一种可逆式电子断路器终端的制作方法

本实用新型涉及一种可逆式电子断路器终端。

背景技术：

由现有技术已知用于切换以及保护直流电网的电子过载电流-保护开关。例如已经知道用于切换并保护直流电网（DC电网）中的负载的电子保护开关。这些保护开关通常具有测量装置、调节装置、控制装置以及切换装置，所述切换装置是基于一种功率晶体管。

在过去，N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管被证明作为低电压直流电网内的切换装置非常有效。这些保护开关能够在故障（例如短路）情况下切断电流或者将电流限制到一个不危险的值。

这些保护开关例如也由本申请人例如在CB E1 24DC...，EC-E1...的产品名称下进行销售。

但直流电压保护开关通常对于回流的电流仅仅具有非常有限的保护，因为由于N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管技术的原因只有从源极上向外流的电流能够被切换或者说调节。因此在回流电流的情况下，就不存在任何保护，这并不能令人满意。

此外，由上述内容还得出这种缺陷，即：安装要依赖电流方向，由此可能又在安装时经常引起故障。

由现有技术还已知用于切换以及保护交流电网的电子过载电流-保护开关。

由EP申请文案EP 0 197 658 A2或EP申请文案EP 0 398 026 A2已知这样的例子，其同样基于金属氧化物半导体场效应晶体管技术。

但电路非常复杂，并且有部分需要辅助电压，因而成本也非常可观。此外，复杂的电路也容易出现故障。

技术实现要素：

本实用新型的目的是，提供一种加以改进的且成本有利的可逆式电子断路器终端，其避免了现有技术中的一个或多个缺陷。

上述目的的解决方案是：一种可逆式电子断路器终端，具有：

电流测量装置（1a）：测量所要控制的电源和负载电路（8a，8b）电流；

调节装置（1b）：基于测量的电源和负载电路（8a，8b）电流来控制电源和负载电路（8a，8b）；

切换装置（3）：受控于所述调节装置（1b）来调节或切换所述电源和负载电路（8a，8b）的电流；

所述切换装置（3）是基于MOS-FET技术，并且能够双向切换所述电源和负载电路（8a，8b），其中，所述切换装置具有至少两个相连接的MOS-FET晶体管，两个MOS-FET晶体管的源极相连。

进一步，所述切换装置（3）通过一个驱动电路（4）来控制。

进一步，所述驱动电路（4）是MOS-FET驱动电路。

进一步，所述切换装置（3）连接有短路识别装置（2），所述短路识别装置可以直接或间接控制所述切换装置（3），使得所述电源和负载电路（8a，8b）的电流能够被调节或者切断。

进一步，所述终端还设置有一个信号发送装置（6），所述信号发送装置用于发送所述切换装置（3）的运行状态。

进一步，所述电流测量装置和/或调节装置和/或所述切换装置的电源来自所述负载电路。

进一步，所述负载电路是直流电路。

进一步，所述负载电路是交流电路。

进一步，所述信号发送装置（6）是无线信号发送装置。

本实用新型可逆式电子断路器终端被这样设置，使得能够不依赖于电流方向对负载电流进行监测并且根据需要加以限制或者切断。由此提供了一种成本有利且更加可靠的解决方案，该解决方案在有回流的DC应用中、还是在AC应用中都提供了可靠的保护。

附图说明

下面参照附图借助优选的实施方式进一步阐述本实用新型。

其中：

图1为一种根据本实用新型的可逆式电子断路器终端根据不同实施方式在第一种配置下的框图；以及

图2为所述根据本实用新型的可逆式电子断路器终端根据不同实施方式在第二种配置下的框图。

其中：

电流测量装置 1a

调节装置 1b

短路识别装置 2

切换装置 3

驱动电路 4

信号传输装置 6

手动操控 7

电源 8a

负载电路8b。

具体实施方式

图1和2分别示出了一种可逆式电子保护断路器终端根据不同实施方式在两种配置下的框图。下面要参照附图，其中，相同的参考符号表示相同的元件，因此，在一幅附图中已经被予以说明的元件不需要再次赘述。

如图1和2所示，一种可逆式电子断路器终端，具有电流测量装置1a：用于测量所要控制的负载电路中的电流。所述负载电路是通过负载8b构成。

其中，在不限制普遍性的情况下，可使用各种形式的电流测量，例如通过测量电阻（如附图中所标示的那样）或磁场-感应器测量电压降，等等。

此外，可逆式电子断路器终端还具有调节装置1b，以便基于测量的电源和负载电路8a、8b内所测得的电流，控制电源和负载电路8a、8b中的电流量。这种调节装置直接或间接通过MOS-FET-驱动电路4控制切换装置3。

因此，可逆式电子断路器终端的切换装置3通过所述调节装置1b来调节或切换所述电源和负载电路8a、8b内的电流。

其中，调节可被理解为是普遍的情况，以便限制电流量，或者甚至限制到0电流，也就是说切断。就这点而言，调节的定义也可包含开关。

所述的可逆式电子断路器终端的切换装置3是基于MOS-FET技术，并且能够双向地切换所述电源和负载电路8a、8b内的电流，也就是说，无论电流向着负载的方向流动，还是向反向流动，其中，所述切换装置为此具有至少两个相连接导通的（P型和N型）MOS-FET晶体管，两个晶体管源极端处于同一个接通电位上。

其中，在图1和2中，所述两个可逆式断路器终端分别构造相同，差异仅在于外部布线的方式。

也就是说，在图1中，输出端Out+和所述负载8b位于所述电流测量装置1a的一侧上，而输入端IN+连同所述电源8a则位于所述切换装置3的一侧上。反之，在图2中，输入端IN+连同所述电源8a位于所述电流测量装置1a的一侧上，而输出端Out+和所述负载8b则位于所述切换装置3的一侧上。

也就是说，现借助唯一一个根据本发明的装置，就可不依赖于安装并且由此也不依赖于电流方向而相对于所述负载为之前流过以及回流的电流提供保护，其中，所述装置本身并不复杂且成本有利，具有至少两个相连接导通的MOS-FET晶体管，其每个源极端处于同一个接通电位上。

有利的是，在本发明的实施方式中可规定，所述切换装置3借助一种MOS-FET激励级4来控制。由此，所述电路内的设计投入可被最小化，因为不需要任何技术过渡。此外，由此可实现一种集成式的构型，因为无论是所述MOS-FET激励级4，还是所述切换装置3，均能够借助相同的技术（MOS-FET金属氧化物半导体场效应晶体管）来制造。

更进一步有利的是，在本发明的实施方式中可规定，所述切换装置3连接有不依赖于所述电源和负载电路8a、8b内的电流方向的短路识别装置2，所述短路识别装置适用于直接或间接地这样来控制所述切换装置3，使得所述负载电路8a、8b内的电流能够被加以调节或者切断。例如可使得部分电流通过所述切换装置3由所述短路识别装置2分出支路，并且通过一种（桥式）整流器进行整流，接着与一个参比值例如借助一种运算放大器或一种施米特触发器进行对比。如果这样所测得的电流超出了所预先调节的值，那么，电流可要么被限制至这样的程度，使得其留在容许的范围内，要么电流被切断。

为了监测（要么现场，要么远程）的目的，另外可规定，另外设置一种（远程）信号发送装置6，所述信号发送装置还可以是无线信号发送装置，在对所述切换装置3进行控制时用信号通知这种运行状态。例如可控制信号灯和/或远程信号触点，其中，在这里，不仅可实现正常运行信号化的方案，也可实现故障功能信号化的方案。当然也可将所述信号装置用于其他切换目的。

另外非常有利的是，所述电流测量装置和/或所述调节装置和/或所述切换装置能够被供以来自所述负载电路的能量，从而为了所述可逆式电子断路器终端的运行不需要任何辅助电压，由此降低了布线投入，进而也降低了安装时的成本。

在不限制普遍性的条件下，根据本发明的可逆式电子断路器终端可被应用于这样的电路中，在这些电路中，所述负载电路是一种直流电路或一种交流电路。为此，可很容易地设置例如一种（桥式）整流装置，其由可能存在的交流电压制造直流电压。由此降低了设计和库存的成本，同时降低错误安装的可能。

非常有利的是，根据本发明的可逆式电子断路器终端是基于半导体构成的，由此避免了可机械式移动的、切换电路的交换触点。机械式的交换触点要经受磨损，因而容易发生故障。

另外，当然如附图中所示，可很容易设置一种手动操控7，借助所述手动操控，能够（间接）接通或切断所述切换装置。

根据本发明的可逆式电子断路器终端尤其是容许在出现短路或超载时切换和调节负载电路（源极->逆式电子断路器终端->负载）内的电流，以便保护所述负载电路，这是通过切换电流通量或者将电流通量被限制至对于该负载电路并不危险的值的方式进行的。根据本发明的可逆式电子断路器终端尤其是对于电流方向可以改变的低电压水平上的应用非常有利。

其中，根据本发明的可逆式电子断路器终端被这样设置，使得能够不依赖于电流方向对负载电流进行监测并且根据需要加以限制或者切断。

这是由此实现的，即：所述切换装置3装有两个相连接导通的功率-MOSFET，其中，所述两个MOSFET-源极端子构成了同一个点。

内部的测量和控制电子线路被这样设置，使得所述（DC-直流电源-）电流能够不依赖于通流方向被进行测量和调节。此外，所述短路识别装置2被这样设置，使得不依赖于电流方向识别短路并且切断所述负载电路。由此也避免了所述MOSFET-切换装置3的过载。内部的电子线路可被供以（被向下转换和/或整流的）来自所述负载电路的电压，其中，该电压的基准电位可等于所述负载电路的基准电位。

根据本发明的可逆式电子断路器终端优选被设置为用于低电压，也就是说≤120v的直流电压或者≤50v的交流电压。

根据本发明的可逆式电子断路器终端可有利地被设置为用于串联接线系统，从而其能够被集成进现有的串联接线系统、就像例如由本申请人所销售的那种穿通接线PT...QUATTRO内，其中，在这里非常有利的是，所述负载电路的端子IN+/OUT+可分别（在一个平面内）与桥轴（Brueckenschacht）、例如借助本申请人的跳插线FBS...-5相连接。也就是说，根据本发明的可逆式电子断路器终端可具有用于安装在支承导轨、尤其是一种顶帽式导轨上的安装装置。另外，根据本发明的可逆式电子断路器终端可以串联接线系统的常见网格尺寸提供，例如宽度6.2mm、宽度5.2mm，或者更小，或者更大。

此外，如果所述可逆式电子断路器终端的两个端子IN+/OUT+分别与桥轴（左侧和右侧）相连接，所述可逆式电子断路器终端就能够实现一种特殊的机电结构。其中的特殊之处在于，现所述两个桥轴在所述断路器终端内交互地引导单独的电位（未被保护的IN+和得到保护的OUT+）。这就使得无论是所述未被保护的IN+，还是得到保护的OUT+，都能够分布在本申请人的串联接线柱的中间桥轴上，由此，分布和条理化非常易于场的应用并且由此避免了故障。

借助根据本发明的可逆式电子断路器终端，现可例如被用于电流方向可变换的直流电压-应用中。此外，从使用者的角度，IN+和OUT+线路可任意更换，而无须根据本发明的可逆式电子断路器终端旋转。另外，无论是所述未被保护的IN+电位，还是得到保护的OUT+电位，都可彼此相邻地分布在本申请人的已经非常广泛的串联接线柱上。

结果，由此提供了一种成本有利且更加可靠的解决方案，该解决方案在有回流的DC应用中、还是在AC应用中都提供了可靠的保护。