CN107431347B - 用于对低压负载的能量供应的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种借助于电子供电装置（1）对低压负载（4）进行能量供应的方法和装置。所述方法的特征在于，所述方法包括如下步骤：a)所述供电装置被调节到以便在需要时能够将输出电流直至预先确定的电流极限值提供给所述低压负载（4）；b)监控由所述电子供电装置（1）提供给所述低压负载（4）的输出电流（IL），以便识别所述输出电流（IL）升高超过阈值（IN），所述阈值低于所述电流极限值；c)如果识别出所述输出电流（IL）升高到被提高的输出电流值，所述被提高的输出电流值高于所述阈值（IN），那么检测所述被提高的输出电流值并且根据被提高的电流值确定输出电流脉冲时长（t脉冲）；d)在所述被确定的输出电流脉冲时长（t脉冲）的持续时间内以所述被提高的电流值的大小来提供所述输出电流（IL）；e)在所述输出电流脉冲时长（t脉冲）期满之后以所述阈值（IN）的大小来提供所述输出电流（IL）。

Description

用于对低压负载的能量供应的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于借助于电子供电装置对低压负载进行能量供应的方法。
此外，本发明还涉及一种电子供电装置，用于通过提供输出直流电压并且提供输出电流直至电流极限值的大小来对低压负载进行能量供应。
本发明尤其涉及一种用于对低压负载进行能量供应的开关电源以及一种为此的方法，所述低压负载通过保护装置来保护。
背景技术
在工业设施中，低压耗电器（诸如控制装置、放大装置以及诸如此类的）都以对于人类来说没有危险的优选地为24V的直流电压来供电。提供这种直流电压的适当的供电装置可以提供20A以及更高的输出电流。在这样高的电流的情况下，保护装置（例如熔断器或者线路保护开关）必须与相应的耗电器串联，以便保护所述耗电器并且尤其是保护馈电线以防热过载和短路电流。为了在电干扰情况（例如短路）出现可以使线路保护开关可靠地以磁方式触发，需要如下触发电流，所述触发电流约为关于供电装置所说明的额定电流的7.5倍。线路保护开关的触发特性从所述线路保护开关的时间-电流触发特性曲线（诸如B特性）得到。被用作供电装置的传统的50Hz变压器可以在常见的尺寸的情况下在短路情况下针对线路保护开关提供这样高的触发电流。由于电损耗高而且重量大，这样的50Hz变压器在工业供电中总是更经常被电子供电装置（诸如以高频率来时控的开关电源）替代。然而，电子供电装置通常在出现电干扰时很快地限制输出电流，也就是说在10到100微秒之间将输出电流限制到额定电流的1.1到1.5倍的值，以便保护耗电器和馈电线以防热过载和短路电流。借此，不总是确保对电磁保护装置的可靠的触发。
在输出侧的被提高的能量需求不仅在有干扰（如所提及的短路）时出现。负载的接通、例如电机的起动也可能导致在供电装置的输出侧上的短时间被提高的能量需求。在这种情况下，通常会谈及具有被提高的能量需求的特殊情况（Sonderbedingung）。如所提及的短路那样的干扰情况是这种特殊情况的极端的表现形式。
在接通大的电容性负载时，输出电压快速地暴跌，而且所述输出电压作为回路电阻和电容的函数而重新升高。在接通电感-电阻性负载（比如电机）时，有高的起动电流流过，所述高的起动电流只受电机绕组的电阻限制。通常，在几秒内重新实现了正常运行。不过，在过渡时间内，负载可以从供电装置吸取输出电流，所述输出电流远在额定电流的1.5倍的值之上，但是在额定电流的对于触发保护装置必要的6到7.5倍的值之下，而且这在可变的、取决于负载的并且不能预先确定的时长内。
从DE 10 2005 031 833 A1公知一种用于借助于电子供电装置（即开关电源）对由保护装置来保护的低压负载进行能量供应的方法，根据所述方法来监控供电装置的输入和/或输出电压，以便检测输入和/或输出电压降低到阈值之下。在检测到输入和/或输出电压降低到阈值之下时，在预先确定的时间内提供如下电流，所述电流的大小被测定为使得可靠地触发保护装置，而且在所述预先确定的时间期满之后将所述电流限制到更低的值。在现有技术中，输入或者输出电压降低到阈值之下被解释为干扰情况或者特殊情况的标志，而且作为对此的响应提供被提高的输出电流，所述输出电流总是高得使得可以可靠地触发保护装置。借此，供电装置的与干扰情况或者特殊情况的特定的类型适配的响应是不可能的。现有技术不对是特殊情况（例如短路）还是电机起动进行区分。
发明内容
因而，本发明所基于的任务是，提供一种用于借助于电子供电装置对低压负载进行能量供应的方法，所述方法作为对在后置的电路中出现特殊情况的响应快速地并且与根据特殊情况的类型得到的要求适配地提供被提高的输出电流。
本发明的另一任务是提供一种用于通过提供输出直流电压和输出电流来对低压负载进行能量供应的电子供电装置，利用所述电子供电装置可以执行按照本发明的方法。
关于所述方法，该任务通过一种根据权利要求1所述的方法来解决。
关于所述电子供电装置，该任务通过一种根据权利要求7所述的电子供电装置来解决。
因此，按照本发明，该方法包括如下步骤：
a) 所述电子供电装置被调节到以便在需要时可以将输出电流直至预先确定的电流极限值提供给低压负载；
b) 监控由所述电子供电装置提供给低压负载的输出电流，以便识别输出电流升高超过阈值，所述阈值低于所述电流极限值；
c) 如果识别出输出电流升高到被提高的输出电流值，所述被提高的输出电流值高于所述阈值，那么检测所述被提高的输出电流值并且根据被提高的输出电流值确定输出电流脉冲时长；
d) 在所确定的输出电流脉冲时长的持续时间内以所述被提高的输出电流值的大小来提供输出电流；
e) 在所述输出电流脉冲时长期满之后以所述阈值的大小提供所述输出电流。
所述预先确定的电流极限值对应于供电装置的极限负荷能力。在开关电源中，所述预先确定的电流极限值例如是6倍额定电流。接着，10A电源例如具有60A的极限负荷能力。
因此，按照本发明，供电装置可以从一开始在需要时提供对应于电流极限值的输出电流。在开头的到1.5倍额定电流的电流限制（如其在现有技术中的开关电源的情况下规定和公知的那样）不存在。优点在于：在出现特殊情况（例如电机起动）时，如果负载需要开关电源的大于1.5倍额定电流（即例如30A）的输出电流，那么直接并且没有延迟地提供所述被提高的电流。
通过按照本发明的特征b)识别出特殊情况，其方式是测量输出电流。阈值例如在输出电流的情况下为额定值的1.5倍，在10A电源的情况下例如为15A。因此，如果所连接的负载“吸取”超过15A的电流，那么也就是说，存在特殊情况，例如电机起动或者在所连接的电路中的短路。依据电流变化过程对特殊情况的识别具有如下优点：也检测如下特殊情况，在所述特殊情况下，输出电压最初没有降低，如例如在电感性或者电阻性负载中（如在电机起动时）是情况如此的那样。此外，通过测量输出电流比利用对输出电压的测量更快地检测到特殊情况，因为电流升高在时间上在输出电压降低之前。
特征c)和d)导致：输出电流以如其正好被特殊情况下的负载需要的大小来提供，而且在与所要求的输出电流的大小适配的脉冲时长内被提供。有利地，这是与负载相关的电流提供。
在此，在一个有利的扩展方案中，所述被提高的输出电流值越低，所述输出电流脉冲时长就越长。
为了避免电源的过载，在与负载相关地确定的脉冲时长期满之后才将输出电流限制到阈值（即例如1.5倍额定电流）上。
在本发明的一个有利的扩展方案中，在所述输出电流脉冲时长期满之后在预先确定的恢复时间的持续时间内以所述阈值的大小来提供所述输出电流，而且在所述恢复时间期满之后，所述电子供电装置重新被调节到以便在需要时可以将输出电流直至所述预先确定的电流极限值提供给所述低压负载。与此相关联的是如下优点：电源的部件可以在恢复时间期间被冷却，而且如果特殊情况在恢复时间结束之后应该仍没有消退，那么在输出电流脉冲时长的持续时间内重新提供被提高的输出电流，而且这样继续，直至所述特殊情况消除。特殊情况的消除例如在电机起动的情况下可在于电机已经达到它的额定转速，或者在短路的情况下可在于保护装置已经做出反应并且相对应的电路已经被切断。
按照本发明的一个有利的实施方式，恢复时间根据被提高的输出电流值来确定。与此相关联的是如下优点：所述恢复时间与在特殊情况期间的负载适配并且该方法借此可以很灵活地对分别实际存在的负载情况做出反应。在例如具有可能的最大输出电流的短路的情况下，恢复时间必须比在具有稍微被提高的例如为2倍额定电流的电流需求的电机起动的情况下更长。这里，恢复时间可以更短，使得特殊情况的时长整体上被缩短。
如果按照本发明的一个有利的实施方式存在用于保护低压负载的保护装置（例如具有电磁短路电流触发器的线路保护开关），那么电流极限值被确定得高，使得保护装置可靠地被触发，而且优选地在小于输出电流脉冲时长的时间内被触发。
在本发明的一个有利的扩展方案中，如果输出电流在输出电流脉冲时长期满之前达到或低于阈值，那么电子供电装置被调节到以便可以提供输出电流直至所述阈值的大小。这意味着：在低于阈值（即例如输出电流的1.5倍额定值）之后，当前的电流脉冲被中断，因为接着所述特殊情况明显结束而且不存在动机来继续提供被提高的电流值直至输出电流脉冲时长结束。通过该措施来防止：在存在多个并联的供电装置的***的情况下可能发生该***的振动。
用于通过提供输出直流电压并且提供输出电流直至电流极限值的大小来对低压负载进行能量供应的电子供电装置的特点在于：设置如下装置，所述装置在对输出电流升高超过预先确定的阈值做出反应的情况下检测被提高的输出电流，根据所述被提高的输出电流确定输出电流脉冲时长，在所述输出电流脉冲时长的持续时间内提供所述被提高的输出电流并且在被确定的输出电流脉冲时长期满之后以所述阈值的大小来提供所述输出电流。
在一个有利的设计方案中，按照本发明的电子供电装置是电子开关电源，而且所述装置具有：直流电压转换器，其具有可调节的能量转换比；以及电流测量装置，用于监控输出电流；以及调节装置，用于根据所检测到的输出电流来调节能量转换比。在此，在一个有利的实施方式中，直流电压转换器是半桥LLC谐振转换器。
在本发明的一个有利的实施方式中，调节装置为了调节能量转换比而影响半桥LLC谐振转换器的工作频率。
附图说明
随后，本发明依据实施例与随附的附图相关联地进一步予以阐述。
其中：
图1示意性地示出了按照本发明的用于对低压负载的能量供应的装置；
图2示意性地示出了按照本发明的对低压负载的能量供应的另一实施方式；
图3示出了按照本发明的用于按照本发明对低压负载的能量供应的方法的流程图；
图4示出了在按照本发明的开关电源的情况下的不同的过载曲线的示意图；
图5示出了在不同的负载情况下按照本发明的方法的不同的输出电流脉冲的示意图；
图6示出了按照本发明的方法的一个实施方式的根据被提高的电流值的输出电流脉冲时长的图示；
图7示出了在不同的负载情况下按照本发明的方法的在输出电压/输出电流-图表中的电流脉冲的图示；
图8示出了按照本发明的方法的一个实施方式的在第一秒内输出电流脉冲时长与恢复时间之比。
具体实施方式
图1示例性地示出了具有电子供电装置1的能量供应***，在所述电子供电装置1的输出端接线柱2、3上接有低压负载4，所述低压负载4象征性地用电阻来表示。保护装置5（在这里本例中为电磁线路保护开关）与低压负载4串联。
电子供电装置1在其输出端接线柱2、3上例如在额定工作状态下提供24V的直流电压UA并且提供输出直流电流IL。尽管在图1中只有低压负载4连接到电子供电装置1上，但是当然可以将更多负载优选地并联地连接到电子供电装置1上。接着，每个负载都可以分配有自己的线路保护开关。
所述电子供电装置1可以是开关电源，所述开关电源在两个输入端接线柱6、7上通过电网电压U电网被供电。供电装置1包含被分配给所述输入端接线柱6、7的整流电路8和功率因子修正滤波电路9（也公知为PFC或者功率因子调节（Power Factor Conditioning）电路）。通过内部HV-DC总线将经整流的输入电压输送给直流电压转换器11（也公知为DC/DC转换器）的输入端接线柱12、13。DC/DC转换器11将例如为300V DC的高输入电压转换成所要求的为24V DC的较低的输出电压，而且DC/DC转换器11提供在输出端接线柱2、3上所要求的输出直流电流IL。
在本例中，将半桥LLC谐振转换器用作DC/DC转换器11。例如从Bob Yang, Fred C.Lee, Alpha J. Zhang, Guisong Huang, LLC resonant Converter for Front End DC/DC Conversion（在因特网中在 http://www.cpes.vt.edU/_media/annual_reports/2002/Report/VolumellPartll/1 DPS/4.pdf.下公开）公知半桥LLC谐振转换器的工作原理、物理特性和运行模式。DC/DC转换器包含转换器调节装置16，借助于所述转换器调节装置16，针对由所述转换器调节装置在其转换器输出端接线柱14、15上提供的最大直流电流IL的调节值被传送给所述转换器11。借此，在一定程度上能调节直流电压转换器在其输入端接线柱12、13与其输出端接线柱14、15之间的能量转换比。
供电装置1包含电流测量装置17，所述电流测量装置17检测由DC/DC转换器提供的输出直流电流IL。电流测量装置17可以是原则上公知的电流传感器，例如是测量电阻（在所述测量电阻上测量电压降，所述电压降与流经测量电阻的电流成比例），或者是以感应方式工作的电流传感器或者霍尔传感器等等。所述值被提供给逻辑控制电路18。逻辑控制电路18根据所检测到的输出电流IL、根据其大小及其随时间的变化过程来确定针对转换器调节装置16的两个调定量。第一调定量导致：由DC/DC转换器提供的电流被限制到阈值IN，所述阈值例如对应于1.5倍额定电流，这里在本例中为1.5 x 10A = 15A。第二调定量20导致：由DC/DC转换器提供的电流被限制到电流极限值（这里在本例中为以六倍额定电流的大小的值，即60A），所述电流极限值对应于器件的最大的热极限负荷能力。
因此，第二调定量导致：连接在供电装置的输出端接线柱2、3上的负载可以根据其大小“吸取”电流直至60A的极限。如果第二调定量被输送给转换器调节装置16，那么当负载4在第一负载状态下例如为1.6欧姆时，在24V的输出电压下，开关电源1会提供15A的输出电流IL。如果负载电阻4降低到例如1.2欧姆，那么所提供的输出电流IL被提高到20A。如果负载电阻4继续降低到例如0.8欧姆，那么所提供的电流升高到30A。在假定负载电阻继续降低到0.4欧姆的情况下，所提供的输出电流甚至可能会升高到60A。这样低的为0.4欧姆或者更低的负载电阻例如可能在负载电路中开始短路时出现。接着，输出电压UA还在其为24V的额定值上，按照本发明的开关电源1却在没有延迟的情况下提供60A的输出电流，所述输出电流可以足够触发保护装置5并且借此切断短路。
然而，逻辑控制电路18被设立为使得：如果被提高的输出电流IL超过阈值IN，那么所述被提高的输出电流IL不能无限长时间地被提供，而是只能在较短的时长（即这里所谓的输出电流脉冲时长t脉冲）内被提供。输出电流脉冲时长在逻辑控制电路18中根据输出电流IL的在数值方面的大小来确定。由负载4所要求的输出电流IL越高，所述输出电流脉冲时长越短。如果达到了所述输出电流脉冲时长，逻辑控制电路18将第一调定量19而不是第二调定量20提供给转换器调节装置16，接着所述第一调定量19导致：DC/DC转换器只以这里在本例中为1.5倍额定电流的阈值的大小提供输出电流。
所述逻辑控制电路可以构造为电子硬件电路。所述逻辑控制电路也可以以软件来实现；接着，所述逻辑控制电路包括具有相对应地被设立的应用程序的微处理器。
现在考虑图2。这里，示意性地示出了被实施为LLC谐振转换器的直流电压转换器11的拓扑结构。LLC谐振转换器的拓扑结构有三级：方波发生器21、谐振网络24和整流网络25。
方波发生器21产生矩形电压，其方式是控制电路26以50%的占空比交替地操控两个这里被实现为MOSFET的开关22和23。方波发生器21可以被构造为半桥（如这里所示出的那样）或者被构造为全桥。
谐振网络24以电容27、串联寄生电感28以及高频变压器30的磁化电感29来构造。谐振网络的Q因子受所述三个部件和外部负载4影响。外部负载的电阻成分越小，并且因此在恒定的输出电压的情况下由负载所要求的输出电流越高，Q因子就越高。在内部负载电路中有短路时，电阻很小，相对应地，所要求的输出电流和谐振电路24的Q因子都高。同样，在电机重载起动时，所要求的输出电流和Q因子高。在这里所描述的应用中，LLC谐振电路24在零电压开关（Zero Voltage Switching）ZVS的范围内运行，也就是说，在电压过零时转接MOSFET。转换器调节装置引起：避免了在零电流开关（Zero Current Switching）ZCS的范围内（即在电流过零时切换）的原则上同样可能的运行。LLC谐振电路具有两个谐振频率、即第一和第二谐振频率。第二谐振频率小于第一谐振频率。控制方波发生器，使得工作频率保持在第一谐振频率附近。这里，LLC谐振电路的放大与外部负载几乎无关，即LLC拓扑结构的一个优点。通过使工作频率改变得远离第一谐振频率，可以影响LLC谐振电路的放大并且借此可以影响所传输的能量或能在输出端上提供的输出电流。因而，转换器调节装置16借助于调定量19和20影响LLC谐振电路的由方波发生器21的控制电路26预先给定的工作频率。借此，LLC谐振电路的工作频率在所给出的输出直流电压UA的情况下确定了输出电流的最大的大小。简单来说，通过调节LLC谐振转换器的振荡回路频率来调节能量转换比并且借此调节由DC/DC转换器在其输出端接线柱上能调用的最大直流电流IL。
整流网络25对存在于HF变压器的输出端上的交变电压重新进行整流。这里，所述整流网络被实施为带有整流电容器31的全桥整流器32。
现在考虑图3。这里，阐述了按照本发明的用于借助于电子供电装置1对低压负载4进行能量供应的方法，如所述方法可以利用按照图1和2的电子供电装置1来执行的那样。在根据图3描述按照本发明的方法时，也参考这些方法步骤在逻辑控制电路18中的示范性的实施。为此，在图2中在逻辑控制电路18之内仅仅示例性地并且示意性地示出了功能模块（一部分是计数器、一部分是逻辑门电路、一部分是更复杂的控制电路环节）的可能的布置和逻辑关联。在电子电路中或者借助于针对微处理器的应用软件对按照本发明的方法的实际的实现方案也可以包括并且包含与之有区别的、不同地构造和/或不同地组合的功能模块或者程序模块。
在第一步骤40，供电装置1被调节到以便在需要时可以将输出电流直至预先确定的电流极限值提供给低压负载4。在上面所描述的例子中，电流极限值是六倍的额定电流，在10A电源的情况下是60A。输出电压Ua为24V，并且负载4根据所述负载4的大小来吸取必要的电流，所述必要的电流可以低于额定电流，但是也可以更高。电源提供如下电流，所述电流只受自己的极限负荷能力限制。所造成的短时间的电流极限值对应于六倍的额定电流。在此，所造成的短时间的电流极限值可以高得使得保护装置5（这里在本例中是电磁短路电流触发器）可靠地被触发。
由电子供电装置提供给低压负载4的输出电流IL被监控，以便识别输出电流IL升高超过阈值IN，所述阈值IN低于所述电流极限值。电源可以根据周围环境温度和安装位置持续地提供1.5倍额定电流，用来支持持续得更长的过载阶段。因而，阈值IN被调节到1.5倍额定电流。输出电流IL用电流测量装置17来检测，在第一比较步骤41中将测量值与阈值IN进行比较。如果输出电流IL小于阈值IN，那么继续进行测量和比较，而且电子供电装置保持被调节到以便在需要时可以将输出电流直至预先确定的电流极限值一直提供给低压负载4，直至输出电流IL等于或大于阈值IN。
为此，在图2中示意性地并且仅仅示例性地示出了在逻辑控制电路18之内的可能的功能块。第一比较电路33在其第一输入端上从电流测量装置17得到输出电流IL的测量值，在其第二输入端上得到由控制电路34提供的阈值IN。如果输出电流IL小于阈值IN，那么或环节35在其输入端之一上得到逻辑1，这导致或环节35的输出端作为对转换器调节装置16的第二调定量20用信号表示：直流电压转换器11允许在需要时提供最大输出电流Imax。
而如果输出电流IL等于或大于阈值IN，那么启动第一定时器36。第一定时器36从控制电路34以经传送的方式得到针对输出电流脉冲时长t脉冲的参考值。控制电路34具有根据被提高的输出电流IL来确定的输出电流脉冲时长t脉冲，这在根据图3的方法简图中是确定步骤42。在图4中示例性地示出了输出电流脉冲时长t脉冲与被提高的输出电流的被寄存在控制电路34中的相关性。如只要没有达到输出电流脉冲时长t脉冲，第一定时器36就将逻辑1给到或环节35的输入端上，而且或环节35的输出端作为对转换器调节装置16的第二调定量20用信号表示：直流电压转换器11允许在需要时提供最大输出电流Imax。输出电流IL在所确定的输出电流脉冲时长的持续时间内以被提高的电流值的大小来提供。
在第二比较步骤43中确定何时达到输出电流脉冲时长t脉冲。如果所述输出电流脉冲时长t脉冲出现，那么发生两种情况。异或环节37的输出端作为对转换器调节装置16的第一调定量19用信号表示：直流电压转换器11只还允许在需要时提供最大输出电流直至阈值IN的大小。这在根据图3的方法流程中是提供步骤44。并且启动第二定时器38。第二定时器38从控制电路34以经传送的方式得到针对恢复时间t恢复的参考值。恢复时间t恢复在控制电路34中根据被提高的输出电流IL来确定。输出电流越高，恢复时间t恢复也越大，而且输出电流脉冲时长t脉冲确实也越短。在图8中，所述关联作为输出电流脉冲时长t脉冲与恢复时间t恢复在第一秒之内的比例的图示来示出。
在第三比较步骤45中确定恢复时间t恢复何时期满。如果出现这一点，那么或环节35在其输入端之一上重新得到逻辑1，这导致或环节35的输出端重新作为对转换器调节装置16的第二调定量20用信号表示：直流电压转换器11允许在需要时提供最大输出电流Imax。现在，可以跟随有其它循环，所述方法可以在第一步骤40处重新开始。
逻辑控制电路18的所有被描述的功能块或者可以以硬件方式实施为电子电路或者可以以软件方式实施为针对微处理器的应用程序的程序模块。
现在，应该共同考虑图4、6和8。图4作为示意图示出了在按照本发明的10A开关电源的情况下的不同的过载曲线。图6示出了根据作为额定电流的多倍的被提高的输出电流IL的以ms为单位的输出电流脉冲时长t脉冲。图8示出了输出电流脉冲时长与恢复时间在第一秒之内的比例。按照本发明的方法尝试在第一秒之内执行尽可能多的电流脉冲，以便例如以最优的方式来支持电机的起动过程。
在图4中的曲线50示出了负载4的值为1.6欧姆的情况。在24V输出电压的情况下，所造成的为15A的电流可以持续地流过。这对应于额定电流的1.5倍；在图6中看出：这里输出电流脉冲时长不受限制；在图8中看出：这里占空比是100%，即不需要恢复时间。
在图4中的曲线51示出了负载4的值为1.2欧姆的情况。在24V输出电压的情况下，得到所造成的为20A的电流，所述为20A的电流对应于额定电流的2倍。在图6中看出：现在输出电流脉冲时长为100ms，为此从图8得到占空比为50%、即恢复时间为100ms。
在图4中的曲线52示出了负载4的值为0.8欧姆的情况。在24V输出电压的情况下，得到所造成的为40A的电流，所述为40A的电流对应于额定电流的4倍。在图6中看出：现在输出电流脉冲时长为60ms，为此从图8得到占空比为30%、即恢复时间为140ms。
图4中的曲线53示出了负载4的值为0.4欧姆的情况，这可以对应于在所连接的负载电路中开始的短路。在24V输出电压的情况下，得到所造成的为60A的电流，所述为60A的电流对应于额定电流的6倍。在图6中看出：现在输出电流脉冲时长为15ms，为此从图8得到占空比为7.5%、即恢复时间为185ms。
图5示出了在根据负载情况应用按照本发明的方法时的可能的输出电流脉冲形式。曲线54示出了如下情况：在外部负载电路中有短路，但是所述短路不能被切断，比如因为保护电路不曾做出反应，出于所述原因而也总是在外部电路中有短路。如上所示，在6倍额定电流的情况下所确定的为15ms的输出电流脉冲时长之后，输出电流在另外185ms内被限制到1.5倍额定电流，接着可以跟随有为6倍额定电流的另一输出电流脉冲。不过，在图5中没有示出其它脉冲。
图5中的曲线55示出了如下情况：在后面的电路中的短路已经在3ms之内由保护装置5切断。因为还连接有其它电路，所述电路吸取微小的输出电流，所以这里在本例中，在切断短路之后的输出电流返回到低的约为9A的值。
图5中的曲线56示出了很快地被接通的重载的情况，对应于图4中的曲线52。这里，输出电流取决于负载地被提高到60A，如上面所描述的那样。这里，在取决于负载地被允许的为60ms的脉冲时长期满之后，返回到1.5倍额定电流，即15A。这里，在为140ms的恢复时间期满之后也可以跟随有40A的其它脉冲和60ms时长，必要时可以一直跟随有40A的其它脉冲和60ms时长，直至重载情况不再出现。
图5中的曲线57示出了缓慢地被接通的重载的情况。这里，在应用按照本发明的方法的情况下，在将输出电流限制到为15A的阈值（对应于1.5倍额定值）之前，输出电流缓慢地斜坡形地被提高地来使用，直至所述输出电流已经达到对应于所接通的最大负载的最大值（这里在本例中为50A）。
因此，按照本发明的方法的特点在于，在识别出被提高的输出电流之后，根据实际流过的电流来确定输出电流脉冲的最大时长。所述确定或者可以以硬件方式来实现或者可以以固件方式来实现。
在所述脉冲时长期满之后，输出电流被限制到持续地被支持的输出电流上，用来使部件恢复。
之后可以跟随有其它循环。
在此，在同时保护内部部件的情况下，所述循环取决于负载地保持得尽可能短，以便确保最优的起动阶段、例如在进行起动的电机作为负载的情况下的最优的起动阶段。
通过具有间歇阶段的短的电流脉冲，保护元件也可以在此期间冷却，以便避免不经意的热触发。
电源1的输出端电容器31可以支持开始的电流峰值并且借此保护内部部件。
有利的是，所述被提高的输出电流在时间上在识别出特殊情况（例如短路）之前就由电源1来提供，而不是作为对所识别出的特殊情况的响应才被提供。
电流脉冲的时长不是确定的，而是直接取决于所传输的功率以及借此取决于负载地来适配。
为了提供被提高的电流，不需要对电压阈进行区分，由此输出电压可以视应用情况而定留在额定范围内。这样，图4和5示出了在具有尽可能电阻性的特性的负载情况下的响应，在此，输出电压首先留在所述输出电压的为24V的额定值上。图7示出了在具有如下负载的不同的负载情况下的输出电压/输出电流图表中的电流脉冲，所述负载也具有高的电容成分。在大的电容性负载的情况下，输出电压暴跌。即使在这些负载情况下，按照本发明的方法也产生一系列具有被提高的输出电流值的输出电流脉冲，其中所述输出电流脉冲的大小取决于负载并且随着负载升高而升高。这样，在图7中在区域60内看到在较低的过载时的输出电流脉冲响应，在区域61内看到在过载被提高时的输出电流脉冲响应，在区域62内看到在过载进一步被提高时的输出电流脉冲响应，而在区域63内看到在负载很高（例如短路）时的输出电流脉冲响应。这里，随着负载升高，输出电压总是继续暴跌。这里，也仍然在输出电压继续降低之前已经触发第一输出电流脉冲。
在低于电流阈之后，当前的脉冲被中断，以便不发生并联的供电装置的***的振动。
附图标记列表
1 电子供电装置
2 输出端接线柱
3 输出端接线柱
4 低压负载
5 保护装置
6 输入端接线柱
7 输入端接线柱
8 整流电路
9 功率因子修正滤波器PFC
10 HV-DC总线
11 直流电压转换器，DC/DC转换器
12 DC/DC转换器的输入端接线柱
13 DC/DC转换器的输入端接线柱
14 DC/DC转换器的输出端接线柱
15 DC/DC转换器的输出端接线柱
16 转换器调节装置
17 电流测量装置
18 逻辑控制电路
19 第一调定量
20 第二调定量
21 方波发生器
22 开关Q1
23 开关Q2
24 谐振网络
25 整流网络
26 控制电路
27 电容C
28 寄生电感
29 磁化电感
30 HF变压器
31 整流电容器
32 全桥整流器
33 第一比较电路
34 控制电路
35 或环节
36 第一定时器
37 异或环节
38 第二定时器
40 第一步骤
41 第一比较步骤
42 确定步骤
43 第二方法步骤
44 提供步骤
45 第三比较步骤
50 在24V和1.6欧姆的情况下的负载曲线
51 在24V和1.2欧姆的情况下的负载曲线
52 在24V和0.8欧姆的情况下的负载曲线
53 在24V和0.4欧姆的情况下的负载曲线
54 在短路时的电流脉冲，未被消除
55 在短路时的电流脉冲，被消除
56 在高负载时的电流脉冲，快速接通
57 在高负载时的电流脉冲，缓慢升高
60 在较低的过载时的输出电流脉冲响应
61 在较高的过载时的输出电流脉冲响应
62 在还更高的过载时的输出电流脉冲响应
63 在很高的过载时的输出电流脉冲响应。

Claims (10)

1.一种借助于电子供电装置（1）对低压负载（4）进行能量供应的方法，
其特征在于，所述方法包括如下步骤：
a) 所述电子供电装置被调节到以便在需要时能够将输出电流直至预先确定的电流极限值提供给所述低压负载（4）；
b) 监控由所述电子供电装置（1）提供给所述低压负载（4）的输出电流（IL），以便识别所述输出电流（IL）升高超过阈值（IN），所述阈值低于所述电流极限值；
c) 如果识别出所述输出电流（IL）升高到被提高的输出电流值，所述被提高的输出电流值高于所述阈值（IN），那么检测所述被提高的输出电流值并且根据被提高的输出电流值确定输出电流脉冲时长（t脉冲）；
d) 在被确定的输出电流脉冲时长（t脉冲）的持续时间内以所述被提高的输出电流值的大小来提供所述输出电流（IL）；
e) 在所述输出电流脉冲时长（t脉冲）期满之后以所述阈值（IN）的大小来提供所述输出电流（IL）。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述输出电流脉冲时长（t脉冲）期满之后在预先确定的恢复时间（t恢复）的持续时间内以所述阈值（IN）的大小来提供所述输出电流（IL），而且在所述恢复时间（t恢复）期满之后，所述电子供电装置重新被调节到以便在需要时能够将输出电流（IL）直至所述预先确定的电流极限值提供给所述低压负载。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述恢复时间（t恢复）根据所述被提高的输出电流值来确定。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，存在用于保护所述低压负载（4）的保护装置（5），而且所述电流极限值被确定得高，使得所述保护装置（5）可靠地被触发。
5.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述被提高的输出电流值越低，所述输出电流脉冲时长（t脉冲）就越长。
6.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，如果所述输出电流（IL）在所述输出电流脉冲时长（t脉冲）期满之前达到或者低于所述阈值（IN），那么所述电子供电装置被调节到以便能够提供输出电流（IL）直至所述阈值（IN）的大小。
7.一种电子供电装置（1），用于通过提供输出直流电压（Ua）并且提供输出电流（IL）直至电流极限值的大小来对低压负载（4）进行能量供应，其特征在于，设置如下装置，所述装置在对所述输出电流（IL）升高超过预先确定的阈值（IN）做出反应的情况下检测被提高的输出电流，根据所述被提高的输出电流确定输出电流脉冲时长（t脉冲），在所述输出电流脉冲时长（t脉冲）的持续时间内提供所述被提高的输出电流并且在被确定的输出电流脉冲时长（t脉冲）期满之后以所述阈值（IN）的大小来提供所述输出电流（IL）。
8.根据权利要求7所述的电子供电装置（1），其特征在于，所述电子供电装置（1）是电子开关电源，而且所述装置具有：直流电压转换器（11），其具有可调节的能量转换比；以及电流测量装置（17），用于监控所述输出电流；以及调节装置（16），用于根据所检测到的输出电流（IL）来调节所述能量转换比。
9.根据权利要求8所述的电子供电装置（1），其特征在于，所述直流电压转换器（11）是半桥LLC谐振转换器。
10.根据权利要求9所述的电子供电装置（1），其特征在于，所述调节装置（16）为了调节所述能量转换比而影响所述半桥LLC谐振转换器的工作频率。
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