[发明专利]用电器的控制

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制用电器的技术。本发明尤其涉及在控制用电器中电流源的劣化(Degradation)的确定。

背景技术

为了控制用电器以能够实现负载和预确定的电势之间的电流，使用借助驱动电路控制的开关装置。为了小地保持余热并且高地保持电磁兼容性，可能的是，借助电流源而不借助电压源来控制用于控制负载电流的开关装置。如果激活电流源，则所述电流源给开关装置提供一预确定的控制电流，所述开关装置能够根据控制电流实现经过负载的电流。如果开关装置借助双极型晶体管构造，则可以根据控制电流模拟地控制电流，在具有场效应晶体管的实施方式中可以存在另一关系。

可能的是，电流源由于热负荷或者老化效应劣化，也就是说，由所述电流源提供的控制电流过大或过小。要担心的是，开关装置过负荷，从而所述开关装置可能损坏或者不足够地控制，从而所述开关装置过缓慢地实现或者完全不能实现经过负载的电流。在安全紧急的应用中，例如为了控制作为机动车中的转向辅助的电机，所述控制必须满足确定的可靠性要求和安全性要求。所述要求例如在相应于ISO 26262的说明书ASIL(Automotive Safety Integrity Level)中描述。

本发明的任务是，提供一种用于控制用电器的设备、一种用于确定所述设备中的电流源上的损坏的方法以及一种计算机程序产品，借助它们可以遵循或改善预给定的可靠性标准或安全性标准。本发明借助具有独立权利要求的特征的设备、方法和计算机程序产品来解决所述任务。从属权利要求描述优选实施方式。

发明内容

根据本发明的用于控制用电器的设备包括：用于提供控制电流的可控电流源；用于根据控制电流来控制负载电流的开关装置以及用于确定电流源的激活与经过开关装置的电流的实现或中断之间的时间延迟的采样装置。还设置有处理装置，所述处理装置设置用于，如果所述时间延迟位于预确定的范围之外则确定电流源是损坏的。

由此可能的是，提早地确定电流源劣化，即由于特别缓慢的变化或者效应所以电流源在其说明之外工作，其方式是，所提供的控制电流过大或过小。如果开关装置例如包括场效应晶体管，则必须在接通过程期间首先给栅极/源极电容充电，然后使米勒电容放电，最后给栅极/源极电容完全充电，以便能够实现场效应晶体管的完全导通。如果电流源提供过大的控制电流，则场效应晶体管可能在导通时损坏。如果所提供的控制电流过小，则所述导通可能延缓地实现或者不完全地实现。在两种情形中，与开关装置连接的负载的功能可能不能保证。因此，提早地确定电流源的劣化可以有助于已经提早识别出现的损坏，以便输出损坏信号或者采取适合的应对措施。由此，可以提高所述设备的可靠性和安全性。

控制电流的方向在此是任意的，也可以提供负的控制电流，从而电流源实际上作为负载运行。开关装置可以根据控制电流交替地实现或中断电流。以下，示例性地从具有正的控制电流以实现(接通)经过控制装置的电流的电流源的情形出发。

在一种变型方案中，也可以借助所述设备确定外部损坏，例如场效应晶体管的栅极和地电势之间的分流(Nebenschluss)或者与栅极连接的不正确的电容。

如果开关装置包括场效应晶体管，则采样装置可以设置用于确定场效应晶体管的栅极/源极电压。在栅极/源极电压上可以读取接通的程度或者接通过程的阶段。所述设备的集成的驱动器可以已经包括用于栅极/源极电压的采样装置或者处理装置，以便例如在运行中探测短接的开关装置。因此，已经存在的设备可以用于，通过所描述的时间延迟来确定电流源的控制电流。

在此，采样装置可以构造用于确定栅极/源极电压何时超过了场效应晶体管的平台电压。如果给场效应晶体管施加控制电流，则在场效应晶体管的米勒电容放电之前首先使栅极/源极电压增大不超过一特定的平台电压。

如果栅极/源极电压增大超过平台电压，则通常已经几乎能够实现经过开关装置的完全的电流。由此，可以实施实现电流的时刻的足够准确的确定。

如果开关装置包括场效应晶体管，则在一种替代的实施方式中采样装置可以设置用于确定场效应晶体管的漏极/源极电压。如果漏极/源极电压低于一预确定的阈值，则能够实现经过开关装置的电流。如果漏极/源极电压超过所述阈值，则可靠地中断经过开关装置的电流。漏极/源极电压与阈值的比较可以借助处理装置来实施。