[發(fā)明專利]相位截止控制裝置和用于相位截止控制裝置的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410397182.0
• 申請(qǐng)日: 2014-05-23
• 公開（公告）號(hào): CN104283538B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·波戈熱爾斯基;J·維什涅夫斯基
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號(hào): H03K17/687
• 分類號(hào): H03K17/687
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

一種相位截止控制裝置包括具有一個(gè)控制連接端和兩個(gè)功率連接端的晶閘管/三端雙向可控硅開關(guān)、用于采樣施加在所述晶閘管/三端雙向可控硅開關(guān)的功率連接端上的電壓的采樣裝置以及用于提供控制連接端上的控制電壓以便點(diǎn)火所述晶閘管/三端雙向可控硅開關(guān)的控制裝置。在此，所述控制裝置設(shè)置用于切斷已點(diǎn)火的晶閘管上的控制電壓以及當(dāng)所采樣的電壓超過預(yù)先確定的閾值時(shí)檢測(cè)所述晶閘管/三端雙向可控硅開關(guān)的不期望的熄滅。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種相位截止控制裝置和一種控制方法。本發(fā)明尤其涉及一種用于用電器的功率控制的相位截止控制裝置。

背景技術(shù)

相位截止控制裝置(Phasenanschinttsteuerung)用于以可變的功率運(yùn)行交流電流上的用電器。在此，所述用電器可以包括主要?dú)W姆式的用電器(如白熾燈)或者歐姆式和電感式混合的用電器(如電動(dòng)機(jī))。為了用電器與交流電流的連接，使用晶閘管或三端雙向可控硅開關(guān)(Triac)，所述三端雙向可控硅開關(guān)包括兩個(gè)晶閘管的反并聯(lián)的互聯(lián)。晶閘管具有兩個(gè)功率連接端，其中一個(gè)與用電器連接而另一個(gè)與交流電壓連接。此外設(shè)有控制連接端。當(dāng)控制連接端上的電壓超過預(yù)先確定的閾值時(shí)，晶閘管提供從第一功率連接端至第二功率連接端的電連接。這個(gè)過程稱作“點(diǎn)火(Zünden)”。當(dāng)切斷控制輸入端上的控制電壓時(shí)，晶閘管在功率連接端之間的傳導(dǎo)性也保留。為了熄滅晶閘管——即再次結(jié)束功率連接端之間的傳導(dǎo)性，必須使經(jīng)過晶閘管的功率連接端的維持電流減小到預(yù)先確定的閾值以下。在每一次電流過零時(shí)通常是所述情況。

為了在其功率方面控制用電器，不在交流電壓的每一個(gè)半波開始時(shí)而是稍后才在控制輸入端上施加控制電壓。施加控制電壓的時(shí)刻例如可以取決于功率連接端中的一個(gè)上的交流電壓的電壓值。然后，晶閘管在半波的一個(gè)預(yù)先確定的點(diǎn)上點(diǎn)火并且保持接通直至半波結(jié)束。越遲地進(jìn)行所述點(diǎn)火，則用電器與交流電流源連接的時(shí)間就越少并且因此在用電器中轉(zhuǎn)換的功率也就越少。

由于震動(dòng)、磨損或差的換向(如果用電器涉及換向式電動(dòng)機(jī))，流經(jīng)晶閘管/三端雙向可控硅開關(guān)的電流可能短時(shí)間地低于維持電流，如果在晶閘管導(dǎo)通期間沒有維持已點(diǎn)火的晶閘管上的控制電壓，則這可能導(dǎo)致晶閘管的熄滅。然而，控制電壓的維持引起確定的損耗功率并且可能需要晶閘管的更耗費(fèi)的接線。因此，本發(fā)明的任務(wù)是，說明一種改進(jìn)的相位截止控制裝置、一種用于相位截止控制裝置的方法以及一種相關(guān)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，借此能夠避免所述缺點(diǎn)。本發(fā)明借助具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的相位截止控制裝置、用于所述相位截止控制裝置的方法以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品來解決所述任務(wù)。從屬權(quán)利要求反映優(yōu)選的實(shí)施方式。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的相位截止控制裝置包括具有晶閘管功能的半導(dǎo)體組件——尤其晶閘管、用于采樣施加在晶閘管的功率連接端上的電壓的采樣裝置以及用于提供控制連接端上的控制電壓以便點(diǎn)火晶閘管的控制裝置，其中所述具有晶閘管功能的半導(dǎo)體組件——尤其晶閘管具有一個(gè)控制連接端和兩個(gè)功率連接端。所述晶閘管可以由三端雙向可控硅開關(guān)包括。在此，所述控制裝置設(shè)置用于當(dāng)所采樣的電壓超過預(yù)先確定的閾值時(shí)切斷已點(diǎn)火的晶閘管上的控制電壓并且檢測(cè)晶閘管的不期望的熄滅。

因?yàn)槿穗p向可控硅開關(guān)也總是包括晶閘管，所以以下僅僅在涉及三端雙向可控硅開關(guān)的特定特征的地方才區(qū)分晶閘管和三端雙向可控硅開關(guān)。

通過切斷已點(diǎn)火的晶閘管上的控制電壓能夠減小晶閘管上的損耗功率。

在一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，應(yīng)對(duì)措施包括：借助控制電壓重新點(diǎn)火不期望地熄滅的晶閘管。相對(duì)于每個(gè)半波僅僅一次短時(shí)間地點(diǎn)火晶閘管并且容忍偶然熄滅的另一解決方案，所輸出的功率可以通過所述熄滅減小。通過在相同半波內(nèi)的重新點(diǎn)火可以使所輸出的功率最大化。

優(yōu)選地，也設(shè)有輸出裝置，其中所述控制裝置設(shè)置用于當(dāng)所采樣的電壓超過閾值時(shí)借助所述輸出裝置輸出故障信號(hào)。所述輸出裝置例如可以包括朝向相位截止控制裝置的用戶的光學(xué)輸出裝置、聲學(xué)輸出裝置或觸覺輸出裝置。因此，用戶可以被要求由有資質(zhì)的人員實(shí)施控制裝置的操縱。