用于分析耗电器中的电流的设备和具有这种设备的耗电器
阅读说明：本技术 用于分析耗电器中的电流的设备和具有这种设备的耗电器 (Device for analyzing a current in an electrical consumer and electrical consumer having such a device ) 是由 乔格·克鲁帕 迈克尔·费德勒 克里斯汀·瓦根内克特 于 2020-03-19 设计创作，主要内容包括：用于分析耗电器(VER)中的电流的设备,该设备配备有：能与耗电器(VER)的负载支路(LZW)的并联电路(PA)串联连接的电流测量装置(Z-(g)),用于测量流经该并联电路(PA)的电流；和探测器(FD),用于探测在接通或关断负载支路(LZW)的开关元件(T1,T2,...,Tn)时或者由于对该负载支路的开关元件的接通或关断而引起的电流的变化。该设备还具有分析单元(ANA),该分析单元与操控单元(ANS)和探测器(FD)连接,以及分析用于接通或用于关断负载支路(LZW)的开关元件(T1,T2,...,Tn)的操控信号与对由于接通和/或关断相关开关元件(T1,T2,...,Tn)而引起的电流的变化的探测的时间相关；和/或分析在接通和/或关断负载支路(LZW)的相关开关元件(T1,T2,...,Tn)或者多个以及尤其是所有负载支路(LZW)的开关元件(T1,T2,...,Tn)的多个时间点该电流的变化。(Device for analyzing the current in an electrical consumer (VER), the device being equipped with: current measuring device (Z) which can be connected in series with a parallel circuit (PA) of a load branch (LZW) of a consumer (VER) g ) For measuring the current flowing through the parallel circuit (PA); and a detector (FD) for detecting a change in the current when the switching element (T1, T2.., Tn) of the load branch (LZW) is switched on or off or due to the switching on or off of the switching element of the load branch. The device also has an evaluation unit (ANA) which is connected to the control unit (ANS) and the detector (FD) and which evaluates a switching element (T1, T2.., T.T.T.) for switching on or for switching off the load branch (LZW)n) is dependent on the time of detection of a change in the current due to switching on and/or off of the relevant switching element (T1, T2.., Tn); and/or to evaluate the change in the current at a plurality of points in time at which the relevant switching element (T1, T2.., Tn) of the load branch (LZW) or a plurality of and in particular all switching elements (T1, T2.., Tn) of the load branch (LZW) are switched on and/or off.)
交叉引用
本专利申请要求德国专利申请10 2019 107 135.6于2019年3月20日的优先权，该德国专利申请的内容这里通过引用而属于本专利申请的主题。
技术领域
本发明涉及用于借助于开关元件来对多个负载进行开关操控的设备。
背景技术
在电动汽车的发展过程中，对车辆中的耗电器的安全操控变得越来越重要。尤其是在大欧姆负载的情况下，故障状态并不总是能与正常运行清楚区分开。此外，由于能量更高，EMV辐射增加。但是，本发明也可以在其它领域被使用。这里提出的本发明也包括用于操控这种设备的AI技术的使用。
在现有技术中，存在一系列具有根据图1的结构的系统。
图1示意性示出了具有多个、也就是说n个负载支路(其中n为大于等于1的正整数)的耗电器的电路，这些负载支路的相应的负载RL1至RLn通过具有开关元件T1至Tn、这里示例性地n个晶体管的开关信号生成单元CTR来周期性地被接通和关断，以便控制这些负载的平均功率。
n个开关元件T1至Tn获得相对应的操控信号G1至Gn。所述n个操控信号G1至Gn在相对应的开关信号生成单元CTR中被生成。通常，操控信号G1至Gn相对应彼此有时间平移地通过开关信号生成单元CTR来被生成，以便在电源V处产生尽可能恒定的平均耗电。
在根据图1的系统中，通常在并联的负载支路的星形点SP与参考电位GND之间存在利用共同的电流测量元件Zg和相对应的电流测量路径进行的电流测量。该电流测量元件Zg例如被用于测量耗电器的以电流测量信号MS的耗电测量值为形式的平均耗电。共同的电流测量元件Zg通常通过及时控制来被用于：在测量点的可预先限定的相位的情况下，在操控周期为了调节目的而有针对性地进行对各个负载支路的耗电的测量。
这种系统的应用例如是多相DC/DC转换器、用于多个电热塞的电热塞控制器，或者也是具有多个加热元件的电加热器。
通常，除了放大器OP1之外，电流测量路径还包含低通滤波器，以便消除测量信号中的由于开关沿而生成的干扰。
从DE-A-100 41 880公知一种用于根据时间表来时控地运行至少两个耗电器的方法。从EP-A-0 198 222公知一种用于耗电器的负载分配方法。
从DE-A-10 2020 033 633公知一种接通控制方法和一种接通控制设备。
这些出版文献中没有任何一个描述了对故障进行查明、分析和/或诊断的技术教导。
发明内容
本发明的任务在于：说明一种经简化的用于分析多相耗电器的负载支路中的电流的设备。
为了解决该任务，本发明提出了一种用于分析耗电器中的电流的设备，该设备配备有：
-由多个负载支路构成的并联电路，
-其中每个负载支路具有电负载和能对该电负载选择性地进行接通或关断的、能控制的开关元件，和
-操控单元，其用于生成针对这些开关元件的操控信号，
其中该设备配备有：
-能与耗电器的负载支路的并联电路串联连接的电流测量装置，用于测量流经该并联电路的电流；
-探测器，用于探测在接通或关断负载支路的开关元件时或者由于对负载支路的开关元件的接通或关断而引起的电流的变化；和
-分析单元，该分析单元与该操控单元和该探测器连接，以及
-分析用于接通或用于关断负载支路的开关元件的操控信号与对由于接通和/或关断相关开关元件而引起的电流的变化的探测的时间相关(zeitliche Korrelation)，
和/或
-分析在接通和/或关断负载支路的相关开关元件或者多个以及尤其是所有负载支路的开关元件的多个时间点处该电流的变化。
按照本发明的设备具有对于多相耗电器的并联电路的多个负载支路来说共同的电流测量装置，利用该电流测量装置可以以测量技术分别确定流经该并联电路的电流。在此，这些负载支路周期性地被接通和关断，其中通常得出总电流的变化，这些变化能借助于探测器来被探测。分析单元从操控单元并且从探测器获得信息，该操控单元产生针对负载支路的开关元件的接通和关断信号。基于这些开关元件中的一个或多个开关元件的接通和关断与对总电流的变化的探测的时间相关，现在可以检查耗电器是正常工作还是有故障地工作。替选地或附加地，该检查也可以通过分析在接通和关断耗电器的一个开关元件或多个开关元件的多个时间点该电流的变化的方式来被执行。
在接通负载支路(或者还有关断该负载支路)与通过探测器来探测的出现的电流的变化之间的时间相关的改变可以得出耗电器的运行或状态的变化。例如，可能会依据这样的检查来查明耗电器的构件的老化或者耗电器或由该耗电器所驱动的执行机构的机械磨损。在接通和/或关断负载支路时总电流的变化应该遵循特定的信号波形模式。如果与该模式有偏差，则这同样是耗电器发生变化的征兆。
这样，例如有利的是：分析单元关于电流的变化的时间波形方面分析该变化的方式，和/或分析用于接通或用于关断负载支路的开关元件的操控信号与对由于接通和/或关断相关开关元件而引起的该电流的变化的探测的时间相关的变化。就这方面来说可执行的对多个描述该时间相关和/或该电流的信号波形的变化的参数的检查是多种多样的而且尤其是与应用相关。利用“人工智能”来执行所有这些检查也能够考虑新型的变化。
在本发明的另一有利的设计方案中，分析单元例如也可以分析电流的变化的一阶和/或二阶和/或更高阶的数学导数和/或关于电流的变化的积分和/或电流的变化的大小以及方向。
特别有利的是，借助于当前公知的和将来被发展的“人工智能”工具来执行该分析。在本发明的一个就这方面来说有利的实施方式中，分析单元具有数据处理单元，该数据处理单元基于其中存放有关于哪些与耗电器的运行相关的事件应相应地与分析单元的分析的不同结果相关联的数据的数据库根据统计模型、尤其是HMM模型或人工神经网络模型的类型形成针对耗电器的负载支路的开关元件或者针对该耗电器的操控单元的操控信号，和/或当由分析单元完成的分析表明耗电器可能有故障或确实有故障时进行信号通知。
在本发明的另一有利的设计方案中，本发明致力于电流测量装置的尽可能简单且价格低廉的设计方案。如果电流测量装置具有测量电感，或除了电流测量装置之外与该电流测量装置串联地布置测量电感，则探测器可将电流的变化探测为通过测量电感或在测量电感上或由于测量电感形成的在考虑其极性的情况下的干扰脉冲。
按照本发明的该变型方案，即为了解决上述任务而使用一种用于分析耗电器中的电流的设备，该设备配备有：
-由多个负载支路构成的并联电路，
-其中每个负载支路具有电负载和能对该电负载选择性地进行接通或关断的、能控制的开关元件，和
-操控单元，用于生成针对这些开关元件的操控信号，
其中该设备配备有：
-能与耗电器的负载支路的并联电路串联连接的测量电感；
-探测器，用于通过测量电感来探测在接通或关断负载支路时形成的干扰脉冲的大小和极性；和
-分析单元，该分析单元与操控单元和探测器连接，并且分析用于接通或用于关断负载支路的开关元件的操控信号与对通过测量电感或在测量电感上或由于测量电感而引起的干扰脉冲及其极性的探测的时间相关。
在本发明中，使用具有欧姆、大多寄生的以及电容和/或电感成分的复杂测量阻抗，该测量阻抗被接到由耗电器的负载支路构成的串联电路与要么供电电压要么参考电位(例如接地)之间。通常，以尤其是分流电阻为形式的电流测量装置位于该区域内。
按照本发明所使用的测量阻抗优选地具有测量电感，该测量电感引起：在接通负载支路之一时，在不同时关断另一负载支路的情况下在测量电感上形成干扰脉冲。即，当要检测在测量电感上的电压降时，会检测到电压降脉冲。原因在于：由于测量阻抗通常包括寄生的欧姆电阻成分，所以形成相对应的电压降。即使在使用测量阻抗的电容性成分的情况下，在接通和关断时也形成干扰脉冲。
现在可以分析：在测量电感上的干扰脉冲是否以及如何与针对耗电器的负载支路的开关元件的接通或关断信号时间相关。在此，例如可以在按照本发明的设备的分析单元中这样做：在对例如针对开关元件的接通信号进行初始化之后，在测量电感上存在干扰脉冲，更确切地说在预先给定的时间窗内在测量电感上存在干扰脉冲。也可以检查干扰脉冲的极性是否符合预期。关于测量电感的应用情况，在接通开关元件时的干扰脉冲为正而在切断开关元件时的干扰脉冲为负。
接着，利用所有这些检查，可以查明耗电器是正常工作还是有故障地工作。在后一种情况下，如果需要，则可能会输出故障消息要不然以防万一可以完全停止耗电器的运行。
替选地，但是也可能的是：根据对针对开关元件的接通和关断信号与在测量电感上的干扰脉冲的时间相关，评价接通和关断信号为了例如遵守像EMV辐射那样的某些边界条件而必须在时间上被平移到何种程度。出于减少这种EMV辐射的原因，公知的是：使针对耗电器的负载支路的开关元件的接通信号与另一负载支路的开关元件的关断信号同时生成。即，在这种情况下，在测量阻抗上会在理想情况下无法探测到干扰脉冲。但是如果这一点仍然应该会发生，则这是周期性连续的针对各个负载支路的开关元件的接通和关断信号的定时并非最佳或者存在其它效果的征兆。
即，在本发明的另一适宜的设计方案中，尤其也可以规定：分析单元分析干扰脉冲关于其数值方面是否大于预先给定的最小电平和/或是否处在预先给定的最小电平与预先给定的最大电平之间的范围内。
在本发明的另一适宜的设计方案中，还可以规定：探测器构造为边沿探测器，用于探测在测量电感上的干扰脉冲的分别具有预先给定的最小电平的上升或下降沿。
如上所述，为了测量耗电器的单个负载支路中的电流，有时使用针对所有负载支路的共同的电流测量装置，那么该电流测量装置与这些负载支路的并联电路串联布置。那么，该电流测量装置就其而言与测量电感串联。
如同样上文已经简述的那样，通常使用分流电阻作为电流测量装置，该分流电阻具有电感作为寄生成分，其中该分流电阻的寄生电感形成该测量电感。即，在该变型方案中，使用分流电阻的就这方面来说寄生的起电感作用的部分作为测量电感。但是，同样也可以良好地使用电流测量装置的寄生的电容成分，以便探测应归因于对耗电器的负载支路的开关元件的接通和关断的干扰脉冲。即，就这方面来说，以最一般的形式使用复杂阻抗作为电流测量装置，除了欧姆成分之外，该复杂阻抗具有寄生的、电容和/或电感成分。
在本发明的另一有利的设计方案中，可以规定，分析单元分析：在接通负载支路之一的开关元件之后，在预先给定的时间窗内是否存在极性为正的干扰脉冲；和/或在关断负载支路之一的开关元件之后，在预先给定的时间窗内是否存在极性为负的干扰脉冲。
在本发明的另一有利的实现形式中，按照本发明的设备的分析单元可具有诊断组件，只要在接通负载支路之一的开关元件之后在预先给定的时间窗内不存在极性为正的干扰脉冲和/或在关断负载支路之一的开关元件之后在预先给定的时间窗内不存在极性为负的干扰脉冲，该诊断组件就产生故障消息。
在耗电器的情况下，其中该耗电器的操控单元将相应两个连续交替接通和关断的负载支路的开关元件操控为使得对其中一个负载支路的开关元件的关断与对另一个负载支路的开关元件的接通同时发生，按照本发明的一个有利的变型方案的评估单元可以分析：在接通其中一个负载支路的开关元件之后，在预先给定的时间窗内是否不存在极性为正的干扰脉冲；和/或在关断另一个负载支路的开关元件之后，在预先给定的时间窗内是否不存在极性为负的干扰脉冲。
在接通负载支路之一的开关元件之后在预先给定的时间窗内存在极性为正的干扰脉冲和/或在关断负载支路之一的开关元件之后在预先给定的时间窗内存在极性为负的干扰脉冲的情况下，在本发明的另一设计方案中，分析单元控制开关元件操控单元，用于为了同时、交替地接通和关断以及关断和接通耗电器的相应两个负载支路的开关元件的目的而对操控信号进行时间平移。
在本发明的另一实现形式中，操控单元的用于接通负载支路的开关元件的接通操控信号可具有上升开关沿，而且操控单元的用于关断负载支路的开关元件的关断操控信号可具有下降开关沿。
按照本发明的设备的组件通常以集成电路的形式来构造并且借此构造成IC。接着，这种IC可以有利地也包括耗电器的负载支路的开关元件。
在本发明的另一有利的设计方案中，可以规定：分析单元具有数据处理单元，该数据处理单元基于其中存放有关于哪个事件应分别相应地与分析单元的分析的不同结果相关联的数据的数据库根据统计模型、尤其是HMM模型或人工神经网络模型的类型形成针对耗电器的负载支路的开关元件或者针对该耗电器的操控单元的操控信号，和/或当由分析单元完成的分析表明耗电器可能有故障或确实有故障时用信号通知。即，在本发明的该实现形式中，例如使用用于数据/信号分析和/或数据/信号处理的工具，如这也在“人工智能”的框架内实现的那样。利用这种数据处理单元，像在“人工智能”的情况下那样，公知地以依据相对非常大的数据量的数据分析为基础，例如已经在训练和学习阶段以所述数据量馈送神经网络，并且所述数据量是从在使用该设备来分析当前存在的分析结果的准备阶段中的例如实验性测试中获得的。因此，在本发明的范围内，术语“数据处理单元”是指所有已知的和将来的数据/信号分析和数据/信号处理工具，这些工具是指在狭义和广义上被理解为“人工智能”和/或将来还将被理解为“人工智能”的东西。
最后，为了解决上述任务，本发明也还提出了一种耗电器，该耗电器具有：
-由多个负载支路构成的并联电路，
-其中每个负载支路具有电负载和能对该电负载选择性地进行接通或关断的、能控制的开关元件，和
-操控单元，用于生成针对开关元件的操控信号；而且该耗电器附加地也还具有按照上述实施方案之一所述的用于分析该耗电器的负载支路中的电流的设备。
附图说明
随后，参考附图来描述本发明的不同实施例。在此，详细地：
图1示意性示出了对具有多个负载支路的耗电器的操控的主要元件，这些主要元件并联并且这些主要元件分配有共同的电流测量装置；
图2示出了按照本发明的用于分析负载支路中的电流的设备的第一实施例；
图3示出了按照本发明的用于分析负载支路中的电流的设备的第二实施例；
图4示出了按照本发明的用于分析负载支路中的电流的设备的另一实施例；
图5示意性示出了非接触式电流测量装置的构造，该电流测量装置可以被用作按照图2至4的实施例的电流测量装置的分流电阻的替选方案；
图6示出了无接触地工作的电流测量装置的替选的实施例；以及
图7示出了用于实现边沿探测器的电路，该边沿探测器可以被用于确定在测量电感上的干扰脉冲。
具体实施方式
图2示出了按照本发明的用于分析多相耗电器VER的相应的耗电的设备的第一实施例。耗电器VER具有由多个负载支路LZW构成的并联电路PA，其中每个负载支路LZW都具有电负载RL1,RL2,RL3,RL4,...,RLn和开关元件T1,T2,T3,T4,...Tn。电流测量装置Zg与所有负载支路LZW的星形点SP连接，该电流测量装置就其而言与参考电位GND连接。并联电路PA与电源V连接。
电流测量装置Zg的电流测量信号例如可以经过放大器OP1而作为放大的测量信号MS存在，该放大的测量信号被输送给分析单元ANA。附加地，存在探测器FD，该探测器探测在电流测量装置Zg上的电压降或探测电流，并且尤其是响应该电流或该电压降的变化。由探测器FD提供的探测信号FDS同样被输送给分析单元ANA。
此外，分析单元ANA从针对开关元件T1,T2,T3,T4,...Tn的操控单元ANS接收信号，该信号说明了何时(必要时哪个)开关元件被接通或关断。
现在，在分析单元ANA中可以执行各种检查，这些检查用于对耗电器VER的分析或诊断。这里，例如对这些开关元件T1,T2,T3,T4,...Tn之一的操控与出现探测信号FDS的时间相关是重要的。此外，也可以将探测信号FDS的形式(时间波形)一并引入到这些检查中。不仅该时间相关、而且探测信号波形都应该在相应的容差内变动，以便例如可以对耗电器VER的正常运行进行诊断并且也可以对故障情况进行诊断。
根据图2的设备还可以按如下地被扩展：如图3中所示，通过在分析单元ANA中的分析来影响接通和/或关断这些单个的开关元件的时间点。这可能由于制造公差或者由于耗电器的老化过程而是必需的。从减少EMV辐射的角度，针对各个开关元件的接通和关断信号的时间平移也可能是有利的。关于减少EMV辐射方面，采取如下做法：针对负载支路LZW之一的开关元件的关断信号与针对另一个负载支路LZW的开关元件的接通信号同时发生。那么，探测器FD不应该会探测到任何异常，尤其是基本上不应该会探测到电流波形的变化。但是，如果该探测器确实做到了，则这是不存在上述接通信号和关断信号的时间一致性的征兆。即，通过用于对这些信号的时间平移的装置ZFV，这里可以设定优化或“纠正”。用于时间平移的装置ZFV从操控单元获得操控信号并且使这些操控信号在时间上相对于彼此平移，更确切地说根据从分析单元ANA获得的信号来使这些操控信号在时间上相对于彼此平移。
随后，进一步参考附图的部分其它图来描述本发明的其它设计方案。
在一个特殊的设计方案中，本发明尤其涉及通常从现有技术中得出的两个任务设置。
首先，应该能够检查：开关元件T1至Tn或晶体管是否也确实对n个负载RL1至RLn的所有n个负载支路进行开关。为了安全目的，常常需要这种诊断。该诊断允许探测负载例如加热元件是否高阻、还是开关元件是否不再进行开关。在没有这种探测的情况下，可能发生后续损坏，由于对该故障情况的保护不足，这些后续损坏可能不幸地导致人员伤亡。
其次，应该通过分析这些单个负载支路的接通和关断时间点来实现对在运行时由于耗电器引起的干扰辐射的最小化。对各个负载的有时移的开关首先在通常被解读为频率<1MHz的频率范围的低频范围内引起尤其是有线干扰的干扰辐射的减少。构成对在>1MHz的频率范围内的较高频干扰的减少的阻碍的可能是：例如在开关元件T1至Tn的阈电压中但是也在以与理想形式稍微不同的操控信号G1至Gn为形式的操控支路中的制造公差本身可能导致：各个负载支路一方面表现出彼此间不同的特性、而另一方面也表现出针对接通和切断沿的不同的特性。
n个开关元件T1至Tn、开关信号生成单元CTR、针对全部n个负载支路的共同的电流测量装置Zg、例如具有放大器OP1的电流测量电子系统以及通常其它组件优选地单片地被集成在集成电路IC中。
目的在于用在集成电路IC之外的尽可能少的分立器件来解决这两个任务，以便改善系统成本地位。
通过使用根据图4的结构来解决上述两个任务。
在此，利用以下事实：共同的电流测量装置通常包含寄生的并且借此大多不符合希望的电感。该电感在图1和4中示例性地以电感ML的形式作为电流测量装置Zg的部分来被示出。优选地，电流测量装置Zg是欧姆电阻，也就是说是所谓的分流电阻。在用于作为电流测量装置Zg使用的典型的分流电阻Sh的情况下，该电感ML大多为5nH与10nH之间的值。
电流测量装置Zg的寄生电感ML在应用电路中引起不符合希望的效果：在n个开关元件T1至Tn之一的每个开关沿处都形成电流测量信号MS的简短的、但是相当强的脉冲式干扰，该电流测量信号优选地再现了在电流测量装置Zg上的电压降。该干扰的极性取决于：在开关沿期间经过电流测量装置Zg的电流是增加(也就是说干扰是正电流脉冲)还是减小(也就是说干扰是负电流脉冲)。
超越根据图1的现有技术，本发明采用边沿探测器FD。该边沿探测器FD探测在电流测量装置Zg处并且借此在电流测量信号MS中出现干扰的时间点。在另一实施方案中，边沿探测器FD也可以探测在电流测量装置Zg处并且借此在电流测量信号MS中的干扰的极性。例如，边沿探测器可以用“无干扰”、“正干扰”或“负干扰”来评价干扰的极性。在本发明的任何实施方案中都需要边沿探测器FD。在此，本发明是应该被用于诊断目的、被用于减少干扰辐射还是被用于两者并不重要。
边沿探测器FD可直接位于电流测量装置Zg上，并且例如可以评价在电流测量装置Zg上的电压降。边沿探测器FD例如也可以位于用于电流测量信号MS的输出端处并且评估该电流测量信号。然而，后者只有当具有放大器OP1和可能存在的用于电流测量信号MS的低通滤波器的电流测量路径具有通常<1μs的非常快的反应时间并且该低通滤波器恰好不存在(这妨碍了其它调节目的)时是合理的。
本发明的实施方式的如下描述根据相应的应用应该用于上文示例性提到的两种目的中的哪个目的来被划分。但是，也可能的是其中两种相结合的应用。
诊断
为了该目的，诊断块DIAG与开关信号生成单元CTR和边沿探测器FD连接。在此，诊断块DIAG包含如下功能性：
开关信号生成单元CTR借助于n个操控信号G1至Gn来生成针对n个开关元件T1至Tn的开关事件。现在，开关信号生成单元CTR借助于例如脉冲或例如变换的信号来向诊断块DIAG用信号通知这些开关事件中的每个开关事件。接着，诊断块DIAG针对特定的第一时长启动激活时间间隔。如果边沿探测器FD在该第一时长内探测到干扰脉冲，则负载支路也确实被开关。如果通过开关信号生成单元CTR开关了在时分复用中被操控的n个开关元件T1至Tn中的仅唯一一个开关元件，则该开关元件和所属的负载支路存在且被开关。因而，诊断块DIAG可以至少从该功能角度出发将该负载支路评价为“正常”。如果边沿探测器FD直到第一时长结束都未曾探测到边沿，则相对应的负载支路的开关元件不曾被开关或者负载支路中断。因而，诊断块DIAG通常至少从该功能角度出发将该负载支路评价为“有故障”，其中诊断块通常并不区分故障实际上是位于边沿探测器FD中还是位于所涉及到的负载支路中，因为这对于安全相关的评价来说通常并不重要。对于很多应用情况来说，该第一时长都处在小于2μs的时长范围内。然而，在特殊应用(例如电热塞控制)的情况下也存在例外，在所述特殊应用的情况下，开关沿明显迟钝并且因此第一时长也可以明显被增加。在这种情况下，第一时长例如可以是100μs以及更多。
为了合理性测试或为了进一步提高说服力，当边沿探测器FD检测到开关干扰脉冲的极性时，在评估中也可以考虑该开关干扰脉冲的极性。
在此，响应于开关信号生成单元CTR针对n个开关元件T1至Tn之一的接通信号，边沿探测器FD必须在第一时长期间探测正干扰脉冲并且例如借助于边沿探测器信号FDS将该正干扰脉冲传送给诊断块DIAG。
在此，响应于针对n个开关元件T1至Tn之一的切断信号，边沿探测器FD必须在第一时长或者一般限定的预先给定的时长期间探测负干扰脉冲并且例如借助于边沿探测器信号FDS将该负干扰脉冲传送给诊断块DIAG。
因此，可能的是：可靠地识别故障状态并且必要时通过安全开关来引起系统的紧急切断，该安全开关可以与电源V或参考电位GNG串联布置。
干扰辐射的减少(EME)
为了该目的，用于开关沿、也就是说针对开关元件的接通和关断操控信号的时间平移的开关边沿平移块FV接在开关信号生成单元CTR上游或下游。
如下描述涉及边沿平移块FV接在开关信号生成单元CTR下游(参见图4)的情况。接着，分析单元FV的输出端产生用于控制相对应的开关元件T1至Tn的n个操控信号G1至Gn的至少一部分。这里，针对该应用提出了两种可能性：
1)对延迟时间的测量和补偿
在此，边沿平移块FV优选地针对每个单个的负载支路以及优选地相应负载支路的开关元件的每个上升或下降开关沿测量在针对相关开关元件的开关信号生成单元CTR的接通操控信号与相对应的干扰脉冲抵达电流测量装置Zg之间的第一延迟时间，边沿探测器FD探测该第一延迟时间。接着，边沿平移块FV然后使用所测量到的第一延迟时间，以便使操控信号G1至Gn彼此平移为使得针对一个负载支路的开关元件的上升开关沿总是落到针对另一个负载支路的开关元件的下降开关沿上并且反之亦然。
优选地，边沿平移块FV可以借助于统计信号模型、例如神经网络模型来确定该平移。
在此，边沿平移块FV可包括评价器，该评价器在运行时改善了这种神经网络模型的参数。在这种情况下，评价器加强了用于改善、即减少相应状况即例如干扰的这种决策的参数。在这种情况下，评价器削弱了神经网络模型的使相应状况、即例如恶化、即增加干扰的这种决策的参数。为此，评价器借助于神经网络模型检查变化前后的边沿探测器信号FDS的值。
为了避免安全相关的错误训练，合理的是设置安全评价器，该安全评价器识别以及阻止由于边沿平移块FV而引起的明显错误的平移或者边沿平移块FV的高概率将来有错误的平移，并且对神经网络模型相对应地进行再训练。例如，可以阻止数值上超过特定时间值的平移。如果边沿平移块FV仍然试图执行这种平移，则神经网络模型有错误，而且安全评价器阻止边沿平移块FV使该时间平移超出目标时间范围并且对神经网络模型进行再训练。为了训练神经网络模型，应参考现有技术中的关于神经网络模型的文献。
如上文已经描述的那样，然后边沿平移块FV使用所测量到的第一延迟时间，以便使操控信号G1至Gn彼此平移为使得针对一个负载支路的开关元件的实际上升开关沿总是落到另一个负载支路的下降开关沿上并且反之亦然。为此，例如使用所测量到的最大的第一延迟时间，并且使开关沿平移所述所测量到的最大的第一延迟时间——相对应的负载支路的相对应的边沿的时间延迟。代替所述所测量到的最大的第一延迟时间，也可以使用恒定时间，该恒定时间保证至少对应于所述所测量到的最大的第一延迟时间。
2)对干扰时长的最小化
只要负载支路的切断沿在时间上与另一个负载支路的接通沿不完全一致，边沿探测器FD就观察到至少两个边沿(干扰脉冲)。由于开关沿本身在时间上并非无限短，所以也许可能在边沿探测器FD上形成短暂的干扰信号，该短暂的干扰信号包含多于仅仅两个边沿。
边沿平移块FV测量干扰的第二时长并且改变操控信号G1至Gn的开关沿的平移，目的在于：要么使干扰的第二时长最小化、要么将该第二时长在数值上(在数学意义上)减小到第一阈值之下的特定值。
在此，应相对简单地依据由边沿探测器测量到的干扰的边沿的极性来确定开关沿必须被平移的方向(领先或滞后)。如果出现的第一个干扰沿是负边沿，则针对开关元件、也就是说针对其中一个负载支路的开关元件的切断沿在时间上出现在了针对另一个开关元件的接通沿之前。因此，边沿平移块FV必须增加切断沿的时间延迟或者减少接通沿的时间延迟。如果出现的第一个边沿是正边沿，则接通沿出现在了切断沿之前。那么，在这种相反的情况下，边沿平移块FV因此必须减少切断沿的时间延迟或者增加接通沿的时间延迟。如果达到调节目标并且接通沿和切断沿就边沿探测器FD的测量结果而言例如彼此准确对称，则发生边沿探测器FD不再探测到边沿的情况。那么，对于边沿平移块FV来说，在调节的框架内不再需要改变时间干预。一旦例如由于环境条件发生变化而不再满足调节目标，边沿探测器FD就重新探测到干扰沿并且通过边沿平移块FV进行的调节就可以继续工作。
诊断与干扰辐射减少的组合
为了该第三目的，分析单元不仅可具有边沿平移而且可具有诊断功能性(图4)并且它们的功能可以相互组合。
为了诊断目的，可以进行相对应的细化。如果上升沿和下降沿彼此抵消并且因此边沿探测器FD不再探测到边沿，则诊断块DIAG可以假定：要么两个边沿都出现过、要么两个相关负载支路都正常。
然而，如果两个负载支路都损坏，则在有多于两个负载支路的情况下会在另一时间点处探测到干扰沿，对于该干扰沿来说，边沿平移块FV不再能够执行修正。因而合理的是：诊断块DIAG在随后的周期中确定和评价边沿平移块FV的成功的边沿时间平移。为此，边沿平移块FV向诊断块DIAG优选地报告相对应的关于这种边沿平移的信息。替选地，当然边沿平移块FV也可以自己实施该诊断。
在这些边沿未理想抵消的情况下，依据干扰本身总是能观察到所涉及到的两个负载支路是否也确实被开关了。为此，由边沿探测器FD所探测到的干扰必须包含至少一个上升干扰沿和至少一个下降干扰沿(正和负干扰脉冲)。
电流测量装置的实施方案
这里列出的电流测量装置的实施方案用作示例，但是绝不是要求完整。这些实施方案代表了现有技术并且描述了其在本发明的范围内的合适用途。同样说明了可能的扩展。
1)分流电阻
分流电阻的使用通常是用于电流测量的价格最低廉的变型方案。该变型方案在图1中示出。分流电阻带来了寄生电感。将该电感用作测量电感ML已经在上文被描述。
2)非接触式的电流测量
图5示出了根据现有技术的非接触式的电流传感器。其电流应被测量的线路被引导经过磁芯、例如铁氧体磁芯。该磁芯用于使磁通密度B聚束。磁芯不是强制必需的，但是通常是有利的。该方法也无需磁芯就发挥作用。然而，在磁芯的情况下具有关于测量灵敏度方面的优点。
在磁芯中(例如在磁芯的间隙中)存在测量探头，用于测量磁场强度H或磁通密度B。这大多是霍尔元件。第一绕组1布置在磁芯上，以便生成与通过所要测量的通电线路产生的那个磁场的反向场。调节器在输入端E处测量磁场探头的输出信号并且在第一绕组1中生成反向电流，目的在于：将磁芯中的磁场强度H或磁通密度B调节到值零。那么，反向电流的值是对在线路中流动的电流的量度。反向电流的值在另一输出端A处要么作为电流、要么转换成电压地被提供，优选地乘以比例因子。因此，输出端A提供电流测量信号MS。
这种组件大多由于调节的惯性而不适合于在输出端A处允许对边沿的探测，如这对于在本发明中应用来说所需的那样。然而，该组件通过其构造而有助于显著增加被引导经过该磁芯的线路的电感。
即，应该依据其来探测边沿的信号可以毫无问题地在线路本身的连接端处被量取，不过结果是边沿探测接着重新与线路电流连接。
然而，如果要求边沿探测本身与电流路径电流分开，则要么可以将在第一绕组1上的电压直接量取为针对边沿探测器FD的测量信号(该调节器只影响电流并且与电压无关)、要么可以进行在图6中示出的扩展。为此，将另一绕组2放到磁芯上，该另一绕组的连接端直接引导到边沿探测器FD。
当然，另一绕组2也可以被放到另一磁芯上，该另一磁芯与电流测量装置无关并且(测量)线路被铺设经过该另一磁芯。另一绕组2也可以被实施为空气线圈并且处在相对于测量线路的适合的位置。该另一绕组例如可以是印刷电路的印制导线的部分。
边沿探测器
根据现有技术，边沿探测器FD可以相对简单地例如利用高通滤波器和比较器CMP1、CMP2来被实施。图7示出了这种简单的边沿探测器FD。通过电容C和电阻分压器R1、R2来形成高通。电阻分压器R1、R2同时确定针对两个比较器CMP1、CMP2的输入信号DEF的平衡位置(Ruhelage)。这些比较器的参考信号Ref+、Ref-处在高于和低于该平衡位置的各自适合的值。接着，在边沿探测器FD的输入端EF处的上升沿的情况下，针对上升沿的输出信号A+短暂变得活跃。在边沿探测器FD的输入端EF处的负边沿的情况下，针对下降沿的输出信号A-短暂变得活跃。优选地，诊断块DIAG与针对下降沿的输出信号A-和针对上升沿的输出信号A+相关联。在该示例中，针对下降沿的输出信号A-和针对上升沿的输出信号A+共同形成边沿探测器信号FDS。
如果边沿探测器FD纯被用于诊断目的而且不用于EME优化(对辐射特性的优化)，则也许这两个比较器CMP1、CMP2之一就足够并且接着在诊断块DIAG中只处理两个开关沿中的一个。
本发明和/或其变型方案的特征
即使在下文列出可按照其来实施本发明的不同版本，在需要时也可以使不同版本的各个特征彼此组合。
版本1
按照该第一版本的本发明涉及一种用于对多个负载RL1至RLn进行开关操控的设备，该设备具有：开关元件T1至Tn；开关信号生成单元CTR；共同的电流测量装置Zg；边沿探测器FD；星形点SP；边沿探测器信号FDS；和操控信号G1至Gn。在此，开关元件T1至Tn被设立和设置为分别使一个或多个负载RL1至RLn与电源V和/或星形点SP连接以及与该电源和/或该星形点分开。电流测量元件Zg被连接到星形点SP与参考电位GND之间。开关信号生成单元CTR利用操控信号G1至Gn来控制开关元件T1至Tn。电流测量装置Zg检测在星形点SP与参考电位GND之间的电流并且生成电流测量值信号。边沿探测器FD对电流测量值信号进行评估并且必要时检测边沿存在与否。该边沿探测器借助于边沿探测器信号FDS来用信号通知电流测量值信号的边沿的存在。边沿探测器信号FDS可以影响开关元件T1至Tn的开关时间点。必要时，边沿探测器信号FDS也可以与故障状态探测并行地或者替选于故障状态探测地被使用。
在第一设计方案中，该设备具有第一时间测量装置。第一时间测量装置测量从至少一个所生成的操控信号在第一时间点的状态变化到开始借助于边沿探测器信号FDS进行信号通知的第一时长，并且优选地生成该第一时长的测量值。
在第二设计方案中，边沿探测器信号FDS至少有时一并包括关于所检测到的边沿的方向的信息。
在第三设计方案中，该设备具有第二时间测量装置，该第二时间测量装置可以与第一时间测量装置相同或一样。第二时间测量装置测量在边沿探测器FD处所测量到的干扰信号的存在的第二时长。就本公开而言，干扰信号是在预先给定的第一时间间隔内的上升沿和下降沿的序列。
在第四设计方案中，该设备具有时间窗生成器。时间窗生成器在开关信号生成单元CTR中出现特定开关信号事件的情况下或者在相对于该开关信号事件有一定延迟的情况下生成预先给定的第二时间间隔。通常，在此涉及在该时间间隔内占据特殊状态的信号。
在第五设计方案中，该设备具有第三时间测量装置，该第三时间测量装置可以与第一时间测量装置和/或第二时间测量装置相同。在该细化中，电流测量元件具有附加输出端，该附加输出端反映了经过电流测量元件的电流。边沿探测器FD对该附加输出端的信号进行评估。第三时间测量装置测量从至少一个所生成的操控信号的状态变化开始直至在边沿探测器FD处所探测到的边沿的开始的第三时长并且生成所属的测量值。
在第六设计方案中，为了测量第三时长，一并考虑边沿的所检测到的方向。即，在该细化中并不总是使用所有边沿。
在第七设计方案中，该设备具有第四时间测量装置，该第四时间测量装置可以与第一时间测量装置和/或第二时间测量装置和/或第三时间测量装置相同或一样。在该细化中，电流测量元件又具有附加输出端，该附加输出端反映了经过电流测量装置的电流。边沿探测器FD对该附加输出端的信号进行评估。第四时间测量装置测量在边沿探测器FD处所测量到的干扰信号的存在的第二时长，并且生成相对应的测量值。在这种情况下，在预先给定的第一或其它时间间隔内的上升沿和下降沿的序列被视为干扰信号。
在第八设计方案中，该设备具有第五时间测量装置，该第五时间测量装置可以与第一时间测量装置和/或第二时间测量装置和/或第三时间测量装置和/或第四时间测量装置相同或一样。电流测量装置优选地包括一个子装置和/或多个子装置，尤其是电感或互感。电流测量装置Zg的该子装置优选地适合于和/或被设置为：将在星形点SP与参考电位GND之间的线路中的电流变化转变成适合于由边沿探测器FD进行边沿探测的信号。第五时间测量装置测量从至少一个所生成的操控信号的状态变化的开始直至在边沿探测器FD处所探测到的边沿的开始的第五时长并且生成相对应的测量值。
在第九设计方案中，为了由第五时间测量装置来测量第五时长，一并考虑边沿的方向。即，在该细化中并不总是使用所有边沿。
在第十设计方案中，该设备具有第六时间测量装置，该第六时间测量装置可以与第一时间测量装置和/或第二时间测量装置和/或第三时间测量装置和/或第四时间测量装置和/或第五时间测量装置相同或一样。电流测量装置又包括一个子装置和/或多个子装置，尤其是电感或互感。电流测量装置Zg的该子装置优选地适合于和/或被设置为：将在星形点SP与参考电位GND之间的线路中的电流变化转变成适合于由边沿探测器FD进行边沿探测的信号。第六时间测量装置测量在边沿探测器FD处所测量到的干扰信号的存在的第六时长，并且生成相对应的测量值。就此而言的干扰信号又是在预先给定的第一或其它时间间隔内的上升沿和下降沿的序列。
在第十一设计方案中，该设备具有时间窗生成器。电流测量装置又包括一个子装置和/或多个子装置，尤其是电感或互感。电流测量装置Zg的该子装置优选地适合于和/或被设置为：将在星形点SP与参考电位GND之间的线路中的电流变化转变成适合于由边沿探测器FD进行边沿探测的信号。时间窗生成器在开关信号生成单元CTR中出现特定开关信号事件的情况下或者在相对于该开关信号事件有一定延迟的情况下生成预先给定的第三时间间隔。
在第十二设计方案中，该设备具有分析单元FV。分析单元FV适合于和/或被设置为：根据上文提及的所测量到的时长中的至少一个时长，使操控信号G1至Gn或这些操控信号的生成被延迟或者被时间平移为使得边沿探测器FD不再探测到边沿。
在第十三设计方案中，该设备具有分析单元FV，其中分析单元FV适合于和/或被设置为：根据上文提及的所测量到的时长中的至少一个时长，使操控信号G1至Gn或这些操控信号的生成被延迟或者被时间平移为使得相关时长被最小化或者在数值上不超过预先给定的时间值。
在第十四设计方案中，该设备具有分析单元FV，其中分析单元FV现在适合于和/或被设置为：根据通过边沿探测器FD在时间间隔内检测到的第一边沿是正边沿还是负边沿，使操控信号G1至Gn的接通沿或切断沿和/或操控信号G1至Gn的其它状态变换被时间延迟或者时间提前。
在第十五设计方案中，该设备具有诊断块DIAG，其中如果边沿探测器FD在操控信号G1至Gn的状态变换之后的时间相关的预先给定的时间窗内没有探测到边沿，则诊断块DIAG生成或提供故障信号。
在第十六设计方案中，该设备具有诊断块DIAG，其中如果边沿探测器FD在操控信号G1至Gn的状态变换之后的时间相关的预先给定的时间窗内没有探测到两个时间上连续的边沿的对，则诊断块DIAG不生成或提供故障信号。
在进一步的第十七设计方案中，信号对的时间窗周期性地被交换，以便识别多重错误。
在第十八设计方案中，该设备具有分析单元FV，其中分析单元FV适合于和/或被设置为：使操控信号G1至Gn的接通沿或切断沿和/或操控信号G1至Gn的其它状态变换被时间延迟或者时间提前。现在，分析单元FV包括神经网络模型或其它结构，该其它结构是人工智能模型并且尤其可以执行深度学习方法和/或机器学习方法。按照本公开的原理，在该变型方案中的该设备包括所提及的神经网络模型，该神经网络模型优选地作为软件模型被存储在例如分析单元FV的数字存储器中并且由计算机来实施，更优选地，该计算机是该设备的部分。具有深度学习的神经网络模型包括如下软件，该软件可由软件设计师来编写并且也能从一系列来源中公开获得。可用于创建名称为“NVidia Digits”的神经网络模型的应用能在https://developer.nvidia.com/digits下获得。NVidia Digits是高级用户界面，该高级用户界面包括名称为“Caffe”的深度学习框架，该深度学习框架是由伯克利视觉和学习中心(http://caffe.berkeleyvision.org/)开发的。适合于在本发明的实现方案中使用的常见深度学习框架的列表在https://developer.nvidia.com/deep-learning- frameworks下找到。
在第十九设计方案中，该设备具有诊断块DIAG，其中诊断块DIAG包括神经网络模型。之前关于神经网络、计算机、存储器、深度学习、机器学习和训练方法所提及的情况这里也适用。
在第二十设计方案中，边沿探测器FD的输入信号与星形点SP电流分开。
版本2
按照该第二版本，本发明涉及一种用于对多个负载RL1至RLn进行开关操控的设备，该设备具有：开关元件T1至Tn、开关信号生成单元CTR、操控信号G1至Gn、测量装置和分析单元FV。开关元件T1至Tn被设立和设置为分别使一个或多个负载RL1至RLn与电源V和/或星形点SP或参考电位GND连接以及与该电源和/或该星形点或该参考电位分开。开关信号生成单元CTR利用操控信号G1至Gn来控制开关元件T1至Tn。测量装置检测该设备的重要的运行状态数据。分析单元FV适合于和/或被设置为：使操控信号G1至Gn的接通沿或切断沿和/或操控信号G1至Gn的其它状态变换被时间延迟或者时间提前。分析单元FV包括神经网络模型。分析单元FV将所检测到的运行状态数据用作针对神经网络模型的输入。
在该第二版本的第一变型方案中，该设备包括评价块，该评价块在运行时检查和/或改变这种神经网络模型的参数。
在该第二版本的第二变型方案中，该设备包括安全评价块，该安全评价块在执行换向之前识别和阻止该换向的明显错误的以及可能的安全相关的变化。
在该第二版本的第三变型方案中，该安全评价块在运行时在该换向的被尝试的、明显错误的以及可能的安全相关的变化的情况下通过神经网络模型来改变这种神经网络模型的参数。
版本3
按照该第三版本，本发明涉及一种用于对多个负载RL1至RLn进行开关操控的设备，该设备具有：开关元件T1至Tn、开关信号生成单元CTR、操控信号G1至Gn、测量装置和分析单元FV。开关元件T1至Tn被设立和设置为分别使一个或多个负载RL1至RLn与电源V和/或星形点SP或参考电位GND连接以及与该电源和/或该星形点或该参考电位分开。开关信号生成单元CTR利用操控信号G1至Gn来控制开关元件T1至Tn。测量装置检测该设备的运行状态数据。分析单元FV适合于和/或被设置为：使操控信号G1至Gn的接通沿或切断沿和/或操控信号G1至Gn的其它状态变换被时间延迟或者时间提前。分析单元FV包括用于计算时间序列模式和/或用于预测事件序列的统计模型。该统计模型例如可以是Viterbi或HMM模型。分析单元FV将所检测到的运行状态数据用作针对该统计模型的输入。
在该第三版本的第一设计方案中，该统计模型是HMM模型或者神经网络模型。
在该第三版本的第二设计方案中，该设备包括评价块，该评价块在运行时检查和/或改变这种统计模型的参数。
在该第三版本的第三设计方案中，该设备包括安全评价块，该安全评价块在执行换向之前识别和阻止该换向的明显错误的以及可能的安全相关的变化。
在该第三版本的第四设计方案中，该安全评价块在运行时在该换向的被尝试的、明显错误的以及可能的安全相关的变化的情况下通过该统计模型来改变这种统计模型的参数。
这里提出的设备的优选细节涉及用于测量总和电流的测量装置。该测量装置具有导体、第一绕组1、第二绕组2、调节器和磁场探头。导体和第一绕组1和第二绕组2彼此呈磁性连接。尤其是，在磁通密度发生变化的情况下，通过这些组件之一可以在其它组件中产生感应。导体被设置和/或被确定为：作为共同的测量装置Zg被接到星形点SP与参考电位GND之间，使得总和电流可以从星形点经过该导体流到参考电位GND。磁场探头将流经该导体的电流的磁场和这些绕组的磁场检测为磁场测量值。调节器借助于磁场测量值来生成经调节的反向电流，该反向电流流经第一绕组1并且该反向电流借助于带有第一时间常数的第一绕组1来补偿导体的磁场。另一第二绕组2被确定和设置为：以第二时间常数被用作边沿探测器FD的电流测量元件Zg。优选地，第二时间常数小于第一时间常数。
版本4
按照该第四版本，本发明涉及一种用于对多个负载RL1至RLn进行开关操控的设备，该设备具有用于操控这些负载的子装置。在此，该子装置包括统计模型。
在该第四版本的第一变型方案中，该统计模型是HMM模型或者神经网络模型或者HMM模型或Petri网络。
版本5
第五版本涉及一种相对应的用来运行用于对多个负载RL1至RLn进行开关操控的设备的方法。要通过该方法来运行的设备包括开关元件T1至Tn、星形点SP和参考电位GND。开关元件T1至Tn被设立和设置为分别使一个或多个负载RL1至RLn与电源V和/或星形点SP连接以及与该电源和/或该星形点分开。该方法包括下文描述的步骤。第一步骤涉及：优选地借助于所提及的电流测量装置Zg检测从星形点SP到参考电位GND的电流。然后，基于这样确定的检测结果，探测在从星形点SP到参考电位GND的电流中的边沿并且生成所属的信息。然后，将这些这样生成的信息用于运行该设备。
接着，这样粗略概述的方法可以进一步被细化。特别优选地，所提及的信息被用于控制这些开关元件。
在该方法的另一设计方案中，这些开关元件T1至Tn之一的状态变换的时间点取决于该信息。例如，开关电源的电压调节器或电源或发动机的换向或操控可以以这种方式来被改变。
在该方法的另一设计方案中，改变至少一个边沿的检测时间点，使得该边沿由于与另一边沿的相互作用而不再能被探测到。该改变例如可以通过这些开关元件T1至Tn的操控信号G1至Gn的状态的改变时间点的平移来实现。
如上所述，在另一设计方案中，该信息也可以与此并行地和/或替选于此地被用于识别故障状态。
一方面，本发明能够实现对安全相关的失灵的及时识别。这尤其是在电动汽车的情况下非常重要，因为这里巨大的能量可能在损坏情况下导致巨大的危险。另一方面，还可以显著改善EMV辐射。但是优点并不限于此。
替选地，本发明还可以通过下文提到的特征组来被改写，其中这些特征组能任意彼此组合并且一个特征组的各个特征也能与一个或多个其它特征组的一个或多个特征和/或之前描述的设计方案中的一个或多个组合。
1.一种用于对多个负载RL1至RLn进行开关操控的设备，该设备具有：
-开关元件T1至Tn，和
-开关信号生成单元CTR，和
-共同的电流测量装置Zg，和
-边沿探测器FD，和
-星形点SP，和
-边沿探测器信号FDS，和
-操控信号G1至Gn，
-其中开关元件T1至Tn被设立和设置为分别使一个或多个负载RL1至RLn与电源V和/或星形点SP连接以及与该电源和/或该星形点分开，以及
-其中电流测量装置Zg被连接到星形点SP与参考电位GND之间，以及
-其中开关信号生成单元CTR利用操控信号G1至Gn来控制开关元件T1至Tn，以及
-其中电流测量元装置Zg检测在星形点SP与参考电位GND之间的电流并且生成电流测量值信号，以及
-其中边沿探测器FD对该电流测量值信号进行评估、必要时检测边沿存在与否并且借助于边沿探测器信号FDS来用信号通知该电流测量值信号边沿的存在，以及
-其中边沿探测器信号FDS能够影响开关元件T1至Tn的开关时间点和/或被用于故障状态探测。
2.根据第1点所述的设备，该设备具有第一时间测量装置，其中该第一时间测量装置测量从至少一个所生成的操控信号在第一时间点的状态变化到开始借助于边沿探测器信号FDS进行信号通知的第一时长。
3.根据第1或2点所述的设备，其中边沿探测器信号FDS至少有时一并包括关于所检测到的边沿的方向的信息。
4.根据上述第1至3点中的一项或多项所述的设备，该设备具有：
-第二时间测量装置，
-其中该第二时间测量装置测量在边沿探测器FD处所测量到的干扰信号的存在的第二时长，
-其中干扰信号是在预先给定的第一时间间隔内的上升沿和下降沿的序列。
5.根据上述第1至4点中的一项或多项所述的设备，该设备具有：
-时间窗生成器，
-其中该时间窗生成器在开关信号生成单元CTR中出现特定开关信号事件的情况下或者在相对于该开关信号事件有一定延迟的情况下生成预先给定的第二时间间隔。
6.根据上述第1至5点中的一项或多项所述的设备，该设备具有：
-第三时间测量装置，
-其中该电流测量元件具有附加输出端，该附加输出端反映了经过该电流测量装置的电流，以及
-其中边沿探测器FD对该附加输出端的信号进行评估，以及
-其中该第三时间测量装置测量从开始至少一个所生成的操控信号的状态变化直至在边沿探测器FD处所探测到的边沿的开始的第三时长。
7.根据第6点所述的设备，
-其中为了测量第三时长，考虑边沿的所检测到的方向。
8.根据上述第1至7点中的一项或多项所述的设备，该设备具有：
-第四时间测量装置，
-其中该电流测量元件具有附加输出端，该附加输出端反映了经过该电流测量元件的电流，以及
-其中边沿探测器FD对该附加输出端的信号进行评估，以及
-其中该第四时间测量装置测量在边沿探测器FD处所测量到的干扰信号的存在的第四时长，
-其中干扰信号是在预先给定的第一或其它时间间隔内的上升沿和下降沿的序列。
9.根据上述第1至8点中的一项或多项所述的设备，该设备具有：
-第五时间测量装置，
-其中该电流测量装置包括一个子装置和/或多个子装置，尤其是电感或互感，以及
-其中该电流测量装置Zg的该子装置或者这些子装置中的一个适合于和/或被设置为：将在星形点SP与参考电位GND之间的线路中的电流变化转变成适合于由边沿探测器FD进行边沿探测的信号，以及
-其中该第五时间测量装置测量从开始至少一个所生成的操控信号的状态变化直至在边沿探测器FD处所探测到的边沿的开始的第五时长。
10.根据第9点所述的设备，
-其中为了测量该第五时长，该第五时间测量装置考虑边沿的方向。
11.根据上述第1至10点中的一项或多项所述的设备，该设备具有：
-第六时间测量装置，
-其中该电流测量装置包括一个子装置和/或多个子装置，尤其是电感或互感，以及
-其中该电流测量装置Zg的该子装置适合于和/或被设置为：将在星形点SP与参考电位GND之间的线路中的电流变化转变成适合于由边沿探测器FD进行边沿探测的信号，以及
-其中该第六时间测量装置测量在边沿探测器FD处所测量到的干扰信号的存在的第六时长，以及
-其中干扰信号是在预先给定的第一或其它时间间隔内的上升沿和下降沿的序列。
12.根据上述第1至11点中的一项或多项所述的设备，该设备具有：
-时间窗生成器，
-其中该电流测量装置包括一个子装置和/或多个子装置，尤其是电感或互感，以及
-其中该电流测量装置Zg的该子装置或者这些子装置中的一个适合于和/或被设置为：将在星形点SP与参考电位GND之间的线路中的电流变化转变成适合于由边沿探测器FD进行边沿探测的信号，以及
-其中该时间窗生成器在开关信号生成单元CTR中出现特定开关信号事件的情况下或者在相对于该开关信号事件有一定延迟的情况下生成预先给定的第三时间间隔。
13.根据上述第1至12点中的一项或多项所述的设备，该设备具有：
-分析单元FV，
-其中该分析单元FV适合于和/或被设置为：根据上文提及的所测量到的时长中的至少一个时长，使操控信号G1至Gn或对这些操控信号的生成延迟或者时间平移为使得边沿探测器FD不再探测到边沿。
14.根据上述第1至13点中的一项或多项所述的设备，该设备具有：
-分析单元FV，
-其中该分析单元FV适合于和/或被设置为：根据上文提及的所测量到的时长中的至少一个时长，使操控信号G1至Gn或对这些操控信号的生成延迟或者时间平移为使得相关时长被最小化或者在数值上不超过预先给定的时间值。
15.根据上述第1至14点中的一项或多项所述的设备，该设备具有：
-分析单元FV，
-其中该分析单元FV适合于和/或被设置为：根据通过边沿探测器FD在时间间隔内检测到的第一边沿是正边沿还是负边沿，使操控信号G1至Gn的接通沿或切断沿和/或操控信号G1至Gn的其它状态变换被时间延迟或者时间提前。
16.根据上述第1至15点中的一项或多项所述的设备，该设备具有：
-诊断块DIAG，
-其中如果边沿探测器FD没有在操控信号G1至Gn的状态变换之后时间相关的预先给定的时间窗内探测到边沿，则该诊断块DIAG生成或提供故障信号。
17.根据上述第1至16点中的一项或多项所述的设备，该设备具有：
-诊断块DIAG，
-其中如果边沿探测器FD在操控信号G1至Gn的状态变换之后的时间相关的预先给定的时间窗内没有探测到两个时间连续的边沿的对，则该诊断块DIAG不生成或提供故障信号。
18.根据第17点所述的设备，其中信号对的时间窗周期性地被交换，以便识别多重错误。
19.根据上述第1至18点中的一项或多项所述的设备，该设备具有：
-分析单元FV，
-其中该分析单元FV适合于和/或被设置为：使操控信号G1至Gn的接通沿或切断沿和/或操控信号G1至Gn的其它状态变换被时间延迟或者时间提前，以及
-其中该分析单元FV包括神经网络模型。
20.根据上述第1至19点中的一项或多项所述的设备，该设备具有：诊断块DIAG，其中该诊断块DIAG包括神经网络模型。
21.根据上述第1至20点中的一项或多项所述的设备，其中边沿探测器FD的输入信号与星形点SP电流分开。
22.一种用于对多个负载RL1至RLn进行开关操控的设备，该设备具有：
-开关元件T1和Tn，和
-开关信号生成单元CTR，和
-操控信号G1至Gn，和
-测量装置，和
-分析单元FV，
-其中开关元件T1至Tn被设立和设置为分别使一个或多个负载RL1至RLn与电源V和/或星形点SP或参考电位GND连接以及与该电源和/或该星形点或该参考电位分开，以及
-其中开关信号生成单元CTR利用操控信号G1至Gn来控制开关元件T1至Tn，以及
-其中该测量装置检测该设备的运行状态数据，以及
-其中该分析单元FV适合于和/或被设置为：使操控信号G1至Gn的接通沿或切断沿和/或操控信号G1至Gn的其它状态变换被时间延迟或者时间提前，以及
-其中分析单元FV包括神经网络模型，以及
-其中分析单元FV将所检测到的运行状态数据用作针对神经网络模型的输入。
23.根据第22点所述的设备，其中该设备包括评价块，该评价块在运行时检查和/或改变这种神经网络模型的参数。
24.根据第22或23点所述的设备，其中该设备包括安全评价块，该安全评价块在执行换向之前识别和阻止该换向的明显错误的以及可能的安全相关的变化。
25.根据第24点所述的设备，其中该安全评价块在运行时在该换向的被尝试的、明显错误的并且可能的安全相关的变化的情况下通过神经网络模型来改变这种神经网络模型的参数。
26.一种用于对多个负载RL1至RLn进行开关操控的设备，该设备具有：
-开关元件T1和Tn，和
-开关信号生成单元CTR，和
-操控信号G1至Gn，和
-测量装置，和
-分析单元FV，
-其中开关元件T1至Tn被设立和设置为分别使一个或多个负载RL1至RLn与电源V和/或星形点SP或参考电位GND连接以及与该电源和/或该星形点或该参考电位分开，以及
-其中开关信号生成单元CTR利用操控信号G1至Gn来控制开关元件T1至Tn，以及
-其中该测量装置检测该设备的运行状态数据，以及
-其中该分析单元FV适合于和/或被设置为：使操控信号G1至Gn的接通沿或切断沿和/或操控信号G1至Gn的其它状态变换被时间延迟或者时间提前，以及
-其中分析单元FV包括用于计算时间序列模式和/或用于预测时间序列的统计模型，以及
-其中分析单元FV将所检测到的运行状态数据用作针对统计模型的输入。
27.根据第26点所述的设备，其中该统计模型是HMM模型或者神经网络模型。
28.根据第26或27点所述的设备，其中该设备包括评价块，该评价块在运行时检查和/或改变这种统计模型的参数。
29.根据第26至28点中的一项或多项所述的设备，其中该设备包括安全评价块，该安全评价块在执行换向之前识别和阻止该换向的明显错误的以及可能的安全相关的变化。
30.根据第29点所述的设备，其中该安全评价块在运行时在该换向的被尝试的、明显错误的以及可能的安全相关的变化的情况下通过统计模型来改变这种统计模型的参数。
31.一种用于根据上述第1至30点中的一项或多项所述的设备的测量装置，该测量装置具有：
-导体，和
-第一绕组1，和
-第二绕组2，和
-调节器，和
-磁场探头，
-其中导体和第一绕组1和第二绕组2呈磁性关系，以及
-其中该导体被设置和/或被确定为作为共同的测量装置Zg被接到星形点SP与参考电位GND之间，以及
-其中该磁场探头将流经该导体的电流的磁场和这些绕组的磁场检测为磁场测量值，
-其中该调节器借助于磁场测量值来生成流经第一绕组1的反向电流，该反向电流借助于具有第一时间常数的第一绕组来补偿该导体的磁场，以及
-其中第二绕组2被确定和设置为：以第二时间常数被用作针对边沿探测器FD的电流测量装置Zg，以及
-其中第二时间常数小于第一时间常数。
32.一种用于对多个负载RL1至RLn进行开关操控的设备，该设备具有：
-用于操控这些负载的子装置，
-其中该子装置包括统计模型，以及
-其中该统计模型是HMM模型或者神经网络模型。
33.一种用来运行用于对多个负载RL1至RLn进行开关操控的设备的方法，该设备具有：
-开关元件T1和Tn，和
-星形点SP，和
-参考电位GND，
-其中这些开关元件T1至Tn被设立和设置为分别使一个或多个负载RL1至RLn与电源V和/或星形点SP连接以及与该电源和/或该星形点分开，以及
该方法具有如下步骤：
-检测从星形点SP到参考电位GND的电流；
-探测在从星形点SP到参考电位GND的电流中的边沿并且生成所属的信息；而且
-将该信息用于运行该设备。
34.根据第33点所述的方法，其中该信息被用于控制这些开关元件。
35.根据第34点所述的方法，其中这些开关元件T1至Tn之一的状态变换的时间点取决于该信息。
36.根据第35点所述的方法，该方法包括如下步骤：改变至少一个边沿的检测时间点，使得该边沿由于与另一边沿的相互作用而不再能被探测到。
37.根据第33至36点中的一项或多项所述的方法，该方法具有如下步骤：将该信息用于识别故障状态。
38.一种用于对多个负载Load1...Loadn进行开关操控的设备，该设备具有：开关元件；相对应的开关信号生成装置，该开关信号生成装置有时移地操控各个开关元件；和共同的电流测量装置；和在电流测量元件处的边沿探测器；和如下装置，该装置测量从在操控部位处所生成的开关信号的开始直至在边沿探测器处所探测到的边沿开始的时长。
39.根据第38点所述的设备，其中附加地考虑或查明边沿的方向。
40.一种用于对多个负载Load1...Loadn进行开关操控的设备，该设备具有：开关元件；相对应的开关信号生成装置，该开关信号生成装置有时移地操控各个开关元件；和共同的电流测量元件；和在电流测量元件处的边沿探测器；和如下装置，该装置测量在边沿探测器处所测量到的干扰信号的时长，其中该干扰信号是上升沿和下降沿的短序列。
41.一种用于对多个负载Load1...Loadn进行开关操控的设备，该设备具有：开关元件；相对应的开关信号生成装置，该开关信号生成装置有时移地操控各个开关元件；和共同的电流测量元件；在电流测量元件处的边沿探测器；和如下装置，该装置在该开关信号生成装置处出现特定开关信号事件的情况下或者在相对于该开关信号事件有一定延迟的情况下生成时间窗，该时间窗在一定时间之后再次结束。
42.一种用于对多个负载Load1...Loadn进行开关操控的设备，该设备具有：开关元件；相对应的开关信号生成装置，该开关信号生成装置有时移地操控各个开关元件；和共同的电流测量元件；和在电流测量元件的附加输出端处的边沿探测器；和如下装置，该装置测量在就操控部位处所生成的开关信号的开始直至在边沿探测器处所探测到的边沿的开始的时长。
43.根据第42点所述的设备，其中附加地考虑或查明边沿的方向。
44.一种用于对多个负载Load1...Loadn进行开关操控的设备，该设备具有：开关元件；相对应的开关信号生成装置，该开关信号生成装置有时移地操控各个开关元件；和共同的电流测量元件；和在电流测量元件的附加输出端处的边沿探测器；和如下装置，该装置测量在边沿探测器处所测量到的干扰信号的时长，其中该干扰信号是上升沿和下降沿的短序列。
45.一种用于对多个负载Load1...Loadn进行开关操控的设备，该设备具有：开关元件；相对应的开关信号生成装置，该开关信号生成装置有时移地操控各个开关元件；和共同的电流测量装置；和在电流测量装置的附加输出端处的边沿探测器；和如下装置，该装置在该开关信号生成装置处出现特定开关信号事件的情况下或者在相对于该开关信号事件有一定延迟的情况下生成时间窗，该时间窗在一定时间之后再次结束。
46.一种用于对多个负载Load1...Loadn进行开关操控的设备，该设备具有：开关元件；相对应的开关信号生成装置，该开关信号生成装置有时移地操控各个开关元件；和共同的电流测量元件；和在附加元件处的边沿探测器，该附加元件适合于将线路中的电流变化转变成适合于边沿探测的信号(尤其是电感或互感)；和如下装置，该装置测量从在操控部位处所生成的开关信号的开始直至在边沿探测器处所探测到的边沿的开始的时长。
47.根据第46点所述的设备，其中附加地考虑或查明边沿的方向。
48.一种用于对多个负载Load1...Loadn进行开关操控的设备，该设备具有：开关元件；相对应的开关信号生成装置，该开关信号生成装置有时移地操控各个开关元件；和共同的电流测量元件；和在附加元件处的边沿探测器，该附加元件适合于将线路中的电流变化转变成适合于边沿探测的信号(尤其是电感或互感)；和如下装置，该装置测量在边沿探测器处所测量到的干扰信号的时长，其中该干扰信号是上升沿和下降沿的短序列。
49.一种用于对多个负载Load1...Loadn进行开关操控的设备，该设备具有：开关元件；相对应的开关信号生成装置，该开关信号生成装置有时移地操控各个开关元件；和共同的电流测量元件；和在附加元件处的边沿探测器，该附加元件适合于将线路中的电流变化转变成适合于边沿探测的信号(尤其是电感或互感)；和如下装置，该装置在该开关信号生成装置处出现特定开关信号事件的情况下或者在相对于该开关信号事件有一定延迟的情况下生成时间窗，该时间窗在一定时间之后又结束。
50.根据上述第38、39、42、43、46或47点中至少任一项所述的设备，该设备具有用于根据所测量到的时长进行边沿平移的装置，该进行边沿平移的装置使开关信号延迟为使得由于例如在这些开关元件中的构件变化而引起的在延迟时间方面的区别被补偿并且接通沿和切断沿正好落到彼此上。
51.根据第40、44或48点中至少任一项所述的设备，该设备具有用于根据所测量到的干扰信号进行边沿平移的装置，该进行边沿平移的装置使接通沿和/或切断沿平移为使得所测量到的时长被最小化或者不超过预先给定的值。
52.根据第50点所述的设备，其中根据该干扰信号的第一边沿是正边沿、还是负边沿，使接通沿或切断沿时间延迟。
53.根据第38至49点中至少任一项所述的设备，该设备具有用于诊断的装置，如果根据第38至49点中任一项所查明的边沿没有出现在预先给定的最大时长内或者没有出现在预先给定的时间窗内，则该装置生成故障信号。
54.根据第38至50点中至少任一项所述的设备，该设备具有诊断装置，如果根据第38至49点中任一项所查明的边沿没有出现在预先给定的最大时长内或者没有出现在预先给定的时间窗内，则该诊断装置生成故障信号。
55.根据第53点所述的设备，其中该诊断装置未探测到边沿对被评价为正常情况。
56.根据第53点所述的设备，其中信号对的时间窗周期性地被交换，以便更好地识别多重错误。
附图标记列表
A+ 用于上升沿的边沿探测器的输出端
A- 用于下降沿的边沿探测器的输出端
ANA 分析单元
ANS 操控单元
C 高通滤波器(DC滤波器)的电容
CB 控制总线
CMP1 第一比较器
CMP2 第二比较器
CTR 用于n个开关或晶体管的n个开关信号的开关信号生成单元
DEF 边沿探测器的差分输入信号
DIAG 诊断块
EF 边沿探测器的输入端
FD 边沿探测器
FDS (例如边沿)探测器信号
FV 边沿平移块
G1 针对第一开关元件的操控信号
G2 针对第二开关元件的操控信号
G3 针对第三开关元件的操控信号
G4 针对第四开关元件的操控信号
Gn 针对第n个开关元件的操控信号
GND 参考电位
IC 集成电路
LZW 负载支路
ML 测量电感
MS 电流测量信号
OP1 放大器
PA 并联电路
Ref+ 上升沿的参考值
Ref- 下降沿的参考值
R1、R2 电阻分压器
RL1 在通过第一开关元件被开关的第一负载支路中的负载
RL2 在通过第二开关元件被开关的第二负载支路中的负载
RL3 在通过第三开关元件被开关的第三负载支路中的负载
RL4 在通过第四开关元件被开关的第n个负载支路中的负载
RLn 在通过第n个开关元件被开关的第一负载支路中的负载
SP n个负载支路的星形点
Sh 分流电阻
T1 针对第一负载支路的开关元件(晶体管)
T2 针对第二负载支路的开关元件(晶体管)
T3 针对第三负载支路的开关元件(晶体管)
T4 针对第四负载支路的开关元件(晶体管)
Tn 针对第n个负载支路的开关元件(晶体管)
V 电源(或者具有相对于参考电位而言的工作电压的供电电压线路)
VER 耗电器
ZFV 用于时间平移的装置
Zg 针对所有n个负载支路的共同的电流测量装置
引用文献列表
DE-A 100 41 880
EP-A 0 198 222
DE-A 10 2020 033 633