DE102014224752A1 - Inverter circuit with adaptive dead time - Google Patents

Inverter circuit with adaptive dead time Download PDF

Info

Publication number
DE102014224752A1
DE102014224752A1 DE102014224752.7A DE102014224752A DE102014224752A1 DE 102014224752 A1 DE102014224752 A1 DE 102014224752A1 DE 102014224752 A DE102014224752 A DE 102014224752A DE 102014224752 A1 DE102014224752 A1 DE 102014224752A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switches
control unit
switch
voltage
inverter circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102014224752.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Christian Nesensohn
Oliver Wynnyczenko
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tridonic GmbH and Co KG
Original Assignee
Tridonic GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tridonic GmbH and Co KG filed Critical Tridonic GmbH and Co KG
Priority to DE102014224752.7A priority Critical patent/DE102014224752A1/en
Priority to ATGM122/2015U priority patent/AT16743U1/en
Priority to PCT/EP2015/076973 priority patent/WO2016087206A1/en
Publication of DE102014224752A1 publication Critical patent/DE102014224752A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/505—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/515—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/521—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/38—Means for preventing simultaneous conduction of switches
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/01—Resonant DC/DC converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33571—Half-bridge at primary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0048—Circuits or arrangements for reducing losses
    • H02M1/0054—Transistor switching losses
    • H02M1/0058—Transistor switching losses by employing soft switching techniques, i.e. commutation of transistors when applied voltage is zero or when current flow is zero
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Es wird eine Wechselrichter-Schaltung bereitgestellt, aufweisend einen Wechselrichter, insbesondere eine Wechselrichter-Halbbrückenschaltung, mit wenigstens zwei in Serie geschalteten und mit Gleichspannung versorgten Schaltern, an deren Mittenpunkt bei wechselseitiger Taktung der Schalter eine Wechselspannung bereitstellbar ist, und eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die Schalter zu takten und ein an dem Mittenpunkt abgegriffenes Messignal, insbesondere eine Mittenpunktspannung, auszuwerten, und abhängig von dem Messsignal die Taktung jedes der Schalter separat derart einzustellen, dass eine Totzeit zwischen einem Deaktivieren eines der Schalter und einem Aktivieren eines anderen Schalters variabel festgelegt ist.An inverter circuit is provided, comprising an inverter, in particular an inverter half-bridge circuit, with at least two switches connected in series and supplied with DC voltage, at the midpoint of which the switch is provided with an AC voltage, and a control unit which is set up for this purpose is to clock the switches and a tapped at the midpoint measurement signal, in particular a midpoint voltage, and depending on the measurement signal to adjust the timing of each of the switches separately such that a dead time between disabling one of the switches and activating another switch variable is fixed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wechselrichter-Schaltung und insbesondere eine Wechselrichter-Halbbrückenschaltung sowie eine Treiberschaltung für Leuchtmittel mit einer solchen Wechselrichter-Schaltung. Zudem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Ansteuerung einer Wechselrichter-Schaltung bzw. von Schaltelementen wie Schaltern und/oder Transistoren eines Wechselrichters. Bei dem Leuchtmittel kann es sich dabei insbesondere um eine oder mehrere LEDs handeln.The invention relates to an inverter circuit and in particular an inverter half-bridge circuit and a driver circuit for lighting with such an inverter circuit. In addition, the invention relates to a method for controlling an inverter circuit or switching elements such as switches and / or transistors of an inverter. The lighting means may in particular be one or more LEDs.

Treiberschaltungen für Leuchtmittel sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden üblicherweise ausgehend von einer elektrischen Versorgung, insbesondere einer Wechselspannung bzw. einer Netzspannung versorgt. Diese Wechselspannung kann einem Gleichrichter und insbesondere ausgehend davon einer diesem nachgeschalteten Leistungsfaktorkorrekturschaltung (PFC-Schaltung) zugeführt werden, die eine Gleichspannung (DC-Spannung), die ggf. noch eine Restwelligkeit aufweist, bereitstellen. Diese erzeugte Gleichspannung wird dann einem insbesondere hochfrequent getakteten Wechselrichter zugeführt, der aus der Gleichspannung eine hochfrequente Wechselspannung erzeugt. Die erzeugte Wechselspannung wird dann dem Leuchtmittel zugeführt, wobei dem Leuchtmittel vorgeschaltet noch andere Schaltungskomponenten wie beispielsweise ein Gleichrichter und/oder ein Filter, insbesondere ein Rippelfilter, vorgeschaltet sein können.Driver circuits for lighting devices are known from the prior art and are usually supplied on the basis of an electrical supply, in particular an AC voltage or a mains voltage. This alternating voltage can be supplied to a rectifier and, in particular, on the basis thereof to a power factor correction circuit (PFC circuit) connected downstream of this, which supply a direct voltage (DC voltage), which possibly also has a residual ripple. This generated DC voltage is then fed to a particular high-frequency clocked inverter, which generates a high-frequency AC voltage from the DC voltage. The generated alternating voltage is then supplied to the lighting means, wherein the lighting means upstream of other circuit components such as a rectifier and / or a filter, in particular a ripple filter, may be connected upstream.

Der Wechselrichter und insbesondere die Wechselrichter-Halbbrücke weisen in der Regel zwei in Serie geschaltete Schalter auf, die als Leistungstransistoren (FET, MOSFET) ausgestaltet sein können und von einer Steuereinheit getaktet werden. Vorzugsweise kann ausgehend von dem Wechselrichter ein Resonanzkreis gespeist sein. Ebenso kann ein Transformator vorgesehen sein, der z. B. zur Übertragung über eine elektrisch isolierende Barriere eingesetzt werden kann. Dieser Transformator kann auch mit dem Resonanzkreis gekoppelt sein.The inverter and in particular the inverter half-bridge usually have two series-connected switches, which can be configured as power transistors (FET, MOSFET) and are clocked by a control unit. Preferably, starting from the inverter, a resonant circuit can be fed. Likewise, a transformer may be provided, the z. B. can be used for transmission via an electrically insulating barrier. This transformer may also be coupled to the resonant circuit.

Bei den Schaltvorgängen der Schalter des Wechselrichters ist darauf zu achten, dass ein sogenanntes „hartes Schalten” vermieden wird. Unter einem „harten Schalten” ist zu verstehen, dass während einer Freilaufphase eines Stroms durch die Halbbrücke durch die Freilaufdiode (parallel zum Schalter und ggf. in diesen integriert) der andere Schalter eingeschaltet wird. Dabei kann es sonst zu Beschädigungen des Schalters kommen.When switching the switches of the inverter, make sure that a so-called "hard switching" is avoided. A "hard switching" is to be understood that during a freewheeling phase of a current through the half-bridge through the freewheeling diode (parallel to the switch and possibly integrated in this), the other switch is turned on. This can otherwise damage the switch.

Die Schalter des Wechselrichters werden dabei durch die Steuereinheit jeweils für eine Einschaltzeitdauer leitend (ton-Zeit) geschaltet, wobei die Einschaltzeitdauern der beiden Schalter normalerweise gleich lang sind. Die Ansteuerung erfolgt beispielsweise derart, dass zwischen dem Ausschalten des einen Schalters und dem Einschalten des anderen Schalters bei einer Wechselrichter-Halbbrücke eine sogenannte Totzeit fixe tdead_fix vorgesehen ist, während der keiner der beiden Schalter aktiviert, d. h. leitend geschaltet ist.In this case, the switches of the inverter are switched by the control unit in each case for a switch- on period of time (t on- time), the switch-on periods of the two switches normally being the same length. The control is carried out, for example, such that between the switching off of the one switch and the switching on of the other switch in the case of an inverter half-bridge a so-called dead time fixed t dead_fix is provided, while neither of the two switches is activated, ie is switched on.

1a zeigt exemplarisch einen Ausschnitt einer Treiberschaltung, mit einem als Wechselrichter-Halbbrücke ausgebildeten Wechselrichter. Der Wechselrichter wird an seiner potentialhöheren Seite mit einer Versorgungsspannung VDC, bzw. einer Busspannung, versorgt. Die Versorgungsspannung VDC kann z. B. 400 V betragen. Die Halbbrücke weist zwei Schalter Ls, HS auf, die von einer Steuereinheit SE angesteuert werden. Der potentialhöherer Schalter HS wird von der Steuereinheit SE durch ein Ansteuersignal hs angesteuert, während ein potentialniedrigerer Schalter LS von der Steuereinheit SE durch ein Ansteuersignal ls angesteuert wird. An einem Mittenpunkt mp der Wechselrichter-Halbbrücke kann dann eine Mittenpunktspannung Vmp erfasst werden. 1a shows an example of a section of a driver circuit, with an inverter designed as an inverter half-bridge inverter. The inverter is supplied at its potential higher side with a supply voltage V DC , or a bus voltage. The supply voltage V DC can, for. B. 400 V amount. The half-bridge has two switches Ls, HS, which are controlled by a control unit SE. The higher-potential switch HS is controlled by the control unit SE by a drive signal hs, while a potential-lower switch LS is controlled by the control unit SE by a drive signal ls. At a midpoint mp of the inverter half-bridge, a mid-point voltage V mp can then be detected.

1b zeigt einen idealen Fall der Ansteuerung der Schalter LS, HS der Wechselrichter-Halbbrücke und ein entsprechendes, beispielsweise durch die Steuereinheit SE erfasstes Spannungssignal Vmp an dem Mittenpunkt mp der Wechselrichter-Halbbrücke. Die Erfassung der Mittenpunktspannung Vmp erfolgt insbesondere in einer zeitlichen Phase der Taktung der Schalter LS, HS, in der der potentialniedrigere Schalter LS geöffnet ist. Insbesondere ist während der Spannungserfassung an dem Mittenpunkt mp des Wechselrichters lediglich der potentialhöhere Schalter HS geschlossen. In 1b ist eine verschränkte bzw. wechselseitige Taktung der Schalter LS, HS und die Mittenpunktspannung Vmp schematisch dargestellt, wobei ein rechteckiger Ansteuerpuls des Ansteuersignales ls für den Schalter LS mit einer durchgezogenen Linie dargestellt ist, während ein rechteckiger Ansteuerpuls des Ansteuersignales hs für den potentialhöheren Schalter HS gestrichelt dargestellt ist. Ebenfalls veranschaulicht ist die Totzeitdauer tdead_fix, die exemplarisch zwischen dem Ende der Einschaltzeitdauer des potentialniedrigeren Schalters LS und dem Beginn der Einschaltzeitdauer des potentialhöheren Schalters HS vorgesehen ist. 1b shows an ideal case of driving the switches LS, HS of the inverter half-bridge and a corresponding, for example, detected by the control unit SE voltage signal V mp at the midpoint mp of the inverter half-bridge. The detection of the mid-point voltage V mp occurs in particular in a time phase of the timing of the switch LS, HS, in which the potential-lower switch LS is open. In particular, only the potential higher switch HS is closed during the voltage detection at the midpoint mp of the inverter. In 1b an interlinked clocking of the switches LS, HS and the midpoint voltage V mp is shown schematically, wherein a rectangular drive pulse of the drive signal ls for the switch LS is shown by a solid line, while a rectangular drive pulse of the drive signal hs for the higher-potential switch HS is shown in dashed lines. Also illustrated is the dead time t dead_fix , which is provided as an example between the end of the switch-on time of the potential- lower switch LS and the beginning of the switch-on time of the higher- voltage switch HS.

In 1b ist auch dargestellt, dass die Spannung Vmp nach dem Ausschalten des potentialniedrigeren Schalters LS ansteigt und nach Ausschalten des potentialhöheren Schalters HS abfällt. Es ist insbesondere gezeigt, dass die Mittenpunktspannung Vmp nach Aktivierung des potentialhöheren Schalters HS auf null absinkt, bevor der potentialniedrigere Schalter LS aktiviert wird. Das Potential am Mittenpunkt entspricht dann so lange dem Nullpotential, bis nach Aktivierung des potentialniedrigeren Schalters LS der potentialhöhere Schalters HS aktiviert wird. Dies erfolgt dadurch, dass die Zeit zwischen dem Sperren des potentialniedrigeren Schalters LS und dem Leiten des potentialhöheren Schalters HS genutzt dazu wird, das Potential an dem Mittenpunkt mp auf die Versorgungsspannung VDC zu ziehen. Die Totzeit tdead_fix zwischen einem Sperren des potentialhöheren Schalters HS und dem Leiten des potentialniedrigeren Schalters LS wird indessen verwendet, um die Mittenpunktspannung Vmp auf null bzw. Erde zu ziehen. Hierdurch wird erreicht, dass beim Einschalten des jeweiligen Schalters die Potentialdifferenz über dem Schalter möglichst Null ist. So können Schaltverluste vermieden werden und die Belastung insbesondere für die Schalter wird gering gehalten.In 1b is also shown that the voltage V mp after turning off the potential lower switch LS increases and drops after switching off the higher potential switch HS. In particular, it is shown that the center point voltage V mp drops to zero after activation of the higher-potential switch HS, before the potential-lower switch LS is activated. The potential at the midpoint then corresponds to the zero potential until after activation of the lower potential switch LS the higher potential switch HS is activated. This is done by using the time between the blocking of the lower-potential switch LS and the conducting of the higher-potential switch HS to draw the potential at the mid-point mp to the supply voltage V DC . Meanwhile, the dead time t_fix_fix between disabling the higher potential switch HS and conducting the lower potential switch LS is used to pull the center point voltage V mp to zero. This ensures that when switching on the respective switch, the potential difference across the switch is zero possible. Thus, switching losses can be avoided and the burden in particular for the switch is kept low.

Der Verlauf der Spannungskurve Vmp ist jedoch abhängig von der durch die Treiberschaltung betriebenen Last bzw. dem angeschlossenen Leuchtmittel. So kann der Fall eintreten, dass bei einem Einschalten des potentialniedrigeren Schalters LS das Nullpotential noch nicht erreicht ist, wenn dieser leitend geschaltet werden soll. Das bedeutet, dass die vorgesehene Totzeit tdead_fix in diesem Fall nicht ausreicht, um die Mittenpunktspannung Vmp bis zum Einschalten des potentialniedrigeren Schalters LS auf das Bezugspotential Masse zu ziehen. Dies ist in 2a gezeigt. Somit liegt bei Einschalten des potentialniedrigeren Schalters LS eine Spannung ungleich Null an. Die Potentialdifferenz beim Einschalten führt daher zu erhöhten Schaltverlusten.The course of the voltage curve V mp , however, depends on the load operated by the driver circuit or the connected light source. Thus, it may happen that, when the potential-lowing switch LS is switched on, the zero potential has not yet been reached when it is to be turned on. This means that the intended dead time t dead_fix in this case is not sufficient to pull the center point voltage V mp to the reference potential ground until the potential-lowing switch LS is switched on. This is in 2a shown. Thus, when the potential-lower switch LS is switched on, a voltage not equal to zero is present. The potential difference during switching therefore leads to increased switching losses.

Umgekehrt kann es sein, dass bei Einschalten des potentialhöheren Schalters HS das Potential am Mittenpunkt mp, d. h. die Mittenpunktspannung Vmp, noch nicht das Niveau der Versorgungsspannung VDC erreicht hat und somit ein Potential am Mittenpunkt mp anliegt, das ungleich der Versorgungsspannung VDC ist. Dies ist in 2b veranschaulicht. Wird nun der potentialhöhere Schalter HS eingeschaltet, so entstehen auch hier höhere Schaltverluste durch den rapiden Anstieg der Spannung am Mittenpunkt mp.Conversely, it may be that when switching on the higher-potential switch HS, the potential at the midpoint mp, ie the midpoint voltage V mp , has not yet reached the level of the supply voltage V DC and thus a potential at the midpoint mp is present, which is not equal to the supply voltage V DC , This is in 2 B illustrated. Now, if the higher potential switch HS is turned on, also here higher switching losses caused by the rapid increase of the voltage at the midpoint mp.

Das vorstehend genannte und in den 2a und 2b veranschaulichte Verhalten ist insbesondere bei geringen Lasten zu beobachten, die eine geringere Flankensteilheit des Spannungssignals Vmp und damit langsamer ansteigende und abfallende Flanken verursachen. Um hier ein spannungsfreies Schalten, d. h. ein Schalten zu dem Zeitpunkt zu erreichen, an dem die Spannung über den Schaltern beim Einschalten jeweils Null beträgt, wäre daher eine Verlängerung der Totzeit tdead_fix notwendig.The above and in the 2a and 2 B illustrated behavior is observed in particular at low loads, which cause a lower slope of the voltage signal V mp and thus slower rising and falling edges. In order here to achieve a voltage-free switching, ie a switching at the time at which the voltage across the switches when switching is zero, therefore, an extension of the dead time t dead_fix would be necessary.

Bei großen Lasten ist indessen ein anderes Verhalten zu beobachten. Hier kann es zu einem steileren Flankenverlauf der Mittenpunktspannung Vmp kommen. Dies kann zur Folge haben, dass die Mittenpunktspannung Vmp nach Deaktivierung des potentialhöheren Schalters HS bereits auf das Nullpotential abgefallen ist, und so bei einem Einschalten des potentialniedrigeren Schalters LS bereits wieder einen Anstieg der Mittenpunktspannung Vmp erfolgt ist, wie dies in 2c gezeigt ist. Folglich ist auch dann das am Mittenpunkt mp anliegende Potential nicht das Nullpotential wodurch ebenfalls Schaltungsverluste entstehen.At high loads, however, a different behavior is observed. Here it can come to a steeper slope of the midpoint voltage V mp . This may have the consequence that the center point voltage V mp has already dropped to zero after deactivation of the higher-potential switch HS, and thus an increase of the mid-point voltage V mp has already taken place again when the potential-low switch LS is switched on 2c is shown. Consequently, even at the midpoint mp applied potential is not the zero potential which also circuit losses.

Andererseits kann bei Deaktivierung des potentialniedrigeren Schalters LS und vor Aktivierung des potentialhöheren Schalters HS das Phänomen beobachtet werden, dass die Mittenpunktspannung Vmp schon auf die Betriebsspannung VDC angestiegen ist und bereits wieder abfällt, wenn der potentialhöhere Schalter HS aktiviert, d. h. leitend geschaltet wird. Dies ist in 2d veranschaulicht. Dadurch unterscheidet sich das Potential am Mittenpunkt des Wechselrichters mp von dem Potential der Betriebsspannung VDC des Wechselrichters wodurch es wiederum zu Schaltverlusten kommt.On the other hand, upon deactivation of the lower-potential switch LS and before activation of the higher-potential switch HS, the phenomenon can be observed that the mid-point voltage V mp has already risen to the operating voltage V DC and already drops again when the higher-potential switch HS is activated, that is turned on. This is in 2d illustrated. As a result, the potential at the midpoint of the inverter mp differs from the potential of the operating voltage V DC of the inverter, which in turn leads to switching losses.

Entsprechend müsste bei hohen Lasten die Totzeit tdead_fix verkürzt werden, um die Potentialdifferenz beim Einschalten des jeweiligen Schalters von Null gewährleisten zu können.Accordingly, the dead time t dead_fix would have to be shortened at high loads in order to be able to ensure the potential difference when switching on the respective switch from zero.

Da Schaltverluste in Vorschaltgeräten möglichst vermieden werden sollen, um beispielsweise eine thermische Belastung zu reduzieren, bzw. die elektronischen Komponenten der Treiberschaltung zu schonen (bei einem Schalten insbesondere von Leistungstransistoren bei einer Potentialdifferenz ungleich Null können diese beschädigt werden), stellt die Erfindung eine Lösung bereit, die es erlaubt eine potentialdifferenzfreie Schaltung des Wechselrichters zu ermöglichen.Since switching losses in ballasts are to be avoided as much as possible, for example, to reduce thermal stress, or to save the electronic components of the driver circuit (in particular switching of power transistors at a potential difference not equal to zero they can be damaged), the invention provides a solution , which allows a potential difference-free switching of the inverter.

Die Erfindung stellt daher eine Wechselrichter-Schaltung, eine Treiberschaltung mit einer solchen Wechselrichter-Schaltung sowie ein Verfahren zum Betrieb der Wechselrichter-Schaltung gemäß der unabhängigen Ansprüche bereit. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The invention therefore provides an inverter circuit, a driver circuit including such an inverter circuit, and a method of operating the inverter circuit according to the independent claims. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

In einem ersten Aspekt wird eine Wechselrichter-Schaltung bereitgestellt, aufweisend einen Wechselrichter, insbesondere eine Wechselrichter-Halbbrückenschaltung, mit wenigstens zwei in Serie geschalteten und mit Gleichspannung versorgten Schaltern, an deren Mittenpunkt bei wechselseitiger Taktung der Schalter eine Wechselspannung bereitstellbar ist, und eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die Schalter zu takten und ein an dem Mittenpunkt abgegriffenes Messignal, insbesondere eine Mittenpunktspannung, auszuwerten, und abhängig von dem Messsignal die Taktung jedes der Schalter separat derart einzustellen, dass eine Totzeit zwischen einem Deaktivieren eines der Schalter und einem Aktivieren eines anderen Schalters variabel festgelegt ist.In a first aspect, an inverter circuit is provided, comprising an inverter, in particular an inverter half-bridge circuit, with at least two switches connected in series and supplied with DC voltage, at the midpoint of which the switch is provided with alternating voltage, and a control unit, which is set up to clock the switches and to evaluate a measuring signal tapped off at the center point, in particular a midpoint voltage, and to separately adjust the timing of each of the switches depending on the measuring signal such that a dead time between deactivating one of the switches and is set variably to activate another switch.

Die Steuereinheit kann das an dem Mittenpunkt abgegriffene Messsignal in unterschiedlichen zeitlichen Phasen der Taktung der Schalter auswerten.The control unit can evaluate the measuring signal picked up at the middle point in different time phases of the timing of the switches.

Für jeden der Schalter kann ein Schwellenwert vorgesehen sein. Die Steuereinheit kann das abgegriffene Messsignal bezüglich der Schwellenwerte auswerten, und abhängig von dem Ergebnis der jeweiligen Auswertung den Schalter, für den der Schwellenwert definiert ist, aktivieren/deaktivieren.For each of the switches, a threshold may be provided. The control unit can evaluate the tapped measurement signal with respect to the threshold values, and, depending on the result of the respective evaluation, activate / deactivate the switch for which the threshold value is defined.

Die Steuereinheit kann den Schwellenwert für jeden Schalter speichern und/oder jeweils ein ihr zugeführtes Signal als Schwellenwert für wenigstens einen der Schalter auswerten und/oder speichern.The control unit may store the threshold for each switch and / or each evaluate and / or store a signal supplied to it as a threshold for at least one of the switches.

Die Steuereinheit kann einen Flankenverlauf des Messignals erfassen und jeden der Schalter abhängig von dem Flankenverlauf aktivieren/deaktivieren.The control unit can detect an edge profile of the measurement signal and activate / deactivate each of the switches as a function of the edge profile.

Die Steuereinheit kann bei einer ansteigenden Flanke des Messignals einen Schalter und bei einer abfallenden Flanke des Messignals einen anderen Schalter aktivieren/deaktivieren.The control unit can activate / deactivate a switch on a rising edge of the measurement signal and a switch on a falling edge of the measurement signal.

Die Steuereinheit kann nach Erreichen eines Schwellenwertes erst nach einer vorbestimmten Zeitdauer den zugehörigen Schalter aktivieren/deaktivieren.After reaching a threshold value, the control unit can activate / deactivate the associated switch only after a predetermined period of time.

Die Steuereinheit kann die Zeitdauer des Aktivierens/Deaktivierens der Schalter abhängig von einer Zielfrequenz einstellen.The control unit may set the duration of activating / deactivating the switches depending on a target frequency.

Die Steuereinheit kann die Totzeit nach einem/jedem wechselseitigen Aktivieren der Schalter neu berechnen.The control unit may recalculate the dead time after each / every mutual activation of the switches.

Die Steuereinheit kann das Messsignal als Spannungswert des Mittenpunkts in einer Phase auswerten, in der wenigstens der potentialniedrigere Schalter geöffnet ist.The control unit can evaluate the measurement signal as a voltage value of the midpoint in a phase in which at least the more potential lower switch is open.

Die Totzeit kann abhängig von der erfassten Mittenpunktspannung variierbar sein.The dead time may be variable depending on the detected midpoint voltage.

Die Steuereinheit kann jeweils einen Komparator zum Vergleich des Messignals mit dem jeweiligen Schwellenwert aufweisen.The control unit can each have a comparator for comparing the measurement signal with the respective threshold value.

Die Steuereinheit kann ein von jedem der Komparatoren ausgegebenes Signal auswerten und abhängig davon, insbesondere nach Ablauf der Totzeit, die Schalter mittels Ansteuersignalen aktivieren.The control unit can evaluate a signal output by each of the comparators and, depending on this, in particular after the dead time has elapsed, activate the switches by means of activation signals.

Die Steuereinheit kann ein IC, ASIC und/oder Mikrokontroller sein.The control unit may be an IC, ASIC and / or microcontroller.

Der Wechselrichter kann einen Resonanzkreis, insbesondere einen LLC-Resonanzkreis, speisen.The inverter may feed a resonant circuit, in particular an LLC resonant circuit.

In einem weiteren Aspekt wird eine Treiberschaltung mit einer Wechselrichter-Schaltung, wie sie vorstehend beschrieben ist, bereitgestellt.In another aspect, a driver circuit with an inverter circuit as described above is provided.

In noch einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betrieb eines Wechselrichters, insbesondere einer Wechselrichter-Halbbrückenschaltung, mit wenigstens zwei in Serie geschalteten und mit Gleichspannung versorgten Schaltern, an deren Mittenpunkt bei wechselseitiger Taktung der Schalter eine Wechselspannung bereitgestellt wird, und einer Steuereinheit, die die Schalter taktet und ein an dem Mittenpunkt abgegriffenes Messsignal, insbesondere eine Mittenpunktspannung, auswertet und abhängig von dem Messsignal die Taktung jedes der Schalter separat derart einzustellen, dass eine Totzeit zwischen einem Deaktivieren eines der Schalter und einem Aktivieren eines anderen Schalters variabel festgelegt wird.In yet another aspect, there is provided a method of operating an inverter, in particular an inverter half-bridge circuit, having at least two series-connected and DC-powered switches at the midpoint of which the switches are AC-energized, and a control unit providing the Switches and evaluates a tapped at the midpoint measurement signal, in particular a midpoint voltage, and depending on the measurement signal to adjust the timing of each of the switches separately such that a dead time between disabling one of the switches and activating another switch is set variably.

Die Erfindung wird nunmehr mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Es zeigen:The invention will now be described with reference to the figures. Show it:

1a schematisch eine Wechselrichter-Ansteuerung; 1a schematically an inverter drive;

1b schematisch Ansteuersignale für Wechselrichterschalter und einen Mittenpunktspannungs-Verlauf; 1b schematically control signals for inverter switch and a mid-point voltage curve;

2a–2d Mittenpunktspannungs-Verläufe bei unterschiedlichen Lasten; 2a - 2d Mid-point voltage gradients at different loads;

3 schematisch eine Treiberschaltung mit einer Wechselrichter-Schaltung gemäß der Erfindung; 3 schematically a driver circuit with an inverter circuit according to the invention;

4a und 4b schematisch Komponenten einer Steuereinheit gemäß der Erfindung; 4a and 4b schematically components of a control unit according to the invention;

5 schematisch eine erfindungsgemäße Schalteransteuerung; und 5 schematically an inventive switch control; and

6 schematisch eine Wechselrichter-Schaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 6 schematically an inverter circuit according to an embodiment of the invention.

3 zeigt eine Treiberschaltung 1 mit einer Wechselrichter-Schaltung 6 gemäß der Erfindung. 3 zeigt schematisch den Aufbau der Treiberschaltung 1 zum Betreiben eines Leuchtmittels 2, insbesondere einer LED-Strecke mit wenigstens einer LED. Die LEDs der LED-Strecke können in Serie, parallel oder in einer Serien-/Parallelschaltung angeordnet sein. 3 shows a driver circuit 1 with an inverter circuit 6 according to the invention. 3 schematically shows the structure of the driver circuit 1 for operating a light source 2 , in particular an LED track with at least one LED. The LEDs of the LED track can be used in series, be arranged in parallel or in a series / parallel connection.

Die Treiberschaltung 1 wird vorzugsweise von einer Eingangsspannung Vin z. B. in Form einer Wechselspannung bzw. ausgehend von der Netzspannung gespeist. Die Eingangsspannung Vin wird an der Eingangsseite der Treiberschaltung 1 vorzugsweise einem Gleichrichter 3 und/oder einem Filter (bspw. einem EMI-Filter 4 (electromagnetic interference filter) zugeführt, der elektromagnetische Störungen ausfiltert.The driver circuit 1 is preferably from an input voltage V in z. B. fed in the form of an AC voltage or starting from the mains voltage. The input voltage V in becomes at the input side of the driver circuit 1 preferably a rectifier 3 and / or a filter (eg an EMI filter 4 (interference interference filter) fed, which filters out electromagnetic interference.

Die gleichgerichtete und ggf. gefilterte Eingangsspannung der Treiberschaltung 1 wird dann vorzugsweise einer Leistungsfaktor-Korrekturschaltung (PFC) 5 zugeführt, die ausgangsseitig eine Versorgungsspannung VDC, insbesondere eine Busspannung, erzeugt. Die Versorgungsspannung VDC ist vorzugsweise eine Gleichspannung bzw. eine näherungsweise konstante Busspannung, die ggf. eine Restwelligkeit aufweist. Bspw. kann es sich bei der Versorgungsspannung VDC um eine Gleichspannung (DC-Spannung) von 400 V handeln.The rectified and optionally filtered input voltage of the driver circuit 1 is then preferably a power factor correction circuit (PFC) 5 supplied, the output side, a supply voltage V DC , in particular a bus voltage generated. The supply voltage V DC is preferably a DC voltage or an approximately constant bus voltage, which may have a residual ripple. For example. For example, the supply voltage V DC may be a DC voltage of 400V.

Alternativ kann die Versorgungsspannung VDC auch eine Gleichspannung bzw. eine konstante Spannung wie z. B. eine Batteriespannung sein. In diesem Fall kann auf den Gleichrichter 3, den optionalen Filter 4 und/oder die Leistungsfaktor-Korrekturschaltung 5 verzichtet werden.Alternatively, the supply voltage V DC can also be a DC voltage or a constant voltage such. B. be a battery voltage. In this case, the rectifier can 3 , the optional filter 4 and / or the power factor correction circuit 5 be waived.

Die Versorgungsspannung VDC versorgt eine Wechselrichter-Schaltung 6. Bei der Wechselrichter-Schaltung 6 handelt es sich dabei vorzugsweise um einen DC/AC-Wandler, der die Versorgungsspannung VDC mittels eines Wechselrichters und insbesondere mittels eines Halbbrücken-Wechselrichters wechselrichtet. Die Wechselrichter-Schaltung 6 umfasst vorzugsweise zudem einen Resonanzkreis (LLC-Resonanzkreis), der von dem Wechselrichter gespeist wird. Eine Induktivität des Resonanzkreises kann als Primärwicklung für einen Übertrager dienen. Der Übertrager ist vorgesehen, um Strom über eine galvanische Barriere 7 von einer Primärseite des Übertragers auf eine Sekundärseite des Übertragers zu übertragen. Die Wechselrichter-Schaltung 6 ist also ein getakteter Wandler, bei dem der Resonanzkreis ausgehend von dem Wechselrichter mit den wenigstens zwei Schaltern LS, HS gespeist ist.The supply voltage V DC supplies an inverter circuit 6 , In the inverter circuit 6 this is preferably a DC / AC converter which switches the supply voltage V DC by means of an inverter and in particular by means of a half-bridge inverter. The inverter circuit 6 preferably also includes a resonant circuit (LLC resonant circuit) powered by the inverter. An inductance of the resonant circuit can serve as a primary winding for a transformer. The transformer is designed to provide power through a galvanic barrier 7 from a primary side of the transformer to a secondary side of the transformer. The inverter circuit 6 So is a clocked converter in which the resonant circuit is fed from the inverter with the at least two switches LS, HS.

Auf der Sekundärseite der galvanisch trennenden Barriere 7 ist ein AC/DC-Wandler 8 gezeigt, der auch andere Komponenten wie bspw. einen Gleichrichter oder einen Filter umfassen kann. Die Schalter LS, HS werden durch eine Steuereinheit 9 angesteuert, die entsprechend die Schalter vorzugsweise alternierend ein, d. h. in ihren leitenden Zustand, bzw. aus, d. h. in ihren nicht-leitenden Zustand, schaltet. Die Sekundärseite des Übertragers versorgt eine Last und/oder das Leuchtmittel 2.On the secondary side of the galvanic separating barrier 7 is an AC / DC converter 8th which may also include other components such as a rectifier or a filter. The switches LS, HS are controlled by a control unit 9 driven, which in accordance with the switches preferably alternately on, ie in its conducting state, or off, ie in its non-conductive state switches. The secondary side of the transformer supplies a load and / or the lighting means 2 ,

Die galvanische Barriere 7 kann eine SELV-Barriere (Sicherheitskleinspannungs-Barriere) sein und kann durch den Übertrager überwunden werden, wobei der Übertrager insbesondere als Transformator ausgestaltet sein kann. Die Übertragung elektrischer Energie von der Primärseite zur Sekundärseite des Übertragers über die galvanische Barriere 7 hinweg wird ebenfalls durch die Steuereinheit 9 durch Ansteuerung der Schalter LS, HS gesteuert bzw. geregelt.The galvanic barrier 7 may be a SELV barrier (safety extra-low voltage barrier) and may be overcome by the transformer, wherein the transformer may be designed in particular as a transformer. The transmission of electrical energy from the primary side to the secondary side of the transformer via the galvanic barrier 7 away is also controlled by the control unit 9 controlled or controlled by driving the switch LS, HS.

Die Steuereinheit 9 ist vorzugsweise auf der Primärseite der galvanischen Barriere 7 angeordnet, kann aber auch auf der Sekundärseite angeordnet sein. Zur Einstellung eines gewünschten Stroms durch das Leuchtmittel 2 wird dann von der Steuereinheit 9 eine elektrische Größe primärseitig (Doppelpfeil) und/oder sekundärseitig (Doppelpfeil gepunktet) gemessen. Auf Basis dieser zurückgeführten Werte steuert die Steuereinheit 9 dann den Wechselrichter bzw. die Schalter des Wechselrichters der Wechselrichter-Schaltung 6 derart an, dass der gewünschte Strom durch das Leuchtmittel fließt. Die Steuereinheit sorgt dafür, dass die Last in Form einer Lichtquelle insbesondere in Form einer LED-Strecke mit dem gewünschten Strom versorgt wird.The control unit 9 is preferably on the primary side of the galvanic barrier 7 arranged, but can also be arranged on the secondary side. To set a desired current through the bulb 2 is then from the control unit 9 an electrical variable is measured on the primary side (double arrow) and / or on the secondary side (double arrow dotted). Based on these feedback values, the control unit controls 9 then the inverter or the switch of the inverter of the inverter circuit 6 such that the desired current flows through the lighting means. The control unit ensures that the load is supplied with the desired current in the form of a light source, in particular in the form of an LED track.

Kern der Erfindung ist es die Lastbereiche, für die die Treiberschaltung verwendet werden kann, zu vergrößern und dabei insbesondere das Problem zu vermeiden, dass bei kleinen Lasten die feste Totzeit tdead_fix zu kurz und für große Lasten die Totzeit tdead_fix zu lang ist. Die Erfindung sieht es daher vor, für jeden Schalter des Wechselrichters der Wechselrichter-Schaltung 6 einen Schwellenwert vorzusehen und insbesondere für jeden der beiden Schalter LS, HS der Halbbrücke. Immer dann, wenn die Mittenpunktspannung Vmp den zugehörigen Schwellenwert unter- bzw. überschreitet, wird das Einschalten des zugeordneten Schalters ausgelöst. Die Schwellenwerte sind somit ideal abgestimmt, auf die Spannungsverhältnisse an dem jeweiligen Schalter. Daher ergibt sich eine variable bzw. eine adaptive Totzeit tdead_adpt abhängig von den Flankenverläufen der Spannungsveränderung an dem Mittenpunkt mp des Wechselrichters. Dabei ist diese adaptive Anpassung der Totzeit tdead_adpt im Normalbetrieb der Wechselrichterschaltung vorhanden und nicht etwa in einem Fehlerzustand, wobei dem beispielsweise zur Verhinderung eine Beschädigung der Schaltung gezielt die Totzeit tdead_adpt verändert wird, im Übrigen, d. h. im Normalbetrieb, jedoch konstant ist.The core of the invention is to increase the load ranges for which the driver circuit can be used, and in particular to avoid the problem that for small loads the fixed dead time t dead_fix is too short and for large loads the dead time t dead_fix is too long. The invention therefore provides, for each switch of the inverter of the inverter circuit 6 provide a threshold and in particular for each of the two switches LS, HS of the half-bridge. Whenever the midpoint voltage V mp under or over the associated threshold, the switching of the associated switch is triggered. The threshold values are thus ideally matched to the voltage conditions at the respective switch. Therefore, a variable or an adaptive dead time t dead_adpt results depending on the edge characteristics of the voltage change at the center point mp of the inverter. In this case, this adaptive adaptation of the dead time t dead_adpt in normal operation of the inverter circuit is present and not in an error state, which, for example, to prevent damage to the circuit targeted the dead time t dead_adpt is changed, by the way, ie in normal operation, however, is constant.

4a zeigt exemplarisch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Steuereinheit 9 zur Ansteuerung der Wechselrichters der Wechselrichter-Schaltung 6 und insbesondere des potentialhöheren Schalters HS bzw. des potentialniedrigeren Schalters LS. Insbesondere ist die Steuereinheit 9 so ausgestaltet, dass sie an einem Spannungsteiler die Mittenpunktspannung Vmp erfassen kann und abhängig davon jeweils die Schalter LS, HS des Wechselrichters durch die Ansteuersignale hs und ls ansteuern kann. 4a shows an example of an embodiment of the control unit according to the invention 9 for controlling the inverter of the inverter circuit 6 and in particular of the higher potential Switch HS or the lower-potential switch LS. In particular, the control unit 9 configured such that it can detect the mid-point voltage V mp at a voltage divider and, depending on this, the respective switches LS, HS of the inverter can be triggered by the drive signals hs and ls.

Hierzu kann in der Steuereinheit 9 für jeden der Schalter ein Schwellenwert abgespeichert sein, bzw. kann dieser Schwellenwert der Steuereinheit 9 von extern zugeführt oder von dieser ausgewertet werden. Insbesondere kann die Steuereinheit 9 Information über das angeschlossene Leuchtmittel, bzw. die betriebene Last empfangen oder auswerten, insbesondere über einen Bus, wie einen Gebäudetechnik Bus (z. B. per DALI-Protokoll). Es kann auch möglich sein, dass der Schwellenwert für jeden Schalter der Steuereinheit, beispielsweise über den Bus, zuführbar ist, und somit z. B. abhängig von dem angeschlossenen Leuchtmittel einstellbar ist.This can be done in the control unit 9 For each of the switches, a threshold value can be stored, or this threshold can be used by the control unit 9 supplied externally or evaluated by this. In particular, the control unit 9 Receive or evaluate information about the connected light source, or the operated load, in particular via a bus, such as a building technology bus (eg by DALI protocol). It may also be possible that the threshold for each switch of the control unit, for example via the bus, can be supplied, and thus z. B. is adjustable depending on the connected light source.

In 4b ist detaillierter dargestellt, wie die Steuereinheit 9 ausgestaltet sein kann. Die Mittenpunktspannung Vmp bzw. ein diese wiedergebende Parameter, wird an einem Eingang 40 der Steuereinheit 9 erfasst und für jeden Schalter einem Komparator K1, K2 zugeführt. Im dargestellten Beispiel ist für den potentialhöheren Schalter HS ein erster Komparator K1 und für den potentialniedrigeren Schalter LS ein zweiter Komparator K2 vorgesehen. Jedem der Komparatoren K1, K2 ist dann ein für den jeweiligen Schalter vorgesehener Schwellenwert zugeführt. Ein Schwellenwert SWHS ist z. B. dem Komparator K1 für den potentialhöheren Schalter HS zugeführt, während ein weiterer Schwellenwert SWLS dem Komparator K2 für den potentialniedrigeren Schalter HS zugeführt wird. Die Ausgaben der Komparatoren K1, K2, die auf einem Vergleich der Mittenpunktspannung Vmp mit dem jeweiligen Schwellenwert SWHS, SWLS beruht, werden einer Erkennungsschaltung 41 zugeführt, der auch eine Standard-Totzeit tdead_default bekannt sein kann. Die Erkennungsschaltung 41 kann als Teil der Steuereinheit 9 ausgebildet sein. Die Steuereinheit 9 gibt dann die Ansteuersignale hs und ls an die Schalter HS und LS über einen jeweiligen Ausgang 42, 43 aus, um diese abhängig von dem jeweiligen Vergleich des Schwellenwerts für jeden Schalter mit der Mittenpunktspannung Vmp anzusteuern, insbesondere leitend zu schalten, d. h. für ihre jeweilige Einschaltzeitdauer (ton-Zeit).In 4b is shown in more detail how the control unit 9 can be designed. The center point voltage V mp or a parameter representing this is at an input 40 the control unit 9 detected and fed to each switch a comparator K1, K2. In the example shown, a first comparator K1 is provided for the higher-potential switch HS, and a second comparator K2 is provided for the lower-potential switch LS. Each of the comparators K1, K2 is then supplied with a threshold provided for the respective switch. A threshold SW HS is z. B. the comparator K1 for the higher-potential switch HS, while a further threshold value SW LS is supplied to the comparator K2 for the potential-lower switch HS. The outputs of the comparators K1, K2, which is based on a comparison of the midpoint voltage V mp with the respective threshold value SW HS , SW LS , become a detection circuit 41 fed, which can also be a standard dead time t dead_default known. The detection circuit 41 can as part of the control unit 9 be educated. The control unit 9 then outputs the drive signals hs and ls to the switches HS and LS via a respective output 42 . 43 in order to control these, depending on the respective comparison of the threshold for each switch with the midpoint voltage V mp , in particular to turn on, ie for their respective turn- on time (t on -time).

Dabei ist zu beachten, dass jeweils auch ausgewertet werden kann, wie der Flankenverlauf der Mittenpunktspannung Vmp zum Vergleichszeitpunkt ist. Dies ist in 5 dargestellt. Hier ist oben die Mittenpunktspannungskurve Vmp gezeigt und ebenso sind die Schwellenwerte SWLS, SWHS für die Schalter LS, HS des Wechselrichters aufgetragen. Dabei repräsentiert der Schwellenwert SWHS den Schwellenwert für den potentialhöheren Schalter HS, während der Schwellenwert SWHS den Schwellenwert für den potentialniedrigeren Schalter LS darstellt.It should be noted that it is also possible to evaluate how the edge profile of the mid-point voltage V mp at the time of comparison is. This is in 5 shown. Here, the mid-point voltage curve V mp is shown above and also the threshold values SW LS , SW HS are plotted for the switches LS, HS of the inverter. In this case, the threshold value SW HS represents the threshold value for the higher-potential switch HS, while the threshold value SW HS represents the threshold value for the lower-potential switch LS.

Wie aus der zweiten Kurve von oben ersichtlich ist, wird bei Überschreiten des Schwellenwerts SWHS bei ansteigender Flanke der Mittenpunktspannung Vmp ein Signal durch den Komparator K1 erzeugt, das anzeigt, dass der zugehörige potentialhöhere Schalter HS nun leitend geschaltet werden kann. Ebenso wird bei Unterschreiten des Schwellenwerts SWLS durch den Komperator K2 signalisiert, dass nun bei abfallender Flanke der Mittenpunktspannung Vmp der potentialniedrigere Schalter LS aktiviert werden kann. Die Signale der Komperatoren K1, K2 sind dabei nur exemplarisch veranschaulicht und können andere Verläufe zeigen. Wird ein Erreichen eines Schwellenwertes SWLS/SWHS signalisiert, so beginnt ab dem Zeitpunkt der Signalisierung eine Verzögerungszeitdauer tdead_adpt, die in der Steuereinheit 9 abgespeichert ist, dieser zuführbar ist, bzw. durch sie berechnet wurde. Die Verzögerungszeitdauer tdead_adpt kann insbesondere gleich der Zeitdauer tdead_default sein.As can be seen from the second curve from above, when the threshold value SW HS is exceeded, a signal is generated by the comparator K1 when the rising edge of the midpoint voltage V mp indicates that the associated higher-potential switch HS can now be turned on. Likewise, when the threshold value SW LS is undershot, it is signaled by the comparator K2 that the potential-lowing switch LS can now be activated when the edge of the midpoint voltage V mp drops. The signals of the comparators K1, K2 are only illustrated by way of example and can show other courses. If it is signaled that a threshold value SW LS / SW HS has been reached , a delay period t dead_adpt , which starts in the control unit, begins from the time of the signaling 9 is stored, this can be fed, or was calculated by them. The delay time t dead_adpt can in particular be equal to the duration t dead_default.

Insbesondere ist die Verzögerungszeitdauer tdelay_default programmierbar, d. h. während des Betriebs der Steuereinheit 9 veränderlich. Entsprechend sind die Einschaltzeitpunkte der Schalter das Resultat der Zielfrequenz, die durch den Wechselrichter bei einer Frequenzsteuerung eingestellt wird. Insofern wird die jeweilige Totzeit tdead_adpt adaptiv durch die Steuereinheit für jeden Schaltzyklus, d. h. für jedes wechselseitige Einschalten der Schalter HS, LS berechnet.In particular, the delay time period t delay_default is programmable, ie during the operation of the control unit 9 mutable. Accordingly, the turn-on timings of the switches are the result of the target frequency set by the inverter in frequency control. In this respect, the respective dead time t dead_adpt is adaptively calculated by the control unit for each switching cycle, ie for each mutual switching on of the switches HS, LS.

Wie in 6 gezeigt, speist der erfindungsgemäße Wechselrichter insbesondere einen LLC-Wandler, der im Folgenden näher beschrieben wird. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Wechselrichter-Schaltung 6 zur Versorgung des Leuchtmittels 2, hier dargestellt als LED.As in 6 In particular, the inverter according to the invention feeds an LLC converter, which will be described in more detail below. 6 shows an embodiment of the inverter circuit 6 to supply the bulb 2 , shown here as LED.

Dabei zeigt 6 ein Ausführungsbeispiel für den AC/DC-Wandler 8 aus 3 sowie einen diesem nachgeschalteten Filter 20. Wie in 3 gezeigt, versorgt die Versorgungsspannung VDC die Wechselrichter-Schaltung 6 der Treiberschaltung 1. Eingangsseitig ist in der Wechselrichter-Schaltung 6 ein getakteter Wechselrichtervorgesehen. In 6 ist bspw. ein Wechselrichter in Form einer Halbbrückenschaltung 21 gezeigt. Die Halbbrückenschaltung 21 ist von der Versorgungsspannung VDC versorgt und weist vorzugsweise den potentialniedrigeren Schalter LS und den potentialhöheren Schalter HS auf. Dabei ist zu verstehen, dass die getaktete Schaltung zumindest einen Schalter aufweist. Als Wechselrichter mit einem Schalter kann bspw. ein Flyback-Wandler zum Einsatz kommen.It shows 6 an embodiment of the AC / DC converter 8th out 3 and a downstream filter 20 , As in 3 shown, the supply voltage V DC supplies the inverter circuit 6 the driver circuit 1 , Input side is in the inverter circuit 6 a clocked inverter provided. In 6 is, for example, an inverter in the form of a half-bridge circuit 21 shown. The half-bridge circuit 21 is supplied by the supply voltage V DC and preferably has the potential-lower switch LS and the higher-potential switch HS. It should be understood that the clocked circuit has at least one switch. As an inverter with a switch, for example, a flyback converter can be used.

Die Schalter LS, HS der Halbbrückenschaltung 21 können als Transistoren, z. B. FET- oder MOSFET, ausgestaltet sein. Die Schalter LS, HS können durch Steuersignale ls, hs, die von der Steuereinheit 9 ausgegeben werden, angesteuert werden. Der potentialniedrigere Schalter LS ist mit einer primärseitigen Masse verbunden. Am potentialhöheren Schalter HS der Halbbrückenschaltung 21 liegt dagegen die Eingangsspannung VDC an. The switches LS, HS of the half-bridge circuit 21 can be used as transistors, z. B. FET or MOSFET, be configured. The switches LS, HS can be controlled by control signals ls, hs, from the control unit 9 be issued, are controlled. The potential-lower switch LS is connected to a primary-side ground. At the higher potential switch HS of the half-bridge circuit 21 on the other hand, the input voltage VDC is applied.

Am Mittenpunkt mp der Halbbrückenschaltung 21, d. h. zwischen den beiden Schaltern LS, HS, ist der Resonanzkreis 22 in Form eines Serienresonanzkreises angeschlossen, bestehend aus einem Resonanzkondensator Cr und einer Resonanzinduktivität Lr. Zusätzlich ist in dem Resonanzkreis eine Wicklung L1 vorgesehen. Alternativ kann erfindungsgemäß auch ein Parallelresonanzkreis am Mittenpunkt mp der Halbbrückenschaltung 21 verbunden sein. Der Resonanzkreis 22 ist zwischen der primärseitigen Masse und dem Mittenpunkt mp der Halbbrückenschaltung vorgesehen. Der Resonanzkreis 22 wird in diesem Fall als LLC-Resonanzkreis bezeichnet. Der Resonanzkondensator Cr und die Resonanzinduktivität Lr bilden vorzugsweise einen LC-Resonanzkreis.At the midpoint mp of the half-bridge circuit 21 , ie between the two switches LS, HS, is the resonant circuit 22 connected in the form of a series resonant circuit consisting of a resonance capacitor Cr and a resonance inductor Lr. In addition, a winding L1 is provided in the resonant circuit. Alternatively, according to the invention, a parallel resonant circuit at the midpoint mp of the half-bridge circuit 21 be connected. The resonant circuit 22 is provided between the primary side ground and the center point mp of the half-bridge circuit. The resonant circuit 22 is referred to in this case as the LLC resonant circuit. The resonance capacitor Cr and the resonance inductor Lr preferably form an LC resonance circuit.

Die Wicklung/Spule L1 ist vorzugsweise für die Primärwicklung eines Übertragers 23 in Form z. B. eines Transformators, vorgesehen. Der in 6 gezeigte Übertrager 23 umfasst die Primärwicklung L1, also die Wicklung L1 des LLC-Resonanzkreises, und eine mit dieser Primärwicklung L1 elektromagnetisch gekoppelte Sekundärwicklung L2. Durch die transformatorische Kopplung zwischen der Wicklung L1 und der Sekundärwicklung L2 erfolgt eine Energieübertragung über die galvanische Barriere 7 hinweg, wenn der Transformator entsprechend angesteuert ist, insbesondere durch Steuerung der Taktung der Schalter HS, LS durch die Steuereinheit 9. Der Übertrager 23 kann zusätzlich auch eine Streuinduktivität und eine Hauptinduktivität aufweisen (nicht gezeigt). Die Streuinduktivität kann in Serie zu der Wicklung L1 vorgesehen sein. Die Hauptinduktivität kann zum Führen des Magnetisierungsstroms dienen und vorzugsweise parallel zur Wicklung L1 angeordnet sein.The winding / coil L1 is preferably for the primary winding of a transformer 23 in the form of z. B. a transformer provided. The in 6 shown transformer 23 includes the primary winding L1, that is, the winding L1 of the LLC resonant circuit, and a secondary winding L2 electromagnetically coupled to this primary winding L1. Due to the transformer coupling between the winding L1 and the secondary winding L2, an energy transfer takes place via the galvanic barrier 7 when the transformer is driven accordingly, in particular by controlling the timing of the switches HS, LS by the control unit 9 , The transformer 23 may additionally have a leakage inductance and a main inductance (not shown). The leakage inductance may be provided in series with the winding L1. The main inductance can serve to guide the magnetizing current and preferably be arranged parallel to the winding L1.

Durch die Sekundärwicklung L2 des Übertragers 23 fließt im Betrieb vorzugsweise ein Wechselstrom (AC-Strom). Die Spannung der Sekundärwicklung L2 wird anschließend vorzugsweise einem Gleichrichter 24 zugeführt, der im dargestellten Beispiel durch die Dioden D1 und D2 gebildet wird. Die Sekundärwicklung L2 des Übertragers 23 weist zusätzlich eine Anzapfung bzw. Abzapfung auf, die insbesondere als Mittenpunkt-Abzapfung vorgesehen sein kann. Diese Mittenpunkt-Abzapfung bildet ein Potential des Gleichrichters 24 bzw. ein Potential der an der LED-Strecke anliegenden Spannung VLED ab.Through the secondary winding L2 of the transformer 23 During operation, an alternating current (AC current) preferably flows. The voltage of the secondary winding L2 is then preferably a rectifier 24 supplied, which is formed in the illustrated example by the diodes D1 and D2. The secondary winding L2 of the transformer 23 additionally has a tap or bleed, which may be provided in particular as a midpoint tap. This mid-point tap forms a potential of the rectifier 24 or a potential of the voltage applied to the LED track voltage V LED .

Eine Seite der Sekundärwicklung L2 ist dabei mit einer Anode der ersten Diode D1 verbunden, während die andere Seite der Sekundärwicklung L2 mit der Anode der zweiten Diode D2 verbunden ist. Die jeweiligen Katoden der Dioden D1, D2 sind zusammengeführt und bilden ein Ausgangspotential des Gleichrichters 24. Der Gleichrichter 24 kann ausgangsseitig mit einem Speicher- oder Filterkondensator C2 gekoppelt sein. Als Speicherkondensator kann insbesondere ein Elektrolytkondensator (ELKO) eingesetzt werden.One side of the secondary winding L2 is connected to an anode of the first diode D1, while the other side of the secondary winding L2 is connected to the anode of the second diode D2. The respective cathodes of the diodes D1, D2 are brought together and form an output potential of the rectifier 24 , The rectifier 24 may be coupled on the output side with a storage or filter capacitor C2. As storage capacitor, in particular an electrolytic capacitor (ELKO) can be used.

Um eine von dem Gleichrichter 24 ausgegebene Spannung zu filtern und insbesondere eine Rippelfilterung bereitzustellen, ist dem Kondensator C2 eine Induktivität Lf nachgeschaltet, die wiederum mit einem weiteren Kondensator C3 verbunden ist. Die Kondensatoren C2 und C3 sind dabei an ihrer potentialhöheren Seite mit der Induktivität Lf verbunden, während sie mit ihrer potentialniedrigeren Seite mit der sekundärseitigen Masse verbunden sind. Das sekundärseitige Massepotential kann sich von dem primärseitigen unterscheiden.To one of the rectifier 24 Filtered output voltage and in particular to provide a ripple filter, the capacitor C2, an inductance Lf is connected downstream, which in turn is connected to a further capacitor C3. The capacitors C2 and C3 are connected at their potential higher side with the inductance Lf, while they are connected with their potential side lower side with the secondary side ground. The secondary-side ground potential may differ from the primary-side.

An der Primärseite der in 6 dargestellten Wechselrichter-Schaltung 6 können Mittel 25 zum Messen eines primärseitigen Stroms bzw. des Stroms durch den Resonanzkreis 22 vorgesehen sein. Vorzugsweise sind die Mittel 25 zum Messen des Stroms ILLC durch den Resonanzkreis 22 als Messwiderstand (Shunt) ausgestaltet, der in 6 nicht gezeigt ist. Der Messwiderstand kann in bekannter Weise in Serie zu der Wicklung L1 des Übertragers 23 geschaltet sein. Wenn an dem Messwiderstand eine anliegende Spannung durch die Steuereinheit 9 erfasst wird, ist die Steuereinheit 9 in der Lage, den Strom durch den Resonanzkreis 22 zu erfassen. Entsprechend kann die Steuereinheit 9 also eine Steuerung der Schalter LS, HS der Halbbrücke 21 durchführen.On the primary side of in 6 illustrated inverter circuit 6 can mean 25 for measuring a primary-side current or the current through the resonant circuit 22 be provided. Preferably, the means 25 for measuring the current I LLC through the resonant circuit 22 designed as a measuring resistor (shunt), the in 6 not shown. The measuring resistor can in known manner in series with the winding L1 of the transformer 23 be switched. If an applied voltage is applied to the measuring resistor by the control unit 9 is detected is the control unit 9 able to drive the current through the resonant circuit 22 capture. Accordingly, the control unit 9 So a control of the switches LS, HS of the half-bridge 21 carry out.

Weiter können auf der Primärseite der Wechselrichter-Schaltung Mittel 26 zum Messen einer Spannung VL1 über die primärseitige Wicklung L1 vorgesehen sein. Gemäß einer Ausführungsform kann die Spannungsmessung dadurch erfolgen, dass beide Seiten der Primärwicklung L1 so mit der Steuereinheit 9 verbunden sind, dass diese die Spannung an der Induktivität L1 erfassen kann. Insgesamt kann der Steuereinheit 9 also eine direkte Information über die an der Wicklung L1 anliegende Spannung VL1 zugänglich sein. Alternativ kann zwischen den Anschlüssen der Wicklung L1 auch ein Spannungsteiler (nicht gezeigt) vorgesehen sein und der Steuereinheit 9 kann entsprechend eine Teilspannung des Spannungsteilers zugeführt werden, die dann eine an der Wicklung L1 anliegende Spannung VL1 als Ist-Signal für die Spannung widergeben kann.Next, on the primary side of the inverter circuit means 26 be provided for measuring a voltage V L1 across the primary-side winding L1. According to one embodiment, the voltage measurement can be carried out in that both sides of the primary winding L1 so with the control unit 9 are connected, that this can detect the voltage at the inductance L1. Overall, the control unit 9 Thus, direct information about the voltage applied to the winding L1 voltage V L1 be accessible. Alternatively, a voltage divider (not shown) may be provided between the terminals of the winding L1 and the control unit 9 Accordingly, a partial voltage of the voltage divider can be supplied, which can then reproduce a current applied to the winding L1 voltage VL1 as an actual signal for the voltage.

Selbstverständlich kann auch vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 9 auf der Sekundärseite der in 6 dargestellten Schaltung einen Parameter, der den Strom und/oder die Spannung auf der Sekundärseite widergibt, erfasst. Der Parameter kann bspw. über eine Widerstands- oder Kondensator-Schaltung über die galvanische Barriere 7 zurückgeführt sein. So kann die Steuereinheit 9 insbesondere eine auf die Sekundärseite übertragene Spannung bzw. einen Strom erfassen. Auch hier kann entsprechend eine Ansteuerung der Schalter LS, HS der Halbbrücke 21 durch die Steuereinheit 9 erfolgen (siehe Andeutung durch den gestrichelten Pfeil in 6).Of course, it can also be provided that the control unit 9 on the secondary side of in 6 illustrated circuit detects a parameter that reflects the current and / or the voltage on the secondary side detected. The parameter can, for example, via a resistor or capacitor circuit via the galvanic barrier 7 be led back. So can the control unit 9 in particular detect a voltage transmitted to the secondary side or a current. Again, accordingly, a control of the switches LS, HS of the half-bridge 21 through the control unit 9 take place (see indication by the dashed arrow in 6 ).

Claims (17)

Wechselrichter-Schaltung (6), aufweisend a. einen Wechselrichter, insbesondere eine Wechselrichter-Halbbrückenschaltung (21), mit wenigstens zwei in Serie geschalteten und mit Gleichspannung (VDC) versorgten Schaltern (LS, HS), an deren Mittenpunkt (mp) bei wechselseitiger Taktung der Schalter (LS, HS) eine Wechselspannung bereitstellbar ist, und b. eine Steuereinheit (9), die dazu eingerichtet ist, die Schalter (LS, HS) zu takten und ein an dem Mittenpunkt abgegriffenes Messignal, insbesondere eine Mittenpunktspannung (Vmp), auszuwerten, und abhängig von dem Messsignal die Taktung jedes der Schalter (LS, HS) separat derart einzustellen, dass eine Totzeit (tdead) zwischen einem Deaktivieren eines der Schalter und einem Aktivieren eines anderen Schalters variabel festgelegt ist.Inverter circuit ( 6 ), comprising a. an inverter, in particular an inverter half-bridge circuit ( 21 ), with at least two series-connected and with DC voltage (V DC ) supplied switches (LS, HS), at the midpoint (mp) in mutual clocking of the switches (LS, HS) an AC voltage can be provided, and b. a control unit ( 9 ), which is set up to clock the switches (LS, HS) and to evaluate a measuring signal tapped at the middle point, in particular a midpoint voltage (V mp ), and depending on the measuring signal the timing of each of the switches (LS, HS) separately such that a dead time (t dead ) between a deactivation of one of the switches and an activation of another switch is set variably. Wechselrichter-Schaltung (6) nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (9) dazu eingerichtet ist, das an dem Mittenpunkt (mp) abgegriffene Messsignal in unterschiedlichen zeitlichen Phasen der Taktung der Schalter (LS, HS) auszuwerten.Inverter circuit ( 6 ) according to claim 1, wherein the control unit ( 9 ) is adapted to evaluate the measured at the midpoint (mp) measurement signal in different temporal phases of the timing of the switch (LS, HS). Wechselrichter-Schaltung (6) nach Anspruch 1 oder 2, wobei für jeden der Schalter (LS, HS) ein Schwellenwert (SWLS, SWHS) vorgesehen ist, und wobei die Steuereinheit (9) dazu eingerichtet ist, das abgegriffene Messsignal bezüglich der Schwellenwerte (SWLS, SWHS) auszuwerten, und abhängig von dem Ergebnis der jeweiligen Auswertung den Schalter (LS/HS), für den der Schwellenwert (SWLS/SWHS) definiert ist, zu aktivieren/deaktivieren.Inverter circuit ( 6 ) according to claim 1 or 2, wherein a threshold (SW LS , SW HS ) is provided for each of the switches (LS, HS), and wherein the control unit ( 9 ) is adapted to evaluate the tapped measurement signal with respect to the threshold values (SW LS , SW HS ), and depending on the result of the respective evaluation, the switch (LS / HS) for which the threshold value (SW LS / SW HS ) is defined, to enable / disable. Wechselrichter-Schaltung (6) nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (9) dazu eingerichtet ist, den Schwellenwert (SWLS, SWHS) für jeden Schalter (LS, HS) zu speichern und/oder jeweils ein ihr zugeführtes Signal als Schwellenwert (SWLS, SWHS) für wenigstens einen der Schalter (LS, HS) zu speichern.Inverter circuit ( 6 ) according to one of the preceding claims, wherein the control unit ( 9 ) is adapted to store the threshold value (SW LS , SW HS ) for each switch (LS, HS) and / or in each case a signal supplied to it as a threshold value (SW LS , SW HS ) for at least one of the switches (LS, HS ) save. Wechselrichter-Schaltung (6) nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (9) dazu eingerichtet ist, einen Flankenverlauf des Messignals zu erfassen und jeden Schalter (LS, HS) abhängig von dem Flankenverlauf zu aktivieren/deaktivieren.Inverter circuit ( 6 ) according to one of the preceding claims, wherein the control unit ( 9 ) is adapted to detect a slope of the measurement signal and each switch (LS, HS) depending on the edge profile to activate / deactivate. Wechselrichter-Schaltung (6) nach Anspruch 5, wobei die Steuereinheit (9) dazu eingerichtet ist, bei einer ansteigenden Flanke des Messignals einen Schalter und bei einer abfallenden Flanke des Messignals einen anderen Schalter zu aktivieren/deaktivieren.Inverter circuit ( 6 ) according to claim 5, wherein the control unit ( 9 ) is configured to activate / deactivate a switch on a rising edge of the measurement signal and a switch on a falling edge of the measurement signal. Wechselrichter-Schaltung (6) nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (9) dazu eingerichtet ist, nach Erreichen eines Schwellenwertes (SWLS, SWHS) erst nach einer vorbestimmten Zeitdauer (tdead) den zugehörigen Schalter (LS, HS) zu aktivieren/deaktivieren.Inverter circuit ( 6 ) according to one of the preceding claims, wherein the control unit ( 9 ) is set up to activate / deactivate the associated switch (LS, HS) after reaching a threshold value (SW LS , SW HS ) only after a predetermined period of time (t dead ). Wechselrichter-Schaltung (6) nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (9) dazu eingerichtet ist, die Zeitdauer des Aktivierens/Deaktivierens der Schalter (LS, HS) abhängig von einer Zielfrequenz einzustellen.Inverter circuit ( 6 ) according to one of the preceding claims, wherein the control unit ( 9 ) is adapted to set the duration of activating / deactivating the switches (LS, HS) depending on a target frequency. Wechselrichter-Schaltung (6) nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (9) dazu eingerichtet ist, die Totzeit (tdead) nach einem/jedem wechselseitigen Aktivieren der Schalter (LS, HS) neu zu berechnen.Inverter circuit ( 6 ) according to one of the preceding claims, wherein the control unit ( 9 ) is adapted to recalculate the dead time (t dead ) after one / each alternate activation of the switches (LS, HS). Wechselrichter-Schaltung (6) nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (9) dazu eingerichtet ist, das Messsignal als Spannungswert des Mittenpunkts (mp) in einer Phase auszuwerten, in der wenigstens der potentialniedrigere Schalter (LS) geöffnet ist.Inverter circuit ( 6 ) according to one of the preceding claims, wherein the control unit ( 9 ) is adapted to evaluate the measurement signal as the voltage value of the midpoint (mp) in a phase in which at least the lower potential switch (LS) is open. Wechselrichter-Schaltung (6) nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Totzeit (tdead) abhängig von der erfassten Mittenpunktspannung (Vmp) variierbar ist.Inverter circuit ( 6 ) according to one of the preceding claims, wherein the dead time (t dead ) is variable depending on the detected midpoint voltage (V mp ). Wechselrichter-Schaltung (6) nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (9) jeweils einen Komparator (K1/K2) zum Vergleich des Messignals mit dem jeweiligen Schwellenwert (SWLS/SWHS) ausweist.Inverter circuit ( 6 ) according to one of the preceding claims, wherein the control unit ( 9 ) in each case a comparator (K1 / K2) for comparing the measurement signal with the respective threshold value (SW LS / SW HS ) identifies. Wechselrichter-Schaltung (6) nach Anspruch 12, wobei die Steuereinheit (9) dazu eingerichtet ist, ein von jedem der Komparatoren (K1, K2) ausgegebenes Signal auszuwerten und abhängig davon, insbesondere nach Ablauf der Totzeit (tdead), die Schalter (LS, HS) mittels Ansteuersignalen (ls, hs) zu aktivieren. Inverter circuit ( 6 ) according to claim 12, wherein the control unit ( 9 ) is set up to evaluate a signal output by each of the comparators (K1, K2) and, depending on this, in particular after the dead time has expired (t dead ), to activate the switches (LS, HS) by means of activation signals (ls, hs). Wechselrichter-Schaltung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Steuereinheit ein IC, ASIC und/oder Mikrokontroller ist.Inverter circuit ( 6 ) according to one of the preceding claims, wherein the control unit is an IC, ASIC and / or microcontroller. Wechselrichter-Schaltung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wechselrichter einen Resonanzkreis (22), insbesondere einen LLC-Resonanzkreis, speist.Inverter circuit ( 6 ) according to one of the preceding claims, wherein the inverter comprises a resonant circuit ( 22 ), in particular an LLC resonant circuit. Treiberschaltung (1) mit einer Wechselrichter-Schaltung (6) nach einem der Ansprüche 1–15.Driver circuit ( 1 ) with an inverter circuit ( 6 ) according to any one of claims 1-15. Verfahren zum Betrieb einer Wechselrichter-Schaltung (6) mit einem Wechselrichters, insbesondere einer Wechselrichter-Halbbrückenschaltung, mit a. wenigstens zwei in Serie geschalteten und mit Gleichspannung (VDC) versorgten Schaltern (LS, HS), an deren Mittenpunkt (mp) bei wechselseitiger Taktung der Schalter (LS, HS) eine Wechselspannung bereitgestellt wird, und b. einer Steuereinheit (9), die die Schalter (LS, HS) taktet und ein an dem Mittenpunkt abgegriffenes Messignal, insbesondere eine Mittenpunktspannung (Vmp), auswertet, und abhängig von dem Messsignal die Taktung jedes der Schalter (LS, HS) separat derart einzustellen, dass eine Totzeit (tdead) zwischen einem Deaktivieren eines der Schalter und einem Aktivieren eines anderen Schalters variabel festgelegt wird.Method for operating an inverter circuit ( 6 ) with an inverter, in particular an inverter half-bridge circuit, with a. at least two series-connected and DC (VDC) powered switches (LS, HS), at the mid-point (mp) of which, with mutual clocking of the switches (LS, HS), an AC voltage is provided, and b. a control unit ( 9 ) which clocks the switches (LS, HS) and evaluates a measuring signal tapped at the center point, in particular a midpoint voltage (Vmp), and depending on the measuring signal sets the timing of each of the switches (LS, HS) separately such that a dead time (t dead ) is set variable between disabling one of the switches and activating another switch.
DE102014224752.7A 2014-12-03 2014-12-03 Inverter circuit with adaptive dead time Pending DE102014224752A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014224752.7A DE102014224752A1 (en) 2014-12-03 2014-12-03 Inverter circuit with adaptive dead time
ATGM122/2015U AT16743U1 (en) 2014-12-03 2015-05-12 Inverter circuit with adaptive dead time
PCT/EP2015/076973 WO2016087206A1 (en) 2014-12-03 2015-11-18 Inverter circuit with adaptive dead time

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014224752.7A DE102014224752A1 (en) 2014-12-03 2014-12-03 Inverter circuit with adaptive dead time

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014224752A1 true DE102014224752A1 (en) 2016-06-09

Family

ID=54557423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014224752.7A Pending DE102014224752A1 (en) 2014-12-03 2014-12-03 Inverter circuit with adaptive dead time

Country Status (3)

Country Link
AT (1) AT16743U1 (en)
DE (1) DE102014224752A1 (en)
WO (1) WO2016087206A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020016140A1 (en) * 2018-07-17 2020-01-23 Valeo Siemens Eautomotive France Sas Method for managing switching of a frequency-controlled switch arm
CN113574783A (en) * 2019-04-04 2021-10-29 赤多尼科两合股份有限公司 LLC stage of LED driver

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3064847B1 (en) * 2017-04-04 2019-12-27 Valeo Siemens Eautomotive France Sas METHOD FOR MANAGING THE SWITCHES OF A FREQUENCY-CONTROLLED SWITCH ARM
CN113162423B (en) * 2021-04-08 2024-05-24 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 Control circuit, control method and resonant converter

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004009994A1 (en) * 2004-03-01 2005-09-22 Tridonicatco Gmbh & Co. Kg Overcurrent and mid point voltage detection
JP4980588B2 (en) * 2005-06-21 2012-07-18 ローム株式会社 Step-down switching regulator, its control circuit, and electronic equipment using the same
US7683594B2 (en) * 2007-06-01 2010-03-23 International Rectifier Corporation Intelligent dead time control
JP2009290812A (en) * 2008-06-02 2009-12-10 Internatl Rectifier Corp Dead time control circuit
US8933679B2 (en) * 2011-12-07 2015-01-13 Maxim Integrated Products, Inc. Adaptive dead-time control
JP6069958B2 (en) * 2012-08-27 2017-02-01 富士電機株式会社 Switching power supply

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Bill Andreycak: Zero Voltage Switching Resonant Power Conversion. In: Unitrode. USA: Application Note U-138. 1999. - Firmenschrift *
Larry Wofford: A NEW FAMILY OF INTEGRATED CIRCUITS CONTROLS RESONANT MODE POWER CONVERTERS. In: Unitrode. USA: Application Note U-122. 1999. - Firmenschrift *
Unitrode: Datenblatt UC1861-3868. USA, 2001. - Firmenschrift *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020016140A1 (en) * 2018-07-17 2020-01-23 Valeo Siemens Eautomotive France Sas Method for managing switching of a frequency-controlled switch arm
FR3084221A1 (en) * 2018-07-17 2020-01-24 Valeo Siemens Eautomotive France Sas METHOD FOR MANAGING THE SWITCHES OF A FREQUENCY CONTROLLED SWITCH ARM
US11545888B2 (en) 2018-07-17 2023-01-03 Valeo Siemens Eautomotive France Sas Method for managing switching of a frequency-controlled switch arm
CN113574783A (en) * 2019-04-04 2021-10-29 赤多尼科两合股份有限公司 LLC stage of LED driver
CN113574783B (en) * 2019-04-04 2024-05-17 赤多尼科两合股份有限公司 LLC stage of LED driver

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016087206A1 (en) 2016-06-09
AT16743U1 (en) 2020-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018113117B4 (en) Synchronous rectifier switch control during burst operation of an LLC converter
AT508195B1 (en) OPERATING CIRCUIT FOR LIGHT DIODES
WO2013138829A1 (en) Operating circuit for leds, having dimming signal comprising high-frequency modulated pulse packet signal with harmonised frequencies
DE102009030106B4 (en) Method for controlling gas discharge lamps
WO2016087206A1 (en) Inverter circuit with adaptive dead time
DE102014202665A1 (en) Driver circuit for LEDs
EP2992735A1 (en) Operating circuit for an led
EP3284319B1 (en) Converter for light sources
DE102012011755A1 (en) Power factor correction circuit, lighting device and method of controlling a power factor correction circuit
DE102012007450B4 (en) Converter for a light source, LED converter and method for operating an LLC resonance converter
DE102014221511A1 (en) PFC circuit with voltage-dependent signal feed
AT12464U1 (en) OPERATING CIRCUIT FOR LIGHT DIODES
EP3186876B1 (en) Power factor correction allowing detection of zero crossings
DE102016107578A1 (en) Operating circuit and method for operating at least one light source
EP3384732B1 (en) Llc driver circuit with damping element
EP3815469B1 (en) Synchronous flyback converter for operating a lighting device
EP3231253B1 (en) Driver circuit with llc start-up control
AT12747U1 (en) ACTIVE POWER FACTOR CORRECTION BSPW. IN AN LED CONVERTER
WO2013152370A9 (en) Transformer for a lamp, led converter, and llc resonant transformer operation method
EP2992738A1 (en) Error detection for led
AT13276U1 (en) LED converter
EP3439159A1 (en) Reduction of light power fluctuations in a threshold control system of an actively clocked converter
AT13981U1 (en) Operating circuit for LEDs
DE202017106336U1 (en) PFC circuit
WO2014176616A1 (en) Operating circuit for light-emitting diodes having a filter element

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication