DE102009013971A1 - Vorrichtung zum Betreiben einer Schaltungsanordnung - Google Patents

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Abstract

Eine Vorrichtung zum Betreiben einer Schaltungsanordnung umfasst eine Schaltendstufe (2), die einen Lastanschluss (4), einen Versorgungsanschluss (6), und einen Steueranschluss (8) aufweist und dazu ausgebildet ist von einem Schaltendstufensteuersignal (PWM), mit dem der Steueranschluss (8) angesteuert wird und das abhängig ist von einem Steuersignal (STE), den Versorgungsanschluss (6) elektrisch mit dem Lastanschluss (4) zu koppeln. Eine Abtast-Halte-Schaltung (13) ist über einen Eingang elektrisch gekoppelt mit dem Lastanschluss (4). Über einen Ausgang ist die Abtast-Halte-Schaltung (13) elektrisch gekoppelt mit einem Analog-Digital-Wandler (14). Ein Schaltelement der Abtast-Halte-Schaltung (26a) koppelt den Eingang elektrisch mit dem Ausgang abhängig von einer Ansteuerung durch das Steuersignal (STE).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben einer Schaltungsanordnung mit einer Schaltendstufe zum Ansteuern eines elektrischen Verbrauchers.
  • Schaltendstufen finden vielfältigen Einsatz. Sie werden vielfach eingesetzt zur Ansteuerung von elektrischen Verbrauchern. Die Funktionsweise einer Schaltendstufe entspricht der Funktionsweise eines Schalters, mit dem der gekoppelte elektrische Verbraucher ein- und ausgeschaltet werden kann. Insbesondere bei einem Einsatz der Schaltendstufe in sicherheitskritischen Anwendungen ist es wünschenswert jederzeit eine einwandfreie Funktionalität der Schaltendstufe gewährleisten zu können.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, eine Schaltungsanordnung mit einer Schaltendstufe zu schaffen, die eine einfache Diagnose der Schaltendstufe bezüglich ihrer Funktionalität ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Gemäß einem ersten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch eine Vorrichtung zum Betreiben einer Schaltungsanordnung mit einer Schaltendstufe, die einen Versorgungsanschluss, einen Lastanschluss und einen Steueranschluss aufweist. Die Schaltendstufe ist dazu ausgebildet von einem Schaltendstufensteuersignal, mit dem der Steueranschluss angesteuert wird und das abhängig ist von einem Steuersignal, den Versorgungsanschluss elektrisch mit dem Lastanschluss zu koppeln. Eine Abtast-Halte-Schaltung ist über einen Eingang elektrisch gekoppelt mit dem Lastanschluss und über einen Ausgang elektrisch gekoppelt mit einem Analog-Digital-Wandler. Ein Schaltelement der Abtast-Halte-Schaltung koppelt den Eingang elektrisch mit dem Ausgang abhängig von einer Ansteuerung durch das Steuersignal.
  • Dies ermöglicht eine zuverlässige Diagnose der Schaltendstufe hinsichtlich eines Kurzschlusses, wobei die Diagnose asynchron bezüglich des Schaltendstufensteuersignals ausgeführt werden kann. Insbesondere ermöglicht dies die Diagnose der Schaltendstufe für den Fall, dass es sich bei dem Schaltendstufensteuersignal und/oder dem Steuersignal um ein alternierendes, beispielsweise um ein pulsweitenmoduliertes, Signal handelt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Eingang einer zweiten Abtast-Halte-Schaltung elektrisch mit dem Versorgungsanschluss der Schaltendstufe gekoppelt. Ein Ausgang der zweiten Abtast-Halte-Schaltung ist mit einem zweiten Analog-Digital-Wandler gekoppelt. Ein Schaltelement der zweiten Abtast-Halte-Schaltung koppelt den Eingang der zweiten Abtast-Halte-Schaltung elektrisch mit dem Ausgang der zweiten Abtast-Halte-Schaltung abhängig von der Ansteuerung durch das Steuersignal.
  • Dies ermöglicht eine zuverlässige Diagnose der Schaltendstufe bezüglich eines Kurzschlusses dadurch, dass eine Spannungsdifferenz zwischen dem Versorgungsanschluss und dem Lastanschluss einfach berücksichtigt werden kann. Insbesondere kann abhängig von der Spannungsdifferenz zwischen dem Versorgungsanschluss und dem Lastanschluss ein unterer Schwellwert vorgegeben werden, so dass bei einem Unterschreiten des unteren Schwellwertes ein Kurzschluss diagnostiziert wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Schaltendstufe einen Diagnoseanschluss auf zum Ermitteln einer Überlast. Ein Eingang einer weiteren Abtast-Halte-Schaltung ist elektrisch gekoppelt mit dem Diagnoseanschluss der Schaltendstufe. Ein Ausgang der weiteren Abtast-Halte-Schaltung ist elektrisch gekoppelt mit einem weiteren Analog-Digital-Wandler. Ein Schaltelement der weiteren Abtast-Halte-Schaltung koppelt den Eingang der weiteren Abtast-Halte-Schaltung elektrisch mit dem Ausgang der weiteren Abtast-Halte-Schaltung abhängig von der Ansteuerung durch das Steuersignal. Dies ermöglicht eine Diagnose der Schaltendstufe bezüglich einer Überlast, wobei die Diagnose asynchron zu dem Schaltendstufensteuersignal ausgeführt werden kann.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch eine Vorrichtung zum Betreiben einer Schaltungsanordnung mit einer Schaltendstufe, die einen Versorgungsanschluss, einen Lastanschluss und einen Steueranschluss aufweist sowie einen Diagnoseanschluss zum Ermitteln einer Überlast. Die Schaltendstufe ist dazu ausgebildet abhängig von einem Schaltendstufensteuersignal des Steueranschlusses den Versorgungsanschluss elektrisch mit dem Lastanschluss zu koppeln. Eine weitere Abtast-Halte-Schaltung ist über ihren Eingang elektrisch gekoppelt mit dem Diagnoseanschluss. Über ihren Ausgang ist die weitere Abtast-Halte-Schaltung elektrisch gekoppelt mit einem weiteren Analog-Digital-Wandler. Ein Schaltelement der weiteren Abtast-Halte-Schaltung koppelt den Eingang elektrisch mit dem Ausgang der weiteren Abtast-Halte-Schaltung abhängig von der Ansteuerung durch ein Steuersignal.
  • Dies ermöglicht eine zuverlässige Diagnose der Schaltendstufe hinsichtlich einer Überlast, wobei die Diagnose asynchron bezüglich des Schaltendstufensteuersignals ausgeführt werden kann. Insbesondere ermöglicht dies die Diagnose der Schaltendstufe für den Fall, dass es sich bei dem Schaltendstufensteuersignal und/oder dem Steuersignal um ein alternierendes Signal, beispielsweise ein pulsweitenmoduliertes, Signal handelt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Schaltendstufe einen Feldeffekt-Transistor. Dies ermöglicht die Ausbildung einer einfachen Schaltendstufe.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Schaltendstufensteuersignal, mit dem der Steueranschluss angesteuert wird, abhängig von dem Steuersignal und einem Umschaltsignal.
  • Dies ermöglicht einen Betrieb der Schaltendstufe in mehreren Betriebsmodi beispielsweise dadurch, dass das Schaltendstufensteuersignal von dem Steuersignal entkoppelt werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Schaltendstufensteuersignal repräsentativ für das Steuersignal. Dies ermöglicht parallel ein Schalten der Schaltendstufe und eine Ansteuerung des jeweiligen Schaltelements der jeweiligen Abtast-Halte-Schaltung und somit eine Diagnose der Schaltendstufe auch bei einem alternierenden Steuersignal.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine erste Ausführungsform einer Schaltungsanordnung mit einer Schaltendstufe,
  • 2 eine weitere Ausführungsform der Schaltungsanordnung mit der Schaltendstufe.
  • Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Schaltendstufe 2, die einen Lastanschluss 4, einen Versorgungsanschluss 6, einen Steueranschluss 8 und einen Diagnoseanschluss 10 um fasst. Ferner umfasst die Schaltendstufe 2 eine Diode 11, deren Kathode elektrisch mit dem Versorgungsanschluss 6 und deren Anode elektrisch mit dem Lastanschluss 4 gekoppelt ist. Abhängig von einer Ansteuerung des Steueranschlusses 8 mit einem Schaltendstufensteuersignal PWM befindet sich die Schaltendstufe 2 in einer Offenposition oder in einer Geschlossenposition. In der Offenposition sind der Lastanschluss 4 und der Versorgungsanschluss 6 elektrisch miteinander gekoppelt. In der Geschlossenposition sind der Lastanschluss 4 und der Versorgungsanschluss 6 elektrisch voneinander entkoppelt. In der ersten Ausführungsform ist der Steueranschluss 8 der Schaltendstufe 2 elektrisch gekoppelt mit einem ersten Spannungsfolger 12. Der erste Spannungsfolger 12 ist dazu ausgebildet, abhängig von einem an seinem Eingang anliegenden Steuersignal STE, den Steueranschluss 8 ausgangsseitig mit dem Schaltendstufensteuersignal PWM anzusteuern. Bei dem Steuersignal STE kann es sich beispielsweise um ein alternierendes Signal handeln, beispielsweise um ein pulsweitenmoduliertes Signal.
  • Bei der Schaltendstufe 2 kann es sich beispielsweise um einen Leistungsschalter handeln. Bevorzugt ist die Schaltendstufe 2 als Feldeffekt-Transistor ausgebildet, wie dies auch in der 1 dargestellt ist. Insbesondere kann die Schaltendstufe 2 als Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekt-Transistor ausgebildet sind, der auch als MOSFET bezeichnet werden kann.
  • Der Lastanschluss 4 ist elektrisch gekoppelt mit einem Eingang einer Abtast-Halte-Schaltung 13 und dazu ausgebildet mit einem elektrischen Verbraucher elektrisch gekoppelt zu werden. Die Abtast-Halte-Schaltung 13 ist ausgangsseitig elektrisch gekoppelt mit einem Analog-Digital-Wandler 14. Eine an dem Lastanschluss 4 anliegende Spannung kann mittels der Abtast-Halte-Schaltung 13 und des Analog-Digital-Wandlers 14 einfach erfasst und zu einem ersten Spannungssignal digitalisiert werden. Das mittels des Analog-Digital-Wandlers 14 ermittelte erste Spannungssignal kann auf diese Weise leicht weiterverarbeitet werden. Falls der Analog-Digital-Wandler 14 beispielsweise elektrisch gekoppelt ist mit einem Mikrocontroller, kann das erste Spannungssignal beispielsweise mittels einer Software weiterverarbeitet werden. Abhängig von der Software kann beispielsweise ermittelt werden, ob das Spannungssignal einen vorgegebenen ersten Schwellwert unterschreitet. Dies ermöglicht zuverlässig die Diagnose eines Kurzschlusses der Schaltendstufe 2. Insbesondere kann die Diagnose asynchron bezüglich des Schaltendstufensteuersignals PWM ausgeführt werden. Dies ermöglicht einfach eine Diagnose der Schaltendstufe hinsichtlich eines Kurzschlusses auch für den Fall, dass es sich bei dem Schaltendstufensteuersignal PWM um ein alternierendes, beispielsweise um ein pulsweitenmoduliertes, Signal handelt.
  • Der Versorgungsanschluss 6 der Schaltendstufe 2 ist dazu ausgebildet elektrisch mit einer elektrischen Energiequelle gekoppelt zu werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Versorgungsanschluss 6 der Schaltendstufe 2 elektrisch gekoppelt mit einem Eingang einer zweiten Abtast-Halte-Schaltung 16. Ausgangsseitig ist die zweite Abtast-Halte-Schaltung 16 elektrisch gekoppelt mit einem Eingang eines zweiten Analog-Digital-Wandlers 18. Eine an dem Versorgungsanschluss 6 anliegende Versorgungsspannung kann mittels der zweiten Abtast-Halte-Schaltung 16 und des zweiten Analog-Digital-Wandlers 18 einfach erfasst und zu einem zweiten Spannungssignal digitalisiert werden.
  • Der vorgegebene erste Schwellwert, mittels dem abhängig von dem ersten Spannungssignal einfach ermittelt werden kann, ob bei der Schaltendstufe 2 ein Kurzschluss vorliegt, kann beispielsweise abhängig von dem zweiten Spannungssignal vorgegeben werden. Dies ermöglicht zuverlässig eine Diagnose der Schaltendstufe 2 hinsichtlich eines Kurzschlusses. Eine zuverlässige Diagnose kann derart beispielsweise auch dann ermittelt werden, wenn ein tatsächlicher Wert der Versorgungs spannung an dem Versorgungsanschluss 6 kleiner ist als ein Sollwert der Versorgungsspannung.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Schaltendstufe 2 einen Diagnoseanschluss 10 auf. Der Betrag einer an dem Diagnoseanschluss 10 anliegenden Diagnosespannung ist repräsentativ für einen Stromfluss zwischen dem Versorgungsanschluss 6 und dem Steueranschluss 4. Bevorzugt ist der Diagnoseanschluss 10 der Schaltendstufe 2 elektrisch gekoppelt mit einem Eingang einer weiteren Abtast-Halte-Schaltung 20. Ausgangsseitig ist die weitere Abtast-Halte-Schaltung 20 elektrisch gekoppelt mit einem Eingang eines weiteren Analog-Digital-Wandlers 22. Eine an dem Diagnoseanschluss 10 anliegende Diagnosespannung kann mittels der weiteren Abtast-Halte-Schaltung 20 und des weiteren Analog-Digital-Wandlers 22 einfach erfasst und zu einem weiteren Spannungssignal digitalisiert werden. Auf diese Weise kann eine Überlast der Schaltendstufe 2 einfach ermittelt werden, beispielsweise abhängig davon, ob das weitere Spannungssignal einen vorgegebenen weiteren Schwellwert überschreitet. Der vorgegebene weitere Schwellwert kann beispielsweise mittels der Software vorgegeben werden. Schaltendstufen 2, die als Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekt-Transistor ausgebildet sind und den Diagnoseanschluss 10 umfassen, können auch als SMART-MOSFET bezeichnet werden. Eine einfache und zuverlässige Diagnose der Schaltendstufe hinsichtlich einer Überlast kann insbesondere auch dann ermittelt werden, wenn es sich bei dem Schaltendstufensteuersignal PWM um ein alternierendes, beispielsweise um ein pulsweitenmoduliertes, Signal handelt.
  • Die Abtast-Halte-Schaltung 13, die zweite Abtast-Halte-Schaltung 16 sowie die weitere Abtast-Halte-Schaltung 20 umfassen jeweils einen Spannungsfolger 24a, 24b, 24c, ein Schaltelement 26a, 26b, 26c sowie eine Kapazität 28a, 28b, 28c. Das jeweilige Schaltelement 26a, 26b, 26c der jeweiligen Abtast-Halte-Schaltung 13, 16, 20 ist dazu ausgebildet abhängig von einer Ansteuerung durch das Steuersignal STE über den ersten Spannungsfolger 12 den jeweiligen Spannungsfolger 24a, 24b, 24c der jeweiligen Abtast-Halte-Schaltung 13, 16, 20 elektrisch mit der jeweiligen Kapazität 28a, 28b, 28c zu koppeln. Die Funktionsweise der jeweiligen Abtast-Halte-Schaltung 13, 16, 20 wird im Folgenden mittels der mit dem Lastanschluss 4 elektrisch gekoppelten Abtast-Halte-Schaltung 13 exemplarisch auch für die zweite Abtast-Halte-Schaltung 16 und für die weitere Abtast-Halte Schaltung 20 erklärt:
    Die an dem Lastanschluss 4 anliegende Spannung liegt abhängig von dem Spannungsfolger 24a im Wesentlichen auch an dem Schaltelement der Abtast-Halte-Schaltung 26a an. Wenn das Schaltelement der Abtast-Halte-Schaltung 26a mittels des Steuersignals STE angesteuert wird, koppelt das Schaltelement der Abtast-Halte-Schaltung 26a den Ausgang des Spannungsfolgers 24a elektrisch mit der Kapazität 28a. Die Kapazität 28a wird elektrisch geladen, bis die Spannung an der Kapazität 28a im Wesentlichen der Spannung an dem Lastanschluss 4 entspricht. Die an der Kapazität 28a anliegende Spannung kann von dem Analog-Digital-Wandler 14 digitalisiert werden. Insbesondere kann die an der Kapazität 28a anliegende Spannung von dem Analog-Digital-Wandler 14 zu einem Zeitpunkt digitalisiert werden, an dem das Schaltelement der Abtast-Halte-Schaltung 26a nicht mehr von dem Steuersignal STE angesteuert wird und der Spannungsfolger 24a elektrisch von der Kapazität 28a entkoppelt ist. Dies ermöglicht in einem gewissen Umfang eine Entkopplung eines Arbeitstaktes des Analog-Digital-Wandlers 14 von dem Steuersignal STE.
  • Das von dem Analog-Digital-Wandler 14 erfasste Spannungssignal kann beispielsweise mittels der Software des Mikrocontrollers weiterverarbeitet werden. Dies ermöglicht weitestgehend eine Entkopplung eines Arbeitstaktes des Mikroprozessors von dem Steuersignal STE. Dies ist insbesondere dann von Vor teil, wenn es sich bei dem Steuersignal STE um ein pulsweitenmoduliertes Signal handelt. Pulsweitenmodulierte Signale können sehr hohe Frequenzen aufweisen. Ein weiterer Vorteil ist die kostengünstige Ausbildung der Schaltungsanordnung, insbesondere dadurch, dass eine Abtastung des Steuersignals STE und/oder des Schaltendstufensteuersignals PWM unter einer Berücksichtigung des Nyquist-Kriteriums entfallen kann. Ferner ist eine Weiterverarbeitung des Spannungssignals ohne weitere Kenntnisse des Signalursprungs möglich. Beispielsweise muss bei der Weiterverarbeitung des Spannungssignals nicht berücksichtigt werden, ob die Spannung von einem pulsweitenmodulierten Signal generiert wurde und/oder ob die Diagnose in einem statischen Betrieb ermittelt wurde, bei dem der Steueranschluss 8 nicht angesteuert wird an dem Versorgungsanschluss 6 jedoch eine Spannung anliegt. Dies ermöglicht einfach eine standardisierte Diagnose-Schnittstelle.
  • Die Funktionsweise der Abtast-Halte-Schaltung 13 und des Analog-Digital-Wandlers 14 ist repräsentativ für die Funktionsweise der zweiten Abtast-Halte-Schaltung 16, des zweiten Analog-Digital-Wandlers 18 sowie der weiteren Abtast-Halte-Schaltung 20 und des weiteren Analog-Digital-Wandlers 22.
  • 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Schaltungsanordnung mit der Schaltendstufe 2. Die in den 1 und 2 gezeigten Schaltungsanordnungen unterscheiden sich im Wesentlichen darin, dass in der 2 das Steuersignal STE nicht direkt auf den Steueranschluss 8 der Schaltendstufe 2 geführt wird, sondern dass das den Steueranschluss 8 ansteuernde Schaltendstufensteuersignal PWM eine Funktion ist abhängig von dem Steuersignal STE und einem Umschaltsignal ONOFF. In der in der 2 gezeigten Ausführungsform ist das Schaltendstufensteuersignal PWM mit dem Steuersignal STE und dem Umschaltsignal ONOFF durch eine digitale UND-Funktion verknüpft, die mit einem in der 2 gezeigten UND-Gatter 30 realisiert ist. Die jeweiligen Schaltelemente 26a, 26b, 26c sind, wie in der 1 gezeigt, weiterhin direkt durch das Steuersignal STE angesteuert. Die in der 2 gezeigte Ausführungsform der Schaltungsanordnung ermöglicht es, abhän gig von dem Umschaltsignal ONOFF, den Steueranschluss 8 von dem Steuersignal STE elektrisch zu entkoppeln. Dies ist dann der Fall, wenn das UND-Gatter 30 von dem Umschaltsignal ONOFF nicht angesteuert wird. In dem entkoppelten Zustand folgt ein Signalpegel des Schaltendstufensteuersignals PWM nicht dem Steuersignal STE, wohingegen das jeweilige Schaltelement 26a, 26b, 26c weiterhin von dem Steuersignal STE angesteuert wird. Dies ermöglicht beispielsweise eine Diagnose der Schaltendstufe 2 bei dem statischen Betrieb. Bei dem statischen Betrieb liegt an dem Versorgungsanschluss 6 die Versorgungsspannung an, während der Steueranschluss 8 nicht von dem Schaltendstufensteuersignal PWM angesteuert wird, so dass der Versorgungsanschluss 6 funktionsgemäß elektrisch entkoppelt ist von dem Lastanschluss 4.
  • Ein Vorteil der in den 1 und 2 gezeigten Schaltungsanordnungen ist, dass eine Signalauswertung bezüglich der Diagnose der Schaltendstufe 2 weitgehend in Software stattfinden kann. Insbesondere können der vorgegebene Schwellwert sowie der weitere vorgegebene Schwellwert einfach mittels einer Software vorgegeben werden, die beispielsweise von dem Mikrocontroller ausgeführt wird, der mit dem jeweiligen Analog-Digital-Wandler 14, 18, 22 elektrisch gekoppelt sein kann.
  • Dies ermöglicht eine flexible Vorgabe des ersten vorgegebenen Schwellwertes und des weiteren vorgegebenen Schwellwertes, die in der Software auch nachträglich geändert werden können. Durch die Ausbildung der jeweiligen Abtast-Halte-Schaltung 13, 16, 20 kann ein Arbeitstakt sowohl des jeweiligen Analog-Digital-Wandlers 14, 18, 22 als auch eines mit dem jeweiligen Digital-Analog-Wandler 14, 18, 22 gekoppelten Mikrocontrollers einfach von dem Steuersignal STE entkoppelt werden. Anders ausgedrückt muss der mittels des Steuersignals STE vorgegebene Arbeitstakt der jeweiligen Abtast-Halte-Schaltung 13, 16, 20 nicht mit dem Mikrocontroller oder der weiterverarbeitenden Software synchronisiert werden. Dies ermöglicht insbesondere Steuersignale STE mit sehr hohen Frequenzen.
  • Dies ermöglicht eine kostengünstige Schaltungsanordnung, die zuverlässig eine Diagnose der Schaltendstufe 2 bezüglich eines Kurzschluss und/oder einer Überlast ermöglicht. Bevorzugt ist die Schaltendstufe 2 derart ausgebildet, dass sie bei der Diagnose eines Kurzschlusses oder einer Überlast deaktiviert wird und anschließend nicht wieder aktiviert wird. Insbesondere ist die Schaltendstufe 2 bevorzugt derart ausgebildet, dass sie nach einer Deaktivierung auch dann nicht wieder aktiviert wird, wenn die Schaltendstufe 2 mittels eines alternierenden Schaltendstufensteuersignals PWM an ihrem Steuereingang 8 angesteuert wird. Dies entspricht dem Verhalten eines Kurzschluss-Latch.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die jeweilige Abtast-Halte-Schaltung 13, 16, 20 und der jeweilige Analog-Digital-Wandler 14, 18, 22 derart ausgebildet, dass das eingangsseitig an dem jeweiligen Digital-Analog-Wandler 14, 18, 22 anliegende Signal zu einem Zeitpunkt digitalisiert wird, an dem das jeweilige Schaltelement 26a, 26b, 26c in eine Offenstellung geschaltet ist. Dies ermöglicht eine zuverlässige Digitalisierung der an der jeweiligen Kapazität 28a, 28b, 28c jeweils anliegenden Spannung dadurch, dass die jeweilige Spannung innerhalb einer ausreichend großen Zeitdauer im Wesentlichen konstant ist.
  • Die jeweilige Abtast-Halte-Schaltung 13, 16, 20 und der jeweilige Analog-Digital-Wandler 14, 18, 22 können jedoch auch anders ausgebildet sein. Beispielsweise kann die jeweilige Abtast-Halte-Schaltung 13, 16, 20 derart ausgebildet sein, dass das jeweilige Schaltelement 26a, 26b, 26c bei Nichtansteuerung in eine Geschlossenposition geschaltet ist und beispielsweise bei einer abfallenden Flanke des Steuersignals STE nach Ansteuerung mittels des Steuersignals STE in die Offenposition schaltet. Eine Digitalisierung der jeweiligen Spannung mittels des Analog-Digital-Wandlers 14, 18, 22 erfolgt bevorzugt zu einem Zeitpunkt, wenn das jeweilige Schaltelement 26a, 26b, 26c in die Offenposition geschaltet ist.
  • Die Abtast-Halte-Schaltung 13, die zweite Abtast-Halte-Schaltung 16 sowie die weitere Abtast-Halte-Schaltung 20 können beispielsweise zu einer Anordnung von Abtast-Halte-Schaltungen 32 ausgebildet sein, beispielsweise als integrierte Schaltung. Der Analog-Digital-Wandler 14, der zweite Analog-Digital-Wandler 18 sowie der weitere Analog-Digital-Wandler 22 können beispielsweise zu einer Anordnung von Analog-Digital-Wandlern ausgebildet sein, beispielsweise als eine weitere integrierte Schaltung, was in den Figuren jedoch nicht dargestellt ist.
  • 2
    Schaltendstufe
    4
    Lastanschluss
    6
    Versorgungsanschluss
    8
    Steueranschluss
    10
    Diagnoseanschluss
    11
    Diode
    12
    erster Spannungsfolger
    13
    Abtast-Halte-Schaltung
    14
    Analog-Digital-Wandler
    16
    zweite Abtast-Halte-Schaltung
    18
    zweiter Analog-Digital-Wandler
    20
    weitere Abtast-Halte-Schaltung
    22
    weiterer Analog-Digital-Wandler
    24a, b, c
    Spannungsfolger der Abtast-Halte-Schaltungen
    26a, b, c
    Schaltelement der jeweiligen Abtast-Halte-Schaltung
    28a, b, c
    Kondensator der jeweiligen Abtast-Halte-Schaltung
    30
    UND-Gatter
    32
    Anordnung von Abtast-Halte-Schaltungen
    STE
    Steuersignal
    PWM
    Schaltendstufensteuersignal
    ONOFF
    Umschaltsignal

Claims (7)

  1. Vorrichtung zum Betreiben einer Schaltungsanordnung mit – einer Schaltendstufe (2), die einen Lastanschluss (4), einen Versorgungsanschluss (6), und einen Steueranschluss (8) aufweist und dazu ausgebildet ist von einem Schaltendstufensteuersignal (PWM), mit dem der Steueranschluss (8) angesteuert wird und das abhängig ist von einem Steuersignal (STE), den Versorgungsanschluss (6) elektrisch mit dem Lastanschluss (4) zu koppeln, – einer Abtast-Halte-Schaltung (13), die über einen Eingang elektrisch gekoppelt ist mit dem Lastanschluss (4), über einen Ausgang elektrisch gekoppelt ist mit einem Analog-Digital-Wandler (14) und bei der ein Schaltelement der Abtast-Halte-Schaltung (26a) den Eingang elektrisch mit dem Ausgang koppelt abhängig von einer Ansteuerung durch das Steuersignal (STE).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der – ein Eingang einer zweiten Abtast-Halte-Schaltung (16) elektrisch mit dem Versorgungsanschluss (6) der Schaltendstufe (2) gekoppelt ist, – ein Ausgang der zweiten Abtast-Halte-Schaltung (16) mit einem zweiten Analog-Digital-Wandler (18) gekoppelt ist, – ein Schaltelement der zweiten Abtast-Halte-Schaltung (26b) den Eingang der zweiten Abtast-Halte-Schaltung (16) elektrisch mit dem Ausgang der zweiten Abtast-Halte-Schaltung (16) koppelt abhängig von der Ansteuerung durch das Steuersignal (STE).
  3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der – die Schaltendstufe (2) einen Diagnoseanschluss (10) aufweist zum Ermitteln einer Überlast, – ein Eingang einer weiteren Abtast-Halte-Schaltung (20) elektrisch mit dem Diagnoseanschluss (10) der Schaltendstufe (2) gekoppelt ist, – ein Ausgang der weiteren Abtast-Halte-Schaltung (20) mit einem weiteren Analog-Digital-Wandler (22) elektrisch gekoppelt ist, – ein Schaltelement der weiteren Abtast-Halte-Schaltung (26c) den Eingang der weiteren Abtast-Halte-Schaltung (20) elektrisch mit dem Ausgang der weiteren Abtast-Halte-Schaltung (20) koppelt abhängig von der Ansteuerung durch das Steuersignal (STE).
  4. Vorrichtung zum Betreiben einer Schaltungsanordnung mit – einer Schaltendstufe (2), die einen Versorgungsanschluss (6), einen Lastanschluss (4) und einen Steueranschluss (8) aufweist sowie einen Diagnoseanschluss (10) zum Ermitteln einer Überlast und die dazu ausgebildet ist, abhängig von einem Schaltendstufensteuersignal (PWM) des Steueranschlusses (8), den Versorgungsanschluss (6) elektrisch mit dem Lastanschluss (4) zu koppeln, – einer weiteren Abtast-Halte-Schaltung (20), die über einen Eingang der weiteren Abtast-Halte-Schaltung (20) elektrisch gekoppelt ist mit dem Diagnoseanschluss (10), über einen Ausgang der weiteren Abtast-Halte-Schaltung (20) elektrisch gekoppelt ist mit einem weiteren Analog-Digital-Wandler (22) und bei der ein Schaltelement der weiteren Abtast-Halte-Schaltung (26c) den Eingang der weiteren Abtast-Halte-Schaltung (20) elektrisch mit dem Ausgang der weiteren Abtast-Halte-Schaltung (20) koppelt abhängig von der Ansteuerung durch ein Steuersignal (STE).
  5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Schaltendstufe (2) einen Feldeffekttransistor umfasst.
  6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der das Schaltendstufensteuersignal (PWM), mit dem der Steueranschluss (8) angesteuert wird, abhängig ist von dem Steuersignal (STE) und einem Umschaltsignal (ONOFF).
  7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der das Schaltendstufensteuersignal (PWM) repräsentativ ist für das Steuersignal (STE).
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