[发明专利]具有将输出电流输出到负载上的电流输出推动器的电路

说明书

提出一种电路，其具有微控制器、数模转换器和直流变压器，所述数模转换器具有用于将能借助过程数据预定的输出电流输出到负载上的电流输出推动器，其中，所述微控制器基于输出电压将用于设定电流输出推动器的供给电压的控制信号(例如PWM信号)输出到直流变压器上。

技术领域

本发明涉及一种用于输入/输出模块(I/O模块)的电路，所述电路具有微控制器和数模转换器，所述数模转换器具有用于将输出电流输出到负载上的电流输出推动器。本发明尤其涉及一种具有微控制器的用于I/O模块的电路，所述微控制器测量输出电压并且基于所测量的输出电压调整数模转换器的供给电压，以便减少损耗功率。

背景技术

模拟的电流输出模块的损耗功率主要通过电流输出推动器及其供给电路确定。为了减少损耗功率，可以根据输出电压连续地调控供给电压。如果例如仅流过相对小的输出电流，则可以减少电流输出推动器的供给电压。由此，电流输出推动器上的较低的电压下降并且电流供给电路必须提供较低的功率。因此，整体上减少电流输出推动器的和电流供给电路的损耗功率。

发明内容

按照本发明的电路包括用于接收过程数据的通信单元、微控制器、负载、数模转换器和第一直流变压器，所述通信单元能与总线连接以便通信，所述微控制器与通信单元连接，所述数模转换器具有用于将输出电流输出到负载上的电流输出推动器。微控制器通过数字接口与数模转换器连接并且设置用于通过数字接口基于接收的过程数据设定数模转换器的输出电流。

数模转换器具有模数转换器并且设置用于借助模数转换器将输出电压转换成数字的电压值并且通过数字接口传递给微控制器。微控制器与第一直流变压器通过控制接口连接，其中，所述第一直流变压器设置用于产生用于供给数模转换器的电流输出推动器的第一供给电压。微控制器设置用于基于输出电流和数字的电压值将用于设定第一供给电压的控制信号通过控制接口输出到第一直流变压器上。

在此，在说明书和权利要求书中使用的“电路”的概念尤其理解为电构件和/或电子构件联接成符合功能的布置结构。此外，在说明书和权利要求书中使用的“微控制器”的概念尤其理解为具有处理器和存储器的半导体芯片。此外，在说明书和权利要求书中使用的“数模转换器”的概念尤其理解为一种电路，该电路例如接收二进制编码的信息并且由所述二进制编码的信息导出要输出的电压或要输出的电流的强度。

此外，在说明书中和权利要求书中使用的“电流输出推动器”的概念尤其理解为一种电路，该电路在输出端上输出由在输入端施加的电压导出的电流。此外，在说明书中和权利要求书中使用的“直流变压器”的概念尤其理解为一种电路，该电路在输入端以第一电压供给并且在输出端输出第二电压，其中，输入端的电压和输出端的电压至少部分不同。此外，在说明书中和权利要求书中使用的“数字接口”的概念尤其理解为一种接口，该接口将二进制编码的信息例如从微控制器传输至数模转换器并且反之亦然。

此外，在说明书和权利要求书中使用的“模数转换器”的概念尤其理解为一种电路，该电路例如由输入的电压或者输入的电流的强度导出二进制编码的信息。在说明书中和权利要求书中使用的“数字的电压值”的概念尤其理解为一种电压值，该电压值通过以一定值范围补偿电压值并且将电压值分配给其所属的值范围来解释。

在此，在当前的说明书和权利要求书的范围内使用的“I/O模块”的概念尤其理解为一种能串列到另一I/O模块或者前端上的或在运行中串列的器件，该器件将一个或多个现场设备与前端连接并且必要时(通过前端)与上级控制单元连接。就此而言，在当前的说明书和权利要求书的范围内使用的“现场设备”的概念尤其理解为与I/O模块(信号技术地)连接的(例如在I/O模块上接通的)传感器和/或执行器。

此外，在当前的说明书的范围内使用的“输入端”和“输出端”的概念尤其理解为电接头，例如连接柱。此外，在当前说明书的范围内使用的“前端”的概念理解为模块化的现场总线节点的组件，所述组件的任务在于，使串列在前端上的I/O的模块的数据和/或服务通过总线接口和连接在总线接口上的现场总线供其他现场总线用户设备(例如上级控制单元)使用。