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DE102007028929B3 - Sensor for use with power electronics - Google Patents

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DE102007028929B3 DE200710028929 DE102007028929A DE102007028929B3 DE 102007028929 B3 DE102007028929 B3 DE 102007028929B3 DE 200710028929 DE200710028929 DE 200710028929 DE 102007028929 A DE102007028929 A DE 102007028929A DE 102007028929 B3 DE102007028929 B3 DE 102007028929B3
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Abstract

Es wird ein Messfühler (10), insbesondere Temperaturfühler, zum Einsatz in oder bei einer Leistungselektronik (2) angegeben. Der Messfühler (10) umfasst ein Sensorelement (11), das über mindestens eine elektrische Signalleitung (12) mit einem Signalausgang (13) verdrahtet ist. Die Signalleitung (12) ist über einen im Normalbetrieb sperrenden, aber bei Überspannung öffnenden Überspannungsbypass (17a, 17b) mit Masse (M) verbunden. In der Signalleitung (12) ist eine Sicherung (16a, 16b) dem Sensorelement (11) und dem Überspannungsbypass (17a, 17b) zwischengeschaltet.A sensor (10), in particular temperature sensor, for use in or with power electronics (2) is specified. The measuring sensor (10) comprises a sensor element (11) which is wired via at least one electrical signal line (12) to a signal output (13). The signal line (12) is connected to ground (M) via a overvoltage bypass (17a, 17b) which blocks in normal operation but opens in the event of overvoltage. In the signal line (12), a fuse (16a, 16b) the sensor element (11) and the overvoltage bypass (17a, 17b) interposed.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Messfühler, insbesondere einen Temperaturfühler, zum Einsatz in oder bei einer Leistungselektronik.The The invention relates to a measuring sensor, in particular a temperature sensor, for use in or at a power electronics.

Im Rahmen einer Leistungselektronik ist häufig ein Temperaturfühler vorgesehen, der die Temperatur der Leistungselektronik misst. Das von dem Temperaturfühler erfasste Messsignal wird in einer nachgeschalteten Signalelektronik mit dem Ziel ausgewertet, eine Überhitzung der Leistungselektronik zu vermeiden. Insbesondere in der Automobiltechnik werden häufig Leistungselektronikmodule, z. B. in einem elektrischen Umrichter für einen Hybridantrieb, mit integriertem Temperaturfühler eingesetzt.in the In the context of power electronics, a temperature sensor is often provided, which measures the temperature of the power electronics. The detected by the temperature sensor Measuring signal is in a downstream signal electronics with the Target evaluated, overheating to avoid the power electronics. Especially in the automotive industry become common Power electronics modules, eg. B. in an electrical inverter for one Hybrid drive, used with integrated temperature sensor.

Bei einem Lichtbogenfehler in der Leistungselektronik, z. B. beim Ausfall eines Leistungsschalters, besteht eine gewisse Gefahr, dass der Lichtbogen auf den der Leistungselektronik zugeordneten Temperaturfühler überspringt. In diesem Fall kann eine gefährliche elektrische Spannung zur Signalelektronik gelangen. Hierdurch kann es einerseits zu einer Beschädigung oder Zerstörung der Signalelektronik kommen. Andererseits ist eine solche Signalelektronik – da sie im Normalbetrieb lediglich mit ungefährlicher Niederspannung arbeitet, nicht oder nur schwach elektrisch isoliert, so dass bei einem Spannungsüberschlag von der Leistungselektronik auf die Signalelektronik unter Umständen eine Gefahr für Personen besteht.at an arc fault in the power electronics, z. B. in case of failure of a circuit breaker, there is a certain risk that the Arc on the power electronics associated temperature sensor skips. In this case, a dangerous electrical voltage to the signal electronics arrive. This can on the one hand to damage or destruction the signal electronics come. On the other hand, such a signal electronics - as they in normal operation works only with harmless low voltage, not or only weakly electrically isolated, so that at a voltage flashover from the power electronics to the signal electronics under some circumstances Danger to persons consists.

Eine ähnliche Problematik besteht grundsätzlich auch für Messfühler zur Erfassung weiterer Messgrößen, sofern diese in oder bei einer Leistungselektronik oder einer sonstigen Umgebung, in der hohe elektrische Spannungen auftreten, eingesetzt werden.A similar Problem exists in principle also for probe for recording further measured variables, provided this in or at a power electronics or other Environment in which high electrical voltages occur become.

Um einen Spannungsüberschlag von der Leistungselektronik auf die Signalelektronik auszuschließen, wird bisweilen dem Messfühler und der Signalelektronik eine galvanische Trennstrecke zwischengeschaltet, über welche das von dem Messfühler erfasste Messsignal auf nicht-elektrischem Wege, beispielsweise durch optische oder magnetische Übertragungsmechanismen übertragen wird. Die Realisierung einer galvanischen Trennstrecke ist aber vergleichsweise aufwändig. Alternativ hierzu kann der Messfühler von der Leistungselektronik auch durch eine hinreichende elektrische Isolationsschicht abgekapselt, insbesondere außerhalb eines Leistungselektronikmoduls angeordnet sein. Eine solche Isolationsschicht behindert regelmäßig aber auch den Wärmefluss zwischen der Leistungselektronik und dem Temperaturfühler, so dass ein elektrisch abgekapselter Temperaturfühler die tatsächliche Temperatur der Leistungselektronik nur vergleichsweise unpräzise erfassen kann.Around a flashover from the power electronics to the signal electronics is excluded sometimes the sensor and the signal electronics interposed a galvanic isolation path, via which that from the probe detected measurement signal on non-electrical ways, for example transmitted by optical or magnetic transmission mechanisms becomes. The realization of a galvanic isolation path is but comparatively consuming. Alternatively, the sensor from the power electronics also by a sufficient electrical Insulating layer encapsulated, in particular outside of a power electronics module be arranged. Such an insulation layer hinders regularly but also the heat flow between the power electronics and the temperature sensor, so that an electrically encapsulated temperature sensor the actual Temperature of the power electronics detect only comparatively imprecise can.

Aus DE 10 2004 039 601 B3 ist eine Schaltungsanordnung zum Schutz eines Leiterelements, insbesondere eines Flachleiters, in einem Kraftfahrzeug gegen Überstrom bekannt. Die Schaltungsanordnung umfasst ein erstes Messglied, mit dem die Temperatur oder ein mit der Temperatur korrelierender Messwert an oder in einem Messabschnitt des Leiterelements mittelbar oder unmittelbar messbar ist, sowie ein Stellglied, mit dem die Stromzufuhr zum Leiterelement verringert, insbesondere abgeschaltet werden kann. Mit einem zweiten Messglied ist die Temperatur oder ein mit der Temperatur korrelierender Messwert an oder in einem Referenzabschnitt des Leiterelements mittelbar oder unmittelbar messbar, wobei der Referenzabschnitt des Leiterelements vom gleichen Strom wie der Messabschnitt durchflossen wird und wobei die Messergebnisse des ersten Messglieds und des zweiten Messglieds mittelbar oder unmittelbar in einem Komparatorelement verglichen werden können und wobei das Stellglied in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses ansteuerbar ist.Out DE 10 2004 039 601 B3 is a circuit arrangement for protecting a conductor element, in particular a flat conductor, known in a motor vehicle against overcurrent. The circuit arrangement comprises a first measuring element with which the temperature or a temperature correlating measured value on or in a measuring section of the conductor element can be measured directly or indirectly, and an actuator with which the current supply to the conductor element can be reduced, in particular switched off. With a second measuring element, the temperature or a temperature-correlating measured value can be measured directly or indirectly on or in a reference section of the conductor element, wherein the reference section of the conductor element is traversed by the same current as the measuring section and wherein the measurement results of the first measuring element and the second measuring element can be compared directly or indirectly in a comparator and wherein the actuator is controlled in dependence of the comparison result.

Aus DE 10 2004 046 275 A1 ist eine Vorrichtung zur Überwachung der Temperatur von Hochspannung führenden elektrischen Baugruppen bekannt. Die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch Mittel zur Bestimmung der Stromstärke des durch den Bremswiderstand fließenden elektrischen Stroms, Kontaktmittel zum Herstellen von zwei Kontakten an der Baugruppe, so dass an den Kontaktmitteln eine Spannung abfällt, Mittel zum Bestimmen der an den Kontaktmitteln abfallenden Spannung, Rechnermittel zum Berechnen der aktuellen Temperatur des Bremswiderstands aus der Spannung und dem Strom, Vergleichsmittel zum Vergleichen der Temperatur des Bremswiderstands mit einem vorgegebenen Grenzwert und Mittel zum Bereitstellen eines Signals zum Auslösen von Maßnahmen im Fall des Überschreitens des Grenzwertes. Dabei kann die an den Widerständen abgegriffene Spannung zur Energieversorgung des Strom-Sensors vorgesehen sein sowie Mittel zur Übertragung des Temperaturwertes aus dem Hochspannungsteil nach außen.Out DE 10 2004 046 275 A1 is a device for monitoring the temperature of high-voltage electrical assemblies known. The device is characterized by means for determining the amperage of the electrical current flowing through the braking resistor, contact means for making two contacts on the assembly such that a voltage drops across the contact means, means for determining the voltage dropped across the contact means, computing means for calculating the current temperature of the braking resistor from the voltage and the current, comparison means for comparing the temperature of the braking resistor with a predetermined limit and means for providing a signal for triggering measures in the event of exceeding the limit value. In this case, the tapped off at the resistors voltage can be provided for the power supply of the current sensor and means for transmitting the temperature value from the high voltage part to the outside.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Messfühler anzugeben, der mit einfachen Mitteln realisierbar ist und der ohne Gefährdung von Personen oder einer nachgeschalteten Signalelektronik vorteilhaft im Bereich einer Leistungselektronik einsetzbar ist.Of the Invention has for its object to provide a sensor, which can be realized with simple means and without endangering Persons or a downstream signal electronics advantageous can be used in the field of power electronics.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Danach umfasst der Messfühler ein Sensorelement zur Erfassung eines Messsignals, das über mindestens eine elektrische Signalleitung mit einem Signalausgang verdrahtet ist, der an eine nachgeschaltete Signalelektronik anschließbar ist. Um im Falle eines Lichtbogenüberschlags auf das Sensorelement eine Gefährdung von Personen oder der nachgeschalteten Signalelektronik zu vermeiden, ist die Signalleitung über einen Überspannungsbypass mit Masse verbunden. Der Überspannungsbypass hat hierbei die Eigenschaft, dass er im Normalbetrieb des Messfühlers elektrisch sperrt, d. h. keinen Stromfluss zwischen der Signalleitung und Masse zulässt, aber im Falle einer Überspannung in der Signalleitung öffnet, d. h. die Signalleitung mit Masse kurzschließt. In der Signalleitung ist weiterhin eine Sicherung, insbesondere eine Schmelzsicherung, angeordnet, die dem Sensorelement und dem Überspannungsbypass zwischengeschaltet ist.This object is achieved by the features of claim 1. Thereafter, the sensor comprises a sensor element for detecting a measurement signal, which is wired via at least one electrical signal line to a signal output, which is connectable to a downstream signal electronics. In the event of arcing on the sensor element a danger avoidance of persons or the downstream signal electronics, the signal line is connected to earth via an overvoltage bypass. The overvoltage bypass here has the property that it locks in normal operation of the probe electrically, ie no current flow between the signal line and ground permits, but in the case of an overvoltage in the signal line opens, ie the signal line shorted to ground. In the signal line, a fuse, in particular a fuse, is arranged, which is interposed between the sensor element and the overvoltage bypass.

Die Kombination des Überspannungsbypasses mit der vorgeschalteten Sicherung bewirkt, dass bei einem Spannungsüberschlag von der Leistungselektronik auf das Sensorelement das letztere durch den Überspannungsbypass leitend mit Masse verbunden wird. Durch die Öffnung des Überspannungsbypasses wird somit einerseits die in der Signalleitung herrschende elektrische Spannung auf einen ungefährlichen Betrag limitiert. Andererseits wird durch den im Überschlagsfall in der Signalleitung und dem Überspannungsbypass fließenden Kurzschlussstrom die Sicherung ausgelöst und somit das Sensorelement von dem Signalausgang – und damit auch von einer nachgeschalteten Signalelektronik – galvanisch getrennt. Der Aufbau einer gefährlichen Spannung in der Signalelektronik oder sonstigen, dem Sensorelement nachgeschalteten berührbaren Teilen ist somit ausgeschlossen.The Combination of overvoltage bypass with the upstream fuse causes a voltage flashover from the power electronics to the sensor element the latter through the overvoltage bypass conductively connected to ground. Through the opening of the overvoltage bypass is thus on the one hand, the electrical voltage prevailing in the signal line on a harmless Amount limited. On the other hand, by the case of rollover in the signal line and the overvoltage bypass flowing Short circuit current triggered the fuse and thus the sensor element from the signal output - and thus also of a downstream signal electronics - galvanic separated. The construction of a dangerous Voltage in the signal electronics or other, the sensor element downstream touchable Sharing is thus excluded.

Der durch die Kombination des Überspannungsbypasses mit der vorgeschalteten Sicherung gebildete Überspannungsschutz ist dabei – insbesondere im Vergleich zu einer galvanischen Trennstrecke – einfach und preisgünstig realisierbar. Er erlaubt es andererseits, das Sensorelement des Messfühlers gefahrlos in der unmittelbaren Umgebung der Leistungselektronik anzuordnen und ermöglicht somit eine präzise Messung der von dem Messfühler erhobenen Messgröße.Of the through the combination of overvoltage bypass with the upstream fuse formed surge protection is - in particular Compared to a galvanic isolator - easy and inexpensive to implement. On the other hand, it allows the sensor element of the sensor to be safely operated to arrange in the immediate vicinity of the power electronics and allows thus a precise Measurement of the collected by the probe Measured variable.

Bei dem Messfühler handelt es sich insbesondere um einen Temperaturfühler. In diesem Fall handelt es sich bei dem Sensorelement um einen Temperatursensor, insbesondere in Form eines Thermoelements oder eines sonstigen temperaturempfindlichen elektrischen oder elektronischen Bauteils.at the sensor it is in particular a temperature sensor. In In this case, the sensor element is a temperature sensor, in particular in the form of a thermocouple or other temperature-sensitive electrical or electronic component.

Optional, insbesondere im Falle eines passiven Sensorelements, umfasst der Messfühler zwei oder mehr mit dem Sensorelement verbundene Signalleitungen oder eine Signalleitung, die sich zwischen dem Sensorelement und dem Signalausgang verzweigt. In diesem Fall ist in jeder Signalleitung bzw. jedem Zweig der Signalleitung ein Überspannungsbypass sowie eine diesem vorgeschaltete Sicherung vorgesehen.optionally, in particular in the case of a passive sensor element, the probe two or more signal lines connected to the sensor element or a signal line extending between the sensor element and the signal output branches. In this case, in each signal line or Each branch of the signal line, an overvoltage bypass and a provided this upstream fuse.

Der Überspannungsbypass ist in einfacher und zweckmäßiger Ausführung des Messfühlers insbesondere durch eine Zenerdiode gebildet, die der Signalleitung und Masse in Sperrrichtung zwischengeschaltet ist und die somit die in der Signalleitung anliegende Spannung auf den Wert der Durchbruchspannung der Zenerdiode begrenzt.The overvoltage bypass is in a simple and expedient execution of the probe in particular formed by a zener diode, the signal line and ground is interposed in the reverse direction and thus the voltage applied in the signal line to the value of the breakdown voltage limited to the zener diode.

In vorteilhafter Ausführung ist in der Signalleitung ein dem Sensorelement nachgeschalteter Messverstärker vorgesehen. In diesem Fall ist der Überspannungsbypass dem Sensorelement und dem Messverstärker vorzugsweise zwischengeschaltet, um im Falle eines Spannungsüberschlags eine Spannungsüberbelastung des Messverstärkers zu verhindern.In advantageous embodiment is provided in the signal line a sensor element downstream of the measuring amplifier. In this case, the overvoltage bypass preferably interposed between the sensor element and the measuring amplifier, in case of a flashover one Voltage overload of the measuring amplifier too prevent.

In einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung ist der Messfühler als eigenständiges Bauteil konzipiert, das zunächst unabhängig von der Leistungselektronik hergestellt und bestimmungsgemäß erst in einem Endmontagezustand in oder an der letzteren angeordnet wird. In einer bevorzugten alternativen Ausführung ist der Messfühler ganz oder teilweise in die Leistungselektronik integriert. Diese Ausführung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Leistungselektronik als gekapseltes, integriertes Elektronikmodul vorliegt. Bevorzugt sind insbesondere nur das Sensorelement oder nur das Sensorelement und die oder jede Sicherung in die Leistungselektronik integriert, während die restlichen Bestandteile des Messfühlers, insbesondere ein optional vorhandener Messverstärker, in einem separaten Aufsteckbauteil extern des Leistungselektronikmoduls angeordnet sind.In an expedient embodiment of Invention is the probe as an independent Component designed, the first independently produced by the power electronics and intended only in a final assembly state in or on the latter is arranged. In a preferred alternative embodiment, the probe is whole or partially integrated into the power electronics. This design is especially advantageous when the power electronics as encapsulated, integrated electronic module is present. Preferred are in particular only the sensor element or only the sensor element and the or each fuse integrated into the power electronics while the remaining components of the probe, in particular an optional existing measuring amplifier, arranged in a separate Aufsteckbauteil externally of the power electronics module are.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigt die einzige Figur ein Leistungselektronikmodul mit einem integrierten Temperaturfühler.following is an embodiment of Invention described in detail with reference to a drawing. It shows the only figure is a power electronics module with an integrated Temperature sensor.

Das lediglich grob schematisch Leistungselektronikmodul umfasst eine (in der Darstellung lediglich mit einem gestrichelten Kreis angedeutete) Leistungselektronik 2. Bei der Leistungselektronik 2 handelt es sich insbesondere um einen Teil eines elektrischen Umrichters, beispielsweise um einen oder mehrere Leistungsschalter mit jeweils einer parallel geschalteten Freilaufdiode (nicht näher dargestellt). Das Leistungselektronikmodul 1 umfasst weiterhin beispielhaft eine elektrische Zuleitung 3 zur Zuleitung eines elektrischen Versorgungsstroms an die Leistungselektronik 2 sowie eine elektrische Ableitung 4 zur Verbindung der Leistungselektronik 2 mit einem nachgeschalteten elektrischen oder elektronischen Bauteil, beispielsweise einem Elektromotor eines Kraftfahrzeug-Hybridantriebs. Die Leistungselektronik 2 ist weiterhin mit einem Masseanschluss 5 versehen, der im Betrieb des Leistungselektronikmoduls 1 elektrisch mit Masse M kontaktiert ist.The merely roughly schematic power electronics module comprises a (in the illustration only indicated by a dashed circle) power electronics 2 , In the power electronics 2 in particular, it is a part of an electrical converter, for example, one or more power switches, each with a parallel-connected freewheeling diode (not shown in detail). The power electronics module 1 further includes an example of an electrical supply line 3 for supplying an electrical supply current to the power electronics 2 and an electrical discharge 4 for connecting the power electronics 2 with a downstream electrical or electronic component, such as an electric motor of a motor vehicle hybrid drive. The power electronics 2 is still with a ground connection 5 provided during operation of the power electronics module 1 electrically contacted with mass M.

Im Betrieb der Leistungselektronik 2 herrschen im Bereich derselben typischerweise elektrische Bedingungen, die eine erhebliche Gefährdung für den menschlichen Organismus darstellen. Im Rahmen des Leistungselektronikmoduls 1 ist die Leistungselektronik 2 daher in einem Isoliergehäuse 6 eingeschlossen und somit nach außen hin berührungssicher gekapselt.In operation of power electronics 2 There are typically electrical conditions in the area that pose a significant hazard to the human organism. As part of the power electronics module 1 is the power electronics 2 therefore in an insulating housing 6 enclosed and thus encapsulated safe from the outside.

Das Leistungselektronikmodul 1 umfasst weiterhin einen der Leistungselektronik 2 zugeordneten und in das Leistungselektronikmodul 1 integrierten Temperaturfühler 10.The power electronics module 1 further includes one of the power electronics 2 assigned and in the power electronics module 1 integrated temperature sensor 10 ,

Der Temperaturfühler 10 umfasst ein Sensorelement 11 in Form eines Temperatursensors. Das Sensorelement 11 ist über eine Signalleitung 12 elektrisch mit einem in der Wand des Isoliergehäuses 6 angeordneten Signalausgang 13 verdrahtet. Das Sensorelement 11 ist hierzu über zwei parallele Zweige 14a, 14b der Signalleitung 12 mit einem nachgeschalteten Messverstärker 15 verschaltet. Der Messverstärker 15 ist wiederum ausgangsseitig mit dem Signalausgang 13 verschaltet.The temperature sensor 10 includes a sensor element 11 in the form of a temperature sensor. The sensor element 11 is via a signal line 12 electrically with one in the wall of the insulating housing 6 arranged signal output 13 wired. The sensor element 11 this is about two parallel branches 14a . 14b the signal line 12 with a downstream measuring amplifier 15 connected. The measuring amplifier 15 is again the output side with the signal output 13 connected.

Ausgehend von dem Sensorelement 11 ist in jedem Zweig 14a, 14b der Signalleitung 12 eine Schmelzsicherung 16a, 16b angeordnet. Dieser Schmelzsicherung 16a bzw. 16b nachgeschaltet zweigt von jedem Zweig 14a, 14b ein Überspannungsbypass 17a, 17b ab, der den jeweiligen Überspannungsbypass 17a, 17b über eine in Sperrrichtung geschaltete Zenerdiode 18a, 18b mit Masse M verbindet.Starting from the sensor element 11 is in every branch 14a . 14b the signal line 12 a fuse 16a . 16b arranged. This fuse 16a respectively. 16b downstream branches off each branch 14a . 14b a surge bypass 17a . 17b starting from the respective overvoltage bypass 17a . 17b via a reverse-connected zener diode 18a . 18b connects to mass M.

Im Montagezustand ist an den Signalausgang 13 des Leistungselektronikmoduls 1 bestimmungsgemäß eine Signalelektronik 19 angeschlossen, der ein von dem Sensorelement 11 erfasstes und im Messverstärker 15 verstärktes Temperatursignal T zugeführt wird. Die Signalelektronik 19 vergleicht hierbei den Wert des Temperatursignals T mit einem hinterlegten Schwellwert. Stellt die Signalelektronik 19 fest, dass der Wert das Temperatursignals T den Schwellwert überschreitet, so leitet sie vorgegebene Maßnahmen ein, um die Leistungselektronik 2 vor einer Überhitzung zu schützen. Im Normalbetrieb trennen die Zenerdioden 18a, 18b die Signalleitung 12 von Masse.In the assembled state is to the signal output 13 of the power electronics module 1 as intended, a signal electronics 19 connected, one of the sensor element 11 detected and in the measuring amplifier 15 amplified temperature signal T is supplied. The signal electronics 19 in this case compares the value of the temperature signal T with a stored threshold value. Represents the signal electronics 19 determines that the value of the temperature signal T exceeds the threshold value, it initiates predetermined measures to the power electronics 2 to protect against overheating. In normal operation, the zener diodes disconnect 18a . 18b the signal line 12 of mass.

Kommt es im Falle eines Lichtbogenfehlers in der Leistungselektronik 2 zu einem Überschlag des Lichtbogens auf den Temperatursensor 11 so steigt die elektrische Spannung in mindestens einem, typischerweise aber in beiden Pfaden 14a, 14b der Signalleitung 12 auf einen Betrag an, der die Durchbruchspannung der jeweils zugeordneten Zenerdiode 18a bzw. 18b übersteigt. Hierdurch öffnet die jeweilige Zenerdiode 18a, 18b und leitet den in der Signalleitung 12 aufgrund des Lichtbogenüberschlags fließenden Kurzschlussstrom über den Masseanschluss 5 an Masse M ab. Infolge des Kurzschlussstroms in dem jeweiligen Zweig 14a, 14b brennt die zugeordnete Schmelzsicherung 16a bzw. 16b durch und trennt somit das Sensarelement 11 galvanisch von dem Messverstärker 15 und dem nachgeschalteten Signalausgang 13. Die Gefahr einer Beschädigung des Messver stärkers 15 und der nachgeschalteten Signalelektronik 19 oder eine Gefährdung von Personen wird hierdurch ausgeschlossen.Does it come in the event of an arcing fault in the power electronics 2 to a flashover of the arc on the temperature sensor 11 so the electrical voltage increases in at least one, but typically in both paths 14a . 14b the signal line 12 to an amount indicative of the breakdown voltage of the respective associated zener diode 18a respectively. 18b exceeds. This opens the respective Zener diode 18a . 18b and conducts the in the signal line 12 due to the arc flashover flowing short circuit current through the ground terminal 5 to mass M from. As a result of the short-circuit current in the respective branch 14a . 14b burns the associated fuse 16a respectively. 16b through and thus separates the sensor element 11 galvanically from the measuring amplifier 15 and the downstream signal output 13 , The risk of damage to the amplifier 15 and the downstream signal electronics 19 or a danger to persons is thereby excluded.

Claims (4)

Messfühler (10), insbesondere Temperaturfühler, zum Einsatz in oder bei einer Leistungselektronik (2) mit einem Sensorelement (11), das über eine elektrische Signalleitung (12) mit einem Signalausgang (13) verdrahtet ist, wobei die Signalleitung (12) über einen im Normalbetrieb sperrenden, aber bei Überspannung öffnenden Überspannungsbypass (17a, 17b) mit Masse (M) verbunden ist, und wobei in der Signalleitung (12) eine Sicherung (16a, 16b) dem Sensorelement (11) und dem Überspannungsbypass (17a, 17b) zwischengeschaltet ist.Sensor ( 10 ), in particular temperature sensors, for use in or in a power electronics ( 2 ) with a sensor element ( 11 ), which via an electrical signal line ( 12 ) with a signal output ( 13 ), the signal line ( 12 ) via a normally-closed, but overvoltage-opening overvoltage bypass ( 17a . 17b ) is connected to ground (M), and wherein in the signal line ( 12 ) a fuse ( 16a . 16b ) the sensor element ( 11 ) and the overvoltage bypass ( 17a . 17b ) is interposed. Messfühler (10) nach Anspruch 1, wobei der Überspannungsbypass (17a, 17b) eine in Sperrrichtung der Signalleitung (12) und Masse (M) zwischengeschaltete Zenerdiode (18a, 18b) enthält.Sensor ( 10 ) according to claim 1, wherein the overvoltage bypass ( 17a . 17b ) one in the reverse direction of the signal line ( 12 ) and ground (M) intermediate zener diode ( 18a . 18b ) contains. Messfühler (10) nach Anspruch 1 oder 2, mit einem mit der Signalleitung (12) verschalteten Messverstärker (15), wobei der Überspannungsbypass (17a, 17b) dem Sensorelement (11) und dem Messverstärker (15) zwischengeschaltet ist.Sensor ( 10 ) according to claim 1 or 2, with one with the signal line ( 12 ) connected measuring amplifier ( 15 ), the overvoltage bypass ( 17a . 17b ) the sensor element ( 11 ) and the measuring amplifier ( 15 ) is interposed. Leistungselektronikmodul (1) mit einem ganz oder teilweise in diesem integrierten Messfühler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3. Power electronics module ( 1 ) with all or part of this integrated sensor ( 10 ) according to one of claims 1 to 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3221835A4 (en) * 2014-11-19 2018-04-18 Eyelock Llc Model-based prediction of an optimal convenience metric for authorizing transactions

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004046275A1 (en) * 2003-09-23 2005-07-21 Saxotec Gmbh & Co.Kg Unit monitoring temperature of e.g. braking resistances in rail vehicles, infers temperature from voltage and current measurements, and initiates appropriate action if excessive
DE102004039601B3 (en) * 2004-08-13 2006-07-13 Intedis Gmbh & Co. Kg Circuit arrangement for protecting a conductor element against overcurrent

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1538376C3 (en) * 1966-11-30 1979-01-04 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Surge protection arrangement for a DC voltage consumer
JP4290461B2 (en) * 2003-04-03 2009-07-08 株式会社日立製作所 Cooling system and cooling control method for electric device
FI117409B (en) * 2004-06-10 2006-09-29 Abb Oy Isolated sensor circuit for sensor resistance
DE102005006100B4 (en) * 2005-02-10 2010-01-07 Audi Ag Safety circuit and method for protecting an electronic circuit from damage when reverse polarity of a connected power supply unit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004046275A1 (en) * 2003-09-23 2005-07-21 Saxotec Gmbh & Co.Kg Unit monitoring temperature of e.g. braking resistances in rail vehicles, infers temperature from voltage and current measurements, and initiates appropriate action if excessive
DE102004039601B3 (en) * 2004-08-13 2006-07-13 Intedis Gmbh & Co. Kg Circuit arrangement for protecting a conductor element against overcurrent

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