]图6示出了描述根据本实用新型的一个实施方式的用于根据基于速率的电流调节技术生成切换控制信号的方法的流程图；以及
[0033]图7示出了描述根据本实用新型的一个实施方式的用于根据基于阈值的电流调节技术生成切换控制信号的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0034]参照附图，描述了各种实施方式，其中，相同的参考数字在全文中用于表示相同的部件。在以下描述中，为了解释的目的，提出了多个具体细节，以便彻底理解一个或多个实施方式。显然，没有这些具体细节，也可以实践这些实施方式。
[0035]参照图1，提供了电气开关100的局部不意图。电气开关100包括电磁组件102和稳压电源组件104。稳压电源组件104包括开关装置106、取样装置108以及控制装置110。此外，稳压电源组件104包括续流装置112和全波整流装置114。
[0036]除了电磁组件102和稳压电源组件104以外，电气开关100还包括各种其他元件。然而，为了描述清楚，在相邻的示图中，未示出这些额外的元件。
[0037]电气开关100包括至少一对固定触头以及在打开位置与关闭位置之间可移动的相应的至少一个活动触头。在关闭的位置中，活动触头通过桥接的方式在固定触头之间建立电气流动路径。
[0038]电磁组件102可操作地耦合至活动触头，并且被配置为在其打开位置和关闭位置中的一个中操作电气开关100，并且在其之间实现过渡。尤其地，在将电压提供给在电磁组件102内的电磁线圈C时，电磁组件102生成驱动力，以将活动触头从打开位置移动到关闭位置。电磁组件102在电气开关100的关闭位置期间继续提供驱动力，以保持关闭位置。最后，在电气开关100需要过渡到打开位置时，去除施加给电磁组件102的电压，以便活动触头返回打开位置。如在前述描述中所述，在本领域中众所周知电气开关100的操作。
[0039]如上所述，将稳压电源提供给电磁组件102，以便电磁组件102提供最佳驱动力，这是必不可少的。这通过稳压电源组件104实现，现在详细地进行描述。
[0040]稳压电源组件104包括输入终端T1、T2，在输入终端上施加输入电压Vin。输入终端Tl、T2连接至全波整流装置114。
[0041]稳压电源组件104进一步包括输出终端T3、T4。全波整流装置114的输出通过开关装置106和取样装置108的串联连接而连接至输出终端Τ3、Τ4。此外，续流装置112连接在输出终端Τ3、Τ4上。控制装置110可操作地耦合至输入终端Tl、Τ2、开关装置106、取样装置108以及续流装置112。
[0042]输出终端Τ3、Τ4耦合至电磁组件102的各个输入终端，以给其提供输出电压Vout。
[0043]在本实用新型的各种实施方式中，输入电压Vin是直流电压和交流电压中的一个。
[0044]将输入电压Vin施加给全波整流装置114，以实现单向电压。可以使用在本领域中已知的任何合适的技术，实现全波整流装置114。在本实用新型的一个示例性实施方式中，使用桥式整流器。显然，全波整流装置114有利地能够将交流电压以及直流电压用作输入电压Vin，来操作稳压电源组件104。
[0045]能操作开关装置106用于切换提供给电磁组件102的输出电压Vout，以便在电磁组件102内并且尤其在电磁线圈C内建立激励电流。开关装置106基于从控制装置110中接收的切换控制信号进行操作，稍后在以下描述中进行解释。在本实用新型的一个示例性实施方式中，晶体管Ql用于实现开关装置106。将切换控制信号应用于晶体管Ql的栅极终端中，同时建立从晶体管Ql的源极到漏极的电流路径。
[0046]取样装置108被配置为给在电磁组件102内建立的激励电流连续地取样。在本实用新型的一个示例性实施方式中，取样装置108包括与开关装置106串联的电阻器R。在电阻器R上的电压降由控制装置110取样，并且从中获得激励电流。
[0047]控制装置110具有至少两个输入端口 P1、P2以及至少两个输出端口 S1、S2。控制装置110在输入端口 Pl处给输入电压Vin取样。此外，控制装置110给激励电流连续地取样，以通过输入端口 P2获得其连续的样本。此外，在一个实施方式中，控制装置110储存激励电流的至少一个先前的样本。控制装置110被配置为基于比较激励电流的瞬时样本和激励电流的阈值电流基准和/或至少一个先前的样本，生成切换控制信号。通过输出端口 SI输出切换控制信号。此外，控制装置提供续流控制信号，以在输出端口 S2处控制续流装置112。在本实用新型的一个示例性实施方式中，使用微控制器实现控制装置110。在图2中示出了与本实用新型相关的在微控制器内的各种逻辑模块。
[0048]参照图2，示出了根据本实用新型的一个示例性实施方式的控制装置的示意图。控制装置110包括多路复用器202、模数转换器204、逻辑模块206、计数器208以及比较器210。
[0049]这两个输入端口 P1、P2连接至多路复用器202。如上所述，通过输入端口 Pl给输入电压Vin取样，并且通过输入端口 P2给激励电流取样。多路复用器202从逻辑模块206接收信号选择信号，根据该信号，对输入电压Vin和激励电流中的一个取样并且将其提供给模数转换器204。模数转换器204进而将模拟信号转换成数字信号，并且提供给逻辑模块206。应注意的是，逻辑模块206被配置为通过合适的方式将取样触发器提供给模数转换器 204。
[0050]在相邻的示图中描述的示例性实施方式中，控制装置110为使得切换控制信号为脉宽调制信号。在这个实施方式中，计数器208生成锯齿形载波信号，并且逻辑模块206生成占空比调节信号。将计数器208和逻辑模块206的信号提供给比较器210，该比较器产生脉宽调制信号。该脉宽调制信号通过输出端口 SI输出，并且用作为切换控制信号。
[0051]此外，逻辑模块206通过输出端口 S2直接输出续流的控制信号。
[0052]应注意的是，在本领域中也众所周知用于生成脉宽调制信号的各种技术，并且虽然为了示例性的目的，示出了一种技术，但是可以使用任何合适的技术，并且所有这种技术正好在本实用新型的范围内。
[0053]返回图1，如上所述，续流装置112在输出终端T3、T4之上连接。因此，续流装置112在电磁组件102上有效地耦合，因此，为激励电流提供续流电流流动路径。
[0054]续流装置112包括晶体管Q2、与晶体管Q2串联的二极管D以及连接在晶体管Q2的源极和漏极上的压敏电阻器VAR。晶体管Q2的栅极连接至由控制装置110提供的输出端口 S2，并且从中接收续流的控制信号。
[0055]在打开晶体管Q2时，通过晶体管Q2和二极管D建立低阻抗续流电流流动路径。另一方面，在关闭晶体管Q2时，通过压敏电阻器VAR和二极管D建立高阻抗的续流电流流动路径。因此，基于从控制装置110中接收的续流的控制信号，能够在高阻抗模式和低阻抗模式中的一个中操作续流装置112。
[0056]根据本实用新型的技术，能够根据两种不同的技术，即基于速率的电流调节技术以及基于阈值的电流调节技术操作稳压电源组件104。现在分别参照图3A-3C和图4A-4B详细地描述这两种技术中的每个。
[0057]参照图3A到3C，根据本实用新型的一个实施方式，描绘了显示出逻辑模块206内实现的控制逻辑以及用于基于速率的电流调节技术操作稳压电源组件的两个控制参数的变化的示意图。
[0058]根据基于速率的电流调节技术，通过监控激励电流的变化率，调节在电磁组件102内建立的激励电流。
[0059]在这种技术中，限定两个控制参数，S卩，阈值电流基准以及激励电流的期望变化率。
[0060]在图3B中示出在电气开关100的操作期间的阈值电流基准的一个示例性变化。如图3B中所示，阈值电流基准I (ref)被配置为使阈值电流基准I (ref)保持为第一值I (c)，然后，减小为第二值I (h)。
[0061]在本实用新型的一个示例性实施方式中，阈值电流基准I (ref)的这种变化基于在开始从打开位置过渡到关闭位置之后的经过时间。在一个替换的实施方式中，通过合适的方式跟踪活动触头的空间位置，并且阈值电流基准I (ref)基于活动触头的空间位置而改变。
[0062]实际上，在从打开位置过渡到关闭位置期间，阈值电流基准I (ref)保持为第一值I (C)，并且在过渡到关闭位置之后，减小为第二值I (h)。
[0063]重要的是，应该注意仅仅在活动与固定触头之间的初始啮合(在图3B中描述为Xe)之后经过充足的时间周期之后，阈值电流基准I (ref)减小为第二值I (h)，以促进达到稳定状态，以便尽可能减小触点颤动等的影响。此外，应注意的是，阈值电流基准的第二值1(h)为使得足以保持电气开关100的关闭位置。
[0064]同样，在图3C中显示了在电气开关100的操作期间的激励电流的期望变化率的一个示例性变化。如图3C中所示，激励电流的期望变化率di/dt(所期望的)被配置为在从打开位置过渡到关闭位置期间，实现激励电流的恒定变化率。
[0065]应注意的是，如图3C中所示，激励电流的期望变化率di/dt (所期望的)的变化实际上是示例性的，并且可以限定出任何期望的变化函数。
[0066]在本实用新型的一个实施方式中，激励电流的期望变化率di/dt (所期望的)