本发明专利技术涉及一种电源装置，用于将输入电压(UE)转变为输出电压(UA)，包括：至少一个切换级(4)，其通过脉宽调制电路(9)以时钟控制的方式控制；其中提供有控制电路(8)，其影响所述脉宽调制电路(9)以改变所述输出电压(UA)的电平；其中提供有限流电路，其在阈值已被超过之后首先将所述电源装置的输出电流(IA)限制到提升的最大电流(I’max)持续一时段、然后限制到常规最大电流(Imax)。根据本发明专利技术，所述控制电路(8)被构造为使得：所述输出电流(IA)在被限制到所述提升的最大电流(I’max)时持续的所述时段取决于所述输出电流(IA)的电平。本发明专利技术进一步涉及一种用于限制电源装置的输出电流(IA)的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电源装置(powersupplydevice)，用于将输入电压转变为输出电压，其包括至少一个切换级(switchingstage)，其通过脉宽调制电路以时钟控制的方式控制；其中提供有控制电路，其影响所述脉宽调制电路以改变所述输出电压的电平并且限制电源装置的输出电流。本专利技术进一步还涉及一种用于限制电源装置的输出电流的方法。
技术介绍
在这种类型的电源装置中，利用切换级将输入电压转变为交流电压，该交流电压的频率通常在千赫范围内。这种输入侧的较高频率的交流电压利用例如变压器被转换为输出侧的、较高频率的、更低或更高的交流电压，然后再次被整流。电源装置在此情况下可实施为直流变换器，也被称为DC/DC变换器(DC＝直流)，其中作为输入电压的直流电压被转变为作为输出电压的直流电压。电源装置也可实施为所谓的切换模式电源装置，其中作为输入电压的主交流电压被整流，然后被转变为输出直流电压。为了稳定由电源装置供应的输出直流电压，这样的电源装置装备有控制电路，该控制电路以独立于所连接负载的方式将输出电压控制在可能的最恒定值。这可以通过在脉宽调制方法(PWM)中改变切换级的、时钟控制的启动的频率和/或脉宽或占空因数而实现。为此目的，电源装置具有PWM切换级，该PWM切换级受到控制电路的影响。除了尽可能保持最恒定的输出电压以外，控制电路还典型地进行电流限制，其中，通过在电流值到达时向下调节输出电压，将所供应的输出电流限制在预设值，从而不会超过预设的最大电流值。特别地，在将几安培至几十安培的范围内的高电流供应到电源系统的电源装置的情况下，这样的系统设置有过电流保护器，例如安全熔断器、或例如热和/或磁过电流保护装置、或这些保护元件的组合。过电流保护装置防止部件和/或导线过热，特别是在故障的情况下。不过，安全熔断器和前述热或磁过电流保护装置的动作很慢，而且还需要断路电流，而断路电流可能等于保护器设计的标称电流(额定电流)的数倍。具有直接在电源单元处以单元频率操作的变压器的电源单元通常能够供应足够高的输出电流(其为额定电流的数倍)，至少持续足够时段，以确保保护器可靠断路。不过，对于在背景介绍部分中所述类型的电源装置，针对切换模式电源装置的热过载进行防护的电流极限通常地被设定为额定输出电流的约1.1至1.5倍。另外，切换模式电源装置的电流极限的操作很快，使得在没有额外措施的情况下，下游连接的保护元件的断路将过晚或不可靠。为了确保例如下游连接的安全熔断器或者下游连接的热或磁过电流保护装置的可靠断路(即使在时钟控制的电源装置的情况下)，文献DE102005031833A1公开一种电源装置，其中，可供应非常高的输出电流(例如为额定电流的5至10倍)持续预定长的时间，并在预定时间过后，电流极限恢复到较低值，例如额定电流的1.1至1.5倍。在所述预定时间期间具有较高的最大电流可用，用于使下游连接的安全熔断器或下游连接的过电流保护装置可靠断路。一旦预定时间过后，仅稳定供应略高于额定电流的最大电流。在未在下游提供保护装置或者保护装置尚未断路的情况下，向下调节至略微提升的最大电流可防止电源装置热过载。尤其在故障情况下，虽然流经电流被提升，不过其并不足够高，不足以使所述预定时间足以使保护装置断路，此时可能发生保护装置尚未断路的情况。这导致不希望出现的操作状态，即，提升的电流继续供应给系统。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于：提供一种电源装置，其具有时钟控制的切换级，其中下游连接的过电流保护装置即使在过电流情况下(其中外部过电流保护装置在预定时间内未断路)也将断路。这一目的通过一种电源装置和一种用于限制电源装置的输出电流的方法而实现，其具有相应独立权利要求的特征。有利的实施方案和增强方案是从属权利要求的主题。在根据本专利技术的在背景介绍部分中所述类型的电源装置中，控制电路被构造为使得：输出电流在被限制到提升的最大电流时持续的时段取决于输出电流的电平。因此，流经以使下游连接的过电流保护装置断路的、提升的最大电流在预定的(因而可能过短)时段中不可用，而相反地，根据情况，在其持续时间取决于在特定过电流情况下流经的电流的电平的时段则是可用的。提升的最大电流优选地为电源装置的额定电流的5至10倍，常规最大电流约为额定电流的1.1至1.5倍。在电源装置的有利的实施方案中，所述时段越长，则在所述时段中所述输出电流与限定过电流情况的所述阈值之间的差别越小。例如，所述阈值可被设定至常规最大电流的值。在此实施方案中，不是很高的输出电流在故障情况下能够流经更长时间，直到电源装置从提升的最大电流向下调节至常规最大电流。结果形成的最大电流的时间特性有益于在电源装置下游连接的安全熔断器或者热或磁过电流保护装置的断路。在很高电流(例如对应于保护装置的额定电流的10倍)的情况下，与较低电流(例如对应于保护装置的额定电流的仅5倍)相比，使保护装置断路需要更短时间。由于电源装置的热负载在具有较低最大电流时比具有较高最大电流时更低，因而电源装置能够在没有电源装置热过载风险的情况下提供这种时间特性，而同时供应所述提升的最大电流。限流电路的时间特性也使得能够以高的起动电流驱动负载，如通常在发动机负载或电容性负载的情况中那样。与例如具有为额定电流电平的10倍的过电流的短路相比，发动机起动电流(例如约为电源装置的额定电流的2.5倍)于是能够被供应相应更长的时间。电源装置也可为直流/直流(DC/DC)变换器，或交流/直流(AC/DC)变换器例如切换模式电源装置。后者可被实施为连接到单相的或多相的电网，例如三相电网。输入电压的范围可为10至800伏特(V)，而额定电流的范围可从几安培至几十安培(A)。提升的最大电流可利用储能器(例如电容器)供应。不过，按照电流承载电容，电源装置也可被实现为使得：用于供应输出电流的电容在电源装置的输入端处直接提供。在电源装置的有利实施方案中，所述装置具有第一比较级，其用于将正比于所述输出电流的电压与第一基准值比较，其中所述第一基准值对应于当前最大电流的电平。该电流由此被限制至最大电流。电源装置优选地进一步具有积分电路，通过该积分电路，所述的正比于所述输出电流的电压滤波后被供应给第二比较级，所述第二比较级将滤波后的电压与对应于所述常规最大电流的第二基准值比较，其中所述第二比较级的输出以使其影响所述第一基准值的电平的方式耦合到所述第一比较级。因此一旦积分电路的积分元件已“充电”，则设定的最大电流从提升的最大值降低至常规最大值。所述积分实现了基于在故<本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电源装置，用于将输入电压(UE)转变为输出电压(UA)，包括：至少一个切换级(4)，其通过脉宽调制电路(9)以时钟控制的方式控制；其中，提供有控制电路(8)，其影响所述脉宽调制电路(9)以改变所述输出电压(UA)的电平；其中，提供有限流电路，其在阈值已被超过之后首先将所述电源装置的输出电流(IA)限制到提升的最大电流(I’max)持续一时段、然后限制到常规最大电流(Imax)，其特征在于，所述控制电路(8)被构造为使得：所述输出电流(IA)在被限制到所述提升的最大电流(I’max)时持续的所述时段取决于所述输出电流(IA)的电平。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.06 DE 102013113648.61.一种电源装置，用于将输入电压(UE)转变为输出电压(UA)，包括：至少一个切换级
(4)，其通过脉宽调制电路(9)以时钟控制的方式控制；其中，提供有控制电路(8)，其影响所
述脉宽调制电路(9)以改变所述输出电压(UA)的电平；其中，提供有限流电路，其在阈值已
被超过之后首先将所述电源装置的输出电流(IA)限制到提升的最大电流(I’max)持续一时
段、然后限制到常规最大电流(Imax)，其特征在于，所述控制电路(8)被构造为使得：所述输
出电流(IA)在被限制到所述提升的最大电流(I’max)时持续的所述时段取决于所述输出电
流(IA)的电平。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其中所述时段越长，则在所述时段期间所述输出电
流(IA)与所述阈值之间的差别越小。
3.根据权利要求1或2所述的电源装置，包括：第一比较级(83)，其用于将正比于所述输
出电流(IA)的电压与第一基准值比较，所述第一基准值对应于当前最大电流的电平。
4.根据权利要求2或3所述的电源装置，包括：积分电路(85)，通过该积分电路(85)，正
比于所述输出电流(IA)的电压滤波后被供应给第二比较级(84)，所述第二比较级(84)将所
述滤波后的电压与对应于所述常规最大电流(I’max)的第二基准值比较，其中所述第二比较
级(84)的输出以使其影响所述第一基准值的电平的方式耦合到所述第一比较级(83)。
5.根据权利要求4所述的电源装置，其中，所述积分电路(85)包括：在低通组件中的电
容器和至少一个充电和/或放电电阻器。
6.根据权利要求4所述的电源装置，其中，所述积分电路(85)包括：具有串联连接的二
极管的充电电阻器和具有串联连接的额外二极管的放电电阻器，其中，所述两个串联电路
相对于所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·斯科曼，M·巴斯坎普，
申请(专利权)人：威德米勒界面有限公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。