【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
专利技术涉及一种玻璃板装置、一种用于控制玻璃板装置的方法以及一种具有玻璃板装置的机动车辆。
技术介绍
1、可切换或智能玻璃(例如lc、pdlc或spd)是薄膜，当施加交流(ac)电压时，所述玻璃的光学特性可能会从透明变为不透明，反之亦然。例如，此类薄膜用于建筑物或机动车辆中的玻璃板(例如以玻璃顶的形式),其中,客户需要或期望透明(即半透明)和不透明(即不透光)状态。
2、根据技术的不同，可切换玻璃通常采用20v-ac至180v-ac之间的正弦电压进行控制。其他交流电压曲线也是可能的。如果仅需要“开启”(例如不透明)和“关闭”(例如透明)状态，则可以使用具有相应变压比的变压器来连接到240v-ac网络。
3、如果交流电压是由直流(dc)电压产生的，例如在机动车辆中就是这种情况，则需要逆变器。这可以使用以下电路等来实现：
4、-桥式电路(全桥)
5、-d类放大器或
6、-模拟放大器
7、可以容易地实施全桥形式的桥式电路。然而，所述全桥形式的桥式电路所提供的矩形电压曲线的缺点是：所述矩形电压曲线会在电缆和箔中产生高频emc干扰。为了避免这种情况，例如需要相应大的lc滤波器。此外，相对较高电压的数字开关会对现有pcb产生emc干扰。这可能使得屏蔽所需的金属壳体成为必要。
8、d类放大器例如用于音频放大器中。这是由脉宽调制信号控制的数字半桥。然而，这里也会出现高频emc干扰。因此，通常需要lc滤波器和可能的金属壳体来进行屏蔽，这使得整体设计成本高昂且复杂。
9、例如在de 10 2016 214 292 a1中描述了借助于模拟放大器的控制。使用模拟放大器进行控制不会产生任何高频emc干扰。然而，这种类型的控制与相对较高的功率损耗相关。因此这里需要大量的冷却。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术的目的在于提供一种玻璃板装置以及一种用于控制玻璃板装置的方法，在所述玻璃板装置中不会出现emc干扰，并能减少功率损耗。
2、关于所述玻璃板装置，根据本专利技术，所述目的通过包括权利要求1的特征的玻璃板装置来解决。关于所述方法，根据本专利技术，所述目的通过包括权利要求7的特征的用于控制玻璃板装置的方法来解决。
3、有利的实施例、进一步的发展和变型是从属权利要求的主题。关于玻璃板装置所述的优点和优选实施例类似地也适用于所述方法，反之亦然。
4、具体地，关于所述玻璃板装置的目的是通过具有可切换玻璃板和用于使用控制电压控制所述可切换玻璃板的控制单元的玻璃板装置来解决的。所述控制电压由第一交流电压信号和第二交流电压信号组成，第一交流电压信号相对于第二交流电压信号电移相180°。
5、此外，所述控制单元具有：用于放大第一交流电压信号的第一模拟放大器，其具有两个第一功率晶体管；以及用于放大第二交流电压信号的第二模拟放大器，其具有两个第二功率晶体管。功率晶体管可以例如被设计为mosfet或者可替代地被设计为双极晶体管。两个模拟放大器各自的一个功率晶体管共同形成上电压电路。换句话说，上电压电路由第一模拟放大器的两个功率晶体管之一和第二模拟放大器的两个功率晶体管之一形成。类似地，两个模拟放大器的其他功率晶体管共同形成下电压电路。
6、可切换玻璃板进一步连接在第一模拟放大器的输出端与第二模拟放大器的输出端之间。因此，可以省去负电源电压。
7、通过使用模拟放大器，可以避免前序部分中提到的emc干扰。因此，可以使用划算的塑料壳体，因为可以省去用于屏蔽的成本高昂的金属壳体。此外，不需要另外的滤波器部件，这同样带来了成本和设计上的优势。
8、控制单元还具有第一电压调节器，其被配置成向上电压电路施加可变电源电压。因此，可以相应地降低正弦控制信号的峰值之间的区域中的电源电压。借助于以这种方式优化的电源电压，与传统的模拟放大器电路相比，上电压电路中的功率损耗可以减少例如约30％。如果下面指定了与功率损耗的节省/减少相关的百分比数据，则这些数据总是相关于与具有正弦输出电压的传统的模拟放大器电路的比较。
9、根据一个替代性实施例，控制单元具有放电单元，其连接在第一模拟放大器的输出端与第二模拟放大器的输出端之间。因此，可以用一半的控制电压对可切换玻璃板进行放电，与已知的传统的模拟放大器电路相比，这将功率损耗减少了大约50％。例如，双极晶体管或mosfet可用于实施放电电路。可以在市场上获得这种类型的开关元件的各种各样的变型和配置，使得放电单元可以首先以简单的装置实施，其次可以根据玻璃板装置的功率参数进行优化适配。
10、借助于所描述的配置，与已知的模拟放大器电路相比，功率损耗可以减少高达65％。在使用具体示例对附图进行描述的上下文中再次解释了通过上述配置实现的功率损耗的最小化。具体地，当使用mosfet作为模拟放大器时并且当巧妙地生成交流电压信号的信号波形时，可以省去用于放电电路的附加的部件，这也对玻璃板装置的结构产生了有利的影响。
11、在一个改进方式中，控制单元还具有第二电压调节器，其被配置成向下电压电路施加可变电源电压。与向上电压电路施加可变电源电压类似，下电压电路也由可变电压电源供电。因此，可以实现进一步减少约15％的功率损耗。
12、在一个实施例中，第二电压调节器具有开关、二极管和比较器。因为，特别是在机动车辆的情况下，所提供的电压通常约为12-13v，因此可以借助于上述部件容易地实施第二电压调节器，使得结果是：“下供电电压”(即下电压电路的电源电压)在接地电压与车辆电压之间来回切换。所述控制借助于比较器来实现。此外，在运行期间，当第二电压调节器的功率晶体管打开时，电流流回车辆电池。因此，可以附加地减少总功率。
13、借助于上述配置，可以以很少的花费单独节省大约7％的功率损耗(基于没有任何优化的功率损耗)。最大节省约为70％(基于没有任何优化的功率损耗)。
14、借助于进一步减少的功率损耗，利用该实施例确保了对可切换玻璃板的控制即使在高达105℃的温度值下也能无错误地工作。这种“耐温性”在将可切换玻璃板用作机动车中的车顶时特别重要，因为这样的温度值(特别是在夏季)可能会出现在机动车辆部件中。在一个实施例中，第一模拟放大器的功率晶体管和第二模拟放大器的功率晶体管形成为双极晶体管或mosfet。这种配置的优点在于：这种类型的组件有各种变型，因此模拟放大器可以容易且优化地调整或构建以满足相应的要求。
15、在一个实施例中，第一交流电压信号和第二交流电压信号的电压值均在40v至80v的范围内。这使得控制信号的峰峰值相应地为80v至160v。这样的电压值已被证明是有利的并且足以控制已知的可切换玻璃板。第一和第二交流电压信号可以由逆变器产生，因为机动车辆中的当前(车载)电压通常是直流电压。
16、具体地，针对所述方法的目的通过一种用于控制连接在第一模拟放大器的输出端与第二模拟放大器的输出端之间的可切换玻璃板的方法来解本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种玻璃板装置(2)，包括：
2.根据权利要求1所述的玻璃板装置(2)，
3.根据权利要求1或2所述的玻璃板装置(2)，
4.根据权利要求3所述的玻璃板装置(2)，
5.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃板装置(2)，
6.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃板装置(2)，
7.一种用于控制连接在第一模拟放大器(8)的输出端(OUT)与第二模拟放大器(10)的输出端(COM)之间的可切换玻璃板(2)的方法，两个模拟放大器(8、10)各自的一个功率晶体管(T1、T3)共同形成上电压电路(12)，而两个模拟放大器(8、10)各自的其他功率晶体管(T2、T4)共同形成下电压电路(14)，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
11.一种机动车辆，其特征在于，所述机动车辆具有根据权利要求1至6中任一项所述的玻璃板装置(2)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种玻璃板装置(2)，包括：
2.根据权利要求1所述的玻璃板装置(2)，
3.根据权利要求1或2所述的玻璃板装置(2)，
4.根据权利要求3所述的玻璃板装置(2)，
5.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃板装置(2)，
6.根据前述权利要求中任一项所述的玻璃板装置(2)，
7.一种用于控制连接在第一模拟放大器(8)的输出端(out)与第二模拟放大器(10)的输出端(com)之间的可切换玻璃板(2)的方法，两个模拟...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·施陶德，R·霍伊瑟曼，
申请(专利权)人：韦巴斯托股份公司，
类型：发明
国别省市：
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