HK1180115B - Circuit, method and system for overload protection - Google Patents

Claims (13)

1. Elektrische Schaltung für Überlastungsschutz zwischen einer Stromversorgung und einer Last, die Schaltung umfassend

   - ein ansteuerbares Schaltelement (Q), das zwischen dem Stromversorgungsausgang (-V_VERSORGUNG) und dem Lasteingang (-V_LAST) in Reihe geschaltet ist,

   - einen Sensor (38) zum direkten oder indirekten Messen von Strom des Schaltelements;

   - Steuerungs- bzw. Regelungsmittel (35) zum Ansteuern des Schaltelements auf Grundlage des gemessenen Stroms,

   - eine mit dem Schaltelement in Reihe geschaltete Spule (L), und

   - ein spannungsabhängiges Element (Z) mit einer Begrenzungsspannung, das parallel zum Schaltelement geschaltet ist, wobei

   - die Steuerungs- bzw. Regelungsmittel (35) angepasst sind, um das Schaltelement (Q) AUSzuschalten, wenn der gemessene Strom höher als ein bestimmter Triggerschwellenwert ist, und

   - während des AUS-Zustands des Schaltelements eingerichtet wird, dass Strom der Spule (L) durch das spannungsabhängige Element (Z) fließt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- bzw. Regelungsmittel gespeicherte Daten beinhalten, welche Stromhöhenwerte und entsprechende Werte von Abschaltschwellenzeitdauern umfassen, und die Steuerungs- bzw. Regelungsmittel angepasst sind, um die Zeit zu überwachen, während der jede Stromhöhe innerhalb eines vorgegeben Zeitfensters überschritten wird, und um mögliches Überschreiten der Abschaltschwellenzeitdauern zu überwachen.
2. Überlastungsschutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- bzw. Regelungsmittel angepasst sind, um das Schaltelement EINzuschalten, nachdem eine Verzögerungszeit abgelaufen ist nach dem AUSschalten des Schaltelements aufgrund des Überschreitens des Triggerschwellenwerts.
3. Überlastungsschutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das spannungsabhängige Element (Z) ein Metalloxidvaristor ist.
4. Überlastungsschutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (Q) zumindest einen Leistungshalbleiter umfasst.
5. Überlastungsschutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel (35) einen programmierbaren Mikrocontroller umfasst.
6. Überlastungsschutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- bzw. Regelungsmittel angepasst sind, um das Schaltelement AUSzuschalten, falls die Abschaltschwellenzeitdauer überschritten wird.
7. Überlastungsschutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- bzw. Regelungsmittel (35) eine Schnittstelle aufweisen zur Übertragung von Triggerdaten, Abschaltdaten und/oder Programmdaten zur Speicherung in den Steuerungs- bzw. Regelungsmitteln und/oder zur Fernsteuerung der Schaltung und/oder zur Überwachung von Parametern der Schaltung.
8. Verfahren zur Bereitstellung von Überlastungsschutz für eine Stromversorgung, wobei

   - Strom aus einer Stromversorgung zu einer Last durch ein ansteuerbares Schaltelement (Q) geführt wird,

   - der Strom des Schaltelements gemessen wird (42), und das Schaltelement auf Grundlage des gemessenen Stroms angesteuert wird,

   - der Versorgungsstrom weiterhin durch eine Spule (L) geführt wird, die mit dem Schaltelement in Reihe geschaltet ist,

   - ein Triggerschwellenwert in Steuerungs- bzw. Regelungsmitteln (35) gespeichert ist,

   - der gemessene Strom des Schaltelements mit dem Triggerschwellenwert verglichen wird,

   - wenn der Stromwert den Schwellenwert überschreitet (43), das Schaltelement AUSgeschaltet wird (44),

   - nach dem AUSschalten des Schaltelements Laststrom durch ein spannungsabhängiges Element (Z) mit einer Begrenzungsspannung geführt wird, welches spannungsabhängige Element parallel zum Schaltelement geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass Stromhöhenwerte und entsprechende Werte von Abschaltschwellenzeitdauern gespeichert sind, und die Zeit des Überschreitens jeder Stromhöhe überwacht wird, und mögliches Überschreiten der Abschaltschwellenzeitdauer innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters erfasst wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement EINgeschaltet wird, nachdem eine Verzögerungszeit abgelaufen ist (45) nach dem AUSschalten des Schaltelements aufgrund des Überschreitens des Triggerschwellenwerts (44).
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement AUSgeschaltet wird, falls die Abschaltschwellenzeitdauer innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters überschritten wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellendaten, Abschaltdaten und/oder Programmdaten an die Steuerungs- bzw. Regelungsmittel übertragen werden.
12. System zur Versorgung einer oder mehrerer Lasten mit elektrischem Strom, wobei das System eine oder mehrere Stromversorgungen mit Stromausgängen, die den Stromeingängen der Last(en) Strom zuführen, und eine oder mehrere Überlastungsschutzschaltungen aufweist, die zwischen mehrere der Stromversorgungsausgänge und der Lasteingänge geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Überlastungsschutzschaltungen eine Schaltung nach Anspruch 1 ist.
13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das System mehrere Überlastungsschutzschaltungen umfasst, und die Überlastungsschutzschaltungen individuelle Triggerschwellendaten und/oder Abschaltschwellendaten auf Grundlage der Erfordernisse individueller Stromversorgungsausgänge und Lasteingänge aufweisen.