种修改还使得在第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n都处于导通状态期间，基于电源ps的电流能够被分配以流过第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n两者。这因此降低了流过第一开关s1n和第二开关s2n的电流的电平，导致第一下臂开关s1n和第二下臂开关s2n中的每一个的较低的传导损耗。

类似地，在图7中，第二组的第三下臂开关s3n和第四下臂开关s4n中一个的导通期间可以被设定为比其中另一个的导通期间更短。

温度传感器20用于从第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n中选择出的第一下臂开关s1n，但是本发明不限于此。具体地，第一至第四温度传感器可以用于相应的第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n。在这种修改中，控制器30可以将由第一至第四温度传感器测量出的第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n的温度中的最高温度选择为在图2和图9中示出的驱动流程中每一个的开关温度tsw1。

温度传感器20可以由另一温度敏感型设备(如热敏电阻器)构成。

升压转换器10可以操作为降低来自正输出端子cop和负输出端子con的输出电压，并且将经降压的电压输出到正输入端子cip和负输入端子cin。

具体地，控制器30可以在降压模式下执行反馈控制任务，以执行第一上臂开关s1p至第四上臂开关s4p的导通-断开控制，同时保持第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n处于断开状态。降压模式下的该反馈控制任务使经降压的电压跟随目标电压。也就是说，在降压模式下，当控制第一上臂开关s1p至第四上臂开关s1p至s4p时，控制器30执行图2所示的驱动流程和图9所示的驱动流程之一。

构成升压转换器10的第一上臂开关s1p至第四上臂开关s4p以及第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n可被未示出的冷却器中循环的冷却剂冷却。在这种修改中，控制器30可以获取所述冷却剂的温度作为表示第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n之一的温度的温度参数来代替开关温度tsw1；所述冷却剂的温度与第一下臂开关s1n的温度正相关。类似地，控制器30可以获取所述冷却剂的流动速率作为表示第一下臂开关s1n至第四下臂开关s4n之一的温度的温度参数来代替开关温度tsw1；所述冷却剂的流动速率与第一下臂开关s1n的温度负相关。

第一和第二实施例中的每一个都使用由多个开关构成的升压转换器10作为电力转换器，但也能使用将输入电压转换成预先确定的输出电压的另一种类型的电力转换器，例如将dc电压转换成预先确定的交流(ac)电压的逆变器、或降压dc-dc转换器。

如上所述，可以使用mosfet(如n沟道mosfet)作为根据每个实施例的升压转换器10的相应开关。根据第一和第二实施例的电力转换系统中的每一个都可以被安装在除车辆之外的另一机器中。

虽然本文已经描述了本发明的说明性实施例及其修改，但是本发明不限于本文描述的实施例及其修改。具体地，本发明包括如本领域技术人员将认识到的具有基于本发明的修改、省略、组合(例如，跨各实施例的各方面的组合)、改编和/或更改的任何和全部实施例。权利要求中的限制要基于权利要求中采用的语言进行广义地解释，而不限于在本说明书中或在本申请的进行期间所描述的示例，这些示例将被解释为非排他性的。