【手続補正書】
【提出日】平成19年9月28日(2007.9.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各電力半導体スイッチが、第一の電力端子またはコレクタ、第二の電力端子またはエミッタ、ならびに少なくとも一つの制御端子またはゲートを持ち、この制御端子には電力半導体スイッチの回路の切換えプロセスを開始するための切換えコマンドが供給され、この制御端子が、電力半導体スイッチの状態関数の制御偏差にもとづき、個々の切換え信号を用いて駆動可能である、電力半導体スイッチの回路を動的に平衡化する方法であって、
ａ）この状態関数は、時間に依存する非同期状態変数であり、その状態変数の実測値は、少なくとも一つの同期走査タイミングにおいて測定され、その際この同期走査タイミングは、各電力半導体スイッチに関する、回路の同期事象にもとづき、独立して決定されるとともに、
ｂ）この切換え信号は、同じ切換え周期またはそれ以降の切換え周期の一つにおいて、時間的にずらされるか、またはその振幅を変化させられ、その結果この実測値と予め設定可能な目標値間の制御偏差が低減される、
方法。
【請求項２】
当該の同期走査タイミングは、各電力半導体スイッチにおいて、局所的な値として決定される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
当該の非同期状態変数の目標値は、複数の、または全ての非同期状態変数の実測値の平均値から、全体的な値として決定される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
二つの同期走査タイミングにおいて、実測値が測定され、それらの勾配と目標値の勾配から、当該の制御偏差が決定される請求項１に記載の方法。
【請求項５】
各電力半導体スイッチが、第一の電力端子またはコレクタ、第二の電力端子またはエミッタ、ならびに少なくとも一つの制御端子またはゲートを持ち、この制御端子には電力半導体スイッチの回路の切換えプロセスを開始するための切換えコマンドが供給され、この制御端子が、電力半導体スイッチの状態関数の制御偏差にもとづき、個々の切換え信号を用いて駆動可能である、電力半導体スイッチの回路を動的に平衡化する方法であって、
ａ）この状態関数は、電力半導体スイッチの非同期状態変数に依存する時間関数と同じに選定され、その際この非同期状態変数対して、電力半導体スイッチに共通な、少なくとも一つの閾値が、全体的な値として予め設定され、この閾値を上回る場合に、各電力半導体スイッチに対して、個々の時間の実測値が測定され、
ｂ）この時間の実測値に対する走査タイミングは、回路の同期事象によって固定されるとともに、
ｃ）この切換え信号は、同じ切換え周期またはそれ以降の切換え周期の一つにおいて、時間的にずらされるか、またはその振幅を変化させられ、その結果この時間の実測値と予め設定可能な時間の目標値間の制御偏差が低減されるものである、
方法。
【請求項６】
当該の時間の目標値は、時間の実測値の最大値から全体的な値として決定されるか、または当該の時間の目標値は、局所的な値として選定される請求項５に記載の方法。
【請求項７】
各電力半導体スイッチに対して、当該の制御偏差は、当該の時間の実測値と時間の目標値間の差分から、局所的な値として決定される請求項５に記載の方法。
【請求項８】
ａ）当該の非同期状態変数の二つの閾値に対して、時間の実測値が測定され、それらの勾配と目標値の勾配から、当該の制御偏差が決定されるとともに、
ｂ）当該の切換え信号に対する制御偏差が、勾配が高すぎることまたは低すぎることに対応しており、この切換え信号の振幅が、同じ切換え周期またはそれ以降の切換え周期において、減衰または増幅される、
請求項５に記載の方法。
【請求項９】
ａ）当該の非同期状態変数として、直列回路においては、コレクタ・エミッタまたはアノード・カソード電圧、あるいはコレクタ・エミッタまたはアノード・カソード電圧の勾配が、並列回路においては、コレクタ電流またはアノード電流、あるいはコレクタ電流の勾配またはアノード電流の勾配が、選定されることと、
ｂ）当該の同期状態変数として、直列回路においては、コレクタ電流またはアノード電流、あるいはコレクタ電流の勾配またはアノード電流の勾配が、並列回路においては、コレクタ・エミッタまたはアノード・カソード電圧、あるいはコレクタ・エミッタまたはアノード・カソード電圧の勾配が、選定されることと、
の中の一つ以上が行われる請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
当該の同期事象は、同期状態変数の予め設定可能な閾値を超えること、または横切ること、または達成することとして定義される請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
並列回路の開路プロセスに対して、当該の同期事象は、並列回路に直列に配置された転流ダイオードが導通状態にあるフェーズＡにおいて、非同期状態変数が、予め設定可能な閾値を下回ることとして近似的に定義される請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
並列回路の開路プロセスに対して、当該の同期事象の基準タイミングは、コレクタ・エミッタまたはアノード・カソード電圧が閾値を上回り、かつコレクタ・エミッタまたはアノード・カソード電圧の勾配が閾値、特にゼロの閾値を下回るタイミングと同じに選定される請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
ａ）実測値が目標値に先行するか、または時間の実測値が時間の目標値に先行する場合の制御偏差に対する切換え信号は、時間的に遅らされるか、またはその振幅を減衰されるか、或いは、
ｂ）実測値が目標値に遅れるか、または時間の実測値が時間の目標値に遅れる場合の制御偏差に対する切換え信号は、時間的に早められるか、またはその振幅を増幅される、
請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
当該の切換えコマンドは、中央制御部から、少なくとも一つの第一の電力半導体スイッチに伝送されるとともに、そこから、局所的な閉路コマンドが、第二の電力半導体スイッチに分配される請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
当該の回路は、牽引、高圧直流送電、無線送信、誘導加熱、誘導溶接用のスイッチモジュール、特にインバータのハーフブリッジ辺である請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
当該の同期走査タイミングは、当該の同期事象の基準タイミングを電力半導体スイッチに共通な予め設定可能な時間間隔だけ遅らせる、または早めることによって決定される請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
当該の非同期状態変数の目標値は、局所的な値として選定され、しかも特にこの非同期状態変数の定常値からの偏差と同じに選定され、その偏差は、この非同期状態変数の最大振幅の予想値の１０％より小さい請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
直列回路の閉路プロセスまたは並列回路の開路プロセスに対して、当該の非同期状態変数の目標値と実測値の直流成分が差し引かれる請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
当該の切換え信号に対する制御偏差は、勾配が高すぎることまたは低すぎることに対応しており、この切換え信号の振幅は、同じ切換え周期またはそれ以降の切換え周期の一つにおいて、減衰または増幅される請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
第一の走査タイミングは、当該の同期事象の基準タイミングに対して僅かな時間間隔を置いて選定され、走査タイミング間の差分は、第二の走査タイミングによって近似される請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
当該の基準タイミングは、当該の時間の目標値の近傍に選定され、当該の制御偏差は、当該の時間の実測値によって近似される請求項７に記載の方法。
【請求項２２】
ａ）当該の非同期状態変数として、直列回路においては、コレクタ・エミッタまたはアノード・カソード電圧、あるいはコレクタ・エミッタまたはアノード・カソード電圧の勾配が、並列回路においては、コレクタ電流またはアノード電流、あるいはコレクタ電流の勾配またはアノード電流の勾配が、選定されることと、
ｂ）当該の同期状態変数として、直列回路においては、コレクタ電流またはアノード電流、あるいはコレクタ電流の勾配またはアノード電流の勾配が、並列回路においては、コレクタ・エミッタまたはアノード・カソード電圧、あるいはコレクタ・エミッタまたはアノード・カソード電圧の勾配が、選定されることと、
の中の一つ以上が行われる請求項５に記載の方法。
【請求項２３】
当該の同期事象は、相異なる電力半導体スイッチの非同期状態変数の逆方向の振幅変化として定義される請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
当該の同期事象は、その閾値の同期状態変数の定常値からの偏差が、同期状態変数の最大振幅の予想値の１０％より小さいと選定されることによって、切換えプロセスの始めに選定される請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
直列回路の閉路プロセスに対して、当該の同期事象は、転流ダイオードが遮断状態にあるフェーズＢにおいて、非同期状態変数が、予め設定可能な閾値を下回ることとして近似的に定義される請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
当該の同期事象は、回路に直列に配置された転流ダイオードが導通状態にあるフェーズＡと、この転流ダイオードが遮断状態にあるフェーズＢとの間で変化することとして定義される請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
並列回路の開路プロセスに対して、当該の同期事象は、並列回路に直列に配置された転流ダイオードが導通状態にあるフェーズＡにおいて、非同期状態変数が、予め設定可能な閾値を下回ることとして近似的に定義される請求項５に記載の方法。
【請求項２８】
直列回路の閉路プロセスに対して、当該の同期事象は、転流ダイオードが遮断状態にあるフェーズＢにおいて、非同期状態変数が、予め設定可能な閾値を下回ることとして近似的に定義される請求項５に記載の方法。
【請求項２９】
当該の同期事象は、回路に直列に配置された転流ダイオードが導通状態にあるフェーズＡと、この転流ダイオードが遮断状態にあるフェーズＢとの間で変化することとして定義される請求項５に記載の方法。
【請求項３０】
直列回路の閉路プロセスに対して、当該の同期事象の基準タイミングは、コレクタ・エミッタまたはアノード・カソード電圧が閾値を下回るタイミングと同じに選定されること、特に、この閾値は、直列回路に直列に配置された転流ダイオードが導通状態にあるフェーズＡの終りにおけるコレクタ・エミッタまたはアノード・カソード電圧の予想値より小さい請求項１に記載の方法。
【請求項３１】
当該の切換え信号は、ゲート電流、ゲート電圧、またはゲート電流の時間積分である請求項１に記載の方法。
【請求項３２】
当該の切換えコマンドは、中央制御部から、少なくとも一つの第一の電力半導体スイッチに伝送されるとともに、第二の電力半導体スイッチによって、切換えプロセスが識別され、それにもとづき、特に同期および／または非同期状態変数の変化を観測することにより、局所的な切換えコマンドが生成される請求項１に記載の方法。
【請求項３３】
当該の電力半導体スイッチは、ＢＪＴ，ＩＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴ，サイリスタ，ＧＴＯ，ＭＣＴ，またはこれらを組み合わたものである請求項１に記載の方法。