(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力供給分配システムにおける使用のための電子回路ブレーカであって、
制御可能な半導体形式の少なくとも１つの保護スイッチ（２５）であって、通常モードにおいて電力供給ラインを介して電流を伝導するよう構成され、前記電流が増加して許容レベルを超えることを引き起こすエラーが発生した場合に前記電流を制限するよう構成された少なくとも１つの保護スイッチ（２５）と、
前記少なくとも１つの保護スイッチ（２５）を、前記少なくとも１つの保護スイッチ（２５）を流れる前記電流が前記通常モードに比べて低減される試験モードにするよう制御するよう構成された制御ユニット（２７）と、
前記試験モードが適用されると影響を受ける前記電力供給ラインにおける少なくとも１つの電気的特性の試験モード値を、試験モード中に登録する登録手段（２８、２９）と、
前記少なくとも１つの電気的特性を評価し、前記評価に基づき、前記保護スイッチ（２５）が正常に機能していないか判定するよう構成され、かつ、前記保護スイッチ（２５）が正常に機能していないと判定された場合に適切な動作をとるよう構成された監視ユニット（３０；４７）と、
を備え、
前記登録手段は、通常モード中に前記少なくとも１つの電気的特性の通常モード値を登録するよう構成され、前記監視ユニット（３０）は、前記試験モード値と前記通常モード値とを比較することで前記電気的特性を評価するよう構成される、電子回路ブレーカ。
【請求項２】
前記少なくとも１つの保護スイッチ（２５）は、好ましくはトランジスタである、制御可能な半導体を備える、請求項１に記載の電子回路ブレーカ。
【請求項３】
試験モードにおける前記電気的特性の前記値に関して前記監視ユニット（３０）から情報を受信するよう構成された警告ユニットをさらに備える、請求項１または２に記載の電子回路ブレーカ。
【請求項４】
前記監視ユニット（３０）は、前記少なくとも１つの電気的特性を閾値（Ｔ）と比較することによって評価するよう構成される、請求項１〜３のいずれかに記載の電子回路ブレーカ。
【請求項５】
前記登録手段は、少なくとも１つのレジスタ（２８）および前記レジスタにわたる電圧を測定するための電圧計を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の電子回路ブレーカ。
【請求項６】
前記登録手段は、前記電力供給ラインを通る前記電流を測定するための電流計（５３、５４、６６、６７）を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の電子回路ブレーカ。
【請求項７】
電子回路ブレーカモジュールであって、
請求項１〜６のいずれかに記載の第１の電子回路ブレーカを備える第１の分岐と、
請求項１〜６のいずれかに記載の第２の電子回路ブレーカを備える第２の分岐と、
を備え、
前記制御手段は、前記第１および前記第２の電子回路ブレーカの両方を制御するよう構成され、前記登録手段は、前記第１および前記第２の分岐のそれぞれについての前記電気的特性を測定するよう構成される、電子回路ブレーカモジュール。
【請求項８】
前記制御手段は、前記第１および前記第２の電子回路ブレーカを異なる時間において試験モードにするよう構成される、請求項７に記載の電子回路ブレーカモジュール。
【請求項９】
少なくとも１つのヒューズ（９）を介して多数のプリント基板アセンブリ（１１）にＤＣ電圧を供給するよう構成された少なくとも１つの整流器（３）を含む電力供給（１）を有する電気通信システムであって、
前記少なくとも１つのヒューズは、請求項１〜８のいずれかに記載の電子回路ブレーカを備える、電気通信システム。
【請求項１０】
プリント回路基板を備えるプリント基板アセンブリ（１１）であって、前記プリント回路基板は、その上に電力入力および多数の電気的コンポーネントを有し、
前記プリント基板アセンブリへの前記電力入力において保護スイッチ（１５）として機能するよう構成された請求項１〜６のいずれかに記載の電子回路ブレーカを備える、プリント基板アセンブリ。
【請求項１１】
制御可能な半導体形式の少なくとも１つの保護スイッチ（２５）を有する電力供給ラインにおいて保護スイッチングを提供する方法であって、前記少なくとも１つの保護スイッチ（２５）は、前記電力供給ラインに配置され、前記少なくとも１つの保護スイッチ（２５）は、通常モードにおいて前記電力供給ラインを介して電流を伝導するよう構成され、前記電流が増加して許容レベルを超えることを引き起こすエラーが発生した場合に前記電流を制限するよう構成され、
前記方法は、
前記少なくとも１つの保護スイッチ（２５）を、前記少なくとも１つの保護スイッチ（２５）を流れる電流が通常モードに比べて低減される試験モードにするよう制御すること、
前記試験モードが適用されると影響を受ける前記電力供給ラインにおける少なくとも１つの電気的特性を試験モードにおいて登録すること、
前記少なくとも１つの電気的特性を評価し、前記評価に基づき、前記保護スイッチ（２５）が正常に機能していないかどうかを判定すること、および、
前記保護スイッチ（２５）が正常に機能していないと判定された場合、適切な動作をとること、
を含み、
試験モードにされる前に、通常モードにおいて前記少なくとも１つの電気的特性を登録するステップをさらに含み、前記評価するステップは、前記電気的特性の前記値を試験モードと通常モードとで比較することを備える、方法。
【請求項１２】
前記評価するステップは、前記少なくとも１つの電気的特性を閾値（Ｔ）と比較することを備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記登録するステップは、電圧を測定することを含む、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記登録するステップは、前記電力供給ラインを通る前記電流を測定することを含む、請求項１１〜１３のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［技術分野］
本発明は、保護スイッチングに関し、より具体的には保護スイッチングとして使用されうる回路ブレーカおよびこのような回路ブレーカを使用する保護スイッチングを提供する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
［背景および関連技術］
電気通信システムの可用性に関するインフラストラクチャへの要求は、他の類似システムに比べて非常に高い。通信ネットワークインターネットおよび他の通信システムを介するトラフィックが増加するにつれ、電力消費量も増加する。これは、電源欠陥のリスクおよび影響を増大させる。
【０００３】
当技術分野では、電源欠陥により引き起こされる損傷を制限するためにヒューズまたは保護スイッチを使用することは一般的である。
【０００４】
例えば、電子コンポーネントへの電力供給はヒューズが備えられる。この目的では、信頼性が高いため電磁ヒューズがしばしば使用される。一方で、電磁ヒューズは、不適切なトリッピングによって引き起こされる過渡現象によって電力消費が増大する場合には最適ではない。
【０００５】
電子回路ブレーカは、電流を遮断するときの過渡現象を防止することが容易であるという利点を有する。通信システムにおける電力供給の保護スイッチングとして電子回路ブレーカを使用する試みは、電子回路ブレーカに十分な信頼性がないため不成功に終わっている。
【０００６】
一例としては、「短絡回路」の欠陥モードについて４４Ａにおける最大許容欠陥率λは、５ｎＦ／ｈで定められ、Ｆ／ｈは、一時間あたりの許容欠陥回数である。これは、一時間あたりエラーが最大５×１０−９回起こりうるか、または、逆に２×１０８時間がエラーとエラーとの間に経過すべきことを意味する。最先端の商用半導体は、この厳しい信頼性要求を満たさない。単一のＭＯＳＦＥＴの欠陥率は、２０ｎＦ／ｈの範囲内である。これは、極めて高い可用性要求を有する適用においてはＭＯＳＦＥＴが許容できないほど高い欠陥率を有することを意味する。
【発明の概要】
【０００７】
［発明の概要］
保護スイッチングとして使用されることができ、信頼度を非常に高くすることができる電子回路ブレーカおよび保護スイッチングを提供する方法を提供することが課題である。
【０００８】
本発明は、電力供給分配システムにおける使用のための電子回路ブレーカに関し、
‐通常モードにおいて電力供給ラインを介して電流を伝導するよう構成された少なくとも１つの保護スイッチと、
‐少なくとも１つの保護スイッチを少なくとも１つの保護スイッチを流れる電流が通常モードに比べて低減される試験モードにするよう制御するよう構成された制御ユニットと、
‐試験モードが適用されると影響を受ける電力供給ラインにおける少なくとも１つの電気的特性を登録する登録手段と、
‐少なくとも１つの電気的特性を評価し、評価に基づき、動作がとられるべきかどうか決定するよう構成された監視ユニットと、
を備える。
【０００９】
本発明はまた、少なくとも１つの保護スイッチを有する電力供給ラインにおいて保護スイッチングを提供する方法に関し、少なくとも１つの保護スイッチは、電力供給ラインに配置され、少なくとも１つの保護スイッチは通常モードにおいて電力供給ラインを介して電流を伝導するよう構成される。本方法は、
‐少なくとも１つの保護スイッチを、少なくとも１つの保護スイッチを流れる電流が通常モードに比べて低減される試験モードにするよう制御するステップと、
‐試験モードが適用されると影響を受ける電力供給ラインにおける少なくとも１つの電気的特性を試験モードにおいて登録するステップと、
‐少なくとも１つの電気的特性を評価し、評価に基づき、動作がとられるべきかどうか決定するステップと、
を含む。
【００１０】
登録手段および監視ユニットによって行われる欠陥監視により、サービス人員は、回路ブレーカが正常に機能していない場合に通知されることができる。それゆえ、欠陥が起きたデバイスは、短時間で取り替えられることができる。代替的には、例えば冗長システムへのスイッチングといった自動的な措置が取られてよい。欠陥が発生してすぐ欠陥が起きたデバイスを取り替えることで、このデバイス自体の信頼性への要求が低減される。それゆえ、本発明は、保護スイッチングとしての電子回路ブレーカの使用を、このようなコンポーネントの高い欠陥率を、欠陥時に回路ブレーカの迅速な取替えを可能にすることによって補償することで可能にする。電子回路ブレーカの使用は、次いで、電子回路基板のより効果的な使用を可能にする。これは、過渡現象が低減または除去された場合に、過渡現象を補償するために基板上において一般的に必要とされる回路が除去されることができるためである。
【００１１】
本発明に従う回路ブレーカおよび方法は、広範な適用において使用されうる。例えば、通信システムにおいては、本発明の原理は、電子コンポーネントへの電力供給配分における分電盤自体に適用されうる。また、個別のプリント基板アセンブリにおけるヒューズとしても適用されうる。
【００１２】
少なくとも１つの保護スイッチは、好ましくはトランジスタである、制御可能な半導体を含む。制御可能な半導体の性質および寸法は、それが使用される適用に応じて決定されてよい。５００〜６００Ｖおよび１００Ａまでの適用については、好適な制御可能な半導体は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）である。高電圧の適用では、他のタイプのコンポーネントがより適している。この場合では、好適な制御可能な半導体は、サイリスタである。
【００１３】
電子回路ブレーカは、好ましくは、試験モードにおける電気的特性の値に関して監視ユニットから情報を受信するよう構成された警告ユニットをさらに含む。このようにして、サービス人員は、効率的に欠陥について通知されることができる。
【００１４】
好ましい実施形態では、監視ユニットは、少なくとも１つの電気的特性を閾値と比較することによって評価するよう構成される。閾値は、欠陥が短時間の監視で検出されることができるように、通常モードにおける値が決して閾値を上回らず、試験モードにおける値が、比較的短時間で閾値を上回るように選択されるべきである。
【００１５】
代替的には、監視ユニットは、少なくとも１つの電気的特性を、通常モードで得られた電気的特性についての第１の値をまず記憶し、その後、試験モードで得られた電気的特性についての第２の値を記憶し、第１および第２の値を比較することで評価するよう構成される。
【００１６】
好ましい実施形態では、登録手段は、少なくとも１つのレジスタおよびレジスタにわたる電圧を測定するための電圧計を含む。代替的には、または電圧計に加えて、登録手段は、電力供給ラインを通る電流を測定するための電流計を含んでもよい。電圧および電流は、多数の周知の方法で容易に測定することができる電気的特性である。
【００１７】
電子回路ブレーカモジュールは、２つ以上の分岐を含むことができ、各分岐は、上述の電子回路ブレーカを備える。この場合、制御手段は、各分岐の電子回路ブレーカを制御するよう構成され、登録手段は、各分岐の電気的特性を測定するよう構成される。電気的特性が電流である場合、各分岐において個別に電流を測定することを含む。電気的特性が電圧である場合、分岐と並列で接続される１つの電圧計を使用して測定されうる。
【００１８】
２つ以上の分岐が使用される場合、制御手段は、好ましくは、電子回路ブレーカを異なる時間に試験モードにするよう構成される。分岐は、１つずつ試験されうるか、またはいくつかの分岐がある場合は、２つ以上のグループで試験されうる。
【００１９】
本発明はまた、多数のプリント基板アセンブリにＤＣ電圧を提供する少なくとも１つの整流器を含み、かつ上述の電子回路ブレーカを備える保護スイッチを含む電力供給を有する電気通信システムに関する。  
【００２０】
本発明はまた、プリント回路基板を備え、プリント回路基板は、その上に電力入力および多数の電気的コンポーネントを有し、かつプリント基板アセンブリへの電力入力における保護スイッチとして機能するよう構成された上述の電子回路ブレーカを備える、プリント基板アセンブリに関する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明の実施形態は、以下に添付の図面を参照してより詳細に記載される。
【図１】図１は、本発明の思想が適用されうる電気通信システムを概略的に示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に従う回路ブレーカの基本的な実装を示す図である。
【図３ａ】図３ａは、本発明の実施形態に従う回路ブレーカの機能を示す図である。
【図３ｂ】図３ｂは、本発明の実施形態に従う回路ブレーカの機能を示す図である。
【図４】図４は、それぞれが個別の電力供給を有する２つの分岐を有するシステムにおける、本発明に従う２つの回路ブレーカの実装を示す図である。
【図５】図５は、図４に示す分岐の１つをより詳細に示す図である。
【図６】図６は、高電流に好適である本発明の代替的な実施形態を示す図である。
【図７】図７は、高電流に好適である本発明のさらに代替的な実施形態を示す図である。
【図８】図８は、本発明の方法に従う第１の実施形態のフロー図である
【図９】図９は、本発明の方法に従う第２の実施形態のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［実施形態の詳細な説明］
図１は、本発明の思想が適用されうる電気通信システムを概略的に示す。システムは、主電力供給５に接続される少なくとも１つのＡＣ／ＤＣ整流器３を有する電力供給１を備える。整流器３は、入力ＡＣ電圧をＤＣ電圧へ変換し、これは典型的には電気通信機能を実行する多数のプリント基板アセンブリ１１を保護するよう構成された多数の保護スイッチまたはヒューズ９へ供給される。プリント基板アセンブリ１１は、典型的には、分電盤（cabinet）（図示せず）におけるシェルフに配置され、分電盤において配置されたバックプレーンに接続される。整流器３と保護スイッチ９との間に、バッテリ１３が接続される。各プリント基板アセンブリ１１は、入力において保護機能１５を有する。本発明に従い、保護スイッチ９および／または保護機能１５は、以下に詳述するとおり、監視ユニットおよび／または制御ユニットを使用してセルフテストを実行するよう構成される。
【００２３】
以下に詳述する本発明の思想は、電力供給をプリント基板アセンブリの分電盤に接続する保護スイッチ９において使用されうる。各基板に配置される保護機能１５にも使用されうる。
【００２４】
本発明の基本的な実施形態が図２に示される。電力供給２１は負荷２３に電圧を供給するよう構成される。保護スイッチ２５は、電力供給と負荷との間に配置される。保護スイッチは、電力供給によって提供された電流を監視するよう構成される。電流が増加して許容レベルを超えることを引き起こすエラーが発生した場合、保護スイッチは、電流を制限するよう構成される。それゆえ、保護スイッチの信頼性のある機能は、エラーが発生した場合、負荷に損傷を与えることを防ぐために必須である。
【００２５】
保護スイッチ２５は、制御可能な半導体として実装される。好ましい実施形態では、保護スイッチは、電界効果トランジスタまたはバイポーラトランジスタなどのトランジスタである。制御ユニット２７は、保護スイッチを制御するよう構成される。通常モードでは、保護スイッチは開いているため、電流が電力供給から負荷へと流れることができる。制御ユニット２７は、保護スイッチ２５を、伝導能力が低減する試験モードにするよう構成される。例えば、保護スイッチが電界効果トランジスタである場合、トランジスタのゲート電圧は、トランジスタの伝導能力が低減されるように制御されうる。
【００２６】
保護スイッチが試験モードにあるとき、負荷にわたる電圧は、低下すべきである。トランジスタの例の場合、トランジスタが短絡した場合、試験モードにされていたとしても伝導を続ける。この場合、電圧低下はない。電圧を測定するために、レジスタ２８およびコンデンサ２９は、互いにおよび負荷２３と並列で接続される。電圧は、レジスタにわたり測定される。トランジスタを通る電流が低減する場合、レジスタ２８にわたる電圧は低下する。それゆえ、レジスタ２８にわたる電圧は、トランジスタ２５の機能の指標となる。監視ユニット３０は、レジスタ２８にわたる電圧を監視し、これを閾値と比較するよう構成される。電圧が特定の閾値レベルまで低下する場合、これは、スイッチが適切に機能していることを示す。電圧が十分に低下しない場合、これは、スイッチが正常に機能していないことを示す。それゆえ、電圧が閾値レベルに到達しない場合、監視ユニット３０は、警告を発し、スイッチが取り替えられるべきであることを示すよう構成される。
【００２７】
コンデンサ２９は、トランジスタ２５に流れる電流が中断した場合に、負荷２３へ電流を供給するよう構成される。いくつかの場合では、この電流供給は不要であり、コンデンサを省くことができる。
【００２８】
図３ａおよび図３ｂは、トランジスタ２５のゲートにおける制御電圧およびレジスタ２８にわたる結果として得られる電圧を概略的に示す。各図において最も高い曲線は、トランジスタに印加されたゲート制御電圧を示し、最も低い曲線は、レジスタ２８にわたる結果として得られる電圧を示す。図示されるとおり、制御電圧は、特定のポイントで低減され、トランジスタ２５の機能を試験するために試験モードに適用される。図３ａにおいて、低減された制御電圧は、レジスタ２８にわたる電圧を低減させる。レジスタにわたる電圧が閾値レベルＴに達すると、監視ユニットは、トランジスタ２５が伝導しておらず、それゆえ、回路ブレーカとして機能していると判断する。図３ｂにおいては、トランジスタが試験モードにあるときでも、レジスタ２８にわたる電圧レベルは一定を保つ。監視ユニットは、それゆえ、トランジスタ２５が正常に機能しておらず取り替えられるべきだと判断すべきである。
【００２９】
電圧を測定することの代替案としては、トランジスタ２５が配置される分岐を流れる電流を測定することができる。試験モードが適用されるとき、電流は、通常モードに比べ低減されているべきである。試験モードが、トランジスタを完全に遮断することを含む場合は、電流は、トランジスタからのリーク電流のみに相当する、ほぼ０Ａであるべきである。
【００３０】
試験モードは、好ましくは、比較的短時間の間適応されるべきである。しかしながら、試験時間は、電気的特性の顕著な変化を検出できるほど長くなくてはならない。これは、試験時間の継続時間が、電気的特性の値が閾値を超えるほど変化するように選択されなくてはならないことを意味する。閾値は、次いで、電気的特性が通常モードにおいて閾値に到達しないが、保護スイッチが正常に機能しない場合には試験モードにおいて比較的短時間の間に閾値に到達するように選択されるべきである。
【００３１】
閾値が使用されない代替的な実施形態では、試験モードにおける値は、通常モードにおいて登録された値と比較される。この場合、試験時間の継続時間は、電気的特性が変化することを可能にできるほど長くなくてはならない。これは、保護スイッチが正常に機能しない場合に、試験モードにおける電気的特性の値が、通常モードでは決して起こりえない値に変化するときがあることを意味する。
【００３２】
図４は、図２において示すような構成が使用されうる２つの電力供給ＡおよびＢを有するシステムを示す。この構成は、電流が比較的低いシステムに好適である。２つの分岐は、接続点４０において相互に接続されている。接続点４０から、電力が、例えば電気通信システムなどの負荷（図示せず）に、ここでは簡易化のためにコンデンサ４２として示されるフィルタユニットを介して提供される。それぞれの分岐には、それぞれ保護スイッチ４３Ａおよび４３Ｂがある。それぞれの保護スイッチと接続点との間には、それぞれＯＲ接続ダイオード４５Ａ、４５Ｂがある。冗長電源を分離するためにＯＲ接続ダイオードを使用することは、当技術分野では周知である。当業者には理解されるとおり、ＯＲ接続ダイオード４５Ａ、４５Ｂの代わりに、分岐ＡおよびＢを互いに分離するためのその他の好適な解決法が使用されてよい。
【００３３】
保護スイッチ４３Ａ、４３Ｂにわたる電圧は、監視ユニット４７によって監視され、情報が、制御ユニット４９に提供される。電圧を測定する構成は、図２に示すものであってよい。負荷にわたる電圧を維持するための図２において使用されるコンデンサ２９は、この場合は、電力供給が冗長であるため必要でない。制御ユニット４９は、図２の制御ユニット２７と同様の機能を果たす。すなわち、保護スイッチを、保護スイッチが通常モードのときより低程度で伝導する試験モードにするよう、それぞれの保護スイッチの機能を制御する。
【００３４】
監視ユニットまたは制御ユニットはまた、それぞれの分岐における電流および／または電圧を測定することによって、試験モードにおける保護スイッチ４３Ａ、４３Ｂの機能を評価するよう機能する。上述のとおり、保護スイッチが試験モードにあるとき、それぞれの分岐における電流は、通常モードに比べて低減されているべきであり、基準電圧（図示せず）と比較した電圧は、低下されているべきである。電流および／または電圧が期待されるとおりに低減しない場合、監視ユニットまたは制御ユニットは警告を発する。
【００３５】
図５は、図４に示す分岐ＡまたはＢの１つの可能な構成をより詳細に示す。
【００３６】
図５において、保護スイッチング機能は、制御ユニット５１によって制御されるトランジスタ５０によって行われる。機械ヒューズなどのヒューズ５２は、冗長ヒューズ機能を提供するために配置される。このヒューズは任意である。先の例と同様に、制御ユニット５１は、トランジスタ５０を、トランジスタが開いている通常モードの殆どの時間に動作するよう制御するよう構成される。制御ユニット５１はまた、トランジスタを、通常モードに比べるとトランジスタの伝導性が低減される試験モードにするよう構成されている。レジスタ５３は、ヒューズ５２とトランジスタ５０との間に接続されている。電圧計５４は、レジスタ５３の両側の電圧を測定するよう構成される。したがって、レジスタ５３および電圧計は、供給ラインにおける電流を測定する電流計を構成する。電圧計５５は、供給ラインにおける電圧を測定するよう構成される。電圧は、接地を基準に、すなわち、第２のレジスタ５６にわたって測定される。電流計５３、５４および電圧計５５のいずれか１つのみが必要である。上述のとおり、トランジスタ５０が試験モードにあるとき、供給ラインにおける電圧および電流は低下すべきである。監視ユニット５７は、電流計５３、５４、および電圧計５５からの入力を受け取り、試験モード中の電流および／または電圧の値を通常モードと比較して評価する。監視ユニット５７は、トランジスタが試験モードにあるとき、制御ユニット５１から情報を受信するよう構成される。ＯＲ接続ダイオード５９は、図４に関連して説明したとおり、もう一方の分岐から分離するために備えられる。
【００３７】
図６は、２つのトランジスタ６１、６２が回路ブレーカにおいて並列で配置される代替的な実施形態を示す。トランジスタは、上述した方法と同様に、トランジスタの１つまたは両方を通常モードまたは試験モードにするよう構成された制御ユニット６４によって制御される。トランジスタ６１、６２と直列で、電流計６６、６７のそれぞれは、トランジスタを通る電流を測定するよう構成される。電流計６６、６７からの出力信号は、監視ユニット６８に供給される。本例では、監視ユニットは、図４に関連して上述した方法と同様に、試験モードにおける電流を基準値と比較して評価すべきである。試験モードは、一度にトランジスタ６１、６２の１つに適用されることが好ましいが、同時にトランジスタ６１、６２の両方に適用されてもよい。監視ユニット６８は、トランジスタの１つまたは両方に試験モードが適用されるときに、制御ユニット６４から情報を受信して、監視ユニット６８が適時に測定を行うことが可能になる。監視ユニット６８は次いで、好ましくは、試験結果を制御ユニット６４に通知する。試験モードがトランジスタ６１、６２の１つまたは両方が正常に機能していないことを示す場合は、監視ユニット６８または制御ユニット６４のいずれかによって警告が発せられる。
【００３８】
図７は、代替的な実施形態を示す。図６と同様に、２つのトランジスタ７１、７２が回路ブレーカにおいて並列で配置される。トランジスタは、上述した方法と同様に、トランジスタの１つまたは両方を通常モードまたは試験モードにするよう構成される制御ユニット７４によって制御される。トランジスタと並列で、電圧計７６は、分岐にわたる電圧、すなわち、トランジスタのドレインとソース、またはコレクタとエミッタとの間の電圧を測定するように構成される。監視ユニット７８は、電圧計７６によって測定された電圧を評価し、トランジスタ７１、７２の１つまたは両方が試験モードにあるときの電圧を、両方のトランジスタが通常モードにあるときの電圧と比較するよう構成される。
【００３９】
図７に示す構成の例では、試験モードにおける電圧は、通常モードにおける実際の電圧と比較されるべきである。それゆえ、好ましくは、監視ユニットは、トランジスタが試験モードにされる直前の電圧の値を電圧計から得る。この値は、監視ユニットにおいて記憶され、トランジスタが試験モードにあるときに電圧計によって得られた電圧の値と比較される。試験モードにあるトランジスタが正常に機能していない場合、トランジスタの分岐における抵抗が試験されているため、電圧計７６によって測定される電圧が上昇することになる。試験モードにおける電圧が、トランジスタの１つの欠陥を示す場合、監視ユニット７８は、警報を発するか、または、制御ユニットに通知する。後者の場合、制御ユニットが警告を発する。
【００４０】
図６および図７に示す構成において、２つより多いトランジスタが同様に配置されてよい。これは、１つの分岐が試験モードにされているときに、その他の分岐への影響を軽減させる。この場合、１つのトランジスタまたはトランジスタのグループは、同時に試験されうる。
【００４１】
図８は、本発明の第１の実施形態に従う方法のフロー図である。
ステップＳ８１において、保護スイッチは、完全に伝導する通常モードで操作される。つまり、制御可能な半導体は、開いているように構成される。
ステップＳ８２において、制御ユニットは、保護スイッチを、保護スイッチの伝導性が遮断または低減される試験モードにするよう制御する。
ステップＳ８３において、電流または電圧などの電気的特性が、保護スイッチの低減された伝導性よって影響を受ける位置において測定され、その値は監視ユニットに供給される。好ましくは、制御ユニットは、保護スイッチが試験モードにされてから測定を開始する。
ステップＳ８４において、監視ユニットは、電気的特性の値を評価する。これは、図３ａおよび図３ｂに関連して説明したとおり、その値を閾値と比較することによって行われうる。
ステップＳ８５において、監視ユニットは、保護スイッチに欠陥があるかどうか判定する。欠陥がある場合、ステップＳ８６において制御ユニットまたは監視ユニットによって警告が発せられる。欠陥が特定されない場合、手順はステップＳ８１に戻る。警告が発せられた場合、動作がとられるべきである。例えば、サービス人員は、できるだけ早く保護スイッチを取り替えるかまたは修理を行うか、または、例えば、冗長システムへスイッチングするなど、自動的な動作がとられるべきである。
【００４２】
図９は、監視ユニットが、通常モードにおいて登録された電流または電圧を記憶し、試験モードにおいて登録された値と比較するよう構成されたサンプルホールドユニットである、本発明の第２の実施形態に従う方法のフロー図である。
ステップＳ９１において、保護スイッチは、完全に伝導する通常モードで操作される。つまり、制御可能な半導体は、開いているように構成される。
ステップＳ９２において、電流または電圧などの電気的特性が、保護スイッチの低減された伝導性によって影響を受ける位置において測定され、その値は、監視ユニットに供給され記憶される。好ましくは、制御ユニットは、保護スイッチを試験モードにする前に測定を開始する。
ステップＳ９３において、制御ユニットは、保護スイッチを、保護スイッチの伝導性が遮断または低減される試験モードにするよう制御する。制御ユニットは、保護スイッチが試験モードにされてから測定を開始する。
ステップＳ９４において、ステップＳ９２において測定された同一の電気的特性が再び測定され、監視ユニットに供給される。
ステップＳ９５において、監視ユニットは、電気的特性の値を通常モードと試験モードで比較する。
ステップＳ９６において、監視ユニットは、保護スイッチに欠陥があるかどうか判定する。通常モードと試験モードとの間の差が、特定の値を上回るとき、欠陥が検出されなかったと判定される。試験モードにおける値が、通常モードにおける値と近すぎる場合、保護スイッチに欠陥があると判定される。
欠陥がある場合は、ステップＳ９７において、制御ユニットまたは監視ユニットによって警告が発せられる。欠陥が特定されない場合、手順はステップＳ９１に戻る。警告が発せられた場合、サービス人員は、できるだけ早く保護スイッチを取り替えるかまたは修理を行うべきである。代替的には、上述のとおり、冗長システムへスイッチングするなど、自動的な動作がとられうる。
【図１】
0005297537.tif 000002
【図２】
0005297537.tif 000003
【図３ａ】
0005297537.tif 000004
【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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