电压转换器、执行器和气体燃烧器制造技术

一种电降压转换器包括：电路输入端和电路输出端，所述电路输入端和所述电路输出端具有共同的参考电位；电流阀，其具有输入端和输出端，其中，所述输入端与所述电路输入端连接；线圈，其连接在所述电流阀的输出端与所述电路输出端之间；二极管，其被置于从所述参考电位至所述电流阀的输出端的导通方向上；输出电容器，其处于所述电路输出端与所述参考电位之间；控制装置，其用于周期性地打开和关闭所述电流阀。在所述二极管的阳极与所述参考电位之间添加有齐纳二极管，该齐纳二极管具有至所述参考电位的导通方向，并且与所述二极管并联地设置有电阻。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电压转换器、执行器和气体燃烧器
本专利技术涉及一种用于提供用于控制执行器的电流的技术。本专利技术尤其涉及对如下执行器的控制：该执行器设置用于操纵燃气阀。
技术介绍
用于加热水的气体燃烧器包括用于产生空气体积流的风扇和燃气阀。该燃气阀包括动圈(Schwingspule)并且能够在关闭与打开的状态之间成比例地被控制，以便控制通过该阀的可燃气流。通过燃气阀的气流通常是流过动圈的电流的函数。用于动圈的电流控制装置可以包括线性调节器，该线性调节器虽然可以在大范围内调节燃气阀，但是在此具有相对较低的效率并且通常产生如此多的电废热使得需要用于耗散该电废热的冷却体。在第二实施方式中，使用时钟控制的电流调节器、尤其时钟控制的降压调节器(降压转换器，英语：step-downconverter，buckconverter)来控制通过动圈的电流。该降压转换器包括电流阀，该电流阀可以借助操控装置周期性地打开和关闭，其中，操控信号的占空比控制施加在降压转换器的电路输出端上的电压，并且由此还间接地控制流过动圈的电流。因为电流阀无法无限制地快速打开和关闭，所以在接近0％的非常低的占空比的情况下无法再使用降压转换器。因此，无法再准确地控制非常小的气流。
技术实现思路
本专利技术的任务是，提供一种用于电降压转换器的改善的技术，该电降压转换器解决所述问题中的至少一个。为此，提供独立权利要求的主题。从属权利要求反映了优选实施方式。电降压转换器包括：具有共同参考电位的电路输入端和电路输出端；电流阀，其具有输入端和输出端，其中，该输入端与电路输入端连接；线圈，其连接在电流阀的输出端与电路输出端之间；二极管，其被置于从参考电位至电流阀的输出端的导通方向上；输出电容器，其处于电路输出端与参考电位之间；控制装置，其用于周期性地打开和关闭电流阀。在二极管的阳极与参考电位之间，添加有齐纳二极管，该齐纳二极管具有至参考电位的导通方向，并且与该二极管并联地设置有电阻。该降压转换器可以结合线性转换器和已知降压转换器的优点。所描述的降压转换器尤其可以满足大动态范围，其方式是：该降压转换器可以在其输出端上、在欧姆电阻上准确调节几毫安至几百毫安之间的电流。同时，该降压转换器的效率可以很高。实际上，可以实现明显超过50％、部分高达约95％的效率。在一种特别优选的实施方式中，在电路输入端与参考电位之间设置有输入电容器。由此可以改善地稳定电路输入端上的输入电压，使得不仅在打开电流阀时，而且在关闭电流阀时，输入电压可以保持基本稳定。由此，降压转换器可以更准确地工作。此外，可以使电压源较少地被负载，该电压源用于给电路输入端提供能量。可以降低对同样与电路输入端连接的其他负载的干扰。电流控制的执行器包括动圈和上文所述的降压转换器，其中，动圈与电路输出端电连接，使得借助执行器操控的调节位置取决于借助降压转换器引起的通过动圈的电流流动。由此，可以精确地并且低损耗地控制执行器。降压转换器的控制装置可以借助具有占空比D的脉冲调制信号(脉冲宽度调制：PWM)来操控电流阀，使得动圈的调节位置能够通过占空比D控制。可以借助PWM发生器产生PWM信号，使得控制装置仅须预给定占空比D，并且因此仅轻微地由于产生控制信号而被负载。电流控制的执行器尤其可以用于控制阀、例如燃气阀。在此，执行器优选如此作用于燃气阀，使得该燃气阀的打开程度取决于借助降压转换器引起的电流流动。可以借助执行器从最小打开位置至最大打开位置灵敏地控制燃气阀。优选地，该降压转换器的控制装置借助具有占空比的脉冲调制信号操控电流阀，使得动圈的调节位置能够通过占空比被控制。尤其可以由集成微型计算机或其他集成控制装置容易地产生占空比。由此，也可以将执行器的操控装置改善地集成在一个复杂设备中，在该复杂设备中已经借助控制装置控制其他过程。气体燃烧器包括具有动圈的可控燃气阀和上文所述的用于控制该燃气阀的执行器。通过改善地控制通过燃气阀的气体流动，可以控制改善的燃烧，使得提高气体燃烧器的效率。同时，可以减少由有害物质引起的环境污染。优选地，气体燃烧器还包括风扇，该风扇用于在燃气阀的排气口区域内产生空气体积流，其中，该风扇能够借助相同的控制装置所控制。尤其可以借助控制装置改善地彼此协调该风扇的转速与通过燃气阀的气流。可以根据如下参数实现该协调：该参数受到燃气与空气中的氧的燃烧影响，该参数例如是火焰温度。附图说明现在参照附图更详细地描述本专利技术，其中：图1示出通风式气体燃烧器的示意图；图2示出电降压转换器的电路图。具体实施方式图1示出气体燃烧器100的示意图。优选地，气体燃烧器100包括用于提供空气体积流的风扇105和用于控制风扇105的控制装置110。控制装置110尤其设置用于控制风扇105的转速。由风扇105提供的体积流量经过燃气阀120的排气口115，使得从排气口115排出的气体可以与空气体积流混合并且可以点燃成火焰125。火焰125尤其可以用于例如借助热交换器加热液体、尤其水。气体燃烧器100尤其可以使用在热水设备、例如热水器(Therme)中。该热水器可以设置用于提供公寓或房屋中的热水。燃气阀120与执行器130连接，以便打开或关闭燃气阀120。执行器130包括动圈135(也称为音圈)和控制装置，该控制装置在示出的实施方式中与控制装置110集成在一起。动圈135包括具有凹槽的永磁体140和动圈载体145，该动圈载体设置成伸入凹槽。在动圈载体145上安装有电线圈，当电流流过该电线圈时，该电线圈产生磁场，该磁场将动圈载体145在永磁体140的磁场中牵引到凹槽中或从凹槽中牵引出。该原理例如由扬声器的
所已知。弹性元件、例如膜片将适当的回复力提供到动圈载体145上，使得当不再有电流流过线圈时，动圈载体145重新回复到正常位置中。优选地，动圈载体145如此与燃气阀120连接，使得动圈载体145在凹槽中的位置与燃气阀120的打开程度成比例。为了控制火焰125的燃烧，控制装置110通常必须设置用于借助动圈135既操控风扇105也操控执行器130。执行器130的位置的改变通常相对较慢地进行。图2示出电降压转换器200的电路图。降压转换器200包括参照共同参考电位215的电路输入端205和电路输出端210。在电路输入端205与参考电位215之间设置有电压源220。在电路输出端210与参考电位215之间设置有用电器225，该用电器尤其可以包括执行器130并且可以进一步优选包括动圈135。优选地，输入电容器230与电压源220并联连接。同样优选地，输出电容器235与用电器225并联连接。可以与图1的控制装置110集成在一起实施的控制装置240操控电流阀245，为此可以设置连接在中间的驱动器250。电流阀245通常包括半导体、尤其例如FET型或IGBT型晶体管。电流阀245的输入端255与电路输入端205连接。电流阀245的输出端260与线圈265连接，该线圈的第二端部与电路输出端210连接。此外，在电流阀245的输出端260上还存在二极管270，该二极管的阳极在一种已知电路中直接与参考电位215连接。在当前实施方式中，二极管270的阳极通过齐纳二极管275引导到参考电位215上，其中，齐纳二极管275的阴极指向参考电位215。优选地，电容器280与齐纳二极管275本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电降压转换器(200)，其具有电路输入端(205)和电路输出端(210)，所述电路输入端和所述电路输出端具有共同的参考电位(215)，其中，所述降压转换器(200)包括以下：电流阀(245)，其具有输入端(255)和输出端(260)，其中，所述输入端(255)与所述电路输入端(205)连接；线圈(265)，其连接在所述电流阀(245)的输出端(260)与所述电路输出端(210)之间；二极管(270)，其被置于从所述参考电位(215)至所述电流阀(245)的输出端(260)的导通方向上；输出电容器(235)，其处于所述电路输出端(210)与所述参考电位(215)之间；以及控制装置(240)，其用于周期性地打开和关闭所述电流阀(245)；其特征在于，在所述二极管(270)的阳极与所述参考电位(215)之间添加有齐纳二极管(275)，所述齐纳二极管具有至所述参考电位(215)的导通方向；与所述二极管(270)并联地设置有电阻(285)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.25 PT 1091021.一种电降压转换器(200)，其具有电路输入端(205)和电路输出端(210)，所述电路输入端和所述电路输出端具有共同的参考电位(215)，其中，所述降压转换器(200)包括以下：电流阀(245)，其具有输入端(255)和输出端(260)，其中，所述输入端(255)与所述电路输入端(205)连接；线圈(265)，其连接在所述电流阀(245)的输出端(260)与所述电路输出端(210)之间；二极管(270)，其被置于从所述参考电位(215)至所述电流阀(245)的输出端(260)的导通方向上；输出电容器(235)，其处于所述电路输出端(210)与所述参考电位(215)之间；以及控制装置(240)，其用于周期性地打开和关闭所述电流阀(245)；其特征在于，在所述二极管(270)的阳极与所述参考电位(215)之间添加有齐纳二极管(275)，所述齐纳二极管具有至所述参考电位(215)的导通方向；与所述二极管(270)并联地设置有电阻(285)。2.根据权利要求1所述的降压转换器(200)，其中，在所述电路输入端(205)与所述参考电位(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·奥利韦拉，L·T·费雷拉，
申请(专利权)人：博世热力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：葡萄牙,PT