管理包含熱防護(hù)設(shè)備的電子電路的方法及相應(yīng)的電子電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及管理包含熱防護(hù)設(shè)備的電子電路的方法及相應(yīng)的電子電路。該方法意在管理包括熱防護(hù)設(shè)備(12)的電子電路(2)，該熱防護(hù)設(shè)備(12)當(dāng)所測溫度超過預(yù)定的閾值時，中斷電子電路的運行。該方法包括對電子電路運行中斷進(jìn)行計數(shù)，以及當(dāng)所計數(shù)的中斷的次數(shù)達(dá)到預(yù)定值時并且沒有發(fā)生重置時中斷電子電路的運行。相應(yīng)的電路包括：計數(shù)器(16)，計數(shù)器與熱防護(hù)設(shè)備之間的鏈接裝置，使得計數(shù)器能夠指示由熱防護(hù)設(shè)備引起的運行中斷的次數(shù)，以及用于重置計數(shù)器的裝置。
【專利說明】管理包含熱防護(hù)設(shè)備的電子電路的方法及相應(yīng)的電子電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種管理具有熱防護(hù)設(shè)備的電子電路的方法以及相應(yīng)的電子電路。
[0002]本發(fā)明涉及的電子電路例如是電源電路，在該電源電路中流過相對強的電流，尤其是用于控制電動機的電路。然而，本發(fā)明還可以涉及其它電路。

【背景技術(shù)】
[0003]過熱對電子電路來說是一種風(fēng)險，大多數(shù)的電子電路包括熱防護(hù)設(shè)備，用來防止過高溫度帶來的損害。當(dāng)達(dá)到第一預(yù)定溫度時，當(dāng)然，該第一溫度低于冒著損壞相應(yīng)電路的風(fēng)險的運行溫度，該電路被切換以使得其輸出處于所謂的“高阻抗”狀態(tài)，也稱為“第三狀態(tài)”。這種狀態(tài)可以比作開路，這是由于當(dāng)該輸出連接至低阻抗部件時，該部件不會對其有影響。在這種狀態(tài)下，不再存在在電路中流動的任何電流，并且因此能夠降低電路的溫度。
[0004]當(dāng)電路的溫度降到低于對應(yīng)于第二溫度的預(yù)定閾值時，該第二溫度低于前述第一溫度，停用熱防護(hù)并且隨后將電路切換至正常運行。
[0005]如果已經(jīng)導(dǎo)致熱防護(hù)過程啟動的溫度升高是由于故障產(chǎn)生的，當(dāng)電路再次運行時，如果故障沒有消除，則該故障將會在電路中再次產(chǎn)生溫度升高。因此，這將反復(fù)導(dǎo)致重啟所述電路之后的系列運打中斷。
[0006]這些反復(fù)的切斷和啟動對電子電路來說是有害的。尤其是，它們導(dǎo)致了所述電子電路的加速退化，并且因此降低了電路的可靠性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]于是，本發(fā)明的目的是提供一種管理方法和裝置，用于防止電子電路的過度切斷和重啟，以便防止其過早的退化。優(yōu)選地，所使用的裝置將不會大幅增加電子電路的成本。
[0008]為此，本發(fā)明提出一種管理包括熱防護(hù)設(shè)備的電子電路的方法，當(dāng)所測的溫度超出預(yù)定閾值時，該熱防護(hù)設(shè)備中斷電路的運行。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，該方法包括以下步驟:
[0010].對由熱防護(hù)設(shè)備引起的電路運行中斷進(jìn)行計數(shù)；
[0011].當(dāng)對由熱防護(hù)設(shè)備引起的電路運行中斷的計數(shù)次數(shù)達(dá)到預(yù)定值時并且沒有發(fā)生重置時，中斷電路的運行。
[0012]通過執(zhí)行該方法，限制中斷的次數(shù)并且防止此類中斷連續(xù)循環(huán)產(chǎn)生因此是可行的。選擇中斷的最大次數(shù)作為異常運行的表示。
[0013]在根據(jù)本發(fā)明的方法中，例如，由熱防護(hù)設(shè)備引起的電路運行中斷通過在由熱防護(hù)設(shè)備引起的每次運行中斷時對寄存器加一來計數(shù)。
[0014]當(dāng)電子電路受電時，發(fā)生重置是可行的。
[0015]本發(fā)明還涉及一種電子電路，該電子電路具有熱防護(hù)設(shè)備，并且具有當(dāng)達(dá)到預(yù)定溫度時中斷電路的運行的裝置。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，該電子電路進(jìn)一步包括:
[0017]?計數(shù)器，
[0018].計數(shù)器與熱防護(hù)設(shè)備之間的鏈接(link)裝置，使得計數(shù)器能夠指示由熱防護(hù)設(shè)備引起的運行中斷的次數(shù)，
[0019].用于當(dāng)所計數(shù)的中斷的次數(shù)達(dá)到預(yù)定值時并且當(dāng)計數(shù)器尚未被重置時中斷電子電路的運行的裝置，以及
[0020].用于重置計數(shù)器的裝置。
[0021]當(dāng)微控制器管理和/或控制根據(jù)本發(fā)明的電子電路時，該電路有益地包括用于鏈接微控制器的接口。
[0022]例如，根據(jù)本發(fā)明的電子電路是用于控制電動機的電路。
[0023]例如，根據(jù)本發(fā)明的電子電路能夠包括具有四個驅(qū)動晶體管的H橋。在該可替代的實施例中，電子電路有益地包括至少一個靠近晶體管布置的溫度傳感器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]本發(fā)明的細(xì)節(jié)和有益效果將從下面參考附圖的說明中更加清晰地顯現(xiàn)，其中單張附圖圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的電子電路的實施例。

【具體實施方式】
[0025]單張附圖圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的電子電路2和與該電子電路2相關(guān)聯(lián)的控制與管理設(shè)備。例如，采用計算機、或微控制器4的形式的控制與管理設(shè)備，經(jīng)由鏈路6鏈接至該電路。例如，這是所謂的SPI (串行外設(shè)接口)鏈路，即，同步串行數(shù)據(jù)總線，其在鏈接的部件之間建立主從關(guān)系。在該實例中，微控制器4是主，并且將數(shù)據(jù)(指令)發(fā)送至電子電路2。
[0026]在該實例中，假定電子電路2是用于控制電動機8的電路。如圖所示，這種控制電路可以是合并了 H橋于是以常規(guī)方式包括四個晶體管的電路，在該實例中，四個晶體管被稱為HS1、HS2、LS1和LS2。這些晶體管通常被不對稱地驅(qū)動。因此，HSl和LS2將導(dǎo)通，以沿一種旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)電動機8,而HS2和LSl將導(dǎo)通，以沿相反的方向旋轉(zhuǎn)電動機8。H橋的操作和優(yōu)勢對于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的，并且因此在該實例中沒有進(jìn)行更加詳細(xì)地描述。還應(yīng)當(dāng)注意，盡管本發(fā)明特別適于包括H橋的用于控制電動機的電路，但其應(yīng)用并不限于這一種電路，甚至也不限于電動機控制電路。
[0027]采用電池10對電子電路2供電，并且電子電路2還鏈接至地電位GND。在圖中，該H橋具有兩個稱為OUTl和0UT2的輸出。如在該單張附圖中所展示的，電動機8的端子連接至輸出OUTl和0UT2。
[0028]如本來就已知的，電子電路2還包括用于防止電子電路2達(dá)到過高溫度的防護(hù)設(shè)備12。該防護(hù)設(shè)備12通過接口 14和鏈路6鏈接至微控制器4。當(dāng)檢測到過高的溫度時，設(shè)備12中斷電動機8的運行，如在下文中所闡述的。相應(yīng)的信息也被發(fā)送至微控制器4。
[0029]假定晶體管HS1、HS2、LS1或LS2當(dāng)中的至少一個被提供有溫度傳感器(未示出)，該傳感器直接布置在相應(yīng)的晶體管上，或優(yōu)選地布置在其緊接的附近。對于監(jiān)測的目的來說，每個晶體管均具有其自身的溫度傳感器是有益的。在可替代的實施例中，為了降低該設(shè)備的成本，可以設(shè)想到四個晶體管繞中心溫度傳感器來分組。每一個溫度傳感器均連接至防護(hù)設(shè)備12。通過舉例的方式，對于防護(hù)設(shè)備12的一種可行的運行模式在下文中快速地進(jìn)行描述。
[0030]當(dāng)在大于參考持續(xù)時間tl的持續(xù)時間內(nèi)在溫度傳感器處檢測到高于預(yù)定值Tl的溫度時，防護(hù)設(shè)備12將輸出OUTl和0UT2置于高阻抗?fàn)顟B(tài)。為此，四個晶體管HS1、HS2、LS1和LS2阻塞并且不會傳導(dǎo)任何電流。
[0031]當(dāng)在溫度傳感器處所測的溫度在至少等于t2的持續(xù)時間內(nèi)沒有降低返回至低于值T2( < Tl)時，輸出OUTl和0UT2保持高阻抗?fàn)顟B(tài)。相反，當(dāng)所測的溫度在至少等于t2的持續(xù)時間內(nèi)保持低于T2時，防護(hù)設(shè)備12重啟電動機8。
[0032]如果在電池10和輸出(例如0UT1)之間存在短路(例如，該短路不是完全短路)，當(dāng)晶體管LSl導(dǎo)通時，這隨后引起電子電路2中的電流的強度大幅增加，并且因此，由焦耳效應(yīng)引起溫度的升高。防護(hù)設(shè)備12將檢測到溫度的升高，并且觸發(fā)電子電路2的輸出OUTl和0UT2的高阻抗?fàn)顟B(tài)。因為不再有任何電流在其中流動，其溫度于是將逐漸降低，直至其在所有的溫度傳感器處在大于t2的持續(xù)時間內(nèi)小于T2。設(shè)備12于是停止保護(hù)，這導(dǎo)致電動器8被重啟。然而，當(dāng)電池10與輸出OUTl之間的短路沒有消除時，在晶體管LSl再次導(dǎo)通之后，防護(hù)設(shè)備12將引起運行中斷。
[0033]于是，這引起了反復(fù)的中斷。
[0034]為了防止該類反復(fù)的中斷，本發(fā)明提出為電子電路2提供計數(shù)器16。后者有益地并入到電子電路2中，然而，也可作為在所述電路之外的一個部件。在說明書余下的部分中，假定計數(shù)器16被合并入H橋。該計數(shù)器16于是首先鏈接至防護(hù)設(shè)備12，并且其次鏈接至接口 14，以便能夠與微控制器4通信。
[0035]計數(shù)器16的目的在于對防護(hù)設(shè)備12觸發(fā)中斷的次數(shù)進(jìn)行計數(shù)。例如，可以假定計數(shù)器16管理位于計數(shù)器的寄存器中并且于是對應(yīng)于O與63之間的變量的6位代碼。例如，該代碼被初始化為值000000(對應(yīng)于O)并且每次由防護(hù)設(shè)備12觸發(fā)中斷時相應(yīng)的寄存器加一。相應(yīng)值可由微控制器4通過鏈路6 (例如SPI鏈路)來訪問。
[0036]當(dāng)在計數(shù)器16內(nèi)部遞增的寄存器的代碼達(dá)到預(yù)定值Nmax時，例如，其可以是63，但也可以是小于63的值，電子電路2的輸出OUTl和0UT2被置于高阻抗?fàn)顟B(tài)，直到然后滿足特定的條件。例如，此外，可以設(shè)想電子電路2處的溫度再次在至少等于t2的持續(xù)時間內(nèi)降到低于T2，并且執(zhí)行外部動作。如果這兩個條件都滿足，計數(shù)器16于是被重置。
[0037]例如，外部的動作是將電壓施加至電子電路2的動作?？商娲鼗蛲瑫r地，能夠提供DI (DI代表數(shù)字輸入)引腳以重置計數(shù)器16。例如，該DI引腳能夠呈低狀態(tài)(等于O)或高狀態(tài)(等于I)。因此，可以設(shè)想，如果在電路的溫度(即，所有溫度傳感器處的溫度)在至少持續(xù)時間t2內(nèi)小于T2之前，DI引腳從其低狀態(tài)轉(zhuǎn)移到其高狀態(tài)，那么計數(shù)器16的寄存器沒有被重置。相反，如果在電路的溫度(即，所有溫度傳感器處所測的溫度)在至少持續(xù)時間t2內(nèi)小于T2之后，DI引腳從其低狀態(tài)轉(zhuǎn)移到其高狀態(tài)，那么計數(shù)器16的寄存器被重置。
[0038]因此，有效限制由防護(hù)設(shè)備12激活的電子電路2的熱防護(hù)的次數(shù)是可行的。
[0039]提出的解決方案容易實現(xiàn)并且不會導(dǎo)致實質(zhì)上的額外的成本，因為使用的計數(shù)器是廉價的。其它的元件，尤其是SPI鏈路，常用于電子電路，尤其是汽車用電子設(shè)備領(lǐng)域。
[0040]可以注意到，上述的功能能眵輕易地得到抑制。這能夠簡單地例如通過將容許的最大切斷值(上文稱之為Nmax)編程為由計數(shù)器16管理的寄存器的初始化值(即O)來實現(xiàn)。寄存器于是如上所述的那樣遞增，但即使其達(dá)到最大可能值(在上文中對于6位代碼來說是63)，熱防護(hù)功能在不受限制的情況下持續(xù)“正常”起作用。在這種情況下，符號值O已經(jīng)編碼，實際上，無限地，即無限制的切斷次數(shù)。
[0041]本發(fā)明既不限于上述的方法和其替代物，也不限于單張附圖中描述和展示的設(shè)備，而是涉及所有建議的和所屬領(lǐng)域技術(shù)人員能夠觸及的范圍之內(nèi)的替代物。
[0042]例如，計數(shù)器可以具有多于6位。
[0043]還可以設(shè)想的是，初始化計數(shù)器發(fā)生在檢測到電子電路的穩(wěn)定重啟之后，S卩，在小于固定的持續(xù)時間t3的一段時間之前沒有后續(xù)中斷的情況下，所述電路的重啟。
【權(quán)利要求】
1.一種管理電子電路(2)的方法，該電子電路(2)包含熱防護(hù)設(shè)備(12)，當(dāng)所測的溫度超過預(yù)定的閾值時該熱防護(hù)設(shè)備(12)中斷電子電路(2)的運行，其特征在于，該方法包括以下步驟: ?對由熱防護(hù)設(shè)備(12)引起的電子電路(2)運行中斷進(jìn)行計數(shù)， ?當(dāng)由熱防護(hù)設(shè)備(12)引起的電子電路(2)運行中斷的計數(shù)次數(shù)達(dá)到預(yù)定值時并且沒有發(fā)生重置時，中斷電子電路(2)的運行。
2.如權(quán)利要求1所述的管理方法，其特征在于，由熱防護(hù)設(shè)備(12)引起的電子電路(2)運行中斷通過每次中斷時對寄存器加一來計數(shù)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的管理方法，其特征在于，當(dāng)電子電路(2)受電時，發(fā)生重置。
4.一種電子電路(2)，具有熱防護(hù)設(shè)備(12)和用于當(dāng)達(dá)到預(yù)定溫度時中斷電子電路(2)的運行的裝置，其特征在于，該電子電路進(jìn)一步包括: ?計數(shù)器(16)， ?計數(shù)器(16)與熱防護(hù)設(shè)備(12)之間的鏈接裝置，使得計數(shù)器(16)能夠指示由熱防護(hù)設(shè)備(12)引起的運行中斷的次數(shù)， ?用于當(dāng)所計數(shù)的中斷的次數(shù)達(dá)到預(yù)定值時并且計數(shù)器(16)尚未重置時中斷電子電路⑵的運行的裝置，以及 ?用于重置計數(shù)器(16)的裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的電子電路，其特征在于，該電子電路包括用于與微控制器(4)鏈接(6)的接口(14)。
6.如權(quán)利要求4或5中的一項所述的電子電路，其特征在于，該電子電路是用于控制電動機⑶的電路。
7.如權(quán)利要求4至6中的任一項所述的電子電路，其特征在于，該電子電路包括具有四個驅(qū)動晶體管的H橋。
8.如權(quán)利要求7所述的電子電路，其特征在于，該電子電路包括靠近晶體管布置的至少一個溫度傳感器。
【文檔編號】H02H5/04GK104167714SQ201410249720
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月16日
【發(fā)明者】A·帕斯夸萊托, J-M·坎坦 申請人:法國大陸汽車公司, 大陸汽車有限公司