DE102017222475A1 - Einschaltstrom-verhinderungsschaltung, einschaltstrom-verhinderungsverfahren und einschaltstrom-verhinderungsprogramm - Google Patents

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Abstract

Eine Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung, die in der Lage ist, einen Spannungsabfall aufgrund von StromkapazitätsVerknappung in einer Stromversorgung zu verhindern, die von Einlassstrom herrührt, wird bereitgestellt. Eine Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung beinhaltet: eine Spannungs-Detektionseinheit 11 zum Detektieren eines Wertes einer durch eine Stromversorgung 3 angelegten Eingangsspannung; eine Stromdetektionseinheit 13 zum Detektieren eines Wertes eines aus der Stromversorgung eingegebenen Eingangsstroms; ein Strombegrenzungselement 12 zum Begrenzen des Eingangsstroms; eine Spannungsabfall-Detektionseinheit 15 zum Detektieren eines Spannungsabfalls in der Stromversorgung, der aus Einschaltströmen herrührt, unter Verwendung eines durch die Spannungs-Detektionseinheit 11 detektierten Detektionsspannungswertes und eines durch die Stromdetektionseinheit 13 detektierten Detektionsstromwertes; und eine Steuereinheit 14 zum Senken eines Strombegrenzungspegels des Strombegrenzungselements 12, wenn die Spannungsabfall-Detektionseinheit 15 den Spannungsabfall detektiert.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung, ein Einschaltstrom-Verhinderungsverfahren und ein Einschaltstrom-Verhinderungsprogramm und insbesondere auf eine Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung, die ein Strombegrenzungselement aufweist, das einen Eingangsstrom begrenzt, ein Einschaltstrom-Verhinderungsverfahren und ein Einschaltstrom-Verhinderungsprogramm.
  • Verwandter Stand der Technik
  • Eine Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung wird zum Unterdrücken eines in eine Einrichtung fließenden Einschaltstromes verwendet und Beispiele der Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung werden in den Patentdokumenten 1 bis 3 offenbart. In einer in 3 vom Patentdokument 1 illustrierten Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung wird ein MOSFET 16 als ein Einschaltstrom-Beschränkungswiderstand verwendet, werden Fehler im MOSFET durch eine Offenschaltungs-Spannungsüberwachungseinheit 15, die eine Source-Drain-Spannung des MOSFET überwacht und eine Gatterspannungs-Überwachungseinheit 17, die eine Gatterspannung des MOSFET überwacht, detektiert, und es wird ein Abschaltelement 102 betätigt. Darüber hinaus wird in der, in 3 illustrierten Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung die Temperatur des MOSFET unter Verwendung einer Überhitzungs-Detektionseinheit 18, wie etwa einem PTC-Thermistor oder einem NTC-Thermistor, detektiert, und wird das Abschaltelement wie etwa eine Sicherung oder ein Schaltungsunterbrecher unabhängig vom Zustand der anderen Detektionsschaltungen betätigt, wenn die detektierte Temperatur einen Überhitzungs-Detektionsschwellenwert übersteigt.
  • 2 von Patentdokument 2 illustriert eine Konfiguration einer Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung. In 2, wenn eine Eingangsspannung Vin, die an einer Aktivierungsschaltung 2 eingegeben wird, einen Detektionsschwellenwert Vdet erreicht, wird ein Transistor 26 eingeschaltet und wird eine Rampenwellen-Gatterspannung Vg am Gatter eines MOSFETs 33 einer Strombeschränkungsschaltung 3 angelegt. Wenn der MOSFET 33 aufgrund eines Anstiegs der Gatterspannung Vg eingeschaltet wird und die Drain-Quellenspannung abnimmt, wird ein Spannungsabfall dem Gatter über einen Kondensator 34 und einen Widerstand 35 zugeführt. Als Ergebnis wird das Gatterpotential konstant und wird der in den MOSFET 33 fließende Strom konstant. Wenn eine Ladespannung eines Eingangskondensators 6 graduell durch die Rampenwelle geladen wird und die Ladung des Eingangskondensators 6 abgeschlossen ist, startet das Gatterpotential des MOSFETs 33 einen Anstieg bis zu einer Betriebsspannung einer Zener-Diode 27 und wird auf einen festen Wert geklammert.
  • 1 von Patentdokument 3 illustriert eine Konfiguration einer Einschaltstrom-Begrenzerschaltung 20. In 1 justiert ein Stromsensor 61 VDRIVE, um die Größe eines Laststroms ILOAD auf einen vorbestimmten Maximalwert zu beschränken. Eine Unterspannungs-Ausschlussschaltung 64 detektiert die Größe einer Versorgungsspannung Vsupp und schaltet einen Transistor 50 ab, bis die Versorgungsspannung Vsupp höher als ein bestimmter Pegel wird. Eine Überspannungs-Abschaltschaltung 65 sperrt eine Detektionsschaltung 30 und einen Transistor 50, wenn die Versorgungsspannung Vsupp auf einen Abschaltpegel oder höher ansteigt. Eine thermische Abschaltschaltung 63 schaltet den Transistor 50 aus, wenn die Temperatur davon bis zu einer Schwellenwerttemperatur ansteigt.
    • Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungs-Nr. 2012-152001 (3 und dergleichen)
    • Patentdokument 2: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungs-Nr. 2011-167012
    • Patentdokument 3: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung (Übersetzung einer PCT-Anmeldung), Veröffentlichungs-Nr. 2006-506038 (1 und dergleichen)
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die in Patentdokumenten 1 bis 3 offenbarten Einschaltstrom-Verhinderungsschaltungen können an Einrichtungen eingegebene Einschaltströme unterdrücken. Wenn jedoch Strom aus einer einzelnen Stromversorgung einer Mehrzahl von Einrichtungen in einer verteilten Weise zugeführt wird, können Einschaltströme in individuellen Einrichtungen auftreten. Wenn das Auftritts-Timing von Einschaltströmen in den jeweiligen Einrichtungen überlappt, kann ein Problem wie etwa ein Spannungsabfall aufgrund einer Stromkapazitätsknappheit in der Stromversorgung auftreten.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung 3, ein Einschaltstrom-Verhinderungsverfahren und ein Einschaltstrom-Verhinderungsprogramm bereitzustellen, die in der Lage sind, einen Spannungsabfall aufgrund von Stromkapazitätsverknappung in einer Stromversorgung zu verhindern.
  • (1) Eine Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung (beispielsweise ein Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung 10, 10A, die später zu beschreiben ist), gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet:
    • eine Spannungsdetektionseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Spannungsdetektionseinheit 11) zum Detektieren eines Werts einer an eine Stromversorgung (beispielsweise eine später zu beschreibende Stromversorgung 3) anzulegenden Eingangsspannung;
    • eine Stromdetektionseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Stromdetektionseinheit 13) zum Detektieren eines Werts eines aus der Stromversorgung eingegebenen Eingangsstroms;
    • ein Strombegrenzungselement (beispielsweise ein später zu beschreibendes Strombegrenzungselement 12) zum Begrenzen des Eingangsstroms;
    • eine Spannungsabfall-Detektionseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Spannungsabfall-Detektionseinheit 15) zum Detektieren eines Spannungsabfalls in der Stromversorgung, der von Einschaltströmen herrührt, unter Verwendung eines durch die Spannungsdetektionseinheit detektierten Detektionsspannungswertes und eines durch die Stromdetektionseinheit detektierten Detektionsstromwerts; und
    • eine Steuereinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Steuereinheit 14) zum Senken eines Strombegrenzungspegels des Strombegrenzungselementes, wenn die Spannungsabfall-Detektionseinheit den Spannungsabfall detektiert.
  • (2) In der Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung gemäß (1) wird es bevorzugt, dass die Spannungsabfall-Detektionseinheit den Spannungsabfall auf Basis eines Werts detektiert, der durch Dividieren einer Differenz zwischen dem Detektionsspannungswert und einem Referenzspannungswert durch eine Differenz zwischen dem Detektionsstromwert und einem Referenzstromwert erhalten wird.
  • (3) In der Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung gemäß (1) oder (2), wird es bevorzugt, dass die Einlassstrom-Verhinderungsschaltung weiter beinhaltet:
    • ein Temperatur-Detektionselement (beispielsweise ein später zu beschreibendes Temperatur-Detektionselement 16) zum Detektieren der Temperatur des Strombegrenzungselements; und
    • eine Temperatur-Bestimmungseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Temperatur-Bestimmungseinheit 17) zum Bestimmen, ob ein durch das Temperatur-Detektionselement detektierter Detektionstemperaturwert einen Obergrenzschwellenwert übersteigt, und
    • dass die Steuereinheit eine Schutzoperation des Strombegrenzungselementes durchführt, wenn die Temperatur-Bestimmungseinheit bestimmt, dass der Detektionstemperaturwert den oberen Grenzschwellenwert übersteigt.
  • (4) In der Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung gemäß (3) wird bevorzugt, dass die Schutzoperation das Unterbrechen des Stroms des Strombegrenzungselementes involviert, die Temperatur-Bestimmungseinheit bestimmt, ob der Detektionstemperaturwert des Strombegrenzungselements gleich oder niedriger als ein unterer Grenzschwellenwert ist, und die Steuereinheit die Unterbrechung des Stroms des Strombegrenzungselements aufhebt, wenn der Detektionstemperaturwert des Strombegrenzungselementes gleich oder niedriger als der untere Grenzschwellenwert ist.
  • (5) In der Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung gemäß (3) wird es bevorzugt, dass die Schutzoperation das Unterbrechen des Stroms des Strombegrenzungselements involviert, die Temperaturbestimmungseinheit eine Zeitmesseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Timer-Schaltung 173) beinhaltet, die eine Zeit misst, die ab einem Zeitpunkt verstrichen ist, zu welchem das Unterbrechungs-Anweisungssignal an die Steuereinheit gesendet wird, und die Steuereinheit die Unterbrechung des Stroms des Strombegrenzungselements aufhebt, wenn die verstrichene Zeit eine Zeit erreicht, die ausreicht, dass die Temperatur des Strombegrenzungselementes auf eine vorbestimmte Temperatur oder niedriger sinkt.
  • (6) Ein Einschaltstrom-Verhinderungsverfahren in einer Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung (beispielsweise einer später zu beschreibenden Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung 10, 10A) gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet:
    • Detektieren eines Werts einer an eine Stromversorgung angelegten Eingangsspannung (beispielsweise einer später zu beschreibenden Stromversorgung 3), Detektieren eines Wertes eines aus der Stromversorgung eingegebenen Eingangsstroms;
    • Detektieren eines Spannungsabfalls in der Stromversorgung, der von Einschaltströmen herrührt, unter Verwendung des detektierten Werts der Eingangsspannung und des detektierten Werts des Eingangsstroms; und
    • Senken eines Strombegrenzungspegels eines Strombegrenzungselements (beispielsweise ein später zu beschreibendes Strombegrenzungselements 12), welches den Eingangsstrom begrenzt, wenn der Spannungsabfall detektiert wird.
  • (7) Im Einschaltstrom-Verhinderungsverfahren gemäß (6) wird es bevorzugt, dass der Spannungsabfall auf Basis eines Wertes detektiert wird, der durch Dividieren eine Differenz zwischen dem Wert der Eingangsspannung und einer Referenzspannungswertes durch eine Differenz zwischen dem Wert des Eingangsstroms und einen Referenzstromwert erhalten wird.
  • (8) Im Einschaltstrom-Verhinderungsverfahren gemäß (6) oder (7) wird es bevorzugt, dass das Verfahren weiter beinhaltet: Detektieren der Temperatur des Strombegrenzungselementes unter Verwendung eines Temperatur-Detektionselements (beispielsweise eines später zu beschreibenden Temperatur-Detektionselements 16);
    Bestimmen, ob ein durch das Temperatur-Detektionselement detektierter Detektionstemperaturwert einen oberen Grenzschwellenwert übersteigt; und
    Durchführen einer Schutzoperation des Strombegrenzungselementes, wenn festgestellt wird, dass der Detektionstemperaturwert den oberen Grenzschwellenwert übersteigt.
  • (9) Im Einschaltstrom-Verhinderungsverfahren gemäß (8) wird es bevorzugt, dass die Schutzoperation das Unterbrechen des Stroms des Strombegrenzungselementes involviert und dass das Verfahren weiter beinhaltet:
    • Bestimmen, ob der Detektionstemperaturwert des Strombegrenzungselementes gleich oder niedriger als ein unterer Grenzschwellenwert ist; und
    • Aufheben der Unterbrechung des Stroms des Strombegrenzungselements, wenn der Detektionstemperaturwert des Strombegrenzungselements gleich oder niedriger als der untere Grenzschwellenwert ist.
  • (10) Im Einschaltstrom-Verhinderungsverfahren gemäß (8) wird es bevorzugt, dass die Schutzoperation das Unterbrechen des Stroms des Strombegrenzungselements involviert und dass das Verfahren weiter beinhaltet:
    • Messen einer Zeit, die ab einem Stromunterbrechungs-Startzeitpunkt verstrichen ist, unter Verwendung einer Zeitmesseinheit; und
    • Aufheben der Unterbrechung des Stromes des Strombegrenzungselements, wenn die verstrichene Zeit eine Zeit erreicht, die ausreicht, dass die Temperatur des Strombegrenzungselementes auf eine vorbestimmte Temperatur oder niedriger sinkt.
  • (11) Ein Einschaltstrom-Verhinderungsprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Einschaltstrom-Verhinderungsprogramm, das in einer Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung (beispielsweise einer später zu beschreibenden Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung 10, 10A) verwendet wird, beinhaltend:
    • eine Spannungsdetektionseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Spannungsdetektionseinheit 11) zum Detektieren eines Werts einer an eine Stromversorgung (beispielsweise eine später zu beschreibende Stromversorgung 3) anzulegenden Eingangsspannung;
    • eine Stromdetektionseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Stromdetektionseinheit 13) zum Detektieren eines Werts eines aus der Stromversorgung eingegebenen Eingangsstroms;
    • ein Strombegrenzungselement (beispielsweise ein später zu beschreibendes Strombegrenzungselement 12) zum Begrenzen des Eingangsstroms;
    • eine Spannungsabfall-Detektionseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Spannungsabfall-Detektionseinheit 15) zum Detektieren eines Spannungsabfalls in der Stromversorgung; und
    • eine Steuereinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende Steuereinheit 14) zum Senken eines Strombegrenzungspegels des Strombegrenzungselementes, wenn die Spannungsabfall-Detektionseinheit den Spannungsabfall detektiert, wobei das Programm einen Computer veranlasst, als die Spannungsabfall-Detektionseinheit auszuführen:
    • Detektieren des Spannungsabfalls in der Stromversorgung, der von Einschaltströmen herrührt, unter Verwendung des Werts der durch die Spannungsdetektionseinheit detektierten Eingangsspannung und des Werts des durch die Stromdetektionseinheit detektierten Eingangsstroms; und
    • Mitteilen des detektierten Spannungsabfalls der Steuereinheit.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Spannungsabfall aufgrund von Stromkapazitätsknappheit in einer Stromversorgung, die von Einschaltströmen herrührt, zu verhindern.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Fall illustriert, in welchem ein Spannungsabfall in einem System auftritt, in welchem Strom aus einer einzelnen Stromversorgung einer Mehrzahl von Einrichtungen zugeführt wird. 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert. 3 ist ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Betriebs der Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung der vorliegenden Ausführungsform. 4 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert. 5 ist ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Betriebs der Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung der vorliegenden Ausführungsform. 6 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Konfigurationsbeispiel einer Temperatur-Bestimmungseinheit gemäß der zweiten Ausführungsform illustriert.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Vor der Beschreibung einer Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Fall beschrieben werden, in welchem ein Spannungsabfall in einem System auftritt, in welchem Strom aus einer einzelnen Stromversorgung einer Mehrzahl von Einrichtungen zugeführt wird, unter Bezugnahme auf 1. Wie in 1 illustriert, um Einschaltströme, die an Einrichtungen gegeben werden, zu unterdrücken, beinhalten eine Einrichtung 1A und eine Einrichtung 1B, Einlassstrom-Verhinderungsschaltungen 2A und 2B, die Einschaltströme A bzw. B unterdrücken. Jedoch gibt es eine Obergrenze des durch eine Stromversorgung 3 zugeführten elektrischen Stroms und sinkt eine Ausgangsspannung Vout der Stromversorgung 3, wenn ein Ausgangsstrom Iout der Stromversorgung 3 einen oberen Grenzpegel übersteigt. Spezifisch, wenn ein Einschaltstrom A in der Einrichtung 1A auftritt und ein Einschaltstrom B in der Einrichtung 1B auftritt, falls die Auftrittzeitpunkte der Einschaltströme A und B überlappen, sinkt der Ausgangsstrom Iout, der die Einschaltströme A und B beinhaltet, den oberen Grenzpegel und sinkt die Ausgansspannung Vout.
  • Nachfolgend wird eine Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zum Verhindern eines Spannungsabfalls aufgrund von Stromkapazitätsverknappung in einer Stromversorgung beschrieben.
  • Erste Ausführungsform
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert. Eine Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung 10 der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet eine Spannungs-Detektionseinheit 11, ein Strombegrenzungselement 12, eine Stromdetektionseinheit 13, eine Steuereinheit 14 und eine Spannungsabfall-Detektionseinheit 15. In 2 detektiert die Spannungs-Detektionseinheit 11 den Wert der durch die Stromversorgung 3 angelegten Eingangsspannung. Die Ausgabe der Spannungs-Detektionseinheit 11 wird an dem Strombegrenzungselement 12 eingegeben. Das Strombegrenzungselement 12 ist ein Element, das einen Eingangsstrom begrenzt und ein Element, das in der Lage ist, einen Leitungswiderstand unter Verwendung eines Steueranschlusses beliebig zu ändern, der eine Basis oder ein Gatter eines Feldeffekt-Transistors (FET), eines Bipolar-Transistors oder dergleichen beispielsweise ist, wird verwendet. Der Ausgang des Strombegrenzungselements 12 wird an der Stromdetektionseinheit 13 eingegeben und die Stromdetektionseinheit 13 detektiert den Wert des aus der Stromversorgung 3 eingegebenen Eingangsstroms.
  • Ein durch die Spannungs-Detektionseinheit 11 detektierter Detektionsstromwert Vn und ein durch die Stromdetektionseinheit 13 detektierter Detektionsstromwert In werden an der Spannungsabfall-Detektionseinheit 15 eingegeben, um einen Spannungsabfall bei der Stromversorgung 3 aufgrund von Einschaltströmen zu detektieren. Die Spannungsabfall-Detektionseinheit 15 beinhaltet eine Spannungsabfall-Bewertungsrecheneinheit 151, eine Abfallspannungs-Bestimmungseinheit 152 und eine Speichereinheit 153. Die Spannungsabfall-Bewertungsrecheneinheit 151 berechnet eine Bewertung R zum Detektieren des Symptomes eines Spannungsabfalls. Die Abfallspannungs-Bestimmungseinheit 152 bestimmt, ob ein Begrenzungsstromwert des Strombegrenzungselements 12 geändert wird, auf Basis der durch die Spannungsabfall-Bewertungsrecheneinheit 151 berechneten Bewertung R. Die Speichereinheit 153 speichert einen Referenzwert (einen Referenzspannungswert) V0 einer durch die Stromversorgung 3 angelegten Spannung und einen Referenzwert (einen Referenzstromwert) I0 des aus der Stromversorgung 3 zugeführten Stroms. Der Referenzspannungswert V0 ist ein Spannungswert, wenn kein Strom fließt, und der Referenzstromwert I0 ist ein Stromwert, wenn ein Einschaltstrom nicht auftritt.
  • Die Spannungsabfall-Bewertungsrecheneinheit 151 speichert den Referenzspannungswert V0 und den Referenzstromwert I0 in einer Speichereinheit 183. Die Spannungsabfall-Bewertungsrecheneinheit 151 berechnet die Bewertung R anhand von Gleichung (1) unten auf Basis des Detektionsspannungswerts Vn, des Detektionsstromwerts In und des Referenzspannungswerts V0 und des Referenzstromwerts I0, gespeichert in der Speichereinheit 183. R = ( V n V 0 ) / ( I n I 0 )
    Figure DE102017222475A1_0001
  • Wenn es keinen Spannungsabfall gibt, der durch einen Einschaltstrom verursacht wird, und begrenzen des Stroms der Stromversorgung 3, da eine Differenz (Vn-V0) (nachfolgend durch ΔV bezeichnet) zwischen dem Detektionsstromwert Vn und dem Referenzspannungswert V0 und eine Differenz (In-I0) (nachfolgend durch ΔI bezeichnet) zwischen dem Detektionsstromwert In und dem Referenzstromwert I0 im wesentlichen proportional zueinander sind, ist die Bewertung R im wesentlichen ein fester Wert. Ein Schwellenwert LB wird eingestellt, indem eine Variation des Fixwerts berücksichtigt wird. Wenn (Bewertung R) < (Schwellenwert LB) und wenn ein Spannungsabfall detektiert wird, bestimmt die Abfallspannungs-Bestimmungseinheit 152, dass „Strombegrenzen des Strombegrenzungselements 12 notwendig ist“ und gibt ein Strombegrenzungs-Anweisungssignal und die Bewertung R an eine Strombegrenzungswert-Einstelleinheit 141 der Steuereinheit 14 aus. Die Steuereinheit 14 beinhaltet die Strombegrenzungswert-Einstelleinheit 141 und eine Stromeinstelleinheit 142. Beispiele der Ursachen eines Spannungsabfalls in einer Eingabeeinheit einer Einrichtung beinhalten eine Variation bei einer Referenzspannung (beispielsweise eine Spannung, wenn ein Ausgangsstrom 0 ist) selbst einer Stromversorgung, einen Spannungsabfall, der von einem Verdrahtungswiderstand aus einer Stromversorgung zu einer Einrichtung resultiert und einen Spannungsabfall aufgrund einer Stromkapazitätsknappheit in einer Stromversorgung. Jedoch, indem die Differenz (Vn-V0) zwischen dem Detektionsstromwert Vn und dem Referenzspannungswert V0 genommen wird, ist es möglich, den Einfluss einer Variation in der Referenzspannung selbst einer Stromversorgung offensichtlich zu machen und einem Spannungsabfall, der von dem Verdrahtungswiderstand aus einer Stromversorgung zu einer Einrichtung herrührt.
  • Beim Empfangen des Strombegrenzungs-Anweisungssignals aus der Abfallspannungs-Bestimmungseinheit 152 bestimmt die Begrenzungsstromwert-Einstelleinheit 141 einen Strombegrenzungspegel des Strombegrenzungselements 12 auf Basis der Bewertung R. Die Stromeinstelleinheit 142 senkt den Strom des Strombegrenzungselements 12 auf Basis des bestimmten Strombegrenzungspegels. Wenn das Strombegrenzungselement 12 ein Feldeffekttransistor ist (FET), senkt die Stromeinstelleinheit 142 die Gatterspannung des Strombegrenzungselements 12, um den Strom des Strombegrenzungselements 12 zu senken. In diesem Beispiel, obwohl die Begrenzungsstromwert-Einstelleinheit 141 den Strombegrenzungspegel des Strombegrenzungselements 12 auf Basis der Bewertung R bestimmt, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Begrenzungsstromwert-Einstelleinheit 141 einen vorbestimmten Strombegrenzungspegel in Reaktion auf nur das Strombegrenzungs-Anweisungssignal bestimmen.
  • 3 ist ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Betriebs der Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Wie in 3 illustriert, detektiert zuerst im Schritt S101 die Spannungs-Detektionseinheit 11 den Referenzspannungswert V0, wenn kein Strom fließt, und speichert die Spannungsabfall-Bewertungsrecheneinheit 151 den detektierten Referenzspannungswert V0 in der Speichereinheit 153. Darüber hinaus detektiert die Stromdetektionseinheit 13 den Referenzstromwert I0, wenn kein Einschaltstrom auftritt, und speichert die Spannungsabfall-Bewertungsrecheneinheit 151 den Referenzstromwert I0 in einer Speichereinheit 153. Nachfolgend detektiert im Schritt S102 die Spannungs-Detektionseinheit 11 den Detektionsstromwert Vn der durch die Stromversorgung 3 angelegten Eingangsspannung und detektiert die Stromdetektionseinheit 13 Detektionsstromwert In des aus der Stromversorgung 3 eingegebenen Eingangsstroms. Danach berechnet im Schritt S103 die Spannungsabfall-Bewertungsrecheneinheit 151 die Bewertung R (= -ΔV/ΔI) zum Detektieren des Symptomes eines Spannungsabfalls.
  • Nachfolgend bestimmt im Schritt S104 die Abfallspannungs-Bestimmungseinheit 152 ob die Bewertung R (= -ΔV/ΔI) kleiner ist als der Schwellenwert LB. Wenn die Abfallspannungs-Bestimmungseinheit 152 feststellt, dass (Bewertung R) < (Schwellenwert LB) und ein Spannungsabfall detektiert wird (Schritt S104: Ja), senkt die Steuereinheit 14 den Strombegrenzungspegel des Strombegrenzungselements 12 auf Basis der Bewertung R im Schritt S105. Danach kehrt der Prozess zum Schritt S102 zurück und Schritte S102 bis S105 werden wiederholt. Wenn die Abfallspannungs-Bestimmungseinheit 152 bestimmt dass (Bewertung R) ≥ (Schwellenwert LB) (Schritt S104: Nein), endet der Prozess.
  • In der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform, selbst wenn Auftrittszeitpunkte von Einschaltströmen in einer Mehrzahl von Einrichtungen miteinander überlappen, da die Spannungsabfall-Detektionseinheit das Symptom eines Spannungsabfalls aufgrund von Stromkapazitätsverknappung in einer Stromversorgung detektiert und die Steuereinheit den Strombegrenzungspegel des Strombegrenzungselementes senkt, hat die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass eine Fehlfunktion einer Einrichtung, die von einem Spannungsabfall herrührt, verhindert werden kann.
  • Zweite Ausführungsform
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert. In einer Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung 10A der vorliegenden Ausführungsform sind ein Temperatur-Detektionselement 16 und eine Temperatur-Bestimmungseinheit 17 im Vergleich zu der Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung 10 der ersten im 2 illustrierten Ausführungsform hinzugefügt. Darüber hinaus wird in der Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung 10A der vorliegenden Ausführungsform das in 2 illustrierte Strombegrenzungselement 12 durch ein Strombegrenzungselement 18 ersetzt, das eine Stromunterbrechungsoperation wie auch eine Strombegrenzungsoperation durchführen kann. In 4 werden dieselben Bestandteilselemente wie jene der Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung 10 der in 2 illustrierten ersten Ausführungsform durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung derselben Bestandteilselemente wird weggelassen.
  • Das Strombegrenzungselement 18 ist ein Element, das einen Eingangsstrom begrenzt und Strom unterbricht und ein Element, das in der Lage ist, Strom zu unterbrechen und einen Leitungswiderstand unter Verwendung eines Steueranschlusses beliebig zu ändern, der eine Basis oder ein Gatter eines Feldeffekttransistors (FET), eines Bipolar-Transistors oder dergleichen ist, wird beispielsweise verwendet. Das Temperatur-Detektionselement 16 ist ein Element, welches die Temperatur des Strombegrenzungselements 18 detektiert und ein PTC (Positiv-Temperaturkoeffizient) Thermistor, ein Thermocouple oder dergleichen wird verwendet. Das Temperatur-Detektionselement 16 kann einen Verlust des Strombegrenzungselements 18 durch Selektieren der Temperatur des Strombegrenzungselements 18 detektieren. Der durch das Temperatur-Detektionselement 16 detektierte Detektionstemperaturwert wird an der Temperatur-Bestimmungseinheit 17 eingegeben. Die Temperatur-Bestimmungseinheit 17 beinhaltet eine Temperatur-Bestimmungsschaltung 171. Die Temperatur-Bestimmungsschaltung 171 bestimmt, ob der Detektionstemperaturwert Tj niedriger als ein Obergrenzschwellenwert La ist und gleich oder niedriger als ein unterer Grenzschwellenwert LC (LA>LC). Der obere Grenzschwellenwert LA und der untere Grenzschwellenwert LC werden angemessen abhängig von den Charakteristika eines Strombegrenzungselementes bestimmt und der untere Grenzschwellenwert LC kann auf einen Wert eingestellt werden, der ungefähr 20°C niedriger ist als beispielsweise der obere Grenzschwellenwert LA.
  • Die Temperatur-Bestimmungsschaltung 171 sendet ein Unterbrechungs-Anweisungssignal an die Begrenzungsstromwert-Einstelleinheit 141 der Steuereinheit 14, wenn der Detektionstemperaturwert Tj den oberen Grenzschwellenwert LA übersteigt. Beim Empfangen des Unterbrechungs-Anweisungssignals unterbricht die Begrenzungsstromwert-Einstelleinheit 141 einen Strom des Strombegrenzungselements 18 mit Hilfe der Stromeinstelleinheit 142. Wenn das Strombegrenzungselement 18 ein Feldeffekttransistor (FET) ist, unterbricht die Begrenzungsstromwert-Einstelleinheit 141 den Strom durch die Stromeinstelleinheit 142, die die Gatterspannung beispielsweise auf 0 V einstellt. Nachdem der Strom unterbrochen ist, wenn festgestellt wird, dass der Detektionstemperaturwert Tj gleich oder niedriger als der untere Grenzschwellenwert LC ist, sendet die Temperatur-Bestimmungsschaltung 171 ein Unterbrechungs-Abbruchssignal an die Begrenzungsstromwert-Einstelleinheit 141. Die Begrenzungsstromwert-Einstelleinheit 141, die das Unterbrechungs-Abbruchsignal empfangen hat, unterbricht die Unterbrechung des Stroms des Strombegrenzungselements 18 mit Hilfe der Stromeinstelleinheit 142 und führt wieder Strom zu.
  • 5 ist ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Betriebs der Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung der vorliegenden Ausführungsform. Wie in 5 illustriert, werden im Betrieb der vorliegenden Ausführungsform Schritte S201 bis S204 im Vergleich zum Betrieb der in 3 illustrierten ersten Ausführungsform hinzugefügt. In 5 werden dieselben Schritte wie jene der in 3 illustrierten ersten Ausführungsform durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und die Beschreibung derselben Schritte wird weggelassen.
  • Im, Schritt S101 nachfolgenden Schritt S201 bestimmt die Temperatur-Bestimmungsschaltung 171, ob der Detektionstemperaturwert Tj des Strombegrenzungselements 18 niedriger als der obere Grenzschwellenwert LA ist. Im Schritt S201, wenn die Temperatur-Bestimmungsschaltung 171 bestimmt, dass der Detektionstemperaturwert Tj den oberen Grenzschwellenwert LA übersteigt (Schritt S201: Nein), unterbricht die Begrenzungsstromwert-Einstelleinheit 141 den Strom des Strombegrenzungselements 18 mit Hilfe der Stromeinstelleinheit 142 im Schritt S202. Es ist möglich, einen Verlust des Strombegrenzungselements 18 durch Unterbrechen des Stroms des Strombegrenzungselements 18 zu unterdrücken. Im Schritt S201, wenn die Temperatur-Bestimmungsschaltung 171 bestimmt, dass der Detektionstemperaturwert Tj niedriger als der Obergrenzschwellenwert LA ist (Schritt S201: Ja), schreitet der Ablauf zu Schritt S102 fort.
  • Nachfolgend bestimmt im Schritt S203 die Temperatur-Bestimmungsschaltung 171, ob der Detektionstemperaturwert Tj gleich oder niedriger als der untere Grenzschwellenwert LC ist. Wenn die Temperatur-Bestimmungsschaltung 171 bestimmt, dass der Detektionstemperaturwert Tj gleich oder niedriger als der untere Grenzschwellenwert LC ist (Schritt S203: Ja), hebt die Begrenzungsstromwert-Einstelleinheit 141 die Unterbrechung des Stroms des Strombegrenzungselements 18 auf, mit Hilfe der Stromeinstelleinheit 142 und liefert im Schritt S204 wieder Strom. Danach kehrt der Prozess zu Schritt S201 zurück und die Schritte S102 bis S105 und Schritte S201 bis S204 werden wiederholt. Im Schritt S203, wenn die Temperatur-Bestimmungsschaltung 171 bestimmt, dass der Detektionstemperaturwert Tj den unteren Grenzschwellenwert LC übersteigt (Schritt S203: Nein), setzt die Begrenzungsstromwert-Einstelleinheit 141 das Unterbrechen des Stroms des Strombegrenzungselements 18 fort. Im Schritt S203 bestimmt die Temperatur-Bestimmungsschaltung 171 wieder, ob der Detektionstemperaturwert Tj gleich oder niedriger als der untere Grenzschwellenwert LC ist. Obwohl Schritt S201 vor Schritt S102 platziert ist, kann Schritt S201 nach Schritt S104 platziert sein. Das heißt, die Schritte S201 und S204 können durchgeführt werden, nachdem Schritt S104 durchgeführt wird.
  • In der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform, ähnlich zur ersten Ausführungsform, ist es möglich, einen Verlust eines gewissen Wertes oder mehr des Strombegrenzungselements 18 zu unterdrücken, wie auch eine Fehlfunktion einer Einrichtung, die von einem Spannungsabfall herrührt, zu verhindern. Wie in 6 illustriert, kann die Temperatur-Bestimmungseinheit 17 der zweiten Ausführungsform eine Temperatur-Bestimmungsschaltung 172 und eine Timer-Schaltung 173 als eine Zeitmesseinheit enthalten. Die Temperatur-Bestimmungsschaltung 172 bestimmt, ob der Detektionstemperaturwert Tj niedriger als der obere Grenzschwellenwert LA ist. Die Temperatur-Bestimmungsschaltung 172 sendet ein Unterbrechungs-Anweisungssignal an die Begrenzungsstromwert-Einstelleinheit 141, wenn der Detektionstemperaturwert Tj den oberen Grenzschwellenwert LA übersteigt. Jedoch bestimmt die Temperatur-Bestimmungsschaltung 172 nicht, ob der Detektionstemperaturwert Tj gleich oder niedriger als der untere Grenzschwellenwert LC ist (LA > LC), anders als die in 4 illustrierte Temperatur-Bestimmungsschaltung 171. In der in 6 illustrierten Temperatur-Bestimmungseinheit 17 misst die Timer-Schaltung 173 die Zeit, die ab dem Zeitpunkt (entsprechend einem Stromunterbrechungs-Startzeitpunkt), in welchem die Temperatur-Bestimmungsschaltung 172 das Unterbrechungs-Anweisungssignal an die Begrenzungsstromwert-Einstelleinheit 141, verstrichen ist. Wenn die verstrichene Zeit eine Zeit erreicht, die ausreichend ist, dass die Temperatur des Strombegrenzungselementes auf eine vorbestimmte Temperatur oder niedriger sinkt, sendet die Temperatur-Bestimmungsschaltung 172 ein Unterbrechungs-Aufhebesignal an die Begrenzungsstromwert-Einstelleinheit 141.
  • In der Beschreibung oben steuert die in 4 oder 6 illustrierte Temperatur-Bestimmungseinheit 17 die Steuereinheit 14, den Strom des Strombegrenzungselements 18 zu unterbrechen, wenn bestimmt wird, dass der Detektionstemperaturwert Tj den oberen Grenzschwellenwert LA übersteigt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Stromunterbrechung ist ein Modus eines Schutzbetriebs des Strombegrenzungselementes und das Strombegrenzungselement kann andere Schutzoperationen durchführen. Beispielsweise, als ein Modus einer Schutzoperation, wenn die Temperatur-Bestimmungseinheit 17 bestimmt, dass der Detektionstemperaturwert Tj den oberen Grenzschwellenwert LA übersteigt, kann die Steuereinheit 14 die Temperatur des Strombegrenzungselementes unter Verwendung eines Kühlelementes senken, das vorgesehen ist, die Temperatur des Strombegrenzungselementes zu senken, oder alternativ kann die Steuereinheit 14 die Aufmerksamkeit eines Administrators wecken, durch Ausgeben eines Warntons und Einschalten eines Anzeigeelements. In dem die Aufmerksamkeit des Administrators erweckt wird, kann der Administrator den Strom manuell unter Verwendung eines getrennt vorgesehenen Schalters unterbrechen.
  • Während die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, können alle oder einige der Funktionen der Steuereinheit 14, der Temperatur-Bestimmungseinheit 17 und der Spannungsabfall-Detektionseinheit 15 der Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung durch Hardware, Software oder eine Kombination derselben realisiert werden. Hier bedeutet eine Funktion, die durch Software realisiert ist, dass die Funktion durch einen Computer, der ein Programm einliest und ausführt, realisiert wird. Wenn die Funktion durch Hardware konfiguriert ist, kann die gesamte oder ein Teil der Steuereinheit 14, der Temperatur-Bestimmungseinheit 17 und der Spannungsabfall-Detektionseinheit 15 der Einlassstrom-Verhinderungsschaltung konfiguriert sein als integrierte Schaltungen (ICs), wie etwa LSI (Large Scale Integrated circuit), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), Gate-Array und FPGA (feldprogrammierbares Gate-Array).
  • Wenn die Funktion durch Software realisiert wird, sind ein Teil oder die gesamte Steuereinheit 14, Temperatur-Bestimmungseinheit 17 und Spannungsabfall-Detektionseinheit 15 (ausschließlich der Speichereinheit 153) der Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung als ein Computer konfiguriert, der eine CPU und eine Speichereinheit wie etwa eine Festplatte oder ein ROM, die darin ein Programm speichert, konfiguriert. Darüber hinaus wird Information, die zur Berechnung notwendig ist, in einer zweiten Speichereinheit wie etwa einem RAM gespeichert und es werden Prozesse anhand eines Programms entsprechend dem Blockdiagramm von 2 und dem Flussdiagramm von 3 und ein Programm entsprechend dem Blockdiagramm von 4 und dem Flussdiagramm von 5 ausgeführt und somit werden alle oder einige der Operationen der Steuereinheit 14, der Temperatur-Bestimmungseinheit 17 und der Spannungsabfall-Detektionseinheit 15 (ausschließlich der Speichereinheit 153) der Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung durch das Programm ausgeführt.
  • Das Programm kann unter Verwendung verschiedener Typen von computerlesbaren Medien gespeichert werden und kann einem Computer zugeführt werden. Das computerlesbare Medium beinhaltet verschiedene Arten von berührbaren Speichermedien und beinhaltet nicht-transitorische, computerlesbare Medien. Beispiele eines nicht-transitorischen computerlesbaren Medium beinhalten Magnetaufzeichnungsmedien (beispielsweise flexible Disks und Harddisk-Laufwerke), magneto-optische Aufzeichnungsmedien (bespielsweise magneto-optische Disks), CD-ROM (nur Lesespeicher), CD-R, CD-R/W und Halbleiterspeicher (beispielsweise Masken-ROM), PROM (programmierbares ROM), EPROM (löschbares PROM), Flash-Speicher und RAM (Wahlfrei-Zugriffsspeicher)). Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann auf verschiedene Weisen geändert und modifiziert werden. Beispielsweise, obwohl die Bewertung R zum Evaluieren des Spannungsabfalls anhand von Gleichung 1 berechnet wird, kann ein Wert Vn/In durch Dividieren des Detektionsspannungswerts Vn durch den Detektionsstromwert In als Bewertung verwendet werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1A, 1B:
    Einrichtung
    2A, 2B:
    Einlassstrom-Verhinderungsschaltung
    3:
    Stromversorgung
    10, 10A:
    Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung
    11:
    Spannungs-Detektionseinheit
    12:
    Strombegrenzungselement
    13:
    Stromdetektionseinheit
    14:
    Steuereinheit
    15:
    Spannungsabfall-Detektionseinheit
    16:
    Temperatur-Detektionselement
    17:
    Temperatur-Bestimmungseinheit
    18:
    Strombegrenzungselement
    173:
    Timer-Schaltung (Zeitmesseinheit)
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2011167012 [0004]
    • JP 2006506038 [0004]

Claims (11)

  1. Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung (10, 10A,), umfassend: eine Spannungsdetektionseinheit (11) zum Detektieren eines Werts einer an eine Stromversorgung (3) anzulegenden Eingangsspannung; eine Stromdetektionseinheit (13) zum Detektieren eines Werts eines aus der Stromversorgung eingegebenen Eingangsstroms; ein Strombegrenzungselement (12) zum Begrenzen des Eingangsstroms; eine Spannungsabfall-Detektionseinheit (15) zum Detektieren eines Spannungsabfalls in der Stromversorgung, der von Einschaltströmen herrührt, unter Verwendung eines durch die Spannungsdetektionseinheit detektierten Detektionsspannungswerts und eines durch die Stromdetektionseinheit detektierten Detektionsstromwerts; und eine Steuereinheit (14) zum Senken eines Strombegrenzungspegels des Strombegrenzungselementes, wenn die Spannungsabfall-Detektionseinheit den Spannungsabfall detektiert.
  2. Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung gemäß Anspruch 1, wobei die Spannungsabfall-Detektionseinheit (15) den Spannungsabfall auf Basis eines Werts detektiert, der durch Dividieren einer Differenz zwischen dem Detektionsspannungswert und einem Referenzspannungswert durch eine Differenz zwischen dem Detektionsstromwert und einem Referenzstromwert erhalten wird.
  3. Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung gemäß Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend: ein Temperatur-Detektionselement (16) zum Detektieren der Temperatur des Strombegrenzungselements; und eine Temperatur-Bestimmungseinheit (17) zum Bestimmen, ob ein durch das Temperatur-Detektionselement detektierter Detektionstemperaturwert einen Obergrenzschwellenwert übersteigt, wobei die Steuereinheit (14) eine Schutzoperation des Strombegrenzungselementes durchführt, wenn die Temperatur-Bestimmungseinheit bestimmt, dass der Detektionstemperaturwert den oberen Grenzschwellenwert übersteigt.
  4. Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung gemäß Anspruch 3, wobei die Schutzoperation das Unterbrechen des Stroms des Strombegrenzungselements involviert, die Temperatur-Bestimmungseinheit (17) bestimmt, ob der Detektionstemperaturwert des Strombegrenzungselements gleich oder niedriger als ein unterer Grenzschwellenwert ist, und die Steuereinheit (14) die Unterbrechung des Stroms des Strombegrenzungselements aufhebt, wenn der Detektionstemperaturwert des Strombegrenzungselementes gleich oder niedriger als der untere Grenzschwellenwert ist.
  5. Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung gemäß Anspruch 3, wobei die Schutzoperation das Unterbrechen des Stroms des Strombegrenzungselements involviert, die Temperaturbestimmungseinheit eine Zeitmesseinheit (173) beinhaltet, die eine Zeit misst, die ab einem Zeitpunkt verstrichen ist, zu welchem das Unterbrechungs-Anweisungssignal an die Steuereinheit gesendet wird, und die Steuereinheit (14) die Unterbrechung des Stroms des Strombegrenzungselements aufhebt, wenn die verstrichene Zeit eine Zeit erreicht, die ausreicht, dass die Temperatur des Strombegrenzungselementes auf eine vorbestimmte Temperatur oder niedriger sinkt.
  6. Einschaltstrom-Verhinderungsverfahren in einer Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung (10, 10A), wobei das Verfahren umfasst: Detektieren eines Werts einer durch eine Stromversorgung angelegten Eingangsspannung (3), Detektieren eines Wertes eines aus der Stromversorgung eingegebenen Eingangsstroms; Detektieren eines Spannungsabfalls in der Stromversorgung, der von Einschaltströmen herrührt, unter Verwendung des detektierten Werts der Eingangsspannung und des detektierten Werts des Eingangsstroms; und Senken eines Strombegrenzungspegels eines Strombegrenzungselements (12), welches den Eingangsstrom begrenzt, wenn der Spannungsabfall detektiert wird.
  7. Einschaltstrom-Verhinderungsverfahren gemäß Anspruch 6, wobei der Spannungsabfall auf Basis eines Wertes detektiert wird, der durch Dividieren einer Differenz zwischen dem Wert der Eingangsspannung und einer Referenzspannungswertes durch eine Differenz zwischen dem Wert des Eingangsstroms und einen Referenzstromwert erhalten wird.
  8. Einschaltstrom-Verhinderungsverfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, weiter umfassend: Detektieren der Temperatur des Strombegrenzungselementes unter Verwendung eines Temperatur-Detektionselements (16); Bestimmen, ob ein durch das Temperatur-Detektionselement detektierter Detektionstemperaturwert einen oberen Grenzschwellenwert übersteigt; und Durchführen einer Schutzoperation des Strombegrenzungselementes, wenn festgestellt wird, dass der Detektionstemperaturwert den oberen Grenzschwellenwert übersteigt.
  9. Einschaltstrom-Verhinderungsverfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Schutzoperation das Unterbrechen des Stroms des Strombegrenzungselementes involviert und das Verfahren weiter umfasst: Bestimmen, ob der Detektionstemperaturwert des Strombegrenzungselementes gleich oder niedriger als ein unterer Grenzschwellenwert ist; und Aufheben der Unterbrechung des Stroms des Strombegrenzungselements, wenn der Detektionstemperaturwert des Strombegrenzungselements gleich oder niedriger als der untere Grenzschwellenwert ist.
  10. Einschaltstrom-Verhinderungsverfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Schutzoperation das Unterbrechen des Stroms des Strombegrenzungselements involviert, und das Verfahren weiter umfasst: Messen einer Zeit, die ab einem Stromunterbrechungs-Startzeitpunkt verstrichen ist, unter Verwendung einer Zeitmesseinheit; und Aufheben der Unterbrechung des Stromes des Strombegrenzungselements, wenn die verstrichene Zeit eine Zeit erreicht, die ausreicht, dass die Temperatur des Strombegrenzungselementes auf eine vorbestimmte Temperatur oder niedriger sinkt.
  11. Einschaltstrom-Verhinderungsprogramm, das in einer Einschaltstrom-Verhinderungsschaltung (10, 10A) verwendet wird, umfassend: eine Spannungsdetektionseinheit (11) zum Detektieren eines Werts einer an eine Stromversorgung (3) anzulegenden Eingangsspannung; eine Stromdetektionseinheit (13) zum Detektieren eines Werts eines aus der Stromversorgung eingegebenen Eingangsstroms; ein Strombegrenzungselement (12) zum Begrenzen des Eingangsstroms; eine Spannungsabfall-Detektionseinheit (15) zum Detektieren eines Spannungsabfalls in der Stromversorgung; und eine Steuereinheit (14) zum Senken eines Strombegrenzungspegels des Strombegrenzungselementes, wenn die Spannungsabfall-Detektionseinheit den Spannungsabfall detektiert, wobei das Programm einen Computer veranlasst, als die Spannungsabfall-Detektionseinheit auszuführen: Detektieren des Spannungsabfalls in der Stromversorgung, der von Einschaltströmen herrührt, unter Verwendung des Werts der durch die Spannungsdetektionseinheit detektierten Eingangsspannung und des Werts des durch die Stromdetektionseinheit detektierten Eingangsstroms; und Mitteilen des detektierten Spannungsabfalls der Steuereinheit.
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Applications Claiming Priority (2)

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Publications (2)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018221630B3 (de) 2018-12-13 2019-12-05 Hashtrend AG Stromversorgungseinheit für eine Mehrzahl an Rechensystemen

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6474455B2 (ja) * 2017-05-01 2019-02-27 ファナック株式会社 Dcリンクコンデンサの初期充電時間を最適化するコンバータ装置
KR102555498B1 (ko) 2020-05-28 2023-07-12 삼성에스디아이 주식회사 돌입 전류 제한 장치 및 이를 포함하는 시스템
JP7239793B1 (ja) * 2022-10-26 2023-03-14 ファナック株式会社 入力保護装置
WO2024099805A1 (en) * 2022-11-10 2024-05-16 Signify Holding B.V. An inrush current limiting circuit arranged for limiting an inrush current to a capacitor, as well as corresponding power supply and a method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006506038A (ja) 2002-11-05 2006-02-16 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 集積突入電流リミッタ回路および方法
JP2011167012A (ja) 2010-02-12 2011-08-25 Nec Corp 突入電流防止回路及び突入電流の防止方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3215300A1 (de) 1982-04-21 1983-10-27 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Foerderanlage mit unter dem steuereinfluss einer zentralen steuereinrichtung stehenden zielwahleinrichtungen zur einstellung von zielen abzusendender foerderbehaelter
JPS58193825U (ja) * 1982-06-16 1983-12-23 日本電気株式会社 突入電流制限回路
DE19910288A1 (de) * 1999-03-09 2000-09-14 Sauter Martin Verfahren zur Überwachung der Netzimpedanz durch ein Netzeinspeisegerät der Photovoltaik
AT409565B (de) * 1999-12-01 2002-09-25 Siemens Ag Oesterreich Stromversorgungsgerät
AT410867B (de) * 2001-04-06 2003-08-25 Siemens Ag Oesterreich Spannungsversorgung mit abschaltsicherung
US6917503B2 (en) * 2003-10-29 2005-07-12 Texas Instruments Incorporated Programmable current limiting using a shunt resistor
JP2005253195A (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源装置
WO2006083334A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-10 Georgia Tech Research Corporation Active current surge limiters
JP5660358B2 (ja) * 2009-09-25 2015-01-28 株式会社オートネットワーク技術研究所 電力供給制御装置
US8493012B2 (en) * 2009-11-17 2013-07-23 Eaton Corporation Protection relay, electrical switching apparatus, and system for determining and outputting fault current available at a load and incident energy or personal protective equipment level operatively associated therewith
JP2012152001A (ja) 2011-01-19 2012-08-09 Nec Network Products Ltd 突入電流防止回路および突入電流防止方法
CN102761114B (zh) 2012-07-18 2015-01-28 海能达通信股份有限公司 浪涌电流抑制电路
EP2779346B1 (de) 2013-03-15 2020-05-27 Fairchild Semiconductor Corporation Verfahren und Vorrichtung mit einem Strombegrenzer
US9411349B2 (en) * 2013-11-14 2016-08-09 Litelfuse, Inc. Overcurrent detection of load circuits with temperature compensation
US10348079B2 (en) * 2015-08-27 2019-07-09 Rohm Co., Ltd. Overcurrent protective device, electronic apparatus, integrated circuit, and signal transmission circuit
CN205544245U (zh) 2016-02-03 2016-08-31 中国电子科技集团公司第十六研究所 一种具有浪涌电流抑制电阻可控性的制冷机控制器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006506038A (ja) 2002-11-05 2006-02-16 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 集積突入電流リミッタ回路および方法
JP2011167012A (ja) 2010-02-12 2011-08-25 Nec Corp 突入電流防止回路及び突入電流の防止方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018221630B3 (de) 2018-12-13 2019-12-05 Hashtrend AG Stromversorgungseinheit für eine Mehrzahl an Rechensystemen

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