本發(fā)明涉及電子領(lǐng)域，并且更具體地涉及對(duì)集成到電氣設(shè)施中的電氣設(shè)備進(jìn)行控制的領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

受控于所謂“常開(kāi)(normally open)”開(kāi)關(guān)的電氣設(shè)備是公知的。在該情況下，常開(kāi)開(kāi)關(guān)被連接在該電氣設(shè)備的電壓源與該電氣設(shè)備之間。因此，通過(guò)控制該常開(kāi)開(kāi)關(guān)，可以控制對(duì)該電氣設(shè)備供電。

為了改善對(duì)電氣設(shè)備的控制，該電氣設(shè)備可受控于所謂“常閉(normally closed)”開(kāi)關(guān)。在該情況下，常閉開(kāi)關(guān)被連接在該電氣設(shè)備的電壓源與該電氣設(shè)備之間。因此，在不工作的狀態(tài)下，當(dāng)缺少斷開(kāi)電氣設(shè)備供電的命令時(shí)，常閉開(kāi)關(guān)控制對(duì)該電氣設(shè)備供電。

然而，這些解決方案就安全等級(jí)而言無(wú)法滿足要求，因而當(dāng)前的實(shí)現(xiàn)方式無(wú)法令人滿意。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于在自然情況下，即在缺少控制的情況下通過(guò)“常閉”開(kāi)關(guān)改善對(duì)電氣設(shè)備的控制。

為此，本發(fā)明提出了一種對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行控制的電路，所述控制電路接收離散電控制信號(hào)作為輸入，所述控制電路包括：電壓源，配置為根據(jù)負(fù)電壓或正電壓對(duì)電路供電；常閉開(kāi)關(guān)，在不存在離散電控制信號(hào)(CMD)時(shí)閉合，并配置為根據(jù)電控制信號(hào)使所述電氣設(shè)備與所述電壓源隔離，所述開(kāi)關(guān)被連接在所述電壓源與所述電氣設(shè)備之間，所述開(kāi)關(guān)對(duì)單一電壓方向的離散電控制信號(hào)敏感。

本發(fā)明通過(guò)單獨(dú)采用的下述特征或這些特征的技術(shù)上可行的組合而被有利地完成：

-所述常閉開(kāi)關(guān)包括NPN型的第一晶體管和NPN型的第二晶體管，所述第一晶體管受控于所述離散電控制信號(hào)，所述第一晶體管的集電極被連接到所述第二晶體管的基極，所述第一晶體管的發(fā)射極被連接到所述第二晶體管的發(fā)射極，這些發(fā)射極被連接到所述設(shè)備；

-所述常閉開(kāi)關(guān)包括連接到所述第一晶體管的基極處的第一電阻器，所述第一電阻器可以將電控制信號(hào)施加至所述第一晶體管的基極；

-所述常閉開(kāi)關(guān)包括第二電阻器，所述第二電阻器被連接在所述第二晶體管的基極與所述第二晶體管的集電極之間；

-所述第二晶體管為達(dá)林頓晶體管；

-所述電路包括用于對(duì)所述電壓源提供的電壓的方向進(jìn)行控制的裝置，所述裝置優(yōu)選地以并聯(lián)方式安裝在所述電壓源上，該極化器被配置為使所述電壓源提供的電壓極化。

本發(fā)明還涉及一種用于關(guān)閉飛行器的燃料回路的電氣裝置，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明所述的供電電路對(duì)所述電氣裝置進(jìn)行供電。

本發(fā)明具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

該裝置并不笨重且在安全等級(jí)方面是可靠的。該裝置可抵抗環(huán)境約束，尤其是熱約束，并且其響應(yīng)時(shí)間短。最后，該裝置的實(shí)施并不復(fù)雜。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的其它特征、目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)下文中的說(shuō)明揭示，所述說(shuō)明是純說(shuō)明性和非限制性的并且必須參照附圖閱讀，附圖中：

-圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用于電氣安全設(shè)備的控制電路；

-圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的用于電氣設(shè)備的控制電路的示例性實(shí)施例。

在整個(gè)附圖中，類似的元件具有相同的附圖標(biāo)記。

具體實(shí)施方式

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用于電氣設(shè)備2的控制電路1。

該控制電路接收離散電控制信號(hào)CMD作為輸入。應(yīng)當(dāng)理解的是，該離散電控制信號(hào)CMD是邏輯‘1’信號(hào)或邏輯‘0’信號(hào)。應(yīng)當(dāng)理解的是，離散電控制信號(hào)CMD＝‘0’等同于不存在命令。

在本文中，電氣設(shè)備2指的是包括兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的雙穩(wěn)態(tài)伺服電機(jī)。實(shí)際上，應(yīng)當(dāng)理解的是，一旦改變對(duì)電氣設(shè)備2的控制，電氣設(shè)備2就改變狀態(tài)。還應(yīng)當(dāng)理解的是，該電氣設(shè)備在不再加電時(shí)仍維持其所在的位置。

圖1中的控制電路包括電壓源11，該電壓源被配置為沿正向或負(fù)向提供具有絕對(duì)值為|V|的幅度的電壓。因此，電壓源11提供值等于±V的電源電壓。

該電壓源11對(duì)電氣設(shè)備2進(jìn)行控制。實(shí)際上，根據(jù)電壓的方向的不同，流經(jīng)該電氣設(shè)備的電流為正或?yàn)樨?fù)。

該控制電路還包括用于對(duì)該電壓源傳遞的電壓的方向進(jìn)行控制的裝置13，該裝置13使得能夠?qū)υ从陔妷涸?1的電壓±V的方向進(jìn)行控制。用于對(duì)該電壓源傳遞的電壓的方向進(jìn)行控制的裝置13優(yōu)選地以并聯(lián)方式安裝在該電壓源上。

該控制電路還包括常閉開(kāi)關(guān)12，該常閉開(kāi)關(guān)被配置為使電氣設(shè)備2與該電壓源隔離。常閉開(kāi)關(guān)12被連接在電壓源11與電氣設(shè)備2之間。

應(yīng)當(dāng)理解的是，常閉開(kāi)關(guān)12具有允許電流流過(guò)的“閉合”狀態(tài)以及禁止電流流過(guò)的“斷開(kāi)”狀態(tài)。此外，該常閉開(kāi)關(guān)使得在不存在離散電控制信號(hào)時(shí)處于閉合狀態(tài)。因此，該閉合狀態(tài)為該常閉開(kāi)關(guān)的“自然”狀態(tài)。

在特定條件下，控制電路1可以使電氣設(shè)備2與電壓源隔離，因而可以使電氣設(shè)備2處于在先狀態(tài)，即該電氣設(shè)備被供電時(shí)所處的狀態(tài)。

特別地，開(kāi)關(guān)12對(duì)用于單方向電壓的離散電控制信號(hào)CMD敏感。

因此，常閉開(kāi)關(guān)12處于“閉合”狀態(tài)，而與用于單方向電壓的離散電控制信號(hào)CMD(CMD＝‘0’或CMD＝‘1’)無(wú)關(guān)。

在此應(yīng)當(dāng)理解的是，開(kāi)關(guān)12對(duì)用于值等于+V的正電源電壓的電控制信號(hào)CMD敏感。這使得可以在對(duì)電子設(shè)備的控制上具有強(qiáng)完整性。

考慮到該操作，常閉開(kāi)關(guān)12為：

-當(dāng)電源電壓為負(fù)，等于-V時(shí)，常閉開(kāi)關(guān)“閉合”，而與離散電控制信號(hào)CMD的值無(wú)關(guān)(‘0’或‘1’)；

-當(dāng)電源電壓為正，等于+V時(shí)，常閉開(kāi)關(guān)“斷開(kāi)”，且離散電控制信號(hào)CMD處于狀態(tài)‘1’；

-當(dāng)電源電壓為正，等于+V時(shí)，常閉開(kāi)關(guān)“閉合”，且離散電控制信號(hào)CMD處于狀態(tài)‘0’。

因此，可以操作常閉開(kāi)關(guān)12，該操作在電源電壓等于-V(負(fù)偏壓)時(shí)被禁止。

以下對(duì)這樣的控制電路的可行應(yīng)用進(jìn)行描述。

應(yīng)當(dāng)理解的是，電氣設(shè)備2為伺服電機(jī)，該伺服電機(jī)依賴于自身的位置根據(jù)飛行器的狀態(tài)打開(kāi)或關(guān)閉該飛行器的引擎的燃料回路。

伺服電機(jī)類的電氣設(shè)備2例如為雙穩(wěn)態(tài)電切斷閥(ESV)，其可以控制向飛行器的引擎中添加燃料的開(kāi)始和結(jié)束。

特別地，為了控制開(kāi)始，需要第一方向上的電壓，為了控制結(jié)束，需要與第一方向相反的第二方向上的電壓。

飛行器的狀態(tài)例如為：

-啟動(dòng)引擎：ESV打開(kāi)，燃料被輸送至燃料回路，

-引擎已啟動(dòng)：ESV打開(kāi)，燃料被輸送至燃料回路，

-引擎處于減速或正常模式：ESV打開(kāi)，燃料被輸送至燃料回路，

-默認(rèn)(default)：ESV閉合，沒(méi)有燃料被輸送至燃料回路。

應(yīng)當(dāng)理解的是，電控制信號(hào)CMD表征該飛行器的引擎的速度。因此，開(kāi)始啟動(dòng)CMD＝‘0’，引擎已啟動(dòng)CMD＝‘1’，空閑模式CMD＝‘1’，默認(rèn)CMD＝‘0’。

上述操作使得，當(dāng)需要在特定的引擎速度條件下并由此依賴于飛行器的狀態(tài)來(lái)供給飛行器的燃料回路時(shí)，電控制信號(hào)CMD＝‘0’缺失，該電氣設(shè)備應(yīng)關(guān)閉燃料回路。

因此，可以執(zhí)行以下操作：

-啟動(dòng)模式：電壓為負(fù)，電源電壓等于‘-V’，該離散電控制信號(hào)等于CMD＝‘0’。

所述常閉開(kāi)關(guān)被閉合，向所述電氣設(shè)備提供與燃料回路的電源對(duì)應(yīng)的負(fù)電壓(以及由此產(chǎn)生的負(fù)電流)。

可啟動(dòng)所述引擎。

-引擎已啟動(dòng)模式：電壓為負(fù)，電源電壓等于‘-V’，該離散電控制信號(hào)等于CMD＝‘1’。

所述常閉開(kāi)關(guān)被閉合，向所述電氣設(shè)備提供與燃料回路的電源對(duì)應(yīng)的負(fù)電壓(以及由此產(chǎn)生的負(fù)電流)。

所述引擎被啟動(dòng)并被提供有燃料。

-減速或正常模式：電壓為正(用于對(duì)電壓的方向進(jìn)行控制的裝置改變?cè)撾妷旱姆较?，電源電壓等于‘+V’，該離散電控制信號(hào)等于CMD＝‘1’。

所述常閉開(kāi)關(guān)被斷開(kāi)，不再對(duì)該電氣設(shè)備供電，該電氣設(shè)備不再改變狀態(tài)。

所述引擎被啟動(dòng)并被提供有燃料。

-默認(rèn)模式：電壓為正，電源電壓等于‘+V’，該離散電控制信號(hào)等于CMD＝‘0’，隨后速度信息缺失。

所述常閉開(kāi)關(guān)閉合，對(duì)該電氣設(shè)備提供正電壓，該電氣設(shè)備改變狀態(tài)。

不再向該引擎提供燃料，從而關(guān)閉該燃料回路。

圖2示出了如上所述的控制電路的一個(gè)可能的實(shí)施例。

電壓源通過(guò)裝置13在一個(gè)方向上提供電源電壓，該裝置13用于對(duì)電壓源所提供的電壓的方向進(jìn)行控制。

常閉開(kāi)關(guān)包括NPN型的第一晶體管T1和NPN型的第二晶體管T2，第一晶體管T1受控于離散電控制信號(hào)CMD，第一晶體管T1的集電極連接到第二晶體管T2的基極。

此外，第一晶體管T1的發(fā)射極連接到第二晶體管T2的發(fā)射極，這些發(fā)射極被連接到設(shè)備2。

當(dāng)然，可以使用PNP型的第一晶體管和第二晶體管。在該情況下，這些晶體管的安裝被反轉(zhuǎn)(未示出)。

因此，這樣的安裝使得，對(duì)控制電路的控制不在按照慣例相對(duì)于地進(jìn)行參照。因此，在本發(fā)明中，提供一種電路，對(duì)該電路的控制是浮置的且以發(fā)射極而不是地作為參照，從而一方面可以在使用開(kāi)關(guān)的過(guò)程中簡(jiǎn)化線路，并因而在另一方面使多個(gè)開(kāi)關(guān)串聯(lián)，以使得能夠?qū)崿F(xiàn)不同的邏輯功能并在出現(xiàn)故障的情況下獲得更高的安全等級(jí)。

由于可以串聯(lián)安裝多個(gè)控制電路以增加安全性，因此這也是有利的。實(shí)際上，在該情況下，故障的控制電路可用串聯(lián)的另一控制電路進(jìn)行補(bǔ)償。

該電路還包括連接在電氣設(shè)備2與電壓源11之間的二極管D，二極管D以與電壓源11相同的方向進(jìn)行偏置。

此外，該電路包括連接到第一晶體管T1的基極處的第一電阻器R1，第一電阻器R1可以將電控制信號(hào)CMD施加至第一晶體管T1的基極。

此外，第二電阻器R2被連接在第二晶體管T2的基極與第二晶體管T2的集電極之間。

有利地，第二晶體管T2為達(dá)林頓類晶體管。這有利于限制第二晶體管的基極的偏置電流，以使得能夠增大第二電阻器R2并由此降低開(kāi)關(guān)在其“斷開(kāi)”狀態(tài)下的漏電流。

該電路的操作與參照?qǐng)D1所描述的操作相同?？紤]到與之前示例相同的示例，具有以下模式：

-啟動(dòng)模式：

僅二極管D有效且允許電流流過(guò)(從底部流至頂部)。因此，這些晶體管被安裝為與電壓的方向相反且沒(méi)有電流流過(guò)。

-引擎已啟動(dòng)模式

僅二極管D有效且允許電流流過(guò)(從底部流至頂部)。因此，這些晶體管被安裝為與電壓的方向相反且沒(méi)有電流流過(guò)，并且這與電控制信號(hào)CMD的值無(wú)關(guān)。

-減速或正常模式

二極管D現(xiàn)與電壓的方向相反，因而該二極管被阻斷。電控制信號(hào)CMD等于CMD＝‘1’(假設(shè)不存在引擎故障)，第一電阻器R1中的電流可以控制第一晶體管T1處于“導(dǎo)通”模式，這將使提供的電流繞過(guò)第二電阻器R2以切斷第二晶體管T2。

-默認(rèn)模式

二極管D現(xiàn)與電壓的方向相反，因而該二極管被阻斷。電控制信號(hào)CMD等于CMD＝‘0’，因此第一電阻器R1中不存在電流，這使第一晶體管T1斷開(kāi)。因此，第二電阻器R2提供的電流流入第二晶體管T2的基極，這可以使第二晶體管T2閉合并由此使電流保留在負(fù)載中。