[发明专利]保护系统

说明书

本发明涉及一种用来检测包含电子线路的装置的潜在破坏状态、和用来终止这种状态的方法，由此由电子线路经连接装置从至少一个电源电压消耗的电流I₁、I₂、…、I_n，连续地与存储的最大允许电流Im₁、Im₂、…、Im_n相比较，并且由此至少一个消耗电流I_j一高于相应最大允许电流Im_j，j∈{1、2、…、m}，连接装置与至少一个电源电压脱开，且以后接地。

该方法的目的在于防止电子线路的击穿，这种击穿尤其作为先技术中已知的闭锁状态的结果而出现。闭锁的发生引起包含在电子线路中的至少一个元件减小到一种在设计中没有预计到或至少认为是不可能的状态，其中这样至少一个元件的击穿是不可避免的，这通常对系统的操作有效性有不利影响。闭锁可以作为强电磁场、静态放电、剧烈波动的电源电压或高能粒子的结果出现。

对于为例如空间或军事用途设计的专用设备，最好利用不受闭锁影响的元件。然而，由于其过高的价格，这些元件不适于用在不很复杂的设备中。特别是对于计算机设备，几乎总是使用四层类型的、受闭锁高度影响的元件。

计算机设备一直在增大大众的兴趣，并且已经达到格外高的完美状态。因此，甚至在专业用途中的COTS(现成商品)元件的使用也是不可避免的。然而，有这样一种危险，作为包含在COTS设备中的元件的闭锁结果，专业设备成为有故障的。在空间用途中，这可能作为与高辐射级有关的太阳活动的结果而出现。用于军事用途的设备必须不受比较近的核爆炸的影响。在较不复杂的用途中，闭锁可能作为在设备附近的雷击的结果、或通过例如船或飞行器电源系统遇到的问题而出现。

因而，本发明的一个目的在于保护COTS设备免受闭锁的影响，而不用象这样改进这种COTS设备。

本发明也涉及一种用来检测包含电子线路的装置的潜在破坏状态、和用来终止这种状态的保护系统，装有：测量装置，用来测量在操作模式中由电子线路从至少一个电源电压消耗的电流；存储器装置，用来存储由电子线路允许的最大电流；一个数字处理器，用来连续地把消耗电流与相应的、存储的电流相比较；及处理器控制开关装置，如果至少一个消耗电流超过存储在存在器装置中的相应最大允许电流值，则用来从至少一个电源电压脱开电子线路，和用来以后把所述电子线路接地。

对于要保护的装置，能区分不同的操作模式。因而，装置处于备用模式或者可以是完全操作的。该方法的最佳实施的特征在于，对于每一种操作模式，把对于该特定操作模式有效的一组最大允许电流存储在存储器中。

测量表示在不同操作模式中的电流一般取决于其中装置操作的环境温度。一个根据本发明另一个方面也考虑到波动环境温度的实施例的特征在于，对于每种操作模式中的多个环境温度，把对该特定操作模式中的该特定温度有效的一组最大允许电流存储在存储器中。然后有可能对于一个特定环境温度，从对于最接近温度存储的最大允许电流，例如基于线性插入，导出最大允许电流。

在从第一模式转换到第二模式时，一定的电流可以按时间依赖方式波动。更准确地说，电流在致动一定功能时将初始达到一个例如由电机的旋转或步进电机的步进引起的波峰值。此外该方法的一种最佳实施的特征在于，这些电流以时间依赖方式存储在存储最大允许电流的组中。

对于每个单独装置最好确定最大允许电流的组，因为电子元件的电流消耗的统计分布，并因此每个单独装置的电流消耗的分布可能是显著的。根据本发明另一个方面以简单方式实施这点的一种最佳方法的特征在于，在预操作阶段中，对于不同的环境温度和操作模式确定消耗电流I₁、I₂、…、I_n，并且从值I₁、I₂、…、I_n通过把这些值乘以一个因数导出最大允许值Im₁、Im₂、…、Im_n。在一种最佳实施中，在1.05-1.2的间隔中选择该因数。

在根据本发明另一个方面的最佳实施例中，保护系统的特征在于，该装置区分多个不同的操作模式，把存储器装置设计成存储在每种操作模式中的一组用于多种温度范围的最大允许电流，及把处理器设计成，对于每种操作模式和每种温度范围，把消耗电流与相应的最大允许电流组相比较。