管理包含熱防護設備的電子電路的方法及相應的電子電路的制作方法
【專利摘要】本發明涉及管理包含熱防護設備的電子電路的方法及相應的電子電路。該方法意在管理包括熱防護設備(12)的電子電路(2)，該熱防護設備(12)當所測溫度超過預定的閾值時，中斷電子電路的運行。該方法包括對電子電路運行中斷進行計數，以及當所計數的中斷的次數達到預定值時并且沒有發生重置時中斷電子電路的運行。相應的電路包括：計數器(16)，計數器與熱防護設備之間的鏈接裝置，使得計數器能夠指示由熱防護設備引起的運行中斷的次數，以及用于重置計數器的裝置。
【專利說明】管理包含熱防護設備的電子電路的方法及相應的電子電路
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種管理具有熱防護設備的電子電路的方法以及相應的電子電路。
[0002]本發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，本發明還可以涉及其它電路。
【背景技術】
[0003]過熱對電子電路來說是一種風險，大多數的電子電路包括熱防護設備，用來防止過高溫度帶來的損害。當達到第一預定溫度時，當然，該第一溫度低于冒著損壞相應電路的風險的運行溫度，該電路被切換以使得其輸出處于所謂的“高阻抗”狀態，也稱為“第三狀態”。這種狀態可以比作開路，這是由于當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]當電路的溫度降到低于對應于第二溫度的預定閾值時，該第二溫度低于前述第一溫度，停用熱防護并且隨后將電路切換至正常運行。
[0005]如果已經導致熱防護過程啟動的溫度升高是由于故障產生的，當電路再次運行時，如果故障沒有消除，則該故障將會在電路中再次產生溫度升高。因此，這將反復導致重啟所述電路之后的系列運打中斷。
[0006]這些反復的切斷和啟動對電子電路來說是有害的。尤其是，它們導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。
【發明內容】
[0007]于是，本發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，本發明提出一種管理包括熱防護設備的電子電路的方法，當所測的溫度超出預定閾值時，該熱防護設備中斷電路的運行。
[0009]根據本發明，該方法包括以下步驟:
[0010].對由熱防護設備引起的電路運行中斷進行計數；
[0011].當對由熱防護設備引起的電路運行中斷的計數次數達到預定值時并且沒有發生重置時，中斷電路的運行。
[0012]通過執行該方法，限制中斷的次數并且防止此類中斷連續循環產生因此是可行的。選擇中斷的最大次數作為異常運行的表示。
[0013]在根據本發明的方法中，例如，由熱防護設備引起的電路運行中斷通過在由熱防護設備引起的每次運行中斷時對寄存器加一來計數。
[0014]當電子電路受電時，發生重置是可行的。
[0015]本發明還涉及一種電子電路，該電子電路具有熱防護設備，并且具有當達到預定溫度時中斷電路的運行的裝置。
[0016]根據本發明，該電子電路進一步包括:
[0017]?計數器，
[0018].計數器與熱防護設備之間的鏈接(link)裝置，使得計數器能夠指示由熱防護設備引起的運行中斷的次數，
[0019].用于當所計數的中斷的次數達到預定值時并且當計數器尚未被重置時中斷電子電路的運行的裝置，以及
[0020].用于重置計數器的裝置。
[0021]當微控制器管理和/或控制根據本發明的電子電路時，該電路有益地包括用于鏈接微控制器的接口。
[0022]例如，根據本發明的電子電路是用于控制電動機的電路。
[0023]例如，根據本發明的電子電路能夠包括具有四個驅動晶體管的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]本發明的細節和有益效果將從下面參考附圖的說明中更加清晰地顯現，其中單張附圖圖1示出了根據本發明的電子電路的實施例。
【具體實施方式】
[0025]單張附圖圖1示出了根據本發明的電子電路2和與該電子電路2相關聯的控制與管理設備。例如，采用計算機、或微控制器4的形式的控制與管理設備，經由鏈路6鏈接至該電路。例如，這是所謂的SPI (串行外設接口)鏈路，即，同步串行數據總線，其在鏈接的部件之間建立主從關系。在該實例中，微控制器4是主，并且將數據(指令)發送至電子電路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動。因此，HSl和LS2將導通，以沿一種旋轉方向旋轉電動機8,而HS2和LSl將導通，以沿相反的方向旋轉電動機8。H橋的操作和優勢對于所屬領域技術人員來說是已知的，并且因此在該實例中沒有進行更加詳細地描述。還應當注意，盡管本發明特別適于包括H橋的用于控制電動機的電路，但其應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達到過高溫度的防護設備12。該防護設備12通過接口 14和鏈路6鏈接至微控制器4。當檢測到過高的溫度時，設備12中斷電動機8的運行，如在下文中所闡述的。相應的信息也被發送至微控制器4。
[0029]假定晶體管HS1、HS2、LS1或LS2當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的晶體管上，或優選地布置在其緊接的附近。對于監測的目的來說，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，為了降低該設備的成本，可以設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設備12。通過舉例的方式，對于防護設備12的一種可行的運行模式在下文中快速地進行描述。
[0030]當在大于參考持續時間tl的持續時間內在溫度傳感器處檢測到高于預定值Tl的溫度時，防護設備12將輸出OUTl和0UT2置于高阻抗狀態。為此，四個晶體管HS1、HS2、LS1和LS2阻塞并且不會傳導任何電流。
[0031]當在溫度傳感器處所測的溫度在至少等于t2的持續時間內沒有降低返回至低于值T2( < Tl)時，輸出OUTl和0UT2保持高阻抗狀態。相反，當所測的溫度在至少等于t2的持續時間內保持低于T2時，防護設備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)，當晶體管LSl導通時，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，由焦耳效應引起溫度的升高。防護設備12將檢測到溫度的升高，并且觸發電子電路2的輸出OUTl和0UT2的高阻抗狀態。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的持續時間內小于T2。設備12于是停止保護，這導致電動器8被重啟。然而，當電池10與輸出OUTl之間的短路沒有消除時，在晶體管LSl再次導通之后，防護設備12將引起運行中斷。
[0033]于是，這引起了反復的中斷。
[0034]為了防止該類反復的中斷，本發明提出為電子電路2提供計數器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，假定計數器16被合并入H橋。該計數器16于是首先鏈接至防護設備12，并且其次鏈接至接口 14，以便能夠與微控制器4通信。
[0035]計數器16的目的在于對防護設備12觸發中斷的次數進行計數。例如，可以假定計數器16管理位于計數器的寄存器中并且于是對應于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(對應于O)并且每次由防護設備12觸發中斷時相應的寄存器加一。相應值可由微控制器4通過鏈路6 (例如SPI鏈路)來訪問。
[0036]當在計數器16內部遞增的寄存器的代碼達到預定值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被置于高阻抗狀態，直到然后滿足特定的條件。例如，此外，可以設想電子電路2處的溫度再次在至少等于t2的持續時間內降到低于T2，并且執行外部動作。如果這兩個條件都滿足，計數器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。可替代地或同時地，能夠提供DI (DI代表數字輸入)引腳以重置計數器16。例如，該DI引腳能夠呈低狀態(等于O)或高狀態(等于I)。因此，可以設想，如果在電路的溫度(即，所有溫度傳感器處的溫度)在至少持續時間t2內小于T2之前，DI引腳從其低狀態轉移到其高狀態，那么計數器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)在至少持續時間t2內小于T2之后，DI引腳從其低狀態轉移到其高狀態，那么計數器16的寄存器被重置。
[0038]因此，有效限制由防護設備12激活的電子電路2的熱防護的次數是可行的。
[0039]提出的解決方案容易實現并且不會導致實質上的額外的成本，因為使用的計數器是廉價的。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備領域。
[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)編程為由計數器16管理的寄存器的初始化值(即O)來實現。寄存器于是如上所述的那樣遞增，但即使其達到最大可能值(在上文中對于6位代碼來說是63)，熱防護功能在不受限制的情況下持續“正常”起作用。在這種情況下，符號值O已經編碼，實際上，無限地，即無限制的切斷次數。
[0041]本發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備，而是涉及所有建議的和所屬領域技術人員能夠觸及的范圍之內的替代物。
[0042]例如，計數器可以具有多于6位。
[0043]還可以設想的是，初始化計數器發生在檢測到電子電路的穩定重啟之后，S卩，在小于固定的持續時間t3的一段時間之前沒有后續中斷的情況下，所述電路的重啟。
【權利要求】
1.一種管理電子電路(2)的方法，該電子電路(2)包含熱防護設備(12)，當所測的溫度超過預定的閾值時該熱防護設備(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: ?對由熱防護設備(12)引起的電子電路(2)運行中斷進行計數， ?當由熱防護設備(12)引起的電子電路(2)運行中斷的計數次數達到預定值時并且沒有發生重置時，中斷電子電路(2)的運行。
2.如權利要求1所述的管理方法，其特征在于，由熱防護設備(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。
3.如權利要求1或2所述的管理方法，其特征在于，當電子電路(2)受電時，發生重置。
4.一種電子電路(2)，具有熱防護設備(12)和用于當達到預定溫度時中斷電子電路(2)的運行的裝置，其特征在于，該電子電路進一步包括: ?計數器(16)， ?計數器(16)與熱防護設備(12)之間的鏈接裝置，使得計數器(16)能夠指示由熱防護設備(12)引起的運行中斷的次數， ?用于當所計數的中斷的次數達到預定值時并且計數器(16)尚未重置時中斷電子電路⑵的運行的裝置，以及 ?用于重置計數器(16)的裝置。
5.如權利要求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動晶體管的H橋。
8.如權利要求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 優先權日:2013年5月16日
【發明者】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