DE102010030013A1

DE102010030013A1 - Detektieren eines Kurzschlusses in einem induktiven Laststrompfad

Info

Publication number: DE102010030013A1
Application number: DE102010030013A
Authority: DE
Inventors: Heimo Hartlieb; Michael Hausmann
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2010-06-14
Publication date: 2010-12-16
Also published as: US20100315091A1

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zum Detektieren eines Kurzschlusses in einem Laststrompfad, der eine induktive Last (Z) aufweist, wobei das Verfahren aufweist: Anlegen einer pulsweitenmodulierten Versorgungsspannung (Vz) an die Last (Z), wobei die pulsweitenmodulierte Versorgungsspannung (Vz) abwechselnd einen ersten Spannungspegel für eine Ein-Dauer (Ton) und einen zweiten Spannungspegel für eine Aus-Dauer (Toff) annimmt; Messen eines durch die Last (Z) fließenden Stromes (Iz) und Erzeugen eines Messsignals (S23), das von diesem Strom (Iz) abhängig ist; Integrieren des Messsignals (S23) während einer Auswertedauer (Teval), um ein integriertes Messsignal (S23) zu erhalten, wobei die Auswertedauer (Teval) innerhalb der Ein-Dauer (Ton) liegt; Detektieren des Vorhandenseins eines Kurzschlusses, wenn das integrierte Messsignal (S23) während der Auswertedauer (Teval) einen vorgegebenen Referenzwert (S) erreicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Detektion eines Kurzschlusses in einem induktiven Laststrompfad, insbesondere einem Laststrompfad in einem Stromregler, und einen Stromregler mit einer Kurzschlussdetektionsfunktion.
Ein Strom durch eine induktive Last kann durch Anlegen einer pulsweitenmodulierten Versorgungsspannung an die Last und durch Regeln des Tastverhältnisses (Duty-Cycle) der Versorgungsspannung abhängig von dem durch die Last fließenden Strom geregelt werden. Die pulsweitenmodulierte (PWM) Versorgungsspannung nimmt abwechselnd einen hohen Spannungspegel für eine Ein-Dauer und einen niedrigen Spannungspegel für eine Aus-Dauer an, wobei der Strom durch die Last während der Ein-Dauer ansteigt und während der Aus-Dauer absinkt. Ein Mittelwert des Stroms durch die Last kann durch Variieren des Tastverhältnisses der PWM-Versorgungsspannung eingestellt werden.
Während des Betriebs einer Last kann ein Kurzschluss auftreten. Ein solcher Kurzschluss kann durch Vergleichen des durch die Last fließenden Stromes mit einem Schwellenwert detektiert werden, wobei das Vorhandensein eines Kurzschlusses detektiert wird, wenn der Strom den Schwellenwert erreicht oder über den Schwellenwert ansteigt. Allerdings können zu Beginn der Ein-Dauer Stromschwingungen auftreten, die dazu führen, dass der Strom für eine kurze Zeit über den Schwellenwertpegel ansteigt. Um zu vermeiden, dass solche Stromschwingungen dazu führen, dass fehlerhafterweise ein Kurzschluss erkannt wird, kann die Kurzschlussdetektion derart modifiziert werden, dass das Vorhandensein eines Kurzschlusses nur dann detektiert wird, wenn der Strom für eine vorgegebene Zeit oberhalb des Schwellenwertes bleibt. Dies verzögert allerdings die Kurzschlussdetektion, so dass die Gefahr besteht, dass der Strom auf kritische Werte ansteigt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zum Detektieren eines Kurschlusses in einem Laststrompfad zur Verfügung zu stellen und einen Stromregler zu Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird durch Verfahren gemäß der Ansprüche 1 oder 2 und durch Stromregler gemäß der Ansprüche 6 oder 7 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Ein erster Aspekt betrifft ein Verfahren zum Detektieren eines Kurzschlusses in einem Laststrompfad, der eine induktive Last aufweist. Das Verfahren umfasst: Das Anlegen einer pulsweitenmodulierten Versorgungsspannung an den Lastpfad, wobei die Versorgungsspannung abwechselnd einen ersten Spannungspegel für eine Ein-Dauer und einen zweiten Spannungspegel für eine Aus-Dauer annimmt; Messen eines in dem Lastpfad fließenden Stromes und Bereitstellen eines von diesem Strom abhängigen Messsignals; Integrieren des Messsignals während einer Auswertedauer, um ein integriertes Messsignal zu erhalten, wobei die Auswertedauer innerhalb der Ein-Dauer liegt; Detektieren des Vorhandenseins eines Kurzschlusses, wenn das integrierte Messsignal während der Auswertedauer einen vorgegebenen Referenzwert erreicht.
Ein zweiter Aspekt betrifft ein weiteres Verfahren zum Detektieren eines Kurzschlusses in einem Laststrompfad, der eine induktive Last aufweist. Das Verfahren umfasst: Das Anlegen einer pulsweitenmodulierten Versorgungsspannung an den Lastpfad, wobei die Versorgungsspannung abwechselnd einen ersten Spannungspegel für eine Ein-Dauer und einen zweiten Spannungspegel für eine Aus-Dauer annimmt; Messen eines in dem Lastpfad fließenden Stromes und Bereitstellen eines von diesem Strom abhängigen Messsignals; Differenzieren des Messsignals während einer Auswertedauer, um ein differenziertes Messsignal zu erhalten, wobei die Auswertedauer innerhalb der Ein-Dauer liegt; Detektieren des Vorhandenseins eines Kurz schlusses, wenn das differenzierte Messsignal während der Auswertedauer einen vorgegebenen Referenzwert erreicht.
Ein dritter Aspekt betrifft einen weiteren Stromregler, der aufweist: Lastanschlüsse zum Anschließen einer induktiven Last; eine Schaltanordnung, die dazu ausgebildet ist, eine pulsweitenmodulierte Versorgungsspannung an die Lastanschlüsse anzulegen wobei die Versorgungsspannung abwechselnd einen ersten Spannungspegel während einer Ein-Dauer und einen zweiten Spannungspegel während einer Aus-Dauer annimmt; eine Strommessschaltung, die dazu ausgebildet ist, einen zwischen den Lastanschlüssen fließenden Strom zu messen und dazu ausgebildet ist, ein Strommesssignal bereitzustellen, das von dem Strom abhängig ist; eine Auswerteschaltung, der das Strommesssignal zugeführt ist. Die Auswerteschaltung ist dazu ausgebildet, das Messsignal während einer Auswertedauer zu integrieren, um ein integriertes Messsignal zu erhalten, wobei die Auswertedauer innerhalb der Ein-Dauer liegt, das integrierte Messsignal mit einem Referenzwert zu vergleichen, und die Schaltanordnung zu deaktivieren, wenn das integrierte Messsignal den Referenzwert innerhalb der Auswertedauer erreicht.
Ein vierter Aspekt betrifft einen Stromregler, der aufweist: Lastanschlüsse zum Anschließen einer induktiven Last; eine Schaltanordnung, die dazu ausgebildet ist, eine pulsweitenmodulierte Versorgungsspannung an die Lastanschlüsse anzulegen, wobei die Versorgungsspannung abwechselnd einen ersten Spannungspegel während einer Ein-Dauer und einen zweiten Spannungspegel während einer Aus-Dauer annimmt; eine Strommessschaltung, die dazu ausgebildet ist, einen zwischen den Lastanschlüssen fließenden Strom zu messen und dazu ausgebildet ist, ein Strommesssignal bereitzustellen, das von dem Strom abhängig ist; eine Auswerteschaltung, der das Strommesssignal zugeführt ist. Die Auswerteschaltung ist dazu ausgebildet, das Messsignal während einer Auswertedauer zu differenzieren, um ein differenziertes Messsignal zu erhalten, wobei die Aus wertedauer innerhalb der Ein-Dauer liegt, das differenzierte Messsignal mit einem Referenzwert zu vergleichen, und die Schaltanordnung zu deaktivieren, wenn das differenzierte Messsignal den Referenzwert innerhalb der Auswertedauer erreicht.
Ausführungsbeispiele werden nachfolgend unter Bezugnahme auf Zeichnungen erläutert. Diese Zeichnungen dienen zur Erläuterung des Grundprinzips der Erfindung, so dass lediglich die Aspekte dargestellt sind, die zum Verständnis dieses Grundprinzips notwendig sind. Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgerecht. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale mit gleicher Bedeutung.
1 ist ein Blockdiagramm eines Stromreglers, der Anschlüsse zum Anschließen einer induktiven Last, eine Schaltanordnung zum Anlegen einer pulsweitenmodulierten Spannung an die Lastanschlüsse und eine Auswerteschaltung aufweist.
2 veranschaulicht zeitliche Signalverläufe von in dem Stromregler gemäß 1 vorkommenden Signalen.
3 veranschaulicht ein erstes Verfahren zum Detektieren eines Kurzschlusses in dem Lastpfad, der die induktive Last enthält.
4 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels einer Auswerteschaltung, in der das Verfahren gemäß 3 implementiert ist.
5 veranschaulicht ein Beispiel einer anlogen Integrierschaltung der Auswerteschaltung gemäß 4.
6 veranschaulicht ein Beispiel einer digitalen Integrierschaltung des Ausführungsbeispiels gemäß 4.
7 veranschaulicht ein Beispiel einer Zeitsteuerschaltung der Auswerteschaltung gemäß 4.
8 veranschaulicht die Funktionsweise der Zeitsteuerschaltung gemäß 7 anhand von zeitlichen Signalverläufen.
9 veranschaulicht ein erstes Beispiel einer Steuerschaltung der Schaltanordnung gemäß 1.
10 veranschaulicht ein zweites Beispiel der Steuerschaltung.
11 veranschaulicht die Funktionsweise eines Stromreglers mit einer Auswerteschaltung gemäß 4 und einer Steuerschaltung gemäß 10 anhand von zeitlichen Signalverläufen.
12 veranschaulicht ein weiteres Beispiel einer Auswerteschaltung.
13 veranschaulicht ein Beispiel einer Differenzierschaltung der Auswerteschaltung gemäß 12.
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Stromreglers. Der Stromregler umfasst Lastanschlüsse 11, 12 zum Anschließen einer induktiven Last Z (gestrichelt dargestellt). Es sei darauf hingewiesen, dass eine ”induktive Last” im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine beliebige Last sein, die eine induktive Lastkomponente besitzt. Außer der induktiven Lastkomponente kann die Last selbstverständlich auch eine resistive (ohmsche) und/oder eine kapazitive Lastkomponente besitzen. Bei dem in 1 dargestellten Beispiel umfasst die Last Z eine induktive Lastkomponente ^ZL und eine resistive Lastkomponente Z_R, die in Reihe zu der induktiven Lastkomponente Z_L liegt. Induktive Lasten sind beispielsweise, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Spulen von Magnetventilen, wie Magnetventile, die in Verbrennungsmotoren zum Einspritzen von Kraftstoff verwendet werden.
Der Stromregler umfasst außerdem Versorgungsanschlüsse 21, 22 zum Anlegen einer Versorgungsspannung. Während des Betriebs des Stromreglers wird ein erstes Versorgungspotential V+, das auch als positives Versorgungspotential bezeichnet wird, an eine erste 21 der Versorgungsanschlüsse angelegt, und ein zweites Versorgungspotential GND, das auch als negatives Versorgungspotential oder Masse bezeichnet wird, wird an einen zweiten 22 der Versorgungsanschlüsse angelegt. Eine zwischen dem ersten und zweiten Versorgungsanschluss anliegende Spannung wird nachfolgend als Versorgungsspannung bezeichnet.
Der Stromregler umfasst außerdem eine Schaltanordnung bzw. eine Schalt-Schaltung 30, die dazu ausgebildet ist, eine pulsweitenmodulierte Versorgungsspannung Vz an die Last Z, d. h. zwischen die Lastanschlüsse 11, 12 anzulegen. Bei dem Beispiel gemäß 1 umfasst die Schaltanordnung 30 ein Schaltelement 31 mit einer Laststrecke und einem Steueranschluss, dessen Laststrecke zwischen einen 12 der Lastanschlüsse und einen 22 der Versorgungsanschlüsse geschaltet ist. Der andere 11 der Lastanschlüsse und der andere 21 der Versorgungsanschlüsse sind jeweils miteinander verbunden oder sind durch denselben Schaltungsknoten gebildet. Die Schaltanordnung 30 umfasst außerdem eine Steuerschaltung 32, die dazu ausgebildet ist, ein pulsweitenmoduliertes Steuersignal S30 zu erzeugen, wobei das Steuersignal 30 einem Steueranschluss des Schaltelements 31 zugeführt ist. Gesteuert durch das Steuersignal S30 nimmt das Schaltelement 31 abwechselnd zwei unterschiedliche Schaltzustände an: Einen ersten Schaltzustand, bei dem das Schaltelement 31 eingeschaltet ist (leitet) und der nachfolgend als Ein-Zustand bezeichnet wird; und einen zweiten Schaltzustand, bei dem das Schaltelement 31 ausgeschaltet ist (sperrt) und der nachfolgend als Aus-Zustand bezeichnet wird. Ein Signalpegel des Steuersignals S30 der dazu führt, dass sich das Schaltelement 31 in seinem Ein-Zustand befindet, wird nachfolgend als Ein-Pegel bezeichnet und ein Signalpegel des Steuersignals S30, der dazu führt, dass sich das Schaltelement 31 im Aus-Zustand befindet wird nachfolgend als Aus-Pegel bezeichnet.
Abhängig von dem Schaltzustand des Schaltelement 31 nimmt die pulsweitenmodulierte Versorgungsspannung, die an die Last Z angelegt wird, einen von zwei unterschiedlichen Spannungspegeln an: Einen ersten Spannungspegel, wenn sich das Schaltelement 31 in seinem Ein-Zustand befindet; einen zweiten Spannungspegel, wenn sich das Schaltelement 31 in seinem Aus-Zustand befindet. Unter der Annahme, dass ein Spannungsabfall über dem eingeschalteten Schaltelement 31 und über einer Messschaltung 23, die nachfolgend noch erläutert wird, vernachlässigbar sind, entspricht der erste Spannungspegel annähernd der zwischen den Versorgungsanschlüssen 21, 22 anliegenden Versorgungsspannung. Ein zweiter Spannungspegel ist annähernd Null oder entspricht der Flussspannung einer Freilaufdiode 24, die optional parallel zu der Last Z, und daher zwischen die Lastanschlüsse 11, 12 geschaltet ist.
Das Schaltelement 31 ist beispielsweise ein MOS-Transistor, wie ein MOSFET oder ein IGBT. Die Laststrecke eines solchen MOS-Transistors ist durch dessen Drain-Source-Strecke gebildet, während ein Steueranschluss durch dessen Gateanschluss gebildet ist.
Der Stromregler umfasst außerdem eine Strommessschaltung 23, die dazu ausgebildet ist, einen zwischen den Lastanschlüssen 11, 12 fließenden Strom Iz zu messen. Die Strommessschaltung kann eine beliebige Schaltung sein, die dazu geeignet ist, den Laststrom Iz zu messen und ein Strommesssignal S23 bereitzustellen, das von dem Laststrom Iz abhängig ist. Das Strommesssignal S23 ist insbesondere proportional zu dem Laststrom Iz. Die Strommessschaltung 23 kann beispielsweise einen Shunt-Widerstand aufweisen, der in Reihe zu dem Schalt element 31 geschaltet ist. Wenn eine Strommessschaltung 23 mit einem Shunt-Widerstand verwendet wird, kann der Spannungsabfall über dem Shunt-Widerstand als Strommesssignal 23 verwendet werden, wobei dieser Spannungsabfall proportional zu dem durch den Shunt-Widerstand fließenden Strom ist. Selbstverständlich kann auch jede andere Strommessschaltung 23 verwendet werden. Es gibt spezielle MOSFET, die eine integrierte Strommessschaltung mit sogenannten Sense-FETs aufweisen. Diese speziellen MOSFET sind dazu geeignet, einen durch eine Last fließenden Strom zu schalten und ein Strommesssignal zu erzeugen. Selbstverständlich kann ein solcher spezieller MOSFET in dem Stromregler gemäß 1 verwendet werden, wobei dieser MOSFET gleichzeitig als Schaltelement 31 und als Strommessschaltung 23 funktioniert.
Der Steuerschaltung 32 sind das Strommesssignal S23 und ein Setzsignal S_SET zugeführt und sie ist dazu ausgebildet, das Tastverhältnis (Duty-Cycle) des Steuersignals S30 abhängig von dem Strommessignal S23 und dem Setzsignal S_SET einzustellen. Der Duty-Cycle DC des Steuersignals S30 wird bestimmt durch das Verhältnis zwischen der Dauer Ton der Ein-Dauer und der Dauer T eines Schaltzyklus, wobei ein Schaltzyklus eine Ein-Dauer mit einer Dauer Ton und eine Aus-Dauer mit einer Dauer Toff aufweist. Der Duty-Cycle DC ist daher DC = Ton/(Ton + Toff) = Ton/T (1)
Steuerschaltungen 32, die ein pulsweitenmoduliertes Steuersignal, wie beispielsweise das Steuersignal S30, abhängig von einem Strommesssignal, wie beispielsweise dem Signal S23 und einem Setzsignal, wie beispielsweise dem Signal S_SET, für ein Schaltelement, wie beispielsweise das Schaltelement 31, in einem Stromregler erzeugen, sind bekannt, so dass weitere Ausführungen hierzu nicht erforderlich sind.
Das Grundprinzip des Stromreglers gemäß Anspruch 1 wird ersichtlich anhand von 2, in der zeitliche Signalverläufe des Steuersignals S30 und des Stroms Iz bzw. des Strommesssignals S23 dargestellt sind. Zu Zwecken der Erläuterung sei angenommen, dass die pulsweitenmodulierte Spannung Vz einen hohen Spannungspegel besitzt, wenn das Steuersignal S30 einen Ein-Pegel annimmt, und dass die Versorgungsspannung Vz einen niedrigen Spannungspegel besitzt, wenn das Steuersignal S30 seinen Aus-Pegel annimmt. In dem Beispiel gemäß 2 ist der Ein-Pegel des Steuersignals S30 ein hoher Signalpegel, während der Aus-Pegel des Steuersignals S30 ein niedriger Signalpegel ist.
2 veranschaulicht das Steuersignal S30 (bzw. die Versorgungsspannung Vz) und das Strommesssignal S23 für eine Anzahl von Schaltzyklen. Zu Zwecken der Erläuterung ist angenommen, dass das Strommesssignal proportional zu dem Laststrom Iz ist. Der in 2 dargestellte Zeitverlauf für das Strommesssignal S23 gilt daher grundsätzlich auch für den Laststrom Iz.
Jeder Schaltzyklus umfasst eine Ein-Dauer mit einer Dauer Ton, während der das Steuersignal einen Ein-Pegel annimmt, so dass die Versorgungsspannung Vz ihren hohen Spannungspegel annimmt, und eine Aus-Dauer, während der das Steuersignal S30 seinen Aus-Pegel annimmt, so dass die Versorgungsspannung Vz ihren niedrigen Spannungspegel annimmt.
Der Strom Iz durch die Last steigt während der Ein-Dauer an und sinkt nachfolgend während der Aus-Dauer ab. Wenn sich der Stromregler im eingeschwungenen Zustand befindet, entspricht der Anstieg des Stroms Iz während der Ein-Dauer dem Absinken des Stromes Iz während der Aus-Dauer. Ein Mittelwert des Laststromes Iz kann daher eingestellt werden, indem der Duty-Cycle des Steuersignals S30 zeitweise geändert wird, wie dies grundsätzlich bekannt ist.
Der Stromregler gemäß 1 umfasst außerdem eine Auswerteschaltung 40, der das Strommesssignal S23 zugeführt ist und die dazu ausgebildet ist, einen Kurzschluss in dem Lastpfad zwischen den Lastanschlüssen 11, 12 zu detektieren. Zwei Beispiele für Kurzschlussszenarien sind in 1 in gestrichelten Linien dargestellt. Bei einem ersten Szenario 101 sind die Lastanschlüsse 11, 12 kurzgeschlossen. Bei einem zweiten Szenario 102 ist die Last Z teilweise kurzgeschlossen, d. h. es sind beispielsweise eine Anzahl von Windungen (nicht dargestellt) der induktiven Last Z kurzgeschlossen, was zu einer Reduktion der induktiven und der resistiven Lastkomponente Z_L, Z_R führt. Jedes dieser Kurzschlussszenarien reduziert die Induktivität, die zwischen den Lastanschlüssen 11, 12 vorhanden ist. Im ersten Szenario ist die Induktivität annähernd Null oder entspricht der Induktivität einer Leitungsverbindung zwischen den Lastanschlüssen 11, 12. In dem zweiten Szenario ist die Induktivität nur ein Teil der ”normalen” Induktivität, wobei die normale Induktivität die Induktivität der Last Z ist, wenn kein Kurzschluss vorhanden ist.
Die erläuterte Reduktion der Induktivität im Fall eines Kurzschlusses führt zu einem rascheren Ansteigen des Stroms Iz bzw. des Strommesssignals S23 während der Ein-Dauer verglichen zu dem Normalzustand, bei dem kein Kurzschluss vorhanden ist.
Die Funktionsweise der Auswerteschaltung 50 zum Detektieren eines Kurzschlusszustandes in dem Lastpfad wird nachfolgend unter Bezugnahme auf zeitliche Signalverläufe erläutert, die in 3 dargestellt sind. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass zur Vereinfachung der Darstellung angenommen wird, dass der Laststrom Iz während der Ein- und Aus-Dauern linear ansteigt und absinkt. Hierbei wird angenommen, dass Sättigungseffekte der induktiven Last keine Rolle spielen. Wenn solche Sättigungseffekte auftreten, sind der Anstieg und das Absinken des Laststromes nicht länger linear, so wie dies in gestrichelten Linien in 1 dargestellt ist. Allerdings ist die Funktionsweise der Auswerteschaltung unabhängig davon, ob der Laststrom Iz linear oder nichtlinear während der Ein- und Aus-Dauern verläuft.
Die Auswerteschaltung 40 ist zum Detektieren eines Kurzschlusszustandes dazu ausgebildet, das Strommesssignal S23 während einer Auswertedauer mit einer Dauer Teval zu integrieren und das dadurch erhaltene integrierte Strommesssignal S23_I mit einem Referenzwert S_REF zu vergleichen, wobei das Vorhandensein eines Kurzschlusses detektiert wird, wenn das integrierte Strommesssignal S23_I den Referenzwert S_REF während der Auswertedauer Teval erreicht oder über diesen ansteigt.
3 veranschaulicht das Steuersignal S30, das Strommesssignal S23 und das integrierte Strommesssignal S23_I für einen Schaltzyklus bei einem Kurzschluss. In diesem Fall steigt das Strommesssignal S23 während der Ein-Dauer schneller als im Normalzustand an. Der Zeitverlauf des Strommesssignals S23 im Normalzustand ist in 3 in strichpunktierten Linien dargestellt. Die Auswertedauer Teval liegt innerhalb der Ein-Dauer Ton, d. h. die Auswertedauer Teval beginnt innerhalb der Ein-Dauer oder beginnt verzögert nach dem Beginn der Ein-Dauer und endet mit der Ein-Dauer oder endet früher als die Ein-Dauer.
In dem Beispiel gemäß 3 beginnt die Auswertedauer Teval verzögert um eine Verzögerungszeit Td nach dem Beginn der Ein-Dauer. Dies hat den Vorteil, dass Stromspitzen, die nach dem Beginn der Ein-Dauer auftreten können, d. h. nachdem der Schalter (31 in 1) eingeschaltet wurde, die Kurzschlussdetektion nicht beeinflussen. Die Verzögerungszeit Td ist insbesondere so gewählt, dass sie länger ist als die Zeitdauer, für welche Stromspitzen nach dem Beginn der Ein-Dauer auftreten können. Das Vorhandensein eines Kurzschlusses wird detektiert, wenn das integrierte Strommesssignal S23_I den Referenzwert S_REF erreicht, was in 3 zum Zeitpunkt t_SC auftrifft.
Bezugnehmend auf 1 erzeugt die Auswerteschaltung 40 ein Statussignal S40. Dieses Statussignal S40 besitzt einen Signalpegel, der abhängig davon ist, ob ein Kurzschluss detektiert wurde, oder ob kein Kurzschluss detektiert wurde. Zu Zwecken der Erläuterung sei angenommen, dass das Statussignal S40 einen niedrigen Signalpegel besitzt, wenn kein Kurzschluss detektiert wurde, und einen hohen Signalpegel besitzt, der nachfolgend auch als Kurzschlusspegel bezeichnet wird, wenn ein Kurzschluss detektiert wurde. Das Statussignal S40 kann dazu verwendet werden, den Stromregler auf mehrere verschiedene Arten zu schützen:
Erstens, das Statussignal S40 kann der Steuerschaltung 32 zugeführt sein, wie dies in 1 dargestellt ist, und kann die Steuerschaltung 32 deaktivieren. Ein Deaktivieren der Steuerschaltung 32 führt dazu, dass das Schaltelement 31 ausgeschaltet wird.
Zweitens, das Statussignal S42 kann dazu verwendet werden, die Spannungsversorgung des Stromreglers zu unterbrechen. Dies kann beispielsweise durch Verwendung eines zusätzlichen Schalters (nicht dargestellt) erfolgen, der an einer beliebigen Position zwischen den Versorgungsanschlüssen 21, 22 vorhanden sein kann.
Drittens, das Statussignal kann einer übergeordneten Steuerschaltung (nicht dargestellt) zugeführt sein, die den Stromregler (und mögliche weitere Stromregler) steuert und die dazu ausgebildet ist, weitere Schutzmaßnahmen zu ergreifen, wenn ein Kurzschluss detektiert wird.
4 veranschaulicht ein Beispiel der Auswerteschaltung 40. Diese Auswerteschaltung 40 umfasst eine Integrierschaltung 41, der das Strommesssignal S23 zugeführt ist und der ein Zeitsteuersignal (engl.: timing signal) S42 zugeführt ist. Die Auswerteschaltung 40 ist dazu ausgebildet, das Strommesssignal S23 während der Auswertedauer (Teval in 3) zu integrieren, wobei die Auswertedauer durch das Zeitsteuersignal S42 bestimmt ist. Das Zeitsteuersignal S42 wird durch eine Zeitsteuerschaltung 42 abhängig von dem Steuersignal S30 erzeugt. Dem Komparator 43 sind das integrierte Messsignal S23_I, das durch die Integrierschaltung 41 erzeugt wird, und das Referenzsignal S_REF an dessen Eingängen zugeführt. Der Komparator 43 erzeugt das Statussignal S40 an seinem Ausgang. In dem Beispiel gemäß 4 ist dem Komparator 43 das integrierte Strommesssignal S23_I an dessen nicht-intervertierendem Eingang und das Referenzsignal S_REF an dessen invertierendem Eingang zugeführt. Das Referenzsignal S_REF wird durch eine Referenzsignalquelle (nicht dargestellt) erzeugt.
Optional ist das Ausgangssignal des Komparators 43 einem Register, wie beispielsweise einem Flip-Flop zugeführt, wobei in diesem Fall das Statussignal S40 ein Ausgangssignal des Registers 45 ist. Die Verwendung eines Registers 45 stellt sicher, dass das Statussignal S40 einen Kurzschlusspegel beibehält, nachdem ein Kurzschluss detektiert wurde, und zwar auch dann, wenn das integrierte Strommesssignal S23_I später unter das Referenzsignal S_REF absinkt, beispielsweise nachdem das Schaltelement 31 ausgeschaltet wurde.
Die Auswerteschaltung 40 kann als analoge Schaltung realisiert sein, die analoge Schaltungskomponenten aufweist, oder als digitale Schaltung, die digitale Schaltungskomponenten aufweist. Ein Beispiel einer analogen Integrierschaltung 41 ist in 5 dargestellt. Diese Integrierschaltung 41 umfasst eine Reihenschaltung mit einer steuerbaren Stromquelle 411, einem Kondensator 412 und einem Schaltelement 413. Der steuerbaren Stromquelle 411 ist das Strommesssignal S23 als Steuersignal zugeführt und sie erzeugt einen Strom I411, der abhängig ist von dem Strommesssignal S23 und der insbesondere proportional zu dem Strommesssignal S23 ist. Der Schalter 413 wird durch das Zeitsteuersignal S43 derart gesteuert, dass er während der Auswertedauer geschlossen ist. Ein weiteres Schaltelement 414, das parallel zu dem Kondensator 412 geschaltet ist, dient zum Entladen des Kondensators 412 vor Beginn der Auswertedauer. Zu diesem Zweck wird das weitere Schaltelement 414 durch ein Signal gesteuert, das komplementär zu dem Zeitsteuersignal S43 ist. In dem Beispiel gemäß 5 wird ein Steuersignal des weiteren Schaltelements 414 durch die Zeitsteuerschaltung S42 unter Verwendung eines Inverters 415 erzeugt.
In der integrierenden Schaltung gemäß 5 ist das integrierte Strommesssignal S23_I die Spannung über dem Kondensator 412. Diese Spannung steigt während der Auswertedauer an, wenn der Kondensator 412 über das Schaltelement 413 mit einem Strom I411 geladen wird, der abhängig ist von dem Strommesssignal S23.
Ein Beispiel für eine digitale integrierte Schaltung 41 ist in 6 dargestellt. Dieser Schaltung ist ein digitales Strommesssignal S23_D zugeführt. Das digitale Strommessignal S23_D wird unter Verwendung eines Analog-Digital-Wandlers (A/D-Wandler) 44 aus dem Strommesssignal S23 erzeugt, das durch die Strommessschaltung (23 in 1) erzeugt wird. Die Integrierschaltung 41 umfasst einen Addierer 416 und ein Register 417, das dem Addierer 416 nachgeschaltet ist. Dem Addierer 416 ist das digitale Strommessignal S23_D und das integrierte Strommesssignal S23 zugeführt, das an einem Ausgang Q des Registers 417 zur Verfügung steht. Der Addierer 416 und das Register 417 bilden zusammen einen Integrierer oder Summierer (Akkumulator).
Das digitale Strommesssignal S23_D umfasst eine Reihe von Strommesswerten, die unter Verwendung des Addierers 416 und des Registers 417 aufaddiert (akkumuliert) werden, um das integrierte Strommesssignal S23_I zu erzeugen. Um sicher zu stellen, dass Strommesswerte nur während der Auswertedauer akkumuliert werden, besitzt das Register 417 einen Rücksetzeingang R, dem das Zeitsteuersignal S42 zugeführt ist. Das Register 417 wird durch das Zeitsteuersignal S42 für solche Zeitdauern zurückgesetzt, die außerhalb der Auswertedauer liegen, so dass ein neuer Integrations-/Akkumulations-Prozess jedes Mal mit dem Beginn einer neuen Auswertedauer beginnt.
7 veranschaulicht ein Beispiel einer Zeitsteuerschaltung 42, der das Steuersignal S43 zugeführt ist und die das Zeitsteuersignal S42 erzeugt. Die Zeitsteuerschaltung gemäß dem Beispiel umfasst ein Flip-Flop 421 mit einem Setzeingang S und einem Rücksetzeingang R und einem Ausgang Q, wobei das Zeitablaufsignal S42 das Ausgangssignal des Flip-Flops 421 ist. Das Steuersignal S30 ist dem Setzeingang S des Flip-Flops 421 entweder direkt oder über ein optionales Verzögerungselement 422 zugeführt. Das optionale Verzögerungselement 422 bestimmt die Verzögerungsdauer Td (vgl. 3) zwischen dem Beginn einer Ein-Dauer Ton und dem Beginn der Auswertedauer Teval. Das Signal, das dem Setzeingang S des Flip-Flops 421 zugeführt ist, ist dem Rücksetzeingang über ein zweites Verzögerungselement 423 zugeführt, wobei das zweite Verzögerungselement 423 die Dauer der Auswertedauer einstellt. Die Funktionsweise der Zeitsteuerschaltung 42 gemäß 7 ist in 8 unter Verwendung von zeitlichen Signalverläufen des Steuersignals S30, des dem Setzeingang des Flip-Flops 421 zugeführten Signals S422 und des Zeitablaufsignals S42 dargestellt. Zu Zwecken der Erläuterung sei angenommen, dass ein hoher Signalpegel des Steuersignals S30 die Ein-Dauer repräsentiert, so dass eine steigende Flanke des Steuersignals S30 den Beginn der Ein-Dauer repräsentiert, und dass ein hoher Signalpegel des Zeitsteuersignals S42 die Auswerteperiode Teval repräsentiert, so dass eine steigende Flanke des Zeitsteuersignals S42 den Beginn der Auswertedauer Teval repräsentiert. In 8 ist t1 der Zeitpunkt, zu dem die Ein-Dauer beginnt, d. h. zu dem eine steigende Flanke des Steuersignals S30 auftritt. Unter der Annahme, dass ein erstes Verzögerungselement 422 vorhanden ist, wird das Flip-Flop 421 zum Zeitpunkt t2 gesetzt, wobei der Zeitpunkt t2 im Vergleich zum Zeitpunkt t1 um eine Verzögerungsdauer Td verzögert ist.
Die Auswertedauer beginnt zum Zeitpunkt t2 und endet zu einem späteren Zeitpunkt t3, wobei die Dauer der Auswertedauer Teval, die der Zeitdifferenz zwischen den Zeitpunkten t3 und t2 entspricht, durch die Verzögerungszeit des zweiten Verzögerungselements 423 bestimmt ist.
Die Auswerteschaltung 40 ist nicht darauf beschränkt, in Verbindung mit einer speziellen Schaltanordnung 30 oder mit einer speziellen Steuerschaltung 32 für einen Schalter 31 verwendet zu werden. Es kann vielmehr eine beliebige Steuerschaltung 32, die dazu ausgebildet ist, ein pulsweitenmoduliertes Steuersignal abhängig von einem Strommesssignal S23 und abhängig von einem Setzsignal S_SET zu erzeugen, in Verbindung mit der Auswerteschaltung 40 verwendet werden. Lediglich zu Zwecken der Erläuterung werden zwei unterschiedliche Steuerschaltungen anhand der 9 und 10 nachfolgend kurz erläutert. Solche Steuerschaltungen 32 werden auch als Controller bezeichnet.
9 veranschaulicht einen sogenannten Hysterese-Controller. Dieser Controller 32 erzeugt einen Ein-Pegel des Steuersignals S30 jedes Mal dann, wenn das Messsignal S23 einen unteren Signalpegel S_LOW erreicht oder unter diesen absinkt, und erzeugt einen Aus-Pegel des Steuersignals S30 jedes Mal dann, wenn das Strommesssignal S23 auf einen hohen Signalpegel S_HIGH ansteigt oder diesen übersteigt. Die Differenz zwischen dem hohen und dem niedrigen Signalpegel S_HIGH, S_LOW ist die Hysterese des Controllers, die einen fest vorgegebenen Wert haben kann. Einer der oberen und unteren Signalpegel S_HIGH, S_LOW ist abhängig von einem Setzwert bzw. Setzsignal S_SET, wobei der Setzwert S_SET und die Hysterese den Mittelwert des durch die Last fließenden Stromes bestimmen.
Der Hysterese-Controller gemäß 9 umfasst ein Flip-Flop 321, das durch einen ersten Komparator 222 jedes Mal dann gesetzt wird, wenn das Strommesssignal S23 den niedrigen Signalpegel S_LOW erreicht, und dass durch einen zweiten Kompara tor 323 jedes Mal dann zurückgesetzt wird, wenn das Strommesssignal S23 den hohen Signalpegel S_HIGH erreicht. Das Steuersignal S30 steht an einem Ausgang Q des Flip-Flops 321 zur Verfügung. Optional ist ein Verstärker oder eine Treiberschaltung 324 dem Flip-Flop 321 nachgeschaltet. Dieser Verstärker oder diese Treiberschaltung 324 dienen zur Erzeugung eines Signals, das zur Ansteuerung des Schaltelements 31 geeignet ist, aus dem (logischen) Ausgangssignal des Flip-Flops 321.
Die Steuerschaltung 32 gemäß 10 erzeugt einen Ein-Pegel des Steuersignals S30 für eine fest vorgegebene Zeitdauer jedes Mal dann, wenn das Strommesssignal S23 auf den Wert des Setzsignals S_SET absinkt oder diesen unterschreitet. Dieser Controller 32 umfasst ein Ausgangs-Flip-Flop 321, das durch ein Ausgangssignal eines Komparators 325 gesetzt wird, wobei diesem Komparator 325 das Strommesssignal S23 und das Setzsignal S_SET zugeführt sind. Das Ausgangs-Flip-Flop 321 wird zurückgesetzt durch das Ausgangssignal eines Verzögerungselements 328 nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit nachdem das Ausgangs-Flip-Flop 321 gesetzt wurde. Diese Verzögerungszeit des Verzögerungselements 328 bestimmt die fest vorgegebene Ein-Dauer dieses Controllers.
Alternativ wird das Flip-Flop 321 nicht abhängig von dem Strommesssignal S23 und dem Setzsignal S_SET gesetzt, sondern wird abhängig von einem integrierten Strommesssignal S23_INT und einem integrierten Setzsignal S_SET-INT gesetzt. Die Integration des Strommesssignals S23 und des Setzsignals S_SET wird durch optionale Integrierer 326, 327 durchgeführt, denen das Strommesssignal und das Setzsignal S_SET zugeführt sind und die die integrierten Signale S23_INT, S23_SET-INT erzeugen, wobei diese integrierten Signale S23_INT, S23_SET-INT den Eingängen des Komparators 325 in diesem Fall zugeführt sind.
11 veranschaulicht die Funktionsweise eines Stromreglers, der eine in 4 dargestellte Auswerteschaltung und einen in 10 dargestellten integrierenden Controller aufweist. In 11 sind zeitliche Signalverläufe des Steuersignals S30, des Strommesssignals S23, des integrierten Setzsignals S_SET-INT und des integrierten Strommesssignals S23_INT dargestellt. In diesem Stromregler ist die Dauer Ton der Ein-Dauer konstant. Die Ein-Dauer beginnt jedes Mal dann, wenn das integrierte Strommesssignal S23_INT auf den Pegel des integrierten Setzsignals S_SET-INT absinkt.
Für einen der in 11 dargestellten Schaltzyklen ist ein Kurzschlussszenario in gestrichelten Linien dargestellt. Bei diesem Szenario steigt der Strom, und dabei das Strommesssignal S23, nach dem Beginn der Ein-Dauer Ton rasch an. Bei diesem Szenario erreicht das integrierte Strommesssignal S231, das durch Integrieren des Strommesssignals S23 erhalten wird, während der Auswertedauer Teval den Referenzwert S_REF, und zeigt so an, dass ein Kurzschluss aufgetreten ist.
Alternativ zum Integrieren des Strommesssignals S23 während der Auswertedauer kann das Strommesssignal S23 während der Auswertedauer auch differenziert bzw. abgeleitet werden, wobei ein differenziertes Strommesssignal S23', das durch Differenzieren des Strommesssignals S23 erhalten wird, mit einem Referenzwert S_REF' erhalten wird. Das Vorhandensein eines Kurzschlusses wird detektiert, wenn das differenzierte Strommesssignal S23' den Referenzwert S_REF' während der Auswertedauer Teval erreicht. Bezüglich der Dauer und des Beginns der Auswertedauer gelten die zuvor gemachten Ausführungen für einen integrierenden Controller entsprechend. Wie oben bereits ausgeführt wurde, führt ein Kurzschluss in dem Lastpfad zu einer Reduktion der Induktivität, die zwischen den Lastanschlüssen 11, 12 vorhanden ist. Diese Reduktion der Induktivität führt zu einem rascheren Anstieg des Laststroms Iz, und daher des Strommesssignals S23. Anstatt das Strommesssignal S23 zu integrieren, kann ein solch rascher Anstieg auch durch Differenzieren des Strommesssignals S23 und durch Vergleichen des differenzierten Strommesssignals S23' mit dem Referenzwert S_REF' ermittelt werden.
Ein Beispiel einer Auswerteschaltung 40 zum Detektieren eines Kurzschlusses auf Basis eines Differenzierens des Strommesssignals ist in 12 dargestellt. Diese Auswerteschaltung 40 gemäß 12 unterscheidet sich von der Auswerteschaltung gemäß 4 nur dadurch, dass die Integrierschaltung 41 durch eine Differenzierschaltung 45 ersetzt wird. Der Differenzierschaltung 45 ist das Strommesssignal S23 und das Zeitsteuersignal S42 zugeführt, wobei das Zeitsteuersignal S42 die Auswertedauer bestimmt, d. h. die Dauer, während der die Differenzierschaltung 45 das Strommesssignal S43 differenziert, um das differenzierte Strommesssignal S23' zu erzeugen.
Die Auswerteschaltung 40, insbesondere die Differenzierschaltung 45, kann unter Verwendung analoger oder digitaler Schaltungskomponenten realisiert werden.
13 veranschaulicht ein Beispiel einer digitalen Differenzierschaltung. Dieser Differenzierschaltung ist ein digitales Strommessignal S23_D zugeführt, das aus dem Strommesssignal S43 durch eine Analog-zu-Digital-Wandlung unter Verwendung eines A/D-Wandlers 44 erhalten wird. Die Differenzierschaltung 45 umfasst einen Subtrahierer 451, dem das digitale Strommesssignal S23_D an einem ersten Eingang und ein verzögertes Strommesssignal ein einem zweiten Eingang zugeführt sind. Das verzögerte Strommesssignal steht an einem Ausgang eines Verzögerungselements 452 zur Verfügung, dem das Strommesssignal S23_D zugeführt ist. Die Verzögerungszeit des Verzögerungselements ist derart gewählt, dass an den zwei Eingängen des Subtrahierers 451 zwei aufeinanderfolgende Strommesswerte anliegen.
Ein Ausgangssignal des Subtrahierers 451 ist einem Dateneingang des Registers 452 zugeführt, das das differenzierte Strommesssignal S23' an seinem Ausgang zur Verfügung stellt. Das Register 452 umfasst einen Rücksetzeingang, dem das Zeitablaufsignal S42 zugeführt ist. Das Zeitablaufsignal S42 setzt das Register 452 während solcher Zeiten zurück, die außerhalb der Auswertedauer Teval liegen.
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass Merkmale die in diesem Zusammenhang mit einer Figur erläutert wurden mit beliebigen anderen Merkmalen die im Zusammenhang mit anderen Figuren erläutert wurden kombiniert werden können, auch dann wenn dies zuvor nicht explizit erläutert wurde.

Claims

Verfahren zum Detektieren eines Kurzschlusses in einem Laststrompfad, der eine induktive Last (Z) aufweist, wobei das Verfahren aufweist: Anlegen einer pulsweitenmodulierten Versorgungsspannung (Vz) an die Last (Z), wobei die pulsweitenmodulierte Versorgungsspannung (Vz) abwechselnd einen ersten Spannungspegel für eine Ein-Dauer (Ton) und einen zweiten Spannungspegel für eine Aus-Dauer (Toff) annimmt; Messen eines durch die Last (Z) fließenden Stromes (Iz) und Erzeugen eines Messsignals (S23), das von diesem Strom (Iz) abhängig ist; Integrieren des Messsignals (S23) während einer Auswertedauer (Teval), um ein integriertes Messsignal (S23_I) zu erhalten, wobei die Auswertedauer (Teval) innerhalb der Ein-Dauer (Ton) liegt; Detektieren des Vorhandenseins eines Kurzschlusses, wenn das integrierte Messsignal (S23_I) während der Auswertedauer (Teval) einen vorgegebenen Referenzwert (S_REF) erreicht.
Verfahren zum Detektieren eines Kurzschlusses in einem Laststrompfad, der eine induktive Last (Z) aufweist, wobei das Verfahren aufweist: Anlegen einer pulsweitenmodulierten Versorgungsspannung (Vz) an die Last (Z), wobei die pulsweitenmodulierte Versorgungsspannung (Vz) abwechselnd einen ersten Spannungspegel für eine Ein-Dauer (Ton) und einen zweiten Spannungspegel für eine Aus-Dauer (Toff) annimmt; Messen eines durch die Last (Z) fließenden Stromes (Iz) und Erzeugen eines Messsignals (S23), das von diesem Strom (Iz) abhängig ist; Differenzieren des Messsignals (S23) während einer Auswertedauer (Teval), um ein differenziertes Messsignal (S23') zu erhalten, wobei die Auswertedauer (Teval) innerhalb der Ein-Dauer liegt; Detektieren des Vorhandenseins eines Kurzschlusses, wenn das differenzierte Messsignal (S23') während der Auswertedauer (Teval) einen vorgegebenen Referenzwert (S_REF) erreicht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Auswertedauer (Teval) kürzer ist als die Ein-Dauer.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Auswertedauer nach einer Verzögerungszeit nach einem Beginn der Ein-Dauer beginnt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Anlegen der pulsweitenmodulierten Versorgungsspannung (Vz) an den Lastpfad aufweist: Anschließen eines Schaltelements (31) in Reihe zu dem Lastpfad; Anschließen der Reihenschaltung mit dem Lastpfad und dem Schaltelement (31) zwischen Anschlüssen (11, 12) für eine konstante Versorgungsspannung; Abwechselndes Einschalten des Schaltelements (31) für eine Ein-Dauer (Ton) und Ausschalten für eine Aus-Dauer (Toff).
Stromregler, der aufweist: Lastanschlüsse (11, 12) zum Anschließen einer Last (Z); eine Schaltanordnung (30), die dazu ausgebildet ist, eine pulsweitenmodulierte Versorgungsspannung (Vz) an die Lastanschlüsse (11, 12) anzulegen, wobei die Versorgungsspannung abwechselnd einen ersten Spannungspegel während einer Ein-Dauer und einen zweiten Spannungspegel während einer Aus-Dauer annimmt; eine Strommessschaltung (23), die dazu ausgebildet ist, einen zwischen den Lastanschlüssen (11, 12) fließenden Strom (Iz) zu messen und dazu ausgebildet ist, ein Strommesssignal (S23) zu erzeugen, das von dem Strom (Iz) abhängig ist; eine Auswerteschaltung (40), der das Strommesssignal (S23) zugeführt ist, und die dazu ausgebildet ist, das Strommesssignal (S23) während einer Auswertedauer (Teval) zu integrieren, um ein integriertes Messsignal (S23_I) zu erhalten, wobei die Auswertedauer (Teval) innerhalb der Ein-Dauer (Ton) liegt, das integrierte Messsignal (S23_I) mit einem Referenzwert (S_REF) zu vergleichen, und die Schaltanordnung (30) zu deaktivieren, wenn das integrierte Messsignal (S23_I) den Referenzwert (S_REF) innerhalb der Auswertedauer erreicht.
Stromregler, der aufweist: Lastanschlüsse (11, 12) zum Anschließen einer Last (Z); eine Schaltanordnung (30), die dazu ausgebildet ist, eine pulsweitenmodulierte Versorgungsspannung (Vz) an die Lastanschlüsse (11, 12) anzulegen, wobei die Versorgungsspannung abwechselnd einen ersten Spannungspegel während einer Ein- Dauer und einen zweiten Spannungspegel während einer Aus-Dauer annimmt; eine Strommessschaltung (23), die dazu ausgebildet ist, einen zwischen den Lastanschlüssen (11, 12) fließenden Strom (Iz) zu messen und dazu ausgebildet ist, ein Strommesssignal (S23) zu erzeugen, das von dem Strom (Iz) abhängig ist; eine Auswerteschaltung (40), der das Strommesssignal (S23) zugeführt ist, und die dazu ausgebildet ist, das Messsignal (S23) während einer Auswertedauer (Teval) zu differenzieren, um ein differenziertes Messsignal (S23') zu erhalten, wobei die Auswertedauer (Teval) innerhalb der Ein-Dauer liegt, das differenzierte Messsignal (S23') mit einem Referenzwert (S_REF) zu vergleichen, und die Schaltanordnung (30) zu deaktivieren, wenn das differenzierte Messsignal (S23') den Referenzwert (S_REF) innerhalb der Auswertedauer (Teval) erreicht.
Stromregler nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Auswerteschaltung (40) dazu ausgebildet ist, die Auswertedauer (Teval) so einzustellen, das sie kürzer ist als die Ein-Dauer (Ton).
Stromregler nach Anspruch 8, bei dem die Auswerteschaltung (40) dazu ausgebildet ist, mit dem Integrieren des Strommesssignals (S23) nach einer Verzögerungszeit nach einem Beginn der Ein-Dauer (Ton) zu beginnen.
Stromregler nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem die Schaltanordnung (30) aufweist: Versorgungsanschlüsse (11, 22) zum Anlegen einer konstanten Versorgungsspannung; einen Schalter (31) mit einem Lastpfad und einem Steueranschluss, dessen Lastpfad zwischen einen (22) der Versorgungsanschlüsse und einen (12) der Lastanschlüsse geschaltet ist; eine Steuerschaltung (32), die dazu ausgebildet ist, ein pulsweitenmoduliertes Steuersignal (S23) an dem Steueranschluss des Schalters (31) zu erzeugen.
Stromregler nach Anspruch 10, bei dem der Steuerschaltung (32) das Strommesssignal (S23) und ein Setzsignal (S_SET) zugeführt sind, wobei die Steuerschaltung (32) dazu ausgebildet ist, einen Duty-Cycle des Steuersignals (S30) abhängig von dem Strommesssignal (S23) und dem Setzsignal (S_SET) zu erzeugen.