用于控制电感式负载的电路装置制造方法及图纸

用于控制电感式负载的电路装置。介绍一种用于操控能够与负载接头（INJ_HS）连接的电感式负载（IL）的电路装置，具有：第一MOS场效应晶体管（T1），其连接在用于第一供给电压源（VSQ1）的高电势的第一接头（UV）与所述负载接头（INJ_HS）之间；由自由振荡二极管（FD）和第二MOS场效应晶体管（T2）构成的串联电路，其连接在所述负载接头（INJ_HS）与用于所述第一供给电压源（VSQ1）的低电势的第二接头（GND）之间，其中，所述自由振荡二极管（FD）以其阴极与所述负载接头（INJ_HS）连接，其中，在所述第一MOS场效应晶体管（T1）的漏极接头和栅极接头之间连接着由至少一个沿截止方向极化的第一齐纳二极管（ZD1）和沿导通方向极化的第一二极管（D1）构成的串联电路，其中，第一控制信号接头（SA1）与所述第二MOS场效应晶体管（T2）的栅极接头连接，且通过与电路（UND）与所述第一MOS场效应晶体管（T1）的栅极接头连接。

A Circuit Device for Controlling Inductive Load

A circuit device for controlling inductive loads. A circuit device for manipulating inductant load (IL) that can be connected with load connector (INJ_HS) is introduced. It has: a first MOS field effect transistor (T1), which is connected between a high potential first connector (UV) for the first supply voltage source (VSQ1) and the load connector (INJ_HS); a free oscillating diode (FD) and a second MOS field effect transistor (T2). ) A series circuit consisting of a load connector (INJ_HS) connected with a low potential second connector (GND) for the first supply voltage source (VSQ1), wherein the free oscillating diode (FD) is connected with its cathode and the load connector (INJ_HS), where the drain connector and the gate connector of the first MOSFET (T1) are connected. A series circuit consisting of at least one first Zener diode (ZD1) polarized along the cut-off direction and a first diode (D1) polarized along the conduction direction is connected, in which the first control signal connector (SA1) is connected with the gate connector of the second MOSFET (T2) and the gate connector of the circuit (UND) and the first MOSFET (T1) is connected. Connect.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制电感式负载的电路装置
本专利技术涉及一种用于操控能够与负载接头连接的负载的电路装置，其具有第一MOS场效应晶体管并且具有自由振荡二极管，该第一MOS场效应晶体管连接在用于第一供给电压源的高电势的第一接头与所述负载接头之间，该自由振荡二极管连接在所述负载接头与用于第一供给电压源的低电势的第二接头之间，其中，自由振荡二极管以其阴极与所述负载接头连接。
技术介绍
这种电路装置由DE102014219048A1已知。待操控的电感式负载可以是任何种类的磁性操纵的致动器比如燃料喷射阀，或者是如在机动车中广泛使用的那样的马达。如DE102014219048A1的图4中所示，这种电路装置的运行通常如下：MOS场效应晶体管由通过对于控制电路的操控来闭合，该控制电路可以例如实现为微处理器，由此电感式负载通过由MOS场效应晶体管实现的开关从供给电压源被通电。在此，电流上升至第一预先给定的阈值，然后场效应晶体管又断开，并且蓄存在电感式负载中的磁能通过感应的流经自由振荡二极管的电流而减小，直至电流达到第二较小的阈值，然后场效应晶体管又闭合。这一点周期性地持续，从而通过该脉动式的运行而在电感式负载中产生平均的电流，并且通过由此得到的保持电流把待操控的磁性致动器保持在所希望的位置中，例如燃料喷射阀保持打开。如果随后场效应晶体管未导通，电感式负载中的磁场就借助流经自由振荡二极管的电流而几乎完全减小。根据DE102014219048A1的电路装置虽然相对简单地仅构造有少量构件，并且仅仅具有用于电感式负载的接头，但蓄存在电感式负载中的磁能只有通过流经自由振荡二极管-其具有小的导通电压-的电流才能随后减小，从而此点会并非所愿地长久持续。通过根据DE102007006179A1的扩展方案可以避免该问题。在那里，在图3中，电感式负载的未与负载接头连接的接头通过另一MOS场效应晶体管与基准电势连接，并且还通过另一沿导通方向极化的二极管与用于第一供给电压源的高电势的第一接头连接。此外，负载接头通过沿截止方向极化的二极管以及第三MOS场效应晶体管与用于第二供给电压源的高电势的接头连接，其中，该第二供给电压源的电压比第一供给电压源的电压低了2到3倍。如果用于操控电感式负载的这种电路装置按照DE102007006179A1的图5运行，则首先通过第一和第二MOS场效应晶体管的闭合使得电流从第一供给电压源流经电感式负载，其中，该电流由于第一供给电压源的高电压而相对快速地上升，直至该电流达到第一阈值。然后第一MOS场效应晶体管闭合，随后，蓄存在电感式负载中的磁场通过流经第一二极管以及第二MOS场效应晶体管的电流而开始减小，直至电流达到第二较低的阈值，但随后，现在接通第三MOS场效应晶体管，并且因而仅仅还将第二供给电压源的明显较小的电压施加到电感式负载上。电流现在又开始上升，直至它又达到第一阈值，然后第三MOS场效应晶体管又切断。该做法现在又周期性地持续，直到要完全切断电感式负载，这不仅通过第三而且通过第二MOS场效应晶体管的断开来进行，而后现在，蓄存在电感式负载中的磁能通过经由第一和第二二极管回到第一供给电压源的电流而减小，其中，由于第一供给电压源的电压值明显较高，电流减小明显更快地进行，如在DE102007006179A1的图5中的电流的斜度上也可看出。但该优点是通过如下方式换取的：在电路装置中存在明显更多的构造元件，并且此外，通常必须在机动车中借助相应的导线与含有电路装置的控制器连接的电感式负载，现在必须通过两根这种导线予以连接，这意味着相应地较高的代价。但希望避免电缆束中的附加的导线，并避免必须引导大电流的功率开关元件。
技术实现思路
本专利技术的目的因此是，提出一种用于操控电感式负载的电路装置，其仅利用接至电感式负载的接头便足矣，并且此外需要较少的功率开关元件，却能够快速地减小蓄存在电感式负载中的磁场。该目的通过根据权利要求1的电路装置得以实现，有利的改进在从属权利要求中给出。该目的通过一种所述类型的电路装置得以实现，其中，在第一MOS场效应晶体管的漏极接头和栅极接头之间连接着由至少一个沿截止方向极化的齐纳二极管和沿导通方向极化的二极管构成的串联电路，并且其中，控制信号接头与第二MOS场效应晶体管的栅极接头连接，且通过与电路与第一MOS场效应晶体管的栅极接头连接。通过该措施，由于在脉动式保持阶段期间接通的第二MOS场效应晶体管，自由振荡二极管为了电感式负载的去磁化而用作电流通路（Strompfad），而在切断过程中可以将第二MOS场效应晶体管断开，从而电流减小通过第一MOS场效应晶体管进行，由于在电感式负载中因切断过程而感应的电压，该电流减小产生流经第一齐纳二极管和第一MOS场效应晶体管的米勒电容的电流通路，该电流减小在该高电压下又使得第一MOS场效应晶体管导通，从而电感式负载中的磁场能够快速地减小。在根据本专利技术的电路装置的一种有利的改进中，第二MOS场效应晶体管具有第一负载线路接头和第二负载线路接头以及栅极接头，第二负载线路接头与用于第一供给电压源的低电势的第二接头连接，其中，在第一负载线路接头和栅极接头之间连接着第三MOS场效应晶体管的负载线路，其中，第一控制信号接头通过逆变器电路与其栅极接头连接。第二和第三MOS场效应晶体管的这种有利的连接导致，当第二MOS场效应晶体管截止时，第三MOS场效应晶体管导通，从而第二MOS场效应晶体管的截止很快地进行，并且由此很快地产生经由第一MOS场效应晶体管的导通的线路，从而可以使得蓄存在电感式负载中的磁场快速地减小。在根据本专利技术的电路装置的一种有利的构造中，第二和第三MOS场效应晶体管被构造成n-MOS场效应晶体管，其分别具有衬底二极管并且经过连接，从而这些衬底二极管相对于自由振荡二极管以相反的极性连接。由此防止，若n-MOS场效应晶体管按通常的方式连接，则由于衬底二极管和自由振荡二极管的相同极性而产生导通的线路。在根据本专利技术的电路装置的一种改进中，第一控制信号接头通过第一和第二驱动电路与第二或第三MOS场效应晶体管的栅极接头连接。由此可以采用逻辑电平来操控两个MOS场效应晶体管，并且尽管如此，可以为这些功率晶体管提供所必要的电压。在根据本专利技术的电路装置的一种有利的构造中，第三MOS场效应晶体管的栅极接头通过第一电阻与用于供给电压源的低电势的第二接头连接以便其接地，并通过第二电阻与第二驱动电路的输出端连接以便限制电流。在所述电路装置的另一有利的设计中，第二驱动电路的输出端通过沿截止方向极化的第二二极管与用于第一供给电压源的低电势的第二接头连接。这用作对在第二驱动电路的输出端上的负电压的防护。同样为了防护负电压，第三MOS场效应晶体管的栅极接头通过沿截止方向极化的齐纳二极管与第二MOS场效应晶体管的第一负载接头连接。附图说明下面借助实施例参照附图详述本专利技术。在此：图1为根据本专利技术的电路装置的方框图；图2示出MOS场效应晶体管，其漏极接头通过至少一个沿截止方向极化的齐纳二极管与其栅极接头连接；图3为扩展的根据本专利技术的电路装置的方框图；并且图4示出在电感式执行器的操控过程中电流和电压曲线。具体实施方式在图1的方框图中，第一供给电压源VSQ1的第一接头UV与功率开关元件1的第一负载接头连接，该功率开关元件根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于操控能够与负载接头（INJ_HS）连接的电感式负载（IL）的电路装置，所述电路装置具有第一MOS场效应晶体管（T1）和串联电路，所述第一MOS场效应晶体管连接在用于第一供给电压源（VSQ1）的高电势的第一接头（UV）与所述负载接头（INJ_HS）之间，所述串联电路由自由振荡二极管（FD）和第二MOS场效应晶体管（T2）构成，所述串联电路连接在所述负载接头（INJ_HS）与用于所述第一供给电压源（VSQ1）的低电势的第二接头（GND）之间，其中，所述自由振荡二极管（FD）以其阴极与所述负载接头（INJ_HS）连接，其中，在所述第一MOS场效应晶体管（T1）的漏极接头和栅极接头之间连接着串联电路，所述串联电路由至少一个沿截止方向极化的第一齐纳二极管（ZD1）和沿导通方向极化的第一二极管（D1）构成，其中，第一控制信号接头（SA1）与所述第二MOS场效应晶体管（T2）的栅极接头连接，且通过与电路（UND）与所述第一MOS场效应晶体管（T1）的栅极接头连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.19 DE 102016213200.8;2016.07.18 EP 16465511.一种用于操控能够与负载接头（INJ_HS）连接的电感式负载（IL）的电路装置，所述电路装置具有第一MOS场效应晶体管（T1）和串联电路，所述第一MOS场效应晶体管连接在用于第一供给电压源（VSQ1）的高电势的第一接头（UV）与所述负载接头（INJ_HS）之间，所述串联电路由自由振荡二极管（FD）和第二MOS场效应晶体管（T2）构成，所述串联电路连接在所述负载接头（INJ_HS）与用于所述第一供给电压源（VSQ1）的低电势的第二接头（GND）之间，其中，所述自由振荡二极管（FD）以其阴极与所述负载接头（INJ_HS）连接，其中，在所述第一MOS场效应晶体管（T1）的漏极接头和栅极接头之间连接着串联电路，所述串联电路由至少一个沿截止方向极化的第一齐纳二极管（ZD1）和沿导通方向极化的第一二极管（D1）构成，其中，第一控制信号接头（SA1）与所述第二MOS场效应晶体管（T2）的栅极接头连接，且通过与电路（UND）与所述第一MOS场效应晶体管（T1）的栅极接头连接。2.按权利要求1所述的电路装置，其特征在于，所述第二MOS场效应晶体管（T2）具有第一负载线路接头和第二负载线路接头以及栅极接头，所述第二负载线路接头与用于所述第一供给电压源（...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z克索卡，O卢卡，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE