用于监控雷电保护组件的监控电路制造技术

一种用于监控雷电保护组件的监控电路，包括：发生组件，其被布置成：生成大于所述雷电保护组件的极限电压的测试电压，并将所述测试电压施加到所述雷电保护组件的端子上，将跨所述雷电保护组件的端子的所得电压与所述极限电压进行比较，以及当所得电压大于所述极限电压时检测到所述雷电保护组件的故障；伺服控制组件，其被布置成对跨所述雷电保护组件的端子的所得电压进行伺服控制，以确保所得电压不超过预定最大电压阈值，所述伺服控制组件包括：第一晶体管，监控电阻，以及驱动组件，所述驱动组件被布置成生成用于控制所述第一晶体管的控制电压并跨所述监控电阻器的端子来采集监控电压，脉宽调制信号发生器被编程在所述驱动组件中以生成所述控制电压。件中以生成所述控制电压。件中以生成所述控制电压。

【技术实现步骤摘要】
用于监控雷电保护组件的监控电路
[0001]本申请是国际申请日为2018年12月12日、国际申请号为PCT/EP2018/084512、中国国家申请号为201880081435.X、专利技术名称为“开关电路”的专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及用于将负载的冷点切换到电接地的开关电路的领域，该负载具有连接到供电网络的热点。

技术介绍

[0003]某些计算装置，特别是在航空领域，利用被称为离散开关输出(DSO)的功能。DSO功能使得可能通过计算装置的离散输出来将负载的冷点切换到电接地，该负载具有连接到供电网络的热点。
[0004]负载包括要被供电的设备，例如电磁阀。供电网络提供供电电压，例如等于28伏的直流(DC)电压(VDC)。
[0005]因此，计算装置包括开关电路，该开关电路连接至离散输出并且被布置成选择性地起作用以引起离散输出开路或者连接至电接地。
[0006]DSO功能通常与用于限制提供给负载的供电电流的限制器功能相关联。限制器功能由限制器电路执行，该限制器电路确保供电电流不超过预定义电流阈值。
[0007]图1示出了包括开关电路2和限制器电路3的现有技术计算装置1。
[0008]开关电路2包括在金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)型的晶体管4和控制晶体管4的驱动组件5。限制器电路3包括测量电阻器或“分流器”6，该测量电阻器6具有在其两端建立测量电压的端子，该测量电压与由供电网络7提供给负载8的供电电流Ia成比例。
[0009]该第一解决方案的主要缺点在于，预定义电流阈值高度取决于执行电流限制的晶体管9，特别是取决于晶体管9的特性的温度变化。因此，通常以大约
±
50％的精度来确定预定义电流阈值，这在某些应用中可能是不利的。
[0010]参照图2，已经提出了通过使用“电流镜”类型的电路11来提高电流限制的精度的建议。所获得的精度于是达到
±
25％的量级。该第二解决方案需要使用位于同一封装中的两个成对的晶体管12。所使用的组件因此是较不常规的，并且可能被荒废。第二解决方案的设计和制造也是相对较复杂的。
[0011]专利技术目的
[0012]本专利技术的目的是监控雷电保护组件，而不损坏计算装置的组件。

技术实现思路

[0013]为了达成这一目的，提供了一种用于监控雷电保护组件的监控电路，包括：
[0014]发生组件，其被布置成：
[0015]生成大于雷电保护组件的极限电压的测试电压，并将该测试电压施加到雷电保护组件的端子上，
[0016]将跨雷电保护组件的端子的所得电压与极限电压进行比较，
[0017]以及当所得电压大于极限电压时检测到雷电保护组件的故障；
[0018]伺服控制组件，其被布置成对跨雷电保护组件的端子的所得电压进行伺服控制，以确保所得电压不超过预定最大电压阈值，该伺服控制组件包括：
[0019]第一晶体管，
[0020]监控电阻，
[0021]以及驱动组件，该驱动组件被布置成生成用于控制第一晶体管的控制电压并跨监控电阻器的端子来采集监控电压，脉宽调制信号发生器被编程在该驱动组件中以生成所述控制电压。
[0022]该监控电路允许检测雷电保护组件的故障，并确保在测试期间，跨雷电保护组件的端子的所得电压不会太大，并且它不会损坏计算装置的组件。
[0023]在阅读了下面的对本专利技术的特定、非限制性实施例的描述之后，本专利技术的其他特征及优点将变得显而易见。
附图说明
[0024]参考附图，其中：
[0025]图1示出了现有技术解决方案中的开关电路和限制器电路；
[0026]图2示出了第二现有技术解决方案中的开关电路和限制器电路；
[0027]图3示出了本专利技术的第一实施例中的开关电路；
[0028]图4示出了本专利技术的第一实施例的与执行各种监控功能的监控电路相关联的开关电路；
[0029]图5示出了本专利技术的第二实施例中的开关电路；
[0030]图6示出了第一脉宽调制(PWM)信号发生器；
[0031]图7示出了用于监控雷电保护组件(或“避雷器”)的监控电路；
[0032]图8示出了第二PWN信号发生器；以及
[0033]图9包括示出用于监控雷电保护组件的监控电路的操作的三个图。
具体实施方式
[0034]参照图3，本说明书开始于本专利技术的第一实施例中的开关电路20的原理。
[0035]开关电路20位于包含在飞行器的机载系统中的计算装置中。
[0036]开关电路20执行通常由两个不同电路执行的两个功能，如上所述。
[0037]第一功能是切换功能。开关电路20用于将负载22的冷点切换至电接地21，该负载具有连接到供电网络的热点。
[0038]在该示例中，双端子组件的术语“热点”被用来意指处于较高电势的端子，而术语“冷点”被用来意指处于较低电势的端子。
[0039]第二功能是电流限制器功能。开关电路确保流经负载22的供电电流Ia不超过预定义电流阈值。
[0040]在该示例中，负载22被符号化为电阻器。供电网络以DC供电电压Va向负载22供应供电电流Ia。
[0041]开关电路20包括连接在负载22的冷点与电接地21之间的晶体管23。在该示例中，晶体管23是mosfet型的功率晶体管。
[0042]开关电路20还包括被称为“分流器”的测量电阻器24。分流器24连接在晶体管23与电接地21之间。分流器24具有连接到晶体管23的源极的热点。分流器24的端子上的电压是与供电电流Ia成比例的测量电压Vmes。
[0043]开关电路20还包括既用于控制晶体管23，又用于限制供电电流Ia的驱动组件。在该示例中，驱动组件是运算放大器26。
[0044]运算放大器26的反相输入连接到分流器24的热点。
[0045]控制电压V
H
被施加到运算放大器26的同相输入。
[0046]控制电压V
H
形成用于将负载22的冷点连接到电接地或者将该冷点与电接地断开的信号。
[0047]运算放大器26的输出经由电阻器27和电容器28来连接到晶体管23的栅极。
[0048]晶体管23的驱动电压V
P
在运算放大器26的输出处生成。
[0049]开关电路20以三种操作模式操作。
[0050]第一操作模式在负载22将不被供电时使用。在此情况下，运算放大器26在其同相输入处接收负控制电压V
H
。负控制电压V
H
是断开信号。
[0051]运算放大器26作为比较器操作。
[0052]因为无论晶体管23的状态如何，连接到分流器24的热点的反相输入都不可能为负，所以运算放大器26被置于负饱和状态。
[0053]因此，运算放大器26的输出处的驱动电压V
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于监控雷电保护组件的监控电路，包括：发生组件，其被布置成：生成大于所述雷电保护组件的极限电压的测试电压，并将所述测试电压施加到所述雷电保护组件的端子上，将跨所述雷电保护组件的端子的所得电压与所述极限电压进行比较，以及当所得电压大于所述极限电压时检测到所述雷电保护组件的故障；伺服控制组件，其被布置成对跨所述雷电保护组件的端子的所得电压进行伺服控制，以确保所得电压不超过预定最大电压阈值，所述伺服控制组件包括：第一晶体管，监控电阻，以及驱动组件，所述驱动组件被布置成生成用于控制所述第一晶体管的控制电压并跨所述监控电阻器的端子来采集监控电压，脉宽调制信号发生器被编程在所述驱动组件中以生成所述控制电压。2.根据权利要求1所述的监控电路，其特征在于，所述脉宽调制信号发生器...

【专利技术属性】
技术研发人员：O，
申请(专利权)人：赛峰电子与防务公司，
类型：发明
国别省市：