用于控制电感器续流电压的系统的制作方法

本发明涉及用于控制电感器续流电压的电路。

背景技术：

1、在同步电机/发电机励磁绕组中，直流电流需要被控制。通过在其上施加正电压来增加电流并且它由开关控制。为了快速释放该电感中的电流，需要在其上施加负电压。将能量反馈到dc母线是常见的解决方案，但是需要由电阻器和开关组成的有源负载来对电容器放电并且防止过电压。其他解决方案包括导致电流相关的缓降电压的电阻器，或并联放置于续流开关的电压钳。

2、文件us6288508b1公开了用于电动机操作的车辆的制动系统，制动系统包括用于提供再生和反向激励制动以及响应于操作员需求的在制动模式之间的切换的系统。本文档中提供的解决方案公开了通过使用上述电机作为发电机并且通过电阻性负载对电池充电或释放其生成的电流来提供再生制动的电动机的减速。

3、文件ep2747287a1公开了具有续流电路的布置，该续流电路包括续流二极管和限制元件(例如击穿二极管)，限制元件与开关元件(例如mosfet)并联连接。另一个开关元件与电路串联连接。控制器具有用于同步控制元件的评估和控制单元。控制单元与电分离控制器和控制输入连接，其中元件的控制是基于确定的控制电源电压而执行的。

4、文件ep1675245a2公开了用于快速减少感应电流的电路布置，该感应电流可以特别地用于与汽车电气系统中的发电机的电压调节器结合，并且导致续流电压的增加。因此，在用户停机时，在励磁绕组中感应过电压可以快速被减小并且发电机因此被快速断电。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供用于控制电感器续流电压的电路，该电路比来自最先进技术的已知解决方案包括更少的大功率组件。

2、本发明公开了用于控制电感器续流电压的系统，该系统包括第一开关、第二开关、第一二极管、电感器。第一开关被连接为使得在断开状态下，第一开关将电感器的第一端子与电源母线连接，并且第一开关由第一控制信号控制。第一二极管的第一端子被连接到地，并且第一二极管的第二端子被连接到电感器的第一端子。第一二极管被连接使得第一二极管允许电流从地流通到电感器的第一端子。第二开关被连接为使得在断开状态下，第二开关将电感器的第二端子与地连接。该系统的特征在于其包括被配置为使用第二控制信号控制的开关控制电路，第二控制信号被传递到开关控制电路的输入端子，使得在第二控制信号的第一状态下，开关控制电路使第二开关保持断开，并且在第二控制信号的第二状态下，开关控制电路保持第二开关使得跨第二开关存在电压降。

3、在优选实施例中，开关控制电路包括第二二极管，该第二二极管被配置为向开关控制电路传递第二控制信号。

4、在另一实施例中，第一开关和第二开关中的至少一个是单极晶体管或gbt晶体管。

5、在另一实施例中，开关控制电路包括第一电阻器和齐纳二极管，齐纳二极管被连接为使得齐纳二极管的第一端子被连接到电感器的第二端子，齐纳二极管的第二端子被连接到第一电阻器的第一端子、第二开关的栅极端子、和输入端子。齐纳二极管的前向方向是从第二开关的栅极端子到电感器的第二端子，第一电阻器的第二端子被连接到地。

6、在优选实施例中，开关控制电路包括第二电阻器、第三电阻器、第四电阻器、第三二极管、晶体管和至少一个齐纳晶体管。第一齐纳晶体管的第一端子被连接到电感器的第二端子，最末的齐纳晶体管的第二端子被连接到第三二极管的第一端子。所有齐纳二极管以相同方向串联连接，并且齐纳二极管的前向方向是从第三二极管的第一端子到电感器的第二端子。第三二极管的第二端子被连接到第二电阻器的第一端子，并且被连接到晶体管的基极端子，其中第三二极管的前向方向是从最末的齐纳晶体管的第二端子到第二电阻器的第一端子。第二电阻器的第二端子被连接到地。晶体管的集电极端子被连接到辅助电源，辅助电源被配置为提供稳定的dc电压。晶体管的发射极端子被连接到输入端子并且被连接到第三电阻器的第一端子。第三电阻器的第二端子被连接到第四电阻器的第一端子，并且被连接到第二开关的栅极端子。第四电阻器的第二端子被连接到地。

7、在另一实施例中，系统包括电容器，电容器被连接为使得电容器的第一端子被连接到第二开关的栅极端子并且电容器的第二端子被连接到地。

技术特征：

1.一种用于控制电感器续流电压的系统，所述系统包括第一开关(m1)、第二开关(m2)、第一二极管(d1)、电感器(l)，其中

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述开关控制电路(scc)包括第二二极管(d2)，所述第二二极管(d2)被配置为向所述开关控制电路(scc)传递所述第二控制信号(s2)。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于所述第一开关(m1)和所述第二开关(m2)中的至少一个是单极晶体管或gbt晶体管。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于所述开关控制电路(scc)包括第一电阻器(r1)和齐纳二极管(dz)，所述齐纳二极管(dz)被连接为使得：

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于所述开关控制电路(scc)包括第二电阻器(r2)、第三电阻器(r3)、第四电阻器(r4)、第三二极管(d3)、晶体管(q1)和至少一个齐纳晶体管(dz1)，所述至少一个齐纳晶体管(dz1)被连接为使得：

6.根据权利要求3至5中任一项所述的系统，其特征在于所述系统还包括电容器(c2)，所述电容器(c2)被连接为使得所述电容器(c2)的第一端子被连接到所述第二开关(m2)的所述栅极端子并且所述电容器(c2)的第二端子被连接到所述地(-)。

技术总结
本发明公开了用于控制电感器续流电压的系统，该系统包括第一开关、第二开关、第一二极管、电感器。第一开关被连接，使得在断开状态下，第一开关将使电感器的第一端子与电源母线连接，并且第一开关由第一控制信号控制。第一二极管第一端子被连接到地，并且第一二极管的第二端子被连接到电感器的第一端子。第一二极管被连接使得第一二极管允许电流从地流通到电感器的第一端子。第二开关被连接，使得在断开状态下，第二开关将使电感器的第二端子与地连接。系统还包括被配置为用第二控制信号控制的开关控制电路，第二控制信号被传递到开关控制电路的输入端子，使得在第二控制信号的第一状态下，开关控制电路使第二开关保持断开，并且在第二控制信号的第二状态下，开关控制电路保持第二开关使得跨第二开关存在电压降。

技术研发人员：弗洛里安·万库,马库斯·福格利斯特
受保护的技术使用者：ABB瑞士股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21