[发明专利]用于控制负载电流的电路单元和方法

说明书

本发明涉及一种用于控制电气负载(R_L)的负载电流的电路单元(1)其包括开关逻辑(2)、至少n个开关元件(Q1‑Q7)以及m个电阻元件(R2‑R7)，其中n≥2，m≥1，其中可以通过开关元件(Q1‑Q7)将电阻元件(R2‑R7)桥接，其中开关逻辑(2)被设计为，通过开关元件(Q1‑Q7)的控制序列使负载电流逐级增加直至最终值，本发明还涉及一种用于控制电气负载(R_L)的负载电流的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于控制电气负载的负载电流的电路单元和方法。

背景技术

存在不同的用于控制电气负载的方法。在此，通常使用由开关逻辑控制的驱动级，开关逻辑然后在很大程度上产生具有陡峭边缘的方波电压和方波电流。然后，借助脉冲宽度调制PWM进行功率控制。为了使通常被设计为半导体元件的驱动器的功率损耗项保持在较低水平，驱动器具有特别陡峭的接通边缘和断开边缘。这些快速的电流变化在频谱范围的技术视角下形成宽的电流频谱，并且由此导致增加的磁场。

从JP 03611672 B2中已知一种伪正弦发生器，其用作电话的声音发生器。在此，通过借助开关元件连续桥接电阻元件来产生逐级增加或减少的电压。

从US 2011/0114827 A1已知一种A/D转换器，其具有用于产生阶梯电压的电路。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种用于控制负载电流的电路单元，借助该电路单元产生较小的磁场，以及一种用于控制负载电流的相关方法。

上述技术问题通过具有权利要求1的特征的电路单元以及具有权利要求8的特征的方法来解决。本发明的另外的有利的实施方式从从属权利要求中得出。

用于控制电气负载的负载电流的电路单元包括开关逻辑、至少n个开关元件以及m个电阻元件，其中n≥2，m≥1，其中可以通过开关元件将电阻元件桥接，其中开关逻辑被设计为，通过开关元件的控制序列使负载电流逐级增加直至最终值。由此相应地减少了电流梯度，从而限制了磁场的形成。在此，电阻元件优选地是欧姆电阻元件。然而，还可以想到通过有源半导体形成电阻元件的实施。在此，开关元件的数量可以等于电阻元件的数量，但也可以更大或更小。在优选的实施方式中，开关元件的数量比电阻元件的数量多一个。在此，开关元件的数量取决于要多精细地逐级增加负载电流。在电路开销与电流梯度限制之间的很好的折衷方案是4≤n≤12。在此，电阻元件可以串联或并联连接。然而，混合的串联和并联电路也是可以想到的。然而，优选地，电阻元件以电阻链的形式串联布置。

开关元件优选地是晶体管，其例如被设计为MOSFET、IGBT或双极晶体管。

在一种实施方式中，开关逻辑被进一步设计为，通过开关元件的控制序列将负载电流逐级降低到最终值，使得电流梯度不仅在接通负载电流时被减小，而且在断开负载电流时被减小。

在另外的实施方式中，开关元件分别具有输入接头、输出接头和控制接头，其中开关元件的输入接头与电源电压接头连接，控制接头与开关逻辑连接，并且输出接头被引导到电阻元件的串联电路的不同位置。由此可以逐步将电阻元件一个接一个桥接，直到最后的开关元件将电气负载与电源电压接头连接。在此，原则上，当接通负载电流时，将开关元件依次接通并保持接通。优点在于，由此可以增加负载电流。

在另外的实施方式中，控制序列被设计为，分别仅接通一个开关元件。然而，在开关阶段中可能出现重叠，使得在短时间有两个开关元件导通。因此，例如可以规定，在先前接通的开关元件被断开或截止之前，首先将一个开关元件接通。

然而，在替换的实施方式中，如已经提到的，连续地依次接通所有的开关元件，其中所有这些开关元件然后保持接通。

在另外的实施方式中，电气负载是加热元件、尤其是车辆座椅加热器和/或方向盘加热器。

附图说明