[发明专利]用于电子开关的开关模块

说明书

本发明涉及一种用于电子开关(10)的开关模块(1)。为了改进开关模块而提出，开关模块具有带驱控电路(5)的半导体开关(2)、电流传感器(3)和用于与另外的开关模块(1)连接的数据接口(4)，其中开关模块(1)被设置成，根据通过数据接口交换的数据和/或根据电流传感器(3)的测量值借助于驱控电路(5)改变半导体开关(2)的导通电阻。本发明还涉及具有至少两个这种开关模块(1)的电子开关(10)，其中开关模块(1)并联布置，使得半导体开关(2)电并联布置，并且使得经过电子开关(10)的电流(i)分配到开关模块(1)的半导体开关(2)上，其中相应的开关模块(1)的数据接口(4)相互连接，其中电子开关(10)被设置成，借助于驱控电路(5)通过改变半导体开关(2)的相应的导通电阻来开环控制和/或闭环调节经过电子开关(10)的电流(i)到半导体开关(2)的分配。本发明还涉及用于运行这种电子开关(10)的方法。

技术领域

本发明涉及用于电子开关的开关模块和电子开关。本发明还涉及用于运行这种电子开关的方法。

背景技术

开关也被称为开关设备。用于大电流的开关、尤其是机械开关在制造时更加复杂，尤其在涉及直流电压开关时。由于部件数量较少(其随着要切换的电流水平而减少)，用于大电流的开关因此与较小的设计方案相比相应地更加昂贵。在此，开关主要针对要切换的负载进行设计。

除了机械开关之外，电子开关也是已知的。电子开关具有传导或中断通过电子开关的电流的半导体开关。这些电子开关能够快速切换。

大电流可以通过机械开关的并联来控制，例如通过符合运行的接触器。然而，如果没有另外的措施，这种并行操作现在是不可行的。附加的保护继电器(测量设备和监控)因此用于保护功能，其因此控制开关设备。当机械开关并联时，必须考虑因电流分配中的可能的不对称而产生的冲击(10％至30％)。由于冲击很大，两个机械开关的并联连接不再有用。此外，必须使用复杂的结构来互连电流路径，因为小型开关器件无法匹配总电流所需的横截面。单个导体引线也必须非常对称，以使电流均匀分配。同时，必须满足对同步切换的高要求，以在切换操作时不会导致并联的开关之一过载。

半导体具有导通电阻。该电阻是半导体开关端子之间的电阻。如果电流经过半导体，则由于导通电阻等原因，开关端子两端会出现电压降。同时，由于导通电阻，半导体中出现取决于电流的损耗。

电子开关的任务是通过一个或多个半导体开关将至少两个现有端子彼此电隔离以防止电流流动，或将它们彼此电连接以允许电流流动。WO2019/011642A1中给出了这种电子开关的实施例。电子开关不应与变流器的开关元件混淆。半导体在那里也用作开关元件，它们需要产生可预定的电压。然而，变流器的这种开关元件不能容易地用作电子开关。

开关的性能是通过开关可以切换何种电流来衡量的。可切换的电流越大，则开关的性能越好。也就是说开关的切换功率更大。

开关、尤其是电子开关具有建立或中断导电连接的任务。在此，在也被称为接通状态或导通状态的通状态中创建导通连接，而在也被称为关断状态或非导通状态的断状态中，开关的输入和输出端子彼此电隔离。在机械开关中通过移动电流引导元件并且在电子开关中通过控制一个或多个半导体实现在通状态和断状态之间的切换。

发明内容

本发明的目的在于改进电子开关。