本发明专利技术涉及一种电路装置(1)，其具有控制器(2)，该控制器具有用于采集对应的开关(8)的开关状态的二进制输入端(6)，其中，对该输入端(6)连接下拉电阻(14)，在特别可靠地采集可能的开关状态的同时在所有可能的运行状态中实现小的热生成。为了该目的，根据本发明专利技术，下拉电阻(14)是冷导体。
Circuit device with controller with at least one binary input and corresponding operation method
The invention relates to a circuit device (1), the controller (2), the controller has a switch for collecting the corresponding (8) binary input switch state (6), among them, the input terminal (6) connected to the pull-down resistor (14), the heat generating small at all possible the running state in particular reliably switch state may at the same time. For this purpose, the pull-down resistor (14) is a cold conductor according to the present invention.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有带有至少一个二进制输入端的控制器的电路装置和对应的运行方法
本专利技术涉及一种具有带有至少一个二进制输入端的控制器的电路装置。其还涉及对应的运行方法。
技术介绍
为了控制马达而在许多情况下使用具有二进制输入端的控制装置或控制器。对此的一个示例是所谓的马达控制单元(MCU)。经由其二进制输入端询问对应的开关设备或开关的释放和反馈，以及给出用于运行马达的命令。通常，输入端的类型是“高激活”，在施加电位的条件下，输入端从特定的开关阈值起(通常例如为0.5×控制电压)从逻辑0(低)切换到1(高)。通过各种开关元件(诸如辅助开关、信号开关和位置开关)以及通过钳位位置来引导释放、反馈和命令。因为涉及具有通常大的输入阻抗(通常大于30kOhm)的二进制输入端，因此输入端上的电位在很小的电流下足以激活控制部。如果在恶劣气候的环境条件下使用控制部(例如离岸、沿海、空气污染严重、极端空气湿度)，则可能形成漏电路径(Kriechwege)，其使得绝缘电阻降低。由此会导致开关元件以及钳位位置上的电位传播，由此导致不希望的释放和控制命令。因为漏电路径在许多情况下具有很有限的载流能力，所以在现有技术中减小控制装置的输入电阻。这通常通过下拉电阻来实现。
技术实现思路
本专利技术的任务是提出开头提及的类型的电路装置或运行方法，其减小漏电路径的不利影响。关于电路装置，该任务通过如下方式解决，即，在具有控制器的电路装置中，该控制器具有用于采集对应的开关的开关状态的至少一个二进制输入端，对输入端连接下拉电阻，其中，下拉电阻是冷导体(Kaltleiter)。关于运行方法，该任务通过用于运行具有控制器的电路装置的方法解决，其中控制器具有用于采集对应的开关的开关状态的至少一个二进制输入端，其中，对输入端连接下拉电阻，其中借助下拉电阻上测量的电压来检测开关上漏电路径的形成。基本思想的有利构型和扩展是从属权利要求以及下面的详细描述的主题。通过对二进制输入端连接下拉电阻，由漏电路径和二进制输入端构成的分压器改变，从而在例如将一半控制电压施加在二进制输入端上并且达到开关阈值之前，必须进一步降低绝缘电阻。同时漏电路径上的电流增大。在最佳情况下，通过例如炭黑颗粒燃烧来排除由于电流流动而形成漏电路径的原因。通过连接下拉电阻，上面描述的问题通常得到缓解，使得触发不希望的释放或控制命令需要更严重的污染、由此需要更大的绝缘路径的缩短。然而，如果漏电路径具有高的载流能力，则下拉电阻必须定尺寸为使得其可以转换相应的功率。在此成问题的是，相应地定尺寸的电阻的大的构型、高的成本以及所需的散热。此外不利的是，没有关于减弱的绝缘的当前状态的信息可用。根据本专利技术，因此对控制器的相应的二进制输入端连接冷导体。也称作PTC电阻(英语：PositiveTemperatureCoefficient(正温度系数))的冷导体是这样的导电材料，相比于在高温下，其在低温下能够更好地传导电流。随着温度升高，其电阻增大。在普通情况下，在具有高绝缘电阻的开关接触部断开的情况下，因此冷导体具有小的电阻值，于是使二进制输入端的输入电阻减小。然而，在漏电路径扩展的情况下，二进制输入端中的电流流动显著增大。如果漏电路径具有较高的载流能力，则使得冷导体被加热。由此其电阻值增大并且在其中转换的电功率减小。由此尤其实现所有可能的运行状态中的小的热产生。可省去用于散热的昂贵的措施。根据本专利技术的一个有利的构型，当温度从室温(大约20℃)上升到大约100℃到150℃时，也称作热敏电阻的PTC电阻的电阻值明显发生改变。有利的是，其在该情况下至少加倍，特别优选其至少变为四倍，并且理想的是甚至增大一个数量级或更多。例如，电阻在20℃时大约处于1kOhm的量级(10^3Ohm)，而在125℃时处于10至100kOhm的量级(10^4Ohm至10^5Ohm)或更多。根据本专利技术的另一有利的构型，电路装置的二进制输入端根据分压器的类型布置在开关和下拉电阻之间。为了同时实现对可能的开关状态的特别可靠的检测，电路装置在优选构型中还具有用于测量降落在下拉电阻上的电压的部件，由此能够按照下面描述的方式实现对漏电路径的状态的监视。由此电路装置可以提供对形成的漏电路径的状态或对减弱的绝缘的状态的反馈。为了该目的，电路装置优选具有监视单元，其具有用于评估在下拉电阻上测量的电压的部件。电压测量设备可以集成在监视单元中。在需要时，下拉电阻本身也可以在结构上集成到监视单元中并且通过对应的线路按照所描述的方式连接到控制器。特别有利的是，监视单元构建和配置为，如果在规定的最小时间间隔上测量的电压超过规定的警告阈值，则输出警告信号。此外，如果在规定的最小时间间隔上测量的电压超过规定的警报阈值，则监视单元有利地触发警报。警报阈值在此合适地高于警告阈值。在这方面视为有利的是，控制器具有电子闭锁装置，其与监视单元耦合，使得警报触发激活闭锁装置。闭锁装置使得控制器不再执行开关操作或者不再输出控制命令，直至通过复位键等进行了优选手动解锁为止。关于用于运行电路装置的方法，通过借助在下拉电阻上测量的电压来检测漏电路径在开关上的形成，来解决开头提及的任务。有利的是，在此由所测量的电压确定表征开关在断开状态下的绝缘电阻的值，并且适宜地在低于视为临界的值时触发警告或警报。通过本专利技术实现的优点尤其在于，可以保持已知的电路装置的受认可的基本结构和基本功能，尽管如此可以避免开头所述的问题。通过对控制器的相应的二进制输入端连接冷导体，使输入端的输入电阻减小，从而使二进制输入端变得不敏感。在输入端被激活之前，必须将钳位位置的绝缘电阻降低到比没有连接的情况下小得多的值。此外，在取消释放或者执行开关操作之前，必须有较大的电流流过漏电路径。由此在许多情况下引起自清洁效果，因为由于电流而形成漏电路径的原因被消除。通过在永久电流流动的情况下在漏电路径形成加重时提高电阻值，在下拉电阻上转换的热功率减小。由此可以省去至今需要的对电阻大体积的定尺寸以及冷却。通过测量和评估降落在下拉电阻上的电压，还可以得到关于漏电路径形成的发展的结论，或者换言之，可以在开关上检测到绝缘电阻降低到临界值以下。通过输出警告，可以就地以及远程地早期识别即将出现的漏电路径，并且采取相应的措施。通过输出警报并且与此关联地取消控制器的释放，抑制了错误释放以及不希望的开关操作。同样能够就地以及远程地识别出设备具有绝缘问题并且在目前的状态下不再能够保证可靠运行。附图说明下面借助附图详细阐述本专利技术的实施例。在此，以相应地强烈简化和示意性的示图：图1示出了具有带有二进制输入端的控制器的电路装置，图2示出了根据图1的电路装置的变型方案的一部分，图3示出了用于根据图1的电路装置的电绝缘特性的监视单元，图4示出了用于评价根据图1的电路装置的电绝缘特性的测量的电压的时间曲线的第一示例，以及图5示出了测量的电压的时间曲线的第二示例。所有附图中相同或作用相同的部分设有相同的附图标记。具体实施方式图1以示意图示出了电路装置1。电路装置1包括控制器2、尤其是马达控制部，其经由电端子并且经由构建为配电线4的电导体一方面与对应的电压源的正极UST+连接，另一方面与其负极UST-连接。负极UST-同时可以是电路的地。控制器2由此被供以运行电压U，其对应于正本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电路装置(1)，其具有控制器(2)，该控制器(2)具有至少一个二进制输入端(6)，用于采集对应的开关(8)的开关状态，其中，对所述二进制输入端(6)连接下拉电阻(14)，其中，所述下拉电阻(14)是冷导体。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.25 DE 102014219468.71.一种电路装置(1)，其具有控制器(2)，该控制器(2)具有至少一个二进制输入端(6)，用于采集对应的开关(8)的开关状态，其中，对所述二进制输入端(6)连接下拉电阻(14)，其中，所述下拉电阻(14)是冷导体。2.根据权利要求1所述的电路装置(1)，其中，所述下拉电阻(14)的电阻值在从20℃到125℃的温度上升中至少加倍，优选增大一个数量级。3.根据权利要求1或2所述的电路装置(1)，其中，所述输入端(6)按照分压器的形式布置在开关(8)与所述下拉电阻(14)之间。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电路装置(1)，该电路装置(1)具有用于测量降落在所述下拉电阻(14)上的电压(UPTC)的部件。5.根据权利要求4所述的电路装置(1)，所述电路装置(1)具有监视单元(20)，所述监视单元(20)具有用于评估所述测量的电压(UPTC)的部件。6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：C弗洛奥斯，HE克吕佩尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。