使用开关经由两个电源给至少两个负载供电的配电电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及取决于操作模式以不同的方式将两个电源连接到负载的配电电路。更具体地，本发明涉及当某些负载需要能够由两个电源中的一个电源或另一个电源以及在某些情况下需要由两个电源同时供电时电路中开关的布置。
【背景技术】
[0002]许多设施，尤其是机载系统，或者更具体地用于控制推进机械的多个电子设备是通过可以并联激活的两个电源来供电的。
[0003]该配置凭借给设备的冗余供电来提供安全性，并且还提供使用的灵活性，因为该配置使得能够随设备的操作模式变化而改变来自电源的应力。实际上，对于所考虑的设施类型，在设施的各种操作配置中不是所有设备都是激活的或者都在全功率下运行。因此，有时两个电源连接到一个或多个设备，该一个或多个设备中的每个设备都能够在不同时刻需要两个电源所能提供的累积电力，以及有时两个电源连接到一组设备，该一组设备在任何时刻都不需要比两个电源之一所能提供的电力更多的电力。因此，值得关注的是能够调整连接以便给这种设备供电。
[0004]在本文档的其余部分中，通过配电线路外部的装置来控制每个设备(称为负载)的操作模式。本文中也认为电源具有自己的控制设备。在这种情况下，电源与负载之间的配电电路由一组连接和一组开关元件组成，该组开关元件在电源与负载之间形成可以断开或者闭合的路径，以便使电路的配置适于电源的操作和负载的操作。
[0005]如图1所示，通常，对于由两个电源SJP S 2供电的三个负载CH n CH2、CH3，每个负载通过包括单个开关元件的单流开关(single flow switch) J\、】2或J 3连接到电路，该单个开关元件根据负载是否是激活的而打开或者闭合。此外，为了能够在某些负载上同时使用两个电源，在两个电源之间建立了由单流开关J4控制的连接。可以通过在位于电源之间的开关J4的任一侧上连接额外的负载来将图1的电路容易地推广到多于三个负载。每个负载都需要具有一定数量的特性的电流供给，例如在电压方面和电流方面，并且反过来将一定数量的应力施加于位于电路上游的设备上。这同样适用于电源，电源也会取决于负载的应力而将应力施加于电路中位于电源相对侧的设备上。容易设计出图1中所示的电路的单流开关。相对于负载的最大应力来设计位于负载CH:、CH2、013对侧的每个开关J n J2、J3。进而相对于针对负载的最大应力可以由任一电源施加的应力的最大水平来设计位于电源3:与S2之间的开关J4。
[0006]尽管满足主要目的，图1中目前使用的解决方案有很多缺点。在操作安全性方面，没有关于所有初始故障的容差，尤其是那些与位于负载对侧的开关Λ、J2、J3关联的初始故障。如果负载的开关在打开位置发生故障，则不能再给该负载供电，如果负载的开关在闭合位置发生故障，则该负载不能再被断开。此外，如果电源SiSs2故障，则没办法将故障电源从电路中隔离。在操作方面，当平行放置电源时，在位于电源之间的开关1闭合的情况下，该开关的阻抗使得连接两个电源S1、S2与负载CH n CH2或者CH 3的路径不具备相同的属性。
[0007]最后，在制造方面，该组件在成本、空间要求和重量方面不是最佳的。首先，只要至少一个负载需要被两个电源供电，所述负载就把比由每个电源可以提供的应力的最大水平还大的应力施加到对该负载进行控制的开关上。该系数可以高达两倍。此外，尤其当电路是三相时，开关的重量和空间要求直接与这些应力关联。此外，超出一定的应力之后，不可能将开关用在支架上。因此，这种类型的开关的制造施加了额外的成本。此外，图1的解决方案使用了四个不同的单极开关(Single switch) 0由于电路的重量和空间要求与安装的差异化开关的数量直接关联，因此减少这种数量将是值得关注的。
[0008]本发明的目的是制造一种没有上述缺点的电路。
【发明内容】
[0009]本发明涉及一种用于由两个电源给至少两个负载供电的配电电路，该配电电路包括导线和开关元件，所述导线中的一些导线形成能够连接到所述电源的输出以及能够连接到所述负载的输出，所述电路被布置成使得所述导线与所述开关元件在每个负载与所述两个电源之间建立至少一条导电路径。
[0010]这样的配电电路的值得注意之处在于，电源与负载之间的每个路径包括单个开关元件，并且在于，对于至少一个确定的负载对，将每个电源连接到所述负载对中的两个负载的路径上的两个开关元件被集成在双流开关(double-flow switch)中，所述双流开关是集成了两个开关元件的装置，该两个开关元件中的每个开关元件能够控制导线到被称为中心点的同一中心触点的连接，所述双流开关在该双流开关的中心点处被连接到用于连接至对应电源的输出。
[0011]凭借每个路径的单个开关元件，本发明使得能够将无限制的任何负载与两个电源中的一个电源或者另一个电源关联或者与两个电源关联。除了使用的灵活性之外，这样的电路给设施上的任何初始故障提供了容差。实际上，本发明使得故障电源或者负载能够被隔离，同时继续控制剩余的设施。同样地，如果开关元件故障的话，本发明提供旁路路径。
[0012]此外，即使负载使用两个电源的功率，开关元件也将绝不会超过比两个电源之一可以提供的功率流大的功率流。因此，即使负载可以施加更大的应力，根据本发明的电路也使得能够将开关元件的操作应力限制在由每个电源所施加的应力。最后，尤其是在多于三个的负载连接到两个电源的情况下，开关元件的数量是最少的。
[0013]实际上，相比于两个不同的装置而言，集成了必须承受相同操作应力的两个开关元件的双流开关更轻并且带来了更少的集成问题。因此，值得关注的是在这些双流开关中成对地对开关元件进行分组。此外，通过将双流开关的中心点连接到每个负载，然后双流开关的两个其他输出连接到电源，可以实现根据本发明的连接。在这种情况下，在设施的标称操作期间，双流开关的中心点处的触点必须不超过比负载的最大功率大的功率。因此，根据由负载施加的应力来设计双流开关。
[0014]最后，对于上述描述，在设施的标称操作期间，位于电源前方的双流开关的中心点处的触点必须不超过比电源的最大功率大的功率。因此，根据由电源施加的应力来设计双流开关。当所述两个负载在某些操作阶段期间可以使用比单个电源可以提供的功率大的功率时，该布置尤其值得关注。这使得能够针对较小的应力来设计两个开关，因此相比于要针对由这些负载施加的应力来设计的开关，减少了成本和重量。具体地，在成本方面，由电源施加的应力可以使得产品能够被用在支架上，而由负载施加的应力不允许这样的情况。
[0015]优选地，在如上所述的将电源连接到负载对的配电电路中，对于不属于所述负载对的每个负载，将该负载连接至所述两个电源的路径上的开关元件被集成在双流开关中，该双流开关在其中心点处被连接到用于连接至所述负载的输出。
[0016]当属于所述负载对的负载是施加最大应力的负载时，该配置尤其有利。具体地，如果将负载按应力的降序分类，那么如果第三个负载不需要比最强大的电源所提供的功率大的功率，则感兴趣的配置出现。在这种情况下，无疑可以将开关的设计限制到最强大的电源的操作应力。
[0017]因此，本发明具体涉及如上所述的配电电路，其中，在各自的中心点处连接到旨在连接到负载的输出的双流开关是针对下述操作应力来设计的，该操作应力小于或者等于在各自的中心点处连接到旨在连接到电源的输出的两个双流开关的最大操作应力。此外，该配置使得用来制造电源与负载之间的连接中的该组开关元件的单个装置的数量最少。鉴于重量和集成的难度与单个装置的该数量关联，因此不管它们是双流开关还是单流开关，从这一角度来说该实施例是最优的。
[0018]一个具体的实施例涉及下述配电电路，其中导线和开关元件被布置成处理三相电流。实际上，三相电流中的操作应力引起对于三极开关尤其敏感的制造应力，不管该三极开关是单流开关还是双流开关。因此，尤其值得关注的是在单流开关或者双流开关的情况下限制功率电平以及数量。
[0019]本发明还涉及一种设施，该设施包括根据前述实施例之一的电路，该设施具有两个电源和借助于所述电路由所述电源供电的负载，所述电路的每个开关被涉及成响应于连接到开关的中心点的负载或电源的操作应力。更具体地，本发明涉及下述设施，该设施包括两个电源和两个具有能够要求由所述两个电源进行供电的操作模式的负载，所述两个电源中的每个电源能够传递确定的功率，这两个负载形成所述负载对。有利地，形成所述负载对的一部分的两个负载是将所述设施的所有负载上的最大应力施加到开关组件上的负载，所述开关组件与该负载串联放置。后一配置使得能够使用具有最低的最大设计应力的双流开关。
[0020]本发明还涉及一种用于制造该设施的方法，包括对由负载施加到与该负载串联放置的开关元件上的应力进行识别的步骤，并且包括配电电路的制作，其中，所述负载对由施加两个最大应力的负载组成。
【附图说明】
[0021]当参照附图阅读下面的描述时，将更好地理解本发明，并且本发明的进一步的细节、特征和优势将变得明显，其中:
[0022]图1是根据现有技术经由两个电源给三个负载配送电力的电路图；