[发明专利]用于减小可控开关元件的热载荷的方法

说明书

本发明涉及一种用于减小电子保险装置（SI）的开关元件（SE）在接入负载（L）时的热载荷的方法，所述开关元件（SE）通过具有预先给定的操控周期的操控信号（AS）来操控。正在进行中地测定（102）附在负载处的至少一个输出电压（U_A）、流到负载中的输出电流（I_A）和/或开关元件（SE）的温度，并且针对开关元件的接通持续时间和/或针对关断电流和针对开关元件的关断持续时间，预先给定（100，110）如下预先给定值：在所述预先给定值处，在预先给定的操控周期之内遵守开关元件（SE）的温度的预先给定的最大允许升高，此外，遍历下列步骤：a.接通开关元件（SE，101）；b.在至少达到关断电流或者接通持续时间的预先给定值时，关断（106）开关元件（SE）；c.在达到关断持续时间的预先给定值之后，重新接通（108）开关元件（SE）。在此，重复步骤b和c，直至输出电压（U_A）达到如下值：所述值相对于电子保险装置（SI）的输入电压未超出可预先给定的差，或者输出电流（I_A）达到可预先给定的持续电流（I_L）。保持接通持续时间和/或关断电流以及关断持续时间的预先给定值，直至基于输出电压（U_A）、输出电流（I_A）和/或温度，已确定（103）新的预先给定值，其中适配在接通持续时间和关断持续时间之间的占空比，并且继续遵守在开关元件处的温度的预先给定的最大允许升高。

技术领域

实质性发明涉及一种用于减小电子保险装置的可控开关元件在接入负载时或在负载的接入过程期间的热载荷的方法，所述负载尤其是具有容性部分的负载或容性负载。在此，借助于具有预先给定的操控周期（Ansteuerperiode）的操控信号来操控开关元件，该操控周期具有开关元件的接通持续时间和关断持续时间。

背景技术

如今，电子保险装置在众多设备中（尤其是在电压和/或电流供给装置与电负载之间）作为保护设备被采用。例如，在短路或者过载的情况下，通过电子保险装置，安全且快速地中断电流流动到这样得到保障的负载或部件（例如控制器、可存储编程的电路、处理器等）中，以便保护所述负载以及相关联的引线免受损坏或者破坏。为此，电子保险装置通常包括开关元件、大多数是基于半导体的开关，通过所述基于半导体的开关中断电路。例如，从文献EP 1 236 257 B1中，已知了这样的用于电流供给装置的电子保险装置或监控单元。

在具有容性部分的电负载的情况下，或在容性负载的情况下，在负载按照运行接入到电压供给源和/或电流供给源（多半为直流电压源）上时，由于容性部分可能引起接通电流相对迅速地升高。在此，负载的容性部分或容性负载表示理想的电容器，或在接通瞬间可以表示理想的短路，在施加电压跳变时、如例如在接入到电压供给装置上时，该电容器导致理论上根据公式i_c(t) = C*dU/dt而无限大的电流脉冲。在实践中，例如至少通过线路的寄生的阻性部分、开关元件的阻性部分、等效串联电阻（ESR）等来限制这样的电流脉冲，电容器的阻性线路损耗和介电的极性反转损耗结合在所述等效串联电阻中。

然而，这样的接通电流始终还可以达到如下值：通过所述值，例如在数毫秒或者更短的时间之内可发生开关元件的温度非常迅速地升高直至开关元件特定的切断温度，在该切断温度处，开关元件被切断，或者不期望地触发电子保险装置的必要时可选的其他保护设备（例如熔断器等）。在开关元件中，例如主要由于热载荷，该温度升高可导致机械应力，并且在中期可导致对开关元件的损坏。这样，例如，如果经常进行这样的温度升高，则开关元件在载体材料上的钎焊可能受损失，并且以此极大地减小开关元件的使用寿命。

为了防止在接入尤其是具有容性部分的负载时对开关元件的损坏或者不希望地触发电子保险装置的必要时可选的其他保护设备，需要相对应地限制接通电流，并且以此减小开关元件的热载荷。这样，例如通过开关元件的相对应的布线，可能将接通电流限制到如下值：所述值对于开关元件不表示危险，或该值在必要时存在的附加的保险设备（例如附加的熔断器）的切断电流值之下。