相位截止控制装置和用于相位截止控制装置的方法制造方法及图纸

一种相位截止控制装置包括具有一个控制连接端和两个功率连接端的晶闸管/三端双向可控硅开关、用于采样施加在所述晶闸管/三端双向可控硅开关的功率连接端上的电压的采样装置以及用于提供控制连接端上的控制电压以便点火所述晶闸管/三端双向可控硅开关的控制装置。在此，所述控制装置设置用于切断已点火的晶闸管上的控制电压以及当所采样的电压超过预先确定的阈值时检测所述晶闸管/三端双向可控硅开关的不期望的熄灭。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种相位截止控制装置和一种控制方法。本专利技术尤其涉及一种用于用电器的功率控制的相位截止控制装置。
技术介绍
相位截止控制装置(Phasenanschinttsteuerung)用于以可变的功率运行交流电流上的用电器。在此，所述用电器可以包括主要欧姆式的用电器(如白炽灯)或者欧姆式和电感式混合的用电器(如电动机)。为了用电器与交流电流的连接，使用晶闸管或三端双向可控硅开关(Triac)，所述三端双向可控硅开关包括两个晶闸管的反并联的互联。晶闸管具有两个功率连接端，其中一个与用电器连接而另一个与交流电压连接。此外设有控制连接端。当控制连接端上的电压超过预先确定的阈值时，晶闸管提供从第一功率连接端至第二功率连接端的电连接。这个过程称作“点火(Zünden)”。当切断控制输入端上的控制电压时，晶闸管在功率连接端之间的传导性也保留。为了熄灭晶闸管——即再次结束功率连接端之间的传导性，必须使经过晶闸管的功率连接端的维持电流减小到预先确定的阈值以下。在每一次电流过零时通常是所述情况。为了在其功率方面控制用电器，不在交流电压的每一个半波开始时而是稍后才在控制输入端上施加控制电压。施加控制电压的时刻例如可以取决于功率连接端中的一个上的交流电压的电压值。然后，晶闸管在半波的一个预先确定的点上点火并且保持接通直至半波结束。越迟地进行所述点火，则用电器与交流电流源连接的时间就越少并且因此在用电器中转换的<br>功率也就越少。由于震动、磨损或差的换向(如果用电器涉及换向式电动机)，流经晶闸管/三端双向可控硅开关的电流可能短时间地低于维持电流，如果在晶闸管导通期间没有维持已点火的晶闸管上的控制电压，则这可能导致晶闸管的熄灭。然而，控制电压的维持引起确定的损耗功率并且可能需要晶闸管的更耗费的接线。因此，本专利技术的任务是，说明一种改进的相位截止控制装置、一种用于相位截止控制装置的方法以及一种相关的计算机程序产品，借此能够避免所述缺点。本专利技术借助具有独立权利要求的特征的相位截止控制装置、用于所述相位截止控制装置的方法以及计算机程序产品来解决所述任务。从属权利要求反映优选的实施方式。
技术实现思路
根据本专利技术的相位截止控制装置包括具有晶闸管功能的半导体组件——尤其晶闸管、用于采样施加在晶闸管的功率连接端上的电压的采样装置以及用于提供控制连接端上的控制电压以便点火晶闸管的控制装置，其中所述具有晶闸管功能的半导体组件——尤其晶闸管具有一个控制连接端和两个功率连接端。所述晶闸管可以由三端双向可控硅开关包括。在此，所述控制装置设置用于当所采样的电压超过预先确定的阈值时切断已点火的晶闸管上的控制电压并且检测晶闸管的不期望的熄灭。因为三端双向可控硅开关也总是包括晶闸管，所以以下仅仅在涉及三端双向可控硅开关的特定特征的地方才区分晶闸管和三端双向可控硅开关。通过切断已点火的晶闸管上的控制电压能够减小晶闸管上的损耗功率。在一种特别优选的实施方式中，应对措施包括：借助控制电压重新点火不期望地熄灭的晶闸管。相对于每个半波仅仅一次短时间地点火晶闸管并且容忍偶然熄灭的另一解决方案，所输出的功率可以通过所述熄灭减小。通过在相同半波内的重新点火可以使所输出的功率最大化。优选地，也设有输出装置，其中所述控制装置设置用于当所采样的电压超过阈值时借助所述输出装置输出故障信号。所述输出装置例如可以包括朝向相位截止控制装置的用户的光学输出装置、声学输出装置或触觉输出装置。因此，用户可以被要求由有资质的人员实施控制装置的操纵。在另一种实施方式中，输出装置包括用于存放故障信息的故障存储器。在故障存储器中能够存放大量信息，所述信息伴随不期望的熄灭或者先于或滞后于所述熄灭。可以基于所收集的信息使相位截止控制装置和/或用电器经受改善的服务。在一种特别有利的实施方式中，相位截止控制装置设置用于控制换向式电动机。在此，所述相位截止控制装置与电动机可以共同安装在一个设备中。这样的设备尤其可以包括电手持式工具。根据本专利技术的用于具有晶闸管的相位截止控制装置的方法包括借助控制电压点火晶闸管的步骤、切断已点火的晶闸管上的控制电压的步骤以及当施加在晶闸管的功率连接端上的电压超过预先确定的阈值时检测晶闸管的不期望的熄灭的步骤，所述晶闸管具有一个控制连接端和两个功率连接端。优选地，在所述情形中借助控制电压重新点火晶闸管。在一种实施方式中，晶闸管的功率连接端中的一个与交流电压连接并且如果交流电压的下一个过零短于预先确定的时间来临，则不进行晶闸管的重新点火。由此能够避免晶闸管的极短时间的点火。因此能够防止用电器和晶闸管遭受短的电压脉冲。在可与以上所述的变型方案组合的另一变型方案中，在交流电压的过零的范围中切断控制电压。通过控制电压的所述无条件的切断能够避免晶闸管的无意的点火，尤其能够将重新点火可靠地限制到当前的半波上。根据本专利技术的计算机程序产品包括程序代码单元，其用于当计算机程序产品在处理装置上运行或存储在计算机可读的数据载体上时实施所描述的方法。附图说明现在参考附图更详细地描述本专利技术，附图示出：图1：相位截止控制装置的电路图；图2：用于图1的相位截止控制装置的三端双向可控硅开关的电路图；图3：图1的相位截止控制装置上的时间流程；图4：用于相位截止控制装置的方法的流程图。具体实施方式图1示出相位截止控制装置100的电路图。晶闸管105包括第一功率连接端110、第二功率连接端115和控制连接端120。功率连接端110、115中的一个与用电器130连接，所述用电器尤其可以包括电动机。用电器130的空闲的连接端和剩余的功率连接端115、110与交流电压源135的连接端连接，所述交流电压源例如可以包括具有约50或约60赫兹的频率的交流电压网络。相位截止控制装置100包括晶闸管105和控制装置140。控制装置140设置用于在晶闸管105的控制连接端120上提供控制电压，以便点火晶闸管105。可选择地，也设有输入装置145，所述输入装置在图1的示图中示例性地示为电位器，以便可以使用户确定晶闸管105的点火时刻并且因此使用户确定可通过用电器130转换的电功率。优选地，控制装置140包括用于采样所述输入装置145并且用于提供控制电压的处理装置150。此外，控制装置140包括用于采样施加在晶闸管105的功率连接端110、115上的电压的采样装置155。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相位截止控制装置(100)，其包括以下元件：晶闸管(105)，其具有一个控制连接端(120)和两个功率连接端(110，115)；采样装置(155)，其用于采样施加在所述晶闸管(105)的功率连接端(110，115)上的电压；控制装置(140)，其用于提供所述控制连接端(120)上的控制电压以便点火所述晶闸管(105)；其特征在于，所述控制装置(140)设置用于切断已点火的晶闸管(105)上的控制电压以及当所采样的电压超过预先确定的阈值(325)时检测所述晶闸管(105)的不期望的熄灭。

【技术特征摘要】
2013.05.24 DE 102013209696.81.一种相位截止控制装置(100)，其包括以下元件：
晶闸管(105)，其具有一个控制连接端(120)和两个功率连接端(110，
115)；
采样装置(155)，其用于采样施加在所述晶闸管(105)的功率连接端
(110，115)上的电压；
控制装置(140)，其用于提供所述控制连接端(120)上的控制电压以
便点火所述晶闸管(105)；
其特征在于，所述控制装置(140)设置用于切断已点火的晶闸管(105)
上的控制电压以及当所采样的电压超过预先确定的阈值(325)时检测所述
晶闸管(105)的不期望的熄灭。
2.根据权利要求1所述的相位截止控制装置(100)，其中，所述控制
装置(140)还设置用于借助所述控制电压来重新点火不期望地熄灭的晶闸
管(105)。
3.根据权利要求1或2所述的相位截止控制装置(100)，其还包括输
出装置(160)，其中，所述控制装置(140)设置用于当所采样的电压超过
所述阈值(325)时输出故障信号。
4.根据权利要求3所述的相位截止控制装置(100)，其中，所述输出
装置(160)包括用于存放故障信息的故障存储器(165)。
5.根据以上权利要求中任一项所述的相位截止控制装置(100)，其中，
所述相位截止控制装置(100)设置用于控制换向式电动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·波戈热尔斯基，J·维什涅夫斯基，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE