[發明專利]具有將輸出電流輸出到負載上的電流輸出推動器的電路

在審

• 申請號: 202011116333.2
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112824986A
• 公開（公告）日: 2021-05-21
• 發明（設計）人: 沃爾特·賓德賽爾;塞巴斯蒂安·舒爾澤
• 申請（專利權）人: WAGO管理有限責任公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;H02M1/00
• 代理公司: 北京博華智恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11431
• 代理人: 樊衛民;荊之堯

提出一種電路，其具有微控制器、數模轉換器和直流變壓器，所述數模轉換器具有用于將能借助過程數據預定的輸出電流輸出到負載上的電流輸出推動器，其中，所述微控制器基于輸出電壓將用于設定電流輸出推動器的供給電壓的控制信號(例如PWM信號)輸出到直流變壓器上。

技術領域

本發明涉及一種用于輸入/輸出模塊(I/O模塊)的電路，所述電路具有微控制器和數模轉換器，所述數模轉換器具有用于將輸出電流輸出到負載上的電流輸出推動器。本發明尤其涉及一種具有微控制器的用于I/O模塊的電路，所述微控制器測量輸出電壓并且基于所測量的輸出電壓調整數模轉換器的供給電壓，以便減少損耗功率。

背景技術

模擬的電流輸出模塊的損耗功率主要通過電流輸出推動器及其供給電路確定。為了減少損耗功率，可以根據輸出電壓連續地調控供給電壓。如果例如僅流過相對小的輸出電流，則可以減少電流輸出推動器的供給電壓。由此，電流輸出推動器上的較低的電壓下降并且電流供給電路必須提供較低的功率。因此，整體上減少電流輸出推動器的和電流供給電路的損耗功率。

發明內容

按照本發明的電路包括用于接收過程數據的通信單元、微控制器、負載、數模轉換器和第一直流變壓器，所述通信單元能與總線連接以便通信，所述微控制器與通信單元連接，所述數模轉換器具有用于將輸出電流輸出到負載上的電流輸出推動器。微控制器通過數字接口與數模轉換器連接并且設置用于通過數字接口基于接收的過程數據設定數模轉換器的輸出電流。

數模轉換器具有模數轉換器并且設置用于借助模數轉換器將輸出電壓轉換成數字的電壓值并且通過數字接口傳遞給微控制器。微控制器與第一直流變壓器通過控制接口連接，其中，所述第一直流變壓器設置用于產生用于供給數模轉換器的電流輸出推動器的第一供給電壓。微控制器設置用于基于輸出電流和數字的電壓值將用于設定第一供給電壓的控制信號通過控制接口輸出到第一直流變壓器上。

在此，在說明書和權利要求書中使用的“電路”的概念尤其理解為電構件和/或電子構件聯接成符合功能的布置結構。此外，在說明書和權利要求書中使用的“微控制器”的概念尤其理解為具有處理器和存儲器的半導體芯片。此外，在說明書和權利要求書中使用的“數模轉換器”的概念尤其理解為一種電路，該電路例如接收二進制編碼的信息并且由所述二進制編碼的信息導出要輸出的電壓或要輸出的電流的強度。

此外，在說明書中和權利要求書中使用的“電流輸出推動器”的概念尤其理解為一種電路，該電路在輸出端上輸出由在輸入端施加的電壓導出的電流。此外，在說明書中和權利要求書中使用的“直流變壓器”的概念尤其理解為一種電路，該電路在輸入端以第一電壓供給并且在輸出端輸出第二電壓，其中，輸入端的電壓和輸出端的電壓至少部分不同。此外，在說明書中和權利要求書中使用的“數字接口”的概念尤其理解為一種接口，該接口將二進制編碼的信息例如從微控制器傳輸至數模轉換器并且反之亦然。

此外，在說明書和權利要求書中使用的“模數轉換器”的概念尤其理解為一種電路，該電路例如由輸入的電壓或者輸入的電流的強度導出二進制編碼的信息。在說明書中和權利要求書中使用的“數字的電壓值”的概念尤其理解為一種電壓值，該電壓值通過以一定值范圍補償電壓值并且將電壓值分配給其所屬的值范圍來解釋。

在此，在當前的說明書和權利要求書的范圍內使用的“I/O模塊”的概念尤其理解為一種能串列到另一I/O模塊或者前端上的或在運行中串列的器件，該器件將一個或多個現場設備與前端連接并且必要時(通過前端)與上級控制單元連接。就此而言，在當前的說明書和權利要求書的范圍內使用的“現場設備”的概念尤其理解為與I/O模塊(信號技術地)連接的(例如在I/O模塊上接通的)傳感器和/或執行器。

此外，在當前的說明書的范圍內使用的“輸入端”和“輸出端”的概念尤其理解為電接頭，例如連接柱。此外，在當前說明書的范圍內使用的“前端”的概念理解為模塊化的現場總線節點的組件，所述組件的任務在于，使串列在前端上的I/O的模塊的數據和/或服務通過總線接口和連接在總線接口上的現場總線供其他現場總線用戶設備(例如上級控制單元)使用。