BR112021007151A2 - circuito de proteção contra sobretensão para um aparelho de controle para um veículo, aparelho de controle para um veículo e método para teste de um circuito de proteção contra sobretensão para um aparelho de controle para um veículo - Google Patents

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Thomas Feucht
Günter Herrmann
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Abstract

CIRCUITO DE PROTEÇÃO CONTRA SOBRETENSÃO PARA UM APARELHO DE CONTROLE PARA UM VEÍCULO, APARELHO DE CONTROLE PARA UM VEÍCULO E MÉTODO PARA TESTE DE UM CIRCUITO DE PROTEÇÃO CONTRA SOBRETENSÃO PARA UM APARELHO DE CONTROLE PARA UM VEÍCULO. É fornecido circuito de proteção contra sobretensão (120) para aparelho de controle para veículo. O circuito (120) apresenta conexão de entrada (122) para aplicação de tensão elétrica de entrada (Uin), conexão de teste (126) para aplicação de tensão elétrica de teste (TST) e conexão de saída (124) para disponibilização de tensão elétrica de saída (Uout) para alimentação do aparelho de controle. O circuito (120) também apresenta dispositivo de referência (221), executado para disponibilizar tensão de referência (Uref) usando tensão de entrada (Uin). Além disso, circuito (120) apresenta dispositivo de divisão (223), executado para disponibilizar tensão parcial usando tensão de saída (Uout). E apresenta dispositivo de controle (225), executado para disponibilizar sinal de regulagem usando tensões de referência (Uref) e parcial. Também apresenta dispositivo de regulagem (227), ligado entre conexões de entrada (122) e de saída (124). Nesse caso, dispositivo (227) é executado para disponibilizar tensão de saída (Uout) usando tensão de entrada (Uin), e sinal de regulagem. Além disso, circuito (120) apresenta dispositivo de modificação (229), executado para modificar valor da tensão parcial usando tensão de teste (TST).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CIRCUI- TO DE PROTEÇÃO CONTRA SOBRETENSÃO PARA UM APARE- LHO DE CONTROLE PARA UM VEÍCULO, APARELHO DE CON- TROLE PARA UM VEÍCULO E MÉTODO PARA TESTE DE UM CIR- CUITO DE PROTEÇÃO CONTRA SOBRETENSÃO PARA UM APA- RELHO DE CONTROLE PARA UM VEÍCULO".
DESCRIÇÃO
[001] A presente invenção refere-se a um circuito de proteção contra sobretensão para um aparelho de controle para um veículo, a um aparelho de controle para um veículo e a um método para o teste de um circuito de proteção contra sobretensão para um aparelho de controle para um veículo.
[002] Para aparelhos de controle e similares podem ser empre- gados os circuitos de proteção contra sobretensão, por exemplo, em forma de diodos de Z, que normalmente durante uma vida útil dos apa- relhos de controle não podem ser testados quanto ao funcionamento correto.
[003] Diante desses antecedentes, à presente invenção cabe a tarefa de criar um circuito de proteção contra sobretensão aperfeiçoa- do para um aparelho de controle para um veículo, um aparelho de con- trole aperfeiçoado para um veículo e um método aperfeiçoado para o teste de um circuito de proteção contra sobretensão para um aparelho de controle para um veículo.
[004] Essa tarefa é solucionada por um circuito de proteção con- tra sobretensão para um aparelho de controle para um veículo, por um aparelho de controle para um veículo e por um método para o teste de um circuito de proteção contra sobretensão para um aparelho de con- trole para um veículo de acordo com as reivindicações principais.
[005] De acordo com formas de execução, em particular, uma capacidade de monitoramento de uma proteção contra sobretensão para um aparelho de controle pode ser disponibilizada, em particular, para um módulo de alimentação de tensão relevante para a seguran- ça. Por conseguinte, um circuito de proteção contra sobretensão pode ser empregado, por exemplo, também para o aumento de exigências de segurança. Para a realização de um circuito de proteção contra so- bretensão desse tipo, de acordo com formas de execução podem ser usados elementos de construção particularmente discretos, de tal mo- do que o circuito de proteção contra sobretensão pode ser adaptado às exigências apresentadas em amplas faixas de tensão.
[006] Por conseguinte, pode ser possibilitado testar um circuito de proteção contra sobretensão em um aparelho de controle. Nesse caso, para o teste do circuito de proteção contra sobretensão pode ocorrer, em particular, um controle cíclico do circuito de proteção con- tra sobretensão com dois níveis de entrada diferentes.
[007] De forma vantajosa, de acordo com formas de execução pode ser disponibilizada, em particular, uma proteção contra sobreten- são mais em conta que pode ser testada para uma alimentação de tensão interna do aparelho de controle. Nesse caso, por exemplo, também pode ser possibilitado ligar uma alimentação de tensão só a partir de uma tensão predefinida. Expresso de outra forma, por conse- guinte, em particular, um teste de um circuito de proteção contra so- bretensão em uma faixa de tensão normal pode ser possibilitado du- rante uma vida útil total do circuito. Além disso, o circuito de proteção contra sobretensão pode ser montado, por exemplo, sem elementos de construção especiais ou somente com uso de elementos de cons- trução padrão. Além disso, pode ser possibilitado, em particular, um ajuste de qualquer tensão de limitação, tanto em uma operação normal como também em uma operação de teste do circuito de proteção con- tra sobretensão. Uma operação de teste desse tipo ou uma realização de um teste pode ocorrer somente com emprego de uma conexão adi-
cional para o controle de teste, de tal modo que podem ser economi- zados recursos, em particular, com respeito ao hardware.
[008] Um circuito de proteção contra sobretensão para um apare- lho de controle para um veículo apresenta as seguintes características: uma conexão de entrada para a aplicação de uma tensão elétrica de entrada, uma conexão de teste para a aplicação de uma tensão elétrica de teste e uma conexão de saída para a disponibiliza- ção de uma tensão elétrica de saída para a alimentação do aparelho de controle; um dispositivo de referência, que é executado a fim de dis- ponibilizar uma tensão de referência mediante o uso da tensão de en- trada; um dispositivo de divisão, que é executado a fim de dispo- nibilizar uma tensão parcial mediante o uso da tensão de saída; um dispositivo de controle, que é executado a fim de dis- ponibilizar um sinal de regulagem mediante o uso da tensão de refe- rência e da tensão parcial; um dispositivo de regulagem, que está ligado entre a cone- xão de entrada e a conexão de saída, sendo que, o dispositivo de re- gulagem é executado a fim de disponibilizar a tensão de saída median- te o uso da tensão de entrada, e do sinal de regulagem; e um dispositivo de modificação, que é executado a fim de modificar um valor da tensão parcial mediante o uso da tensão de tes- te.
[009] O circuito de proteção contra sobretensão pode ser execu- tado como uma parte do aparelho de controle, ou pode ser integrado no aparelho de controle. O aparelho de controle pode estar ou ser dis- posto no veículo. No caso do veículo pode se tratar de um veículo au- tomotor, em particular, de um veículo agrícola, uma aeronave ou em- barcação, por exemplo, um veículo de passageiros, um caminhão ou um outro veículo utilitário. No contexto com o circuito de proteção con- tra sobretensão ligado pode significar que uma ligação elétrica é feita diretamente ou através de pelo menos um componente, por exemplo, uma resistência elétrica ou similar. O sinal de regulagem pode repre- sentar uma tensão elétrica e de modo adicional ou alternativo, uma corrente elétrica. Os dispositivos individuais podem ser realizados com uso de componentes discretos, por exemplo, com uso de resistências e transistores.
[0010] De acordo com uma forma de execução, o dispositivo de regulagem pode apresentar um transistor com uma primeira conexão, uma segunda conexão e uma conexão de controle para a recepção do sinal de regulagem. Nesse caso, a primeira conexão do transistor pode estar ligada com a conexão de entrada. A segunda conexão do tran- sistor pode estar ligada com a conexão de saída. A conexão de contro- le do transistor pode estar ligada com o dispositivo de controle. No ca- so do transistor pode se tratar de um transistor de pnp. No entanto como o transistor também pode ser usado um outro tipo apropriado de transistor. Uma forma de execução desse tipo oferece a vantagem que pode ser disponibilizada, de forma simples uma tensão de saída segu- ra, protegida contra sobretensão.
[0011] Além disso, o dispositivo de controle pode apresentar um amplificador operacional com uma entrada inversora, uma entrada não inversora e uma saída. Nesse caso, a entrada inversora do amplifica- dor operacional pode estar ligada com o dispositivo de referência para a recepção da tensão de referência. A entrada não inversora do ampli- ficador operacional pode estar ligada com o dispositivo de divisão para a recepção da tensão parcial e estar ligada com o dispositivo de modi- ficação para a modificação da tensão parcial. A saída do amplificador operacional pode estar ligada com o dispositivo de regulagem para a disponibilização do sinal de regulagem. Dito de forma mais exata, a saída do amplificador operacional pode estar ligada com a conexão de controle do transistor do dispositivo de regulagem. Uma forma de exe- cução desse tipo oferece a vantagem que pode ser disponibilizada uma proteção confiável contra sobretensão. Nesse caso, pode ser dis- ponibilizado, em particular, um sinal de regulagem, que é apropriado para uma regulagem segura da tensão de saída.
[0012] O dispositivo de modificação também pode apresentar um interruptor e uma resistência elétrica de modificação. Nesse caso, o interruptor e a resistência elétrica de modificação podem estar ligados um ao outro em série entre o potencial de referência e o dispositivo de controle. Nesse caso, uma conexão de controle do interruptor pode estar ligada com a conexão de teste. Dito de forma mais exata, o inter- ruptor e a resistência de modificação podem ser ligados um ao outro em série entre o potencial de referência e a entrada não inversora do amplificador operacional do dispositivo de controle. O interruptor pode ser executado como um transistor de npn ou como um outro tipo de um transistor. Uma forma de execução desse tipo oferece a vantagem que a capacidade de teste do circuito de proteção contra sobretensão pode ser realizada de forma simples e segura.
[0013] Além disso, o dispositivo de divisão pode apresentar uma primeira resistência elétrica de divisão e uma segunda resistência elé- trica de divisão. Nesse caso, uma primeira conexão da primeira resis- tência de divisão poder estar ligada com a conexão de saída. Uma se- gunda conexão da primeira resistência de divisão está ligada com uma primeira conexão da segunda resistência elétrica de divisão. Uma se- gunda conexão da segunda resistência elétrica de divisão pode estar ligada com o potencial de referência. A segunda conexão da primeira resistência de divisão pode estar ligada com o dispositivo de controle para a disponibilização da tensão parcial. Nesse caso, valores da re- sistência das resistências de divisão podem ser predefinidos de acordo com o cenário de aplicação. Uma forma de execução desse tipo ofere- ce a vantagem que a tensão parcial pode ser disponibilizada de modo confiável e exato.
[0014] Além disso, o dispositivo de referência pode apresentar uma conexão de referência para a aplicação a tensão de referência. De modo alternativo, o dispositivo de referência pode apresentar uma resistência de referência, um primeiro diodo e um segundo diodo. Nesse caso, a resistência de referência, o primeiro diodo e o segundo diodo podem estar ligados um ao outro em série entre uma conexão de controle para a aplicação a tensão elétrica de controle e o potencial de referência, ou entre a conexão de entrada e o potencial de referên- cia. Um nó de referência entre o primeiro diodo e o segundo diodo po- de estar ligado com o dispositivo de controle. O primeiro diodo pode ser executado como um diodo de Zener, ou um outro tipo apropriado de diodo. O segundo diodo pode ser executado como um diodo de Ze- ner, ou um outro tipo apropriado de diodo. Uma forma de execução desse tipo oferece a vantagem que uma tensão de referência pode ser disponibilizada de forma não dispendiosa. Em particular, por meio do primeiro diodo também pode ser ajustada uma histerese de ligação do circuito de proteção contra sobretensão. Se a resistência de referên- cia, o primeiro diodo e o segundo diodo estiverem ligados um ao outro em série, então entre a conexão de entrada e o potencial de referência um número de conexões pode ser reduzido com respeito ao aparelho de controle.
[0015] Em particular, com respeito ao dispositivo de controle, o amplificador operacional pode apresentar dois transistores do amplifi- cador de npn, um transistor do amplificador de pnp, dois condensado- res do amplificador e três resistências elétricas do amplificador. Nesse caso, a entrada inversora do amplificador operacional é executada como uma conexão de controle de um primeiro dos transistores do amplificador de npn.
A entrada não inversora do amplificador operacio- nal pode ser executada como uma conexão de controle de um segun- do dos transistores do amplificador de npn.
Uma primeira conexão do primeiro dos transistores do amplificador de npn, e uma primeira cone- xão do segundo dos transistores do amplificador de npn podem ser ligadas com o potencial de referência através de uma primeira das re- sistências do amplificador.
Uma segunda conexão do primeiro dos transistores do amplificador de npn pode estar ligada com uma segun- da conexão do transistor do amplificador de pnp, e com o dispositivo de regulagem para a disponibilização do sinal de regulagem.
Uma se- gunda conexão do segundo dos transistores do amplificador de npn pode estar ligada com a conexão de saída.
Uma primeira conexão do transistor do amplificador de pnp pode estar ligada com a conexão de entrada.
Uma conexão de controle do transistor do amplificador de pnp pode estar ligada com o dispositivo de regulagem através de uma se- gunda das resistências do amplificador.
Uma primeira conexão de um primeiro dos condensadores do amplificador pode estar ligada com a conexão de entrada.
Uma segunda conexão do primeiro dos conden- sadores do amplificador pode estar ligada entre a conexão de controle do transistor do amplificador de pnp e a segunda das resistências do amplificador.
Uma primeira conexão de uma terceira das resistências do amplificador pode estar ligada com a conexão de controle do pri- meiro dos transistores do amplificador de npn.
Uma segunda conexão da terceira das resistências do amplificador pode estar ligada com a conexão de saída.
Uma primeira conexão de um segundo dos con- densadores do amplificador pode estar ligada com a conexão de con- trole do primeiro dos transistores do amplificador de npn.
Uma segun- da conexão do segundo dos condensadores do amplificador pode es- tar ligada com o potencial de referência.
Os transistores do amplifica- dor também podem ser outros tipos apropriados de transistores.
Uma forma de execução desse tipo oferece a vantagem que de forma confi- ável pode ser disponibilizado um sinal de regulagem, que possibilita uma proteção segura contra sobretensão.
[0016] De acordo com uma forma de execução, o circuito de pro- teção contra sobretensão pode apresentar um dispositivo de ajuste para o ajuste do sinal de regulagem mediante o uso da tensão de en- trada. Nesse caso, o dispositivo de ajuste pode apresentar uma liga- ção em série formada de um interruptor, e de uma primeira resistência elétrica de ajuste, que está ligada entre o dispositivo de controle e o potencial de referência. Nesse caso, o interruptor pode ser ligado em função da tensão de entrada. Dito de forma mais exata, a ligação em série pode ser ligada entre a primeira conexão do segundo dos transis- tores do amplificador de npn do amplificador operacional do dispositivo de controle e o potencial de referência. Uma forma de execução desse tipo oferece a vantagem que uma corrente de base do transistor do dispositivo de regulagem pode ser controlada em função da tensão de entrada.
[0017] Também no caso do dispositivo de ajuste, o interruptor po- de ser executado como um primeiro transistor de ajuste de npn. Nesse caso, o dispositivo de ajuste pode apresentar, além disso, um segundo transistor de ajuste de npn, uma segunda resistência de ajuste, uma terceira resistência de ajuste, uma quarta resistência de ajuste e uma quinta resistência de ajuste. Uma primeira conexão do primeiro transis- tor de ajuste de npn pode estar ligada com uma primeira conexão da primeira resistência de ajuste. Uma segunda conexão da primeira re- sistência de ajuste pode estar ligada com o potencial de referência. Uma segunda conexão do primeiro transistor de ajuste de npn pode estar ligada com o dispositivo de controle. Uma conexão de controle do primeiro transistor de ajuste de npn pode estar ligada com uma se- gunda conexão do segundo transistor de ajuste de npn. A primeira co-
nexão do segundo transistor de ajuste de npn pode estar ligada com o potencial de referência. A segunda resistência de ajuste e a terceira resistência de ajuste podem estar ligadas uma à outra em série entre a conexão de entrada e o potencial de referência. Uma conexão de con- trole do segundo transistor de ajuste de npn pode estar ligada com um nó de ajuste entre a segunda resistência de ajuste e a terceira resis- tência de ajuste. Uma primeira conexão da quarta resistência de ajuste pode estar ligada com o nó de ajuste. Uma segunda conexão da quar- ta resistência de ajuste pode estar ligada com a segunda conexão do segundo transistor de ajuste de npn. Uma primeira conexão da quinta resistência de ajuste pode estar ligada com a segunda conexão do se- gundo transistor de ajuste de npn. Uma segunda conexão da quinta resistência de ajuste pode estar ligada com a conexão de entrada. Dito de forma mais exata, a segunda conexão do primeiro transistor de ajuste de npn pode estar ligada com a primeira conexão do segundo dos transistores do amplificador de npn do amplificador operacional do dispositivo de controle. De modo alternativo, os transistores de ajuste também podem ser outros tipos apropriados de transistores. Uma for- ma de execução desse tipo oferece a vantagem que com a tensão de saída também um regulador de comutação do aparelho de controle pode ser alimentado de forma apropriada.
[0018] Além disso, o circuito de proteção contra sobretensão pode apresentar uma resistência elétrica de limitação. Nesse caso, uma primeira conexão da resistência de limitação pode estar ligada com a conexão de entrada. Uma segunda conexão da resistência de limita- ção pode estar ligada com o dispositivo de regulagem. A segunda co- nexão da resistência de limitação pode estar ligada com a primeira co- nexão do transistor do dispositivo de regulagem. Um valor da resistên- cia da resistência de limitação pode ser predefinido em função de uma limitação de corrente prevista de uma corrente de saída. Por conse-
guinte, uma limitação de corrente que pode ser predefinida pode ser realizada de forma simples.
[0019] Um aparelho de controle para um veículo apresenta uma forma de execução do circuito de proteção contra sobretensão menci- onado acima e uma conexão de alimentação de tensão, sendo que, a conexão de saída do circuito de proteção contra sobretensão está li- gada com a conexão de alimentação de tensão do aparelho de contro- le.
[0020] O circuito de proteção contra sobretensão pode ser usado ou empregado de forma vantajosa, em ligação com o aparelho de con- trole, a fim de disponibilizar uma proteção contra sobretensão com respeito a uma alimentação de tensão do aparelho de controle.
[0021] De acordo com uma forma de execução o aparelho de con- trole pode compreender um dispositivo de teste para testar uma funci- onalidade do circuito de proteção contra sobretensão. Nesse caso, o dispositivo de teste pode ser executado, para detectar um primeiro va- lor ou primeiro curso de valores da tensão elétrica de saída enquanto na conexão de teste é aplicada a tensão de teste elétrica que apresen- ta um primeiro nível de tensão, e para detectar um segundo valor ou segundo curso de valores da tensão elétrica de saída enquanto a ten- são de teste elétrica que apresenta um segundo nível de tensão é aplicada na conexão de teste. Mediante o uso do primeiro valor ou do primeiro curso de valores, bem como do segundo valor ou do segundo curso de valores o dispositivo de teste pode disponibilizar um sinal de teste. O dispositivo de teste pode ser usado, por exemplo, a fim de ve- rificar a funcionalidade do circuito de proteção contra sobretensão du- rante uma entrada em funcionamento do aparelho de controle, ou du- rante um teste de funcionamento do aparelho de controle.
[0022] Um método para o teste de um circuito de proteção contra sobretensão para um aparelho de controle para um veículo, sendo que, o circuito de proteção contra sobretensão é uma forma de execu- ção do circuito de proteção contra sobretensão mencionado acima, apresenta as etapas seguintes: Aplicação de uma tensão de teste elétrica com um primeiro nível de tensão na conexão de teste do circuito de proteção contra so- bretensão; Detecção de uma primeira tensão elétrica de saída em res- posta para a tensão de teste elétrica com um primeiro nível de tensão; Aplicação de uma tensão de teste elétrica com um segundo nível de tensão na conexão de teste do circuito de proteção contra so- bretensão, sendo que, o segundo nível de tensão é mais baixo do que o primeiro nível de tensão; Detecção de uma segunda tensão elétrica de saída em resposta para a tensão de teste elétrica com o segundo nível de ten- são; Verificação, se a primeira tensão de saída detectada e a segunda tensão de saída preenchem pelo menos um critério de teste, a fim de gerar um resultado de teste.
[0023] O método para o teste pode ser executado, a fim de verifi- car uma forma de execução do circuito de proteção contra sobreten- são mencionado acima de forma vantajosa, quanto a sua capacidade de funcionamento.
[0024] Exemplos de execução da abordagem apresentada aqui serão esclarecidos em mais detalhes na descrição a seguir com refe- rência às figuras. São mostradas: Na fig. 1, uma representação esquemática de um veículo com um aparelho de controle de acordo com um exemplo de execu- ção; Na fig. 2, um diagrama de circuito básico do circuito de pro- teção contra sobretensão da fig. 1;
Na fig. 3, um diagrama de circuito do circuito de proteção contra sobretensão da fig. 1 ou fig. 2; Na fig. 4, um diagrama de circuito do circuito de proteção contra sobretensão da fig. 3 com um dispositivo de ajuste; e Na fig. 5, um fluxograma de um método para o teste de acordo com um exemplo de execução.
[0025] A fig. 1 mostra uma representação esquemática de um veí- culo 100 com um aparelho de controle 110 de acordo com um exemplo de execução. No caso do veículo 100 se trata de um veículo automo- tor, por exemplo, de um veículo de passageiros, de um caminhão ou de um outro veículo utilitário. O aparelho de controle 110 está disposto no veículo 100. Por conseguinte, o veículo 100 apresenta o aparelho de controle 110. O aparelho de controle 110 apresenta uma entrada para a aplicação de uma tensão elétrica de entrada Uin. A tensão de entrada Uin é disponibilizada, por exemplo, por uma bateria 102 do ve- ículo 100.
[0026] O aparelho de controle 110 apresenta um dispositivo do aparelho de controle 112, que é executado a fim de executar uma fun- ção de controle do aparelho de controle 110. A função de controle se refere, por exemplo, ao controle de pelo menos um atuador de um sis- tema de veículo do veículo, por exemplo, de um sistema de freio.
[0027] Para a alimentação do dispositivo do aparelho de controle 112 com energia elétrica, o dispositivo do aparelho de controle 112 apresenta uma conexão de alimentação de tensão 114. O dispositivo do aparelho de controle 112 pode ser alimentado com tensão elétrica através da conexão de alimentação de tensão 114.
[0028] O aparelho de controle 110 apresenta um circuito de prote- ção contra sobretensão 120, que está ligada entre a conexão de ali- mentação de tensão 114 do dispositivo do aparelho de controle 112 e a entrada do aparelho de controle 110 para a aplicação da tensão elé-
trica de entrada Uin. O circuito de proteção contra sobretensão 120 é executado a fim de produzir uma proteção contra sobretensão elétrica para o aparelho de controle 110 ou em particular, para o dispositivo do aparelho de controle 112 do aparelho de controle 110.
[0029] Na representação da fig. 1, do circuito de proteção contra sobretensão 120 são mostrados uma conexão de entrada 122, para a aplicação da tensão elétrica de entrada Uin, no circuito de proteção contra sobretensão 120, uma conexão de saída 124 para a disponibili- zação de uma tensão elétrica de saída Uout, para a alimentação do aparelho de controle 110 ou do dispositivo do aparelho de controle 112 e uma conexão de teste 126 para a aplicação de uma tensão elétrica de teste TST no circuito de proteção contra sobretensão 120. O circui- to de proteção contra sobretensão 120 e o dispositivo do aparelho de controle 112 estão ligados entre si. Nesse caso, a conexão de saída 124 do circuito de proteção contra sobretensão 120 está ligada com a conexão de alimentação de tensão 114. Com auxílio das figuras a se- guir é descrita a montagem e a função do circuito de proteção contra sobretensão 120 de acordo com diferentes exemplos de execução.
[0030] De acordo com um exemplo de execução, está previsto um dispositivo de teste 130, que é executado para testar uma funcionali- dade do circuito de proteção contra sobretensão 120. De acordo com um exemplo de execução, o dispositivo de teste 130 está integrado no aparelho de controle 110, mas também pode ser parte do circuito de proteção contra sobretensão 120, ou como um circuito disposto exter- namente ao aparelho de controle 110. O dispositivo de teste 130 é executado para detectar um primeiro valor ou primeiro curso de valo- res da tensão elétrica de saída Uout, enquanto na conexão de teste 126 é aplicada a tensão de teste TST elétrica que apresenta um primeiro nível de tensão. Além disso, o dispositivo de teste 130 é executado, para detectar um segundo valor ou segundo curso de valores da ten-
são elétrica de saída Uout enquanto na conexão de teste 126 é aplica- da a tensão de teste TST elétrica que apresenta um segundo nível de tensão. O dispositivo de teste 130 é executado para definir um resulta- do de teste, mediante o uso do primeiro valor ou primeiro curso de va- lores, bem como do segundo valor ou segundo curso de valores, e pa- ra disponibilizar um sinal de teste 132 que indica o resultado de teste. O sinal de teste 132 mostra, por exemplo, uma funcionalidade correta do circuito de proteção contra sobretensão 120 e de modo adicional ou alternativo, uma funcionalidade defeituosa do circuito de proteção con- tra sobretensão 120. De acordo com um exemplo de execução, o dis- positivo de teste 130 é executado a fim de receber a tensão de teste TST. De modo alternativo, o dispositivo de teste 130 é executado a fim de disponibilizar a tensão de teste TST.
[0031] A fig. 2 mostra um diagrama de circuito básico do circuito de proteção contra sobretensão 120 da fig. 1 de acordo com um exemplo de execução. No diagrama de circuito básico da fig. 2 do cir- cuito de proteção contra sobretensão 120 são mostrados a conexão de entrada 122 para a aplicação da tensão elétrica de entrada Uin, a co- nexão de saída 124 para a disponibilização de uma tensão de saída Uout, a conexão de teste 126 para a aplicação da tensão elétrica de tes- te TST, bem como, além disso, um dispositivo de referência 221, uma tensão de referência Uref, um dispositivo de divisão 223 com uma pri- meira resistência elétrica de divisão R1 e uma segunda resistência elé- trica de divisão R2, um dispositivo de controle 225, um dispositivo de regulagem 227 com um transistor T1, bem como um dispositivo de modificação 229 com uma resistência elétrica de modificação R3 e um interruptor S1.
[0032] O dispositivo de referência 221 é executado a fim de dispo- nibilizar a tensão de referência Uref. De acordo com o exemplo de exe- cução representado aqui, o dispositivo de referência 221 apresenta uma conexão de referência para a aplicação da tensão de referência Uref. De acordo com um exemplo de execução, o dispositivo de refe- rência 221 é executado a fim de disponibilizar a tensão de referência Uref mediante o uso da tensão de entrada Uin.
[0033] O dispositivo de divisão 223 é executado a fim de disponibi- lizar uma tensão parcial mediante o uso da tensão de saída Uout. De acordo com o exemplo de execução representado aqui, o dispositivo de divisão 223 apresenta uma ligação em série formada da primeira resistência elétrica de divisão R1 e da segunda resistência elétrica de divisão R2. Uma primeira conexão da primeira resistência de divisão R1 está ligada com a conexão de saída 124. Uma segunda conexão da primeira resistência de divisão R1 está ligada com uma primeira conexão da segunda resistência elétrica de divisão R2. Uma segunda conexão da segunda resistência de divisão R2 está ligada com o po- tencial de referência. A segunda conexão da primeira resistência de divisão R1 está ligada com o dispositivo de controle 225, para disponi- bilizar a tensão parcial.
[0034] O dispositivo de controle 225 é executado a fim de disponi- bilizar um sinal de regulagem, mediante o uso da tensão de referência Uref e da tensão parcial.
[0035] De acordo com o exemplo de execução representado aqui, o dispositivo de controle 225 apresenta um amplificador operacional. O amplificador operacional apresenta uma entrada inversora (-), uma en- trada não inversora (+) e uma saída. A entrada inversora do amplifica- dor operacional está ligada com o dispositivo de referência 221 para a recepção da tensão de referência Uref. A entrada não inversora do am- plificador operacional está ligada com o dispositivo de divisão 223 para a recepção da tensão parcial, e com o dispositivo de modificação 229 para a modificação da tensão parcial. A saída do amplificador operaci- onal está ligada com o dispositivo de regulagem 227 para a disponibili-
zação do sinal de regulagem.
[0036] O dispositivo de regulagem 227 está ligado entre a conexão de entrada 122 e a conexão de saída 124. O dispositivo de regulagem 227 é executado a fim de disponibilizar ou regular a tensão de saída Uout mediante o uso da tensão de entrada Uin e do sinal de regulagem. De acordo com o exemplo de execução representado aqui, o dispositi- vo de regulagem 227 apresenta o transistor T1. O transistor T1 apre- senta uma primeira conexão, uma segunda conexão e uma conexão de controle para a recepção do sinal de regulagem. A primeira cone- xão do transistor T1 está ligada com a conexão de entrada 122. A se- gunda conexão do transistor T1 está ligada com a conexão de saída
124. A conexão de controle do transistor T1 está ligada com o disposi- tivo de controle 225. De acordo com o exemplo de execução represen- tado aqui, no caso do transistor T1 se trata de um transistor de pnp.
[0037] O dispositivo de modificação 229 é executado a fim de mo- dificar um valor da tensão parcial, disponibilizada pelo dispositivo de divisão 223, mediante o uso da tensão de teste TST. Para isso, o dis- positivo de modificação 229 está ligado com a entrada de teste 126 ou o dispositivo de modificação 229 apresenta a entrada de teste 146. De acordo com o exemplo de execução representado aqui, o dispositivo de modificação 229 apresenta o interruptor S1 e a resistência elétrica de modificação R3. O interruptor S1 e a resistência de modificação R3 estão ligados um ao outro em série, entre o potencial de referência e o dispositivo de controle 225, mais precisamente, entre a entrada não inversora do amplificador operacional do dispositivo de controle 225. Uma conexão de controle do interruptor S1 está ligada com a conexão de teste 126. De acordo com o exemplo de execução representado aqui, o interruptor S1 está ligado entre a resistência de modificação R3 e o potencial de referência. De modo alternativo, as posições de inter- ruptor S1 e da resistência de modificação R3 podem ser trocadas.
[0038] A tensão de teste TST adjacente à entrada de teste 126 é usada a fim de modificar um valor da resistência de uma resistência total, que existe entre a entrada não inversora (+) do amplificador ope- racional 225 e o potencial de referência. Para isso o interruptor S1 é fechado e aberto independente de um nível de tensão da tensão de teste TST.
[0039] O circuito de proteção contra sobretensão 120 pode ser empregado em sistemas críticos de segurança como o denominado PRESTAB testável.
[0040] A fig. 3 mostra um diagrama de circuito do circuito de pro- teção contra sobretensão 120 da fig. 1 ou fig. 2 de acordo com um exemplo de execução. Nesse caso, o circuito de proteção contra so- bretensão corresponde ao circuito de proteção contra sobretensão da fig. 2 com exceção do fato de que o dispositivo de referência 221 é executado de forma diferente e/ou representado em mais detalhes, adicionalmente está prevista uma resistência elétrica de limitação R7, o dispositivo de modificação 229 apresenta um interruptor S1 em for- ma de um transistor, e adicionalmente apresenta uma pré-resistência elétrica R9, e o amplificador operacional do dispositivo de controle 225 está representado em mais detalhes.
[0041] Com respeito a um valor da resistência, a resistência de limitação R7 pode ser predefinida, a fim de ajustar uma limitação de corrente de uma corrente elétrica de saída do circuito de proteção con- tra sobretensão 120. Uma primeira conexão da resistência de limitação R7 está ligada com a conexão de entrada 122. Uma segunda conexão da resistência de limitação R7 está ligada com o dispositivo de regula- gem 227, mais precisamente, com a primeira conexão do transistor T1 do dispositivo de regulagem 227.
[0042] O interruptor S1 do dispositivo de modificação 229 execu- tado como transistor, mais precisamente, como transistor de npn,
apresenta uma primeira conexão, uma segunda conexão e uma cone- xão de controle. A primeira conexão do interruptor S1 é ligada com o potencial de referência. A segunda conexão do interruptor S1 é ligada com a resistência de modificação R3. A conexão de controle do inter- ruptor S1 é ligada com a conexão de teste TST por meio da pré- resistência R9. Por conseguinte, a pré-resistência R9 é ligada entre a conexão de teste TST e a conexão de controle do interruptor S1.
[0043] De acordo com o exemplo de execução representado aqui, o dispositivo de referência 221 apresenta uma resistência de referên- cia R8, um primeiro diodo D1 e um segundo diodo D2. Um nó de refe- rência REF entre o primeiro diodo D1 e o segundo diodo D2 é ligado com o dispositivo de controle 225. A tensão de referência Uref é aplica- da ao nó de referência REF. De acordo com o exemplo de execução representado aqui, a resistência de referência R8, o primeiro diodo D1 e o segundo diodo D2 são ligados um ao outro em série entre uma co- nexão de controle 330 para a aplicação de uma tensão elétrica de con- trole Us e o potencial de referência. Em particular, de acordo com o exemplo de execução representado aqui, o primeiro diodo D1 é ligado entre a resistência de referência R8 e o segundo diodo D2 ou o nó de referência REF. De acordo com um exemplo de execução alternativo, a conexão de controle 330 pode ser dispensada, sendo que, a resis- tência de referência R8, o primeiro diodo D1 e o segundo diodo D2 são ligados um ao outro em série entre a conexão de entrada 122 e o po- tencial de referência.
[0044] De acordo com o exemplo de execução representado aqui, o amplificador operacional do dispositivo de controle 225 apresenta um primeiro condensador do amplificador C1, um segundo condensador do amplificador C2, uma primeira resistência elétrica do amplificador R4, uma segunda resistência elétrica do amplificador R6, uma terceira resistência elétrica do amplificador R5, um transistor do amplificador de pnp T2, um primeiro transistor do amplificador de npn T3 e um se- gundo transistor do amplificador de npn T4.
[0045] A entrada inversora do amplificador operacional é executa- da como uma conexão de controle do primeiro transistor do amplifica- dor de npn T3. A entrada não inversora do amplificador operacional é executada como uma conexão de controle do segundo transistor do amplificador de npn T4. Uma primeira conexão do primeiro transistor do amplificador de npn T3 e uma primeira conexão do segundo tran- sistor do amplificador de npn T4 estão ligadas com o potencial de refe- rência através da primeira resistência do amplificador R4. Uma segun- da conexão do primeiro transistor do amplificador de npn T3 está liga- da com uma segunda conexão do transistor do amplificador de pnp T2. Além disso, para a disponibilização do sinal de regulagem, a segunda conexão do primeiro transistor do amplificador de npn T3 está ligada com o dispositivo de regulagem 227, mais precisamente, com a entra- da de controle do transistor T1 do dispositivo de regulagem 227. Uma segunda conexão do segundo transistor do amplificador de npn T4 es- tá ligada com a conexão de saída 124. Uma primeira conexão do tran- sistor do amplificador de pnp T2 está ligada com a conexão de entrada
122. Uma conexão de controle do transistor do amplificador de pnp T2 está ligada com o dispositivo de regulagem 227 através da segunda resistência do amplificador R6, mais precisamente, com a primeira en- trada do transistor T1 do dispositivo de regulagem 227.
[0046] Uma primeira conexão do primeiro condensador do amplifi- cador C1 do amplificador operacional está ligada com a conexão de entrada 122. Uma segunda conexão do primeiro condensador do am- plificador C1 está ligada entre a conexão de controle do transistor do amplificador de pnp T2 e a segunda resistência do amplificador R6. Uma primeira conexão da terceira resistência do amplificador R5 está ligada com a conexão de controle do primeiro transistor do amplifica-
dor de npn T3. Uma segunda conexão da terceira resistência do ampli- ficador R5 está ligada com a conexão de saída 124. Uma primeira co- nexão de um segundo condensador do amplificador C2 está ligada com a conexão de controle do primeiro transistor do amplificador de npn T3. Uma segunda conexão do segundo condensador do amplifi- cador C2 está ligada com o potencial de referência.
[0047] A seguir, para alguns elementos de construção do circuito de proteção contra sobretensão 120 serão representados apenas pa- râmetros exemplares. O primeiro condensador do amplificador C1 po- de apresentar um valor de capacidade de 1 nanofarad. O segundo condensador do amplificador C2 pode apresentar um valor de capaci- dade de 100 nanofarads. A primeira resistência de divisão R1 pode apresentar um valor de resistência de 23,7 kiloohms. A segunda resis- tência de divisão R2 pode apresentar um valor de resistência de 10 kiloohms. A resistência de modificação R3 pode apresentar um valor de resistência de 6,81 kiloohms.
[0048] A primeira resistência do amplificador R4 pode apresentar um valor de resistência de 750 Ohms. A segunda resistência do ampli- ficador R6 pode apresentar um valor de resistência de 100 Ohms. A terceira resistência do amplificador R5 pode apresentar um valor de resistência de 26,1 kiloohm. A resistência de referência R8 pode apre- sentar um valor de resistência de 26,1 kiloohm. A pré-resistência R9 pode apresentar um valor de resistência de 10 kiloohm.
[0049] A fig. 4 mostra um diagrama de circuito esquemático do circuito de proteção contra sobretensão 120 da fig. 3 com um dispositi- vo de ajuste 440 de acordo com um exemplo de execução. Com exce- ção do dispositivo de ajuste 440 previsto adicionalmente, de acordo com o exemplo de execução representado na fig. 4, o circuito de pro- teção contra sobretensão 120 corresponde ao circuito de proteção contra sobretensão da fig. 3. O dispositivo de ajuste 440 apresenta um nó de ajuste 445, uma primeira resistência elétrica de ajuste R14, uma segunda resistência elétrica de ajuste R10, uma terceira resistência elétrica de ajuste R11, uma quarta resistência elétrica de ajuste R12, uma quinta resistência de ajuste R13, um primeiro transistor de ajuste de npn T6 e um segundo transistor de ajuste de npn T5.
[0050] O dispositivo de ajuste 440 é executado a fim de ajustar o sinal de regulagem mediante o uso da tensão de entrada Uin. O dispo- sitivo de ajuste 440 apresenta uma ligação em série formada de um interruptor em forma do primeiro transistor de ajuste de npn T6, e da primeira resistência elétrica de ajuste R14. Essa ligação em série está ligada entre o dispositivo de controle 225 e o potencial de referência. O primeiro transistor de ajuste de npn T6 ou interruptor pode ser ligado em função da tensão de entrada Uin.
[0051] Uma primeira conexão do primeiro transistor de ajuste de npn T6 está ligada com uma primeira conexão da primeira resistência de ajuste R14. Uma segunda conexão da primeira resistência de ajus- te R14 está ligada com o potencial de referência. Uma segunda cone- xão do primeiro transistor de ajuste de npn T6 está ligada com o dis- positivo de controle 225, mais precisamente, com a primeira conexão do segundo transistor do amplificador T4 do amplificador operacional do dispositivo de controle 225. Uma conexão de controle do primeiro transistor de ajuste de npn T6 está ligada com uma segunda conexão do segundo transistor de ajuste de npn T5. A primeira conexão do se- gundo transistor de ajuste de npn T5 está ligada com o potencial de referência. A segunda resistência de ajuste R10 e a terceira resistên- cia de ajuste R11 estão ligadas uma à outra em série entre a conexão de entrada 122 e o potencial de referência. O nó de ajuste 445 está disposto entre a segunda resistência de ajuste R10 e a terceira resis- tência de ajuste R11. Uma conexão de controle do segundo transistor de ajuste de npn T5 está ligada com um nó de ajuste 445. Uma primei-
ra conexão da quarta resistência de ajuste R12 está ligada com o nó de ajuste 445. Uma segunda conexão da quarta resistência de ajuste R12 está ligada com a segunda conexão do segundo transistor de ajuste de npn T5. Uma primeira conexão da quinta resistência de ajus- te R13 está ligada com a segunda conexão do segundo transistor de ajuste de npn T5. Uma segunda conexão da quinta resistência de ajus- te R13 está ligada com a conexão de entrada 122.
[0052] A seguir para alguns elementos de construção do dispositi- vo de ajuste 440 do circuito de proteção contra sobretensão 120 serão representados apenas parâmetros exemplares. A primeira resistência de ajuste R14 pode apresentar um valor da resistência de 60 Ohms. A segunda resistência de ajuste R10 pode apresentar um valor da resis- tência de 100 kiloohm. A terceira resistência de ajuste R11 pode apresentar um valor da resistência de 3,83 kiloohm. A quarta resistên- cia de ajuste R12 pode apresentar um valor da resistência de 21.5 kiloohm. A quinta resistência de ajuste R13 pode apresentar um valor da resistência de 51,1kiloohm.
[0053] A fig. 5 mostra um fluxograma de um método 500 para o teste de acordo com um exemplo de execução. O método 500 para o teste pode ser executado, a fim de testar um circuito de proteção con- tra sobretensão para um aparelho de controle para um veículo. Dito de forma mais exata, o método 500 para o teste pode ser executado, a fim de testar o circuito de proteção contra sobretensão a partir de uma das figuras descritas acima, ou um circuito de proteção contra sobre- tensão similar.
[0054] O método 500 pode ser realizado, por exemplo, com em- prego de um dispositivo de teste, como o que está descrito com auxílio da fig. 1.
[0055] Nesse caso, em uma primeira etapa 510 da aplicação uma tensão elétrica de teste com um primeiro nível de tensão é aplicada à conexão de teste do circuito de proteção contra sobretensão. A seguir em uma primeira etapa 520 da detecção, uma primeira tensão elétrica de saída é detectada em resposta à tensão elétrica de teste com o primeiro nível de tensão. Por sua vez, em uma segunda etapa 530 da aplicação, uma tensão elétrica de teste com um segundo nível de ten- são é aplicada à conexão de teste do circuito de proteção contra so- bretensão. O segundo nível de tensão é mais baixo do que o primeiro nível de tensão. A seguir em uma segunda etapa 540 da detecção, uma segunda tensão elétrica de saída é detectada em resposta à ten- são elétrica de teste com o segundo nível de tensão. Em uma etapa 550 da verificação finalmente é verificado, se a primeira tensão de saí- da detectada e a segunda tensão de saída detectada preenchem pelo menos um critério de teste, a fim de produzir um resultado de teste.
[0056] A seguir será produzida uma breve descrição do funciona- mento de exemplos de execução da presente invenção com referência às figuras descritas acima.
[0057] Se na entrada de teste 126 for conectada uma tensão de teste de TST com o primeiro nível de tensão de, por exemplo, acima de 1,5 volts, então o interruptor S1 do dispositivo de modificação 229 é fechado e a tensão de saída Uout fica limitada, por exemplo, a (Uref - 0,65 V) x (R1 + R2 | | R3) / R1. Nesse caso, o valor de tensão 0,65 V é um valor típico, mas exemplar, que resulta da característica dos ele- mentos de circuito usados. Abaixo desse valor de tensão ou dessa tensão de limitação, a tensão de saída Uout segue a tensão de entrada Uin, de tal modo que vale: Uout = Uin - queda de tensão através da resis- tência de limitação R7 e do transistor T1 do dispositivo de regulagem
227.
[0058] Se na entrada de teste 126 for conectada uma tensão de teste de TST com o segundo nível de tensão de, por exemplo, abaixo de 0,4 volts, então o interruptor S1 do dispositivo de modificação 229 é aberto e a tensão de saída Uout fica limitada, por exemplo, a (Uref - 0,65 V) x (R1 + R2) / R1. Abaixo desse valor de tensão ou dessa tensão de limitação, a tensão de saída Uout segue a tensão de entrada Uin, de tal modo que vale: Uout = Uin - queda de tensão através da resistência de limitação R7 e do transistor T1 do dispositivo de regulagem 227.
[0059] Por conseguinte, no caso de um interruptor S1 fechado, a tensão de saída Uout fica limitada a um primeiro valor de tensão, o qual é dependente da tensão de referência Uref, dos valores das resistên- cias R1, R2, R3, bem como de um valor de tensão específico dos ele- mentos do circuito usados.
[0060] De modo correspondente, no caso de um interruptor S1 aberto, a tensão de saída Uout fica limitada a um segundo valor de ten- são, diferente do primeiro valor de tensão, o qual é dependente da tensão de referência Uref, dos valores das resistências R1, R2, bem como de um valor de tensão específico dos elementos do circuito usa- dos.
[0061] Se a tensão de saída Uout for medida, então a função do circuito de proteção contra sobretensão 120 pode ser testada a partir de uma tensão de entrada Uin maior do que a tensão de limitação mais baixa das tensões de limitação descritas acima, mais a queda de ten- são através da resistência de limitação R7 e do transistor T1 do dispo- sitivo de regulagem 227.
[0062] No caso do circuito de proteção contra sobretensão 120 existe uma histerese de ligação, que pode ser ajustada por meio do primeiro diodo D1, bem como existe uma limitação de corrente de uma corrente de saída que pode ser ajustada por meio da resistência de limitação R7.
[0063] A tensão de controle Us pode ser ligada com a tensão de entrada Uin ou usada como entrada de ligação separada ou conexão de controle 330. Essa conexão de controle 330 pode estar ou ser liga-
da, por exemplo, com um borne do veículo 100.
[0064] O dispositivo de ajuste 440 representa uma parte do circuito que tem as resistências de ajuste R10 a R14 e os transistores T5 e T6 e é executado para controlar o sinal de regulagem ou uma corrente de base do transistor T1 do dispositivo de regulagem 227 em função da tensão de entrada Uin. Com isso, no caso de tensão de entrada Uin mais baixa é possível gerar uma corrente de base do transistor T1 alta ou mais alta do que um sinal de regulagem e, no caso de uma tensão de entrada Uin gerar uma corrente de base do transistor T1 baixa ou mais baixa do que um sinal de regulagem, sem sobrecarregar o pri- meiro transistor do amplificador de npn T3. Isto é particularmente van- tajoso se a tensão de saída Uout alimentar um regulador de circuito do aparelho de controle 110, que tem uma alta necessidade de corrente de entrada em baixas tensões de alimentação, e uma menor necessi- dade de corrente de entrada em altas tensões de alimentação.
LISTA DOS NÚMEROS DE REFERÊNCIA 100 veículo 102 bateria 110 aparelho de controle 112 dispositivo do aparelho de controle 114 conexão de alimentação de tensão 120 circuito de proteção contra sobretensão 122 conexão de entrada 124 conexão de saída 126 conexão de teste 130 dispositivo de teste 132 sinal de teste Uin tensão de entrada Uout tensão de saída TST tensão de teste
221 dispositivo de referência 223 dispositivo de divisão 225 dispositivo de controle 227 dispositivo de regulagem 229 dispositivo de modificação R1 primeira resistência elétrica de divisão R2 segunda resistência elétrica de divisão R3 resistência elétrica de modificação S1 interruptor T1 transistor Uref tensão de referência 330 conexão de controle C1 primeiro condensador do amplificador C2 segundo condensador do amplificador D1 primeiro diodo D2 segundo diodo REF nó de referência R4 primeira resistência elétrica do amplificador R5 terceira resistência elétrica do amplificador R6 segunda resistência elétrica do amplificador R7 resistência elétrica de limitação R8 resistência elétrica de referência R9 pré-resistência elétrica T2 transistor do amplificador de pnp T3 primeiro transistor do amplificador de npn T4 segundo transistor do amplificador de npn Us tensão de controle 440 dispositivo de ajuste 445 nó de ajuste R10 segunda resistência elétrica de ajuste
R11 terceira resistência elétrica de ajuste R12 quarta resistência elétrica de ajuste R13 quinta resistência elétrica de ajuste R14 primeira resistência elétrica de ajuste T5 segundo transistor de ajuste de npn T6 primeiro transistor de ajuste de npn 500 método para o teste 510 primeira etapa da aplicação 520 primeira etapa da detecção 530 segunda etapa da aplicação 540 segunda etapa da detecção 550 etapa da verificação

Claims (13)

REIVINDICAÇÕES
1. Circuito de proteção contra sobretensão (120) para um aparelho de controle (110) para um veículo (100), caracterizado por o circuito de proteção contra sobretensão (120) apresentar as seguintes características: uma conexão de entrada (122) para a aplicação de uma tensão elétrica de entrada (Uin), uma conexão de teste (126) para a aplicação de uma tensão elétrica de teste (TST) e uma conexão de saída (124) para a disponibilização de uma tensão elétrica de saída (Uout) para a alimentação do aparelho de controle (110); um dispositivo de referência (221), que é executado a fim de disponibilizar uma tensão de referência (Uref) mediante o uso da tensão de entrada (Uin); um dispositivo de divisão (223), que é executado a fim de disponibilizar uma tensão parcial mediante o uso da tensão de saída (Uout); um dispositivo de controle (225), que é executado a fim de disponibilizar um sinal de regulagem mediante o uso da tensão de re- ferência (Uref) e da tensão parcial; um dispositivo de regulagem (227), que está ligado entre a conexão de entrada (122) e a conexão de saída (124), sendo que o dispositivo de regulagem (227) é executado a fim de disponibilizar a tensão de saída (Uout) mediante o uso da tensão de entrada (Uin), e do sinal de regulagem; e um dispositivo de modificação (229), que é executado a fim de modificar um valor da tensão parcial mediante o uso da tensão de teste (TST).
2. Circuito de proteção contra sobretensão (120), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dispositivo de regulagem (227) apresentar um transistor (T1) com uma primeira conexão, uma segunda conexão e uma conexão de controle para a recepção do sinal de regulagem, sendo que a primeira conexão do transistor (T1) está ligada com a conexão de entrada (122), sendo que a segunda cone- xão do transistor (T1) está ligada com a conexão de saída (124), sen- do que a conexão de controle do transistor (T1) está ligada com o dis- positivo de controle (225).
3. Circuito de proteção contra sobretensão (120), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o dispositivo de controle (225) apresentar um amplificador operacional com uma entrada inversora, uma entrada não inversora e uma saída, sendo que a entrada inversora do amplificador operacional está ligada com o dispositivo de referência (221) para a recepção da tensão de referência (Uref), sendo que a entrada não inversora do amplificador operacional está ligada com o dispositivo de divisão (223) para a re- cepção da tensão parcial e está ligada com o dispositivo de modifica- ção (229) para a modificação da tensão parcial, sendo que a saída do amplificador operacional está ligada com o dispositivo de regulagem (227) para a disponibilização do sinal de regulagem.
4. Circuito de proteção contra sobretensão (120), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o dispositivo de modificação (229) apresentar um interruptor (S1) e uma resistência elétrica de modificação (R3), sendo que o interruptor (S1) e a resistência elétrica de modificação (R3) estão ligados um ao outro em série entre o potencial de referência e o dispositivo de contro- le (225), sendo que a conexão de controle do interruptor (S1) está li- gada com a conexão de teste (126).
5. Circuito de proteção contra sobretensão (120), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o dispositivo de divisão (223) apresentar uma primeira resistência elé- trica de divisão (R1) e uma segunda resistência elétrica de divisão
(R2), sendo que uma primeira conexão da primeira resistência de divi- são (R1) está ligada com a conexão de saída (124), sendo que uma segunda conexão da primeira resistência de divisão (R1) está ligada com uma primeira conexão da segunda resistência elétrica de divisão (R2), sendo que uma segunda conexão da segunda resistência elétri- ca de divisão (R2) está ligada com o potencial de referência, sendo que a segunda conexão da primeira resistência de divisão (R1) está ligada com o dispositivo de controle (225) para a disponibilização da tensão parcial.
6. Circuito de proteção contra sobretensão (120),, de acor- do com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o dispositivo de referência (221) apresentar uma conexão de refe- rência para a aplicação da tensão de referência (Uref), ou uma resis- tência de referência (R8), um primeiro diodo (D1) e um segundo diodo (D2), sendo que a resistência de referência (R8), o primeiro diodo (D1) e o segundo diodo (D2) estão ligados um ao outro em série entre uma conexão de controle (330) para a aplicação da tensão elétrica de con- trole (Us) e do potencial de referência, ou entre a conexão de entrada (122) e o potencial de referência, sendo que um nó de referência (REF) está ligado com o dispositivo de controle (225) entre o primeiro diodo (D1) e o segundo diodo (D2).
7. Circuito de proteção contra sobretensão (120), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o amplificador operacional apresentar dois transistores do amplificador de npn (T3, T4), um tran- sistor do amplificador de pnp (T2) dois condensadores do amplificador (C1, C2) e três resistências elétricas do amplificador (R4, R5, R6), sendo que a entrada inversora do amplificador operacional é executa- da como uma conexão de controle de um primeiro (T3) dos transisto- res do amplificador de npn (T3, T4), sendo que a entrada não inverso- ra do amplificador operacional é executada como uma conexão de controle de um segundo (T4) dos transistores do amplificador de npn (T3, T4), sendo que uma primeira conexão do primeiro (T3) dos tran- sistores do amplificador de npn (T3, T4), e uma primeira conexão do segundo (T4) dos transistores do amplificador de npn (T3, T4), sendo que uma primeira conexão do primeiro (T3) dos transistores do ampli- ficador de npn (T3, T4) e uma primeira conexão do segundo (T4) dos transistores do amplificador de npn (T3, T4) estão ligados com poten- cial de referência através de uma primeira (R4) das resistências do amplificador (R4, R5, R6), sendo que uma segunda conexão do pri- meiro (T3) dos transistores do amplificador de npn (T3, T4) está ligada com uma segunda conexão do transistor do amplificador de pnp (T2), e com o dispositivo de regulagem (227) para a disponibilização do si- nal de regulagem, sendo que uma segunda conexão do segundo (T4) dos transistores do amplificador de npn (T3, T4) está ligada com a co- nexão de saída (124), sendo que uma primeira conexão do transistor do amplificador de pnp (T2) está ligada com a conexão de entrada (122), sendo que uma conexão de controle do transistor do amplifica- dor de pnp (T2) está ligada com o dispositivo de regulagem (227) atra- vés de uma segunda (R6) das resistências do amplificador (R4, R5, R6), sendo que uma primeira conexão de um primeiro (C1) dos con- densadores do amplificador (C1, C2) está ligada com a conexão de entrada (122), sendo que uma segunda conexão do primeiro (C1) dos condensadores do amplificador (C1, C2) está ligada entre a conexão de controle do transistor do amplificador de pnp (T2) e a segunda (R6) das resistências do amplificador (R4, R5, R6), sendo que uma primeira conexão de uma terceira (R5) das resistências do amplificador (R4, R5, R6) está ligada com a conexão de controle do primeiro (T3) dos transistores do amplificador de npn (T3, T4), sendo que uma segunda conexão da terceira (R5) das resistências do amplificador (R4, R5, R6) está ligada com a conexão de saída (124), sendo que uma primeira conexão de um segundo (C2) dos condensadores do amplificador (C1, C2) está ligada com a conexão de controle do primeiro (T3) dos tran- sistores do amplificador de npn (T3, T4), sendo que uma segunda co- nexão do segundo (C2) dos condensadores do amplificador (C1, C2) está ligada com o potencial de referência.
8. Circuito de proteção contra sobretensão (120), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por apresentar um dispositivo de ajuste (440) para o ajuste do sinal de re- gulagem mediante o uso da tensão de entrada (Uin), sendo que o dis- positivo de ajuste (440) apresenta uma ligação em série formada de um interruptor, e de uma primeira resistência elétrica de ajuste (R14), que está ligada entre o dispositivo de controle (225) e o potencial de referência, sendo que o interruptor pode ser ligado em função da ten- são de entrada (Uin).
9. Circuito de proteção contra sobretensão (120), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o interruptor ser executado como um primeiro transistor de ajuste de npn (T6), sendo que o dispo- sitivo de ajuste (440) apresenta, além disso, um segundo transistor de ajuste de npn (T5), uma segunda resistência de ajuste (R10), uma ter- ceira resistência de ajuste (R11), uma quarta resistência de ajuste (R12) e uma quinta resistência de ajuste (R13), sendo que uma primei- ra conexão do primeiro transistor de ajuste de npn (T6) está ligada com uma primeira conexão da primeira resistência de ajuste (R14), sendo que, uma segunda conexão da primeira resistência de ajuste (R14) está ligada com o potencial de referência, sendo que uma se- gunda conexão do primeiro transistor de ajuste de npn (T6) está ligada com o dispositivo de controle (225), sendo que uma conexão de con- trole do primeiro transistor de ajuste de npn (T6) está ligada com uma segunda conexão do segundo transistor de ajuste de npn (T5), sendo que a primeira conexão do segundo transistor de ajuste de npn (T5)
está ligada com o potencial de referência, sendo que a segunda resis- tência de ajuste (R10) e a terceira resistência de ajuste (R11) estão ligadas uma à outra em série entre a conexão de entrada (122) e o po- tencial de referência, sendo que a conexão de controle do segundo transistor de ajuste de npn (T5) está ligada com um nó de ajuste (445) entre a segunda resistência de ajuste (R10) e a terceira resistência de ajuste (R11), sendo que uma primeira conexão da quarta resistência de ajuste (R12) está ligada com o nó de ajuste (445), sendo que uma segunda conexão da quarta resistência de ajuste (R12) está ligada com a segunda conexão do segundo transistor de ajuste de npn (T5), sendo que uma primeira conexão da quinta resistência de ajuste (R13) está ligada com a segunda conexão do segundo transistor de ajuste de npn (T5), sendo que uma segunda conexão da quinta resistência de ajuste (R13) está ligada com a conexão de entrada (122).
10. Circuito de proteção contra sobretensão (120), de acor- do com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por apresentar uma resistência elétrica de limitação (R7), sendo que uma primeira conexão da resistência de limitação (R7) está ligada com a conexão de entrada (122), sendo que uma segunda conexão da re- sistência de limitação (R7) está ligada com o dispositivo de regulagem (227).
11. Aparelho de controle (110) para um veículo (100), ca- racterizado por o aparelho de controle (110) apresentar um circuito de proteção contra sobretensão (120), como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes, e uma conexão de alimentação de tensão (114), sendo que a conexão de saída (124) do circuito de pro- teção contra sobretensão (120) está ligada com a conexão de alimen- tação de tensão (114) do aparelho de controle (110).
12. Aparelho de controle (110), de acordo com a reivindica- ção 11, caracterizado por apresentar um dispositivo de teste (130) pa-
ra o teste de uma funcionalidade do circuito de proteção contra sobre- tensão (120) sendo que o dispositivo de teste (130) é executado para detectar um primeiro valor ou primeiro curso de valores da tensão elé- trica de saída (Uout) enquanto na conexão de teste (126) é aplicada a tensão de teste (TST) elétrica que apresenta um primeiro nível de ten- são, para detectar um segundo valor ou segundo curso de valores da tensão elétrica de saída (Uout) enquanto na conexão de teste (126) a tensão de teste (TST) elétrica que apresenta um segundo primeiro ní- vel de tensão, e é executada a fim de disponibilizar um sinal de teste (132) mediante o uso do primeiro valor ou do primeiro curso de valo- res, bem como do segundo valor ou do segundo curso de valores.
13. Método (500) para o teste de um circuito de proteção contra sobretensão (120) para um aparelho de controle (110) para um veículo (100), sendo que o circuito de proteção contra sobretensão (120) é um circuito de proteção contra sobretensão (120), como defini- do em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por o método (500) apresentar as etapas seguintes: aplicar (510) uma tensão de teste elétrica (TST) com um primeiro nível de tensão na conexão de teste (126) do circuito de pro- teção contra sobretensão (120); detectar (520) uma primeira tensão elétrica de saída (Uout) em resposta para a tensão de teste elétrica (TST) com um primeiro nível de tensão; aplicar (530) uma tensão de teste elétrica (TST) com um segundo nível de tensão na conexão de teste (126) do circuito de pro- teção contra sobretensão (120), sendo que o segundo nível de tensão é mais baixo do que o primeiro nível de tensão; detectar (540) uma segunda tensão elétrica de saída (Uout) em resposta para a tensão de teste elétrica (TST) com o segundo nível de tensão;
verificar (550), se a primeira tensão de saída (Uout) detecta- da e a segunda tensão de saída (Uout) preenchem pelo menos um cri- tério de teste, a fim de gerar um resultado de teste.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6170225A (ja) 1984-09-12 1986-04-11 Toyota Motor Corp レジンモ−ルドクラツチフエ−シング
JPS62182083U (pt) * 1986-05-09 1987-11-18
FR2783942B1 (fr) * 1998-09-30 2004-02-13 St Microelectronics Sa Dispositif de regulation de tension
JP3860089B2 (ja) * 2002-07-29 2006-12-20 Necエレクトロニクス株式会社 直流安定化電源回路
US6882513B2 (en) * 2002-09-13 2005-04-19 Ami Semiconductor, Inc. Integrated overvoltage and reverse voltage protection circuit
US7751157B2 (en) 2006-11-21 2010-07-06 Semiconductor Components Industries, Llc Protection circuit and method therefor
JP5451094B2 (ja) 2009-02-02 2014-03-26 スパンション エルエルシー 充電回路、充電装置、電子機器及び充電方法
CN201829922U (zh) * 2010-10-21 2011-05-11 三泰电力技术(南京)有限公司 继电测试仪的交、直流过电压检测与保护电路
US8567554B2 (en) 2011-03-23 2013-10-29 GM Global Technology Operations LLC Recirculating ball power steering system
JP2013012000A (ja) * 2011-06-29 2013-01-17 Mitsumi Electric Co Ltd レギュレータ用半導体集積回路
TWI438995B (zh) * 2011-09-09 2014-05-21 Askey Technology Jiangsu Ltd 過電壓保護電路及具有該過電壓保護電路之可攜式電子裝置
DE102011089556A1 (de) * 2011-12-22 2013-06-27 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung einer Spannungsversorgung für ein Fahrzeugsystem
KR101245291B1 (ko) * 2012-03-14 2013-03-19 주식회사 포티스 스마트카드로 인가되는 전원 제어 및 과전류 감지 장치
US9088256B2 (en) * 2012-08-08 2015-07-21 Analog Devices, Inc. Apparatus and methods for amplifier fault protection
CN105849023A (zh) * 2013-12-19 2016-08-10 奥的斯电梯公司 用于在电源系统中限制过电压的系统和方法
JP6415566B2 (ja) * 2014-08-01 2018-10-31 日立オートモティブシステムズ株式会社 電圧検出装置
JP6365384B2 (ja) * 2015-04-16 2018-08-01 株式会社デンソー サージ保護回路
CN105788556B (zh) * 2016-05-20 2018-12-11 深圳市华星光电技术有限公司 一种过压保护电路及方法、液晶驱动电路
CN108023332A (zh) * 2016-10-28 2018-05-11 沈阳高精数控智能技术股份有限公司 一种高响应伺服驱动的欠过压保护装置和方法

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