[發明專利]用于對電子組件進行功率限制的電路裝置

無效

• 申請號: 200980129977.0
• 申請日: 2009-07-28
• 公開（公告）號: CN102113199A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 安德烈亞斯·萊姆克
• 申請（專利權）人: MSA奧爾有限責任公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M3/07;H02H9/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李德山;周濤

技術領域

本發明涉及一種用于對電子組件進行功率限制的電路裝置，該電路裝置具有能量供給單元、電壓提高單元以及功率限制單元，該功率限制單元被連接到電壓提高單元與電子組件之間的輸出線路上。這種電路裝置例如作為運動檢測器或者防意外事故的安全控制信號裝置(Totmannmelder)而為消防員所使用。

背景技術

在已知的用于針對過電壓的情況實現防爆的這類的電路裝置的情況下，功率限制單元包括被接入到電壓提高單元與電子組件之間的輸出線路中的電阻作為電流限制元件并且包括兩個被接入輸出線路與地之間的并聯齊納二極管作為電壓限制元件。它們通過只能費事地排出的熱來降低電壓提高單元在故障情況下所產生的過電壓。這些齊納二極管作為過電壓保護或電壓限制元件非常不準確地工作并且作為無源器件是大的而且在制造方面是昂貴的。此外，連接在能量供給單元之后的保險裝置可以燒斷并且由此使電路裝置不起作用，使得相關的電子組件不再可以被供給能量。已知的電路裝置通過齊納二極管對電子組件進行功能限制，在電池運行情況下由于其電損耗功率而具有減少的運行時間并且具有由此得到的差的動態特性。

發明內容

因此，本發明所基于的任務在于，提供一種這類型的用于對電子組件進行功率限制的電路裝置，其中消除這些缺點。

為了解決該任務，本發明設計了，功率限制單元具有至少一個電壓檢測器，用于確定過電壓并且在超過過電壓的閾值的情況下發出切換信號，并且在能量供給單元與電壓提高單元之間的供給線路中設置有至少一個通過關斷線路與電壓檢測器相連的開關元件，該開關元件用于基于在超過過電壓的閾值的情況下電壓檢測器的切換信號使對電子組件的能量供給中斷。

根據本發明，利用有源器件來監控要限制的電壓。如果該電壓上升到所限定的閾值之上，則關斷能量供給單元。可設置窄的關斷窗口。取消高的能量轉換。連接在能量供給單元之后的保險裝置未承受載荷。利用根據本發明的電路裝置滿足了由關于防爆的安全規則得到的并且所需的對電路裝置中的電壓的限制，而不出現已知的電路裝置的缺點。

由從屬權利要求得到本發明的其它有利的擴展方案。這樣，功率限制單元根據本發明具有兩個電壓檢測器，并且在能量供給單元與電壓提高單元之間的供給線路中串聯有兩個開關元件，這兩個開關元件各通過管路線路分別與電壓檢測器相連。由此，實現了對于防爆所需的雙重安全性。

在本發明的又一擴展方案中，每個電壓檢測器都具有用于實現閾值的分壓器和帶有內部參考源的器件。此外，在能量供給單元與開關元件之間設置有反極性保護裝置。

最后，分壓器被構建為STM1061器件而開關和反極性保護裝置被構建為場效應晶體管(MOSFET)。

附圖說明

以下借助在附圖中所示的用于對電子組件進行功率限制的電路裝置的實施例詳細地闡述了本發明。其中：

圖1示出了根據現有技術的電路裝置，

圖2示出了根據本發明的電路裝置的框圖，以及

圖3示出了根據本發明的電路裝置的實施例。

具體實施方式

按照圖1的根據現有技術的用于對電子組件進行功率限制的電路裝置包括電池形式的輸出電壓例如為3V的能量供給單元2、用于產生例如為5V的較高的電壓的電壓提高單元3、在電壓提高單元3與電子組件1之間的輸出線路4、被接入到輸出線路4中的電阻5和兩個被插入到從輸出線路4分叉的線路6、7中的并聯齊納二極管8、9。電阻5和兩個齊納二極管8、9形成用于進行電流限制和電壓限制的功率限制單元10。

齊納二極管8、9通過只能以高開銷排出的熱來降低由電壓提高單元3在故障情況下產生的過電壓。齊納二極管8、9作為電壓限制元件和過電壓保護元件工作太不準確并且作為無源器件是大的而且在制造方面是昂貴的。此外，連接在能量供給單元2之后的未示出的保險裝置燒斷并且使電路裝置不起作用，使得電子組件1不再可以被供給能量。由于使用齊納二極管，所以得到針對所連接的電子組件的功能限制，在電池運行時，由于電損耗功率得到減少的運行時間并且總體上得到差的動態特性。

為了消除這個缺點，設置了根據圖2和3的本發明的電路裝置。