JP7105635B2 - 電力をインタフェースカードに提供するための方法および安全状態コントローラ - Google Patents
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Description
2 インタフェースカード
3 ホストデバイス
4 ネットワークデバイス
5 接続デバイス
6 電源(例えば、VIN=5.5V)
7a 深刻度が低い不具合用の不具合検出ユニット
7b 深刻度が高い不具合用の不具合検出ユニット(電圧監視手段)
8 エネルギー蓄積ユニット
9 第1の安全状態回路
10 第1の半導体スイッチングデバイス
11 第2の安全状態回路
12 第2の半導体スイッチングデバイス
13 ヒューズ
14 ボディダイオード(すなわち過電圧保護デバイス)
15 MOSFET(pチャネルMOSFET)
16 ゲート
17 ソース
18 ドレイン
19 トリガ信号(深刻度が低い不具合)
20 トリガ信号(深刻度が高い不具合)
21 FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)
22 CPU(中央演算処理装置)
23 デジタル・インタフェースモジュール(例えば、フィールドバス・インタフェース、例えば、スイッチ、例えば、3ポート・イーサネットスイッチ)
24 ネットワーク・インタフェースモジュール
25 構成要素
26 回路基板
116 ゲート
117 ソース
118 ドレイン
119 トリガライン(深刻度が低い不具合)
120 トリガライン(深刻度が高い不具合)
121 グラウンド(0V)
122 抵抗(例えば、68Ω)
123 抵抗(例えば、10KΩ)
124 抵抗(例えば、330Ω)
125 抵抗(例えば、33Ω)
126 グラウンド(0V)
127 抵抗(例えば、1KΩ)
128 抵抗(例えば、10KΩ)
129 トランジスタ(例えば、極性:PNP、例えば、Ptot=150mW、例えば、VCEO[最大]=45V、例えば、IC[最大]=100mA、例えば、hFE[最小]=220、例えば、hFE[最大]=475)
129* トランジスタ(例えば、極性:PNP、例えば、Ptot=150mW、例えば、VCEO[最大]=45V、例えば、IC[最大]=100mA、例えば、hFE[最小]=220、例えば、hFE[最大]=475)
130 FET(電界効果トランジスタ)
131 サイリスタ(例えば、3Vまでのサイリスタドロップ、例えば、3mAの保持電流、例えば、ヒューズをとばす電流(fuse kill current)=180mA)
131* サイリスタ(例えば、3Vまでのサイリスタドロップ、例えば、3mAの保持電流、例えば、ヒューズをとばす電流=180mA)
132 キャパシタ(例えば、4.7μF、25V)
133 キャパシタ(例えば、10nF、50V)
134 キャパシタ(例えば、22μF、10V)
200 インタフェースカード・システム
Claims (13)
- インタフェースカード(2)に提供される電力を制御するための方法であって、
前記インタフェースカード(2)は、1つまたは複数のホストデバイス(3)を1つまたは複数のネットワークデバイス(4)に通信ネットワーク内で接続し、前記方法は、
(a)接続デバイス(5)を提供し、前記接続デバイス(5)は、通常動作モードでは、前記インタフェースカード(2)を電源(6)に接続し、それによって、電力を前記インタフェースカード(2)に提供し、
(b)不具合検出ユニット(7a;7b)を提供し、前記不具合検出ユニット(7a;7b)は、前記接続デバイス(5)に少なくとも間接的に結合され、
(c)深刻度が低い不具合および/または深刻度が高い不具合を前記不具合検出ユニット(7a;7b)により検出すると、前記接続デバイス(5)は、安全状態モードに変化し、前記安全状態モードでは、前記接続デバイス(5)は、前記電源(6)を前記インタフェースカード(2)から切り離 し、
エネルギー蓄積ユニット(8)は、前記接続デバイス(5)に接続され、
前記通常動作モードでは、前記エネルギー蓄積ユニット(8)は、放電されている、または、放電され、
前記安全状態モードでは、前記エネルギー蓄積ユニット(8)は、少なくとも閾値電圧が前記接続デバイス(5)に提供され、前記電源(6)を前記インタフェースカード(2)から切り離すまで、充電されている、または、充電される、
方法。 - 前記安全状態モードは、第1の安全状態モードを含み、前記第1の安全状態モードにより、前記接続デバイス(5)は、前記電源(6)を前記インタフェースカード(2)に再接続し、それによって、電力を前記インタフェースカード(2)に提供することができる、
請求項1に記載の方法。 - 第1の安全状態回路(9)は、第1の半導体スイッチングデバイス(10)を含み、深刻度が低い不具合を前記不具合検出ユニット(7a)により検出すると、前記第1の半導体スイッチングデバイス(10)は、それによって電力供給される、
請求項2に記載の方法。 - 前記第1の半導体スイッチングデバイス(10)に対する前記電力は、再び取り去られ、それによって、前記第1の安全状態回路(9)を停止し、前記接続デバイス(5)を通常動作モードに戻す、
請求項3に記載の方法。 - 前記安全状態モードは、第2の安全状態モードを含み、前記第2の安全状態モードでは、前記接続デバイス(5)は、前記電源(6)を前記インタフェースカード(2)に再接続することができない、
請求項1から4のいずれかに記載の方法。 - 第2の安全状態回路(11)は、第2の半導体スイッチングデバイス(12)を含み、
深刻度が高い不具合を前記不具合検出ユニット(7b)により検出すると、前記第2の半導体スイッチングデバイス(12)は、電力供給され、それによって、前記第2の安全状態モードを起動し、
前記第2の安全状態回路(11)を起動すると、ヒューズ(13)はとばされ、それによって、前記接続デバイス(5)を前記第2の安全状態モードに維持する、
請求項5に記載の方法。 - インタフェースカード(2)に提供される電力を制御するための安全状態コントローラ(1)であって、
前記安全状態コントローラ(1)は、接続デバイス(5)を備え、
前記接続デバイス(5)は、通常動作モードでは、前記インタフェースカード(2)を電源(6)に接続し、それによって、電力を前記インタフェースカード(2)に提供し、
前記接続デバイス(5)は、不具合検出ユニット(7a;7b)に少なくとも間接的に結合可能であり、
前記接続デバイス(5)は、安全状態モードに切り替え可能であり、
前記安全状態モードでは、深刻度が低い不具合および/または深刻度が高い不具合を前記不具合検出ユニット(7a;7b)により検出すると、前記接続デバイス(5)は、前記電源(6)を前記インタフェースカード(2)から切り離 し、
前記接続デバイス(5)は、前記通常動作モードと前記安全状態モードとの間で、エネルギー蓄積ユニット(8)から提供される電圧によって切り替え可能であり、
前記通常動作モードでは、前記エネルギー蓄積ユニット(8)は、放電されている、または、放電されるように構成され、
前記安全状態モードでは、前記エネルギー蓄積ユニット(8)は、少なくとも閾値電圧が前記接続デバイス(5)に提供されるまで、充電されている、または、充電されるように構成される、
安全状態コントローラ(1)。 - 前記接続デバイスは、pチャネルMOSFET(15)であり、前記MOSFET(15)は、前記エネルギー蓄積ユニット(8)に接続されているゲート(16)と、前記電源(6)に接続可能であるソース(17)と、前記インタフェースカード(2)に接続可能であるドレイン(18)と、を備える、
請求項7に記載の安全状態コントローラ(1)。 - 前記安全状態モードは、第1の安全状態モードを含み、第1の安全状態回路(9)が提供され、
前記第1の安全状態回路(9)は、通常動作モードでは起動されず、深刻度が低い不具合を検出すると起動され、それによって、前記接続デバイス(5)を前記第1の安全状態モードに可逆的に変化する、
請求項7または8に記載の安全状態コントローラ(1)。 - 前記第1の安全状態回路(9)は、第1の半導体スイッチングデバイス(10)を備え、
前記第1の半導体スイッチングデバイス(10)は、深刻度が低い不具合を前記不具合検出ユニット(7a)により検出すると、前記第1の安全状態回路(9)を起動するように構成される、
請求項9に記載の安全状態コントローラ(1)。 - 前記安全状態モードは、第2の安全状態モードを含み、第2の安全状態回路(11)が提供され、
前記第2の安全状態回路(11)は、通常動作モードでは起動されず、深刻度が高い不具合を検出すると起動され、それによって、前記接続デバイス(5)を前記第2の安全状態モードに不可逆的に切り替える、
請求項7から10のいずれかに記載の安全状態コントローラ(1)。 - 前記第2の安全状態回路(11)は、第2の半導体スイッチングデバイス(12)を備え、
前記第2の半導体スイッチングデバイス(12)は、深刻度が高い不具合を前記不具合検出ユニット(7b)により検出すると、前記第2の安全状態回路(11)を起動するように構成される、
請求項11に記載の安全状態コントローラ(1)。 - 前記安全状態モードは、可逆の第1の安全状態モードおよび不可逆の第2の安全状態モードを含み、
ヒューズ(13)が提供され、前記ヒューズ(13)は、前記第2の安全状態モードではとばされるように構成され、前記第1の安全状態モードではとばされないように構成される、
請求項7から12のいずれかに記載の安全状態コントローラ(1)。
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