DE102021126557B3 - Glasscheibenvorrichtung sowie Verfahren zum Ansteuern einerGlasscheibenvorrichtung - Google Patents

Glasscheibenvorrichtung sowie Verfahren zum Ansteuern einerGlasscheibenvorrichtung Download PDF

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Abstract

Es wird eine Glasscheibenvorrichtung (2) aufweisend eine schaltbare Glasscheibe (4) und eine Ansteuereinheit (6) zur Ansteuerung der schaltbaren Glasscheibe (4) mit einer Ansteuerspannung (UA) angegeben, wobei sich die Ansteuerspannung (UA) aus einem ersten Wechselspannungssignal (S1) und einem zweiten Wechselspannungssignal (S2) zusammensetzt, wobei das erste Wechselspannungssignal (S1) zu dem zweiten Wechselspannungssignal (S2) um 180° phasenverschoben ist. Die Ansteuereinheit (6) weist einen ersten Analogverstärker (8) zum Verstärken des ersten Wechselspannungssignals (S1) mit zwei ersten Leistungsschaltern (T1, T2) und einen zweiten Analogverstärker (10) zum Verstärken des zweiten Wechselspannungssignals (S2) mit zwei zweiten Leistungsschaltern (T3, T4) aufweist, wobei jeweils ein Leistungsschalter (T1, T3) der beiden Analogverstärker (8, 10) gemeinsam einen oberen Spannungskreis (12) ausbilden und die jeweils anderen Leistungsschalter (T2, T4) der beiden Analogverstärker (8, 10) gemeinsam einen unteren Spannungskreis (14) ausbilden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Glasscheibenvorrichtung, ein Verfahren zum Ansteuern einer Glasscheibenvorrichtung sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Glasscheibenvorrichtung.
  • Schaltbares bzw. intelligentes Glas (z.B. LC, PDLC oder SPD) sind Folien, die beim Anlegen einer Wechselspannung ihre optischen Eigenschaften von transparent in opak und umgekehrt ändern können. Derartige Folien kommen beispielsweise bei Glasscheiben in Gebäuden oder Kraftfahrzeugen - z.B. in Form eines Glasdaches - zum Einsatz, bei denen ein transparenter, also durchsichtiger und ein opaker, also blickdichter Zustand gefordert bzw. von einem Kunden gewünscht ist.
  • Üblicherweise wird schaltbares Glas, je nach Technologie, mit einer sinusförmigen Spannung zwischen 20VAC und 180VAC angesteuert. Es sind auch andere Wechselspannungsverläufe möglich. Wenn nur die Zustände „eingeschaltet“ (z.B. opak) und „ausgeschaltet“ (z.B. transparent) erforderlich sind, kann für den Anschluss an ein 240V Wechselspannungsnetz auch ein Trafo mit entsprechendem Übersetzungsverhältnis verwendet werden.
  • Wird die Wechselspannung aus einer Gleichspannung erzeugt, was beispielsweise im Kraftfahrzeug der Fall ist, ist ein Wechselrichter notwendig. Dieser kann unter anderem mit folgenden Schaltungen realisiert werden:
    • - einer Brückenschaltung (Vollbrücke)
    • - einem Class D Verstärker oder
    • - einem Analogverstärker
  • Eine Brückenschaltung in Form einer Vollbrücke kann einfach realisiert werden. Allerdings hat der von ihr bereitgestellte rechteckige Spannungsverlauf den Nachteil, dass dadurch in Leitungen und in der Folie hochfrequente EMV Störungen erzeugt werden. Um diese zu vermeiden ist beispielsweise ein entsprechend groß dimensioniertes LC-Filter notwendig. Außerdem werden durch das digitale Schalten der relativ großen Spannung EMV Störungen auf vorhandenen Leiterplatten erzeugt. Dadurch kann ein Metallgehäuse zur Abschirmung notwendig werden.
  • Ein Class D Verstärker wird z.B. in Audioverstärkern eingesetzt. Dabei handelt es sich um eine digitale Halbbrücke, die mit einem pulsweitenmodulierten Signal angesteuert wird. Allerdings können auch hier hochfrequente EMV Störungen auftreten. Aus diesem Grund wird üblicherweise ein LC-Filter und ggf. ein Metallgehäuse zur Abschirmung benötigt, was den Aufbau insgesamt kostenintensiv und aufwändig macht.
  • Die DE 10 2017 213 291 B3 offenbart eine Schaltvorrichtung zum Steuern einer in ihrer Transparenz oder Trübheit schaltbaren Verglasung durch eine periodisch alternierende Ansteuerspannung.
  • Aus der DE 10 2010 056 203 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb von transparenten Flächenelementen mit einem veränderlichen Transmissionsgrad zu entnehmen.
  • Eine Ansteuerung mittels Analogverstärker ist beispielsweise in der DE 10 2016 214 292 A1 beschrieben. Die Ansteuerung durch einen Analogverstärker erzeugt zwar keine hochfrequenten EMV Störungen. Allerdings geht diese Art der Ansteuerung mit einer relativ hohen Verlustleistung einher. Somit ist hier eine aufwändige Kühlung erforderlich.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Glasscheibenvorrichtung sowie ein Verfahren zur Ansteuerung einer Glasscheibenvorrichtung anzugeben, bei der keine EMV Störungen auftreten und die Verlustleistung reduziert ist.
  • Mit Blick auf die Glasscheibenvorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Glasscheibenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Mit Blick auf das Verfahren wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Ansteuerung einer Glasscheibenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Die im Hinblick auf die Glasscheibenvorrichtung aufgeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auf das Verfahren zu übertragen und umgekehrt.
  • Konkret wird die auf die Glasscheibenvorrichtung gerichtete Aufgabe gelöst durch eine Glasscheibenvorrichtung, die eine schaltbare Glasscheibe sowie eine Ansteuereinheit zur Ansteuerung der schaltbaren Glasscheibe mit einer Ansteuerspannung aufweist. Die Ansteuerspannung setzt sich aus einem ersten Wechselspannungssignal und einem zweiten Wechselspannungssignal zusammen, wobei das erste Wechselspannungssignal zu dem zweiten Wechselspannungssignal um 180° elektrisch phasenverschoben ist.
  • Ferner weist die Ansteuereinheit einen ersten Analogverstärker mit zwei ersten Leistungstransistoren zum Verstärken des ersten Wechselspannungssignals und einen zweiten Analogverstärker mit zwei zweiten Leistungstransistoren zum Verstärken des zweiten Wechselspannungssignals auf. Die Leistungstransistoren können beispielsweise als MOSFET oder alternativ als Bipolar-Transistoren ausgebildet sein. Jeweils ein Leistungstransistor der beiden Analogverstärker bildet gemeinsam einen oberen Spannungskreis aus. Mit anderen Worten wird der obere Spannungskreis aus einem der beiden Leistungstransistoren des ersten Analogverstärkers und aus einem der beiden Leistungstransistoren des zweiten Analogverstärkers ausgebildet. Analog hierzu bilden die jeweils anderen Leistungstransistoren der beiden Analogverstärker gemeinsam einen unteren Spannungskreis aus.
  • Die schaltbare Glasscheibe ist ferner zwischen einen Ausgang des ersten Analogverstärkers und einen Ausgang des zweiten Analogverstärkers geschaltet. Dadurch kann auf eine negative Versorgungsspannung verzichtet werden.
  • Durch den Einsatz der Analogverstärker können die eingangs genannten EMV-Störungen vermieden werden. Hierdurch ist es möglich, kostengünstige Kunststoffgehäuse zu verwenden, da auf kostenintensive Metallgehäuse zur Abschirmung verzichtet werden kann. Ferner sind keine weiteren Filterbauteile notwendig, was ebenfalls zu einem Kosten- und Konstruktionsvorteil führt.
  • Die Ansteuereinheit weist ferner einen ersten Spannungsregler auf, der derart eingerichtet ist, den oberen Spannungskreis mit einer variablen Versorgungsspannung zu beaufschlagen. Hierdurch ist es möglich die Versorgungsspannung in den Bereichen zwischen den Spitzen des sinusförmigen Ansteuersignals entsprechend abzusenken. Durch eine derart optimierte Versorgungsspannung kann die Verlustleistung im oberen Spannungskreis um beispielsweise ca. 30% im Vergleich zu herkömmlichen Analogverstärkerschaltungen reduziert werden. Wenn nachfolgend Prozentangaben bezüglich einer Einsparung/Reduzierung einer Verlustleistung angegeben werden, beziehen sich diese stets auf den Vergleich mit einer herkömmlichen Analogverstärkerschaltung mit einer sinusförmigen Ausgangsspannung.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist die Ansteuereinheit eine Entladeeinheit auf, die zwischen dem Ausgang des ersten Analogverstärkers und dem Ausgang des zweiten Analogverstärkers geschaltet ist. Hierdurch ist es ermöglicht, die schaltbare Glasscheibe mit der halben Ansteuerspannung zu entladen, was die Verlustleistung im Vergleich zu bekannten, herkömmlichen Analogverstärkerschaltungen um ca. 50% reduziert. Für die Realisierung der Entladeschaltung können beispielsweise Bipolar-Transistoren oder MOSFET verwendet werden. Derartige Schaltelemente sind auf dem Markt in verschiedensten Varianten und Ausgestaltungen erhältlich, sodass die Entladeeinheit zum einen mit einfachen Mitteln realisiert werden kann und zum anderen in Bezug auf die Leistungsparameter der Glasscheibenvorrichtung optimal angepasst werden kann.
  • Durch die beschriebene Ausgestaltung kann die Verlustleistung um bis zu 65% im Vergleich zu bekannten Analogverstärkerschaltungen reduziert werden. Die Minimierung der Verlustleistung durch die vorstehend beschriebene Ausgestaltung wird im Rahmen der Figurenbeschreibung an einem konkreten Beispiel nochmals erläutert. Konkret kann bei Verwendung von MOSFETs für den Analogverstärker sowie bei einer geschickten Erzeugung der Signalformen der Wechselspannungssignale auf die Zusatzbauteile für eine Entladeschaltung verzichtet werden, was den Aufbau der Glasscheibenvorrichtung nochmals vorteilhaft beeinflusst.
  • In einer Weiterbildung weist die Ansteuereinheit ferner einen zweiten Spannungsregler auf, der derart eingerichtet ist, den unteren Spannungskreis mit einer variablen Versorgungsspannung zu beaufschlagen. Ähnlich der Beaufschlagung des oberen Spannungskreises mit einer variablen Versorgungsspannung, wird hierbei auch der untere Spannungskreis mit einer variablen Spannungsversorgung gespeist. Hierdurch kann eine weitere Verlustleistungsreduzierung um ca. 15% realisiert werden.
  • In einer Ausführungsform weist der zweite Spannungsregler einen Schalter, eine Diode und einen Komparator auf. Da insbesondere bei Kraftfahrzeugen die bereitgestellte Spannung üblicherweise bei ca. 12-13V liegt, kann der zweite Spannungsregler mittels der vorstehend erwähnten Komponenten einfach realisiert werden, so dass hierdurch die „untere Versorgungsspannung“, also die Versorgungsspannung des unteren Spannungskreises zwischen Masse und Fahrzeugspannung hin und her geschaltet wird. Die Ansteuerung erfolgt mit dem Komparator. Zusätzlich fließt im Betrieb, während der Leistungstransistor des zweiten Spannungsreglers geöffnet ist, Strom in die Fahrzeugbatterie zurück. Dadurch kann zusätzlich die Gesamtleistung reduziert werden.
  • Durch die vorstehend beschriebene Ausgestaltung lässt sich bei kleinem Aufwand allein ca. 7% Verlustleistung einsparen (bezogen auf die Verlustleistung ohne jegliche Optimierung). Die maximale Ersparnis beträgt ca. 70% (bezogen auf die Verlustleistung ohne jegliche Optimierung).
  • Durch die weiter reduzierte Verlustleistung ist mit dieser Ausführungsform sichergestellt, dass die Ansteuerung der schaltbaren Glasscheibe auch bei Temperaturen mit einem Wert von bis zu 105°C fehlerfrei funktioniert. Diese „Temperaturbeständigkeit“ ist insbesondere bei einer Verwendung der schaltbaren Glasscheibe als Fahrzeugdach in einem Kraftfahrzeug relevant, da im insbesondere im Sommer derartige Temperaturwerte in Kraftfahrzeugkomponenten auftreten können. In einer Ausführungsform sind die Leistungstransistoren des ersten Analogverstärkers und die Leistungstransistoren des zweiten Analogverstärkers als Bipolar-Transistoren oder MOSFET ausgebildet. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass derartige Bauteile in verschiedenen Varianten erhältlich sind und somit die Analogverstärker an die jeweiligen Anforderungen einfach und optimal angepasst bzw. konstruiert werden können.
  • In einer Ausführungsform weisen das erste Wechselspannungssignal und das zweite Wechselspannungssignal jeweils einen Spannungswert im Bereich von 40V bis 80V auf. Damit ergibt sich ein Spitze-Spitze-Wert des Ansteuersignals von entsprechend 80V bis 160V. Derartige Spannungswerte haben sich als vorteilhaft und ausreichend erwiesen, um bekannte schaltbare Glasscheiben anzusteuern. Das erste und das zweite Wechselspannungssignal kann durch einen Wechselrichter erzeugt werden, da es sich bei der vorhandenen (Bord-)Spannung in einem Kraftfahrzeug üblicherweise um Gleichspannung handelt.
  • Konkret wird die auf das Verfahren gerichtete Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Ansteuern einer schaltbaren Glasscheibe die zwischen einen Ausgang eines ersten Analogverstärkers und einen Ausgang eines zweiten Analogverstärkers geschaltet ist, wobei jeweils ein Leistungstransistor der beiden Analogverstärker gemeinsam einen oberen Spannungskreis ausbilden und die jeweils anderen Leistungstransistor der beiden Analogverstärker gemeinsam einen unteren Spannungskreis ausbilden, das Verfahren umfassend die folgenden Schritte:
    • - Beaufschlagen der schaltbaren Glasscheibe mit einer Ansteuerspannung, die durch die zwei Analogverstärker bereitgestellt wird, wobei die Ansteuerspannung aus einem ersten Wechselspannungssignal und einem zu dem ersten Wechselspannungssignal um 180° phasenverschobenen zweiten Wechselspannungssignal zusammengesetzt wird und
    • - Entladen der schaltbaren Glasscheibe, wobei der Ausgang des ersten Analogverstärkers über den Ausgang des zweiten Analogverstärkers entladen wird.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner den Schritt:
    • Entladen der schaltbaren Glasscheibe, wobei der Ausgang des ersten Analogverstärkers zusätzlich über ein Massepotential entladen wird.
  • Mit anderen Worten erfolgt somit die Entladung der schaltbaren Glasscheibe vorrangig über den Ausgang des zweiten Analogverstärkers und hilfsweise (zusätzlich) über ein Massepotential.
  • Insbesondere durch die vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte des Entladens der schaltbaren Glasscheibe in der zumindest einen Entladephase kann eine zusätzliche Entladeschaltung sowie deren Ansteuerung entfallen, da die Entladung vorteilhaft über die vorhandenen Komponenten erfolgt. Da in einem Steuergerät für schaltbares Glas üblicherweise ohnehin ein Mikrocontroller verwendet wird, kann über diesen auch die Erzeugung der Wechselspannungssignale für die Ausgänge der Analogverstärker sowie die variable Versorgungsspannung erfolgen. Damit ist es möglich die Signalformen individuell anzupassen.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner den Schritt:
    • Beaufschlagen des ersten Analogverstärkers und des zweiten Analogverstärkers mit einer variablen Versorgungsspannung.
  • Diese variable Versorgungsspannung kann gemäß einer Ausführungsform auch zur Entladung herangezogen werden, indem die Entladung über die Leistungstransistoren des oberen Spannungskreises durch eine Anpassung der variablen Versorgungsspannung erfolgt. Unter der Anpassung der variablen Versorgungsspannung kann hierbei verstanden werden, dass der Sollwert der variablen Versorgungsspannung in den Entladephasen einen kleineren Wert aufweist als der Spannungswert der Ansteuerspannung. Beispielsweise jedoch nicht einschränkend kann der Sollwert der variablen Versorgungsspannung 1 Volt unter dem Spannungswert der Ansteuerspannung liegen. Die Anpassung kann beispielsweise durch eine zeitliche Verschiebung der beiden sinusförmigen Spannungsverläufe relativ zueinander erfolgen.
  • Durch diese Ausführungsform kann auf eine Entladeschaltung verzichtet werden, da zum Entladen lediglich bereits vorhandene Bauelemente in Kombination mit einer vorteilhaften Ansteuerung herangezogen werden.
  • Ferner wird im Rahmen dieser Anmeldung ein Kraftfahrzeug mit einer Glasscheibenvorrichtung beansprucht und offenbart. Bei der Glasscheibenvorrichtung handelt es sich vorzugsweise um die bereits vorstehend beschriebene Glasscheibenvorrichtung.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen in teilweise stark vereinfachten Darstellungen:
    • 1 ein skizziertes Schaltbild der erfindungsgemäßen Glasscheibenvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
    • 2 ein skizziertes Schalbild der erfindungsgemäßen Glasscheibenvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
    • 3 ein skizziertes Schaltbild eines zweiten Spannungsreglers zur Beaufschlagung des unteren Spannungskreises mit einer variablen Versorgungsspannung sowie
    • 4 ein skizziertes Schaltbild der erfindungsgemäßen Glasscheibenvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.
  • In den Figuren sind gleichwirkende Bauteile stets mit den gleichen Bezugszeichen dargestellt.
  • In 1 ist ein skizziertes Schaltbild einer Glasscheibenvorrichtung 2 dargestellt. Diese weist eine schaltbare Glasscheibe 4 auf, die in dem Schaltbild lediglich in Form eines Ersatzschalbildes als RC-Glied dargestellt ist.
  • Ferner weist die Glasscheibenvorrichtung 2 eine Ansteuereinheit 6 auf, die einen ersten Analogverstärker 8 und einen zweiten Analogverstärker 10 aufweist. Der Einfachheit halber sind in den Figuren lediglich die beiden Analogverstärker 8, 10 der Ansteuereinheit 6 dargestellt. Es versteht sich jedoch von selbst, dass diese Art der Darstellung keinen einschränkenden Charakter in Bezug auf die Ansteuereinheit 6 hat. Vielmehr können noch weitere hier nicht beschriebene Bauteile Teil der Ansteuereinheit 6 sein.
  • Die Ansteuereinheit 6 steuert die schaltbare Glasscheibe 4 mit einer Ansteuerspannung UA (vgl. 2) an, die sich aus einem ersten Wechselspannungssignal (S1), das von dem ersten Analogverstärker 8 verstärkt wird, und aus einem zweiten Wechselspannungssignal S2, das von dem zweiten Analogverstärker 10 verstärkt wird, zusammensetzt (vgl. 2). Das erste Wechselspannungssignal S1 ist zum zweiten Wechselspannungssignal S2 um 180° elektrisch phasenverschoben.
  • Des Weiteren weist der erste Analogverstärker 8 zwei erste Leistungstransistoren T1, T2 und der zweite Analogverstärker zwei zweite Leistungstransistoren T3, T4 auf. Die Leistungstransistoren T1, T2, T3, T4 sind im Ausführungsbeispiel als MOSFET ausgebildet. Jeweils ein Leistungstransistor T1, T3 der beiden Analogverstärker 8, 10 bilden gemeinsam einen oberen Spannungskreis 12 aus, der in den Figuren schematisiert durch ein gestricheltes Rechteck dargestellt ist. Die jeweils anderen Leistungstransistoren T2, T4 der beiden Analogverstärker 8, 10 bilden in analoger Weise einen unteren Spannungskreis 14 aus.
  • Die schaltbare Glasscheibe 4 ist zwischen einen Ausgang OUT des ersten Analogverstärkers 8 und einen Ausgang COM des zweiten Analogverstärkers 10 geschaltet.
  • Wie ebenfalls der 1 zu entnehmen, weist die Ansteuereinheit 6 ferner einen ersten Spannungsregler 16 auf. Der erste Spannungsregler 16 ist derart eingerichtet und derart mit dem oberen Spannungskreis 12 elektrisch verbunden, um diesen mit einer variablen Versorgungsspannung zu beaufschlagen. In 1 ist der ersten Spannungsregler 16 sowie dessen elektrische Verbindung zum oberen Spannungskreis 12 lediglich stark vereinfacht dargestellt.
  • Die bereits erläuterte Verlustleistungsminimierung erfolgt durch die vorstehend beschriebene Glasscheibenvorrichtung 2 beispielsweise derart, dass in einer Entladephase der schaltbaren Glasscheibe 4 der Ausgang COM durch einen der zweiten Leistungstransistoren T3 des zweiten Analogverstärkers 10 mit der variablen Versorgungsspannung beaufschlagt wird. Allerdings findet die Entladung während diesem Beaufschlagen des Ausgangs COM zusätzlich über eine (Body-)Diode des als MOSFET ausgebildeten einen ersten Leistungstransistors T1 des Ausgangs OUT des ersten Analogverstärkers 6 statt. Der Ausgang OUT des ersten Analogverstärkers 8 wird zusätzlich über den anderen ersten Leistungstransistor T2 gegen ein Massepotential entladen.
  • Der Sollwert der variablen Versorgungsspannung liegt zu diesem Zeitpunkt bereits unterhalb der Spannung, die am Ausgang OUT des ersten Analogverstärkers 8 anliegt. Deshalb wird von dem ersten Spannungsregler 16 nichts eingespeist. Der Entladestrom des Ausgangs OUT des ersten Analogverstärkers 8 wird also über die (Body-)Diode des einen ersten Leistungstransistors T1 und über den einen zweiten Leistungstransistor T3 direkt zum Ausgang COM des zweiten Analogverstärkers 10 geleitet. Eine zusätzliche Entladeschaltung sowie deren Ansteuerung kann dadurch entfallen.
  • Die Erfindung nützt somit die vorhandenen Dioden der Leistungstransistoren T1 und T3 zusammen mit einem leicht angepassten Spannungsverlauf der variablen Versorgungsspannung. Außerdem macht sich die Erfindung den Umstand der asynchronen Spannungsregler Architektur zunutze, d.h. dass diese nur Strom einspeisen und nicht entladen können.
  • Eine weitere Voraussetzung ist, dass die Ausgangskapazität des Spannungsreglers deutlich unter der Kapazität der Folie liegen muss, z.B. im Verhältnis 1:10. Die variable Versorgungsspannung wird im Betrieb so angepasst, dass der Sollwert dieser Spannung während den Entladephasen ca. 1V unter dem gewünschten Spannungsverlauf liegt.
  • Wie bereits beschrieben, können anstatt der MOSFETs auch Bipolar-Transistoren verwendet werden. Dann müssen jedoch parallel zu den Transistoren T1 und T3 Dioden eingebaut werden, die gemäß der (Body-)Dioden der oben beschriebenen MOSFET-Variante fungieren.
  • In 2 ist ein Schaltbild einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glasscheibenvorrichtung 2 dargestellt. Im Wesentlichen entspricht diese alternative Ausführungsform der Ausführungsform gem. 1. Aus diesem Grund ist das Schaltbild in 2 im Vergleich zum Schaltbild gem. 1 weiter vereinfacht dargestellt.
  • Als Unterscheidungsmerkmal zur Ausführungsform gem. 1 weist die Glasscheibenvorrichtung 2 und speziell die Ansteuereinheit 4 eine Entladeeinheit 18 auf, die zwischen den Ausgang OUT des ersten Analogverstärkers 8 und den Ausgang COM des zweiten Analogverstärkers 10 geschaltet ist. Durch die Entladeeinheit 18 das zuvor beschriebene Entladen der schaltbaren Glasscheibe 4 auf eine alternative Weise ermöglicht.
  • 3 zeigt einen detaillierten Aufbau eines zweiten Spannungsreglers 20, der einen Schalter 22, eine Diode 24 sowie einen Komparator 26 aufweist. Der zweite Spannungsregler 20 dient einer Beaufschlagung des unteren Spannungskreises 14 mit einer variablen Versorgungsspannung (vgl. 4).
  • In 4 ist eine dritte Ausführungsform der Glasscheibenvorrichtung 2 gezeigt. Im Wesentlichen entspricht auch die dritte Ausführungsform der Glasscheibenvorrichtung 2 der ersten Ausführungsform gem. 1. Jedoch weist Glasscheibenvorrichtung 2 und speziell die Ansteuereinheit 6 in dieser Ausführungsform zusätzlich den bereits erwähnten zweiten Spannungsregler 20 auf, der stark vereinfacht dargestellt mit dem unteren Spannungskreis 14 elektrisch verbunden ist. Die allgemeine Funktionsweise wurde bereits vorstehend erläutert, sodass an dieser Stelle darauf verzichtet wird.
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    Glasscheibenvorrichtung
    4
    schaltbare Glasscheibe
    6
    Ansteuereinheit
    8
    erster Analogverstärker
    10
    zweiter Analogverstärker
    12
    oberer Spannungskreis
    14
    unterer Spannungskreis
    16
    erster Spannungsregler
    18
    Entladeeinheit
    20
    zweiter Spannungsregler
    22
    Schalter
    24
    Diode
    26
    Komparator
    S1
    erstes Wechselspannungssignal
    S2
    zweites Wechselspannungssignal
    UA
    Ansteuerspannung
    OUT
    Ausgang des ersten Analogverstärkers
    COM
    Ausgang des zweiten Analogverstärkers
    T1
    erster Leistungstransistor des ersten Analogverstärkers
    T2
    erster Leistungstransistor des ersten Analogverstärkers
    T3
    zweiter Leistungstransistor des zweiten Analogverstärkers
    T4
    zweiter Leistungstransistor des zweiten Analogverstärkers

Claims (11)

  1. Glasscheibenvorrichtung (2) aufweisend: - eine schaltbare Glasscheibe (4) und - eine Ansteuereinheit (6) zur Ansteuerung der schaltbaren Glasscheibe (4) mit einer Ansteuerspannung (UA), wobei sich die Ansteuerspannung (UA) aus einem ersten Wechselspannungssignal (S1) und einem zweiten Wechselspannungssignal (S2) zusammensetzt, wobei das erste Wechselspannungssignal (S1) zu dem zweiten Wechselspannungssignal (S2) um 180° phasenverschoben ist, dadurch gekennzeichnet, dass - die Ansteuereinheit (6) einen ersten Analogverstärker (8) zum Verstärken des ersten Wechselspannungssignals (S1) mit zwei ersten Leistungstransistoren (T1, T2) und einen zweiten Analogverstärker (10) zum Verstärken des zweiten Wechselspannungssignals (S2) mit zwei zweiten Leistungstransistoren (T3, T4) aufweist, wobei jeweils ein Leistungstransistor (T1, T3) der beiden Analogverstärker (8, 10) gemeinsam einen oberen Spannungskreis (12) ausbilden und die jeweils anderen Leistungstransistoren (T2, T4) der beiden Analogverstärker (8, 10) gemeinsam einen unteren Spannungskreis (14) ausbilden; - die schaltbare Glasscheibe (4) zwischen einen Ausgang (OUT) des ersten Analogverstärkers (8) und einen Ausgang (COM) des zweiten Analogverstärkers (10) geschaltet ist und - die Ansteuereinheit (6) ferner einen ersten Spannungsregler (16) aufweist, der derart eingerichtet ist, den oberen Spannungskreis (12) mit einer variablen Versorgungsspannung zu beaufschlagen.
  2. Glasscheibenvorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuereinheit (6) eine Entladeeinheit (18) aufweist, die zwischen den Ausgang (OUT) des ersten Analogverstärkers (8) und den Ausgang (COM) des zweiten Analogverstärkers (10) geschaltet ist.
  3. Glasscheibenvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuereinheit (6) ferner einen zweiten Spannungsregler (20) aufweist, der derart eingerichtet ist, den unteren Spannungskreis (14) mit einer variablen Versorgungsspannung zu beaufschlagen.
  4. Glasscheibenvorrichtung (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Spannungsregler (20) einen Schalter (22), eine Diode (24) und einen Komparator (26) aufweist.
  5. Glasscheibenvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Leistungstransistoren (T1, T2) des ersten Analogverstärkers (8) und die zweiten Leistungstransistoren (T3, T4) des zweiten Analogverstärkers (10) als Bipolar-Transistoren oder MOSFET ausgebildet sind.
  6. Glasscheibenvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wechselspannungssignal (S1) und das zweite Wechselspannungssignal (S2) jeweils einen Spannungswert im Bereich von 40V bis 80V aufweisen.
  7. Verfahren zum Ansteuern einer schaltbaren Glasscheibe (2), die zwischen einen Ausgang (OUT) eines ersten Analogverstärkers (8) und einen Ausgang (COM) eines zweiten Analogverstärkers (10) geschaltet ist, wobei jeweils ein Leistungstransistor (T1, T3) der beiden Analogverstärker (8, 10) gemeinsam einen oberen Spannungskreis (12) ausbilden und ein jeweils anderer Leistungstransistor (T2, T4) der beiden Analogverstärker (8, 10) gemeinsam einen unteren Spannungskreis (14) ausbilden, das Verfahren umfassend die folgenden Schritte: - Beaufschlagen der schaltbaren Glasscheibe (4) mit einer Ansteuerspannung (UA), die durch die zwei Analogverstärker (8, 10) bereitgestellt wird, wobei die Ansteuerspannung (UA) aus einem ersten Wechselspannungssignal (S1) und einem zu dem ersten Wechselspannungssignal (S1) um 180° phasenverschobenen zweiten Wechselspannungssignal (S2) zusammengesetzt wird; - Entladen der schaltbaren Glasscheibe (4), wobei der Ausgang (OUT) des ersten Analogverstärkers (8) über den Ausgang (COM) des zweiten Analogverstärkers (10) entladen wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend den Schritt: Entladen der schaltbaren Glasscheibe (4), wobei der Ausgang (OUT) des ersten Analogverstärkers (8) zusätzlich über ein Massepotential entladen wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, ferner umfassend den Schritt: Beaufschlagen des ersten Analogverstärkers (8) und des zweiten Analogverstärkers (10) mit einer variablen Versorgungsspannung.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend den Schritt: Entladen der schaltbaren Glasscheibe über die Leistungstransistoren (T1, T3) des oberen Spannungskreises (12) durch eine Anpassung der variablen Versorgungsspannung derart, dass der Sollwert der variablen Versorgungsspannung kleiner ist als der Spannungswert der Ansteuerspannung (UA).
  11. Kraftfahrzeug mit einer Glasscheibenvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
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