[发明专利]H桥电路模块中的多个半桥的并联电路

说明书

本发明涉及H桥电路模块中的多个半桥的并联电路。公开了用于为机动车中的机组（200）供应电流的电路装置（100），所述电路装置具有至少两个分别具有两个晶体管的并联的半桥（111，112；121，122），其中至少两个半桥（111，112；121，122）中的每一个被集成在H桥电路模块（110，120）中，所述H桥电路模块具有被集成的计算单元（113，123），所述计算单元被设置用于按照激活信号激活或去激活被集成的半桥（111，112；121，122）的有源的空转。

技术领域

本发明涉及电路装置以及用于运行这样的电路装置的方法。

背景技术

在机动车中将H桥晶体管电路用于不同的目的。由于相对恶劣的环境条件（炎热、温度波动、湿度等等），为此例如为了控制特别是在传动系（例如节流阀控制、废气再循环系统、可变的阀门控制、具有可变的几何形状的涡轮增压器）范围内的直流电动机大多使用整体集成的电路（在下面被称为H桥IC、H桥电路模块或H桥），这些电路除了一些具有电路晶体管的半桥之外还具有内部的控制和监控功能、特别是内部的电流限制以及自动的有源的空转。

内部的电流限制导致，由H桥的半桥为所连接的组件提供的电流自动地（大多通过高侧晶体管的内部的PWM控制）被限制在一个确定的值。在有源的空转的情况下，在无源相中（高侧晶体管关断）内部的空转二极管通过低侧晶体管的接通而被桥接。这减少损耗功率。H桥IC为了提供这些功能而包括内部的计算单元，该计算单元也可以拥有接口、例如总线接口（例如SPI总线）。通过该接口可以实现H桥IC的配置和控制并且数据可以被读出。

然而，H桥IC的“智能”结构造成困难，因为来自这样的H桥IC的半桥不能被并联（输入和输出并联），因为例如当在过电流情况下不是所有的半桥都同步地（即同时接通和关断）处于电流限制中时，在此可能在各个半桥之间产生不受欢迎地大的漏电流。

然而，在确定的情况下，例如在高电流和/或高温度的情况下，值得期望的是，并行地运行两个或更多个这样的半桥。恰巧在机动车中部分地出现很高的温度。环境温度越高，这些半桥就可以为所连接的机组（Aggregat）提供越少的功率。因为此外在半桥中可转化的损耗功率通过整体的结构被限制，所以在所连接的机组的高的电流需求的情况下或在高的环境温度的情况下使用该H桥IC时有利的是，两个或更多个半桥并联。

发明内容

根据本发明提出具有独立权利要求的特征的电路装置以及用于运行这样的电路装置的方法。有利的扩展方案是从属权利要求以及随后的描述的主题。

本发明利用以下认识，即当在过电流情况下不是所有的半桥都同步地处于电流限制中时，因此来自H桥IC的两个半桥的并联基本上导致不期望的漏电流，因为由于自动的有源的空转，在电流限制中的半桥的低侧晶体管被接通并且因此与没有电流限制的并行的半桥的高侧晶体管形成短路。因此，并联电路已经通过阻止有源的空转变得可能。

本发明描述一种在机动车中并行地运行的智能H桥IC的两个或更多个半桥的可能性。然而在此获得在H桥IC中存在的控制和监控功能。

在并联的H桥中产生的损耗功率被保持为很小。

在本发明的范围内，H桥IC被提出并被使用，在这些H桥IC中存在选择性地去激活有源的空转的可能性。由此也在内部的电流限制中的两个或更多个半桥的并行运行变得可能。去激活可能性可以通过H桥IC的内部的计算单元的相应配置、例如通过配置寄存器的写、例如经由SPI总线来实现。

本发明导致更低的（平均的）电子温度和改进的效率。针对瞬时的功率峰值的可能的温度升程（Temperatur-Hub）被提高。（平均的）系统动力（System-Dynamik）被改进并且应用也在高的环境温度下变得更稳健。通过提高的功率峰值，所连接的机组、例如节流阀同样可以以提高的动力来运行。这再次对总的系统动力产生积极的作用。