[发明专利]用于电回路监控的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对包含至少一个电消耗器的消耗器回路进行电回路监控的装置，其中两个供应电压端子分别经由具有第一半导体开关的电流路径与两个消耗器端子连接。

背景技术

这种装置例如用作安全断路系统，以便当识别到故障情形或误操作时，尤其是去激活富有能量的装置组件。在这样的情况下，尤其是关断电流或者供应电压和/或生成故障消息和/或故障显示。可以单通道地或两通道地分离消耗器。这种安全断路系统例如由WO 02/095282 A1已知。为了保证半导体开关元件在危险情况下实际上也能够断开安全回路，将所述半导体开关元件以已知的方式重复地短时间地断开并且监控对探测电路的作用。这通过观察被开关侧处的电压来实现。在明确地探测到关断脉冲之后自适应地再次接通消耗器。但是这带来以下缺点：该关断脉冲可能变得如此长，使得关断的反应对于负载可能是重要的并且从而必要时也可能是对功能有害的。因此以已知的方式实现第二并联的开关路径，所述第二并联的开关路径在检验脉冲的时间承担对负载的被中断的供应。但是这意味着耗费的提高。

发明内容

本发明的任务在于，实现一种用于电回路监控的装置，通过所述装置不仅可以监控用于对电消耗器进行开关的半导体开关的开关能力，其中非常短的关断间隔或电流中断是可能的，而不会可觉察地影响消耗器的运行，而且还能够附加地实施横向电流测量以用于识别不允许的横向电流。

该任务根据本发明通过具有权利要求1的特征的装置来解决。

根据本发明的装置尤其是具有以下优点：除了检验或监控晶体管的开关能力之外，还可以执行横向电流测量，以便识别和检测横向短接。通过电流测量在此可以实现晶体管的非常短的开关时间或切断时间用于测量，而不影响一个或多个电消耗器的运行。

通过在从属权利要求中所提及的措施，在权利要求1中所说明的装置的有利的改进和改善是可能的。

有利地，在两个电流路径中的两个第一半导体开关可以同时构成高电流分路器，使得可以放弃单独的高电流分路器。

有利地，所述装置被构造为接在供应电压和至少一个外部电消耗器之间的电设备，在所述电设备中包含与至少一个外部消耗器并联的内部消耗器。由此晶体管的开关能力的检验和在未连接的或单独地关断的外部消耗器处的横向电流测量是可能的。

为了控制两个电流路径中的两个第一半导体开关以及并联分支中的两个第二半导体开关，有利地设置与电流检测装置连接的电子控制设备，所述电子控制设备优选地被构造为微控制器或者包含至少一个这样的微控制器。

为了在低的以及高的故障电流的情况下能够执行测量，控制设备合宜地具有控制装置，所述控制装置用于通过在检测到通过高电流分路器的电流时断开第一半导体开关来转换测量范围，所述电流位于预先给定的或可预先给定的值以下。

为了特别简单地监控横向电流和识别横向短接，控制设备此外具有用于对两个电流路径和/或并联分支中的电流测量值进行比较的比较装置以及在识别到偏差时可激活的报告和/或显示装置。

用于循环地测试所有晶体管的关断能力并且还探测在高欧姆负载处的高欧姆横向短接的特别有利的方式通过以下方式来实现，即控制设备具有控制装置，所述控制装置用于重复地短时间同时地关断两个第一半导体开关和两个第二半导体开关中的分别之一并且测量在分别未被关断的并联分支中的电流。可以分别交替地和循环地进行第二半导体开关的关断。在此，不影响所述一个电消耗器或多个电消耗器的运行的时间被设置为短的关断时间。

控制设备也合宜地经由总线系统或无线地与外部监控和控制设备连接，以便传输消息或进行参数化。

控制设备也合宜地具有用于在识别到故障或超过极限值时关断所有半导体开关的关断装置。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中更详细地予以阐述。唯一的实施例示出用于电回路监控的装置的电路构成。

具体实施方式

在唯一的图中所示的实施例中，用于回路监控的电设备10包含两个电流路径11、12，在所述电流路径11、12中分别接入晶体管13、14的开关路段。两个电流路径11、12一方面连接在此外未示出的供应电压源的两个供应电压端子15、16上并且另一方面经由两个消耗器端子17、18连接到外部消耗器19上，其中原则上也可以是多个消耗器，所述多个消耗器也可以是非欧姆消耗器（例如电容性和/或电感性和/或欧姆消耗器）。