[发明专利]相位截止控制装置和用于相位截止控制装置的方法

说明书

一种相位截止控制装置包括具有一个控制连接端和两个功率连接端的晶闸管/三端双向可控硅开关、用于采样施加在所述晶闸管/三端双向可控硅开关的功率连接端上的电压的采样装置以及用于提供控制连接端上的控制电压以便点火所述晶闸管/三端双向可控硅开关的控制装置。在此，所述控制装置设置用于切断已点火的晶闸管上的控制电压以及当所采样的电压超过预先确定的阈值时检测所述晶闸管/三端双向可控硅开关的不期望的熄灭。

技术领域

本发明涉及一种相位截止控制装置和一种控制方法。本发明尤其涉及一种用于用电器的功率控制的相位截止控制装置。

背景技术

相位截止控制装置(Phasenanschinttsteuerung)用于以可变的功率运行交流电流上的用电器。在此，所述用电器可以包括主要欧姆式的用电器(如白炽灯)或者欧姆式和电感式混合的用电器(如电动机)。为了用电器与交流电流的连接，使用晶闸管或三端双向可控硅开关(Triac)，所述三端双向可控硅开关包括两个晶闸管的反并联的互联。晶闸管具有两个功率连接端，其中一个与用电器连接而另一个与交流电压连接。此外设有控制连接端。当控制连接端上的电压超过预先确定的阈值时，晶闸管提供从第一功率连接端至第二功率连接端的电连接。这个过程称作“点火(Zünden)”。当切断控制输入端上的控制电压时，晶闸管在功率连接端之间的传导性也保留。为了熄灭晶闸管——即再次结束功率连接端之间的传导性，必须使经过晶闸管的功率连接端的维持电流减小到预先确定的阈值以下。在每一次电流过零时通常是所述情况。

为了在其功率方面控制用电器，不在交流电压的每一个半波开始时而是稍后才在控制输入端上施加控制电压。施加控制电压的时刻例如可以取决于功率连接端中的一个上的交流电压的电压值。然后，晶闸管在半波的一个预先确定的点上点火并且保持接通直至半波结束。越迟地进行所述点火，则用电器与交流电流源连接的时间就越少并且因此在用电器中转换的功率也就越少。

由于震动、磨损或差的换向(如果用电器涉及换向式电动机)，流经晶闸管/三端双向可控硅开关的电流可能短时间地低于维持电流，如果在晶闸管导通期间没有维持已点火的晶闸管上的控制电压，则这可能导致晶闸管的熄灭。然而，控制电压的维持引起确定的损耗功率并且可能需要晶闸管的更耗费的接线。因此，本发明的任务是，说明一种改进的相位截止控制装置、一种用于相位截止控制装置的方法以及一种相关的计算机程序产品，借此能够避免所述缺点。本发明借助具有独立权利要求的特征的相位截止控制装置、用于所述相位截止控制装置的方法以及计算机程序产品来解决所述任务。从属权利要求反映优选的实施方式。

发明内容

根据本发明的相位截止控制装置包括具有晶闸管功能的半导体组件——尤其晶闸管、用于采样施加在晶闸管的功率连接端上的电压的采样装置以及用于提供控制连接端上的控制电压以便点火晶闸管的控制装置，其中所述具有晶闸管功能的半导体组件——尤其晶闸管具有一个控制连接端和两个功率连接端。所述晶闸管可以由三端双向可控硅开关包括。在此，所述控制装置设置用于当所采样的电压超过预先确定的阈值时切断已点火的晶闸管上的控制电压并且检测晶闸管的不期望的熄灭。

因为三端双向可控硅开关也总是包括晶闸管，所以以下仅仅在涉及三端双向可控硅开关的特定特征的地方才区分晶闸管和三端双向可控硅开关。

通过切断已点火的晶闸管上的控制电压能够减小晶闸管上的损耗功率。

在一种特别优选的实施方式中，应对措施包括：借助控制电压重新点火不期望地熄灭的晶闸管。相对于每个半波仅仅一次短时间地点火晶闸管并且容忍偶然熄灭的另一解决方案，所输出的功率可以通过所述熄灭减小。通过在相同半波内的重新点火可以使所输出的功率最大化。

优选地，也设有输出装置，其中所述控制装置设置用于当所采样的电压超过阈值时借助所述输出装置输出故障信号。所述输出装置例如可以包括朝向相位截止控制装置的用户的光学输出装置、声学输出装置或触觉输出装置。因此，用户可以被要求由有资质的人员实施控制装置的操纵。