對光耦合器退化進(jìn)行動態(tài)確定的ec電的制造方法
【專利摘要】一種EC電機(jī)(1)，包括：電機(jī)電子器件、信號輸入端或信號輸出端、以及用于在電機(jī)控制單元與信號輸入端或信號輸出端之間電氣隔離傳輸有用信號的光耦合器(5)；其目的旨在可靠地確定光耦合器(5)的退化以及改善EC電機(jī)(1)的使用壽命。該目的通過以下方式而實(shí)現(xiàn)：當(dāng)光耦合器(5)被連接時，評估單元(6)定期評估光耦合器(5)在其輸出端相對于基準(zhǔn)閾值的飽和電壓，且當(dāng)飽和電壓超過基準(zhǔn)閾值時產(chǎn)生預(yù)警信號。
【專利說明】對光耦合器退化進(jìn)行動態(tài)確定的EC電機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種EC電機(jī),該EC電機(jī)包括電機(jī)電子器件、信號輸入端或信號輸出端、以及用于在電機(jī)控制單元與信號輸入端或信號輸出端之間電氣隔離傳輸有用信號的光耦合器。

【背景技術(shù)】
[0002]在EC電機(jī)中，光稱合器用于電氣隔離傳輸對于開環(huán)、閉環(huán)或監(jiān)視功能而言有用的信號。電氣隔離用于保護(hù)個體和材料，特別是將其上連接有EC電機(jī)的靈敏的開環(huán)控制電子器件與EC電機(jī)的電機(jī)電子器件隔離開。內(nèi)部具有簡單而又廉價的集成電路結(jié)構(gòu)的廉價光耦合器特別用于EC電機(jī)中，以用于具有大量部件的產(chǎn)品。光耦合器的這些廉價變體由通常為發(fā)光二極管(LED)的光發(fā)射器和特別是光敏晶體管的光接收器組成。然而，這些構(gòu)件特別取決于所使用的輸入電流和環(huán)境溫度而隨時間發(fā)生退化。退化的光耦合器導(dǎo)致錯誤的信號傳輸，并由此導(dǎo)致電機(jī)電子器件出現(xiàn)故障，這轉(zhuǎn)而會對EC電機(jī)的其他部件產(chǎn)生負(fù)面影響，且縮短其使用壽命。
[0003]光I禹合器的直流電流傳輸比(current transfer rat1, CTR)表示輸入電流If與輸出電流Ic之間的百分率比值。已知CTR隨退化的光耦合器而減小。在這方面，光耦合器制造商具有一般的使用壽命圖，該圖顯示出作為溫度和輸入電流的函數(shù)的老化比。為確定光耦合器在EC電機(jī)中的實(shí)際CTR，必須要測量輸入電流If和輸出電流Ic。由于測量變量被電氣隔離以及不同的接地電位，只有使用復(fù)雜的時間與成本密集型測量電路，才有可能進(jìn)行評估。
[0004]此外，對使用壽命終點(diǎn)的定義因制造商而異，通常使用壽命終點(diǎn)為當(dāng)CTR降低到新的光耦合器的初始值的50%時。通常，對CTR使用很大的公差范圍(例如，VishayTCLTl 105的CTR在從50%至150%的范圍內(nèi))。不能通過評估制造商的使用壽命圖以及測量或計算CTR來可靠地確定光耦合器在EC電機(jī)中使用壽命的實(shí)際終點(diǎn)。使用壽命的實(shí)際終點(diǎn)很大程度上取決于光耦合器是如何連接的一即相對于電機(jī)電子器件，以及取決于真實(shí)輸入電流和真實(shí)環(huán)境溫度。當(dāng)使用壽命的終點(diǎn)在理論上被定義為新的光耦合器的原CTR初始值的50%時，仍可在實(shí)踐中保證連接到光耦合器的輸出端的電機(jī)電子器件的功能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種EC電機(jī)，且對其可靠地確定光耦合器的退化以及改善EC電機(jī)的使用壽命。
[0006]在一開始所描述的EC電機(jī)類型中，根據(jù)本發(fā)明而實(shí)現(xiàn)以下目的:當(dāng)光耦合器被連接時，評估單元定期評估光耦合器在其輸出端相對于基準(zhǔn)閾值的飽和電壓，且當(dāng)飽和電壓超過基準(zhǔn)閾值時產(chǎn)生預(yù)警信號。
[0007]這種類型的EC電機(jī)允許確定光耦合器在EC電機(jī)中實(shí)際而又急劇的退化，由此允許更可靠地確定EC電機(jī)的預(yù)期使用壽命，并在由于光耦合器退化而使EC電機(jī)出現(xiàn)故障的合適時機(jī)預(yù)警EC電機(jī)的用戶。這樣，可在特定的應(yīng)用中使得用于EC電機(jī)的光耦合器的使用壽命最大化，且在可能的故障之前在合適的時機(jī)更換退化的光耦合器。由此優(yōu)化了成本，且延長了 EC電機(jī)的使用壽命。
[0008]在本發(fā)明的一【具體實(shí)施方式】中，評估單元包括兩個電阻器和一比較器，電阻器被設(shè)計成電壓分配器，使得它們在比較器的第一輸入端產(chǎn)生對應(yīng)于基準(zhǔn)閾值的基準(zhǔn)電壓，且光耦合器的輸出端連接到比較器的第二輸入端，從而當(dāng)光耦合器被連接時，飽和電壓被施加到比較器的第二輸出端上，且當(dāng)飽和電壓超過基準(zhǔn)閾值時，比較器在評估單元的輸出端產(chǎn)生預(yù)警信號。這使得評估單元被設(shè)計得特別簡單且成本最低。
[0009]在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，評估單元包括放大器和微處理器，且放大器的輸入端連接到光耦合器的輸出端，從而當(dāng)光耦合器被連接時，飽和電壓被施加到放大器的輸入端上；此外，放大器的輸出端連接到微處理器的輸入端，且微處理器評估放大的飽和電壓并將其與基準(zhǔn)閾值作比較，并當(dāng)放大的飽和電壓超過基準(zhǔn)閾值時，微處理器在評估單元的輸出端產(chǎn)生預(yù)警信號。這使得評估邏輯和基準(zhǔn)閾值能夠靈活地適合于評估單元，從而使評估單元例如可適合于在評估單元中使用簡單編程的不同類型的光耦合器。
[0010]在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，根據(jù)飽和電壓值與基準(zhǔn)閾值的比值，評估單元產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號，用于光耦合器輸入電流的閉環(huán)控制，調(diào)節(jié)信號直接或間接地連接到電流調(diào)節(jié)器的輸入端，用于以閉環(huán)的方式來控制輸入電流。這使得有可能就光耦合器的電流使用和電流退化狀態(tài)而言來優(yōu)化對于光稱合器而使用的輸入電流，以便延長光稱合器的使用壽命，并同時盡量減少耗電。
[0011]如果根據(jù)本發(fā)明所述的EC電機(jī)包括至少一個用于傳輸?shù)诙杏眯盘柕牡诙怦詈掀?、以及調(diào)制器和解調(diào)器，將是特別有利的，調(diào)制器沿第二光耦合器輸入端的上游將用于第一光耦合器的電流調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)信號經(jīng)由第二光耦合器而調(diào)制到待傳輸?shù)挠杏眯盘栔?，且解調(diào)器沿第二光耦合器輸出端的下游將用于第一光耦合器的電流調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)信號從有用信號上解調(diào)下來。這可在傳輸調(diào)節(jié)信號時允許電氣隔離，且優(yōu)化成本，因?yàn)橛糜趥鬏斢杏眯盘柕默F(xiàn)有光耦合器被用來傳輸調(diào)節(jié)信號。因此，無需使用額外的光耦合器而只是以電氣隔離的方式來傳輸調(diào)節(jié)信號。
[0012]如在實(shí)施方式中所述，上述根據(jù)本發(fā)明所述的待用構(gòu)件就其大小、形狀、設(shè)計、材料選擇和技術(shù)概念而言，并不受任何特定例外條件的約束，因而可不受任何限制地使用在本應(yīng)用領(lǐng)域中已知的選擇標(biāo)準(zhǔn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]本發(fā)明的附加特點(diǎn)、特征和有利開發(fā)出現(xiàn)在下文所述和附圖所描繪的實(shí)施方式中、以及從屬權(quán)利要求中。在附圖中:
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明所述的EC電機(jī)的方框圖；
[0015]圖2是例示的光耦合器的已知使用壽命圖；
[0016]圖3是用于測量光耦合器的飽和電壓的方框圖；
[0017]圖4a顯示在為確定光耦合器的退化而進(jìn)行的長期測試期間，作為輸入電流和操作時段的函數(shù)的飽和電壓的特性；
[0018]圖4b顯示在為確定光耦合器的退化而進(jìn)行的長期測試期間，對于特定輸入電流而作為操作時段的函數(shù)的飽和電壓的特性；
[0019]圖5是飽和電壓評估單元的根據(jù)本發(fā)明所述的一設(shè)計的第一實(shí)施方式的方框圖；
[0020]圖6是飽和電壓評估單元的根據(jù)本發(fā)明所述的一設(shè)計的第二實(shí)施方式的方框圖；
[0021]圖7顯示在為確定光耦合器的退化而進(jìn)行的長期測試期間，作為輸入電流和操作時段的函數(shù)的飽和電壓的特性；以及
[0022]圖8是根據(jù)本發(fā)明所述的EC電機(jī)的光耦合器退化的閉環(huán)控制電路圖。
[0023]在附圖的各個圖中，相同的部件始終使用相同的附圖標(biāo)記。

【具體實(shí)施方式】
[0024]關(guān)于下文中的描述，聲稱本發(fā)明并不限于這些實(shí)施方式，且由此而并不限于所描述的特征組合的所有或一些特征，而是所述/每個實(shí)施方式的每個單獨(dú)的子特征就其本身而言對于本發(fā)明的主題都是重要的，并可從隨其而一同描述的所有其他子特征中分離出來，且還可與另一實(shí)施方式的任何特征結(jié)合。
[0025]在圖1中，通過舉例的方式而示出根據(jù)本發(fā)明所述的EC電機(jī)I的方框圖。EC電機(jī)I包括電源2、電機(jī)驅(qū)動器3以及具有多個信號輸入端的電機(jī)電子器件一更特別的是模擬脈沖寬度調(diào)制輸入端11和雙向接口 12的輸入線，以及多個信號輸出端一更特別的是單點(diǎn)輸出端13，用于連接到數(shù)據(jù)總線的總線處理器14的輸入端，雙向接口 12的輸出線以及模擬脈沖寬度調(diào)制輸出端16。此外，電機(jī)電子器件例如還具有用于信號處理和EC電機(jī)I的開環(huán)控制的微處理器4。為將電機(jī)電子器件一特別是微處理器4一與信號輸入端和信號輸出端電氣隔離，光耦合器5在每種情況下連接到所述輸入端、輸出端與電機(jī)電子器件一更特別地是微處理器4一之間。在這一過程中，光耦合器5的輸出端連接到評估單元6上。評估單元6測量光耦合器5的輸出端，且產(chǎn)生預(yù)警信號，其顯示出各個光耦合器5的退化狀態(tài)。
[0026]圖2例不光稱合器5的制造商對于一特定光稱合器5的已知使用壽命圖。已知CTR隨退化的光耦合器5而減小，即輸出電流對于相同的輸入電流而下降。由圖2可看出，當(dāng)使用較小的輸入電流If和處于較低的環(huán)境溫度中時，光耦合器5的使用壽命較長。
[0027]本發(fā)明基于以下知識:為確定光耦合器5在EC電機(jī)I中的真實(shí)使用壽命，有決定性意義的是，仍可通過在光耦合器5輸出端的電機(jī)電子器件而可靠地檢測到所使用的信號電平，且這些信號電平可被相互區(qū)分。令人驚奇的是，已發(fā)現(xiàn)飽和電壓Uce隨光耦合器5退化的加劇而增大。在一定的時間點(diǎn)之后，飽和電壓Ura Sat很高，以致于電機(jī)電子器件不再可能可靠地區(qū)分光耦合器5的連接與非連接狀態(tài)，由此可能發(fā)生電機(jī)電子器件的不良故障。取決于應(yīng)用，即更特別地取決于電機(jī)電子器件，存在一最大可允許飽和電壓Ukef來作為基準(zhǔn)閾值，在該基準(zhǔn)閾值時，連接在光耦合器5下游的電路部件僅僅依照指示而工作。在通常的電機(jī)電子器件中已顯示，取決于電機(jī)電子器件的靈敏度，Ukef的值在0.3V與IV之間。如果超過基準(zhǔn)閾值UKEF，例如可由評估單元6來輸出預(yù)警信息。
[0028]為確定飽和電壓Uce Sat對光耦合器5的退化的相依性，使用光耦合器31來進(jìn)行圖3所示的長期測試。根據(jù)規(guī)格表，用于該測試的光耦合器5—更特別是Vishay TCLTl 105-保證具有至少50%的CTR，直到使用壽命的終點(diǎn)。可在光耦合器5的輸出端根據(jù)圖3中的電路而以簡單的方式來測量光耦合器31的飽和電壓UCE Sat。為加速光耦合器5的老化效果，光耦合器5在環(huán)境溫度Ta = 60°C下通過輸入電流If = 60mA而被靜態(tài)通電。將飽和電壓Uce Sat作為輸入電流If的函數(shù)而在光耦合器5的輸出端處定期(在操作達(dá)0、400、1000、2000、4000、6000和8000小時時)對飽和電壓Uce Sat進(jìn)行測量，且輸入電流If在測量期間從O連續(xù)升高至15mA。為測量飽和電壓UeE Sat，在輸出端側(cè)的光耦合器5的操作點(diǎn)被設(shè)定在輸出電流Ic為5mA處。
[0029]圖4a、4b顯不長期測試的測量結(jié)果。圖4a顯不光I禹合器5相對于飽和電壓UCE—Sat而在長達(dá)8000小時的操作時段作為輸入電流If的函數(shù)所具有的輸出特性。測量是通過采用曲線追蹤儀(KEITHLEY2410)而進(jìn)行的。圖4b顯示在設(shè)定操作點(diǎn)為輸入電流If = 1mA和輸出電流Ic = 5mA時的整個操作時段中飽和電壓Uce Sat的曲線。在所選擇的光耦合器5中，這對應(yīng)于制造商在規(guī)格表中對于飽和電壓UeE Sat而指定的最小傳輸系數(shù)CTR的值。當(dāng)CTR至少為50 %時，光耦合器5仍須安全驅(qū)動5mA，且飽和電壓Ura Sat在功能性光耦合器5的情況下應(yīng)在較低的電壓區(qū)域中。
[0030]測量結(jié)果顯示在整個操作時期出現(xiàn)顯著退化。在初始狀態(tài)(Oh)時，飽和電壓UceSat約為187mV。從約6000h時起，超過該特性曲線的彎曲區(qū)域，因而飽和電壓UCE Sat急劇增力口。在8000h時，飽和電壓Uce Sat增加達(dá)到512mV。
[0031]因此，在EC電機(jī)I中，可采用評估單元6而在光耦合器5的輸出端通過相對簡單的飽和電壓Urajjat的測量,來確定光稱合器5相對于在EC電機(jī)I中所使用的電機(jī)電子器件的真實(shí)退化。由此通過測量飽和電SUra Sat來確定退化具有如下額外的優(yōu)點(diǎn):它獨(dú)立于輸入電流和環(huán)境溫度而起作用，且可在實(shí)踐中用于任何操作點(diǎn)。測量是在光耦合器5的LED接通時一即在光耦合器的輸出端處于低信號電平期間一進(jìn)行的。基準(zhǔn)閾值Ukef表明，當(dāng)高達(dá)其最大飽和電壓UeE—Sat時，電機(jī)電子器件仍可區(qū)分在光稱合器5輸出端處的低信號電平與高信號電平，以確保電機(jī)電子器件的功能性。當(dāng)超過基準(zhǔn)閾值Uref時，評估單元6例如在電機(jī)電子器件停止工作之前向用戶發(fā)出預(yù)警信息。因此，用戶有充足的時間來提供替換的光耦合器5，無需關(guān)閉裝置達(dá)相對長的時間。
[0032]圖5顯示評估單元6的一特定實(shí)施方式。評估單元6包括兩個串接的電阻器R1、R2以及比較器7。評估單元經(jīng)由電阻器Rl而連接到電機(jī)電子器件的電壓源。比較器7具有兩個電壓輸入端，且第一電壓輸入端連接在兩個電阻器Rl與R2之間。電阻器Rl、R2形成電壓分配器，且根據(jù)其電阻而對其設(shè)計，使得它們在比較器7的第一電壓輸入端形成對應(yīng)于基準(zhǔn)閾值Ukef的基準(zhǔn)電壓。比較器7的第二電壓輸入端連接到光I禹合器5的輸出端，以便當(dāng)光耦合器被連接時，飽和電壓Ura sat施加在比較器的第二電壓輸入端上。評估單元6由此測量飽和電壓Ura Sat，且通過比較器7而將其與基準(zhǔn)電壓作比較。當(dāng)飽和電壓Ura Sat超過基準(zhǔn)電壓時，評估單元6的比較器7輸出預(yù)警信號，由此通知有關(guān)光耦合器5的必要更換。
[0033]圖6顯示評估單元6的另一實(shí)施方式。評估單元6包括放大器8和微處理器9，且放大器8的輸入端連接到光耦合器5的輸出端，從而當(dāng)光耦合器5被連接時，飽和電壓UceSat被施加到放大器8的輸入端上。微處理器9連接到放大器8的輸出端，且通過以下方式來評估放大的飽和電壓Ura sat:將放大的飽和電壓Ura sat與適合于放大的基準(zhǔn)閾值Ukef作比較，且當(dāng)隨后超過基準(zhǔn)閾值Ukef時，在一個輸出端產(chǎn)生預(yù)警信號。
[0034]評估單元6也可以部件的形式而被整合到電機(jī)電子器件中，且例如可使用電機(jī)電子器件的微處理器4而非單獨(dú)的微處理器9。
[0035]本發(fā)明的另一實(shí)施方式是基于以下來自長期測試的測量結(jié)果的知識而得到的:對于所需的輸出電流Ic，整個傳送的電流If未必始終在LED處。理論上所需的用于實(shí)現(xiàn)飽和的輸入電流If源自在光耦合器5的輸出端處的設(shè)定輸出電流Ic以及光耦合器5的CTR(If=Ic*100/CTR)。尤其在新的光耦合器5中，其距離其使用壽命的終點(diǎn)仍有很長的時間，相對低的輸入電流If對于電機(jī)電子器件而言，實(shí)際上足以實(shí)現(xiàn)充分低的飽和電壓UqlSat〈UKEF。通過反饋到光耦合器5的輸入端，可使輸入電流If降低到某一點(diǎn)，在該點(diǎn)處被檢測的飽和電壓UCE—Sat剛好低于基準(zhǔn)閾值UKEF。
[0036]例如，如果確定電機(jī)電子器件的基準(zhǔn)閾值為Uref = 0.3V，則可看出，對于圖7中的光耦合器5—其中在SOOOh之后的老化效果不如圖4中那么顯著，在長達(dá)SOOOh的操作時段中，當(dāng)光耦合器的CTR為50%時，對于輸出電流Ic = 5mA，僅約7mA的輸入電流If就足以實(shí)現(xiàn)〈0.3V的足夠低的飽和電壓。通過CTR而計算得到的輸入電流If將是10mA。由于光耦合器5的退化在很大程度上特別取決于輸入電流If的電平(參見圖2)，因而通過降低輸入電流If而延長了在較高輸入電流If下操作光耦合器5所具有的使用壽命。此外，本發(fā)明的這一實(shí)施方式在光耦合器的操作期間起到節(jié)能作用。
[0037]圖8顯示EC電機(jī)I的一實(shí)施方式的示例性方框圖，其中EC電機(jī)I具有一根據(jù)本發(fā)明所述一光I禹合器5的反饋。在EC電機(jī)的這一實(shí)施方式中，有可能進(jìn)行雙向信號傳輸，即信號經(jīng)由第一光I禹合器5a而從信號輸入端傳輸?shù)诫姍C(jī)控制單兀，以及經(jīng)由第二光I禹合器5b而從電機(jī)控制單兀傳輸?shù)紼C電機(jī)的信號輸出端。在光I禹合器5a的輸出端,第一評估單元6a檢測到電流飽和電壓Ura sat 5a,且將其與基準(zhǔn)閾值Uref作比較。如果飽和電壓UCE—Sat—5a高于基準(zhǔn)閾值UKEF，則已到達(dá)第一光耦合器5a的使用壽命終點(diǎn)，且產(chǎn)生預(yù)警信號，如上所述；如果飽和電壓Ura sat 5a低于基準(zhǔn)閾值UKEF，則將調(diào)節(jié)信號Sfi作為飽和電壓Ura sat 5a的函數(shù)而通過微處理器來計算調(diào)節(jié)信號Sfi，且通過連接到光耦合器5a的輸入端的電流調(diào)節(jié)器12a而將以上計算結(jié)果用于第一光耦合器5a的輸入電流Ifi的閉環(huán)電流調(diào)節(jié)器。輸入電流Ifi被降低至某一點(diǎn)，在該點(diǎn)處被檢測的飽和電壓Ura Sat 5a仍低于基準(zhǔn)閾值UKEF。隨著退化的繼續(xù),飽和電壓Ure sat對于一特定的輸入電流Ifi而增加，以使輸入電流Ifi隨使用壽命的進(jìn)展而增加，但只曾增加到飽和電壓Ura sat 5a保持在基準(zhǔn)閾值Ukef之下的程度。在某一操作時期之后，輸入電流Ifi的增加將不再使飽和電壓Ura Sat保持在基準(zhǔn)閾值Uref之下，從而在這種情況下由第一評估單元6a來產(chǎn)生預(yù)警信號，如上所述。在此上下文中，基準(zhǔn)閾值Uref適合于特定的應(yīng)用，從而使所述閾值在每種情況下仍充分低于使用壽命的真實(shí)終點(diǎn)。
[0038]為將調(diào)節(jié)信號Sfi向后傳輸?shù)焦釯禹合器5a的電氣隔離輸入端,反向信道用于將有用信號作為輸出信號而經(jīng)由第二光耦合器5b從電機(jī)控制單元傳輸?shù)紼C電機(jī)I的信號輸出端。然而，只有數(shù)字信號可通過光稱合器5a、5b而被傳輸。因此,用于第一光稱合器5a的閉環(huán)控制的模擬調(diào)節(jié)信號Sfi通過調(diào)制器13a而被調(diào)制到在第二光耦合器5b的輸入端處的電機(jī)控制單元的有用信號之上，以及經(jīng)由解調(diào)器14a而在第二光耦合器5b的輸出端被解調(diào)，且饋送到電流調(diào)節(jié)器12a。降低傳送的電流Ifi有利于第一光耦合器5的使用壽命，且降低電路中所需的能量。
[0039]該項原則也可轉(zhuǎn)移到第二光耦合器5b。因此，在第二光耦合器5b的輸出端處的第二評估單元6b檢測電流飽和電壓Ura sat 5b,且將其與基準(zhǔn)閾值Ukef作比較。如果飽和電壓UCE_Sat_5b高于基準(zhǔn)閾值UKEF，則已到達(dá)第二光耦合器5b的使用壽命終點(diǎn)，且產(chǎn)生預(yù)警信號，如上所述；如果飽和電壓Ura sat 5b低于基準(zhǔn)閾值UKEF，則將調(diào)節(jié)信號Sf2作為飽和電壓Ura sat 5b的函數(shù)而通過微處理器來計算調(diào)節(jié)信號Sf2，且將該計算結(jié)果通過連接到第二光耦合器5b的輸入端的第二電流調(diào)節(jié)器12b而用于輸入電流If2的閉環(huán)控制。因而以閉環(huán)的方式來控制輸入電流IF2。為此，用于第二光耦合器5b的閉環(huán)控制的第二模擬調(diào)節(jié)信號Sf2通過第二調(diào)制器13b而被調(diào)制到第一光耦合器5a的輸出端處的有用信號之上，以及通過第二解調(diào)器14b而在第一光耦合器5a的輸出端被解調(diào)，且饋送到第二電流調(diào)節(jié)器12b。
[0040]本發(fā)明并不限于所示和所述的實(shí)施方式，而且還涵蓋就本發(fā)明而言以相同方式而起作用的所有實(shí)施方式。明確強(qiáng)調(diào)的是，實(shí)施方式并不限于所有特征的組合，而是每個單獨(dú)的子特征當(dāng)與所有其他子特征分離開時就其本身而言也可具有發(fā)明意義。此外，到目前為止，本發(fā)明并未限于在權(quán)利要求1中限定的特征的組合，而是也可由某些特征或所有公開的個別特征的任何其他組合來限定。這意謂著大體上權(quán)利要求1的每一個別特征實(shí)際上可被省略，或被在本申請的別處公開的至少一個個別特征所代替。
【權(quán)利要求】
1.一種EC電機(jī)(I),包括:電機(jī)電子器件、信號輸入端或信號輸出端、以及用于在所述電機(jī)控制單元與所述信號輸入端或所述信號輸出端之間電氣隔離傳輸有用信號的光耦合器(5，5a, 5b)，在其特征在于:當(dāng)所述光耦合器(5，5a, 5b)被連接時，評估單元(6，6a, 6b)定期評估所述光稱合器(5，5a, 5b)在其輸出端相對于基準(zhǔn)閾值(Ukef)的飽和電壓(UeE—Sat),且當(dāng)所述飽和電壓超過所述基準(zhǔn)閾值時產(chǎn)生預(yù)警信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EC電機(jī)，在其特征在于:所述評估單元(6，6a，6b)包括兩個電阻器(R1，R2)和一比較器(7)，所述電阻器被設(shè)計成電壓分配器，使得它們在所述比較器(7)的所述第一輸入端對應(yīng)于所述基準(zhǔn)閾值(Ukef)而產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓，且所述光耦合器(5，5a，5b)的所述輸出端連接到所述比較器(7)的第二輸入端，從而當(dāng)所述光耦合器(5, 5a, 5b)被連接時，所述飽和電壓(Ura sat)被施加到所述比較器(7)的所述第二輸出端上，以及當(dāng)所述飽和電壓(UCE Sat)超過所述基準(zhǔn)閾值(Ukef)時，所述比較器(7)在所述評估單元^a，6b，6c)的輸出端產(chǎn)生預(yù)警信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EC電機(jī)，在其特征在于:所述評估單元(6，6a,6b)包括放大器(8)和微處理器(9)，且所述放大器(8)的所述輸入端連接到所述光耦合器(5，5a, 5b)的所述輸出端，從而當(dāng)所述光耦合器(5，5a, 5b)被連接時，所述飽和電壓(Ura sat)被施加到所述放大器(8)的所述輸入端上；此外，所述放大器(8)的所述輸出端連接到所述微處理器(9)的輸入端，且所述微處理器(9)評估所述放大的飽和電壓(Ura sat)并將其與所述基準(zhǔn)閾值(Ukef)作比較，以及當(dāng)所述放大的飽和電壓(Urasat)超過所述基準(zhǔn)閾值(Ukef)時，所述微處理器(9)在所述評估單兀(6a, 6b, 6c)的輸出端產(chǎn)生預(yù)警信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一所述的EC電機(jī)，在其特征在于:根據(jù)所述飽和電壓值(UCE Sat)與所述基準(zhǔn)閾值(Ukef)的比值，所述評估單元(6，6a，6b)產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號(SF1，SF2)，用于所述光耦合器(5，5a，5b)的輸入電流(IF1，IF2)的所述閉環(huán)控制，且所述調(diào)節(jié)信號(SF1，SF2)直接或間接地連接到電流調(diào)節(jié)器(12a，12b)的輸入端，用于所述輸入電流(IF1, If2)的閉環(huán)控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的EC電機(jī)，在其特征在于:所述EC電機(jī)包括至少一個用于傳輸?shù)诙杏眯盘柕牡诙怦詈掀饕约罢{(diào)制器(13a，13b)和解調(diào)器(14a，14b)，所述調(diào)制器(13a, 13b)沿所述第二光稱合器(5，5a, 5b)的所述輸入端的上游將用于所述第一光耦合器(5a，5b)的所述電流調(diào)節(jié)器(12a，12b)的所述調(diào)節(jié)信號(SF1，SF2)經(jīng)由所述第二光耦合器(5，5a，5b)而調(diào)制到待傳輸?shù)挠杏眯盘栔希宜鼋庹{(diào)器沿所述第二光耦合器(5, 5a, 5b)的所述輸出端的下游將用于所述第一光I禹合器(5，5a, 5b)的所述電流調(diào)節(jié)器(12a, 12b)的所述調(diào)節(jié)信號(SF1，SF2)從所述有用信號上解調(diào)下來。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的EC電機(jī)，在其特征在于:所述EC電機(jī)包括至少一個第二評估單元(6，6a, 6b)，且根據(jù)所述第二光耦合器(5，5a, 5b)的所述飽和電壓值(UCE Sat)與所述基準(zhǔn)閾值(Ukef)的比值，所述第二評估單元(6，6a，6b)產(chǎn)生第二調(diào)節(jié)信號(SF1，SF2)，用于所述第二光耦合器(5，5a，5b)的輸入電流(IF1，IF2)的所述閉環(huán)控制，以及所述第二調(diào)節(jié)信號(SF1，SF2)直接或間接地連接到第二電流調(diào)節(jié)器(12a，12b)的輸入端，用于所述第二光耦合器(5，5a, 5b)的所述輸入電流(IF1, IF2)的閉環(huán)控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的EC電機(jī)，在其特征在于:所述EC電機(jī)包括第二調(diào)制器(13a, 13b)和第二解調(diào)器(14a，14b)，所述第二調(diào)制器(13a，13b)沿所述第一光耦合器(5a，5b)的所述輸入端的上游將用于所述第二光耦合器(5a，5b)的所述電流調(diào)節(jié)器(12a, 12b)的所述調(diào)節(jié)信號(SF1，SF2)經(jīng)由所述第一光耦合器(5a，5b)而調(diào)制到待傳輸?shù)乃鲇杏眯盘栔希宜鼋庹{(diào)器沿所述第一光耦合器(5a，5b)的所述輸出端的下游將用于所述第二光耦合器(5a，5b)的所述電流調(diào)節(jié)器(12a，12b)的所述調(diào)節(jié)信號(SF1，SF2)從所述有用信號上解 調(diào)下來。
【文檔編號】H02K11/04GK104052201SQ201410228335
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月27日
【發(fā)明者】愛德華·貝克爾, 馬丁·施密特, 亞歷山大·赫特里希, 邁克爾·埃根斯佩格 申請人:穆爾芬根依必派特股份有限公司