[发明专利]控制可电操作的马达的半导体桥的方法、控制装置和设备

说明书

本发明涉及一种用于控制可电操作的马达(7)的半导体桥(4)的方法，该半导体桥(4)由第一可控半导体开关(5)和单独的第二可控半导体开关(6)根据脉宽调制信号(18)进行控制、以用于对该可电操作的马达(7)供应电能(V_S)，根据该脉宽调制信号(18)，通过斜坡发生器(10)产生具有预定的斜坡斜率(22)的斜坡信号(20)、以用于控制该两个可控半导体开关(5，6)中的一个。本发明还涉及一种控制装置(2)和一种设备(1)。

本发明涉及一种用于控制可电操作的马达的半导体桥的方法，该半导体桥由第一可控半导体开关和单独的第二可控半导体开关根据脉宽调制信号来控制、以用于向可电操作的马达供应电能。特别地，马达可以是用于机动车辆的可电操作的马达，该马达例如用作车窗升降器机构或用于门释放或座椅调节机构中的调节马达。本发明还涉及一种控制装置和一种设备。

例如，在机动车辆中使用的DC马达通常由继电器或半导体控制。如果需要对可电操作的马达进行可变控制，则可以通过脉宽调制来控制半导体，这些半导体例如可以是MOSFET或IGBT。在这种情况下，开关被定期地接通或断开以达到所需的功率。在这种情况下，开关过程尤其取决于半导体和设备的参数，其结果是，必须考虑开关时间或开关斜率的公差，特别是如果控制电流保持为低以实现开关速度的高电磁兼容性。这样的结果是，脉宽调制控制的采样度明显变化，特别是用于开关的短路检测和保护装置只能对短路作出较迟的反应。这意味着开关不能可靠地操作。

EP 1986322 B1还披露了一种用于电负载的脉宽调制激活的输出级。输出级包括用于输入第一脉宽调制信号的第一输入、用于根据第一脉宽调制信号的占空比来激活电负载的功率半导体开关、用于产生与第一脉宽调制信号相比被延迟的第二脉宽调制信号的延迟电路、以及用于输出第二脉宽调制信号的信号输出。延迟电路包括第一检测器电路，该第一检测器电路确定第一脉宽调制信号的周期并产生第二脉宽调制信号，从而与第一脉宽调制信号相比，该第二脉宽调制信号被延迟了由控制信号确定的经确定的周期持续时间的一部分。这种脉冲到脉冲调制的缺点在于，调节装置必须非常复杂，并且在每次启动调节器之后，都需要相应的上升时间，这意味存在着其中开关没有被可靠提供的周期。

本发明的目的是提供一种方法、控制装置和设备，借助该方法、控制装置和设备，半导体桥的开关速度独立于所使用的MOSFET，并且具有改善的电磁兼容性。

此目的通过根据独立专利权利要求的方法、控制装置和设备实现。

本发明的一个方面涉及一种用于控制可电操作的马达的半导体桥的方法，该半导体桥由第一可控半导体开关和单独的第二可控半导体开关根据脉宽调制信号来控制、以用于向该可电操作的马达供应电能。

根据该脉宽调制信号，通过斜坡发生器产生具有可预定的斜坡斜率的斜坡信号、以用于控制该两个可控半导体开关中的一个。

结果，可以独立于MOSFET的参数值的类型来激活MOSFET的栅极，从而可以独立于所使用的MOSFET来控制半导体桥的开关速度。此外，由于可预定地控制的斜坡斜率，因此可以通过改善的电磁兼容性来进行半导体桥的开关。此外，通过该方法，特别是在操作条件下，可以缩短并稳定栅极运行时间。通过缩短且稳定的栅极延迟还可以实现脉宽调制信号的改善的占空比。这也允许对相应半导体开关是否已经开关进行改善的监测。此外，可以使用预控制来使半导体桥的开关在无反馈的情况下对电输出处的干扰不敏感。

特别地，可电操作的马达是机动车辆的可电操作的马达。例如，可电操作的马达可以是机动车辆中的调节马达。作为可电操作的马达的示例，可以提及车窗升降器马达或门释放马达或座椅调节马达。特别地，这种调节马达需要可变的控制，从而不同的功率可以被发送至调节马达。因此可以实现电动马达的不同设置。因此，半导体桥特别地控制作为用于可电操作的马达(尤其是用于机动车辆中的调节马达)的供电电压的电能。特别地，可电操作的马达是可以通过直流电操作的可电操作的马达。

在以下的说明中，假设可控半导体开关是闭合开关，从而，如果栅极不被供电，则可控半导体开关是断开的且因此是不导电的。