專利名稱：用于短路保護(hù)的裝置的制作方法
用于短路保護(hù)的裝置
本發(fā)明一般涉及一種用于短路保護(hù)的裝置。特別地，本發(fā)明涉及 機(jī)動(dòng)車輛的引擎的控制電路。
通常，這種裝置與電源相連接，例如與機(jī)動(dòng)車輛的電池相連接。 為了在短路的情況下保護(hù)該裝置，電源和裝置之間的連接包括保險(xiǎn) 絲。此外，在電源錯(cuò)誤地與裝置反向連接時(shí)，這種裝置可以被用于反
向連接保護(hù)。對(duì)于這種反向連接保護(hù)來(lái)說(shuō)，包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管FET、 特別是MOS-FET的主動(dòng)保護(hù)電路的使用是可行的。這限制在裝置的 高電流消耗時(shí)出現(xiàn)的耗散功率。
在保險(xiǎn)絲所保護(hù)的線路短路時(shí)，在保險(xiǎn)絲被觸發(fā)以前的12t值、即 時(shí)間和電流平方的乘積)隨著保險(xiǎn)絲的額定電流的增大而增大。保險(xiǎn) 絲的額定電流越大，在保險(xiǎn)絲被觸發(fā)或熔斷之前所消耗的能量就越 大，因此例如增大著火的風(fēng)險(xiǎn)。而且，裝置的電流消耗越大，所需要 的導(dǎo)線的尺寸就越大。大于2.5mm2的導(dǎo)線橫截面在其處理時(shí)較復(fù)雜， 并且需要在機(jī)械和載流能力方面相應(yīng)地被設(shè)計(jì)的插頭。為了避免這兩 個(gè)缺點(diǎn)，可以將兩條線路并聯(lián)連接。這兩條線路中的每一條都受相應(yīng) 的保險(xiǎn)絲保護(hù)。因此，保險(xiǎn)絲可以被設(shè)計(jì)成具有較低的額定電流，并 且導(dǎo)線可以被設(shè)計(jì)成與單個(gè)線路相比具有較小的橫截面。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于短路保護(hù)的裝置，其在裝置 的供電輸入端之一短路到地的情況下限制損害的風(fēng)險(xiǎn)。
該目的通過(guò)一種具有權(quán)利要求1的特征的用于短路保護(hù)的裝置來(lái) 解決。
本發(fā)明提供一種用于短路保護(hù)的裝置，包括兩個(gè)供電輸入端， 用于將該裝置連接至電源的端子；兩條供電路徑，被連接在一起并且 被連接至供電輸入端，其中每條供電路徑都包括斷開裝置，用于斷開 供電路徑；確定裝置，用于確定從供電路徑之一流經(jīng)供電路徑中的另 一條的電流；以及控制裝置，用于根據(jù)確定裝置所確定的電流來(lái)控制 供電路徑的斷開裝置，其中該控制裝置與斷開裝置和確定裝置相連 接。 '
根據(jù)本發(fā)明，該裝置包括兩條在該裝置內(nèi)并行延伸的供電路徑。供電路徑在其一端被連接在一起，由此形成接合點(diǎn)、即共同的連接點(diǎn)。 供電路徑在其相應(yīng)的另一端與不同的供電輸入端相連接。如果該裝置 與電源相連接并且如果在供電輸入端之一上存在短路，則電流從沒(méi)有 短路的供電輸入端流到接合點(diǎn)，從那里流經(jīng)與短路的供電輸入端相連 接的供電路徑，并且隨后流到短路的供電輸入端。流經(jīng)與短路的供電 輸入端相連接的供電路徑的電流在一個(gè)方向上流動(dòng)，該方向與在沒(méi)有 短路的正常工作期間的電流流動(dòng)方向相反。從接合點(diǎn)流經(jīng)與短路的供 電輸入端相連接的供電路徑的電流被確定。該被確定的電流于是被用 于控制斷開裝置，其中該斷開裝置被結(jié)合在供電路徑中，用于連接和 斷開供電路徑。
特別地，斷開裝置的控制可以依賴于所確定的電流必須滿足的預(yù) 定條件。根據(jù)本發(fā)明，在短路的情況下，如果相應(yīng)的斷開裝置將所分 配的供電路徑斷開，則兩個(gè)供電路徑之間的耦合^皮切斷。有利地，供電路徑受到保護(hù)。此外，可以被用于保護(hù)所述裝置的保險(xiǎn)絲的12t值的 減小在此也是可能的，因?yàn)樵诠╇娐窂街欢搪返降氐那闆r下只有一 個(gè)保險(xiǎn)絲被觸發(fā)。
所述裝置包括檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)供電輸入端是否與電源的端子 相連接，其中該檢測(cè)裝置與評(píng)估電路相連接。該評(píng)估電路使得能夠檢 測(cè)所述裝置是否被供電。有利地，該評(píng)估裝置包括微控制器。
此外有利地，利用根據(jù)本發(fā)明的裝置，可以檢查兩條并行的供電 路徑之間的電流分裂是否是對(duì)稱的。特別地，外部和/或內(nèi)部部件的老 化和/或損壞可能導(dǎo)致流入該裝置的供電路徑中的電流的不均衡的分 裂。有利地，確定裝置和其所確定的電流可以附加地被用于檢查對(duì)稱 的電流分裂。為此，確定裝置的輸出端可以與某個(gè)評(píng)估單元相連接， 該評(píng)估單元相應(yīng)地對(duì)所確定的電流進(jìn)行解釋。
在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，斷開裝置包括可控開關(guān)或者電阻器、特 別是場(chǎng)效應(yīng)晶體管FET。這保證供電路徑的非?？焖俚臄嚅_以及低耗 散功率。
在另一種優(yōu)選的實(shí)施例中，控制裝置包括比較裝置，用于比較所 確定的電流和預(yù)定閾值。該控制裝置被設(shè)計(jì)用于根據(jù)比較的結(jié)果來(lái)控 制斷開裝置。例如，如果所確定的電流達(dá)到預(yù)定閾值，則控制裝置驅(qū) 動(dòng)斷開裝置以斷開供電路徑。通過(guò)閾值的限定，可以正確地確定短路。
有利地，控制裝置包括可控開關(guān)、特別是晶體管，該可控開關(guān)與 比較裝置和斷開裝置相連接。這是一種非常簡(jiǎn)單而有效的驅(qū)動(dòng)斷開裝 置的方法。
在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，確定裝置被設(shè)計(jì)為確定供電路徑的部件 上的電壓降。在這種情況下，流經(jīng)供電路徑的電流被間接地確定。這 是一種非常簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確的確定反向電流的方法。
確定裝置可以^t設(shè)計(jì)為確定斷開裝置上的電壓降。特別地，如果
斷開裝置包括FET并且^皮設(shè)計(jì)為確定FET的漏極-源極電壓降，則本 發(fā)明的裝置包括一種對(duì)短路的有效的保護(hù)，而不會(huì)非常復(fù)雜。在短路 的情況下，反向流動(dòng)的電流導(dǎo)致正的漏極-源極電壓，這隨后可以孝皮 確定并被用于控制供電路徑的斷開。有利地，只要存在短路，斷開裝 置就保持在斷開狀態(tài)。
在另一種優(yōu)選的實(shí)施例中，供電路徑中的至少一條包括分流器， 該分流器與供電路徑中的至少一條的相應(yīng)的斷開裝置串聯(lián)，并且確定 裝置被設(shè)計(jì)為確定該分流器上的電壓降。這是有利的，因?yàn)榇_定裝置 不直接確定斷開裝置上的電流。
有利地，與供電路徑中的至少一條的斷開裝置相連接的控制裝置 包括自動(dòng)重啟電路，用于生成在供電路徑中的至少一條已經(jīng)借助斷開 裝置被斷開之后再次連接該供電路徑的預(yù)定延遲時(shí)間。這保證當(dāng)分流
下時(shí)斷開裝置不自動(dòng)再次連接供電路徑。
特別地，斷開裝置被設(shè)計(jì)為保護(hù)所述裝置免受電源被反向連接的 影響。因此，本發(fā)明的裝置能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的保護(hù)、也即保護(hù)免受反 向連接的影響，該反向連接可能破壞所述裝置的部件。
在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，供電路徑中的至少一條包括用于反向連 接保護(hù)的另外的斷開裝置，其中該另外的斷開裝置與供電路徑中的至 少一條的斷開裝置串聯(lián)。在這種情況下，被用于反向連接保護(hù)的所述 另外的斷開裝置和在短路情況下被用于保護(hù)的斷開裝置彼此分離。有 利地，可以簡(jiǎn)單地在斷開裝置處確定電流并且此外在反向連接的情況 下保護(hù)確定裝置。
有利地，所述另外的斷開裝置包括另外的FET。該FET可以^L用 作可控開關(guān)，該可控開關(guān)在反向連接的情況下非常簡(jiǎn)單地確保斷開。
在另一種優(yōu)選的實(shí)施例中，確定裝置包括差動(dòng)放大器。利用這種 放大器，可以精確地確定電流，而無(wú)需復(fù)雜的電路。這是一種成本有 效的解決方案。
在另一種優(yōu)選的實(shí)施例中，每個(gè)供電輸入端都與相應(yīng)的檢測(cè)裝置 相連接。這確保甚至更好且更精確地檢測(cè)所述裝置是否被正確地供電。
有利地，相應(yīng)的檢測(cè)裝置包括分壓器。這是檢測(cè)裝置的一種特別 簡(jiǎn)單并且成本有效的設(shè)計(jì)。
在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，供電輸入端通過(guò)保險(xiǎn)絲與電源的端子相 連。這確保所述裝置對(duì)短路的基本保護(hù)。
在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，所述裝置包括多于兩個(gè)的用于將所述裝 置連接至電源的端子的供電輸入端和多于兩條的被連接在一起并被連 接至供電輸入端的供電路徑，其中每條供電路徑都包括斷開裝置，用 于斷開所分配的供電路徑。利用這種設(shè)計(jì)，可以進(jìn)一步將通過(guò)所述裝 置的電流分給多于兩條的供電路徑。這進(jìn)一步降低例如對(duì)導(dǎo)線和保險(xiǎn) 絲的設(shè)計(jì)要求。
在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，所述裝置是用于控制機(jī)動(dòng)車輛的引擎的 控制電路。特別地，電源是機(jī)動(dòng)車輛的電池，并且供電輸入端所連接 的電源的端子是電池的正端子。
本發(fā)明的示例性實(shí)施例將在下面參照附圖來(lái)描述。其中 圖l示出本發(fā)明的用于短路保護(hù)的裝置的第一實(shí)施例； 圖2示出本發(fā)明的用于短路保護(hù)的裝置的第二實(shí)施例；以及 圖3示出本發(fā)明的用于短路保護(hù)的裝置的第三實(shí)施例。 在附圖中，相同的和/或相似的特征(只要沒(méi)有另外說(shuō)明)用相同 的參考數(shù)字來(lái)表示。
圖1示出用于短路保護(hù)的裝置的第一實(shí)施例。在此，所述裝置是 用于控制機(jī)動(dòng)車輛(特別是汽車)的引擎的控制電路l?？刂齐娐穕包 括與電源相連接的兩個(gè)供電輸入端2和3。在此，電源是機(jī)動(dòng)車輛的電 池4。兩個(gè)供電輸入端2和3都與電池4的相同端子相連接，在此，它 們與正端子5相連接。為了保護(hù)電池4和控制電路1之間的導(dǎo)線，保 險(xiǎn)絲6和7被插入到供電輸入端2、 3與電池4的連接中。
控制電路1此外還包括第 一供電路徑8，該第 一供電路徑以其第一
端與供電輸入端2相連接，并且還包括第二供電路徑9，該第二供電路 徑以其第一端與供電輸入端3相連接。供電路徑8、 9在它們各自的第 二端處被連接在一起，由此構(gòu)成代表兩個(gè)供電路徑8、 9的共同連接點(diǎn) 的接合點(diǎn)10。
第一供電路徑8包括第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管11, FET，在此它是n溝 道MOS-FET。 FET 11可以被解釋為被用作用于斷開供電路徑8的斷 開裝置的可控開關(guān)或者電阻器。FET 11的源極與供電輸入端2相連 接，而FET11的漏極與接合點(diǎn)IO相連接。FET11典型地包括集成的 體二極管12，該體二極管與FET 11的源極-漏極連接并行工作。體二 極管12的陽(yáng)極與FET 11的源極相連接，并且體二極管12的陰極與FET 11的漏極相連接。FET11被設(shè)計(jì)為其保護(hù)控制電路1免受電池4被反 向連接的影響。如果電池4以正確的極性與控制電路1相連接，則控 制電路l首先由FET11的體二極管12供電。
隨后，在FET 11的柵極-源極上以一定的延遲形成正的輔助電 壓，該輔助電壓將FET11接通。如果電池4以錯(cuò)誤的極性與控制電路 1連接，即控制電路l被反向連接，則FET 11總是作為二極管工作， 因?yàn)樵贔ET 11的柵極-源極上沒(méi)有形成輔助電壓，體二極管12^皮反 向偏置。FET11截止，并且保護(hù)控制電路l及其部件免受負(fù)電壓，并 且因此保護(hù)它們免受破壞。當(dāng)然，也可以利用p溝道FET而不是n溝 道FET來(lái)設(shè)計(jì)控制電路1。
差動(dòng)放大器13與FET 11并聯(lián)連接。放大器13的反相輸入端與源 極相連接，而放大器13的非反相輸入端與FET ll的漏極相連接。因 此，差動(dòng)放大器13確定FET 11的漏極-源極上的電壓降。差動(dòng)放大 器13被設(shè)計(jì)為確定裝置，用于確定流經(jīng)供電路徑8的電流、特別是在 反方向上流動(dòng)的、即從供電路徑9流動(dòng)到接合點(diǎn)10以及從那里流入并 且流經(jīng)供電路徑8的電流。通過(guò)使用供電路徑8的部件(在此是FET 11 的漏極-源極電阻)上的電壓降來(lái)間接地確定該電流。
差動(dòng)放大器13的輸出端與比較器14相連接。而且，參考電壓Uref 被施加到比較器14的*入端15上，該比較器在此被設(shè)計(jì)為比較裝置。 參考電壓Uref代表流經(jīng)供電路徑8的電流的某個(gè)預(yù)定閾值。比較器14 將差動(dòng)放大器13的輸出和參考電壓Uref進(jìn)行比較，并且輸出對(duì)應(yīng)于該 比較的結(jié)果的信號(hào)。比較器14的輸出端與晶體管16的基極耦合。晶體管16的發(fā)射極與地相連接，并且晶體管16的集電極通過(guò)電阻器17 與FET 11的柵極相連接。晶體管16被設(shè)計(jì)為可控開關(guān)，該可控開關(guān) 根據(jù)比較器14的輸出信號(hào)接通和關(guān)斷FET 11。比較器14、晶體管16 和電阻器17被設(shè)計(jì)為用于根據(jù)確定裝置、即差動(dòng)放大器13所確定的 電流來(lái)控制供電路徑8的斷開裝置、即FET 11的控制裝置。
供電輸入端2附加地與分壓器相連接，該分壓器包括串聯(lián)的電阻 器18和電阻器19。在該分壓器的另一端，該分壓器接地。位于分壓器 的兩個(gè)電阻器18、 19之間的輸出端20與ia控制器的輸入端、特別是模 擬輸入端相連接。該lu控制器被設(shè)計(jì)為被用于確定是否有供電電壓^L施 加給供電輸入端2。特別地，可以確定是否觸發(fā)了保險(xiǎn)絲6。 p控制器 是評(píng)估電路的一部分。
第二供電路徑9與第一供電路徑8相同地被設(shè)計(jì)。相應(yīng)地，第二 供電路徑9包括第二 FET 21，其源極與供電輸入端3相連接，并且其 漏極與接合點(diǎn)IO相連接。FET21包括體二極管22。與FET21并聯(lián)連 接有差動(dòng)放大器23。差動(dòng)放大器23的輸出端與比較器24相連接，該 比較器具有輸入端25，參考電壓Uref也被施加到該輸入端25上。比 較器24的輸出端與晶體管26的基極耦合，晶體管26的發(fā)射極接地， 并且其集電極通過(guò)電阻器27連接到FET 21的槺極上。供電輸入端3 與分壓器相連接，該分壓器包括串聯(lián)的電阻器28和29。
位于該分壓器的兩個(gè)電阻器28、 29之間的輸出端30與p控制器的 另外的輸入端、特別是模擬輸入端相連接。(a控制器被設(shè)計(jì)為被用于確 定是否有供電電壓被施加給供電輸入端3。特別地，可以確定是否觸發(fā) 了保險(xiǎn)絲7。
借助根據(jù)本發(fā)明的控制電路1，可以在供電輸入端2、 3之一短路 的情況下保護(hù)部件、特別是保險(xiǎn)絲6、 7。圖1示出在供電輸入端3處 到地的短路31。供電輸入端2的短路將相應(yīng)地被處理。控制電路l包 括兩個(gè)并行的供電路徑8、 9，它們都被連接到電池4的正端子5上。 這被設(shè)計(jì)用于將電流分配給兩個(gè)供電路徑，以限制對(duì)導(dǎo)線、特別是它 們的橫截面的要求。因此，在沒(méi)有另外的保護(hù)的情況下，兩個(gè)保險(xiǎn)絲6、 7將在短路31的情況下、即在沒(méi)有由控制FET 11、 21的差動(dòng)放大器 13、 23、比較器14、 24和晶體管16、 26等所提供的保護(hù)的情況下被觸 發(fā)或者熔斷。在這種沒(méi)有另外的保護(hù)的情況下，非常大的電流會(huì)直接流到供電輸入端3和到地的短路31。此外，非常大的電流會(huì)流到供電 輸入端2，通過(guò)供電路徑8流到接合點(diǎn)10，并且從那里作為反向電流 通過(guò)供電路徑9和短路31流到地。在這種情況下，兩個(gè)保險(xiǎn)絲6、 7 都將^皮觸發(fā)并且熔斷，以防止大電流流入控制電路l中。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，可以確定FET 11或21上的正漏極-源極電壓。如果所確定的漏極-源極電壓超過(guò)參考電壓Uref所給出的 預(yù)定值，則被分配給供電路徑8或9的相應(yīng)的FET 11或21被驅(qū)動(dòng)以 被關(guān)斷并且斷開所分配的供電路徑8或9，其中所述供電路徑8或9的 供電輸入端2或3,皮短路。在短路31存在于供電輸入端3的情況下， 保險(xiǎn)絲7被觸發(fā)并^皮破壞。無(wú)論如何，都可以保護(hù)保險(xiǎn)絲6，因?yàn)镕ET 21將供電路徑9斷開。
只要短路存在，F(xiàn)ET 11或21就保持被關(guān)斷并且所分配的供電路徑 8或9保持被斷開。有利地，即使短路被消除，F(xiàn)ET11或21也保持被 關(guān)斷，但是保險(xiǎn)絲仍然纟皮熔斷。相應(yīng)的FET 11或21的源極通過(guò)分壓 器接地，而電池的正電位被施加到漏極上。如果供電輸入端2、 3上電 池電壓的存在被監(jiān)控以檢測(cè)熔斷的保險(xiǎn)絲，這尤其可以提供優(yōu)點(diǎn)。如 上所述，包括電阻器18、 19和28、 29的分壓器可以凈皮用于該檢測(cè)。 如果保險(xiǎn)絲6或7仍然被熔斷，則在所分配的分壓器上沒(méi)有從控制電 路1的外部產(chǎn)生的電壓降，即由電池4所提供的電壓產(chǎn)生的電壓降。 如果被分配的供電路徑8或9的FET 11或21在短路之后永久地保持 被關(guān)斷，則在相應(yīng)的分壓器上沒(méi)有從控制電路1的內(nèi)部產(chǎn)生的電壓降。 因此，可以檢測(cè)熔斷的保險(xiǎn)絲。
圖2示出本發(fā)明的用于短路保護(hù)的裝置的第二實(shí)施例?；旧希?根據(jù)第二實(shí)施例的控制電路1對(duì)應(yīng)于圖1的第一實(shí)施例的控制電路1。 不同的是，圖2的控制電路1包括在第一供電路徑8中的第一分流器 32和在第二供電路徑9中的第二分流器33。分流器32與FET 11串聯(lián)， 使得分流器32凈皮布置在FET11的漏極和接合點(diǎn)IO之間。在第二實(shí)施 例中，用于確定供電路徑8的部件上的電壓降的差動(dòng)放大器13不再與 FET11并聯(lián)，而是與分流器32并聯(lián)。因此，差動(dòng)放大器13確定分流 器32上的電壓降。
而且，在第二實(shí)施例中，用于確定供電路徑9的部件上的電壓降 的差動(dòng)放大器23不再與FET 21并聯(lián)，而是與分流器33并聯(lián)。因此，
差動(dòng)放大器23確定分流器33上的電壓降。FET 11或21仍然祐:設(shè)計(jì)用 于在分流器32、 33上的電壓降高于施加給比較器14、 24的參考電壓 Uref的情況下將供電路徑8、 9斷開。
根據(jù)第二實(shí)施例的控制電路1具有以下優(yōu)點(diǎn)，即差動(dòng)放大器13、 23不再直接與電池4的正端子5相連接。因?yàn)镕ET 11和21被布置在 電池4和差動(dòng)放大器13、 23之間并且因?yàn)樗鼈內(nèi)匀粌羝び糜诒Ｗo(hù)控制電 路1免受電池4 ^皮反向連接的影響，所以在電池被反向連接的情況下 不可能將不正確的負(fù)電壓施加給差動(dòng)放大器13、 23的輸入端。
此外，為了在斷開相應(yīng)的供電路徑8、 9之后相應(yīng)的分流器32、 33 上的電壓降又減小時(shí)避免FETll、 21的直接接通，將自動(dòng)重啟電路34 布置在比較器14的輸出端和晶體管16之間并且將自動(dòng)重啟電路35布 置在比較器24的輸出端和晶體管26之間。自動(dòng)重啟電路34、 35被設(shè) 計(jì)用于生成在供電路徑8、 9已經(jīng)借助FET 11、 21^皮斷開之后再次連 接供電路徑8、 9的預(yù)定延遲時(shí)間。FETll、 21的連續(xù)的高頻接通和關(guān) 斷被有利地防止。在短路的情況下，自動(dòng)重啟電路34、35提供FET11、 21的快速關(guān)斷，并且因此提供供電電路8、 9的快速斷開，并且在再次 接通FETll、 21之前還提供足夠的延遲時(shí)間。如果FETll、 21為了 診斷的目的而被關(guān)斷，則可以檢測(cè)被觸發(fā)的或者^(guò)皮熔斷的保險(xiǎn)絲。
圖3示出本發(fā)明的用于短路保護(hù)的裝置的第三實(shí)施例?；旧希?根據(jù)第三實(shí)施例的控制電路1對(duì)應(yīng)于圖1的第一實(shí)施例的控制電路1。 不同的是，圖3的控制電路1包括第三FET36，該第三FET凈皮布置在 第一供電路徑8中，并且與FET 11串聯(lián)，而FET 36的源極與供電輸 入端2相連接，并且FET36的漏極與FET11的源極相連接。
而且，圖3的控制電路1包括第四FET37,該第四FET被布置在 第二供電路徑9中，并且與FET21串聯(lián)，而FET 37的源極與供電輸 入端3相連接，并且FET 37的漏極與FET 21的源極相連接。與圖l 的第一實(shí)施例相比，F(xiàn)ET 11、 21不再完成保護(hù)控制電路1免受電池4 被反向連接的影響的任務(wù)?，F(xiàn)在，該任務(wù)由FET36、 37來(lái)完成。兩個(gè) 任務(wù)，即一方面防止反向連接，另一方面防止短路，現(xiàn)在通過(guò)分離的 裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。輔助控制電壓被施加到FET 36、 37的柵極38和39上， 該輔助控制電壓接通FET36、 37。如果與電池的連接的極性是正確的， 則這些輔助控制電壓通過(guò)FET36、 37的體二極管^皮建立。
根據(jù)圖3的第三實(shí)施例的控制電路1的優(yōu)點(diǎn)是差動(dòng)放大器13、 23 的輸入端被保護(hù)免受危險(xiǎn)的負(fù)電壓、特別是瞬時(shí)電壓的影響。在保險(xiǎn) 絲熔斷的情況下，F(xiàn)ET36、 37不再被接通。此外，像自動(dòng)重啟電路34、 35那樣的附加的自動(dòng)重啟電路不是必要的。如已經(jīng)結(jié)合圖1的第一實(shí) 施例所描述的那樣，無(wú)論熔斷的原因是什么，在任何時(shí)候都可以檢測(cè) 熔斷的保險(xiǎn)絲。
電流在并行的供電路徑8、 9之間的對(duì)稱分裂取決于控制電路1的 內(nèi)部部件和電路以及電池4和控制電路1之間的外部連接元件、例如 保險(xiǎn)絲、端子、導(dǎo)線。內(nèi)部電路的電阻越低，外部元件的影響就越大。 如果測(cè)量相應(yīng)的供電路徑中的電流，則可以檢測(cè)到由外部元件或者連 接的老化或者損壞引起的電流的不均衡的分裂。在此，可以附加地使 用差動(dòng)放大器13、 23來(lái)確定或者測(cè)量該電流。例如，差動(dòng)放大器13、 23通過(guò)利用差動(dòng)放大器13、 23的輸出端和iu控制器的輸入端之間的濾 波器與p控制器的另外的輸入端相連接。
上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例。這應(yīng)該僅僅被視為非限 制性的例子。在如權(quán)利要求和說(shuō)明書中所限定的本發(fā)明的范圍中，將 可以實(shí)現(xiàn)多種改進(jìn)，而不偏離本發(fā)明的核心。特別地，可以在控制電
的供電路曰徑。有利地，這進(jìn)一步降低對(duì)導(dǎo)線和保險(xiǎn)絲的設(shè)計(jì)要求。
權(quán)利要求
1.用于短路保護(hù)的裝置(1)，包括(a)兩個(gè)供電輸入端(2，3)，用于將該裝置(1)連接至電源(4)的端子(5)；(b)兩條供電路徑(8，9)，被連接在一起并且被連接至供電輸入端(2，3)，其中每條供電路徑(8，9)都包括斷開裝置(11，21)，用于斷開供電路徑(8，9)；(c)確定裝置(13，23)，用于確定從供電路徑(8，9)之一流經(jīng)供電路徑(8，9)中的另一條的電流；(d)控制裝置(14，16，24，26)，用于根據(jù)確定裝置(13，23)所確定的電流來(lái)控制供電路徑(8，9)的斷開裝置(11，21)，其中該控制裝置(14，16，24，26)與斷開裝置(11，21)和確定裝置(13，23)相連接；以及(e)檢測(cè)裝置(18-20，28-30)，用于檢測(cè)供電輸入端(2，3)是否與電源(4)的端子(5)相連接，其中該檢測(cè)裝置(18-20，28-30)與評(píng)估電路相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其中斷開裝置(11， 21)包括可 控開關(guān)或者電阻器、特別是場(chǎng)效應(yīng)晶體管FET。
3. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少一個(gè)所述的裝置，其中控制裝置 (14， 16， 24， 26)包括比較裝置(14, 24),用于將所確定的電流和預(yù)定閾值進(jìn)行比較，并且該控制裝置(14， 16， 24， 26)被設(shè)計(jì)為 根據(jù)比較的結(jié)果來(lái)控制斷開裝置(11, 21)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中控制裝置(14, 16， 24， 26) 包括可控開關(guān)、特別是晶體管(16， 26),該可控開關(guān)與比較裝置(14,24) 和斷開裝置(11， 21)相連接。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少一個(gè)所述的裝置，其中確定裝置 (13, 23)被設(shè)計(jì)為確定供電路徑(8, 9)的部件上的電壓降。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中確定裝置(13， 23)被設(shè)計(jì) 為確定斷開裝置(11， 21)上的電壓降。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中斷開裝置(ll， 21)包括FET, 并且被設(shè)計(jì)為確定FET上的漏極-源極電壓降。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中供電路徑(8， 9)中的至少一條包括分流器(32， 33),該分流器與供電路徑(8, 9)中的至少 一條的相應(yīng)的斷開裝置(11， 21)串聯(lián)，并且確定裝置(13， 23)被 設(shè)計(jì)為確定該分流器(32， 33)上的電壓降。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中與供電路徑(8, 9)中的至 少一條的斷開裝置(11， 21)相連接的控制裝置(14， 16, 24， 26) 包括自動(dòng)重啟電路(34， 35)，用于生成在供電路徑(8, 9)中的至 少一條已經(jīng)借助斷開裝置(11， 21)被斷開之后再次連接該供電路徑 的預(yù)定延遲時(shí)間。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少一個(gè)所述的裝置，其中斷開裝置 (11, 21)被設(shè)計(jì)為保護(hù)所述裝置(1)免受電源(4)被反向連接的 影響。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l-7中的至少一個(gè)所述的裝置，其中供電路徑 (8， 9)中的至少一條包括另外的斷開裝置(36， 37),用于反向連接保護(hù)，其中該另外的斷開裝置(36， 37)與所述供電路徑(8， 9) 中的至少一條的斷開裝置(11， 21)串聯(lián)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的裝置，其中所述另外的斷開裝置(36， 37)包才舌另外的FET。
13. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少一個(gè)所述的裝置，其中確定裝置 (13， 23)包括差動(dòng)放大器。
14. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少一個(gè)所述的裝置，其中供電輸入 端(2， 3)中的每一個(gè)都與相應(yīng)的檢測(cè)裝置(18-20， 28-30)相連 接。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中相應(yīng)的檢測(cè)裝置(18-20, 28 - 30)包才舌分壓器。
16. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少一個(gè)所述的裝置，其中供電輸入 端(2, 3)通過(guò)保險(xiǎn)絲(6， 7)與電源(4)的端子(5)相連接。
17. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少一個(gè)所述的裝置，其中所述裝置 包括多于兩個(gè)的用于將所述裝置(1)連接至電源(4)的端子(5)的 供電輸入端(2, 3)和多于兩條的被連接在一起并被連接至供電輸入 端(2， 3)的供電路徑(8， 9)，其中每條供電路徑(8， 9)都包括 斷開裝置(11， 21)，用于斷開所分配的供電路徑(8, 9)。
18. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的至少一個(gè)所述的裝置，其中所述裝置是用于控制機(jī)動(dòng)車輛的引擎的控制電路(1)。
19. 根據(jù)上迷權(quán)利要求中的至少一個(gè)所述的裝置，其中所述電源 (4)是機(jī)動(dòng)車輛的電池。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中供電輸入端(2， 3)所連 接的電源(4)的端子(5)是電池的正端子(5)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于短路保護(hù)的裝置。該裝置包括兩個(gè)用于將該裝置連接至電源的端子的供電輸入端和兩條被連接在一起并且被連接至供電輸入端的供電路徑，其中每條供電路徑都包括用于斷開供電路徑的斷開裝置。此外，該裝置還包括用于確定從供電路徑之一流經(jīng)供電路徑中的另一條的電流的確定裝置和用于根據(jù)確定裝置所確定的電流來(lái)控制供電路徑的斷開裝置的控制裝置，其中該控制裝置與斷開裝置和確定裝置相連接。
文檔編號(hào)H02H3/087GK101203994SQ200680017069
公開日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2006年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月17日
發(fā)明者B·鮑爾, M·克里斯特夫, M·赫南德茨-迪斯塔尼西亞, O·多夫納斯 申請(qǐng)人:西門子威迪歐汽車電子股份公司;斯坎尼亞Cv股份有限公司