[發明專利]用于監視電流的裝置和方法

在審

• 申請號: 202010533708.9
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN112083219A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: J.沃姆斯坦
• 申請（專利權）人: 圖爾克控制有限公司
• 主分類號: G01R19/165
• 分類號: G01R19/165
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

本發明涉及一種用于監視電流的裝置和方法，其中，在第一和第二電流路徑中設置有調整元件，可以借助調整信號改變其導電能力，其中，每個調整元件的運行狀態通過兩個電氣參量表征，其中一個電氣參量是由電壓測量裝置測量的電壓降，并且另一個電氣參量是調整信號，并且所述裝置具有控制裝置，控制裝置被配置為，至少在時間上相互間隔開的測量間隔中控制調整元件，并且評估電氣參量的值，以識別調整元件的故障，其中，使兩個參量中的一個保持預先給定的值，并且將兩個調整元件的其它參量的值相互關聯。根據本發明，至少在測量間隔中控制構造為場效應晶體管的調整元件，使得場效應晶體管不導通，而是在場效應晶體管上降落比在導通狀態下更大的電壓。

技術領域

本發明涉及一種用于監視用電設備的裝置，用電設備利用第一和第二電流路徑與電源連接，其中，在第一和/或第二電流路徑中設置有至少一個電氣調整元件，可以借助調整信號改變至少一個電氣調整元件的導電能力(導電性/電阻)，其中，通過兩個電氣參量表征調整元件的運行狀態，其中一個電氣參量是由電壓測量裝置測量的電壓降，并且另一個電氣參量是調整信號，并且所述裝置具有控制裝置，控制裝置被配置為用于，至少在時間上相互間隔開的測量間隔中控制相應的一個調整元件，并且評估在此獲得的電氣參量的值，以識別調整元件的故障，其中，使兩個參量中的一個保持在預先給定的值上。

背景技術

在功能安全的系統中使用的執行器或者其它用電設備原則上必須能夠斷開。特別是當存在可能危及人身安全的風險時，需要這一點。為了實現高的功能安全性，需要多個開關元件，其中一個工作的開關元件足以斷開用電設備。

從DE 10 2010 004 524 A1中，提供了一種這種類型的用于監視電路的裝置。用電設備利用兩個電流路徑分別與一個電源接頭連接。在這兩個電流路徑中的每個中存在斷開裝置，其中，兩個斷開裝置鏡像對稱地構造。利用由場效應晶體管形成的調整元件，可以中斷電流路徑。在導電狀態下，通過相應的調整信號使場效應晶體管導通。利用電壓測量裝置，測量降落在源極和漏極之間的場效應晶體管上的電壓。在運行中具有歐姆特性的場效應晶體管上的電流大并且電壓降足夠大的情況下，可以確定兩個電流路徑中的電流。通過對測量的兩個電壓降或者由此計算的電流的求差，可以確定可能的無功電流。以一定的時間間隔短暫地控制調整元件，使得調整元件斷開。根據然后在調整元件上測量的電壓，可以推斷出場效應晶體管的工作、特別是斷開能力。

由于以一定的時間間隔進行的短暫的斷開，產生不期望的電壓/電流脈沖，其可能產生干擾。

DE 10 2006 040 737 A1描述了一種用于在閥級上進行分流(Nebenschluss)識別的裝置。具有測量電阻的測試路徑與開關并聯連接，可以在測量電阻上量取電壓。

EP 1 630 564 A1描述了一種用于測量場效應晶體管上的源極-漏極電壓的測量電路，其中，通過補償電路對溫度影響進行補償。

US 2012/0161817 A1描述了一種用于對繼電器的線圈供應電力的電路。由電池提供為此需要的電流。設置了兩個相互平行地延伸的饋電線，在饋電線中分別作為開關設置場效應晶體管。為了對線圈通電，使場效應晶體管的柵極電壓同步地達到如下值，在該值下，電流流過兩個場效應晶體管。以規則的間隔稍微降低柵極電壓，并且測量漏極和源極之間的電壓降。在通向場效應晶體管的饋電線中，針對斷線對測量值進行評估。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，在這種類型的裝置中或者在這種類型的方法中，改進對調整元件的功能能力的檢查。

上述技術問題通過本發明來解決，下面給出有利的擴展方案，這些擴展方案也是上述技術問題的獨立的解決方案。