WO2023160995A1 - Verfahren und anordnung zur funktionsüberprüfung eines halbleiterschalters - Google Patents

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WO2023160995A1 PCT/EP2023/052792 EP2023052792W WO2023160995A1 WO 2023160995 A1 WO2023160995 A1 WO 2023160995A1 EP 2023052792 W EP2023052792 W EP 2023052792W WO 2023160995 A1 WO2023160995 A1 WO 2023160995A1
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Stephan Bisanz
Jan Frederik BUTHKE
Niklas May-Johann
Lennart Winterberg
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    • G—PHYSICS
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    • G01R31/282—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere
    • G01R31/2827—Testing of electronic protection circuits

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for checking the function of a semiconductor switch which is used as a fuse in a motor vehicle on-board network in a power supply line of a consumer.
  • a defect in a semiconductor switch could result in the semiconductor switch interrupting the current if it were to should not open, either because of the Semiconductor switch is defective or because a control signal, due to which the semiconductor switch should open, is not generated or does not arrive at the control signal input of the semiconductor switch.
  • the arrangement has an output which is connected to a control connection of the semiconductor switch and has an input with which the voltage on the load side of the semiconductor switch or the current through the semiconductor switch can be detected
  • control means is set up to generate a signal present at the output, with which the semiconductor switch can be switched off to check the function, the voltage at the output of the semiconductor switch falling below a threshold value for a defined time interval as a result of the switching off and wherein the time interval is so short that the function of the consumer continues to exist or is not impaired by this shutdown, and
  • monitoring means is set up to monitor the current present at the input during the time interval or the voltage present at the input during the time interval.
  • a method according to the invention for checking the function of the semiconductor switch used as a fuse can be carried out, in which the function of the semiconductor switch is switched off to check the function, the time interval in the time interval caused by the switching off the voltage at the output of the semiconductor switch falls below a threshold value for such a short time that the function of the load continues to exist or is not impaired by this shutdown and that a current through the semiconductor switch or a voltage at the semiconductor switch is monitored during the time interval becomes.
  • the semiconductor switch is switched off several times in succession for checking the function of the semiconductor switch for a series of shutdowns, the shutdown time being extended from shutdown to shutdown until the time interval for which the voltage at the output of the half - circuit breaker below the threshold has reached a maximum of 100 ps.
  • the row can prematurely, before reaching a length of the time interval of 1 OOps, if the monitoring shows that the semiconductor switch interrupts the current path routed via it during the last switch-off. In this way, the functionality of the semiconductor switch can be checked without going to the limit of the permitted interruption. The interruption can thus reduce an effect on consumers that may not be quite as robust.
  • the checking of the semiconductor switch according to the invention is preferably carried out when the operation of a safety-critical consumer is not necessary. This can be the case, for example, in a motor vehicle electrical system while the vehicle is stationary, for example after the vehicle has been started, after the vehicle's drive has been switched off or while the vehicle is stationary, for example in front of a red traffic light.
  • the current conducted via the semiconductor switch or the voltage present at the semiconductor switch on the load side can be sampled with a period that is very small compared to the length of the switch-off time during which the semiconductor switch is switched off for checking.
  • the period of sampling may be a fraction of the length of the maximum allowable time interval. In this way it can be ensured that rapid changes in the current or the voltage are detected, which may be sufficient to indicate the functionality of the semiconductor switch.
  • a semiconductor switch used as a fuse, an arrangement according to the invention for checking the semiconductor switch and a consumer can be provided in a motor vehicle on-board network, which is connected to the power supply of the motor vehicle on-board network via the semiconductor switch.
  • the consumer can have a power supply input via which the consumer is connected to the vehicle electrical system, the consumer having a reverse polarity protection diode connected to a first terminal of the power supply input is connected and wherein the consumer has a capacitor which is connected on the one hand to a connection of the reverse polarity protection diode facing away from the first connection of the supply input and on the other hand to a second connection of the supply input.
  • Such a capacitor has the advantage that, despite an interruption or a fluctuation in the voltage at the power supply input of the consumer, the supply voltage within the consumer is not interrupted or fluctuates less than the supply voltage present at the power supply input.
  • the polarity reversal protection diode prevents said capacitor from discharging via the vehicle electrical system at the power supply input. This means that the energy stored in the capacitor can be used to supply the consumer.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a block diagram of a motor vehicle electrical system with an arrangement according to the invention
  • FIG. 2 shows an input of a consumer of the motor vehicle on-board network from FIG. 1 in a schematic representation.
  • the vehicle electrical system has a battery as a source S for electrical energy.
  • This battery S is connected to a large number of consumers L, which are supplied with electrical energy from the battery.
  • sources of electrical energy could also be provided in the vehicle electrical system, in particular generators.
  • the battery specifies a nominal voltage for the vehicle electrical system.
  • a semiconductor switch T is provided, which is in the current path the consumer L is arranged between the battery pole for the positive potential and a connection for the positive potential of a power supply input. With this switch, the current path can be interrupted and established.
  • the arrangement according to the invention has a monitoring means M, with which the voltage on the load side of the semiconductor switch T can be detected with respect to ground. Alternatively, the voltage across the switch could also be detected. If the semiconductor switch T is closed, the rated voltage should be established at the load-side connection of the semiconductor switch when the voltage between the load side of the semiconductor switch and ground is measured. If, on the other hand, the voltage across the semiconductor switch is measured, a much lower voltage than the nominal voltage would have to be present, which would even be 0 V at best. If, on the other hand, the semiconductor switch T is open, the voltage at the load-side connection of the semiconductor switch T drops, possibly even to 0 V.
  • Whether the voltage drops to 0 V depends, among other things, on whether there are any energy stores on the load side of the semiconductor switch, in particular Capacitors are provided, which must first discharge before the voltage drops to 0V. On the other hand, the voltage across the open semiconductor switch T will increase. Depending on whether storage devices, especially capacitors, are discharged on the consumer side or not, the voltage rises abruptly or more slowly until it has reached the nominal voltage.
  • the monitoring means M can thus be used to determine whether the semiconductor switch T is open or closed. This determination can be passed on by the monitoring means, which has an output for this.
  • the arrangement according to the invention also has a control means C for generating a signal present at an output of the arrangement, with which the semiconductor switch T can be switched off for a switch-off time to check the function, where when the shutdown is so short that the function of the consumers L is not impaired by this shutdown.
  • the consumers therefore do not change their behavior due to the brief opening of the semiconductor switch T and retain their function.
  • the brief opening of the semiconductor switch T leads to the voltage across the switch rising briefly or the voltage between the load-side connection of the semiconductor switch T and ground being reduced briefly. This can then be recognized by the monitoring means M, which is connected via its output to an input of the control means and reports the change in voltage to the control means.
  • the control means can then check whether driving the semiconductor switch results in a voltage change. If this is the case, the semiconductor switch is functional and is able to interrupt the circuit routed via the semiconductor switch T if, for example, this is to prevent excessive current in the vehicle electrical system.
  • a capacitor C2 is arranged in the input area of the load L shown in FIG. 2, parallel to the two connections.
  • the connection for the positive potential of the supply voltage is also connected to an anode of a reverse polarity protection diode. Its cathode is connected on the one hand to a circuit of the load and on the other hand to a further capacitor C1, the second connection of which is connected to the connection of the load for the ground potential of the input of the load.
  • the capacitor C1 has a capacitance that is greater than the capacitance of the capacitor O2. If the semiconductor switch T is now switched off, the capacitor discharges via a voltage divider that is used to measure the voltage at the load-side connection of the semiconductor switch T. The voltage drops quickly due to the low capacitance of the capacitor 02.
  • the capacitor 01 discharges via the switching of the load L and supplies it with a comparatively stable voltage due to the large capacitance during the interruption caused by the opening of the semiconductor switch T.
  • Opening the semiconductor switch to check the function of the semiconductor switch therefore has hardly any effect on the switching of the load.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Funktionsüberprüfung eines Halbleiterschalters (T), der in einem Kraftfahrzeugbordnetz in einer Stromversorgungsleitung eines Verbrauchers (L) als Sicherung verwendet wird, • wobei die Anordnung einen Ausgang hat, der mit einem Steuerungsanschluss des Halbleiterschalters (T) verbunden ist und einen Eingang hat, mit dem die Spannung auf der Verbraucherseite des Halbleiterschalters (T) oder der Strom durch den Halbleiterschalter (T) erfassbar ist, • wobei die Anordnung ein Steuerungsmittel (C) aufweist, das mit dem Ausgang verbunden ist, und ein Überwachungsmittel (M) aufweist, das mit dem Eingang verbunden ist, • wobei das Steuerungsmittel (C) zur Erzeugung eines an dem Ausgang anliegenden Signals eingerichtet ist, mit dem zur Überprüfung der Funktion der Halbleiterschalter (T) für ein definiertes Zeitintervall abschaltbar ist, wobei das Zeitintervall so kurz ist, dass die Funktion des Verbrauchers (L) durch diese Abschaltung nicht beeinträchtigt ist, und • wobei das Überwachungsmittel (M) zur Überwachung des während des Zeitintervalls am Eingang anliegenden Stroms oder der während des Zeitintervalls am Eingang anliegende Spannung eingerichtet ist.

Description

Verfahren und Anordnung zur Funktionsüberprüfung eines Halbleiterschalters
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Funktionsüberprüfung ei- nes Halbleiterschalters, der in einem Kraftfahrzeugbordnetz in einer Stromversor- gungsleitung eines Verbrauchers als Sicherung verwendet wird.
Es ist allgemein üblich und oft auch vorgeschrieben in elektrischen Einrichtungen Si- cherungen vorzusehen, um die Einrichtung oder Teile der Einrichtung vor hohen Strö- men zu schützen. In Kraftfahrzeugbordnetzen und auch anderen Einrichtungen wer- den meist preiswerte Schmelzsicherungen benutzt, die bei einer zu hohen Strombe- lastung schmelzen und dadurch den Strompfad über die Sicherung unterbrechen. Zum Schließen des Strompfades müssen dann neue Sicherungen eingesetzt werden. Gelegentlich werden anstelle von Schmelzsicherungen auch Halbleiterschalter als elektronische Sicherungen eingesetzt, die bei hohen Strömen anstatt einer Schmelzsi- cherung über den Halbleiterschalter an die Versorgung angeschlossene Verbraucher von der Versorgung trennen. Der Vorteil des Einsatzes von Halbleiterschaltern als Si- cherungen liegt darin, dass die Halbleiterschalter wieder geschlossen werden können, wenn der hohe Strom oder aber die Störung, die den hohen Strom hervorgerufen hat, beseitigt ist. Das kann auch automatisch erfolgen. Ferner können die Halbleiterschal- ter auch zum Öffnen angesteuert werden, wenn eine Störung der Einrichtung vorliegt, die keinen zu hohen Strom über den Halbleiterschalter hervorruft, sondern andere Fol- gen hat, die zum Beispiel zu einer dauerhaften Beschädigung der Einrichtung führen könnten.
Im Gegensatz zu einer Schmelzsicherung, die robust ist und aufgrund ihrer Eigen- schaften bei einem hohen Strom den Strompfad sicher unterbricht, könnte bei einem Halbleiterschalter aufgrund eines Defekts der Fall eintreten, dass der Halbleiterschal- ter in dem Fall, in dem er den Strom unterbrechen soll, nicht öffnet, sei es weil der Halbleiterschalter defekt ist oder sei es weil ein Steuersignal, aufgrund dessen der Halbleiterschalter sich öffnen soll, nicht erzeugt wird oder nicht am Steuersignalein- gang des Halbleiterschalters ankommt.
Es ist daher von großer Bedeutung, solche Defekte festzustellen, um sie anschließend beseitigen zu können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
• dass die Anordnung einen Ausgang hat, der mit einem Steuerungsanschluss des Halbleiterschalters verbunden ist und einen Eingang hat, mit dem die Spannung auf der Verbraucherseite des Halbleiterschalters oder der Strom durch den Halbleiterschalter erfassbar ist,
• dass die Anordnung ein Steuerungsmittel aufweist, das mit dem Ausgang ver- bunden ist, und ein Überwachungsmittel aufweist, das mit dem Eingang ver- bunden ist,
• dass das Steuerungsmittel zur Erzeugung eines an dem Ausgang anliegenden Signals eingerichtet ist, mit dem zur Überprüfung der Funktion der Halbleiter- schalter abschaltbar ist, wobei durch das Abschalten die Spannung am Aus- gang des Halbleiterschalters für ein definiertes Zeitintervall unter einem Schwellwert fällt und wobei das Zeitintervall so kurz ist, dass die Funktion des Verbrauchers durch diese Abschaltung weiterhin gegegeben bzw. nicht beein- trächtigt ist, und
• dass das Überwachungsmittel zur Überwachung des während des Zeitintervalls am Eingang anliegenden Stroms oder der während des Zeitintervalls am Ein- gang anliegende Spannung eingerichtet ist.
Insbesondere mit dieser, erfindungsgemäßen Anordnung kann ein erfindungsgemä- ßes Verfahren zur Überprüfung der Funktion des als Sicherung eingesetzten Halb- leiterschalter durchgeführt werden, bei dem zur Überprüfung der Funktion der Halb- leiterschalter abgeschaltet wird, wobei das Zeitintervall in dem durch das Abschalten die Spannung am Ausgang des Halbleiterschalters für unter einem Schwellwert fällt so kurz ist, dass die Funktion des Verbrauchers durch diese Abschaltung weiterhin gege- ben bzw. nicht beeinträchtigt wird und dass während des Zeitintervalls ein Stroms durch den Halbleiter-schalter oder eine Spannung am Halbleiterschalter überwacht wird.
Kurzzeitige Unterbrechungen der Stromversorgung, Stromschwankungen oder Span- nungsschwankungen in Versorgungsnetzen haben auf die Funktionsfähigkeit der an die Netze angeschlossenen Verbraucher meist keine Auswirkungen, da die Verbrau- cher oft so entworfen worden sind, dass sie robust gegen derartige Erscheinungen sind. Häufig ist für bestimmte Typen von Versorgungsnetzen auch in Normen oder an- deren Regelungen vorgegeben, dass in den Netzen derartige Erscheinungen inner- halb von festgesetzten Grenzen auftreten dürfen, ohne dass es zu einem Ausfall der Verbraucher kommt. Die Verbraucher müssen also sogar so gestaltet sein, dass die Stromunterbrechungen, -Schwankungen oder Spannungsschwankungen überstehen, ohne auszufallen. Diese Robustheit der Verbraucher macht sich der vorliegenden Er- findung zu Eigen, um die Funktion der als Sicherungen verwendeten Halbleiterschal- ter zu testen. Die Länge des Zeitintervalls für das der Halbleiterschalter abgeschaltet, also geöffnet wird, wird also so festgelegt, dass das Zeitintervall kürzer ist als die Länge einer in dem Versorgungsnetz tolerierten Unterbrechung oder Schwankung des Stroms oder der Spannung. So kann bei einem Verfahren zur Überprüfung insbeson- dere eines in einem Kraftfahrzeugbordnetz verwendeten Halbleiterschalters vorgese- hen sein, dass die Spannung am Ausgang des Halbleiters für ein Zeitintervall unter ei- nen Schwellwert fällt, dass nicht länger als 100 ps lang ist.
In einer bevorzugten Variante der Erfindung wird der Halbleiterschalter zur Überprü- fung der Funktion der Halbleiterschalter für eine Reihe von Abschaltungen mehrmals hintereinander für abgeschaltet, wobei die Abschaltzeit von Abschaltung zu Abschal- tung verlängert wird, bis das Zeitintervall für den die Spannung am Ausgang des Halb- leiterschalters unter den Schwellwert ist maximal 100 ps erreicht hat. Die Reihe kann vorzeitig, vor Erreichen einer Länge des Zeitintervalls von 1 OOps, beendet werden, wenn die Überwachung ergibt, dass der Halbleiterschalter während der letzten Ab- schaltung den über ihn geführten Strompfad unterbricht. So kann die Funktionsfähig- keit des Halbleiterschalters überprüft werden, ohne dass man dabei bis an die Grenze der zugelassenen Unterbrechung geht. Die Unterbrechung kann damit eine Wirkung auf womöglich nicht ganz so robuste Verbraucher reduzieren.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Überprüfen des Halbleiterschalters dann durchgeführt, wenn der Betrieb eines sicherheitskritischen Verbrauchers nicht notwen- dig ist. Das kann zum Beispiel bei einem Kraftfahrzeugbordnetz während des Still- stands des Fahrzeugs der Fall sein, zum Beispiel nach dem Starten des Fahrzeugs, nach dem Ausschalten des Antriebs des Fahrzeugs oder während des Stillstands des Fahrzeugs zum Beispiel vor einer roten Ampel.
Der über den Halbleiterschalter geführte Strom oder die am Halbleiterschalter ver- braucherseitig anliegende Spannung kann mit einer Periode abgetastet werden, die im Vergleich zu der Länge der Abschaltzeit sehr klein ist, während dessen der Halb- leiterschalter zur Überprüfung abgeschaltet wird. Die Periode der Abtastung kann zum Beispiel ein Bruchteil der Länge des maximal zulässigen Zeitintervalls sein. So kann sichergestellt werden, dass schnelle Änderungen des Stroms oder der Spannung er- fasst werden, die ausreichend sein können, um die Funktionsfähigkeit des Halbeiter- schalters anzuzeigen.
In einem Kraftfahrzeugbordnetz kann ein als Sicherung verwendeter Halbleiterschal- ter, eine erfindungsgemäße Anordnung zur Überprüfung des Halbleiterschalters und ein Verbraucher vorgesehen sein, der über den Halbleiterschalter an die Stromversor- gung des Kraftfahrzeugbordnetzes angeschlossen ist. In einem solchen Fall kann der Verbraucher einen Stromversorgungseingang aufweisen, über den der Verbraucher mit dem Kraftfahrzeugbordnetz verbunden ist, wobei der Verbraucher eine Verpol- schutzdiode aufweist, die mit einem ersten Anschluss des Stromversorgungseingang verbunden ist und wobei der Verbraucher einen Kondensator aufweist, der einerseits mit einem dem ersten Anschluss des Versorgungseingangs abgewandten Anschluss der Verpolschutzdiode und andererseits mit einem zweiten Anschluss des Versor- gungseingangs verbunden ist. Ein solcher Kondensator hat den Vorteil, dass trotz ei- ner Unterbrechung oder einer Schwankung der Spannung am Stromversorgungsein- gang des Verbrauchers die Versorgungsspannung innerhalb des Verbrauchers nicht unterbrochen wird oder weniger schwankt als die am Stromversorgungseingang anlie- gende Versorgungsspannung. Die Verpolschutzdiode verhindert in einem solchen Fall, dass sich der genannte Kondensator über das Bordnetz am Stromversorgungs- eingang entlädt. Dadurch wird erreicht, dass die im Kondensator gespeicherte Energie zur Versorgung des Verbrauchers genutzt werden kann.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 in schematische Darstellung ein Blockschaltbild eines Kraftfahrzeugbord- netzes mit einer erfindungsgemäßen Anordnung und
Fig. 2 in schematischer Darstellung einen Eingang eines Verbrauchers des Kraft- fahrzeugbordnetzes aus Fig. 1 .
Das Kraftfahrzeugbordnetz weist eine Batterie als Quelle S für elektrische Energie auf. Diese Batterie S ist mit einer Vielzahl von Verbrauchern L verbunden, die aus der Bat- terie mit elektrischer Energie versorgt werden. Anstelle oder zusätzlich zu der Batterie S könnten auch weitere Quellen für elektrische Energie in dem Bordnetz vorgesehen sein, insbesondere Generatoren. Die Batterie gibt eine Nennspannung des Bordnet- zes vor.
In der Verbindung zwischen einem Batteriepol für ein positives Potential im Bordnetz und den Verbrauchern ist ein Halbleiterschalter T vorgesehen, der in dem Strompfad zwischen dem Batteriepol für das positive Potential und einem Anschluss für das posi- tive Potential eines Stromversorgungseinganges der Verbraucher L angeordnet ist. Mit diesem Schalter kann der Strompfad unterbrochen und hergestellt werden.
Die erfindungsgemäße Anordnung weist ein Überwachungsmittel M auf, mit dem die Spannung auf der Verbraucherseite des Halbleiterschalters T gegenüber Masse er- fasst werden kann. Alternativ könnte auch die Spannung über dem Schalter erfasst werden. Ist der Halbleiterschalter T geschlossen sollte sich an dem verbraucherseiti- gen Anschluss des Halbleiterschalters die Nennspannung einstellen, wenn die Span- nung zwischen der Verbraucherseite des Halbleiterschalters und Masse gemessen wird. Wird dagegen die Spannung über dem Halbleiterschalter gemessen, müsste eine gegenüber der Nennspannung sehr viel kleinere Spannung anliegen, die besten- falls sogar 0 V beträgt. Ist der Halbleiterschalter T dagegen geöffnet, fällt die Span- nung am verbraucherseitigen Anschluss des Halbleiterschalters T ab, möglicherweise sogar auf 0 V. Ob die Spannung auf 0 V abfällt hängt u.a. davon ab, ob auf der Ver- braucherseite des Halbleiterschalters irgendwelche Energiespeicher, insbesondere Kondensatoren vorgesehen sind, die sich erst entladen müssen, bevor die Spannung auf 0 V abfällt. Die Spannung über dem geöffneten Halbleiterschalter T wird dagegen ansteigen. Je nachdem ob es verbraucherseitig zu Entladungen von Speichern, insbe- sondere von Kondensatoren kommt oder nicht, steigt die Spannung schlagartig an oder eher langsam, bis sie die Nennspannung erreicht hat.
Mit dem Überwachungsmittel M kann somit festgestellt werden, ob der Halbleiter- schalter T geöffnet oder geschlossen ist. Diese Feststellung kann von dem Überwa- chungsmittel weitergegeben werden, das dazu einen Ausgang hat.
Die erfindungsgemäße Anordnung weist ferner ein Steuerungsmittel C zur Erzeugung eines an einem Ausgang der Anordnung anliegenden Signals auf, mit dem zur Über- prüfung der Funktion der Halbleiterschalter T für eine Abschaltzeit abschaltbar ist, wo- bei die Abschaltung so kurz ist, dass die Funktion der Verbraucher L durch diese Ab- schaltung nicht beeinträchtigt ist. Die Verbraucher ändern somit aufgrund des kurzzei- tigen Öffnens des Halbleiterschalters T ihr Verhalten nicht und behalten ihre Funktion bei. Das kurze Öffnen des Halbleiterschalters T führt aber dazu, dass die Spannung über dem Schalter kurzzeitig ansteigt bzw. die Spannung zwischen dem verbraucher- seitigen Anschluss des Halbleiterschalters T und Masse kurzzeitig abgebaut wird. Die- ses kann dann von dem Überwachungsmittel M erkannt werden, das über seinen Aus- gang mit einem Eingang des Steuerungsmittel verbunden ist und die Änderung der Spannung an das Steuerungsmittel meldet.
Das Steuerungsmittel kann dann prüfen, ob die Ansteuerung des Halbleiterschalters eine Spannungsveränderung zur Folge hat. Ist das der Fall, ist der Halbleiterschalter funktionsfähig und in der Lage bei einer entsprechenden Ansteuerung den über den Halbleiterschalter T geführten Stromkreis zu unterbrechen, wenn zum Beispiel dadurch ein zu großer Strom im Bordnetz verhindert werden soll.
Im Eingangsbereich des in Figur 2 dargestellten Verbrauchers L ist, parallel zu den beiden Anschlüssen, ein Kondensator C2 angeordnet. Der Anschluss für das das po- sitive Potential der Versorgungsspannung ist außerdem mit einer Anode einer Verpol- schutzdiode verbunden. Deren Kathode ist zum einen mit einer Schaltung der Last und zum anderen mit einem weiteren Kondensator C1 verbunden, dessen zweiter An- schluss mit dem Anschluss des Verbrauchers für das Massepotential des Eingangs des Verbrauchers verbunden ist. Der Kondensator C1 hat eine Kapazität, die größer ist als die Kapazität des Kondensators 02. Wird nun der Halbleiterschalter T abge- schaltet, entlädt sich der Kondensator über einen Spannungsteiler, der zum Messen der Spannung am verbraucherseitigen Anschluss des Halbleiterschalters T verwendet wird. Dabei geht die Spannung aufgrund der geringen Kapazität des Kondensators 02 schnell zurück. Der Kondensator 01 entlädt sich dagegen über die Schaltung der Last L und versorgt diese während der Unterbrechung durch das Öffnen des Halbleiter- schalters T mit einer wegen der großen Kapazität vergleichsweise stabilen Spannung. Das kurze Öffnen des Halbleiterschalters zur Überprüfung der Funktion des Halbleiter- schalters wirkt sich dadurch kaum auf die Schaltung der Last aus.
Bezugszeichenliste
S Batterie
L Verbraucher
T Halbleiterschalter
M Überwachungsmittel
C Steuerungsmittel
D Verpolschutzdiode
C1 Kondensator
C2 Kondensator

Claims

Patentansprüche
1 . Anordnung zur Funktionsüberprüfung eines Halbleiterschalters (T), der in einem Kraftfahrzeugbordnetz in einer Stromversorgungsleitung eines Ver- brauchers (L) als Sicherung verwendet wird,
• wobei die Anordnung einen Ausgang hat, der mit einem Steuerungs- anschluss des Halbleiterschalters (T) verbunden ist und einen Ein- gang hat, mit dem die Spannung auf der Verbraucherseite des Halb- leiterschalters (T) oder der Strom durch den Halbleiterschalter (T) er- fassbar ist,
• wobei die Anordnung ein Steuerungsmittel (C) aufweist, das mit dem Ausgang verbunden ist, und ein Überwachungsmittel (M) aufweist, das mit dem Eingang verbunden ist,
• wobei das Steuerungsmittel (C) zur Erzeugung eines an dem Aus- gang anliegenden Signals eingerichtet ist, mit dem zur Überprüfung der Funktion der Halbleiterschalter (T) abschaltbar ist, wobei durch das Abschalten die Spannung am Ausgang des Halbleiterschalters für ein definiertes Zeitintervall unter einem Schwellwert fällt und wo- bei das Zeitintervall so kurz ist, dass die Funktion des Verbrauchers (L) durch diese Abschaltung weiterhin gegeben ist, und
• wobei das Überwachungsmittel (M) zur Überwachung des während des Zeitintervalls am Eingang anliegenden Stroms oder der während des Zeitintervalls am Eingang anliegende Spannung eingerichtet ist.
2. Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines Halbleiterschalters (T), insbeson- dere nach Anspruch 1 , wobei der Halbleiterschalter (T) in einem Kraftfahr- zeugbordnetz in einer Stromversorgungsleitung eines Verbrauchers (L) als Sicherung verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überprüfung der Funktion der Halbleiterschalter (T) abgeschaltet wird, wobei durch das Abschalten die Spannung am Ausgang des Halbleiterschalters für ein defi- niertes Zeitintervall unter einem Schwellwert fällt und wobei das Zeitintervall so kurz ist, dass die Funktion des Verbrauchers (T) durch diese Abschal- tung weiterhin gegeben ist und dass während des Zeitintervalls ein Stroms durch den Halbleiterschalter (T) oder eine Spannung am Halbleiterschalter (T) überwacht wird. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitinter- vall, in dem die Spannung am Ausgang des Halbleiterschalters unterhalb des Schwellwertes ist, höchstens 100 ps lang ist. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterschalter (T) zur Überprüfung der Funktion der Halbleiterschalter (T) für eine Reihe von Abschaltungen (1 - n) hintereinander abgeschaltet wird, wobei das Zeitintervall, in dem die Spannung am Ausgang des Halb- leiterschalters unterhalb des Schwellwertes ist, maximal 100 ps betragen darf. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihe been- det wird bevor das Zeitintervall, in dem die Spannung am Ausgang des Halbleiterschalters unterhalb des Schwellwertes ist, 100 ps erreicht hat, wenn die Überwachung ergibt, dass der Halbleiterschalter (T) während des letzten Zeitintervalls den über ihn geführten Strompfad unterbricht. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der über den Halbleiterschalter (T) geführte Strom oder die am Halb- leiterschalter (T) verbraucherseitig anliegende Spannung mit einer Periode abgetastet wird, die ein Bruchteil der Länge des Zeitintervalls beträgt, wäh- rend dessen der Halbleiterschalter (T) zur Überprüfung abgeschaltet wird. Anordnung in einem Kraftfahrzeugbordnetz aus einer Anordnung nach An- spruch 1 und einem Verbraucher, dadurch gekennzeichnet, dass der Ver- braucher einen Stromversorgungseingang aufweist, über den der Verbrau- cher mit dem Kraftfahrzeugbordnetz verbunden ist, dass der Verbraucher eine Verpolschutzdiode (D) aufweist, die mit einem ersten Anschluss des Stromversorgungseingangs verbunden ist und dass der Verbraucher einen Kondensator (01 ) aufweist, der einerseits mit einem dem ersten Anschluss des Versorgungseingangs abgewandten Anschluss der Verpolschutzdiode und andererseits mit einem zweiten Anschluss des Versorgungseingangs verbunden ist.
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