DE102016121916A1 - Verfahren und Schaltung zur adaptiven Leerlauf-Überspannungssteuerung - Google Patents

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Tiam Poh LAU
Marcus Schaemann
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Infineon Technologies Austria AG
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Abstract

Es werden eine Überspannungsschutzschaltung und ein Verfahren zum Schutz davor, dass eine Ausgabe von einer Versorgung Überspannungspegel erreicht, bereitgestellt. Der Überspannungsschutz stellt zwei Betriebsmodi für die Versorgung bereit. In beiden Modi überwacht der Überspannungsschutz die Ausgangsspannung der Versorgung und deaktiviert sie, wenn die Ausgangsspannung einen Schwellenwert erreicht, der ein Überspannungsereignis anzeigt. Im Normalbetrieb ist dieser Schwellenwert auf einen Pegel eingestellt, der höher ist als ein nomineller für die Versorgung definierter Sicherheitsschwellenwert, wohingegen in einem reduzierten Betrieb dieser Schwellenwert auf einen Wert eingestellt ist, der niedriger ist als der Sicherheitsschwellenwert. Wenn ein Überspannungsereignis im Normalbetrieb detektiert wird, überführt der Überspannungsschutz die Versorgung in den reduzierten Betriebsmodus, bevor sie neu aktiviert wird. Die Versorgung kann in dem reduzierten Betriebsmodus mehrmals neu aktiviert werden, ein Überspannungsereignis erzeugen, und deaktiviert werden. Der normale Betrieb kann wiederhergestellt werden, wenn die Versorgung keine Überspannungsereignisse für eine vorgegebene Zeitdauer aufweist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Überspannungsschutzschaltung und ein Verfahren zum Schutz davor, dass eine Ausgabe einer Versorgung Überspanungspegel erreicht. Die hier offenbarten Schaltungen und Verfahren sind insbesondere auf Treiber anwendbar, die zur Versorgung von Leuchtdioden (LEDs, vom Englischen „Light Emitting Diode“) verwendet werden,
  • HINTERGRUND
  • Es ist typischerweise erforderlich, dass Verbraucherelektronikgeräte nach elektrischen Sicherheitsnormen zertifiziert werden. Die entsprechenden Sicherheitsnormen variieren gemäß dem Typ des Geräts und die Einhaltung der Sicherheitsnormen wird oft durch nationale Vorschriften geregelt. Allgemein erforderliche Sicherheitszertifizierungen für Vorrichtungen, die Gleichstromversorgung (DC-Versorgung) verwenden, führen auf, dass die Ausgangsspannung(en) der Vorrichtungen unterhalb eines Sicherheitskleinspannungspegels (SELV, „Safety Extra Low Voltages“-Pegels) bleiben. Die Anforderungen an SELV-Systeme werden in Normen, wie z.B. IEC 61140 (International Electrotechnical Commission, Internationale Elektrotechnische Kommission) und EN 60335-1 (European Standard, Europäische Norm), spezifiziert. Die IEC definiert ein SELV-System als ein System, in dem eine DC-Ausgangsspannung im Allgemeinen 60 Volt nicht überschreiten kann, obwohl begrenzte Abweichungen oberhalb dieses Spannungspegels für kurze Zeiträume zulässig sein können.
  • Beleuchtungsschaltungen müssen typischerweise die Anforderungen eines SELV-Systems erfüllen. Dies stellt potenzielle Probleme mit Leuchtdioden-Beleuchtungssystemen (LED-Beleuchtungssystemen) dar, da Versorgungen für diese Systeme häufig Spannungen in der Nähe der 60-Volt-Grenze eines SELV-konformen Systems liefern müssen. Zum Beispiel können die LEDs in einem derartigen Beleuchtungssystem erfordern, dass ein LED-Treiber einen konstanten Strom bei bis zu 54 Volt nominell für einen ordnungsgemäßen Betrieb liefert. Aufgrund von Komponententoleranzen innerhalb der Beleuchtungssystemschaltung und ihres Treibers, Abwandlungen aufgrund von Umweltfaktoren (z.B. Temperatur) usw. kann eine leicht höhere Spannung als der nominelle 54-Volt-Pegel, z.B. 57 Volt, erzeugt werden. Dies hinterlässt eine sehr geringe Spanne zwischen der Versorgungsausgangsspannung und der zulässigen Spannungsgrenze von 60 Volt, wobei bei diesem Pegel eine Überspannungsschutzschaltung die Ausgangsleistung deaktivieren muss. Eine Versorgung, die eine Ausgabe von 57 Volt in einem normalen Betrieb mit einer LED-Last liefert, liefert wahrscheinlich eine Spannung, die die 60-Volt-Grenze übersteigt, wenn die LED-Last entfernt wird (Leerlaufzustand, engl. „open load“), oder wenn eine andere Fehlerbedingung auftritt. Techniken zum Schutz vor derartigen Überspannungsereignissen weisen tendenziell Nachteile auf, wie z.B. höhere Schaltungskosten oder eine mangelhafte Arbeitsleistung.
  • Eine Technik zum genauen Schutz vor solchen Überspannungsereignissen besteht darin, eine Überspannungsdetektionsschaltung auf der Sekundärseite eines Trenntransformators in einer Versorgung aufzunehmen. Die Detektionsschaltung kann hochgenaue Komponenten (z.B. Zenerdioden mit niedrigen Toleranzen) aufnehmen, um Überspannungsereignisse mit ausgezeichneter Genauigkeit zu detektieren. Eine Rückkopplungssteuerung auf der Sekundärseite könnte eine Versorgungssteuerung auf der Primärseite darüber informieren, dass ein Überspannungsereignis detektiert wurde und dass die Versorgung deaktiviert werden muss. Alternativ könnte die Überspannungsdetektion durch die Primärseitensteuerung durchgeführt werden, aber dies würde die Verwendung eines Optokopplers oder einer ähnlichen Komponente erfordern. Jede dieser Optionen weist den Nachteil auf, dass zusätzliche Schaltungskomponenten erforderlich sind, was zu einer größeren Flächenanforderung für die Schaltung und höheren Schaltungskosten führt.
  • Eine zweite Technik zum Schutz vor Überspannungsereignissen besteht darin, die Betriebsausgangsspannung einfach zu senken, z.B. von den vorstehend erwähnten 54 Volt auf 50 Volt. Dies lockert die Genauigkeitsanforderung für die Überspannungsschutz-Schwellenspannung. Zum Beispiel könnte ein nomineller Schwellenwert von 55 Volt verwendet werden, um ein Überspannungsereignis für eine Versorgung, die eine nominelle Ausgangsspannung von 50 Volt führt, zu detektieren. Sollte diese Schwellenspannung aufgrund von Komponententoleranzen in mäßiger Weise ungenau sein und/oder das Abtasten der Ausgangsspannung in mäßiger Weise ungenau sein, könnte die Ausgabe ungefährdet unter der 60-Volt-SELV-Grenze mit ziemlicher Zuversicht gehalten werden. Diese zweite Technik weist den Nachteil auf, dass sie nicht zum Antreiben von Schaltungen verwendet werden kann, die einen konstanten Strom bei einer Spannung in der Nähe von 60 Volt erfordern.
  • Noch eine dritte Technik nutzt die vorstehend erwähnte Ausnahme von den SELV-Anforderungen, wobei die Ausgangsspannung die 60-Volt-Grenze um eine kleine Toleranz (z.B. 5 Volt) für eine kurze Zeitdauer (z.B. 200 Millisekunden) überschreiten kann. Der Schwellenwert für ein Detektieren einer gefährlichen Spannung wird in der Nähe der 60-Volt-Grenze eingestellt. Sollte dieser Schwellenwert erreicht werden, wird die Versorgung deaktiviert. Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, dass kein Erholungsmechanismus vorhanden ist. Sollte ein Überspannungsereignis z.B. aufgrund einer entfernten Last oder eines Fehlers, auftreten, würde die Versorgung deaktiviert bleiben. Dies bedeutet, dass eine „Hot-Plug“-Funktion nicht unterstützt würde, und eine Erholung von einem Überspannungsereignis erfordern würde, dass die Versorgungssteuerung stromgetaktet oder ähnlich ist.
  • Eine Versorgungssteuerung und ein Verfahren zum Schutz vor Überspannungsereignissen am Ausgang einer Versorgung sind erwünscht. Diese Steuerung und dieses Verfahren sollten wenige oder keine zusätzlichen Schaltungskomponenten erfordern, sollten in der Lage sein, nah des Überspannungsschutzschwellenwertes zu arbeiten, und sollten in der Lage sein, sich zu erholen, wenn ein Überspannungsereignis ausgelöst wurde. Es ist eine Aufgabe, hierzu Möglichkeiten bereitzustellen.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Es werden ein Verfahren nach Anspruch 1 oder 13 sowie eine Versorgungsschaltung nach Anspruch 14 bereitgestellt. Die Unteransprüche definieren weitere Ausführungsformen.
  • Gemäß einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Überspannungsschutz wird ein Überspannungsgrenzwert für eine Versorgungsschaltung auf einen ersten Wert eingestellt, der höher ist als ein für diese Versorgungsschaltung definierter Sicherheitsgrenzwert. Wenn die Ausgangsspannung von der Versorgungsschaltung den Überspannungsgrenzwert erreicht, wird die Versorgungsschaltung deaktiviert und der Überspannungsgrenzwert wird auf einen zweiten Wert reduziert, der niedriger ist als der Sicherheitsgrenzwert. Anschließend wird die Versorgungsschaltung typischerweise nach Abwarten einer Timeout-Zeitdauer neu aktiviert. Jedes Mal, wenn die Ausgangsspannung der Versorgungsschaltung den zweiten Wert des Überspannungsgrenzwertes erreicht, wird die Versorgungsschaltung erneut deaktiviert.
  • Gemäß einer Ausführungsform einer Versorgungsschaltung ist die Versorgungsschaltung ausgelegt, um eine Last zu versorgen und einen Überspannungsschutz an einem Ausgang der Versorgung bereitzustellen. Die Versorgungsschaltung umfasst eine Spannungsquelle und eine Steuerung, die zum Steuern der Spannungs- und Stromausgabe von der Versorgung ausgelegt ist. Die Steuerung umfasst eine Überspannungsschutzschaltung, die derart ausgelegt ist, dass sie einen Überspannungsgrenzwert für die Versorgungsschaltung auf einen ersten Wert eingestellt, der höher ist als ein für die Versorgungsschaltung definierter Sicherheitsgrenzwert. Wenn die Überspannungsschutzschaltung detektiert, dass eine Ausgangsspannung der Versorgungsschaltung den Überspannungsgrenzwert erreicht, ändert sie den Überspannungsgrenzwert auf einen zweiten Wert, der niedriger ist als der Sicherheitsgrenzwert, und deaktiviert die Versorgungsschaltung. Als Nächstes wird die Versorgungsschaltung mit diesem reduzierten Überspannungsgrenzwert, typischerweise nach Abwarten einer Zeitdauer, neu aktiviert. Wenn die Überspannungsschutzschaltung detektiert, dass die Ausgangsspannung der Versorgungsschaltung den zweiten Wert des Überspannungsgrenzwertes erreicht, wird die Versorgung erneut deaktiviert.
  • Ein Fachmann wird bei der Lektüre der nachstehenden ausführlichen Beschreibung und bei Ansicht der begleitenden Zeichnungen zusätzliche Merkmale und Vorteile erkennen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Elemente der Zeichnungen sind in Bezug aufeinander nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen entsprechend ähnliche Elementente. Die Merkmale der verschiedenen dargestellten Ausführungsformen können kombiniert werden, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen. Ausführungsformen sind in den Zeichnungen veranschaulicht und werden in der nachstehenden Beschreibung erläutert.
  • 1 zeigt eine Versorgungsschaltung, die eine Versorgungssteuerung mit einer Überspannungsschutzschaltung umfasst.
  • 2 zeigt ein Verfahren zum Implementieren eines Überspannungsschutzes für eine Versorgungsschaltung.
  • 3 zeigt einen Spannungsverlauf, der durch eine Versorgungsschaltung erzeugt wird, die derart gesteuert wird, dass sie einen Überspannungsschutz gemäß einer ersten Ausführungsform implementiert.
  • 4 zeigt einen Spannungsverlauf, der durch eine Versorgungsschaltung erzeugt wird, die derart gesteuert wird, dass sie einen Überspannungsschutz gemäß einer anderen Ausführungsform implementiert.
  • 5 zeigt einen Spannungsverlauf, der durch eine Versorgungsschaltung erzeugt wird, die derart gesteuert wird, dass der Überspannungsschutz gemäß einer noch anderen Ausführungsform implementiert wird.
  • 6 zeigt ein Blockdiagramm einer Überspannungsschutzschaltung zum Implementieren eines Überspannungsschutzes innerhalb einer Versorgungssteuerung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Ausführungsformen, die hier beschrieben werden, stellen einen Überspannungsschutz am Ausgang einer Versorgung bereit, die z.B. zum Betreiben eines LED-Beleuchtungssystems verwendet werden kann. Der Überspannungsschutz wird implementiert, ohne dass wesentliche Schaltungskomponenten über jene hinaus, die typischerweise für eine herkömmliche Versorgung und eine zugehörige Steuerung benötigt werden, hinzugefügt werden. Außerdem ermöglicht dieser Überspannungsschutz, dass die Versorgung unter normalen Bedingungen eine Spannungsausgabe bereitstellt, die nah einem Sicherheitsgrenzwert liegt. Noch weiter sind die Versorgungsschaltung und die mit dem Überspannungsschutz assoziierte Steuerung in der Lage, sich von einem Überspannungsereignis am Versorgungsausgang zu erholen, nachdem der normale Betrieb wiederaufgenommen wird, z.B. nachdem eine Last wieder angeschlossen wurde oder ein Fehlerzustand am Versorgungsausgang entfernt wurde.
  • 1 zeigt eine Versorgungsschaltung 100, die zum Versorgen eines LED-Beleuchtungssystems verwendet werden kann. Eine Hochspannungsversorgung 110 liefert eine Gleichstromleistung (DC-Leistung) innerhalb der Versorgungsschaltung 100. Die Hochspannungsversorgung 110 kann einen Transformator und eine Gleichrichterschaltung umfassen, um eine Wechselstrom-Eingangsleistung (AC-Eingangsleistung) in eine DC-Hochspannungsleistung umzuwandeln. Die Hochspannungsversorgung 110 liefert eine Eingabe an eine Trennschaltung 130, die dazu dient, eine Hochspannungsleistung von der Ausgangsspannung, die zum Betreiben einer Last, z.B. einer Kette von LED-Leuchten, verwendet wird, zu trennen. Wie in 1 dargestellt, umfasst die Trennschaltung 130 eine Primärseite, wobei eine Hochspannung angelegt sein kann, eine Sekundärseite, die eine Ausgangsspannung an eine Last liefert, und eine Hilfswicklung, die verwendet werden kann, um die Ausgangsspannung auf der Grundlage einer von der Sekundärseite reflektierten Leistung zu detektieren. Die Trennschaltung 130 kann einen Transformator, einen Satz Induktivitäten, die zur Leistungsübertragung angeordnet sind, oder eine andere Topologie zur Leistungsübertragung umfassen. Die Ausgangsspannung unterliegt einem Spannungssicherheitsgrenzwert, wie z.B. dem 60-Volt-Grenzwert, der nominell durch SELV-Systeme erfordert wird. Der Betrag der an die Trennschaltung 130 gelieferten Leistung wird unter Verwendung einer Pulsweitenmodulation (PWM) gesteuert, die unter Verwendung eines Schalters 140 implementiert wird. Der Schalter 140 kann ein Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET), ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT) oder eine andere Art Leistungsschalter sein.
  • Der Schalter 140 wird unter Verwendung eines Gatetreibersignals (GD-Signals) gesteuert, das von einer Versorgungssteuerung 120 ausgegeben wird. In der in 1 dargestellten Steuerung 120 wird Strom an einem Eingang CS abgetastet und Spannung wird an einem Eingang ZCD abgetastet. Der abgetastete Strom und die abgetastete Spannung werden verwendet, um ein geeignetes Gatetreibersignal zum Steuern des Schalters 140 zu erzeugen und letztendlich um eine Zielausgangsspannung von der Trennschaltung 130 bereitzustellen.
  • Die Versorgungssteuerung 120 kann als eine digitale Steuerung oder als eine analoge Steuerung implementiert werden. Wenn sie als eine digitale Steuerung implementiert ist, umfasst die Versorgungssteuerung 120 eine oder mehrere Verarbeitungsschaltungen, Speicher, Timerschaltungen und andere spezialisierte digitale Schaltungen. Wenn sie als eine analoge Steuerung implementiert ist, umfasst die Versorgungssteuerung 120 zum Beispiel Multiplexer, Komparatoren und Timer. Die Steuerung kann außerdem unter Verwendung einer Mischung aus analogen und digitalen Komponenten implementiert werden. Unabhängig davon, ob die Steuerung 120 unter Verwendung von analogen, digitalen oder einer Kombination von analogen und digitalen Schaltungen implementiert wird, ist die Steuerung 120 derart ausgelegt, dass sie die nachstehend beschriebenen Verfahren implementiert. Die Versorgungssteuerung 120 umfasst eine Überspannungsschutzschaltung (Overvoltage Protection, OVP) 125, die derart ausgelegt ist, dass sie Techniken zum Schutz vor Überspannungsereignissen am Versorgungsausgang implementiert.
  • Es ist zu beachten, dass bestimmte Komponenten der Versorgungsschaltung 100 vorstehend nicht sehr ausführlich beschrieben wurden, da diese Komponenten in der Technik allgemein bekannt sind und ihre ausführliche Beschreibung die besonderen Aspekte der Erfindung verschleiern würde. Zum Beispiel sind die Hochspannungsversorgung 110 und die Trennschaltung 130 allgemein bekannte Komponenten, die unter Verwendung herkömmlicher Schaltungen implementiert werden. Es ist zu beachten, dass alternative Implementierungen diese Komponenten auslassen könnten. Zum Beispiel kann die Versorgung eine DC-Eingabe niedrigerer Spannung direkt annehmen (wodurch keine AC-DC-Wandlung erforderlich ist), was bedeutet, dass keine Hochspannungsversorgung vorhanden ist. Außerdem besteht möglicherweise keine Notwendigkeit einer Trennschaltung, wenn die interne Spannung der Versorgung hinreichend niedrig gehalten wird oder wenn eine nichtgetrennte Versorgungstopologie vorgezogen wird, wie z.B. in einem Abwärtswandler. Es ist ebenfalls möglich, dass die Ausgangsspannung der Versorgung durch von einem PWM-Signal verschiedene Mittel gesteuert wird. Die besonderen Aspekte des Überspannungsschutzes werden innerhalb der Versorgungssteuerung 120 und ihrer OVP-Schaltung 125 implementiert. Die zugehörigen Techniken werden nachstehend für einige Ausführungsformen eines Verfahrens, das in der OVP-Schaltung 125 implementiert werden kann, und anschließend für eine Versorgungsschaltung 100, die eine OVP-Schaltung 125 umfasst, beschrieben.
  • 2 zeigt eine erste Ausführungsform, die sich auf ein Verfahren zum Implementieren eines Überspannungsschutzes am Ausgang einer Versorgung richtet. Ein derartiges Verfahren kann innerhalb einer OVP-Schaltung 125, wie z.B. jener in 1 dargestellten, implementiert werden. Die Ausgangsspannung der Versorgung (VOUT) sollte im Allgemeinen unter einem Spannungssicherheitsgrenzwert VSAFETY_LIMIT gehalten werden. Jedoch kann die Ausgangsspannung den Spannungssicherheitsgrenzwert um einen kleinen Betrag für kurze Zeitspannen überschreiten. Das Verfahren nutzt diese Ausnahme, indem erlaubt wird, dass die Ausgangsspannung einen vereinzelten Abstecher bis zu einem OVP-Sicherheitsgrenzwert VOVP_FULL unternimmt, der höher ist als der Sicherheitsgrenzwert VSAFETY_LIMIT. Wenn die Ausgangsspannung den Spannungsgrenzwert VOVP_FULL erreicht oder übersteigt, deaktiviert die OVP-Schaltung die Versorgung, wartet fakultativ eine Zeitdauer lang oder bis einige andere Kriterien erfüllt sind ab, und aktiviert dann die Versorgung in einem Sicherheitsmodus neu, wobei ein reduzierter OVP-Spannungsgrenzwert verwendet wird und fakultativ die maximale Stromausgabe der Versorgung reduziert ist.
  • Das Verfahren 200 von 2 beginnt, indem ein Spannungsschwellenwert VLIMIT auf einen OVP-Spannungsgrenzwert VOVP_FULL, der höher ist als der Sicherheitsgrenzwert VSAFETY_LIMIT, eingestellt wird, und indem der maximale Ausgangsstrom (ILIMIT) von der Versorgung auf einen Vollstrom (ILIMIT_FULL) 220 eingestellt wird, der notwendig sein kann, um die vorbestimmte Last für einen ordnungsgemäßen Betrieb anzutreiben. Als Nächstes wird die Versorgungsschaltung aktiviert 222. Eine Spannung VOUT, die der Ausgangsspannung der Versorgung entspricht, wird dann überwacht 224. Wenn detektiert wird, dass die Ausgangsspannung VOUT den Spannungsschwellenwert VLIMIT erreicht, wird die Versorgungsspannung deaktiviert 230. Der Spannungsschwellenwert VLIMIT wird dann auf einen reduzierten OVP-Spannungsgrenzwert VOVP_RED reduziert 232, der niedriger ist als der Sicherheitsgrenzwert VSAFETY_LIMIT. In Verbindung damit wird der maximale zulässige Strom ILIMIT auf einen Wert ILIMIT_RED reduziert 234. (Dies ist in 2 innerhalb eines gestrichelten Kastens dargestellt, da dieser Schritt fakultativ ist.) Nach Abwarten einer Auto-Neustart-Zeitdauer tAR 240, wird die Versorgungsschaltung neu aktiviert 250. In Verbindung mit dieser Neuaktivierung wird ein Timer t zurückgesetzt und gestartet 260. Die Spannung VOUT, die der Ausgangsspannung der Versorgung entspricht, wird erneut überwacht 270, aber der Spannungsschwellenwert VLIMIT ist nun auf den reduzierten OVP-Spannungsgrenzwert VOVP_RED eingestellt. Wenn detektiert wird, dass die Ausgangsspannung VOUT den Spannungsschwellenwert VLIMIT erreicht, wird die Versorgungsschaltung deaktiviert 280, und die Steuerung kehrt zu Schritt 240 des Abwartens der Auto-Neustart-Zeitdauer tAR zurück. Sollte die Ausgangsspannung VOUT unter dem Spannungsschwellenwert VLIMIT eine Timeout-Zeitdauer tTO lang, wie durch den Timer-Test t < tTO 290 bestimmt, bleiben, dann kann angenommen werden, dass die fehlende Last oder der andere Fehlerzustand, die/der zu dem ursprünglichen Überspannungsereignis führte, korrigiert wurde. In diesem Fall wird die Versorgungsschaltung durch eine Rückkehr an den Beginn des Verfahrens in ihren Vollbetriebsmodus widergebracht, wobei der Spannungsschwellenwert VLIMIT zurück auf den OVP-Spannungsgrenzwert VOVP_FULL eingestellt wird und der maximale Ausgangsstrom (ILIMIT) für die Versorgung zurück auf seinen vollen Pegel ILIMIT_FULL eingestellt wird 220.
  • 3 zeigt ein Beispiel für einen Spannungsausgabeverlauf, der durch das Verfahren der ersten Ausführungsform erzeugt werden kann. Am Anfang dieses Verlaufs erzeugt eine Versorgungsschaltung eine Ausgangsspannung VFULL. Zum Zeitpunkt t1, wird die durch die Versorgungsschaltung angetriebene Last entfernt, was zu einem offenen Ausgang führt. Wie in dem Verlauf dargestellt, veranlasst dies, dass die Ausgangsspannung über den Sicherheitsspannungsgrenzwert VSAFETY_LIMIT steigt und den OVP-Spannungsgrenzwert VOVP_FULL erreicht. Als Antwort auf das Detektieren dieses Ereignisses deaktiviert die OVP-Schaltung die Versorgungsschaltung in Vorbereitung auf ein Neuaktivieren der Versorgungsschaltung in einem Sicherheitsbetriebsmodus. Eine Deaktivierung der Versorgungsschaltung führt dazu, dass die Ausgangsspannung entladen wird, z.B. durch eine Ableitschaltung.
  • Nachdem die Ausgangsspannung hinreichend entladen wurde, und nach einer Auto-Neustart-Zeitdauer tAR, wird die Versorgungsschaltung zum Zeitpunkt t2 neu aktiviert, aber mit einer maximalen Stromausgabe (ILIMIT_RED), die im Verhältnis zu der maximalen Stromausgabe im Normalbetrieb (ILIMIT_FULL) reduziert ist. Die Ausgangsspannung steigt, bis sie den Spannungsgrenzwert VOVP_RED erreicht, wobei zu diesem Zeitpunkt die Versorgungsschaltung für eine als tAR dargestellte Zeitdauer wieder deaktiviert wird. (Die Zeitspannen nach der ursprünglichen Versorgungsdeaktivierung und nach Folgedeaktivierungen sind in 3 als gleich gezeigt, sie können aber verschieden sein.) Der Prozess des Neuaktivierens der Versorgungsschaltung, des Erreichens des Ausgangsspannungsgrenzwertes VOVP_RED und des Deaktivierens der Versorgungsschaltung werden erneut wiederholt.
  • Zum Zeitpunkt t3 wird eine Versorgungslast angelegt und dient dazu, die Ausgangsspannung der Versorgung zu begrenzen. Daher erzeugt die Versorgungsschaltung, die nun mit dem reduzierten Strom ILIMIT_RED arbeitet, eine Ausgangsspannung, die unter dem Grenzwert VOVP_RED bleibt, nachdem sie neu aktiviert wurde. Wenn die von der Versorgung ausgegebene Spannung unter dem Grenzwert VOVP_RED für eine Timeout-Zeitdauer tTO nach der Neuaktivierung bleibt, kann angenommen werden, dass der Fehlerzustand entfernet wurde und dass die Versorgung einen normalen Betrieb wiederaufnehmen kann. Daher wird zum Zeitpunkt t4 der maximale zulässige Strom auf seinen normalen Wert (ILIMIT_FULL) erhöht und der Spannungsgrenzwert zum Detektieren von Fehlerzuständen am Spannungsausgang der Versorgung wird auf seinen Normalbetriebswert (VOVP_FULL) angehoben. Mit der Wiederherstellung des normalen Betriebszustands der Versorgung steigt ihre Spannungsausgabe auf ihren normalen Wert von VFULL, den sie aufwies, bevor der Fehlerzustand auftrat.
  • Eine zweite Ausführungsform, die ebenfalls auf ein Verfahren gerichtet ist, wird nun beschrieben werden. Diese Ausführungsform ist jener vorstehend beschriebenen ähnlich, unterscheidet sich jedoch von ihr im Hinblick auf die Kriterien, bei denen die Versorgungsschaltung neu aktiviert wird. Diese zweite Ausführungsform wird in Verbindung mit dem in 4 dargestellten Signalverlauf beschrieben. Dieses Verfahren kann auch innerhalb einer OVP-Schaltung 125, wie jener in 1 dargestellten, implementiert werden.
  • Während das Verfahren in der ersten Ausführungsform zeigt, dass die Versorgungsschaltung in ihrem Sicherheitsmodus nach einer Auto-Neustart-Zeitdauer tAR neu aktiviert wird 240, umfasst die zweite Ausführungsform ein zusätzliches Kriterium, bevor eine Neuaktivierung der Versorgung erlaubt wird. Insbesondere findet die Neuaktivierung lediglich dann statt, wenn die von der Versorgungsschaltung ausgegebene Spannung unter einem Schwellenwert VOVP_RESTART liegt. 4 zeigt einen Ausgangsspannungsverlauf, der durch eine gemäß dieser zweiten Ausführungsform implementierte Versorgungsschaltung erzeugt werden kann. Das Verfahren der zweiten Ausführungsform ist bis zum Zeitpunkt t2 jenem der ersten Ausführungsform gleich. Zu diesem Zeitpunkt hat sich, wie in 4 dargestellt, die Ausgangsspannung nicht hinreichend entladen und ist weiterhin höher als der Schwellenwert VOVP_RESTART. Aus diesem Grund wird die Versorgungsschaltung noch nicht neu aktiviert. Die Ausgangsspannung wird erneut zum Zeitpunkt t3 überprüft und es wird festgestellt, dass sie sich auf einen Pegel unter dem Schwellenwert VOVP_RESTART entladen hat. Als Antwort auf diese Detektion wird die Versorgungsschaltung in ihrem Sicherheitsmodus (d.h. mit einem reduzierten Strom und einem reduzierten OVP-Spannungsgrenzwert) neu aktiviert, z.B. wie hier vorstehend in Verbindung mit Schritten 250 bis 260 in 2 erläutert. Der verbleibende Vorgang des Verfahrens in dieser zweiten Ausführungsform ist jenem des vorstehend in der ersten Ausführungsform beschriebenen Verfahrens gleich.
  • 4 zeigt einen Fall, in dem die Spannungsausgabe nach einer Auto-Neustart-Zeitdauer (tAR) und nach Vielfachen davon detektiert wird, die Spannungsausgabe könnte fortwährend überwacht werden, um zu detektieren, wenn sich die Spannungsausgabe auf den VOVP_RESTART-Pegel entlädt. Bei der Detektion dieses Zustands, wird die Versorgungsschaltung in ihrem Sicherheitsmodus unabhängig davon, ob die Zeitdauer tAR verstrichen ist oder nicht, neu aktiviert.
  • In Verbindung mit der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform kann der Spannungspegel VOVP_RESTART verwendet werden, um die Versorgung auf unbestimmte Zeit zu deaktivieren. Wenn sich die Ausgangsspannung nicht unter VOVP_RESTART nach einer vorgegebenen Zeitdauer, die im Allgemeinen wesentlich größer ist als die Zeitdauer tAR, entladen hat, kann angenommen werden, dass ein Fehler bei der Entladung (z.B. der Ableitschaltung, auch als Ableitwiderstandsschaltung, engl. „bleeder circuit“, bezeichnet) vorliegt und dass kein Grund vorhanden ist, mit Versuchen eines Neustarts der Versorgung fortzufahren. Wenn daher die Ausgangsspannung über VOVP_RESTART für diese vorgegebene Zeitdauer verbleibt, werden Versuche, die Versorgung neu zu aktivieren, auf eine unbestimmte Zeit ausgesetzt.
  • 5 zeigt ein Beispiel eines Verlaufs einer Versorgungsausgangsspannung gemäß einer dritten Ausführungsform, die sich ebenfalls auf ein Verfahren richtet. Diese Ausführungsform kann mit der ersten Ausführungsform kombiniert werden und kann auch innerhalb einer OVP-Schaltung 125, wie jener in 1 dargestellten, implementiert werden. Diese dritte Ausführungsform richtet sich prinzipiell darauf, die Situation zu behandeln, in der sich die Ausgangsspannung von der Versorgungsschaltung nicht angemessen entlädt, wenn die Versorgungsschaltung deaktiviert ist. Dies kann auftreten, wenn z.B. eine Ableitschaltung offen oder auf eine andere Weise defekt ist. Dies wird als ein schwerwiegenderer Fehler als die in der ersten Ausführungsform beschriebene entfernte Last betrachtet, und folglich sind die in den früheren Ausführungsformen beschriebenen Wiederherstellungsmechanismen für einen derartigen Fehler nicht erwünscht.
  • Der in 5 dargestellte Signalverlauf beginnt mit einer Ausgangsspannung VFULL, die erzeugt werden kann, wenn die Versorgungsschaltung und eine zugehörige Last unter normalen Bedingungen arbeiten. Zum Zeitpunkt t0 tritt ein Fehlerzustand (wie z.B. die Entfernung der Versorgungslast) auf, wodurch eine Spitze in der Spannung verursacht wird. Beim Erreichen des Grenzwertes VOVP_FULL durch die Ausgangsspannung wird die Versorgungsschaltung deaktiviert. Nach einer Zeitdauer tAR wird die Versorgungsschaltung in ihrem Sicherheitsmodus, d.h. mit einem reduzierten maximalen Strom und einem reduzierten Überspannungsschutzgrenzwert, neu aktiviert. Aufgrund praktischer Schalteinschränkungen muss die Versorgungsschaltung zumindest für eine Mindestzeitdauer, die in 5 als tSTART_MIN dargestellt ist, aktiviert werden. Nach dieser Zeitdauer wird detektiert, dass die Ausgangsspannung über dem Grenzwert VOVP_FULL (und VOVP_RED) liegt, und daher wird die Versorgungsschaltung wieder deaktiviert. Der Prozess des Wartens tAR, und des Neuaktivierens der Versorgungsschaltung für tSTART_MIN wird wiederholt. Zum Zeitpunkt tL erreicht die Ausgangsspannung einen Spannungsgrenzwert VOVP_LATCH, der höher ist als der Spannungsgrenzwert VOVP_FULL. Beim Detektieren, dass die Ausgangsspannung den Grenzwert VOVP_LATCH erreicht hat, werden weitere Versuche, die Versorgung neu zu aktivieren, auf eine unbestimmte Zeit ausgesetzt. Für diesen Fall besteht keine Erholung von dem Überspannungsereignis (den Überspannungsereignissen), zumindest nicht ohne dass das System zurückgesetzt wird.
  • Wie vorstehend erläutert, können die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens in einer Versorgungssteuerung 120 und insbesondere in einer Überspannungsschutzschaltung (OVP-Schaltung) 125 implementiert werden. Die vorstehend offenbarten Techniken werden nun im Kontext von 6 beschrieben, die Komponenten von einer OVP-Schaltung 125 darstellt. Die OVP-Schaltung 125 umfasst eine Überspannungsdetektionsschaltung 620, eine Strombegrenzungsschaltung 640, einen PWM-Generator 660, einen Gatetreiber 664, einen Zustandsspeicher und Timer. Diese Komponenten werden nachstehend ausführlicher beschrieben.
  • Die Überspannungsdetektionsschaltung 620 erzeugt ein Signal, das die Versorgungsschaltung deaktiviert, wenn ein Überspannungsereignis detektiert wird. Ein Eingang ZCD 612 liefert eine Spannung, die der Ausgangsspannung (z.B. VOUT) der Versorgung entspricht. Es ist zu beachten, dass diese Spannung von einer Primär-, einer Sekundär- oder einer Hilfsseite einer Trennschaltung 130 abgetastet werden kann, und dass die am ZCD 620 eingegebene Spannung nicht der letztlich ausgegebenen Spannung der Versorgung gleichwertig sein muss; sie muss lediglich die tatsächliche Ausgangsspannung anzeigen (ihr entsprechen). Ein Spannungssensor 622 nimmt die Eingabe ZCD 612 an, übersetzt sie gegebenenfalls in einen Wert, der zum Vergleich mit den OVP-Schutzschwellenwerten geeignet ist, und liefert einen Spannungswert an einen Komparator 634.
  • Ein Überspannungsschutzschwellenwert VLIMIT wird auf der Grundlage des Betriebsmodus der Versorgungsspannung, z.B. des Vollbetriebsmodus oder des reduzierten Betriebsmodus, bestimmt. Im normalen Modus (Vollbetriebsmodus) wird eine OVP-Ausgangsreferenzspannung 624 (z.B. VOVP_FULL) verwendet, während im reduzierten Betriebsmodus eine reduzierte OVP-Referenzspannung 626 (z.B. VOVP_RED) verwendet wird. Ein Multiplexer 632 bestimmt auf der Grundlage eines Eingangssignals, das den Betriebsmodus der Versorgungsschaltung anzeigt, welche dieser Referenzspannungen als der Schwellenwert VLIMIT gewählt wird.
  • Ein Komparator 634 nimmt als Eingabe einen Wert von dem Spannungssensor 622, der der Spannungsausgabe der Versorgung entspricht, und den OVP-Schutzschwellenwert VLIMIT an. Als Antwort auf das Bestimmen, dass die Ausgangsspannung den OVP-Schutzschwellenwert VLIMIT übersteigt (oder erreicht), erzeugt der Komparator ein Signal, welches anzeigt, dass ein Überspannungsereignis aufgetreten ist. Dieses Signal wird an den PWM-Generator 660, den Auto-Neustart-Timer 680 und den Moduszustandsspeicher 670 geliefert.
  • Der PWM-Generator 660 liefert einen pulsweitenmodulierten Spannungsverlauf, der die Ausgangsspannung der Versorgung auf der Grundlage von PWM-Parametern, wie z.B. einer Schaltfrequenz und eines Tastverhältnisses, steuert. Das durch den PWM-Generator 660 erzeugte Signal wird an einen Gatetreiber 664 geliefert, der einen Ausgang GD 666 ansteuert. Wenn der Komparator 634 das Signal erzeugt, welches anzeigt, dass ein Überspannungsereignis aufgetreten ist, wird dieses Signal in den PWM-Generator 660 an seinem ‚Stopp‘-Eingang eingegeben. Anschließend beendet der PWM-Generator 660 die Ausgabe eines Spannungsverlaufs, was wiederum zu einer Deaktivierung der Versorgungsschaltung führt. Der PWM-Generator 660 weist außerdem einen ‚Start‘-Eingang, der verwendet wird, um die Versorgungsschaltung zu aktivieren oder neu zu aktivieren, wie vom Auto-Neustart-Timer 680 angewiesen werden kann. Der PWM-Generator kann auf einen aktiven Zustand beim Einschalten voreingestellt sein, oder andere Elemente (nicht dargestellt) der Steuerung 120 können ein Aktivierungssignal an den ‚Start‘-Eingang liefern.
  • Das erzeugte Signal, welches anzeigt, dass ein Überspannungsereignis aufgetreten ist, wird auch in den Moduszustandsspeicher 670 an seinem ‚Setz‘-Eingang eingegeben. Dies veranlasst, dass sich der Moduszustand auf einen „reduzierten“ Betriebsmodus ändert, wie an seiner ‚Modus‘-Ausgabe angezeigt. Die Modus-Ausgabe wird zum Antreiben des Multiplexers 632 verwendet, so dass er die reduzierte OVP-Referenz (z.B. VOVP_RED) als seinen OVP-Schutzschwellenwert VLIMIT (für die Zeit, wenn die Versorgungsschaltung neu aktiviert wird) verwendet. In einer Ausführungsform, in der ein reduzierter maximaler zulässiger Strom in einem „reduzierten“ Betriebsmodus verwendet wird, wird das Modus-Signal auch an die Strombegrenzungsschaltung 640 geliefert. Der Moduszustandsspeicher 670 verbleibt in dem „reduzierten“ Betriebszustand, bis ein Signal an seinen ‚Lösch‘-Eingang angelegt wird, wobei zu diesem Zeitpunkt die ‚Modus‘-Ausgabe derart geändert wird, dass sie einen normalen (vollen) Betriebszustand für die Versorgung anzeigt. Es ist zu beachten, dass der Moduszustandsspeicher in einer beliebigen herkömmlichen Speichertechnologie implementiert werden kann, die einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff, einen nichtflüchtigen Speicher und einen Flipflop umfasst.
  • Eine Neuaktivierung der Versorgungsschaltung wird durch einen Auto-Neustart-Timer 680 gesteuert. Dieser Timer ist für ein Abwarten einer Zeitdauer tAR zuständig. Der Timer 680 wird zurückgesetzt und gestartet, nachdem ein Überspannungsereignis detektiert wurde, wie an seiner ‚Start‘-Eingabe angezeigt. Nachdem die Zeitdauer verstrichen ist, wie durch ein Abzählen von 0 bis tAR detektiert werden kann, erzeugt der Timer ein Zeitablaufsignal ‚exp‘. Das Signal wird in den PWM-Generator 660 eingegeben, so dass der PWM-Generator die Versorgungsschaltung neu aktivieren kann, wenn auch in dem „reduzierten“ Betriebsmodus.
  • Ein anderer Timer, der als „Vollmodus-Wiederherstellungstimer“ 690 markiert ist, wird als Teil der Wiederherstellung des vollen Betriebsmodus für die Versorgung verwendet, wie z.B. erwünscht sein kann, wenn ein Fehlerzustand entfernt wurde. Der Timer 690 wird jedes Mal zurückgesetzt und gestartet, wenn der PWM-Generator durch den Ablauf des Auto-Neustart-Timers 680 neu aktiviert wird. Nachdem eine Timeout-Zeitdauer tTO verstrichen ist, wie durch Abzählen von 0 bis tTO detektiert werden kann, erzeugt der Vollmodus-Wiederherstellungstimer sein eigenes Ablaufsignal ‚exp‘. Dieses Ablaufsignal zeigt an, dass die Spannungsausgabe kein Überspannungsereignis für die Zeitdauer tTO seit der letzten Neuaktivierung erzeugt hat, und daher ist es wahrscheinlich, dass der Versorgungsfehlerzustand entfernt wurde, so dass ein „voller“ (normaler) Betriebszustand für die Versorgung wiederhergestellt werden kann. Der Ablaufsignal wird an den Moduszustandsspeicher 670 an seinem ‚Lösch‘-Eingang geliefert, so dass der Moduszustand auf einen „vollen“ Betriebsmodus geändert werden kann.
  • Wie in der ersten Ausführungsform eines Verfahrens beschrieben, kann es erwünscht sein, die Stromausgabe von der Versorgung zu begrenzen, wenn sie in ihrem „reduzierten“ Betriebsmodus arbeitet, wie in dem fakultativen Schritt von 2 dargestellt, der einen Stromgrenzwert ILIMIT = ILIMIT_RED einstellt 234. In der OVP-Schaltung 125 wird diese Technik in der fakultativen Strombegrenzungsschaltung 640 implementiert.
  • Der Eingang CS 610 liefert ein Signal, das dem Ausgangsstrom der Versorgung entspricht. Dieser Strom wird typischerweise unter Verwendung eines Spannungsabfalls an der Versorgungsleitung, die durch den Schalter 140 gesteuert wird, abgetastet, aber andere Verfahren können verwendet werden. Ein Stromsensor 642 kann die Spannung am Eingang CS 610 abtasten und sie in einen Strom umwandeln. Die Ausgabe von dem Stromsensor 642 kann ferner durch einen Ausgangsstromberechner 648 übersetzt werden, um dem tatsächlichen von der Versorgung ausgegebenen Strom, z.B. an der Sekundärseite einer Trennschaltung 130, besser zu entsprechen, oder andernfalls den Strom in eine bessere Form für eine Eingabe in einen Komparator 654 zu versetzen.
  • Ein maximaler zulässiger Strom ILIMIT wird auf der Grundlage des Betriebsmodus der Versorgung, z.B. des vollen Betriebsmodus oder des reduzierten Betriebsmodus, bestimmt. Im normalen Modus (vollen Betriebsmodus) wird ein maximaler zulässiger Strom 644 (z.B. ILIMIT_FULL) verwendet, während im reduzierten Betriebsmodus ein reduzierter maximaler zulässiger Strom 646 (z.B. ILIMIT_RED) verwendet wird. Ein Multiplexer 652 bestimmt auf der Grundlage eines Eingangssignals (von dem Moduszustandsspeicher 670), das den Betriebsmodus der Versorgungsschaltung anzeigt, welcher dieser Referenzströme als der maximale zulässige Strom ILIMIT zu verwenden ist.
  • Der Komparator 654 nimmt als eine Eingabe einen Wert, der der Stromausgabe der Versorgung entspricht, von dem Ausgangsstromberechner 648 und den maximalen zulässigen Strom ILIMIT von dem Multiplexer 652 an. Als Antwort auf das Bestimmen, dass der Ausgangsstrom den maximalen zulässigen Strom ILIMIT übersteigt (oder erreicht), erzeugt der Komparator ein Signal, welches anzeigt, dass der Ausgangsstrom übermäßig ist. Dieses Signal wird an einen Kompensator 656 geliefert, der dann ein oder mehrere Signale an den PWM-Generator 660 liefert, die anzeigen, dass der Strom begrenzt werden muss. Der Kompensator 656 kann die PWM-Parameter innerhalb des PWM-Generators 660 verändern, um einen gewünschten (begrenzten) Strompegel, z.B. durch Ändern der PWM-Frequenz oder des Tastverhältnisses, zu erzielen.
  • Die OVP-Schaltung 125 wurde vorstehend derart beschrieben, dass sie eine Mischung aus diskreten analogen und digitalen Komponenten umfasst. Viele dieser Komponenten und ihr zugehöriger Betrieb können stattdessen unter Verwendung einer Prozessorschaltung implementiert werden, die durch einen allgemeinen Rechner, einen Spezialrechner, einen digitalen Signalprozessor, eine Steuerung oder eine Kombination von Prozessoren, die programmierbare Befehle implementieren, welche im Speicher gespeichert sind, der zum Bereitstellen der beschriebenen Operation ausgelegt ist, bereitgestellt werden kann.
  • Wie hier verwendet, sind die Begriffe „aufweisen“, „enthalten“, „umfassen“, „einschließen“ und dergleichen offene Begriffe, die das Vorhandensein von genannten Elementen oder Merkmalen anzeigen, aber zusätzliche Elemente oder Merkmale nicht ausschließen. Die Artikel „ein/eine“ und „der“/„die“/„das“ sollen sowohl Pluralformen als auch Singularformen umfassen, sofern nicht eindeutig anders vom Kontext angegeben.
  • Es versteht sich, dass die Merkmale der verschiedenen hier beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht anders spezifiziert.
  • Obwohl hier konkrete Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben wurden, wird es für einen Fachmann offensichtlich sein, dass die konkreten gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen durch eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Implementierungen ersetzt werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Diese Anmeldung soll alle Anpassungen oder Abwandlungen der konkreten hier besprochenen Ausführungsformen umfassen. Daher soll die Erfindung lediglich durch die Ansprüche und deren Äquivalente beschränkt sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • IEC 61140 [0002]
    • EN 60335-1 [0002]

Claims (19)

  1. Verfahren zum Überspannungsschutz, umfassend: Einstellen eines Überspannungsgrenzwertes für eine Versorgungsschaltung auf einen ersten Wert, der höher ist als ein für die Versorgungsschaltung definierter Sicherheitsgrenzwert, Detektieren, dass eine Ausgangsspannung der Versorgungsschaltung den Überspannungsgrenzwert erreicht, als Antwort auf das Detektieren, dass die Ausgangsspannung den Überspannungsgrenzwert erreicht, Ändern des Überspannungsgrenzwertes auf einen zweiten Wert, der niedriger ist als der Sicherheitsgrenzwert, und Deaktivieren der Versorgungsschaltung, anschließendes Neuaktivieren der Versorgungsschaltung, Bestimmen nach jedem Auftreten des Neuaktivierens der Versorgungsschaltung, ob die Ausgangsspannung der Versorgungsschaltung den zweiten Wert des Überspannungsgrenzwertes erreicht, und Deaktivieren der Versorgungsschaltung bei jedem Auftreten des Erreichens des zweiten Wertes durch die Ausgangsspannung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner ein Abwarten einer ersten vorgegebenen Zeitdauer nach dem Deaktivieren der Versorgungsschaltung vor dem Neuaktivieren der Versorgungsschaltung umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: Detektieren, ob die Ausgangsspannung auf einen dritten Wert, der niedriger ist als der zweite Wert, gefallen ist, und Neuaktivieren der Versorgungsschaltung als Antwort auf das Detektieren, dass die Ausgangsspannung auf den dritten Wert gefallen ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, ferner umfassend: Ändern des Überspannungsgrenzwertes von dem zweiten Wert zurück auf den ersten Wert als Antwort darauf, dass die Ausgangsspannung unter dem zweiten Wert für eine zweite vorgegebene Zeitdauer nach dem Neuaktivieren der Versorgungsschaltung bleibt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–4, wobei das Neuaktivieren der Versorgungsschaltung ferner ein Begrenzen eines von der Versorgungsschaltung ausgegebenen Stroms auf einen zweiten Stromgrenzwert, der niedriger ist als ein erster Stromgrenzwert, umfasst, wobei der erste Stromgrenzwert durch die Versorgungsschaltung während einer Zeitdauer verwendet wird, wenn der Überspannungsgrenzwert für die Versorgungsschaltung auf den ersten Wert eingestellt ist, und der zweite Grenzwert verwendet wird, wenn der Überspannungsgrenzwert für die Versorgungsschaltung auf den zweiten Wert eingestellt ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–5, wobei die Schritte des nachfolgenden Neuaktivierens, Bestimmens und Deaktivierens wiederholt werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–6, wobei die Ausgangsspannung der Versorgung unter Verwendung einer Ableitschaltung während einer Zeitdauer, in der die Versorgung deaktiviert ist, entladen wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–7, wobei die Ausgangsspannung der Versorgungsschaltung auf einem pulsweitenmodulierten Signalverlauf basiert.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–8, ferner umfassend: in Verbindung mit dem anschließenden Neuaktivieren der Versorgungsschaltung, Bestimmen, ob die Ausgangsspannung über einem vierten Wert liegt, der höher ist als der für die Versorgungsschaltung definierte Sicherheitsgrenzwert, und als Antwort auf das Bestimmen, dass die Ausgangsspannung über dem vierten Wert liegt, Abbrechen nachfolgender Versuche, die Versorgungsschaltung neu zu aktivieren.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–9, wobei eine durch die Versorgungsschaltung gespeiste Last eine Leuchtdiode oder eine Kette von Leuchtdioden ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei eine Durchlassspannung der Leuchtdiode oder der Kette von Leuchtdioden der Ausgangsspannung der Versorgungsschaltung entspricht, und wobei die Durchlassspannung und der durch die Leuchtdiode oder die Kette von Leuchtdioden aufgenommene Strom niedriger ist, wenn der Überspannungsgrenzwert für die Versorgungsschaltung auf den zweiten Wert eingestellt ist, und höher ist, wenn der Überspannungsgrenzwert für die Versorgungsschaltung auf den ersten Wert eingestellt ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei der für die Versorgungsschaltung definierte Sicherheitsgrenzwert näherungsweise 60 Volt beträgt, der erste Wert zwischen dem Sicherheitsgrenzwert und 62 Volt liegt, und der zweite Wert zwischen 54 Volt und dem Sicherheitsgrenzwert liegt.
  13. Verfahren zum Überspannungsschutz, umfassend: Einstellen eines Überspannungsgrenzwertes für eine Versorgungsschaltung auf einen ersten Wert, der höher ist als ein für die Versorgungsschaltung definierter Sicherheitsgrenzwert, Detektieren, dass eine Ausgangsspannung der Versorgungsschaltung den Überspannungsgrenzwert erreicht, als Antwort auf das Detektieren, dass die Ausgangsspannung den Überspannungsgrenzwert erreicht, Ändern des Überspannungsgrenzwertes auf einen zweiten Wert, der niedriger ist als der Sicherheitsgrenzwert, und Deaktivieren der Versorgungsschaltung, Abwarten einer ersten vorgegebenen Zeitdauer nach dem Deaktivieren der Versorgungsschaltung, und dann Bestimmen, ob sich die Ausgangsspannung der Versorgung unter einen dritten Wert entladen hat, wobei der dritte Wert niedriger ist als der Sicherheitsgrenzwert, als Antwort auf das Bestimmen, dass sich die Ausgangsspannung unter den dritten Wert entladen hat, Neuaktivieren der Versorgungsschaltung, Bestimmen nach jedem Auftreten des Neuaktivierens der Versorgungsschaltung, ob die Ausgangsspannung der Versorgungsschaltung den zweiten Wert des Überspannungsgrenzwertes erreicht, und Deaktivieren der Versorgungsschaltung bei jedem Auftreten des Erreichens des zweiten Wertes durch die Ausgangsspannung.
  14. Versorgungsschaltung, die zum Versorgen einer Last eingerichtet ist und zum Bereitstellen eines Überspannungsschutzes an einem Ausgang der Versorgungsschaltung eingerichtet ist, wobei die Versorgungsschaltung eine Spannungsquelle und eine Steuerung, die zum Steuern der Spannungs- und der Stromausgabe von der Versorgung eingerichtet ist, umfasst, wobei die Steuerung eine Überspannungsschutzschaltung umfasst, die zum Folgenden eingerichtet ist: Einstellen eines Überspannungsgrenzwertes für die Versorgungsschaltung auf einen ersten Wert, der höher ist als ein für die Versorgungsschaltung definierter Sicherheitsgrenzwert, Detektieren, dass eine Ausgangsspannung der Versorgungsschaltung den Überspannungsgrenzwert erreicht, als Antwort auf das Detektieren, dass die Ausgangsspannung den Überspannungsgrenzwert erreicht, Ändern des Überspannungsgrenzwertes auf einen zweiten Wert, der niedriger ist als der Sicherheitsgrenzwert, und Deaktivieren der Versorgungsschaltung, anschließendes Neuaktivieren der Versorgungsschaltung, Bestimmen nach jedem Auftreten des Neuaktivierens der Versorgungsschaltung, ob die Ausgangsspannung der Versorgungsschaltung den zweiten Wert des Überspannungsgrenzwertes erreicht, und Deaktivieren der Versorgungsschaltung bei jedem Auftreten des Erreichens des zweiten Wertes durch die Ausgangsspannung.
  15. Versorgungsschaltung nach Anspruch 14, die ferner eine Ableitschaltung umfasst, die zum Entladen der Ausgangsspannung der Versorgung während Zeitspannen, in denen die Versorgungsschaltung deaktiviert ist, ausgelegt ist.
  16. Versorgungsschaltung nach Anspruch 14 oder 15, die ferner einen Schalter umfasst, wobei der Schaltereingang durch ein von der Steuerung ausgegebenes pulsweitenmoduliertes (PWM) Signal angesteuert wird, um die von der Versorgungsschaltung ausgegebene Spannung zu steuern.
  17. Versorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 14–16, wobei die Last eine Leuchtdiode oder eine Kette von Leuchtdioden ist.
  18. Versorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 14–17, die ferner eine Trennschaltung umfasst, die zum Trennen einer an einem Eingang der Trennschaltung erzeugten Spannung von einer Ausgangsspannung, die an eine mit der Versorgungsschaltung verbundene Last geliefert wird, eingerichtet ist.
  19. Versorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 14–18, eingerichtet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–13.
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