输出组件以及运行方法技术

本发明专利技术涉及一种运行带有输出电路的输出组件的方法，利用该输出电路将电压接通到与输出端相连接的负载上，在输出组件的电源电压接口和输出端之间运行第一驱动模块，并且通过第一控制输入端来控制在输出端上的电压接通，在电源电压接口和输出端之间，运行与第一驱动模块并联的第二驱动模块，也通过第二控制输入端来控制用于在输出端上的电流接通，其中控制电路收到用于在启动时间点将电压接通到输出端上的转换指令，控制电路随后首先以预先确定的第一持续时间对第二控制输入端进行控制，以用于最大电流的电流限制来运行第二驱动模块，并且从启动时间点出发在预定的第二持续时间结束后，控制电路随后在转换指令有效时额外地控制第一控制输入端。

【技术实现步骤摘要】
输出组件以及运行方法
本专利技术涉及一种运行带有输出电路的输出组件的方法，利用该输出电路将电压接通到与输出端相连接的负载上，该电压导致电流I，其中，在输出组件的电源电压接口和输出端之间运行第一驱动模块，并且通过第一控制输入端来控制用于在输出端上的电压接通。
技术介绍
为了例如将电容负载与可编程存储的控制装置的优选防故障的、数字输出组件相连接，现在已使用了一种用于将正输出电压接通到输出组件中的电子功率部件。尤其是在将电容负载与小串联电阻相连接时，在开始的一瞬间会出现高接通电流。在短路情况下用于断开的功率部件中，这个高电流会导致需要过电流监控或短路电流监控，并且由此导致断开功率部件。专利申请文件DE102006030448A1公开了一种输出组件的、用于接通至少一个所连接的负载的输出电路。由于输出组件(尤其是在自动化技术中)的结构尺寸持续减小，所以在减小输出组件的结构空间以及额外增大输出组件的电路板上的电子部件的封装密度的条件下，寻求一种将发热限制在容许值上或者也尽可能小地保持功率损耗的方案。
技术实现思路
由此，本专利技术的目的在于提供一种输出组件，该输出组件能够尤其是在接通电容负载的条件下克服接通过程开始时主导的高接通电流，并且由此使得输出组件不过分地承载所产生的损耗热。在运行带有输出电路的输出组件的方法方面，其中利用输出电路将电压接通到与输出端相连接的负载上，该电压引起电流，其中，在输出组件的电源电压接口和输出端之间运行第一驱动模块，并且通过第一控制输入端来控制用于在输出端上的电压接通，所述目的由此实现，即，在电源电压接口和输出端之间，运行与第一驱动模块并联的第二驱动模块，并且也通过第二控制输入端来控制用于在输出端上的电流接通，其中，控制电路收到用于在启动时间点将电压接通到输出端上的转换指令，并且控制电路随后以预先确定的第一持续时间对第二控制输入端进行控制，在此以用于最大电流的电流限制来运行第二驱动模块，并且从启动时间点出发在预先确定的第二持续时间结束后，控制电路随后在转换指令有效时控制第一控制输入端。输出组件由此通过驱动模块或电子功率部件两种类型来运行，例如，一个是用于通过可编程存储的控制装置中的应用程序的转换指令来转换的主驱动器模块，一个是也用于接通电容负载但主要任务是克服接通过程开始时主导的高接通电流的辅助驱动器模块。为此，这个辅助驱动器模块，即，第二驱动模块设计具有限流装置，并且这样运行，即至少在第一持续时间T1对最大电流执行电流限制。通过在采取电流限制的辅助措施的条件下利用第二驱动模块在例如仅仅几毫秒的持续时间接通(优选的是)电容负载，已经接入负载，并且在使用可能的电容负载时由此确保对电容的几乎全满地充电。随后对第一驱动模块进行控制，也就是说接通主驱动器，并且能够使所产生的损耗功率分配到第一驱动模块和第二驱动模块上。在该方法中优选地将第二持续时间选择为小于或等于第一持续时间。电流并且进而功率损耗由此在一段时间中仍被分配到两个驱动模块或半导体开关元件上，并且能够更好地将在输出组件中形成的热导出。由于第一驱动模块所具有的接通电阻小于第二驱动模块，所以尽管接通了电容负载，但在持续运行时，接通状态下所产生的功率损耗并且进而同时产生的温度仍保持较小。第二驱动模块的接通电阻更大，原因在于第二驱动模块设计具有限流装置。根据有利的方式，这种方法被使用在输出部件中，该输出部件就是一种防故障的、针对功能安全性设计的自动化部件。在安全性方面，运行具有断线检测装置的第二驱动模块，并且周期性地激活该第二驱动模块用于对通向负载的导线进行断线检测，其中，在这个检测时间中，第一驱动模块被断开。检验时段的持续时间并且进而第一驱动模块的断开这样短，从而使得它对受控的负载的功能性没有任何影响。开头所述的接通电容负载的问题因此可以由此解决，其中将驱动模块用作具有限流装置并且进而相对较大的接通电阻(也就是具有相应的高损耗功率)的断线驱动器，并且将不存在电流限制的、具有相对较小的接通电阻的驱动模块用作主驱动器。一种输出组件，其包括输出电路、输出端、电源电压接口、具有第一控制输入端的驱动模块，其中，第一驱动模块设计用于将电压连接在输出端上，并且布置在电源电压接口和输出端之间，同样通过该输出组件由此实现开头所述的目的，即在电源电压接口和输出端之间，具有第二控制输入端的第二驱动模块并联于第一驱动模块地布置，并且该第二驱动模块也设计用于在输出端上的电压接通，其中，控制电路具有指令输入端、第一指令输出和第二指令输出端，并且控制电路设计用于在启动时间点通过指令输入端接收用于将电压接通到输出端上的转换指令，并且随后以预先确定的第一持续时间对控制第二控制输入端进行控制，其中，第二驱动模块设计具有用于最大电流的限流装置，并且控制电路此外设计用于从启动时间点出发在预先确定的第二持续时间结束后，在转换指令有效时控制第一控制输入端。为了克服尤其是在接通电容负载时的高接通电流，第二驱动模块设计具有限流装置，该限流装置仅仅允许最大电流之下的电流并且进而也仅仅产生最大的损耗功率之下的损耗功率并且由此也仅仅产生最大发热之下的发热。优选地，第二驱动模块通过第二控制输入端优选地仅仅一直进行控制，直至在电容负载的电容几乎充电完毕，并且在另一个充电过程中电流重新下降到最大的容许电流值以下。由于优选地在达到这种几乎完全充电状态之后，第二驱动模块重新被断开，并且此时第一驱动模块为被接通的负载输送电流，所以在输出组件中第一驱动模块具有断流装置，如果出现例如短路的故障，则该断流装置自从之后才起作用。尤其是在自动化技术中使用防故障的输出组件时，第二驱动模块要额外地具有断线检测装置，该断线检测装置设计用于对通向负载的导线进行周期性的断线检测。附图说明附图示出了一个实施例，其中：图1示出了具有第一驱动模块11和第二驱动模块12的输出组件1，图2示出了对驱动模块的控制的时间走势，以及输出端上的输出电压，以及图3示出了在待接通的负载方面的电压-电流图。具体实施方式根据图1示出了输出组件1，该输出组件包括输出电路10、输出端2、电源电压接口3、具有第一控制输入端21的第一驱动模块11和具有第二控制输入端22的第二驱动模块12。输出组件1连同其输出电路10设计用于通过输出端2将电压U接通到负载L上，该电压导致电流I。为了将输出电路10中产生的损耗功率保持在界限内，提出这样使用两个半导体开关元件，也就是第一驱动模块11和第二驱动模块12，即，连续地依次接通这两个驱动模块。为此，该方法对输出组件的运行提出，即在电源电压接口3和输出端2之间，运行与第一驱动模块11并联的第二驱动模块12，并且两个驱动模块11，12设计用于实现在输出端2上的电压接通。如果第一驱动模块11通过第一控制输入端21获得转换指令，那么第一驱动模块将电压U接通到输出端2上，该第一驱动模块将电流I施加在负载L上。如果第二驱动模块12通过第二控制输入端22也获得转换指令，那么第二驱动模块12同样会将电流I施加在待连接的负载L上。优选地，将输出组件1用在具有可编程存储的控制装置的自动化领域中。为了激活该输出组件，由可编程存储的控制装置例如通过通讯网络发送转换指令40。这个转换指令40通过控制电路30的指令输入端33接收，并且进而通过驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运行带有输出电路（10）的输出组件（1）的方法，利用所述输出电路将电压（U）接通到与输出端（2）相连接的负载（L）上，所述电压导致电流（I），其中，在所述输出组件（1）的电源电压接口（3）和所述输出端（2）之间运行第一驱动模块（11），并且通过第一控制输入端（21）来控制用于在所述输出端（2）上的电压接通，其特征在于，在所述电源电压接口（3）和所述输出端（2）之间，运行与所述第一驱动模块（11）并联的第二驱动模块（12），并且也通过所述第二控制输入端（22）来控制用于在所述输出端（2）上的所述电压接通，其中，控制电路（30）收到用于在启动时间点（T0）将所述电压（U）接通到所述输出端（2）上的转换指令（40），并且所述控制电路（30）随后首先以预先确定的第一持续时间（T1）对所述第二控制输入端（22）进行控制，在此以用于最大电流的电流限制来运行所述第二驱动模块，并且从所述启动时间点（T0）出发在预先确定的第二持续时间（T2）结束后，所述控制电路（30）随后在所述转换指令（40）有效时额外地控制所述第一控制输入端（21）。

【技术特征摘要】
2012.08.29 EP 12182167.21.一种运行用于可编程存储的控制装置的数字的输出组件(1)的方法，所述数字的输出组件带有输出电路(10)，利用所述输出电路将电压(U)接通到与输出端(2)相连接的负载(L)上，所述电压导致电流(I)，其中，在所述输出组件(1)的电源电压接口(3)和所述输出端(2)之间运行第一驱动模块(11)，并且通过第一控制输入端(21)来控制用于在所述输出端(2)上的电压接通，其特征在于，在所述电源电压接口(3)和所述输出端(2)之间，运行与所述第一驱动模块(11)并联的第二驱动模块(12)，并且也通过第二控制输入端(22)来控制用于在所述输出端(2)上的所述电压接通，其中，控制电路(30)收到用于在启动时间点(T0)将所述电压(U)接通到所述输出端(2)上的转换指令(40)，并且所述控制电路(30)随后首先以预先确定的第一持续时间(T1)对所述第二控制输入端(22)进行控制，在此以用于最大电流的电流限制来运行所述第二驱动模块，并且从所述启动时间点(T0)出发在预先确定的第二持续时间(T2)结束后，所述控制电路(30)随后在所述转换指令(40)有效时额外地控制所述第一控制输入端(21)，其中所述第一驱动模块(11)设计具有断流装置(42)并且所述第二驱动模块(12)设计具有限流装置(41)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二持续时间(T2)被选择小于所述第一持续时间(T1)或等于所述第一持续时间(T1)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在达到最大容许的电流(I)时，运行带有用于切断所述电流(I)的断流装置(42)的所述第一驱动模块(11)。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，将电容负载作为所连接的负载(L)接通。5.根据权利要求3所述的方法，其中，将电容负载作为所连接的负载(L)接通。6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述数字的输出组件(1)作为防故障的、针对功能安全性设计的自动化部件来运行。7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述数字的输出组件(1)作为防故障的、针...

【专利技术属性】
技术研发人员：米夏埃尔·德姆尔，马丁·菲希特尔舍雷尔，塞万·哈里托尼安，塞巴斯蒂安·肯普特尼尔，托马斯·金德尔，马蒂亚斯·柯尼希，赖因哈德·马克，勒内·福格尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE