本實用新型涉及一種可逆式電子斷路器終端。

背景技術(shù)：

由現(xiàn)有技術(shù)已知用于切換以及保護(hù)直流電網(wǎng)的電子過載電流-保護(hù)開關(guān)。例如已經(jīng)知道用于切換并保護(hù)直流電網(wǎng)（DC電網(wǎng)）中的負(fù)載的電子保護(hù)開關(guān)。這些保護(hù)開關(guān)通常具有測量裝置、調(diào)節(jié)裝置、控制裝置以及切換裝置，所述切換裝置是基于一種功率晶體管。

在過去，N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管被證明作為低電壓直流電網(wǎng)內(nèi)的切換裝置非常有效。這些保護(hù)開關(guān)能夠在故障（例如短路）情況下切斷電流或者將電流限制到一個不危險的值。

這些保護(hù)開關(guān)例如也由本申請人例如在CB E1 24DC...，EC-E1...的產(chǎn)品名稱下進(jìn)行銷售。

但直流電壓保護(hù)開關(guān)通常對于回流的電流僅僅具有非常有限的保護(hù)，因為由于N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管技術(shù)的原因只有從源極上向外流的電流能夠被切換或者說調(diào)節(jié)。因此在回流電流的情況下，就不存在任何保護(hù)，這并不能令人滿意。

此外，由上述內(nèi)容還得出這種缺陷，即：安裝要依賴電流方向，由此可能又在安裝時經(jīng)常引起故障。

由現(xiàn)有技術(shù)還已知用于切換以及保護(hù)交流電網(wǎng)的電子過載電流-保護(hù)開關(guān)。

由EP申請文案EP 0 197 658 A2或EP申請文案EP 0 398 026 A2已知這樣的例子，其同樣基于金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管技術(shù)。

但電路非常復(fù)雜，并且有部分需要輔助電壓，因而成本也非?？捎^。此外，復(fù)雜的電路也容易出現(xiàn)故障。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是，提供一種加以改進(jìn)的且成本有利的可逆式電子斷路器終端，其避免了現(xiàn)有技術(shù)中的一個或多個缺陷。

上述目的的解決方案是：一種可逆式電子斷路器終端，具有：

電流測量裝置（1a）：測量所要控制的電源和負(fù)載電路（8a，8b）電流；

調(diào)節(jié)裝置（1b）：基于測量的電源和負(fù)載電路（8a，8b）電流來控制電源和負(fù)載電路（8a，8b）；

切換裝置（3）：受控于所述調(diào)節(jié)裝置（1b）來調(diào)節(jié)或切換所述電源和負(fù)載電路（8a，8b）的電流；

所述切換裝置（3）是基于MOS-FET技術(shù)，并且能夠雙向切換所述電源和負(fù)載電路（8a，8b），其中，所述切換裝置具有至少兩個相連接的MOS-FET晶體管，兩個MOS-FET晶體管的源極相連。

進(jìn)一步，所述切換裝置（3）通過一個驅(qū)動電路（4）來控制。

進(jìn)一步，所述驅(qū)動電路（4）是MOS-FET驅(qū)動電路。

進(jìn)一步，所述切換裝置（3）連接有短路識別裝置（2），所述短路識別裝置可以直接或間接控制所述切換裝置（3），使得所述電源和負(fù)載電路（8a，8b）的電流能夠被調(diào)節(jié)或者切斷。

進(jìn)一步，所述終端還設(shè)置有一個信號發(fā)送裝置（6），所述信號發(fā)送裝置用于發(fā)送所述切換裝置（3）的運行狀態(tài)。

進(jìn)一步，所述電流測量裝置和/或調(diào)節(jié)裝置和/或所述切換裝置的電源來自所述負(fù)載電路。

進(jìn)一步，所述負(fù)載電路是直流電路。

進(jìn)一步，所述負(fù)載電路是交流電路。

進(jìn)一步，所述信號發(fā)送裝置（6）是無線信號發(fā)送裝置。

本實用新型可逆式電子斷路器終端被這樣設(shè)置，使得能夠不依賴于電流方向?qū)ω?fù)載電流進(jìn)行監(jiān)測并且根據(jù)需要加以限制或者切斷。由此提供了一種成本有利且更加可靠的解決方案，該解決方案在有回流的DC應(yīng)用中、還是在AC應(yīng)用中都提供了可靠的保護(hù)。

附圖說明

下面參照附圖借助優(yōu)選的實施方式進(jìn)一步闡述本實用新型。

其中：

圖1為一種根據(jù)本實用新型的可逆式電子斷路器終端根據(jù)不同實施方式在第一種配置下的框圖；以及

圖2為所述根據(jù)本實用新型的可逆式電子斷路器終端根據(jù)不同實施方式在第二種配置下的框圖。

其中：

電流測量裝置 1a

調(diào)節(jié)裝置 1b

短路識別裝置 2

切換裝置 3

驅(qū)動電路 4

信號傳輸裝置 6

手動操控 7

電源 8a

負(fù)載電路8b。

具體實施方式

圖1和2分別示出了一種可逆式電子保護(hù)斷路器終端根據(jù)不同實施方式在兩種配置下的框圖。下面要參照附圖，其中，相同的參考符號表示相同的元件，因此，在一幅附圖中已經(jīng)被予以說明的元件不需要再次贅述。

如圖1和2所示，一種可逆式電子斷路器終端，具有電流測量裝置1a：用于測量所要控制的負(fù)載電路中的電流。所述負(fù)載電路是通過負(fù)載8b構(gòu)成。

其中，在不限制普遍性的情況下，可使用各種形式的電流測量，例如通過測量電阻（如附圖中所標(biāo)示的那樣）或磁場-感應(yīng)器測量電壓降，等等。

此外，可逆式電子斷路器終端還具有調(diào)節(jié)裝置1b，以便基于測量的電源和負(fù)載電路8a、8b內(nèi)所測得的電流，控制電源和負(fù)載電路8a、8b中的電流量。這種調(diào)節(jié)裝置直接或間接通過MOS-FET-驅(qū)動電路4控制切換裝置3。

因此，可逆式電子斷路器終端的切換裝置3通過所述調(diào)節(jié)裝置1b來調(diào)節(jié)或切換所述電源和負(fù)載電路8a、8b內(nèi)的電流。

其中，調(diào)節(jié)可被理解為是普遍的情況，以便限制電流量，或者甚至限制到0電流，也就是說切斷。就這點而言，調(diào)節(jié)的定義也可包含開關(guān)。

所述的可逆式電子斷路器終端的切換裝置3是基于MOS-FET技術(shù)，并且能夠雙向地切換所述電源和負(fù)載電路8a、8b內(nèi)的電流，也就是說，無論電流向著負(fù)載的方向流動，還是向反向流動，其中，所述切換裝置為此具有至少兩個相連接導(dǎo)通的（P型和N型）MOS-FET晶體管，兩個晶體管源極端處于同一個接通電位上。

其中，在圖1和2中，所述兩個可逆式斷路器終端分別構(gòu)造相同，差異僅在于外部布線的方式。

也就是說，在圖1中，輸出端Out+和所述負(fù)載8b位于所述電流測量裝置1a的一側(cè)上，而輸入端IN+連同所述電源8a則位于所述切換裝置3的一側(cè)上。反之，在圖2中，輸入端IN+連同所述電源8a位于所述電流測量裝置1a的一側(cè)上，而輸出端Out+和所述負(fù)載8b則位于所述切換裝置3的一側(cè)上。

也就是說，現(xiàn)借助唯一一個根據(jù)本發(fā)明的裝置，就可不依賴于安裝并且由此也不依賴于電流方向而相對于所述負(fù)載為之前流過以及回流的電流提供保護(hù)，其中，所述裝置本身并不復(fù)雜且成本有利，具有至少兩個相連接導(dǎo)通的MOS-FET晶體管，其每個源極端處于同一個接通電位上。

有利的是，在本發(fā)明的實施方式中可規(guī)定，所述切換裝置3借助一種MOS-FET激勵級4來控制。由此，所述電路內(nèi)的設(shè)計投入可被最小化，因為不需要任何技術(shù)過渡。此外，由此可實現(xiàn)一種集成式的構(gòu)型，因為無論是所述MOS-FET激勵級4，還是所述切換裝置3，均能夠借助相同的技術(shù)（MOS-FET金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）來制造。

更進(jìn)一步有利的是，在本發(fā)明的實施方式中可規(guī)定，所述切換裝置3連接有不依賴于所述電源和負(fù)載電路8a、8b內(nèi)的電流方向的短路識別裝置2，所述短路識別裝置適用于直接或間接地這樣來控制所述切換裝置3，使得所述負(fù)載電路8a、8b內(nèi)的電流能夠被加以調(diào)節(jié)或者切斷。例如可使得部分電流通過所述切換裝置3由所述短路識別裝置2分出支路，并且通過一種（橋式）整流器進(jìn)行整流，接著與一個參比值例如借助一種運算放大器或一種施米特觸發(fā)器進(jìn)行對比。如果這樣所測得的電流超出了所預(yù)先調(diào)節(jié)的值，那么，電流可要么被限制至這樣的程度，使得其留在容許的范圍內(nèi)，要么電流被切斷。

為了監(jiān)測（要么現(xiàn)場，要么遠(yuǎn)程）的目的，另外可規(guī)定，另外設(shè)置一種（遠(yuǎn)程）信號發(fā)送裝置6，所述信號發(fā)送裝置還可以是無線信號發(fā)送裝置，在對所述切換裝置3進(jìn)行控制時用信號通知這種運行狀態(tài)。例如可控制信號燈和/或遠(yuǎn)程信號觸點，其中，在這里，不僅可實現(xiàn)正常運行信號化的方案，也可實現(xiàn)故障功能信號化的方案。當(dāng)然也可將所述信號裝置用于其他切換目的。

另外非常有利的是，所述電流測量裝置和/或所述調(diào)節(jié)裝置和/或所述切換裝置能夠被供以來自所述負(fù)載電路的能量，從而為了所述可逆式電子斷路器終端的運行不需要任何輔助電壓，由此降低了布線投入，進(jìn)而也降低了安裝時的成本。

在不限制普遍性的條件下，根據(jù)本發(fā)明的可逆式電子斷路器終端可被應(yīng)用于這樣的電路中，在這些電路中，所述負(fù)載電路是一種直流電路或一種交流電路。為此，可很容易地設(shè)置例如一種（橋式）整流裝置，其由可能存在的交流電壓制造直流電壓。由此降低了設(shè)計和庫存的成本，同時降低錯誤安裝的可能。

非常有利的是，根據(jù)本發(fā)明的可逆式電子斷路器終端是基于半導(dǎo)體構(gòu)成的，由此避免了可機(jī)械式移動的、切換電路的交換觸點。機(jī)械式的交換觸點要經(jīng)受磨損，因而容易發(fā)生故障。

另外，當(dāng)然如附圖中所示，可很容易設(shè)置一種手動操控7，借助所述手動操控，能夠（間接）接通或切斷所述切換裝置。

根據(jù)本發(fā)明的可逆式電子斷路器終端尤其是容許在出現(xiàn)短路或超載時切換和調(diào)節(jié)負(fù)載電路（源極->逆式電子斷路器終端->負(fù)載）內(nèi)的電流，以便保護(hù)所述負(fù)載電路，這是通過切換電流通量或者將電流通量被限制至對于該負(fù)載電路并不危險的值的方式進(jìn)行的。根據(jù)本發(fā)明的可逆式電子斷路器終端尤其是對于電流方向可以改變的低電壓水平上的應(yīng)用非常有利。

其中，根據(jù)本發(fā)明的可逆式電子斷路器終端被這樣設(shè)置，使得能夠不依賴于電流方向?qū)ω?fù)載電流進(jìn)行監(jiān)測并且根據(jù)需要加以限制或者切斷。

這是由此實現(xiàn)的，即：所述切換裝置3裝有兩個相連接導(dǎo)通的功率-MOSFET，其中，所述兩個MOSFET-源極端子構(gòu)成了同一個點。

內(nèi)部的測量和控制電子線路被這樣設(shè)置，使得所述（DC-直流電源-）電流能夠不依賴于通流方向被進(jìn)行測量和調(diào)節(jié)。此外，所述短路識別裝置2被這樣設(shè)置，使得不依賴于電流方向識別短路并且切斷所述負(fù)載電路。由此也避免了所述MOSFET-切換裝置3的過載。內(nèi)部的電子線路可被供以（被向下轉(zhuǎn)換和/或整流的）來自所述負(fù)載電路的電壓，其中，該電壓的基準(zhǔn)電位可等于所述負(fù)載電路的基準(zhǔn)電位。

根據(jù)本發(fā)明的可逆式電子斷路器終端優(yōu)選被設(shè)置為用于低電壓，也就是說≤120v的直流電壓或者≤50v的交流電壓。

根據(jù)本發(fā)明的可逆式電子斷路器終端可有利地被設(shè)置為用于串聯(lián)接線系統(tǒng)，從而其能夠被集成進(jìn)現(xiàn)有的串聯(lián)接線系統(tǒng)、就像例如由本申請人所銷售的那種穿通接線PT...QUATTRO內(nèi)，其中，在這里非常有利的是，所述負(fù)載電路的端子IN+/OUT+可分別（在一個平面內(nèi)）與橋軸（Brueckenschacht）、例如借助本申請人的跳插線FBS...-5相連接。也就是說，根據(jù)本發(fā)明的可逆式電子斷路器終端可具有用于安裝在支承導(dǎo)軌、尤其是一種頂帽式導(dǎo)軌上的安裝裝置。另外，根據(jù)本發(fā)明的可逆式電子斷路器終端可以串聯(lián)接線系統(tǒng)的常見網(wǎng)格尺寸提供，例如寬度6.2mm、寬度5.2mm，或者更小，或者更大。

此外，如果所述可逆式電子斷路器終端的兩個端子IN+/OUT+分別與橋軸（左側(cè)和右側(cè)）相連接，所述可逆式電子斷路器終端就能夠?qū)崿F(xiàn)一種特殊的機(jī)電結(jié)構(gòu)。其中的特殊之處在于，現(xiàn)所述兩個橋軸在所述斷路器終端內(nèi)交互地引導(dǎo)單獨的電位（未被保護(hù)的IN+和得到保護(hù)的OUT+）。這就使得無論是所述未被保護(hù)的IN+，還是得到保護(hù)的OUT+，都能夠分布在本申請人的串聯(lián)接線柱的中間橋軸上，由此，分布和條理化非常易于場的應(yīng)用并且由此避免了故障。

借助根據(jù)本發(fā)明的可逆式電子斷路器終端，現(xiàn)可例如被用于電流方向可變換的直流電壓-應(yīng)用中。此外，從使用者的角度，IN+和OUT+線路可任意更換，而無須根據(jù)本發(fā)明的可逆式電子斷路器終端旋轉(zhuǎn)。另外，無論是所述未被保護(hù)的IN+電位，還是得到保護(hù)的OUT+電位，都可彼此相鄰地分布在本申請人的已經(jīng)非常廣泛的串聯(lián)接線柱上。

結(jié)果，由此提供了一種成本有利且更加可靠的解決方案，該解決方案在有回流的DC應(yīng)用中、還是在AC應(yīng)用中都提供了可靠的保護(hù)。