用于識別在脈寬調(diào)制驅(qū)動電路上的短路的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于識別在脈寬調(diào)制驅(qū)動電路上的短路的方法、用于識別在脈寬調(diào)制驅(qū)動電路上的短路的相應的裝置以及相應的計算機程序產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]為了控制在負載中的功率，經(jīng)常代替線性調(diào)節(jié)應用脈寬調(diào)制。由此在功率件中的少量損耗功率將被轉(zhuǎn)換，因為通過電流流動時間與間歇時間的比例來調(diào)節(jié)該功率。輸出驅(qū)動器僅僅在狀態(tài)“接通”與“關斷”之間切換。為了保護脈寬調(diào)制器由于外部短路引起的過載，識別該狀態(tài)是重要的。因為在脈寬調(diào)制(PWM)中兩個開關狀態(tài)能夠不僅相應于短路而且相應于正確的功能，所以通過簡單的電壓測量實施評估是困難的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在該背景下在此提出的方案提出了一種用于識別脈寬調(diào)制驅(qū)動電路上的短路的方法、還有一種用于識別在脈寬調(diào)制驅(qū)動電路上的短路的應用該方法的裝置，以及最后提出一種相應的計算機程序產(chǎn)品。有利的設計方案來自于優(yōu)選的實施例和以下說明。
[0004]在此提出一種用于識別在脈寬調(diào)制驅(qū)動電路上的短路的方法，其中所述脈寬調(diào)制驅(qū)動電路具有脈寬調(diào)制器和功率級裝置，其中所述功率級裝置通過使用由所述脈寬調(diào)制器提供的驅(qū)控信號來提供輸出信號，具有根據(jù)驅(qū)控信號的信號電平轉(zhuǎn)換和/或所述信號電平轉(zhuǎn)換的時刻來分析所述輸出信號的電壓值的步驟，并且其中還通過使用用于評估所述電壓值的預定的閾值實現(xiàn)所述分析步驟，以便識別短路。
[0005]能夠?qū)⒚}寬調(diào)制驅(qū)動電路理解為一種電路或功率電子裝置，其利用脈寬調(diào)制信號用于驅(qū)控電氣負載。在此能夠?qū)⒚}寬調(diào)制信號簡稱為PWM、PWM信號或驅(qū)控信號。借助于脈寬調(diào)制信號或PWM能夠無級地與占空比成正比地調(diào)節(jié)電壓的平均值。脈寬調(diào)制器能夠構(gòu)成為，提供脈寬調(diào)制信號作為驅(qū)控信號。有利地能夠無需超尺寸地設計功率級裝置，因為在短路情況下不必須補償損耗功率。如此該方法能夠有利地實現(xiàn)脈寬調(diào)制驅(qū)動電路并且特別是功率級裝置的經(jīng)濟有效的設計。
[0006]本發(fā)明基于，用于識別短路的監(jiān)控單元或裝置識別驅(qū)動級或脈寬調(diào)制驅(qū)動電路的當前狀態(tài)并且由此也識別在驅(qū)動器或功率級裝置上的期望的電壓值。如果測量值在一定時間間隔上與期望的值有偏差，那么能夠視短路的后果關斷驅(qū)動級或僅僅將相應的信息傳送到控制單元。通過該快速的識別能夠顯著更小地實施驅(qū)動級或功率級裝置，因為該驅(qū)動級或功率級裝置在短路情況下僅僅短時地過載并且如此能夠可針對名義上積累的損耗功率設計該驅(qū)動級或功率級裝置。
[0007]也有利的是，在分析步驟之前的獲取步驟中獲取輸出信號的電壓值。尤其地，能夠通過使用A/D轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)對所述電壓值的獲取。有利地能夠獲取輸出信號的電壓的離散值并且提供給分析步驟用于進一步處理。在此能夠以A/D轉(zhuǎn)換器成本有利地并且具有高精度地獲取輸出信號，以便在分析步驟中進一步處理。
[0008]也有利的是，在分析步驟之前的比較步驟中將所述輸出信號與預定的閾值比較，以便獲得比較信號。在所述分析步驟中能夠根據(jù)所述信號電平轉(zhuǎn)換來分析所述比較信號并且同時或替代地分析所述比較信號的值。比較信號能夠提供關于輸出信號是否大于或小于預定閾值的信息。比較信號能夠是二進制信息。比較信號能夠簡單地由微處理器處理。有利地能夠由此在分析步驟中直接對比較做出反應。有利地能夠由此改善處理速度。此外能夠成本有利地實現(xiàn)比較器。
[0009]此外能夠在分析步驟之前的確定步驟中通過使用所述電平轉(zhuǎn)換的信息來確定預定的閾值。信號電平轉(zhuǎn)換的信息包括關于驅(qū)控信號的上升沿的信息，并且同時或替代地包括關于驅(qū)控信號的下降沿的信息。此外能夠在分析步驟之前的確定步驟中通過使用關于電路拓撲的信息來確定預定的閾值。在分析步驟中或在比較步驟中，在上升沿的時刻的預定閾值能夠與在下降沿的時刻的預定閾值不同。如此能夠有利地在相應的時刻更好地識別或分析輸出信號中的特征。
[0010]在所述分析步驟中能夠通過使用關于電路拓撲的信息來分析所述電壓值。特別是能夠在此在作為高端驅(qū)動器的電路拓撲和同時或替代地作為低端驅(qū)動器的電路拓撲之間區(qū)分電壓值。在作為低端驅(qū)動器的電路拓撲中的預定的閾值能夠與作為高端驅(qū)動器的電路拓撲中的預定的閾值不同。在相同的驅(qū)動信號的情況下，輸出信號能夠根據(jù)電路拓撲而不同。這能夠在分析步驟中或在比較步驟中被考慮。
[0011]此外能夠在分析步驟中:
[0012]如果所述脈寬調(diào)制驅(qū)動電路的電路拓撲代表高端驅(qū)動器，在信號電平轉(zhuǎn)換緊接著所述PWM信號的低信號電平的情況下，將位于所述預定的閾值之上的電壓值識別為在高電位上的短路；并且同時或替代地
[0013]在信號電平轉(zhuǎn)換緊接著PWM信號的高信號電平的情況下，將位于所述預定的閾值之下的電壓值識別為短路到參考電位和/或接地；并且同時或替代地
[0014]如果所述電路拓撲代表低端驅(qū)動器，在信號電平轉(zhuǎn)換緊接著所述PWM信號的低信號電平的情況下，將位于所述預定的閾值之下的電壓值識別為短路到參考電位；并且同時或替代地
[0015]在信號電平轉(zhuǎn)換緊接著所述PWM信號的高信號電平的情況下，將位于所述預定的閾值之上的電壓值識別為在高電位上的短路。
[0016]在所述分析步驟之后的提供步驟中，如果在所述分析步驟中識別到短路，那么能夠提供故障信號。尤其地，能夠通過使用所述故障信號來驅(qū)控所述PWM調(diào)制器并且同時或替代地驅(qū)控所述功率級裝置。
[0017]如果脈寬調(diào)制驅(qū)動電路的電路拓撲代表高端驅(qū)動器，并且在分析步驟中，在信號電平轉(zhuǎn)換緊接著PWM信號的低信號電平的情況下，將位于所述預定的閾值之上的電壓值識別為在高電位上的短路，那么能夠在提供步驟中故障信號包括關于短路到高電位的信息。
[0018]如果脈寬調(diào)制驅(qū)動電路的電路拓撲代表高端驅(qū)動器，并且在分析步驟中，在信號電平轉(zhuǎn)換緊接著PWM信號的高信號電平的情況下，將位于所述預定的閾值之下的電壓值識別為短路到參考電位和/或接地，那么能夠在提供步驟中故障信號包括關于短路到參考電位和/或接地的信息并且引起功率級裝置或脈寬調(diào)制驅(qū)動電路的關斷。
[0019]如果脈寬調(diào)制驅(qū)動電路的電路拓撲代表底端驅(qū)動器，并且在分析步驟中，在信號電平轉(zhuǎn)換緊接著PWM信號的低信號電平的情況下，將位于所述預定的閾值之下的電壓值識別為短路到參考電位和/或接地，那么能夠在提供步驟中故障信號包括關于短路到參考電位和/或接地的信息。
[0020]如果脈寬調(diào)制驅(qū)動電路的電路拓撲代表低端驅(qū)動器，并且在分析步驟中，在信號電平轉(zhuǎn)換緊接著PWM信號的高信號電平的情況下，將位于所述預定的閾值之上的電壓值識別為短路到高電位，那么能夠在提供步驟中故障信號包括關于根據(jù)高電位的短路的信息并且引起功率級裝置或脈寬調(diào)制驅(qū)動電路的關斷。
[0021]在此提出的方案還實現(xiàn)了一種裝置，該裝置構(gòu)成為在相應的裝置中實施、驅(qū)動或?qū)崿F(xiàn)在此提出的方法的變型的步驟。而且通過本發(fā)明的裝置形式的實施變型能夠快速和有效地解決作為本發(fā)明的基礎的任務。
[0022]在此能夠?qū)⒀b置理解為一種電氣裝置，該電氣裝置處理傳感器信號并且根據(jù)此輸出控制和/或數(shù)據(jù)信號。該裝置能夠具有接口，該接口能夠以硬件方式和/或軟件方式構(gòu)成。在以硬件方式的構(gòu)成中接口能夠是例如所謂的系統(tǒng)專用集成電路的部分，該部分包含裝置的不同功能。然而也可能的是，接口是本身的集成電路或者至少部分由離散元件組成。在以軟件方式的構(gòu)成中接口能夠是軟件模塊，該軟件模塊例如除了其他軟件模塊之外也存在于微控制器上。
[0023]此外有利的是一種計算機程序產(chǎn)品或計算機程序，其具有程序代碼，該程序代碼能夠存儲在機器可讀的載體或存儲介質(zhì)如半導體存儲器、硬盤存儲器或光盤存儲器上并且用于實施、實現(xiàn)和/或驅(qū)控根據(jù)上述實施形式之一的方法的步驟，尤其當在計算機或裝置上執(zhí)行該程序產(chǎn)品或程序時。
【附圖說明】
[0024]以下根據(jù)附圖示例性地進一步闡明在此提出的方案。其中:
[0025]圖1示出了作為高端驅(qū)動器的具有按照本發(fā)明的一個實施例的用于識別短路的裝置的脈寬調(diào)制驅(qū)動電路的方框圖；
[0026]圖2示出了作為低端驅(qū)動器的具有按照本發(fā)明的一個實施例的用于識別短路的裝置的脈寬調(diào)制驅(qū)動電路的方框圖；
[0027]圖3a示出了按照本發(fā)明的一個實施例的脈寬調(diào)制驅(qū)動電路的驅(qū)控信號的信號曲線；
[0028]圖3b示出了按照本發(fā)明的一個實施例的作為高端驅(qū)動器的脈寬調(diào)制驅(qū)動電路的輸出信號的信號曲線；
[0029]圖3c示出了按照本發(fā)明的一個實施例的作為低端驅(qū)動器的脈寬調(diào)制驅(qū)動電路的輸出信號的信號曲線；
[0030]圖4示出了按照本發(fā)明的一個實施例的用于識別在脈寬調(diào)制驅(qū)動電路上的短路的方法的流程圖；以及
[0031]圖5示出了按照本發(fā)明