WO2026046897A1 - Verfahren zur ansteuerung eines schutzschalters mit aktiver strombegrenzung und schutzschalter eingerichtet zur abarbeitung eines derartigen verfahrens - Google Patents

Verfahren zur ansteuerung eines schutzschalters mit aktiver strombegrenzung und schutzschalter eingerichtet zur abarbeitung eines derartigen verfahrens

Info

Publication number
WO2026046897A1
WO2026046897A1 PCT/EP2025/074091 EP2025074091W WO2026046897A1 WO 2026046897 A1 WO2026046897 A1 WO 2026046897A1 EP 2025074091 W EP2025074091 W EP 2025074091W WO 2026046897 A1 WO2026046897 A1 WO 2026046897A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sub
value
current
maximum
input voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2025/074091
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Fomenko
Gerhard Wölk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Publication of WO2026046897A1 publication Critical patent/WO2026046897A1/de
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/025—Disconnection after limiting, e.g. when limiting is not sufficient or for facilitating disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/001—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection limiting speed of change of electric quantities, e.g. soft switching on or off
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
    • H02H9/025—Current limitation using field effect transistors

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines Schutzschalters mit aktiver Strombegrenzung. Weiterhin betrifft die Erfindung einen elektronischer Schutzschalter mit aktiver Strombegrenzung mit einer Steuerung eingerichtet zur Abarbeitung eines derartigen Verfahrens.

Description

Verfahren zur Ansteuerung eines Schutzschalters mit aktiver Strombegrenzung und Schutzschalter eingerichtet zur Abarbeitung eines derartigen Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines Schutzschalters mit aktiver Strombegrenzung. Weiterhin betrifft die Erfindung einen elektronischen Schutzschalter mit aktiver Strombegrenzung mit einer Steuerung eingerichtet zur Abarbeitung eines derartigen Verfahrens
Hintergrund
In vielen Bereichen elektrotechnischer Anlagen und Geräte finden sich strombegrenzende bzw. stromabschaltende Elemente.
So werden) beispielsweise für die Versorgung von Kleinschutzspannungsnetzen 12...48 V DC in den industriellen Anwendungen üblicherweise Schaltnetzteile nur bis 1000 W Ausgangsleistung verwendet. Entsprechend der Leistung ist hier auch der verfügbare Ausgangsstrom klein.
Um die Spannungsstabilität in leistungsschwachen Netzteilen zu ermöglichen, müssen die Kurzschlussströme und fehlerbedingten Stromanstiege sehr schnell abgeschaltet werden, oder alternativ auf einen kleinen Wert begrenzt werden, da andernfalls die Spannung an anderen Abnehmern so stark einbrechen kann, dass diese nicht mehr richtig oder überhaupt nicht mehr funktionieren.
Beispielhaft wird von der Anmelderin die Produktfamilie CBM E... als ein aktiv-strombegrenzender Schutzschalter angeboten. Dabei wird der Kurzschlussstrom in der Regel auf einen vorgegebenen festen höheren Strom als den Nennstrom für eine vorab definierte feste Dauer begrenzt, bevor der Schutzschalter komplett abgeschaltet wird. In dem genannten Beispiel wird für die Strombegrenzung ein Halbleiter-Mosfet in den Linearbetrieb versetzt. Nachteilig hierbei ist, dass der Strom immer auf einen kleinen Wert begrenzt wird, optimiert in der Regel auf die leistungsschwachen Netzteile als Worst-Case Anwendung. Das Strombegrenzungsniveau ist dabei immer konstant, auch bei den stärkeren Netzteilen unabhängig davon, ob es sich um einen fehlerbedingten Kurzschlussstrom oder um einen regulären bzw. gewünschten Verbraucheranlaufstrom handelt, z.B. zum Laden von Kapazitäten in einem Abnehmer.
In der Folge ergibt sich dadurch, dass manche Verbraucher entweder nur mit starkem Zeitverzug, z.B. auf Grund langer „Ladezeiten" einer Kapazität oder auch überhaupt nicht gestartet werden können.
Aufgabe
Ausgehend hiervon ist es eine Aufgabe der Erfindung eine Verbesserung bereitzustellen, die es erlaubt einen sicheren Betrieb zu gewährleisten und zudem die Eigenschaften des normalen Betriebes weniger stark einzuschränken.
Kurzdarstellung der Erfindung
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Ansteuerung eines Schutzschalters mit aktiver Strombegrenzung gemäß Anspruch 1 und einem Schutzschalter eingerichtet zur Abarbeitung eines derartigen Verfahrens gemäß Anspruch 6. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
Kurzdarstellung der Figuren
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung und Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnung schränkt die Erfindung in keiner Weise ein.
Es zeigt: Fig. 1 schematisch eine Variante eines Ablaufdiagramms gemäß Ausführungsformen der Erfindung
Ausführliche Darstellung der Erfindung
Nachfolgend wird die Erfindung eingehender unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt werden. Dabei ist anzumerken, dass unterschiedliche Aspekte beschrieben werden, die jeweils einzeln oder in Kombination zum Einsatz kommen können. D.h. jeglicher Aspekt kann mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden, soweit nicht explizit als reine Alternative dargestellt.
Weiterhin wird nachfolgend der Einfachheit halber in aller Regel immer nur auf eine Entität Bezug genommen. Soweit nicht explizit vermerkt, kann die Erfindung aber auch jeweils mehrere der betroffenen Entitäten aufweisen. Insofern ist die Verwendung der Wörter „ein", „eine" und „eines" nur als Hinweis darauf zu verstehen, dass in einer einfachen Ausführungsform zumindest eine Entität verwendet wird.
Angaben mit Zahlenwerten sind in aller Regel nicht als exakte Werte zu verstehen, sondern beinhalten auch eine Toleranz von +/- 1 % bis zu +/- 10 %.
Soweit in dieser Anmeldung Normen, Spezifikationen oder dergleichen benannt werden, werden zumindest immer die am Anmeldetag anwendbaren Normen, Spezifikationen oder dergleichen in Bezug genommen. D.h. wird eine Norm /Spezifikation etc. aktualisiert oder durch einen Nachfolger ersetzt, so ist die Erfindung auch hierauf anwendbar.
In einer Ausführungsform der Erfindung, welche beispielhaft an Hand der Figur 1 beschrieben wird, wird ein Verfahren zur Ansteuerung eines Schutzschalters mit aktiver Strombegrenzung bereitgestellt.
Soweit nicht explizit als in einer bestimmten Reihenfolge abzuarbeitend dargestellt, können die nachfolgend erläuterten Schritte in jeglicher Reihenfolge angeordnet als auch parallel berücksichtigt sein. Nachfolgend wird zunächst ein laufender Betrieb geschildert, wobei die Überlegungen in gleicher Weise auch auf einen Anlaufbetrieb anwendbar sind.
Zunächst wird angenommen, dass in einem Schritt 100 ein Strom I durch den Schutzschalter gemessen wird.
In einem Schritt 200 wird zunächst überprüft, ob der gemessene Strom I den Nennwert lN übersteigt. Übersteigt der gemessene Strom I den Nennwert lN kann in einem weiteren Schritt 300 überprüft werden, ob die Eingangsspannung gegenüber einem vorherigen Messwert eingebrochen ist.
Nunmehr können verschiedene Fälle eintreten. Beispielhaft sind nachfolgend 3 Fälle definiert, wobei die Erfindung nicht auf 3 Fälle festgelegt ist, sondern auch mehr Fälle statisch vorgegeben sein können oder eine dynamische Anpassung auf Grund gemessener Werte ebenso vorgenommen werden kann.
Falls die Eingangsspannung gegenüber einem vorherigen Messwert nicht mehr als ein vorbestimmter erster Grenzwert, z.B. ein Einbruch gegenüber einer zuvor bestimmten Eingangsspannung oder einer Nenneingangsspannung von bis zu 0.5...2.5 % eingebrochen ist, wird der maximale Strom lmax auf einen ersten Maximalwert lmaxi in einem Schritt 400a festgelegt, der größer als der Nennwert lN ist, z.B. 5- facher Nennstrom, und weiterhin ein Überwachungsintervalls ti auf einen ersten Wert tu, beispielsweise 3 ms, festgelegt.
Falls die Eingangsspannung gegenüber einem vorherigen Messwert mehr als ein vorbestimmter erster Grenzwert, z.B. ein Einbruch gegenüber einer zuvor bestimmten Eingangsspannung oder einer Nenneingangsspannung von bis zu 0.5...2.5 %, aber weniger oder gleich als ein zweiter Grenzwert, z.B. ein Einbruch gegenüber einer zuvor bestimmten Eingangsspannung oder einer Nenneingangsspannung von bis zu 10 %, eingebrochen ist, wird der maximale Strom lmax auf einen zweiten Maximalwert Imax2 in einem Schritt 400b festgelegt, der größer als der Nennwert lN, aber kleiner als der erste Maximalwert lmaxi ist, z.B. 3-facher Nennstrom, und weiterhin wird ein Überwachungsintervall ti auf einen zweiten Wert tiz festgelegt, wobei der zweite Wert tiz, größer als der erste Wert tu ist, z.B. 10 ms. Falls die Eingangsspannung gegenüber einem vorherigen Messwert mehr als ein vorbestimmter zweiter Grenzwert, z.B. ein Einbruch gegenüber einer zuvor bestimmten Eingangsspannung oder einer Nenneingangsspannung von 10 % und mehr, eingebrochen ist, wird der maximale Strom lmax auf einen dritten Maximalwert Imax3, in einem Schritt 400c festgelegt, der größer als der Nennwert lN, aber kleiner als der zweite Maximalwert Imax2 ist, z.B. 1.1-facher Nennstrom, und weiterhin wird ein Überwachungsintervall ti auf einen dritten Wert tß festgelegt, wobei der dritte Wert tß größer als der zweite Wert tiz, ist, z.B. 30 ms.
Nachdem nun sowohl ein Maximalstrom als auch ein Überwachungsintervall bestimmt wurde, wird in einem Schritt 500 erneut der Strom I durch den Schutzschalter nach dem festgelegten Überwachungsintervall ti bestimmt.
Falls der gemessene Strom I größer als der Nennwert lN in Schritt 550 ist, erfolgt eine Bestimmung der Eingangsspannung und der Ausgangsspannung in Schritt 700.
Weiterhin kann nun - im Unterschied zum vorherigen Ablauf - zusätzlich die Eingangsspannung berücksichtigt werden. Daher kann in einem Schritt 600 überprüft werden, ob die Eingangsspannung gegenüber einem vorherigen Messwert, z.B. ein Einbruch gegenüber einer zuvor bestimmten Eingangsspannung oder einer Nenneingangsspannung von bis zu 0.5...2.5 %, eingebrochen ist.
Nunmehr kann auch noch in Schritt 700 die Eingangsspannung als auch die Ausgangsspannung bestimmt werden.
Offensichtlich kann die Bestimmung der Eingangsspannung als auch der Ausgangsspannung gleichzeitig als auch nacheinander stattfinden. Ebenso kann vorgesehen sein, dass bei Erreichen bestimmter Grenzen einer der Spannungen das Verfahren bereits abbricht, sodass z.B. bei einer sequentiellen Bearbeitung die jeweils andere Spannung nicht mehr gemessen wird. Falls die Eingangsspannung U gegenüber einem vorherigen Messwert nicht mehr als ein vorbestimmter erster Grenzwert ist, z.B. ein Einbruch gegenüber einer zuvor bestimmten Eingangsspannung oder einer Nenneingangsspannung von bis zu 0.5...2.5 %, eingebrochen ist und die Ausgangsspannung Uout größer als oder gleich einem erster Spannungswert Uouti, z.B. größer-gleich 0.3 Ujn ist, wird der einstellbare maximale Strom lmax in einem Schritt 800a auf einen ersten Maximalwert Imaxi festgelegt, der größer als der Nennwert lN) ist, z.B. 5-facher Nennstrom, und ein Überwachungsintervall ti auf einen ersten Wert tu, z.B. 3 ms festgelegt.
Falls die Eingangsspannung Um gegenüber einem vorherigen Messwert mehr als ein vorbestimmter erster Grenzwert, aber weniger oder gleich als ein vierter Grenzwert, z.B. kleiner-gleich 5 %, eingebrochen ist, oder falls die Ausgangsspannung Uout kleiner als dem ersten Spannungswert aber größer oder gleich einem zweiten Spannungswert ist, wird der maximale Strom lmax in einem Schritt 800b auf einen zweiten Maximalwert Imax2 festgelegt , der größer als der Nennwert lN), aber kleiner als der erste Maximalwert lmaxi ist, z.B. 3-facher Nennstrom, und ein Überwachungsintervall ti auf einen zweiten Wert tiz festgelegt wird, wobei der zweite Wert größer als der erste Wert ist, z.B. 10 ms.
Falls die Eingangsspannung gegenüber einem vorherigen Messwert mehr als ein vorbestimmter fünfter Grenzwert, der größer ist als der vierte Grenzwert, z.B. mehr als 5 % eingebrochen ist, wird der maximale Strom lmax auf einen dritten Maximalwert Imax3 in einem Schritt 800c festgelegt, der größer als der Nennwert lN, aber kleiner als der zweite Maximalwert Imax2 ist, z.B. 1.1-facher Nennstrom, und ein Überwachungsintervall ti auf einen dritten Wert tß festgelegt, wobei der dritte Wert größer als der zweite Wert ist, z.B. 30 ms.
Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die einstellbaren Werte für Strom und Überwachungsintervall in den Schritten 400a...c und 800a...c unterschiedlich ausgestaltet sein können.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der maximale Strom insbesondere in einer Anschaltphase 50 kontinuierlich oder in diskreten Schritten erhöht werden. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann aber auch bei einer Erhöhung des Maximalstromes lmax dieser auch kontinuierlich oder in diskreten Schritten erhöht werden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung nach Ablauf einer maximalen Begrenzungsdauer Tmax oder bei Erreichen einer maximalen Anzahl von Durchläufen der vorherigen Schritte 500 ... 800a...c wird der maximale Strom lmax in einem Schritt 900 auf 0 gesetzt. In einem solchen Fall wird davon ausgegangen, dass ein Laden eines Kondensators nicht vorliegt, sondern ein Kurzschluss.
Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung endet die Strombegrenzung , wenn in Schritt 1000 bestimmt wird, dass die Ausgangsspannung Uout einen vorbestimmten Wert in Bezug auf die Eingangsspannung, z.B. 0.8-fache der Eingangsspannung erreicht hat.
In noch einer Ausführungsform der Erfindung können das Überwachungsintervall und der maximale Strom dynamisch, z.B. auf Basis des gemessenen Spannungseinbruchs in den Schritten 400a 400b, 400c, 800a, 800b, 800c eingestellt werden. Beispielsweise kann der Strom rampenartig (schrittweise oder kontinuierlich) geändert werden. Dabei kann z.B. auch vorgesehen sein, dass bis zu einem bestimmten Spannungseinbruch der maximale Strom bis zum Maximalwert erhöht wird und bei Erreichen oder Überschreiten des bestimmten Spannungseinbruchs der maximale Strom auch wieder abgesenkt wird.
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann die Erfindung auch in einem elektronischen Schutzschalter mit aktiver Strombegrenzung mit einer Steuerung verkörpert sein, wobei sie Steuerung zur Abarbeitung eines der vorher beschriebenen Verfahren eingerichtet ist.
Insbesondere kann der elektronische Schutzschalter eine aktive Komponente aufweisen, die zumindest zeitweise im linearen Betrieb betreibbar ist. Diese aktive Komponente kann beispielsweise ein Leistungstransistor, insbesondere einen MOS-FET-Transistor, sein.
Erfindungsgemäß wird somit ein Verfahren bereitgestellt, das bei einem auftretenden Anlaufstrom ein automatisches Einstellen der Strombegrenzungshöhe, angepasst an die Stärke der vorhandenen Energiequelle, ermöglicht.
Dafür kann die Kombination aus bestimmten Indikatoren als Begrenzungsbestimmungsfaktor verwendet werden. Einbruch der Versorgungsspannung Uin
Höhe der Ausgangsspannung Uout,
Höhe des Stromes I
Der Verfahrensvorgang kann man wie folgt aufteilen:
Überstrom im laufenden Kanalbetrieb (wie zuvor beschrieben)
Zunächst kann ein Bedarf an Strom über dem Nennwert erkannt werden. Damit beginnt die aktive Strombegrenzung.
Beim Überschreiten der Kombinationen aus vordefinierten Nennstromvielfachen (x In), und den Versorgungsspannungseinbrüchen Uin kann der Stromfluss zum gesicherten Kanalausgang beispielhaft wie folgt begrenzt werden:
• bei geringem Spannungseinbruch (z.B. weniger als 2,5 %) — > Begrenzung auf 5 x In
• bei moderatem Spannungseinbruch (z.B. < 10%) — > Begrenzung auf 3 x In
• bei stärkerem Spannungseinbruch (z.B. > 10%) — > Begrenzung auf 1,1 x In
Bei starken Spannungseinbruch kann also sensibler reagiert werden.
Nachdem damit ein geregelter, strombegrenzter Betrieb grundsätzlich möglich ist, muss dieser aber auch überwacht werden, damit der Schutzschalter nicht fehlbelastet wird.
In einer nachfolgenden kontinuierlichen Überwachung kann daher auch die Begrenzung nach Ablauf entsprechender Überwachungsintervalle jeweils neu bewertet werden. Die Begrenzung kann sich an den vorherigen Grenzen orientieren oder aber anders gewählt werden. Abhängig von der Stabilität der Versorgungsspannung Uin und dem zeitlichen Verlauf der Ausgangsspannung Uout kann die Strombegrenzungsphase nach einer jeweils vordefinierten Zeit, beispielsweise
• 3 ms für Begrenzung auf 5 x In
• 10 ms für Begrenzung auf 3x In
• 30 ms für Begrenzung auf 1,1 In auf einen neuen Wert angepasst oder wiederholt werden, oder der Ausgangskanal komplett stromlos geschaltet werden.
Wenn die Bedingungen, wie unten dargestellt, nicht erfüllt sind, oder wenn die Wiederholung der Begrenzungsphasen eine vordefinierte Anzahl / Dauer überschritten hat, kann der Kanal stromlos geschaltet werden:
• bei geringem Spannungseinbruch (z.B. weniger als 2,5 %) und Uout =0,3 x Uin -> Begrenzung auf 5 x In
• bei moderatem Spannungseinbruch (z.B. < 5 %) oder Uout > 0,2 x Uin...< 0,3 x Uin -> Begrenzung auf 3 x In
• bei stärkerem Spannungseinbruch (z.B. < 10%) oder Uout > 0,1 x Uin...< 0,2 x Uin -> Begrenzung auf 1,1 x In
Die Strombegrenzungsroutine kann aber auch enden.
Die Begrenzungsroutine wird beendet, wenn der Kanal komplett abgeschaltet bzw. stromlos geschaltet wurde oder wenn nach Ablauf der maximalen Begrenzungsdauer die Ausgangsspannung Uout nahezu die Höhe der Versorgungsspannung erreicht hat und die Versorgungsspannung ihren vordefinierten Mindestwert nicht unterschreitet, z. B. 0,8 x Un erreicht hat.
Startphase
Ebenso kann aber auch in einer Startphase, d.h. der Schutzschalter geht am Netz in Betrieb, in dem z.B. ein Kanal eingeschaltet wird, ein analoges Verfahren ablaufen, das nachfolgend skizziert wird. Der Stromfluss im gesicherten Kanalausgang kann z.B. kontinuierlich bis zur gewünschten Begrenzungsschwelle (z.B. rampenartig) erhöht werden, wobei die Begrenzungsschwelle abhängig von der Stabilität der Versorgungsspannung Uin, d.h. und dem zeitlichen Verlauf der Ausgangsspannung (Uout), variiert werden kann.
Bei starken Versorgungspannungseinbrüchen und schwachen Ausgangsspannungsanstiegen können kleinere Schwellen gesetzt werden, beispielsweise
• bei geringem Spannungseinbruch (z.B. < 2,5 %) — > Begrenzung auf 5 x In
• bei moderatem Spannungseinbruch (z.B. < 10 %)—> Begrenzung auf 3 x In
• bei stärkerem Spannungseinbruch (z.B > 10%) — > Begrenzung auf 1,1 x In
Offensichtlich können im Anlaufbetrieb auch andere Schwellen gesetzt sein als im laufenden Betrieb.
Anschließend an das Setzen einer Begrenzung kann in analoger Weise eine kontinuierliche Überwachung sich anschließen mit einer wiederholten Auswahl einer Begrenzungsstufe.
Wiederum abhängig von der Stabilität der Versorgungsspannung (Uin) und dem zeitlichen Verlauf der Ausgangsspannung (Uout) kann die Strombegrenzungsphase nach einer jeweils vordefinierten Zeit (z. B. 3 ms für 5 x In, 10 ms für 3x In, 20 ms für 1,1 In) auf einen neuen Wert angepasst oder wiederholt, oder der Ausgangskanal komplett stromlos geschaltet werden.
Wenn die Bedingungen, wie beispielhaft nachfolgend dargestellt, nicht erfüllt sind, oder wenn die Wiederholung der Begrenzungsphasen eine vordefinierte Anzahl / Zeit überschritten hat, kann der Kanal stromlos geschalten werden:
• bei geringem Spannungseinbruch (z.B. weniger als 2,5 %) und Uout =0,3 x Uin -> Begrenzung auf 5 x In
• bei moderatem Spannungseinbruch (z.B. < 5 %) oder Uout > 0,2 x Uin...< 0,3 x Uin -> Begrenzung auf 3 x In • bei stärkerem Spannungseinbruch (z.B. < 10%) oder Uout> 0,l x Uin...< 0,2 x Uin -> Begrenzung auf 1,1 x In
Die Strombegrenzungsroutine kann aber auch enden.
Die Begrenzungsroutine wird beendet, wenn der Kanal komplett abgeschaltet bzw. stromlos geschaltet wurde oder wenn nach Ablauf der maximalen Begrenzungsdauer die Ausgangsspannung Uout nahezu die Höhe der Versorgungsspannung erreicht hat und die Versorgungsspannung ihren vordefinierten Mindestwert nicht unterschreitet, z. B. 0,8 x Un erreicht hat.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Ansteuerung eines Schutzschalters mit aktiver Strombegrenzung aufweisend die Schritte:
• Messung (100) eines Stromes (I) durch den Schutzschalter,
• Wenn der gemessene Strom (I) größer als der Nennwert (lN) (200) ist, überprüfen (300), ob die Eingangsspannung gegenüber einem vorherigen Messwert eingebrochen ist,
• Falls die Eingangsspannung gegenüber einem vorherigen Messwert nicht mehr als ein vorbestimmter erster Grenzwert eingebrochen ist, den maximalen Strom (lmax) auf einen ersten Maximalwert (Imaxi) festlegen (400a), der größer als der Nennwert (lN) ist, und Festlegen( 400a) eines Überwachungsintervalls (ti) auf einen ersten Wert (tu),
• Falls die Eingangsspannung gegenüber einem vorherigen Messwert mehr als ein vorbestimmter erster Grenzwert ist, aber weniger oder gleich als ein zweiter Grenzwert eingebrochen ist, den maximalen Strom (lmax) auf einen zweiten Maximalwert (Lax?) festlegen (400b), der größer als der Nennwert (lN), aber kleiner als der erste Maximalwert (Imaxi) ist, und Festlegen (400b) eines Überwachungsintervalls (ti) auf einen zweiten Wert (tiz), wobei der zweite Wert (tiz), größer als der erste Wert (tu) ist,
• Falls die Eingangsspannung gegenüber einem vorherigen Messwert mehr als ein vorbestimmter zweiter Grenzwert eingebrochen ist, den maximalen Strom (lmax) auf einen dritten Maximalwert (Laxs) festlegen (400c), der größer als der Nennwert (lN), aber kleiner als der zweite Maximalwert (lmax?) ist, und Festlegen (400c) eines Überwachungsintervalls (ti) auf einen dritten Wert (tß), wobei der dritte Wert (tß), größer als der zweite Wert (tß) ist,
• Nach der Festlegung des Maximalstromes messen (500) eines Stromes (I) nach dem festgelegten Überwachungsintervall (ti) .
• falls der gemessene Strom (I) größer als der Nennwert (lN) (550) Bestimmung (700) der Eingangsspannung und der Ausgangsspannung,
• Überprüfen (600), ob die Eingangsspannung gegenüber einem vorherigen Messwert eingebrochen ist,
• Falls die Eingangsspannung gegenüber einem vorherigen Messwert nicht mehr als ein vorbestimmter erster Grenzwert eingebrochen ist und die Ausgangsspannung (Uout) größer als oder gleich einem erster Spannungswert (Uouti) ist, den maximalen Strom (Lax) auf einen ersten Maximalwert (Imaxi) festlegen (800a), der größer als der Nennwert (lN) ist, und Festlegen eines Überwachungsintervalls (ti) auf einen ersten Wert (tu),
• Falls die Eingangsspannung gegenüber einem vorherigen Messwert mehr als ein vorbestimmter erster Grenzwert, aber weniger oder gleich als ein vierter Grenzwert eingebrochen ist, oder falls die Ausgangsspannung kleiner als dem ersten Spannungswert aber größer oder gleich einem zweiten Spannungswert ist, den maximalen Strom (lmax) auf einen zweiten Maximalwert (Lax?) festlegen (800b), der größer als der Nennwert (lN), aber kleiner als der erste Maximalwert (Imaxi) ist, und Festlegen eines Überwachungsintervalls (ti) auf einen zweiten Wert (tiz), wobei der zweite Wert größer als der erste Wert ist,
• Falls die Eingangsspannung gegenüber einem vorherigen Messwert mehr als ein vorbestimmter fünfter Grenzwert, der größer ist als der vierte Grenzwert, eingebrochen ist, den maximalen Strom (lmax) auf einen dritten Maximalwert (Laxs) festlegen (800c), der größer als der Nennwert (lN), aber kleiner als der zweite Maximalwert (lmax?) ist, und Festlegen eines Überwachungsintervalls (tl) auf einen dritten Wert (tl3), wobei der dritte Wert größer als der zweite Wert ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Anschaltphase (50) der Strom kontinuierlich oder in diskreten Schritten der maximale Strom (lmax) erhöht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf einer maximalen Begrenzungsdauer (Tmax) oder bei Erreichen einer maximalen Anzahl von Durchläufen (900) der maximale Strom (lmax) auf 0 gesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strombegrenzung endet (1000), sobald die Ausgangsspannung einen vorbestimmten Wert in Bezug auf die Eingangsspannung erreicht hat.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungsintervall und der maximale Strom dynamisch auf Basis des gemessenen Spannungseinbruchs eingestellt (400a 400b, 400c, 800a, 800b, 800c) werden, z.B. in dem eine schrittweise oder kontinuierliche Veränderung des Stromes bis zum maximalen Wert erhöht wird.
6. Elektronischer Schutzschalter mit aktiver Strombegrenzung mit einer Steuerung eingerichtet zur Abarbeitung eines der Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
7. Elektronische Schutzschalter nach Anspruch 6, aufweisend eine aktive Komponente, die zumindest zeitweise im linearen Betrieb betreibbar ist.
8. Elektronische Schutzschalter nach Anspruch 6, aufweisend ein Leistungstransistor, insbesondere einen MOS-FET -Transistor.
PCT/EP2025/074091 2024-08-28 2025-08-25 Verfahren zur ansteuerung eines schutzschalters mit aktiver strombegrenzung und schutzschalter eingerichtet zur abarbeitung eines derartigen verfahrens Pending WO2026046897A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BEBE2024/5573 2024-08-28
BE20245573A BE1032902B1 (de) 2024-08-28 2024-08-28 Verfahren zur Ansteuerung eines Schutzschalters mit aktiver Strombegrenzung und Schutzschalter eingerichtet zur Abarbeitung eines derartigen Verfahrens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2026046897A1 true WO2026046897A1 (de) 2026-03-05

Family

ID=92926151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2025/074091 Pending WO2026046897A1 (de) 2024-08-28 2025-08-25 Verfahren zur ansteuerung eines schutzschalters mit aktiver strombegrenzung und schutzschalter eingerichtet zur abarbeitung eines derartigen verfahrens

Country Status (2)

Country Link
BE (1) BE1032902B1 (de)
WO (1) WO2026046897A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170170654A1 (en) * 2014-08-28 2017-06-15 Ellenberger & Poensgen Gmbh Electronic circuit breaker
US20180175611A1 (en) * 2016-12-19 2018-06-21 Fanuc Corporation Inrush current prevention circuit, inrush current prevention method, and computer readable medium
US20180226786A1 (en) * 2017-02-09 2018-08-09 Ellenberger & Poensgen Gmbh Method for operating an electronic circuit breaker, and electronic circuit breaker
CN213959743U (zh) * 2020-12-31 2021-08-13 科大国盾量子技术股份有限公司 一种芯片过流保护电路
US11271390B2 (en) * 2016-07-29 2022-03-08 Endress+Hauser Flowtec Ag Intrinsically safe circuit arrangement

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170170654A1 (en) * 2014-08-28 2017-06-15 Ellenberger & Poensgen Gmbh Electronic circuit breaker
US11271390B2 (en) * 2016-07-29 2022-03-08 Endress+Hauser Flowtec Ag Intrinsically safe circuit arrangement
US20180175611A1 (en) * 2016-12-19 2018-06-21 Fanuc Corporation Inrush current prevention circuit, inrush current prevention method, and computer readable medium
US20180226786A1 (en) * 2017-02-09 2018-08-09 Ellenberger & Poensgen Gmbh Method for operating an electronic circuit breaker, and electronic circuit breaker
CN213959743U (zh) * 2020-12-31 2021-08-13 科大国盾量子技术股份有限公司 一种芯片过流保护电路

Also Published As

Publication number Publication date
BE1032902B1 (de) 2026-04-14
BE1032902A1 (de) 2026-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3078105B1 (de) Stromversorgungseinrichtung und verfahren zur begrenzung des ausgangsstroms der stromversorgungseinrichtung
EP3361588B1 (de) Verfahren zum betreiben eines elektronischen schutzschalters und elektronischer schutzschalter
DE102015219545B3 (de) Elektronischer Schutzschalter
DE102009036861A1 (de) Verfahren zur Regelung eines Spannungswandlers, Spannungswandler sowie Betriebsgerät mit einem Spannungswandler
DE102020216405B4 (de) Verfahren zum Ansteuern eines Leistungshalbleiterschalters, Ansteuerschaltung für einen Leistungshalbleiterschalter sowie elektronischer Schutzschalter
EP3186865A1 (de) Elektronischer schutzschalter
EP3176892B1 (de) Vorrichtung zur detektion eines überstroms
EP1994621A2 (de) Elektronische auslöseeinheit für einen motorschutzschalter eines elektromotors
EP3281266A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur energieversorgung einer niederspannungslast
EP2523296A1 (de) Schaltungsanordnung zum Bereitstellen eines Überspannungsschutzes und Verfahren zu deren Betrieb
DE102007007249B4 (de) Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Schaltnetzteils
EP4167457A1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur regelung eines schaltnetzteils
DE102018211646B4 (de) Niederspannungsleistungsschalter und Verfahren
BE1032902B1 (de) Verfahren zur Ansteuerung eines Schutzschalters mit aktiver Strombegrenzung und Schutzschalter eingerichtet zur Abarbeitung eines derartigen Verfahrens
EP3895312B1 (de) Elektronischer schalter mit stromregulierung
EP1236257B1 (de) Überwachungseinheit für stromversorgungen
DE102024124587A1 (de) Verfahren zur Ansteuerung eines Schutzschalters mit aktiver Strombegrenzung und Schutzschalter eingerichtet zur Abarbeitung eines derartigen Verfahrens
DE102013112692A1 (de) Asynchronmotor und Verfahren zum Betreiben eines Asynchronmotors
DE19758233B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kurzschluß- und Überlastausschaltung
LU506850B1 (de) Elektronische Sicherung mit integrierter Leistungsüberwachung und Schutzschaltfunktion, Leistungsüberwachungssystem und Verfahren zum Betreiben der elektronischen Sicherung
EP2458702A1 (de) Eigensicherer Gleichspannungswandler
DE102024109922A1 (de) Elektronische Sicherung mit integrierter Leistungsüberwachung und Schutzschaltfunktion, Leistungsüberwachungssystem und Verfahren zum Betreiben der elektronischen Sicherung
DE202024104544U1 (de) Schutzschaltung für einen Geräte- oder Leistungsschutzschalter
DE102014213068A1 (de) Schaltungsanordnung und Verfahren für ein Schaltnetzteil
DE1588335B2 (de) Einrichtung zur steuerung der ein- und abschaltvorgaenge eines stromversorgungsgeraetes

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 25759687

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1