開關(guān)驅(qū)動(dòng)器單元中的故障保護(hù)的制作方法

本發(fā)明總體上涉及多個(gè)電子開關(guān)模塊的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)在所述開關(guān)模塊之間使用單線(single-wire)總線用于進(jìn)行故障狀況管理。更具體地，本發(fā)明涉及可以在用于多相無刷直流(dc)(bldc)或同步永磁體電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的這樣的系統(tǒng)中使用的半橋逆變器模塊。家用和工業(yè)電器(諸如通風(fēng)扇、冷卻系統(tǒng)、冰箱、洗碗機(jī)、洗衣機(jī)/烘干機(jī))以及許多其他大型家用產(chǎn)品/商品使用將能量從電源傳遞到機(jī)械負(fù)載的電動(dòng)機(jī)。用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電能通過驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)從電源(例如，從交流(ac)低頻源)汲取電能。從電源接收的電能首先通過功率轉(zhuǎn)換器處理，并且然后被轉(zhuǎn)換為期望的形式的電能(通常為dc電壓)，該期望的形式的電能通過驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng)供應(yīng)給電機(jī)，該驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng)通常包括兩個(gè)或更多個(gè)直流-交流逆變器。所述逆變器由系統(tǒng)控制器操作，以獲得期望的機(jī)械輸出。電機(jī)的期望的機(jī)械輸出可以是機(jī)械操作參數(shù)，例如電機(jī)的速度、扭矩或電機(jī)軸的位置。電機(jī)以及其相關(guān)的電路系統(tǒng)(circuitry)(諸如電機(jī)驅(qū)動(dòng)器)代表大部分公用事業(yè)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的功能、效率、尺寸和價(jià)格是這些產(chǎn)品的供應(yīng)商考慮的具有挑戰(zhàn)性和競(jìng)爭(zhēng)性的因素。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)向電機(jī)提供用于期望的機(jī)械輸出的輸入電信號(hào)，諸如電壓、電流、頻率和相(phase)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)器模塊。在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器模塊可以包括逆變器，該逆變器接收直流輸入以產(chǎn)生具有期望的電壓、電流、頻率和相的交流輸出。系統(tǒng)控制器通常是數(shù)字處理器(有時(shí)被稱為微控制器單元或mcu)，其從驅(qū)動(dòng)器模塊或從專用外部傳感器接收低功率信號(hào)以產(chǎn)生期望的機(jī)械輸出。系統(tǒng)控制器可以將感測(cè)的值與期望的值進(jìn)行比較，并且可以調(diào)整驅(qū)動(dòng)器的操作以維持電機(jī)的目標(biāo)輸出。系統(tǒng)控制器還可以經(jīng)由數(shù)字通信總線從驅(qū)動(dòng)器模塊接收信息，該數(shù)字通信總線提供關(guān)于驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)信息或?qū)τ谙到y(tǒng)的管理有用的其他信息。對(duì)于任何控制電機(jī)的系統(tǒng)的一個(gè)重要考慮因素是在發(fā)生故障狀況的情況下用戶的安全。這樣的系統(tǒng)在獲得銷售認(rèn)證之前通常必須經(jīng)歷監(jiān)管機(jī)構(gòu)的嚴(yán)格測(cè)試。依賴于mcu系統(tǒng)控制器來管理故障狀況的系統(tǒng)通常必須在mcu的編程存在任何改變時(shí)重復(fù)安全認(rèn)證測(cè)試，即使該改變與故障狀況的處理無關(guān)。期望的是，系統(tǒng)具有獨(dú)立于系統(tǒng)控制器而安全地對(duì)故障狀況作出響應(yīng)的能力。

背景技術(shù)：

0、發(fā)明背景

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

技術(shù)特征：

1.一種驅(qū)動(dòng)器模塊，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)器模塊，其中所述驅(qū)動(dòng)器模塊本地的故障狀況選自由過流、過壓和過溫組成的組。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)器模塊，其中所述錯(cuò)誤標(biāo)志接口塊被耦合以對(duì)所述單端子ef?i/o上的復(fù)位狀態(tài)作出響應(yīng)，并且被耦合到所述控制塊以允許所述驅(qū)動(dòng)器模塊的輸出進(jìn)行切換。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)器模塊，其中所述驅(qū)動(dòng)器模塊是半橋逆變器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)器模塊，其中所述驅(qū)動(dòng)器模塊是三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)逆變器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)器模塊，其中所述驅(qū)動(dòng)器模塊是位于單個(gè)封裝中的驅(qū)動(dòng)器和功率開關(guān)。

7.一種系統(tǒng)，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述故障狀況總線是單線總線。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動(dòng)器模塊本地的故障狀況選自由過流、過壓和過溫組成的組。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述錯(cuò)誤標(biāo)志接口塊被耦合以對(duì)所述單端子efi/o上的復(fù)位狀態(tài)作出響應(yīng)，并且被耦合到所述控制塊以允許所述驅(qū)動(dòng)器模塊的輸出進(jìn)行切換。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括耦合到所述故障狀況總線的系統(tǒng)控制器，所述系統(tǒng)控制器被耦合以設(shè)置所述復(fù)位狀態(tài)并且接收所述錯(cuò)誤標(biāo)志狀態(tài)。

12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動(dòng)器模塊是半橋逆變器。

13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動(dòng)器模塊是三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)逆變器。

14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動(dòng)器模塊是位于單個(gè)封裝中的驅(qū)動(dòng)器和功率開關(guān)。

15.一種用于由驅(qū)動(dòng)器模塊進(jìn)行錯(cuò)誤報(bào)告的方法，所述驅(qū)動(dòng)器模塊具有耦合到故障狀況總線的單端子ef?i/o，所述方法包括：

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中檢測(cè)到所述驅(qū)動(dòng)器模塊本地的故障狀況選自由過流、過壓和過溫組成的組。

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括：

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括：

19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括：

20.一種設(shè)備，包括：

21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述驅(qū)動(dòng)器單元中的每個(gè)被配置為表征驅(qū)動(dòng)其相應(yīng)的開關(guān)時(shí)的故障，并且通過所述通信信道輸出所述故障的表征。

22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中所述驅(qū)動(dòng)器單元中的每個(gè)被配置為對(duì)驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開關(guān)中的其他開關(guān)時(shí)的故障的對(duì)應(yīng)的表征作出響應(yīng)，其中通過所述通信信道接收所述對(duì)應(yīng)的表征。

23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述系統(tǒng)控制器被配置為通過所述總線將所述驅(qū)動(dòng)器單元中的每個(gè)的位置傳達(dá)到所述其他驅(qū)動(dòng)器單元中的每個(gè)。

24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)器單元被配置為基于傳達(dá)的位置來解譯通過所述通信信道接收的故障命令。

25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述系統(tǒng)控制器被配置為通過所述總線將所述設(shè)備的狀態(tài)傳達(dá)到所述驅(qū)動(dòng)器單元中的每個(gè)。

26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)器單元被配置為基于傳達(dá)的所述設(shè)備的狀態(tài)來解譯通過所述通信信道接收的故障命令。

27.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述系統(tǒng)控制器還耦合到所述通信信道。

28.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述通信信道被實(shí)施在第二總線的至少一個(gè)線中。

29.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備包括逆變器。

30.一種適合于驅(qū)動(dòng)晶體管的驅(qū)動(dòng)器單元，所述驅(qū)動(dòng)器單元包括：

31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的驅(qū)動(dòng)器單元，其中所述故障保護(hù)控制電路系統(tǒng)被耦合以經(jīng)由一個(gè)端子從所述驅(qū)動(dòng)器單元輸出所述故障的分類，并且經(jīng)由同一端子接收所述對(duì)應(yīng)的分類。

32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的驅(qū)動(dòng)器單元，其中所述驅(qū)動(dòng)器單元包括都耦合到所述系統(tǒng)控制器的第一端子和第二端子，其中所述第一端子被配置為接收所述定時(shí)信息，并且所述第二端子被配置為接收表征所述驅(qū)動(dòng)器單元在驅(qū)動(dòng)器單元的網(wǎng)絡(luò)中的位置的位置信息，并且其中通過所述網(wǎng)絡(luò)中的所述驅(qū)動(dòng)器單元對(duì)晶體管的驅(qū)動(dòng)的定時(shí)由所述系統(tǒng)控制器協(xié)調(diào)。

技術(shù)總結(jié)
所述系統(tǒng)包括通過故障狀況總線(例如單線總線)耦合的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器模塊。每個(gè)驅(qū)動(dòng)器模塊包括耦合在單端子錯(cuò)誤標(biāo)志輸入/輸出(EF?I/O)和控制塊之間的錯(cuò)誤標(biāo)志接口塊。每個(gè)驅(qū)動(dòng)器模塊可以耦合到電機(jī)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器模塊檢測(cè)到本地故障狀況時(shí)，其錯(cuò)誤標(biāo)志接口塊被配置為降低單端子EF?I/O處的電壓，以將改變傳達(dá)到其他驅(qū)動(dòng)器模塊。錯(cuò)誤標(biāo)志接口塊還被配置為監(jiān)測(cè)其單端子EF?I/O處的電壓改變。當(dāng)單端子EF?I/O處于低電壓時(shí)，檢測(cè)到外部故障狀況。錯(cuò)誤標(biāo)志接口塊還被配置為發(fā)送禁用驅(qū)動(dòng)器模塊的輸出的信號(hào)。

技術(shù)研發(fā)人員：S·鮑爾勒,M·Y·張,A·福爾克,C·達(dá)斯特,K·芬克,M·霍恩坎普
受保護(hù)的技術(shù)使用者：電力集成公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/14