DE102012216558B4 - Verfahren zum ansteuern eines elektronischen schalters und elektronische schaltung mit einem elektronischen schalter - Google Patents

Verfahren zum ansteuern eines elektronischen schalters und elektronische schaltung mit einem elektronischen schalter Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Ansteuern eines elektronischen Schalters (2), der in Reihe zu einer Last (Z) geschaltet ist, wobei das Verfahren aufweist: Betreiben des elektronischen Schalters (2) in einem ersten Betriebszustand (110) für eine erste Zeitdauer, nachdem ein Signalpegel eines Eingangssignals (SIN) von einem Aus-Pegel auf einen Ein-Pegel gewechselt hat, wobei das Betreiben des elektronischen Schalters in dem ersten Betriebszustand (110) das Ansteuern des elektronischen Schalters (2) abhängig von einer Spannung (VZ) über der Last und abhängig von einer Temperatur (T) des elektronischen Schalters (2) aufweist; und Betreiben des elektronischen Schalters (2) in einem zweiten Betriebszustand (120) nach der ersten Zeitdauer, wobei das Betreiben des elektronischen Schalters (2) in dem zweiten Betriebszustand (120) das Ansteuern des elektronischen Schalters (2) abhängig von der Temperatur gemäß einer Hysteresekurve aufweist.

Description

  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betreffen ein Verfahren zum Ansteuern eines elektronischen Schalters und eine elektronische Schaltung mit einem elektronischen Schalter und einer Ansteuerschaltung.
  • Elektronische Schalter, wie MOSFETs oder IGBTs, sind zum Schalten elektrischer Lasten, wie von Motoren, Aktoren oder Lampen, in Industrieanwendungen weitverbreitet. Ansteuerschaltungen von elektronischen Schaltern können eine Überstromschutzschaltung und/oder eine Übertemperaturschutzschaltung aufweisen. Eine Überstromschutzschaltung ist dazu ausgebildet, den elektronischen Schalter derart anzusteuern, dass ein Strom durch den Schalter auf einen vorgegebenen Wert begrenzt ist. Eine Übertemperaturschutzschaltung schaltet den Schalter aus, wenn die Temperatur eine vorgegebene Temperatur erreicht, wobei der elektronische Schalter wieder eingeschaltet werden kann, wenn die Temperatur unter die vorgegebene Temperatur abgesunken ist.
  • Insbesondere bei Industrieanwendungen ist es wünschenswert, einen elektronischen Vielzweckschalter zu haben, der verschiedene Arten von Lasten schalten kann, wie Motoren oder Lampen, insbesondere Glühlampen. Glühlampen umfassen ein Filament, das einen variierenden elektrischen Widerstand besitzt. Wenn die Lampe kalt ist, d. h. wenn das Filament kalt ist, ist der elektrische Widerstand des Filaments wesentlich geringer als dann, wenn das Filament heiß ist, daher ist innerhalb einer bestimmten Zeitdauer nach Einschalten der kalten Lampe der Strom durch die Lampe wesentlich höher als später, wenn das Filament heiß ist. Wenn die Lampe unter Verwendung eines elektronischen Schalters eingeschaltet wird, der überstrom- und übertemperaturgeschützt ist, kann der hohe Strom kurz nach dem Zeitpunkt des Einschaltens der Lampe dazu führen, dass die Ansteuerschaltung den Strom durch den elektronischen Schalter begrenzt. Dies kann allerdings dazu führen, dass eine Temperatur des elektronischen Schalters auf einen kritischen Wert ansteigt, sodass der elektronische Schalter möglicherweise ausgeschaltet wird. Dies kann durch Erhöhen des Strombegrenzungswertes verhindert werden. Allerdings kann ein Erhöhen des Stroms durch den elektronischen Schalter auf einen höheren Wert das Risiko erhöhen, dass der elektronische Schalter beschädigt wird, wenn er an eine Last angeschlossen ist, die eine Beschädigung, wie beispielsweise einen Kurzschluss, aufweist.
  • Die DE10245484A1 beschreibt ein Verfahren zur Ansteuerung eines Halbleiterschalters mit Laststrombegrenzung und Übertemperaturschutz, dessen maximaler Laststrom begrenzt ist. Der Halbleiterschalter schaltet bei Überschreiten einer vorgegebenen oberen Temperatur ab und nach Unterschreiten einer vorgegebenen unteren Temperatur wieder ein. Der Halbleiterschalter wird in einem Normalbetriebszustand und in einem Störbetriebszustand betrieben. Nach einem Überschreiten der vorgegebenen oberen Temperatur wird der Halbleiterschalter im Störbetriebszustand betrieben. Der Laststrom wird im Normalbetriebszustand auf einen ersten Maximalwert und im Störbetriebszustand auf einen zweiten Maximalwert, der niedriger als der erste Maximalwert ist, begrenzt. Des Weiteren beschreibt die DE10245484A1 eine Schaltungsanordnung, in der ein derartiger Halbleiterschalter integriert ist.
  • Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zum Ansteuern eines elektronischen Schalters zur Verfügung zu stellen, das ein Verwenden des elektronischen Schalters für verschiedene Arten von Lasten ermöglicht, und eine elektronische Schaltung mit einem elektronischen Schalter zur Verfügung zu stellen.
  • Diese Aufgabe wird durch Verfahren gemäß der Ansprüche 1 und 24 und durch elektronische Schaltungen gemäß der Ansprüche 30 und 43 gelöst.
  • Ein erstes Ausführungsbeispiel betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines elektrischen Schalters, der in Reihe zu einer Last geschaltet ist, abhängig von einem Eingangssignal. Das Verfahren umfasst das Betreiben des Schalters in einem ersten Betriebszustand für eine erste Zeitdauer, nachdem ein Signalpegel des Eingangssignals von einem Aus-Pegel auf einen Ein-Pegel gewechselt hat, das Betreiben des Schalters in einem zweiten Betriebszustand nach der ersten Zeitdauer. Das Betreiben des elektronischen Schalters in dem ersten Betriebszustand umfasst das Ansteuern des elektronischen Schalters abhängig von einer Spannung über der Last und abhängig von einer Temperatur des elektronischen Schalters und das Betreiben des elektronischen Schalters in dem zweiten Betriebszustand umfasst das Ansteuern des elektronischen Schalters abhängig von der Temperatur gemäß einer Hysteresekurve.
  • Ein zweites Ausführungsbeispiel betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines elektronischen Schalters, der in Reihe zu einer Last geschaltet ist, abhängig von einem Eingangssignal. Das Verfahren umfasst das Betreiben des elektronischen Schalters in einem ersten Betriebszustand für eine erste Zeitdauer, nachdem ein Signalpegel des Eingangssignals von einem Aus-Pegel auf einen Ein-Pegel gewechselt hat und das Betreiben des elektronischen Schalters in einem zweiten Betriebszustand nach der ersten Zeitdauer. Das Betreiben des elektronischen Schalters in dem ersten Betriebszustand umfasst das Ausschalten des elektronischen Schalters, wenn eine Temperatur der elektronischen Schaltung eine erste Temperaturschwelle erreicht, und das Betreiben des elektronischen Schalters in dem zweiten Betriebszustand umfasst das Ansteuern des elektronischen Schalters abhängig von der Temperatur gemäß einer Hysteresekurve, sodass der elektronische Schalter ausgeschaltet wird, wenn die Temperatur des elektronischen Schalters eine zweite Temperaturschwelle erreicht, die geringer ist als die erste Temperaturschwelle.
  • Ein drittes Ausführungsbeispiel betrifft eine elektronische Schaltung mit einem elektronischen Schalter, der eine Laststrecke, die dazu ausgebildet ist, eine Last daran angeschlossen zu haben, und einen Steueranschluss aufweist, und mit einer Ansteuerschaltung, die an den Steueranschluss des elektronischen Schalters gekoppelt ist und die dazu ausgebildet ist, ein Eingangssignal zu erhalten. Die Ansteuerschaltung ist dazu ausgebildet, den Schalter in einem ersten Betriebszustand für eine erste Zeitdauer, nachdem ein Signalpegel des Eingangssignals von einem Aus-Pegel auf einen Ein-Pegel gewechselt hat, zu betreiben und den Schalter in einem zweiten Betriebszustand nach der ersten Zeitdauer zu betreiben. Das Betreiben des elektronischen Schalters in dem ersten Betriebszustand umfasst das Ansteuern des elektronischen Schalters abhängig von einer Spannung über der Last und abhängig von einer Temperatur des elektronischen Schalters und das Betreiben des elektronischen Schalters in dem zweiten Betriebszustand umfasst das Ansteuern des elektronischen Schalters abhängig von der Temperatur gemäß einer Hysteresekurve.
  • Ein viertes Ausführungsbeispiel betrifft eine elektronische Schaltung mit einem elektronischen Schalter, der eine Laststrecke, die dazu ausgebildet ist, eine Last daran angeschlossen zu haben, und einen Steueranschluss aufweist, und mit einer Ansteuerschaltung, die an den Steueranschluss des elektronischen Schalters gekoppelt ist und die dazu ausgebildet ist, ein Eingangssignal zu erhalten. Die Ansteuerschaltung ist weiterhin dazu ausgebildet, den elektronischen Schalter in einem ersten Betriebszustand für eine erste Zeitdauer, nachdem ein Signalpegel des Eingangssignals von einem Aus-Pegel auf einen Ein-Pegel gewechselt hat, zu betreiben und den elektronischen Schalter in einem zweiten Betriebszustand nach der ersten Zeitdauer zu betreiben. Das Betreiben des elektronischen Schalters in dem ersten Betriebszustand umfasst das Ausschalten des elektronischen Schalters, wenn eine Temperatur des elektronischen Schalters eine erste Temperaturschwelle erreicht, und das Betreiben des elektronischen Schalters in dem zweiten Betriebszustand umfasst das Ansteuern des elektronischen Schalters abhängig von der Temperatur gemäß einer Hysteresekurve, wobei der elektronische Schalter ausgeschaltet wird, wenn die Temperatur des elektronischen Schalters eine zweite Temperaturschwelle erreicht, die geringer als die erste Temperaturschwelle ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Beispiele werden nachfolgend anhand von Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen dienen zur Erläuterung des Grundprinzips, sodass nur Aspekte dargestellt sind, die zum Verständnis des Grundprinzips notwendig sind. Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgerecht. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale.
  • 1 veranschaulicht eine elektronische Schaltung mit einem elektronischen Schalter und einer Ansteuerschaltung, die an einen Steueranschluss des elektronischen Schalters gekoppelt ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 2 veranschaulicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Ansteuern des elektronischen Schalters;
  • 3 veranschaulicht ein zweites Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Ansteuern eines elektronischen Schalters, was eine Modifikation des in 2 dargestellten Verfahrens ist;
  • 4 veranschaulicht ein drittes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Ansteuern eines elektronischen Schalters, das eine Modifikation des in 3 dargestellten Verfahrens ist;
  • 5 veranschaulicht schematisch ein Ausführungsbeispiel der Ansteuerschaltung; und
  • 6 veranschaulicht schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Treibers, der in der Ansteuerschaltung ausgebildet ist.
  • In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil der Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele zur Realisierung der Erfindung dargestellt sind. Selbstverständlich können Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden, sofern nichts anderes angegeben ist.
  • 1 veranschaulicht schematisch eine elektronische Schaltung 1 mit einem elektronischen Schalter 2 und einer Ansteuerschaltung 3 für den elektronischen Schalter 2. Der elektronische Schalter 2 umfasst eine Laststrecke, die dazu ausgebildet ist, in Reihe mit einer Last Z (in 1 in gestrichelten Linien dargestellt) geschaltet zu werden, und mit einem Steueranschluss, wobei die Ansteuerschaltung 3 einen an den Steueranschluss des elektronischen Schalters 2 gekoppelten Ansteuerausgang aufweist. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der elektronische Schalter 2 als MOS-Transistor, insbesondere als n-leitender selbstsperrender MOSFET ausgebildet. Der MOSFET weist Drain- und Sourceanschlüsse D, S auf, zwischen denen eine Drain-Source-Strecke verläuft, die eine Laststrecke des MOSFET bildet. Der MOSFET umfasst außerdem einen Gateanschluss G, der den Steueranschluss bildet. Es sei erwähnt, dass das Realisieren des elektronischen Schalters 2 als n-leitender selbstsperrender MOSFET nur ein Beispiel ist. Eine beliebige andere Art von MOSFET, wie beispielsweise ein p-leitender selbstsperrender MOSFET, ein n-leitender oder p-leitender selbstleitender MOSFET, aber auch eine beliebige andere Art von Transistor, wie beispielsweise ein IGBT oder ein Bipolar-Sperrschichttransistor (Bipolar Junction Transistor, BJT) kann ebenso verwendet werden.
  • Die Ansteuerschaltung 3 ist dazu ausgebildet, ein Eingangssignal SIN an einem ersten Anschluss 11 zu erhalten und den elektronischen Schalter 2 abhängig von dem Eingangssignal SIN, abhängig von einem Laststrom IZ durch den elektronischen Schalter 2, abhängig von einer Temperatur T des elektronischen Schalters 2 und abhängig von einer Spannung VZ über einer in Reihe zu dem elektronischen Schalter 2 geschalteten Last Z anzusteuern. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Reihenschaltung mit dem elektronischen Schalter 2 und der Last Z zwischen Anschlüsse 13 und 14 geschaltet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Anschluss 14 ein Anschluss für ein positives Versorgungspotenzial V+ und der Anschluss 13 ist ein Anschluss für ein negatives Versorgungspotenzial bzw. Bezugspotenzial GND. Vs bezeichnet eine Versorgungsspannung, die an dem Versorgungsanschluss zur Verfügung steht. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der elektronische Schalter 2 als Low-Side-Schalter ausgebildet. „Ein Low-Side-Schalter” ist ein Schalter, der zwischen eine Last, wie beispielsweise die Last Z gemäß 1, und ein negatives Versorgungspotenzial oder Bezugspotenzial, wie beispielsweise das Bezugspotenzial GND gemäß 1, geschaltet ist. Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel. Der elektronische Schalter 2 könnte auch als High-Side-Schalter ausgebildet sein, also als ein Schalter, der zwischen die Last und einen Anschluss für ein positives Versorgungspotenzial geschaltet ist.
  • Bezug nehmend auf 1 umfasst die elektronische Schaltung weiterhin einen Temperatursensor 5, der thermisch an den elektronischen Schalter 2 gekoppelt ist und der ein Temperatursignal ST erzeugt, das die Temperatur T des elektronischen Schalters 2 repräsentiert. Der Temperatursensor 5 kann als herkömmlicher Temperatursensor ausgebildet sein, der thermisch an den elektronischen Schalter, insbesondere an einen pn-Übergang des elektronischen Schalters, gekoppelt ist und der dazu ausgebildet ist, eine Temperatur des elektronischen Schalters 2 zu messen und ein Temperatursignal ST zu erzeugen, das die Temperatur repräsentiert. Der elektronische Schalter 1 umfasst außerdem einen Stromsensor 4, der dazu ausgebildet ist, den Laststrom IZ durch den elektronischen Schalter 2 zu messen und ein Stromsignal SI zu erzeugen, das den Laststrom IZ repräsentiert. Der Stromsensor 4 kann als herkömmlicher Stromsensor ausgebildet sein, der dazu ausgebildet ist, den Strom durch den elektronischen Schalter 2 zu messen und das Stromsignal SI zu erzeugen. Außerdem ist ein Spannungssensor 6 dazu ausgebildet, an die Anschlüsse 12, 14 der Last angeschlossen zu werden und ein Spannungssignal SV zu erzeugen, das die Lastspannung VZ repräsentiert, also die Spannung über der Last Z. Das Temperatursignal ST, das Stromsignal SI und das Spannungssignal SV sind jeweils der Ansteuerschaltung 3 zugeführt. Die Ansteuerschaltung 3 erzeugt ein Ansteuersignal SDRV, das geeignet ist, den elektronischen Schalter 2 abhängig von dem Eingangssignal SIN und abhängig von den anderen oben erläuterten Parametern anzusteuern.
  • Das Eingangssignal SIN definiert allgemein einen gewünschten Schaltzustand des elektronischen Schalters 2, nämlich einen Ein-Zustand, in dem der elektronische Schalter 2 eingeschaltet ist, oder einen Aus-Zustand, in dem der elektronische Schalter 2 ausgeschaltet ist. Ein Signalpegel des Eingangssignals SIN, der einen gewünschten Ein-Zustand des elektronischen Schalters 2 anzeigt, wird nachfolgend als Ein-Pegel bezeichnet, und ein Signalpegel des Eingangssignals SIN, der einen gewünschten Aus-Zustand des elektronischen Schalters 2 anzeigt, wird nachfolgend als Aus-Pegel bezeichnet. Während die Ansteuerschaltung 3 den elektronischen Schalter immer ausschaltet, wenn das Eingangssignal SIN einen Aus-Pegel aufweist, kann es Lastszenarien geben, bei denen die Ansteuerschaltung 3 einen Ein-Pegel des Eingangssignals SIN wenigstens zeitweise übergeht und den elektronischen Schalter ausschaltet.
  • Es ist wünschenswert, den elektronischen Schalter 2 zum Schalten unterschiedlicher Arten von Lasten Z, wie beispielsweise von Motoren, Aktoren oder Lampen, insbesondere Glühlampen, zu verwenden. Glühlampen weisen ein Filament auf, das derart aufgeheizt wird, dass es glüht und Licht emittiert, wenn ein Strom hindurchfließt. Wenn allerdings eine Glühlampe für eine lange Zeit ausgeschaltet wurde, sodass sie kalt ist, weist das Filament einen niedrigen Widerstand auf, sodass unmittelbar nach dem Einschalten ein hoher Strom auftreten kann.
  • Die Ansteuerschaltung gemäß 1 verwendet eines der nachfolgend erläuterten Verfahren, das es dem elektronischen Schalter ermöglicht, verschiedene Arten von Lasten zu schalten, und das den Schalter davor schützt, beschädigt oder zerstört zu werden, wenn ein Defekt, wie beispielsweise ein Kurzschluss, in der Last vorhanden ist.
  • Das erste Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Ansteuern des elektronischen Schalters 2 ist in 2 dargestellt. 2 zeigt ein Zustandsdiagramm, das verschiedene Betriebszustände des elektronischen Schalters zeigt und das Bedingungen veranschaulicht, die Übergänge zwischen den einzelnen Betriebszuständen bewirken.
  • Das Verfahren wird beginnend mit einem Aus-Zustand 100 erläutert, in dem das Eingangssignal SIN einen Aus-Pegel aufweist, und in dem der elektronische Schalter 2 daher ausgeschaltet ist. Zu Zwecken der Erläuterung sei angenommen, dass zu einem Zeitpunkt TON, der als Einschaltzeitpunkt bezeichnet wird, der Signalpegel des Eingangssignals SIN von dem Aus-Pegel auf den Ein-Pegel wechselt. Zu diesem Zeitpunkt nimmt der elektronische Schalter 1 einen ersten Betriebszustand 110 an, sodass der Schalter im ersten Betriebszustand betrieben wird. In dem ersten Betriebszustand 110 wird der elektronische Schalter 2 abhängig von der Lastspannung VZ und abhängig von der Temperatur T des elektronischen Schalters 2 angesteuert. Der elektronische Schalter 2 wird höchstens für eine erste Zeitdauer t1 in dem ersten Betriebszustand 110 betrieben und wird dann in einem zweiten Betriebszustand 120 betrieben. In 2 bezeichnet die Gleichung t = tON + t1 die Bedingung, die erfüllt ist, wenn bei Ablauf der ersten Zeitdauer ein Übergang von dem ersten Betriebszustand 110 zu dem zweiten Betriebszustand 120 stattfindet, wobei t eine Zeitvariable ist. In dem zweiten Betriebszustand 120 wird der elektronische Schalter 2 abhängig von der Temperatur T gemäß einer Hysteresekurve betrieben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel beträgt die erste Zeitdauer t1 zwischen 50 ms und 500 ms, insbesondere zwischen 100 ms und 300 ms.
  • Bezug nehmend auf 2 umfasst der erste Betriebszustand 110 einen ersten Strombegrenzungszustand 111, in dem der elektronische Schalter 2 so betrieben wird, dass sein Laststrom IZ auf eine erste Stromgrenze I1 begrenzt ist. Das Betreiben des elektronischen Schalters 2 in einem Strombegrenzungszustand, beispielsweise dem ersten Strombegrenzungszustand 110 oder anderen Strombegrenzungszuständen, die nachfolgend erläutert werden, bedeutet, dass der elektronische Schalter 2 derart betrieben wird, dass der Laststrom durch den elektronischen Schalter 2 nicht über eine definierte Stromgrenze ansteigt, wie beispielsweise die erste Stromgrenze in dem ersten Strombegrenzungszustand. In einem Strombegrenzungszustand sind zwei Betriebsszenarien möglich. Ein erstes Szenario, in dem der Laststrom unterhalb der Stromgrenze liegt, und ein zweites Szenario, in dem der Laststrom über die Stromgrenze ansteigt. Bei dem ersten Szenario ist der elektronische Schalter 2 „vollständig eingeschaltet”, der elektronische Schalter wird also so betrieben, dass er einen minimalen Einschaltwiderstand besitzt, wobei der Einschaltwiderstand der ohmsche Widerstand zwischen den Lastanschlüssen D, S ist. In dem zweiten Szenario wird der elektronische Schalter so betrieben, dass der Einschaltwiderstand höher ist als der minimale Einschaltwiderstand und dass der Laststrom IZ auf eine vorgegebene Stromgrenze begrenzt ist. Nachfolgend wird das Betreiben des elektronischen Schalters 2 gemäß dem ersten Szenario als Betreiben des elektronischen Schalters in einem niederohmigen Zustand bezeichnet und das Betreiben des elektronischen Schalters gemäß dem zweiten Szenario wird als Betreiben des elektronischen Schalters in einem Begrenzungszustand bezeichnet.
  • Der Einschaltwiderstand des elektronischen Schalters 2, um den elektronischen Schalter 2 in dem niederohmigen Zustand oder dem Begrenzungszustand zu betreiben, kann über das Ansteuersignal SDRV, das dem Steueranschluss G zugeführt ist, eingestellt werden. Zu Zwecken der Erläuterung sei angenommen, dass das Ansteuersignal SDRV innerhalb eines vorgegebenen Ansteuersignalbereichs variiert werden kann. Um den elektronischen Schalter 2 in dem niederohmigen Zustand zu betreiben, kann ein Maximalwert des Ansteuersignalbereichs an den Ansteueranschluss angelegt werden. Bei einem n-leitenden selbstsperrenden MOSFET kann der Ansteuersignalbereich beispielsweise zwischen 0 und SDRV-MAX variieren, wobei SDRV-MAX das Maximum bezeichnet. Das Maximum ist abhängig von der Technologie, in der der MOSFET realisiert ist. Um den elektronischen Schalter im Begrenzungszustand zu betreiben, wird das Ansteuersignal SDRV auf einen Wert unterhalb des Maximums SDRV-MAX, jedoch oberhalb der Schwellenspannung, bei der der elektronische Schalter ausschaltet, betrieben. Auf welchen Wert das Ansteuersignal SDRV reduziert wird, ist abhängig von dem gewünschten Einschaltwiderstand bzw. abhängig von der gewünschten Stromgrenze. Wenn der elektronische Schalter in dem Begrenzungszustand betrieben wird, wird mehr elektrische Energie in dem elektronischen Schalter 2 in Wärme umgesetzt als in dem niederohmigen Zustand, sodass eine Temperatur des elektronischen Schalters 2 ansteigen kann.
  • Wenn der Laststrom IZ also unterhalb der Stromgrenze liegt, wird der elektronische Schalter 2 im niederohmigen Ein-Zustand betrieben, also in dem Ein-Zustand, in dem der Einschaltwiderstand sein Minimum aufweist. Wenn der Laststrom IZ auf die Stromgrenze ansteigt, setzt die Strombegrenzungsfunktionalität ein, um den Einschaltwiderstand zu erhöhen, um dadurch den Laststrom IZ auf die Stromgrenze zu begrenzen.
  • Wenn in dem ersten Strombegrenzungszustand 111 der Strom auf die erste Stromgrenze I1 ansteigt, wird der elektronische Schalter im Begrenzungszustand betrieben, um einen weiteren Anstieg des Laststroms IZ zu verhindern. Dies kann allerdings bewirken, dass die Temperatur T des elektronischen Schalters 2 ansteigt. Wenn in dem ersten Strombegrenzungsbetrieb 111 die Temperatur über eine erste Temperaturschwelle T1 ansteigt und wenn die Lastspannung VZ oberhalb einer ersten Schwellenspannung V1 liegt, wird der elektronische Schalter 2 in einem zweiten Strombegrenzungsbetrieb 112 betrieben, in dem der elektronische Schalter 2 so betrieben wird, dass der Laststrom IZ auf eine zweite Stromgrenze I2 begrenzt wird, die höher ist als die erste Stromgrenze I1. In 2 bezeichnet IMAX den maximalen Laststrom, der in den einzelnen Betriebszuständen (Betriebsarten) möglich ist.
  • Wenn im zweiten Strombegrenzungsbetrieb 112 die Temperatur T über eine zweite Temperaturschwelle T2 ansteigt, die höher ist als die erste Temperaturschwelle T1, und wenn die Lastspannung VZ oberhalb einer zweiten Spannungsschwelle V2 liegt, die höher ist als die erste Spannungsschwelle V1, wird der elektronische Schalter 2 ausgeschaltet, obwohl das Eingangssignal SIN möglicherweise immer noch einen Ein-Pegel aufweist. Der elektronische Schalter 2 wird für eine vorgegebene zweite Dauer t2 ausgeschaltet und nach Ablauf dieser zweiten Zeitdauer t2 wieder im zweiten Strombegrenzungsbetrieb 112 betrieben, wenn das Eingangssignal immer noch einen Ein-Pegel aufweist. In 2 bezeichnet tOFF2 den Zeitpunkt, zu dem der elektronische Schalter im zweiten Strombegrenzungsbetrieb 112 ausgeschaltet wird (beschrieben durch SDRV = OFF @ tOFF2 in 2), sodass der elektronische Schalter in einem Aus-Zustand betrieben wird, der nachfolgend als erster temperaturinduzierter Aus-Zustand bezeichnet wird. Die elektronische Schaltung 1 verlässt den ersten temperaturinduzierten Aus-Zustand 113 nach der zweiten Zeitdauer, also wenn die Bedingung t = tOFF2 + t2 erfüllt ist, sodass der elektronische Schalter wieder im zweiten Strombegrenzungsbetrieb 112 betrieben wird. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel verlässt die elektronische Schaltung 1 den ersten temperaturinduzierten Aus-Zustand 113 immer dann, wenn die Temperatur auf eine Temperatur absinkt, die der zweiten Temperaturschwelle T2 minus einem Hysteresewert dT– entspricht. Der Hysteresewert dT– ist beispielsweise ein Wert zwischen 10 K und 20 K.
  • Der erste Betriebszustand 110 mit dem ersten Strombegrenzungsbetrieb 111 und dem zweiten Strombegrenzungsbetrieb 112 kann als Glühlampen-Startbetrieb bezeichnet werden, da dieser Betriebszustand 110 hilft, eine Glühlampe zu starten, die als Last Z an den elektronischen Schalter 2 angeschlossen ist. Dies wird nachfolgend erläutert.
  • Zu Zwecken der Erläuterung sei angenommen, dass eine Glühlampe als Last Z in Reihe zu dem elektronischen Schalter 2 geschaltet ist und dass die Glühlampe zum Einschaltzeitpunkt tON, zu dem der elektronische Schalter 2 eingeschaltet wird, kalt ist. Wenn die Glühlampe kalt ist, besitzt sie einen sehr niedrigen Einschaltwiderstand, sodass der Laststrom IZ, der hauptsächlich abhängig ist von dem Widerstand der Last Z und der Versorgungsspannung, höher wäre als die erste Stromgrenze I1. Der Strom durch den elektronischen Schalter 2 wird in dem ersten Strombegrenzungszustand 111 daher auf die erste Stromgrenze I1 begrenzt durch Betreiben des elektronischen Schalters 2 in dem Begrenzungszustand, sodass in dem elektronischen Schalter 2 elektrische Leistung in Wärme umgesetzt wird, die bewirkt, dass die Temperatur T des elektronischen Schalters 2 ansteigt. Wenn die Temperatur über die erste Temperaturschwelle T1 ansteigt und wenn die Lastspannung VZ über die erste Spannungsschwelle V1 ansteigt, darf der Laststrom IZ im zweiten Strombegrenzungszustand 112 über die zweite Stromgrenze I2 ansteigen. Während bereits der (begrenzte) Laststrom IZ, der durch die Glühlampe im ersten Strombegrenzungsbetrieb fließt, das Filament der Glühlampe aufheizt, erhöht der im zweiten Strombegrenzungsbetrieb 112 fließende höhere Laststrom die Temperatur des Filaments noch mehr.
  • Allerdings findet ein Übergang in dem zweiten Strombegrenzungsbetrieb 112 nur dann statt, wenn eine hohe Wahrscheinlichkeit vorhanden ist, dass eine Glühlampe an den elektronischen Schalter 2 angeschlossen ist und dass der hohe Laststrom IZ nicht aus einem Fehler in der Last Z, wie beispielsweise einem Kurzschluss der Last Z, resultiert. Hierzu wird die Lastspannung VZ ausgewertet, wobei ein Übergang in den zweiten Strombegrenzungsbetrieb 112 nur dann erfolgt, wenn die Lastspannung VZ oberhalb der ersten Spannungsschwelle V1 liegt. Die erste Spannungsschwelle V1 ist so gewählt, dass sie höher ist als ein Spannungsabfall, der aus einem Laststrom IZ resultieren kann, der eine der ersten Stromgrenze I1 entsprechende Amplitude aufweist und der durch eine fehlerhafte Last, wie beispielsweise eine Last mit einem Kurzschluss, fließt.
  • Wenn im zweiten Strombegrenzungsbetrieb 112 die Temperatur über die zweite Temperaturschwelle T2 ansteigt, wird der elektronische Schalter 2 ausgeschaltet und wird nach der zweiten Zeitdauer t2 wieder eingeschaltet, wenn immer noch eine hohe Wahrscheinlichkeit vorhanden ist, dass die an den elektronischen Schalter 2 angeschlossene Last Z eine Glühlampe ist. Hierzu wird erneut die Lastspannung VZ ausgewertet und der erste temperaturinduzierte Aus-Zustand 113 wird nur dann angenommen, wenn die Lastspannung VZ oberhalb einer zweiten Spannungsschwelle V2 liegt, die höher ist als die erste Spannungsschwelle V1. Dies basiert auf der Annahme, dass das Filament der Glühlampe sich aufheizt, wenn der elektronische Schalter 2 in den ersten und zweiten Strombegrenzungsbetrieben 111, 112 betrieben wird, sodass dessen Widerstand ansteigt und die Lastspannung VZ entsprechend ansteigt. Um in der Lage zu sein, einen temperaturinduzierten Anstieg des elektrischen Widerstandes einer Glühlampe zu detektieren, und um in der Lage zu sein, auszuschließen, dass ein Anstieg der Lastspannung VZ nur aus einem Anstieg des Laststroms IZ auf die zweite Stromgrenze I2 resultiert, ist ein Verhältnis V2:V1 zwischen der zweiten Spannungsschwelle V2 und der ersten Spannungsschwelle V1 höher als ein Verhältnis I2:I1 zwischen der zweiten Stromgrenze I2 und der ersten Stromgrenze I1.
  • Das Ausschalten des elektronischen Schalters in dem ersten temperaturinduzierten Aus-Zustand 113 und das erneute Einschalten nach der vorgegebenen Zeitdauer t2 hilft zu verhindern, dass der elektronische Schalter beschädigt wird, indem ein Abkühlen des elektronischen Schalters 2 in einem bestimmten Umfang erlaubt wird. In diesem Zusammenhang sei angenommen, dass die Temperatur des elektronischen Schalters 2 während der zweiten Zeitdauer t2 schneller abnimmt als eine Temperatur des Filaments der Lampe. Andererseits wäre das Ausschalten des elektronischen Schalters in dem ersten temperaturinduzierten Aus-Zustand 113 kontraproduktiv bezüglich des Aufheizens des Filaments der Glühlampe während des Startbetriebs 110.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die erste Temperaturschwelle T1 zwischen 125°C und 175°C gewählt und die zweite Temperaturschwelle T2 wird zwischen 175°C und 225°C gewählt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die erste Stromgrenze I1 zwischen 0,8 A und 1,2 A gewählt, während die zweite Stromgrenze I2 zwischen 1,3 A und 1,7 A gewählt wird. Die erste Spannungsschwelle V2 wird beispielsweise zwischen dem 0,2-Fachen und dem 0,3-Fachen der Versorgungsspannung Vs gewählt, während die zweite Spannungsschwelle V2 beispielsweise aus einem Bereich zwischen dem 0,4-Fachen und dem 0,6-Fachen der Versorgungsspannung Vs ausgewählt wird.
  • Der erste Betriebszustand 110 besitzt eine Maximaldauer, die der ersten Zeitdauer t1 entspricht. Dadurch erfolgt spätestens bei Ablauf der ersten Zeitdauer t1 nach dem Einschaltzeitpunkt tON, also dann, wenn die Bedingung t = tON + t1 erfüllt ist, ein Übergang von dem ersten Betriebszustand 110 auf den zweiten Betriebszustand 120. Die erste Zeitdauer t1 ist so gewählt, dass während der ersten Zeitdauer t1 eine kalte Glühlampe derart aufgeheizt werden kann, dass der Widerstand der Glühlampe auf einen Widerstandswert ansteigt, bei dem der Laststrom bei einem Normalbetrieb der Glühlampe unterhalb der ersten Stromgrenze I1 liegt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel liegt die erste Zeitdauer t1 zwischen 100 ms und 300 ms, insbesondere bei etwa 200 ms.
  • Wenn beispielsweise eine Last Z an dem elektronischen Schalter 2 angeschlossen ist, die keine Glühlampe ist und die nicht bewirkt, dass der Laststrom IZ auf die erste Stromgrenze I1 ansteigt, wird der elektronische Schalter 2 im niederohmigen Zustand in dem ersten Strombegrenzungsbetrieb 111 betrieben, bis die erste Zeitdauer t1 abläuft und der Übergang in den zweiten Betriebszustand 120 erfolgt.
  • Es sei erwähnt, dass auch dann, wenn eine Glühlampe an den elektronischen Schalter 2 angeschlossen ist, im ersten Betriebszustand 110 nicht jeder der ersten und zweiten Strombegrenzungsbetriebe 111, 112 und der erste temperaturinduzierte Aus-Zustand 113 angenommen wird. Welcher von dem zweiten Strombegrenzungsbetrieb 112 und dem temperaturinduzierten Aus-Zustand 113 außer dem ersten Strombegrenzungsbetrieb 111 angenommen wird, ist abhängig von der speziellen Art der Lampe. Es ist möglich, dass eine Glühlampe an den elektronischen Schalter 2 angeschlossen ist und dass der elektronische Schalter 2 nur im ersten Strombegrenzungsbetrieb 111 betrieben wird, da die Temperatur nicht über die erste Temperaturschwelle T1 ansteigt. Es ist auch möglich, dass der elektronische Schalter 2 im ersten Strombegrenzungsbetrieb 111 betrieben wird und dann in den zweiten Strombegrenzungsbetrieb 112 übergeht, dass aber die Temperatur nicht über die zweite Temperaturschwelle T2 ansteigt, sodass der elektronische Schalter 2 während des ersten Betriebszustands 111 nicht ausgeschaltet wird, bevor die erste Zeitdauer t1 abläuft.
  • Optional wird der elektronische Schalter 2 bereits im zweiten Betriebszustand 120 betrieben, bevor die erste Zeitdauer t1 abläuft. Dies ist in 2 in gestrichelten Linien dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel verlässt die elektronische Schaltung 1 den ersten Betriebszustand 110 und geht in den zweiten Betriebszustand 120 über, wenn in dem ersten Strombegrenzungsbetrieb 110 die Temperatur über die erste Temperaturschwelle T1 ansteigt, wenn jedoch die Lastspannung VZ unterhalb der ersten Spannungsschwelle V1 liegt. In diesem Fall wird angenommen, dass die an dem elektronischen Schalter 2 angeschlossene Last keine Glühlampe ist, sodass der Glühlampen-Startbetrieb 110 verlassen wird. Entsprechend verlässt der elektronische Schalter 2 den Glühlampen-Startbetrieb 110, wenn im zweiten Strombegrenzungsbetrieb 112 die Temperatur über die zweite Temperaturschwelle T2 ansteigt, wenn jedoch die Lastspannung VZ unterhalb der zweiten Spannungsschwelle V2 liegt. In diesem Fall ist es wahrscheinlich, dass ein Kurzschluss in der Last vorhanden ist. Wenn die Last eine andere Last als eine Glühlampe (oder ein Gleichstrommotor) ist, und wenn die Last fehlerfrei ist, erfolgt üblicherweise kein Übergang in den zweiten Strombegrenzungsbetrieb.
  • In dem bisher anhand von 2 erläuterten Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird der Absolutwert der Lastspannung VZ in dem ersten Betriebszustand 110 ausgewertet, um zu ermitteln, ob die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass eine Glühlampe an den elektronischen Schalter 2 angeschlossen ist. Allerdings ist das Auswerten des Absolutwerts von VZ nur ein Beispiel. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann zusätzlich oder alternativ zu dem Auswerten des Absolutwerts der Lastspannung VZ eine Änderungsgeschwindigkeit dVZ/dT der Lastspannung VZ ebenso ausgewertet werden. Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist ein Übergang von dem ersten Strombegrenzungsbetrieb 111 auf den zweiten Strombegrenzungsbetrieb 112 nur dann vorhanden, wenn die Geschwindigkeit der Änderung der Lastspannung VZ höher ist als ein erster Wert und ein Übergang von dem zweiten Strombegrenzungsbetrieb 112 auf den Aus-Zustand 113 findet nur dann statt, wenn die Geschwindigkeit der Änderung höher ist als ein zweiter Wert, wobei der zweite Wert höher ist als der erste Wert. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der erste Wert ausgewählt zwischen Vs/140 pro Millisekunden (ms) und Vs/70 pro Millisekunden, wobei Vs eine typische Versorgungsspannung ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der zweite Wert ausgewählt zwischen Vs/70 pro Millisekunden und Vs/35 pro Millisekunden. Diese Werte sind jedoch nur ein Beispiel. Andere Werte können abhängig von der jeweiligen Anwendung selbstverständlich auch ausgewählt werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird nur der Absolutwert der Lastspannung VZ oder die Änderungsgeschwindigkeit der Lastspannung VZ ausgewertet. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden sowohl der Wert als auch die Änderungsgeschwindigkeit der Lastspannung VZ ausgewertet, wenn im ersten Strombegrenzungsbetrieb 111 die Temperatur über die erste Temperaturschwelle T1 ansteigt und wenn im zweiten Strombegrenzungsbetrieb 112 die Temperatur T über die zweite Temperaturschwelle T2 ansteigt. Der Übergang von dem ersten Strombegrenzungsbetrieb 111 auf den zweiten Strombegrenzungsbetrieb 112 tritt nur dann auf, wenn der Absolutwert und die Änderungsgeschwindigkeit der Lastspannung VZ die oben erläuterten Bedingungen erfüllen, und ein Übergang von dem zweiten Strombegrenzungsbetrieb 112 auf den Aus-Zustand 113 tritt nur dann auf, wenn der Absolutwert und die Änderungsgeschwindigkeit der Lastspannung VZ die zuvor erläuterten Bedingungen erfüllen.
  • Im zweiten Betriebszustand 120 wird der elektronische Schalter abhängig von der Temperatur T gemäß einer Hysteresekurve angesteuert. In diesem zweiten Betriebszustand 120 wird der elektronische Schalter 2 in einem dritten Strombegrenzungsbetrieb 121 betrieben, in dem der Laststrom auf eine dritte Stromgrenze I3 begrenzt ist, wobei der elektronische Schalter 2 ausgeschaltet wird und einen zweiten temperaturinduzierten Aus-Zustand 122 jedes Mal dann annimmt, wenn die Temperatur T über eine dritte Temperaturschwelle T3 ansteigt. Der elektronische Schalter 2 wird im dritten Strombegrenzungsbetrieb 121 erneut eingeschaltet, wenn die Temperatur T unter die dritte Temperatur T3 minus einen Hysteresewert dT abgesunken ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die dritte Temperatur T3 zwischen 140°C und 160°C gewählt und der Hysteresewert dT wird zwischen 10 K und 20 K gewählt.
  • Es sei erwähnt, dass abhängig von der an den elektronischen Schalter 2 angeschlossenen Last Z der elektronische Schalter 2, wenn er im zweiten Betriebszustand 120 betrieben wird, den zweiten temperaturinduzierten Aus-Zustand 122 möglicherweise nie annimmt. Wenn der Laststrom IZ immer unterhalb der dritten Stromgrenze I3 liegt, sodass der Laststrom IZ in dem dritten Strombegrenzungsbetrieb 121 nicht begrenzt werden muss, gibt es keinen Anstieg der Temperatur des elektronischen Schalters auf die dritte Temperaturschwelle T3 und ein temperaturinduziertes Ausschalten tritt möglicherweise nicht auf. Gemäß einem Ausführungsbeispiel entspricht die dritte Stromgrenze I3 der ersten Stromgrenze I1.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Ansteuerschaltung 3 dazu ausgebildet, ein Statussignal SST zu erzeugen. Das Statussignal SST ist beispielsweise dazu ausgebildet, anzuzeigen, wenn der elektronische Schalter im Begrenzungszustand betrieben wird und/oder wenn ein temperaturinduziertes Ausschalten des elektronischen Schalters 2 auftritt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Erzeugung des Statussignals SST im ersten Betriebszustand 110 deaktiviert, obwohl im ersten Betriebszustand 110 Betriebszustände auftreten können, in denen der elektronische Schalter im Begrenzungsbetrieb betrieben wird oder in denen ein temperaturinduziertes Ausschalten des elektronischen Schalters 2 auftritt. Allerdings wird im ersten Betriebszustand 110 ein Betreiben des elektronischen Schalters im Begrenzungszustand und/oder ein temperaturinduziertes Ausschalten des elektronischen Schalters 2 als Normalbetrieb angesehen, der erforderlich ist, dass eine an den elektronischen Schalter 2 angeschlossene Glühlampe korrekt anläuft.
  • Im zweiten Betriebszustand 120 wird allerdings ein Ansteigen des Laststroms IZ auf die dritte Stromgrenze I3, sodass der elektronische Schalter 2 im Begrenzungszustand betrieben wird, um den Laststrom IZ auf diese dritte Stromgrenze I3 zu begrenzen und/oder ein temperaturinduziertes Ausschalten des elektronischen Schalters 2, nicht als Normalbetrieb angesehen. Dadurch wird im zweiten Betriebszustand die Erzeugung des Statussignals SST aktiviert, sodass das Statussignal SST anzeigt, wenn im dritten Strombegrenzungsbetrieb 121 der Strombegrenzungsmechanismus einsetzt und/oder wenn ein temperaturinduziertes Ausschalten des elektronischen Schalters 2 im zweiten temperaturinduzierten Aus-Zustand auftritt.
  • Im ersten Betriebszustand 110 wie auch im zweiten Betriebszustand 120 besitzt das Eingangssignal SIN einen Ein-Pegel. Das Ausschalten des elektronischen Schalters 2 in dem ersten und zweiten Betriebszustand 110, 120 ist daher nur temperaturinduziert. Jedes Mal dann, wenn das Eingangssignal SIN den Signalpegel von dem Ein-Pegel auf den Aus-Pegel ändert, wird der elektronische Schalter 2 ausgeschaltet und die elektronische Schaltung 1 kehrt in den Aus-Zustand 100 zurück. Der Übergang in den Aus-Zustand abhängig von dem Eingangssignal SIN kann ausgehend von jedem der in 2 dargestellten Betriebszustände auftreten, sodass zur Vereinfachung der Darstellung diese Übergänge in 2 nicht dargestellt sind.
  • 3 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Ansteuern des elektronischen Schalters 2. Das Verfahren gemäß 3 basiert auf dem Verfahren gemäß 2, wobei bei dem Verfahren gemäß 3 Betriebsszenarien auftreten können, bei denen die elektronische Schaltung 1 vom Aus-Zustand 100 in den zweiten Betriebszustand 120 anstelle des ersten Betriebszustands 110 übergeht. Bei diesem Verfahren wird eine Dauer des Aus-Pegels des Eingangssignals SIN vor dem Einschaltzeitpunkt tON, bei dem das Eingangssignal SIN seinen Signalpegel von dem Aus-Pegel auf den Ein-Pegel ändert, ausgewertet. Wenn diese Dauer des Aus-Pegels kürzer ist als eine vorgegebene Aus-Dauer t101 und wenn das Eingangssignal SIN auf den Ein-Pegel wechselt (in 3 als SIN = ON dargestellt), wird der elektronische Schalter 2 sofort im zweiten Betriebszustand 120 betrieben. Wenn die Dauer des Aus-Pegels allerdings länger ist als die erste Aus-Dauer t101 und der Signalpegel des Eingangssignals SIN auf den Ein-Pegel wechselt, wird der elektronische Schalter 2 zunächst im zweiten Betriebszustand 120 betrieben.
  • Bei dem in 3 dargestellten Zustandsdiagramm umfasst der Aus-Zustand 100 zwei Unterzustände, nämlich einen ersten Unterzustand 101, der den Betrieb des elektronischen Schalters 2 zwischen dem Zeitpunkt tOFF1, zu dem das Eingangssignal SIN den Aus-Pegel annimmt, und dem Ablauf der ersten Aus-Dauer t101, und einen zweiten Unterzustand 102, der den Betrieb des elektronischen Schalters 2 zwischen dem Ablaufen der ersten Aus-Dauer t101 und dem Einschaltzeitpunkt tON bestimmt. Von dem ersten Unterzustand 101 gibt es einen Übergang zu dem zweiten Betriebszustand 120, insbesondere zu dem dritten Strombegrenzungszustand 121, und von dem zweiten Unterzustand 102 gibt es einen Übergang zu dem ersten Betriebszustand 110, insbesondere zu dem ersten Strombegrenzungsbetrieb 111.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel besitzt die elektronische Schaltung 1 eine Funktionalität, die Versorgungsspannung Vs zu überwachen und einen Unterspannungsabschalt-(UVLO)-Zustand 103 (UVLO = Undervoltage Lockout) anzunehmen, wenn die Versorgungsspannung Vs unter eine vorgegebene Versorgungsspannungsschwelle absinkt. Wenn die Versorgungsspannung Vs nachfolgend über diese Schwelle ansteigt, geht die elektronische Schaltung 1 in den zweiten Unterzustand über, von dem nur ein Übergang zu dem ersten Betriebszustand 110 möglich ist.
  • Die Motivation, direkt in den zweiten Betriebszustand 120 überzugehen, wenn der elektronische Schalter 2 nicht länger ausgeschaltet war als die vorgegebene erste Aus-Dauer t101, ist wie folgt: Selbst wenn eine Glühlampe an den elektronischen Schalter 2 angeschlossen ist, die zuvor für weniger als die erste Aus-Dauer t101 ausgeschaltet war, ist diese Aus-Dauer t101 für die Glühlampe, insbesondere für das Filament, zu kurz, um wesentlich abzukühlen, sodass die Glühlampe als heiß angesehen werden kann und daher im zweiten Betrieb 120 betrieben werden kann. Die vorgegebene erste Aus-Dauer t101 ist daher gemäß der Zeitdauer gewählt, die eine Glühlampe benötigt, um abzukühlen, und liegt daher beispielsweise zwischen 300 ms und 1 s.
  • 4 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Ansteuern des elektronischen Schalters 2. Dieses Verfahren basiert auf dem Verfahren gemäß 3. Bei diesem Verfahren besitzt der Aus-Zustand 100 einen dritten Unterzustand 104, der bei Ablauf der ersten Aus-Dauer t101 angenommen wird, und ein Übergang in den zweiten Unterzustand erfolgt bei Ablauf der zweiten Aus-Dauer t104, die länger ist als die erste Aus-Dauer t101. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die zweite Aus-Dauer t104 zwischen einer Sekunde 1 und 3 Sekunden. Wenn das Eingangssignal einen Ein-Pegel annimmt, bevor die erste Aus-Dauer abläuft, das ist, wenn die elektronische Schaltung 1 in den dritten Unterzustand 104 übergeht, nimmt die elektronische Schaltung 1 einen vierten Strombegrenzungsbetrieb 131 an, in dem der Laststrom IZ auf eine vierte Stromgrenze I4 begrenzt wird. Die vierte Stromgrenze I4 kann der dritten Stromgrenze I3 entsprechen, sodass das Betreiben des elektronischen Schalters 2 in dem vierten Strombegrenzungsbetrieb 131 dem Betrieb des elektronischen Schalters 2 in dem dritten Strombegrenzungsbetrieb 121 entspricht, mit dem Unterschied, dass im vierten Strombegrenzungsbetrieb 131 das Erzeugen des Statussignals SST deaktiviert ist. Aus dem vierten Strombegrenzungsbetrieb 131 geht die elektronische Schaltung in den dritten Strombegrenzungsbetrieb 121 nach einer vorgegebenen Zeitdauer t4, die beispielsweise zwischen 150 ms und 250 ms beträgt, oder in den thermisch induzierten zweiten Aus-Zustand 122, wenn die Temperatur T über eine vierte Temperaturschwelle T4 übersteigt, die der dritten Temperaturschwelle T3 entsprechen kann, über.
  • Das Betreiben des elektronischen Schalters 2 in dem vierten Strombegrenzungsbetrieb 131 entspricht dem Betreiben des elektronischen Schalters 2 in dem dritten Strombegrenzungsbetrieb 121, mit dem Unterschied, dass das Erzeugen des Statussignals SST für die vorgegebene Zeitdauer t4 unterdrückt wird. Daher wird das Aktivieren des Strombegrenzungsmechanismus während der vierten Zeitdauer t4 nicht durch das Statussignal SST berichtet. Es kann angenommen werden, dass eine Strombegrenzung, die nicht länger als die vierte Zeitdauer t4 benötigt wird, aus einem Anlaufszenario von verschiedenen Arten von Lasten, wie beispielsweise Gleichstrommotoren oder Blitzlampen, wo das Filament während der Aus-Dauer nur teilweise abkühlt, resultieren kann.
  • 5 veranschaulicht schematisch ein Ausführungsbeispiel der Ansteuerschaltung 3. Die Ansteuerschaltung 3 umfasst eine Steuerschaltung 7, der das Spannungssignal SV und das Temperatursignal ST zugeführt sind und die ein Aus-Signal SOFF, ein Strombegrenzungssignal SIL und das Statussignal SST erzeugt. Ein Logikgatter 8 erhält das Eingangssignal SIN und das Aus-Signal SOFF und erzeugt ein Logiksignal S8, das abhängig ist von dem Eingangssignal SIN und dem Aus-Signal SOFF. Ein Treiber 9 erhält das Logiksignal S8 und erzeugt das Ansteuersignal SDRV abhängig von dem Stromsignal SI und dem Strombegrenzungssignal SIL. Das Logiksignal S8 kann einen Ein-Pegel oder einen Aus-Pegel annehmen, wobei der Treiber 9 dazu ausgebildet ist, den elektronischen Schalter einzuschalten, wenn das Logiksignal S8 einen Ein-Pegel annimmt, und dazu ausgebildet ist, den elektronischen Schalter 2 auszuschalten, wenn das Logiksignal S8 einen Aus-Pegel annimmt. Das Aus-Signal SOFF kann einen Aus-Pegel annehmen, wobei die Steuerschaltung 7 einen Aus-Pegel dieses Signals SOFF jedes Mal dann erzeugt, wenn ein temperaturinduziertes Ausschalten des elektronischen Schalters 2 benötigt wird, also in den ersten und zweiten temperaturinduzierten Betriebszuständen 113 und 122 gemäß der 2 bis 5. Das Logikgatter 8 ist dazu ausgebildet, einen Aus-Pegel des Logiksignals S8 jedes Mal dann zu erzeugen, wenn das Aus-Signal SOFF einen Aus-Pegel aufweist, und zwar unabhängig von dem Signalpegel des Eingangssignals SIN. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind Ein-Pegel des Eingangssignals SIN und des Logiksignals S8 High-Pegel, während ein Aus-Pegel des Aus-Signals SOFF ein Low-Pegel ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Logikgatter 8 beispielsweise als AND-Gatter ausgebildet.
  • Die Steuerschaltung 7 kann auch das Eingangssignal SIN erhalten, um die Aus-Dauer des Eingangssignal SIN auszuwerten und um den elektronischen Schalter in den Aus-Zustand 100 zu überführen, wenn das Eingangssignal SIN den Aus-Pegel annimmt.
  • Das Strombegrenzungssignal SIL definiert die Stromgrenze, auf welcher der Laststrom IZ durch den elektronischen Schalter durch den Treiber 9 begrenzt wird. Diese Stromgrenze wird durch die Steuerschaltung 7 abhängig von dem speziellen Betriebszustand ausgewählt, insbesondere abhängig von dem speziellen Strombegrenzungsbetrieb, in dem der elektronische Schalter 2 betrieben werden soll.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines Treibers 9 mit einer Strombegrenzungsschaltung ist in 6 dargestellt. Der Treiber 9 gemäß 6 umfasst eine erste Treibereinheit 91, die als herkömmliche Treibereinheit zum Treiben eines elektronischen Schalters 2, wie beispielsweise eines MOSFET, abhängig von einem Logiksignal S8 ausgebildet sein kann. Der in 6 dargestellte, als MOSFET ausgebildete elektronische Schalter 2 ist ein spannungsgesteuertes Bauelement, das einen Einschaltwiderstand aufweist, der abhängig ist von einer Gate-Source-Spannung. Diese Gate-Source-Spannung wird durch den Ladezustand einer internen Gate-Source-Kapazität CGS definiert, die in 6 ebenfalls dargestellt ist. Um die Steuerspannung einzustellen, umfasst die Strombegrenzungsschaltung 92 einen variablen Widerstand 93, wie beispielsweise einen Transistor. Der variable Widerstand 93 ist zwischen die Gate- und Source-Anschlüsse geschaltet und wird abhängig von dem Stromsignal SI und dem Strombegrenzungssignal SIL gesteuert. Das Strombegrenzungssignal SIL steuert eine Referenzsignalquelle 95, wie beispielsweise eine Referenzspannungsquelle. Ein durch die Referenzsignalquelle 95 bereitgestelltes Referenzsignal und das Stromsignal SI sind einem Controller 94 zugeführt, der einen Verstärker enthalten kann. Dieser Controller 94 steuert den variablen Widerstand 93 abhängig von dem Stromsignal SI und dem Strombegrenzungssignal SIL derart an, dass der Einschaltwiderstand des elektronischen Schalters 2 derart eingestellt ist, dass der Laststrom IZ auf eine durch das Strombegrenzungssignal SIL definierte Stromgrenze begrenzt wird.
  • Es sei erwähnt, dass, wenn der Laststrom IZ unterhalb der durch das Strombegrenzungssignal SIL definierten Stromgrenze liegt, die Strombegrenzungsschaltung 92 deaktiviert ist, was äquivalent dazu ist, dass der variable Widerstand 93 einen hohen Widerstand besitzt. In diesem Fall besitzt der elektronische Schalter 2 seinen minimalen Einschaltwiderstand. Wenn allerdings der Laststrom auf die Stromgrenze ansteigt, wird der Widerstand des variablen Widerstands 93 reduziert, um die Gate-Source-Spannung des elektronischen Schalters 2 zu reduzieren, sodass der Einschaltwiderstand des elektronischen Schalters 2 ansteigt, um einen Anstieg des Laststroms IZ über die Stromgrenze zu verhindern. In diesem Betriebszustand wird allerdings elektrische Leistung in dem elektronischen Schalter 2 in Wärme umgesetzt, was dazu führen kann, dass die Temperatur des elektronischen Schalters 2 ansteigt.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Auswerten der Lastspannung LZ in dem ersten Betriebszustand 110 optional, genauso wie das Betreiben des elektronischen Schalters in den ersten und zweiten Strombegrenzungsbetrieben 111, 112. In diesem Fall geht die elektronische Schaltung 1 jedes Mal dann in den temperaturinduzierten Aus-Zustand über, wenn die Temperatur des elektronischen Schalters 2 eine Temperatur erreicht, die der zuvor erläuterten zweiten Temperatur T2 entspricht. Die elektronische Schaltung 1 verlässt den temperaturinduzierten Aus-Zustand 113 entweder nach einer vorgegebenen Zeitdauer, die der zuvor erläuterten Zeitdauer tOFF2 entspricht, oder nachdem die Temperatur auf eine Temperatur abgesunken ist, die der Temperatur T2 minus dem zuvor erläuterten Hysteresewert dT– entspricht. Einen Ein-Zustand, in den die elektronische Schaltung 1 nach Verlassen des temperaturinduzierten Aus-Zustandes 113 übergeht, kann ein Strombegrenzungsbetrieb sein, wie beispielsweise einer der ersten und zweiten Strombegrenzungsbetriebe 111, 112. Die elektronische Schaltung 1 verlässt den ersten Betriebszustand 110 nach der vorgegebenen Zeitdauer t2 oder wenn eine der zuvor erläuterten Bedingungen erfüllt ist. Im zweiten Betriebszustand 120 wird der elektronische Schalter 2 jedes Mal dann ausgeschaltet, wenn die Temperatur des elektronischen Schalters eine Temperatur erreicht, die der zuvor erläuterten Temperatur T3 entspricht, und die niedriger ist als die Temperatur T2, bei der der elektronische Schalter in dem ersten Betriebszustand 110 ausgeschaltet wird.

Claims (48)

  1. Verfahren zum Ansteuern eines elektronischen Schalters (2), der in Reihe zu einer Last (Z) geschaltet ist, wobei das Verfahren aufweist: Betreiben des elektronischen Schalters (2) in einem ersten Betriebszustand (110) für eine erste Zeitdauer, nachdem ein Signalpegel eines Eingangssignals (SIN) von einem Aus-Pegel auf einen Ein-Pegel gewechselt hat, wobei das Betreiben des elektronischen Schalters in dem ersten Betriebszustand (110) das Ansteuern des elektronischen Schalters (2) abhängig von einer Spannung (VZ) über der Last und abhängig von einer Temperatur (T) des elektronischen Schalters (2) aufweist; und Betreiben des elektronischen Schalters (2) in einem zweiten Betriebszustand (120) nach der ersten Zeitdauer, wobei das Betreiben des elektronischen Schalters (2) in dem zweiten Betriebszustand (120) das Ansteuern des elektronischen Schalters (2) abhängig von der Temperatur gemäß einer Hysteresekurve aufweist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Betreiben des elektronischen Schalters (2) in dem ersten Betriebszustand (110) das Betreiben des elektronischen Schalters (2) in einem ersten Strombegrenzungsbetrieb (111) umfasst, in dem ein Strom (IZ) durch den elektronischen Schalter (2) auf eine erste Stromgrenze begrenzt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Betreiben des elektronischen Schalters (2) in dem ersten Betriebszustand (110) außerdem das Betreiben des elektronischen Schalters in einem zweiten Strombegrenzungsbetrieb (112) umfasst, in dem der Strom (IZ) des elektronischen Schalters (2) auf eine zweite Stromgrenze, die höher als die erste Stromgrenze ist, begrenzt wird, wenn in dem ersten Strombegrenzungsbetrieb (111) die Temperatur (T) über eine erste Temperaturschwelle ansteigt und die Spannung (VZ) über der Last (Z) eine erste Bedingung erfüllt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Betreiben des elektronischen Schalters (2) in dem ersten Betriebszustand (110) außerdem das Ausschalten des elektronischen Schalters (2) umfasst, wenn die Temperatur über eine zweite Temperaturschwelle ansteigt, die höher als die erste Temperaturschwelle ist, und wenn die Spannung (VZ) über der Last (Z) eine zweite Bedingung erfüllt, die sich von der ersten Bedingung unterscheidet.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die erste Temperaturschwelle zwischen 125°C und 175°C liegt und bei dem die zweite Temperaturschwelle zwischen 175°C und 225°C liegt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem die Spannung (VZ) über der Last (Z) die erste Bedingung erfüllt, wenn die Spannung (VZ) über der Last (Z) oberhalb einer ersten Spannungsschwelle liegt und/oder wenn ein Anstieg der Spannung (VZ) über der Last (Z) über der Zeit oberhalb einer ersten Spannungsanstiegsschwelle liegt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 und 5, bei dem die Spannung (VZ) über der Last (Z) die erste Bedingung erfüllt, wenn die Spannung (VZ) über der Last (Z) oberhalb einer ersten Spannungsschwelle liegt und/oder wenn ein Anstieg der Spannung (VZ) über der Last (Z) über der Zeit oberhalb einer ersten Spannungsanstiegsschwelle liegt; und bei dem die Spannung (VZ) über der Last (Z) die zweite Bedingung erfüllt, wenn die Spannung (VZ) über der Last (Z) oberhalb einer zweiten Spannungsschwelle liegt, die höher als die erste Spannungsschwelle ist, und/oder wenn ein Anstieg der Spannung (VZ) über der Last (Z) über der Zeit oberhalb einer zweiten Spannungsanstiegsschwelle liegt, die höher ist als die erste Spannungsanstiegsschwelle.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Spannung (VZ) über der Last (Z) die erste Bedingung erfüllt, wenn die Spannung (VZ) über der Last (Z) oberhalb der ersten Spannungsschwelle liegt; bei dem die Spannung (VZ) über der Last (Z) die zweite Bedingung erfüllt, wenn die Spannung (VZ) über der Last (Z) oberhalb der zweiten Spannungsschwelle liegt; und bei dem die zweite Spannungsschwelle wenigstens das 2-fache der ersten Spannungsschwelle beträgt.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Spannung (VZ) über der Last (Z) die erste Bedingung erfüllt, wenn der Anstieg über der Zeit der Spannung (VZ) über der Last (Z) oberhalb der ersten Spannungsanstiegsschwelle liegt; bei dem die Spannung (VZ) über der Last (Z) die zweite Bedingung erfüllt, wenn der Anstieg der über der Zeit der Spannung (VZ) über der Last (Z) oberhalb der zweiten Spannungsanstiegsschwelle liegt; und bei dem die zweite Spannungsanstiegsschwelle wenigstens das 2-fache der ersten Spannungsanstiegsschwelle ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, das weiterhin das Anlegen einer Versorgungsspannung (Vs) an die Reihenschaltung mit dem elektronischen Schalter (2) und der Last (Z) aufweist; wobei die Spannung (VZ) über der Last (Z) die erste Bedingung erfüllt, wenn die Spannung (VZ) über der Last (Z) oberhalb der ersten Spannungsschwelle liegt; bei dem die Spannung (VZ) über der Last (Z) die zweite Bedingung erfüllt, wenn die Spannung (VZ) über der Last (Z) oberhalb der zweiten Spannungsschwelle liegt; bei dem die erste Spannungsschwelle zwischen dem 0,15-fachen und dem 0,3-fachen der Versorgungsspannung beträgt; und bei dem die zweite Spannungsschwelle zwischen dem 0,3-fachen und dem 0,6-fachen der Versorgungsspannung beträgt.
  11. Verfahren nach Anspruch 7, das weiterhin das Anlegen einer Versorgungsspannung (Vs) an die Reihenschaltung mit dem elektronischen Schalter (2) und der Last (Z) aufweist; bei dem die Spannung (VZ) über der Last (Z) die erste Bedingung erfüllt, wenn der Anstieg über der Zeit der Spannung (VZ) über der Last (Z) oberhalb der ersten Spannungsanstiegsschwelle liegt; bei dem die Spannung (VZ) über der Last (Z) die zweite Bedingung erfüllt, wenn der Anstieg der Spannung (VZ) über der Last (Z) oberhalb der zweiten Spannungsanstiegsschwelle liegt; bei dem die erste Spannungsanstiegsschwelle aus einem Bereich zwischen 1/140·Vs pro Millisekunde und 1/70·Vs pro Millisekunde ausgewählt ist, wobei Vs die Versorgungsspannung ist; und wobei die zweite Spannungsanstiegsschwelle aus einem Bereich zwischen 1/70·Vs pro Millisekunde und 1/35·Vs pro Millisekunde ausgewählt ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Spannung (VZ) über der Last (Z) die erste Bedingung erfüllt, wenn die Spannung (VZ) über der Last (Z) über der ersten Spannungsschwelle liegt; bei dem die Spannung (VZ) über der Last (Z) die zweite Bedingung erfüllt, wenn die Spannung (VZ) über der Last (Z) über der zweiten Spannungsschwelle liegt; und bei dem ein Verhältnis zwischen der zweiten Spannungsschwelle und der ersten Spannungsschwelle höher ist als ein Verhältnis zwischen der zweiten Stromgrenze und der ersten Stromgrenze.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 12, das weiterhin aufweist: Ausschalten des elektronischen Schalters für eine vorgegebene Zeitdauer, wenn die Temperatur über eine zweite Temperaturschwelle ansteigt, die höher ist als die erste Temperaturschwelle; und ein Betreiben des elektronischen Schalters in dem ersten Strombegrenzungsbetrieb (111) nach der vorgegebenen Zeitdauer.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: Betreiben des elektronischen Schalters (2) in dem zweiten Betriebszustand vor dem Ende der ersten Zeitdauer, wenn die Temperatur (T) über eine vorgegebene Temperaturschwelle ansteigt, die Lastspannung (VZ) jedoch eine Bedingung, die im Zusammenhang mit dem Anstieg der Temperatur über die vorgegebene Temperaturschwelle steht, nicht erfüllt.
  15. Verfahren nach Anspruch 4, das weiterhin aufweist: Betreiben des elektronischen Schalters (2) in dem zweiten Betriebszustand vor dem Ende der ersten Zeitdauer, wenn die Temperatur in dem ersten Strombegrenzungsbetrieb (111) über die erste Temperaturschwelle ansteigt und die Lastspannung (VZ) nicht die erste Bedingung erfüllt, oder wenn die Temperatur in dem zweiten Strombegrenzungsbetrieb (112) über die zweite Temperaturschwelle ansteigt und die Lastspannung (VZ) nicht die zweite Bedingung erfüllt.
  16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Betreiben des elektronischen Schalters (2) in dem zweiten Betriebszustand aufweist: Betreiben des elektronischen Schalters (2) in einem dritten Strombegrenzungsbetrieb (121), in dem der Strom (IZ) durch den elektronischen Schalter (2) auf eine dritte Stromgrenze begrenzt ist; und Ausschalten des elektronischen Schalters (2), wenn im dritten Strombegrenzungsbetrieb (121) die Temperatur über eine dritte Temperaturschwelle ansteigt, bis die Temperatur auf eine Temperatur absinkt, die unterhalb der dritten Temperaturschwelle liegt.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem das Betreiben des elektronischen Schalters (2) in dem ersten Betriebszustand (110) das Betreiben des elektronischen Schalters (2) in einem ersten Strombegrenzungsbetrieb (111) umfasst, in dem der Strom durch den elektronischen Schalter (2) auf eine erste Stromgrenze begrenzt ist, wobei die dritte Stromgrenze der ersten Stromgrenze entspricht.
  18. Verfahren nach Anspruch 16, das weiterhin aufweist: wenn ein Strom durch die Last (Z) die dritte Stromgrenze erreicht: Erzeugen eines Statussignals, das anzeigt, dass die dritte Stromgrenze erreicht wurde, und wenn der elektronische Schalter ausgeschaltet wird, wenn im zweiten Betriebszustand die Temperatur über die dritte Temperaturschwelle ansteigt: Erzeugen eines Statussignals, das anzeigt, dass der elektronische Schalter (2) ausgeschaltet wurde.
  19. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: Auswerten einer Dauer des Aus-Pegels des Eingangssignals (SIN) vor dem Ein-Pegel; Betreiben des elektronischen Schalters (2) in dem ersten Betriebszustand (110), wenn die Dauer des Aus-Pegels länger war als eine erste Aus-Dauer; und Betreiben des elektronischen Schalters (2) in dem zweiten Betriebszustand, wenn die Dauer des Aus-Pegels kürzer war als eine zweite Aus-Dauer, die kürzer ist als die erste Aus-Dauer.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die erste Aus-Dauer zwischen 1 Sekunde und 3 Sekunden beträgt und bei dem die zweite Aus-Dauer zwischen 0,3 Sekunden und 1 Sekunde beträgt.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 und 20, das weiterhin aufweist: Betreiben des elektronischen Schalters (2) in einem vierten Strombegrenzungsbetrieb (131), in dem ein Strom (IZ) durch die Last (Z) auf eine vierte Stromgrenze begrenzt wird, wenn die Dauer des Aus-Pegels länger war als die zweite Aus-Dauer, jedoch kürzer als die erste Aus-Dauer.
  22. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die erste Zeitdauer zwischen 50 ms und 500 ms beträgt.
  23. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der elektronische Schalter (2) einen Transistor aufweist.
  24. Verfahren zum Ansteuern eines elektronischen Schalters (2), der in Reihe zu einer Last (Z) geschaltet ist, wobei das Verfahren aufweist: Betreiben des elektronischen Schalters (2) in einem ersten Betriebszustand (110) für eine erste Zeitdauer, nachdem ein Signalpegel eines Eingangssignals (SIN) von einem Aus-Pegel auf einen Ein-Pegel gewechselt hat, wobei das Betreiben des elektronischen Schalters (2) in dem ersten Betriebszustand (110) das Ausschalten des elektronischen Schalters (2) umfasst, wenn eine Temperatur des elektronischen Schalters (2) eine erste Temperaturschwelle erreicht; und Betreiben des elektronischen Schalters (2) in einem zweiten Betriebszustand nach der ersten Zeitdauer, wobei das Betreiben des elektronischen Schalters (2) in dem zweiten Betriebszustand das Ansteuern des elektronischen Schalters (2) abhängig von der Temperatur gemäß einer Hysteresekurve aufweist, wobei der elektronische Schalter (2) ausgeschaltet wird, wenn die Temperatur des elektronischen Schalters eine zweite Temperaturschwelle erreicht, die niedriger ist als die erste Temperaturschwelle.
  25. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem das Betreiben des elektronischen Schalters (2) in dem ersten Betriebszustand (110) außerdem das Ausschalten des elektronischen Schalters (2) für eine vorgegebene Zeitdauer umfasst, wenn die Temperatur des elektronischen Schalters (2) die erste Temperaturschwelle erreicht.
  26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, bei dem das Betreiben des elektronischen Schalters (2) in dem zweiten Betriebszustand weiterhin aufweist: nachdem der elektronische Schalter ausgeschaltet wurde: erneutes Einschalten des elektronischen Schalters (2), wenn die Temperatur des elektronischen Schalters (2) eine dritte Temperaturschwelle erreicht, die einer zweiten Temperatur minus einem vorgegebenen Hysteresewert entspricht.
  27. Verfahren nach Anspruch 24, das weiterhin aufweist: Betreiben des elektronischen Schalters (2) in dem zweiten Betriebszustand vor dem Ende der ersten Zeitdauer, wenn die Temperatur über eine vorgegebene Temperaturschwelle ansteigt, wenn eine Lastspannung jedoch eine Bedingung nicht erfüllt, die im Zusammenhang mit einem Anstieg der Temperatur über die vorgegebene Temperaturschwelle steht.
  28. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem das Betreiben des elektronischen Schalters in dem ersten Betriebszustand (110) aufweist: Betreiben des elektronischen Schalters (2) in einem ersten Strombegrenzungsbetrieb (111), in dem der Strom durch den elektronischen Schalter auf eine erste Stromgrenze begrenzt wird.
  29. Verfahren nach Anspruch 28, bei dem das Betreiben des elektronischen Schalters (2) in dem ersten Betriebszustand (110) weiterhin aufweist: Betreiben des elektronischen Schalters (2) in einem zweiten Strombegrenzungsbetrieb (112), in dem der Strom durch den elektronischen Schalter auf eine zweite Stromgrenze begrenzt wird, die höher ist als die erste Stromgrenze, wenn im ersten Strombegrenzungsbetrieb (111) die Temperatur (T) über eine erste Temperaturschwelle ansteigt und wenn die Lastspannung eine erste Bedingung erfüllt.
  30. Elektronische Schaltung, die aufweist: einen elektronischen Schalter (2), der einen Steueranschluss (G) und eine Laststrecke (D–S), die dazu ausgebildet ist, eine Last (Z) daran angeschlossen zu haben, aufweist; und eine Ansteuerschaltung (3), die an den Steueranschluss (G) des elektronischen Schalters (2) gekoppelt ist, wobei die Ansteuerschaltung (3) dazu ausgebildet ist, ein Eingangssignal (SIN) zu erhalten und dazu ausgebildet ist, den elektronischen Schalter (2) in einem ersten Betriebszustand (110) für eine erste Zeitdauer zu betreiben, nachdem ein Signalpegel des Eingangssignals (SIN) von einem Aus-Pegel auf einen Ein-Pegel gewechselt hat, wobei der erste Betriebszustand das Ansteuern des elektronischen Schalters (2) abhängig von einer Spannung über der Last und abhängig von einer Temperatur (T) des elektronischen Schalters (2) aufweist; und den elektronischen Schalter (2) in einem zweiten Betriebszustand nach der ersten Zeitdauer zu betreiben, wobei der zweite Betriebszustand das Ansteuern des elektronischen Schalters abhängig von der Temperatur gemäß einer Hysteresekurve umfasst.
  31. Elektronische Schaltung nach Anspruch 30, bei dem die Ansteuerschaltung (3) in dem ersten Betriebszustand (110) dazu ausgebildet ist, den elektronischen Schalter (2) in einem ersten Strombegrenzungsbetrieb (111) zu betreiben, in dem der Strom (IZ) durch den elektronischen Schalter (2) auf eine erste Stromgrenze begrenzt ist.
  32. Elektronische Schaltung nach Anspruch 31, bei der die Ansteuerschaltung (3) im ersten Betriebszustand (110) weiterhin dazu ausgebildet ist, den elektronischen Schalter (2) in einem zweiten Strombegrenzungsbetrieb (112) zu betreiben, in dem der Strom durch den elektronischen Schalter (2) auf eine zweite Stromgrenze begrenzt ist, die höher ist als die erste Stromgrenze, wenn im ersten Strombegrenzungsbetrieb (111) die Temperatur (T) über die erste Temperaturschwelle ansteigt und eine Lastspannung (VZ) eine erste Bedingung erfüllt.
  33. Elektronische Schaltung nach Anspruch 32, wobei die Ansteuerschaltung (3) in dem ersten Betriebszustand (110) weiterhin dazu ausgebildet ist, den elektronischen Schalter (2) auszuschalten, wenn die Temperatur über eine zweite Temperaturschwelle ansteigt, die höher ist als die erste Temperaturschwelle und wenn die Lastspannung (VZ) eine zweite Bedingung erfüllt, die sich von der ersten Bedingung unterscheidet.
  34. Elektronische Schaltung nach Anspruch 32, wobei die Lastspannung (VZ) die erste Bedingung erfüllt, wenn die Lastspannung oberhalb einer ersten Spannungsschwelle liegt und/oder wenn ein Anstieg der Lastspannung (VZ) über der Zeit oberhalb einer ersten Spannungsanstiegsschwelle liegt.
  35. Elektronische Schaltung nach Anspruch 34, wobei die Lastspannung (VZ) die zweite Bedingung erfüllt, wenn die Lastspannung (VZ) oberhalb einer zweiten Spannungsschwelle liegt, die höher ist als die erste Spannungsschwelle und/oder wenn ein Anstieg der Lastspannung (VZ) über der Zeit oberhalb einer zweiten Spannungsanstiegsschwelle liegt, die höher ist als die erste Spannungsanstiegsschwelle.
  36. Elektronische Schaltung nach Anspruch 35, die außerdem eine Versorgungsspannungsquelle aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine Versorgungsspannung (Vs) an die Reihenschaltung mit dem elektronischen Schalter und der Last zu liefern, wobei die erste Spannungsschwelle aus einem Bereich zwischen dem 0,15-fachen und dem 0,3-fachen der Versorgungsspannung (Vs) ausgewählt ist und wobei die zweite Spannungsschwelle aus einem Bereich zwischen dem 0,3-fachen und dem 0,6-fachen der Versorgungsspannung (Vs) ausgewählt ist.
  37. Elektronische Schaltung nach Anspruch 35, bei der ein Verhältnis zwischen der zweiten Spannungsschwelle und der ersten Spannungsschwelle höher ist als ein Verhältnis zwischen der zweiten Stromgrenze und der ersten Stromgrenze.
  38. Elektronische Schaltung nach Anspruch 32, wobei die Ansteuerschaltung (3) weiterhin dazu ausgebildet ist, den elektronischen Schalter (2) für eine vorgegebene Zeitdauer auszuschalten, wenn die Temperatur über eine zweite Temperaturschwelle ansteigt, die höher ist als die erste Temperaturschwelle, und den elektronischen Schalter (2) im ersten Strombegrenzungsbetrieb (111) nach der vorgegebenen Zeitdauer zu betreiben.
  39. Elektronische Schaltung nach Anspruch 30, wobei die Ansteuerschaltung (3) weiterhin dazu ausgebildet ist, den elektronischen Schalter (2) in dem zweiten Betriebszustand vor dem Ende der ersten Zeitdauer zu betreiben, wenn die Temperatur über eine vorgegebene Temperaturschwelle ansteigt, eine Lastspannung (VZ) jedoch eine Bedingung nicht erfüllt, die im Zusammenhang mit einem Anstieg der Temperatur über die vorgegebene Temperaturschwelle steht.
  40. Elektronische Schaltung nach Anspruch 32, wobei die Ansteuerschaltung (3) weiterhin dazu ausgebildet ist, den elektronischen Schalter (2) in dem zweiten Betriebszustand vor dem Ende der ersten Zeitdauer zu betreiben, wenn die Temperatur (T) in dem ersten Strombegrenzungsbetrieb (111) über die erste Temperaturschwelle ansteigt und die Lastspannung (VZ) nicht die erste Bedingung erfüllt, oder wenn die Temperatur (T) in dem zweiten Strombegrenzungsbetrieb (112) über die zweite Temperaturschwelle ansteigt und die Lastspannung nicht die zweite Bedingung erfüllt.
  41. Elektronische Schaltung nach Anspruch 30, wobei die Ansteuerschaltung (3) weiterhin dazu ausgebildet ist, im zweiten Betriebszustand den elektronischen Schalter (2) in einem dritten Strombegrenzungsbetrieb (121) zu betreiben, in dem ein Strom (IZ) durch den elektronischen Schalter (2) auf eine dritte Stromgrenze begrenzt ist; den elektronischen Schalter (2) auszuschalten, wenn im dritten Strombegrenzungsbetrieb (121) die Temperatur über eine dritte Temperaturschwelle ansteigt, bis die Temperatur auf eine Temperatur absinkt, die unterhalb der dritten Temperaturschwelle liegt.
  42. Elektronische Schaltung nach Anspruch 41, wobei die Ansteuerschaltung (3) weiterhin dazu ausgebildet ist, ein Statussignal zu erzeugen, das anzeigt, dass eine dritte Stromgrenze erreicht wurde, wenn der Laststrom (IZ) die dritte Stromgrenze erreicht; und ein Statussignal zu erzeugen, das anzeigt, dass der elektronische Schalter (2) ausgeschaltet wurde, wenn der elektronische Schalter (2) ausgeschaltet wird, wenn im zweiten Betriebszustand die Temperatur über die dritte Temperaturschwelle ansteigt.
  43. Elektronische Schaltung, die aufweist: einen elektronischen Schalter (2), der eine Laststrecke (D–S), die dazu ausgebildet ist, eine Last (Z) daran angeschlossen zu haben, und einen Steueranschluss (G) aufweist; eine Ansteuerschaltung (3), die an den Steueranschluss (G) des elektronischen Schalters (2) gekoppelt ist, wobei die Ansteuerschaltung (3) dazu ausgebildet ist, ein Eingangssignal (SIN) zu erhalten und dazu ausgebildet ist, den elektronischen Schalter (2) in einem ersten Betriebszustand (110) für eine erste Zeitdauer zu betreiben, nachdem ein Signalpegel des Eingangssignals (SIN) von einem Aus-Pegel auf einen Ein-Pegel gewechselt hat, wobei das Betreiben des elektronischen Schalters (2) in dem ersten Betriebszustand (110) das Ausschalten des elektronischen Schalters (2) umfasst, wenn eine Temperatur des elektronischen Schalters (2) eine erste Temperaturschwelle erreicht; Betreiben des elektronischen Schalters (2) in einem zweiten Betriebszustand nach der ersten Zeitdauer, wobei das Betreiben des elektronischen Schalters (2) in dem zweiten Betriebszustand das Ansteuern des elektronischen Schalters (2) abhängig von der Temperatur gemäß einer Hysteresekurve aufweist, wobei der elektronische Schalter (2) ausgeschaltet wird, wenn die Temperatur des elektronischen Schalters (2) eine zweite Temperaturschwelle erreicht, die unterhalb der ersten Temperaturschwelle liegt.
  44. Elektronische Schaltung nach Anspruch 43, wobei die Ansteuerschaltung (3) weiterhin dazu ausgebildet ist, im ersten Betriebszustand (110) den elektronischen Schalter (2) für eine vorgegebene Zeitdauer auszuschalten, wenn die Temperatur des elektronischen Schalters (2) die erste Temperaturschwelle erreicht.
  45. Elektronische Schaltung nach Anspruch 43, wobei die Ansteuerschaltung (3) weiterhin dazu ausgebildet ist, im zweiten Betriebszustand den elektronischen Schalter wieder einzuschalten, wenn die Temperatur des elektronischen Schalters (2) eine dritte Temperaturschwelle erreicht, die einer zweiten Temperatur abzüglich eines vorgegebenen Hysteresewerts entspricht.
  46. Elektronische Schaltung nach Anspruch 43, wobei die Ansteuerschaltung (3) weiterhin dazu ausgebildet ist, den elektronischen Schalter (2) in dem zweiten Betriebszustand vor dem Ende der ersten Zeitdauer zu betreiben, wenn die Temperatur über eine vorgegebene Temperaturschwelle ansteigt, wenn jedoch eine Lastspannung (VZ) eine Bedingung nicht erfüllt, die im Zusammenhang mit einem Anstieg der Temperatur über die vorgegebene Temperaturschwelle steht.
  47. Elektronische Schaltung nach Anspruch 43, wobei die Ansteuerschaltung (3) weiterhin dazu ausgebildet ist, im ersten Betriebszustand (110) den elektronischen Schalter (2) in einem ersten Strombegrenzungsbetrieb (111) zu betreiben, in dem ein Strom (IZ) durch den elektronischen Schalter (2) auf eine erste Stromgrenze begrenzt ist.
  48. Elektronische Schaltung nach Anspruch 47, wobei die Ansteuerschaltung (3) weiterhin dazu ausgebildet ist, im ersten Betriebszustand (110) den elektronischen Schalter (2) in einem zweiten Strombegrenzungsbetrieb (112) zu betreiben, in dem ein Strom (IZ) durch den elektronischen Schalter (2) auf eine zweite Stromgrenze begrenzt ist, die höher ist als die erste Stromgrenze, wenn in dem ersten Strombegrenzungsbetrieb (111) die Temperatur über eine erste Temperaturschwelle ansteigt und wenn eine Lastspannung eine erste Bedingung erfüllt.
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