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Schutzschaltung für Transistoren
In der Fernmeldetechnik zeigen sich in neuerer Zeit in zunehmendem Masse Bestrebungen, mechanische Kontakte durch steuerbare Halbleiter, insbesondere durch Schalttransistoren, zu ersetzen. Unter Schalttransistoren sind Transistoren zu verstehen, welche in der Weise betrieben werden, dass die in das Ausgangskennlinienfeld eines solchen Schalttransistors eingezeichnete Belastungskennlinie, im allgemeinen also die durch einen Lastwiderstand gegebene Widerstandsgerade, bis auf kurze Endabschnitte innerhalb der Hyperbel der maximal zulässigen Verlustleistung verläuft.
Die beiden Arbeitspunkte des Schalttransistors liegen dabei auf den beiden Endabschnitten der Belastungskennlinie im Bereich zulässiger Verlustleistung, nämlich einmal im Bereich hohen Spannungsabfalls, aber praktisch vernachlässigbaren Stromflusses ("Aus"-Zustand), und das andere Mal im Bereich hohen Stromflusses bei minimalem Spannungs- abfall--C" Ein" -Zustand). Der zwischen den beiden Arbeitspunkten liegende Bereich unzulässiger Verlustlei- stung wird beim Umschalten von dem einen in den andern Betriebszustand so schnell durchlaufen, dass hiebei noch keine unzulässig hohe Erwärmung des Schalttransistors hervorgerufen wird.
Der dem"Ein"-Zustand des Schalttransistors entsprechende Arbeitspunkt liegt im Sättigungsbereich des Ausgangskennlinienfeldes. Unter Sättigung des Schalttransistors versteht man den Zustand, dass bei hinreichend grossem Basisstrom der Kollektorstrom in weiten Grenzen lediglich durch die Werte der Speisespannung und des Kollektorwiderstandes bestimmt wird, von der Grösse des Basisstromes jedoch weitgehend unabhängig ist. Im Kollektorkennlinienfeld ist dies derjenige Bereich, in welchem die einzelnen Kennlinien konstanten Basisstromes miteinander zusammenfallen. In diesem Bereich ist der am Transistor auftretende Spannungsabfall sehr gering. Dies bedeutet, dass der grösste Teil der Speisespannung am Lastwiderstand abfällt.
Nachdem auf der andern Seite der Kollektorstrom sehr gross ist, ist auch die an den Lastwiderstand abgegebene Schaltleistung sehr gross, während die im Schalttransistor auftretende Verlustleistung wesentlich kleiner ist und insbesondere unterhalb der Grenze der maximal zulässigen Verlustleistung verbleibt.
Diese Grenze kann jedoch überschritten werden, wenn der im Ausgangskreis des Schalttransistors angeordnete Lastwiderstand zu klein wird, so dass ein zu grosser Teil der Speisespannung am Transistor abfällt. Ein derartiger hoher Spannungsabfall bei gleichzeitig hohem Kollektorstrom kann durch einen teilweisen oder völligen Kurzschluss des Lastwiderstandes hervorgerufen werden oder auch durch das Auftreten eines Spannungsschlusses am Ausgang des Schalttransistors. Bei einer solchen Überlastung würde der Transistor sehr schnell zerstört werden.
Es ist nun bereits bekannt, einem Schalttransistor einen besonderen Schutzwiderstand vorzuschalten, welcher im Fall eines Kurzschlusses des eigentlichen Verbraucherwiderstandes den Transistorstrom auf einen noch zulässigen Maximalwert begrenzt und dadurch eine Überlastung des Schalttransistors verhindert. In einer solchen Schaltungsanordnung beträgt jedoch die an den Verbraucher abgebbare Schaltleistung maximal nur ein Viertel der von dem Schalttransistor insgesamt abgebbaren Schaltleistung. Der Schaltwirkungsgrad, als welcher hier das Verhältnis von an den Verbraucher abgegebener Leistung zur Gesamtleistung verstanden werden soll, besitzt im günstigsten Fall, nämlich bei maximaler an den Verbraucher abgegebener Leistung, den Wert 0, 5.
Des weiteren liegt an dem Verbraucherwiderstand nicht die volle Speisespannung, sondern nur eine Teilspannung, die dem Einfluss nicht nur der ohnehin vorhandenen Batterie- und Transistortoleranzen, sondern auch noch der Toleranzen der Teilwiderstände unterliegt.
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Schliesslich muss der zur Steuerung des Schalttransistors erforderliche Basisstrom so gross gewählt werden, dass auch bei einem Kurzschluss des Verbraucherwiderstandes der eine Arbeitspunkt des Schalttransistors ausserhalb der Hyperbel der maximal zulässigen Verlustleistung verbleibt.
Die Erfindung betrifft nun eine Schaltungsanordnung zur Vermeidung einer Überlastung eines Schalttransistors, welche gegenüber einer Schaltungsanordnung der soeben erwähnten Art wesentliche Vorteile aufweist. Die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine aus einem Schutzschalter und einem Kondensator bestehende Parallelschaltung in Serie zu dem Schalttransistor und dem Verbraucherwiderstand angeordnet ist, wobei der Steuereingang des Schutzschalters an den Ausgang einer Prüfschaltung angeschlossen ist, die eingangsseitig mit der der Parallelschaltung abgewandten Ausgangsklemme des Schalttransistors verbunden ist und die den Schutzschalter nur solange leitend macht, wie an dem Schalttransistor nach seiner Entriegelung ein dem Sättigungszustand entsprechender Spannungsabfall auftritt.
AlsSchutzschalter können geeignete mechanische oder elektronische Schalter bekannter Art verwendet werden. Vorzugsweise wird hiefür wegen seiner hohen Schaltgeschwindigkeit ein weiterer Transistor verwendet, der damit als Schutztransistor für den gegen eine Überlastung zu schützenden Schalttransistor dient.
DiePrüfschaltung kann gemäss weiterer Erfindung einen Transistor aufweisen, dessen eine Vergleichsspannungsquelle enthaltender Eingangskreis an die Ausgangsklemme des Schalttransistors derart angeschlossen ist, dass er nur durch das bei Vorliegen des Sättigungszustandes des Schalttransistors an dieser Ausgangsklemme auftretende Potential aus seinem Ruhezustand in den Arbeitszustand gebracht wird und durch die hiedurch an seinem Ausgang auftretende Potentialänderung an dem Ausgang der Prüfschaltung ein solches Potential erzeugt, dass der Schutztransistor in den leitenden Zustand gesteuert wird.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt darin, dass für eine Mehrzahl von Schalttransistoren, von denen jeweils nur einer aus seinem Ruhezustand in den Betriebszustand gesteuert werden kann, nur ein Schutzschalter und eine Prüfschaltung vorgesehen sind, deren Eingang jeweils über Entkoppelrichtleiter mit den einzelnen Ausgangsklemmen der Schalttransistoren verbunden ist.
An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele sei die Erfindung nunmehr näher erläutert.
Aus Fig. 1 wird der grundsätzliche Aufbau der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung ersichtlich.
In der hier dargestellten Schaltung ist einem Verbraucherwiderstand R ein Schalttransistor Tl vorgeschaltet, welcher in Abhängigkeit von dem Strom, welcher an dem an seine Basiselektrode angeschlossenen Steuereingang B fliesst, einen geschlossenen oder einen geöffneten Kontakt in dem Speisestromkreis für den Verbraucherwiderstand R dargestellt. In Serie zu dem Verbraucherwiderstand R und dem Schalttransistor Tl ist ein Schalter S angeordnet, welcher in noch zu beschreibender Weise als Schutzschalter für den Schalttransistor Tl dient. Die der Serienschaltung des Verbraucherwiderstandes R und des Schalttransistors Tl abgewandte Klemme des Schutzschalters S ist mit der Speisespannungsquelle UB verbunden. Parallel zum Schutzschalter S ist ein Kondensator C angeordnet.
Weiterhin ist eine hier nur als Blockschaltbild dargestellte Prüfschaltung P vorgesehen, die eingangsseitig mit derjenigen Ausgangsklemme A des Schalttransistors Tl verbunden ist, welche der den Schutzschalter S und den Kondensator C enthaltenden Parallelschaltung abgewandt ist, während der Ausgang der Prüfschaltung P an den Steuereingang des Schutzschalters S angeschlossen ist. Diese Prüfschaltung P steuert den Schutzschalter S nur dann in den leitenden Zustand, wenn an der Ausgangsklemme A etwa die volle Speisespannung UB liegt.
Die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung nach Fig. 1 arbeitet in der im folgenden beschriebenen Weise. Wird der Schalttransistor Tl von dem Steuereingang B her leitend gemacht, so fliesst zunächst ein Einschaltstrom von der Speisespannungsquelle UB über den Kondensator C und die Emitter-KollektorStrecke des Schalttransistors T1 zum Verbraucherwiderstand R.
Es sei zunächst angenommen, dass im Bereich des Verbraucherwiderstandes R Störungen in Form eines Erdschlusses oder eines teilweisen oder völligen Kurzschlusses des Verbraucherwiderstandes R nicht auftreten. Da der Kondensator C im Ruhezustand entladen ist und am Schalttransistor Tl ein nur minimaler Spannungsabfall auftritt, gelangt in diesem Fall die Ausgangsklemme A unmittelbar nach dem Einschalten des Schalttransistors Tl auf ein praktisch der vollen Speisespannung Uss entsprechendes Potential. Über die Prüfschaltung P wird daher der Schutzschalter S in den leitenden Zustand gesteuert, so dass der Strom nunmehr über diesen Schutzschalter S verläuft und dadurch das anfangs nur kurzzeitig vorhandene, der Speisespannung UB entsprechende Potential nunmehr ständig an der Ausgangsklemme A auftritt.
Wenn dagegen im Bereich des Verbraucherwiderstandes R eine Störung in Form eines Erdschlusses oder
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eines teilweisen oder völligen Kurzschlusses des Verbraucherwiderstandes R auftritt, so hat dies zur Folge, dass die Ausgangsklemme A nach dem Einschalten des Schalttransistors Tl beim Fliessen eines über den Kondensator C verlaufenden Einschaltstromes nicht mehr auf ein der vollen Speisespannung UB entsprechendes Potential gelangt. Dies bedeutet, dass nunmehr ein grösserer Teil der Speisespannung am Schalttransistor Tl abfällt, so dass dieser Transistor nicht in den Sättigungszustand gelangt und der dem"Ein"Zustand entsprechende Arbeitspunkt innerhalb der Hyperbel maximal zulässiger Verlustleistung zu liegen kommt. Es tritt also eine Überlastung des Schalttransistors Tl auf.
Diese zunächst für die Zeit des Flie- ssens eines über den Kondensator C verlaufenden Einschaltstromes andauernde Überlastung ist jedoch noch kurz genug, um eine Zerstörung des Schalttransistors Tl zu vermeiden.
An der Ausgangsklemme A liegt, wie bereits ausgeführt wurde, ein Potential, welches von dem der vollen Speisespannung Uss entsprechenden Potential abweicht. Über die Prüfschaltung P wird daher der Schutzschalter S im Sperrzustand gehalten, so dass über diesen Schutzschalter kein Strom fliessen kann.
Im Fall einer Störung der oben beschriebenen Art fliesst also über den Schalttransistor Tl insgesamt nur der über den Kondensator C verlaufende Einschaltstrom. Dieser Einschaltstrom wird durch die hiemit verbundene Aufladung des Kondensators C von selbst begrenzt und ist hinreichend klein, um den Schalttransistor Tl nicht zu zerstören.
In entsprechender Weise arbeitet die erfindungsgemässe Schaltung auch dann, wenn eine Störung in Form eines Erdschlusses an der Ausgangsklemme A oder eines teilweisen oder völligen Kurzschlusses des Verbraucherwiderstandes R nicht schon vor dem Einschalten des Schalttransistors Tl, sondern erst während des Betriebes auftritt. In diesem Fall wird der Schutzschalter S über die Prüfschaltung P praktisch trägheitslos gesperrt, so dass eine Überlastung des Schalttransistors Tl ebenfalls vermieden wird.
Bei der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung ist die maximal an den Verbraucherwiderstand abgebbare Leistung nahezu gleich der von der Speisespannungsquelle abgegebenen Gesamtleistung ; der Schaltwirkungsgrad hat damit angenähert den Wert 1. Am Verbraucherwiderstand liegt nunmehr-abge- sehen vom Spannungsabfall am Schutzschalter und dem Schalttransistor - die volle Batteriespannung ; ein besonderer hochbelastbarer Schutzwiderstand ist nicht erforderlich. Die Batteriespannung liegt sofort mit dem Einschalten des Schalttransistors in voller Grösse am Verbraucherwiderstand, zumal eine Gegenkopplung im Steuerkreis, wie sie beispielsweise durch die Anordnung eines Schutzwiderstandes im Emitterkreis des Schalttransistors hervorgerufen würde, nicht auftritt.
Weiterhin weist die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung den Vorteil auf, dass der zur Steuerung des Schalttransistors in den leitenden Zustand erforderliche Basisstrom nur für den normalen Betriebsfall dimensioniert zu werden braucht.
Gelangt nämlich der Schalttransistor nach seinem Einschalten aus dem Sättigungszustand heraus, so bewirkt die Prüfschaltung sofort eine Sperrung des Schutzschalters, während in dem Fall, dass der Schalttransistor beim Einschalten erst gar nicht in den Sättigungszustand gelangt, die Prüfschaltung den Schutzschalter von vornherein nicht entriegelt. In beiden Fällen wird das Fliessen eines die Zerstörung des Schalttransistors bewirkenden Stromes verhindert.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird als Schutzschalter für den gegen eine Überlastung zu schützenden Schalttransistor ein weiterer Transistor verwendet. Eine entsprechende Schaltungsanordnung ist in Fig. 2 dargestellt. In dieser Schaltungsanordnung liegt ein Schutztransistor T2 mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke zwischen der Speisespannungsquelle UB und der Serienschaltung des Schalttransistors Tl und des Verbraucherwiderstandes R. Die Basiselektrode des Schutztransistors T2 ist am Ausgang der Prüfschaltung P angeschlossen.
In ihrer Wirkungsweise entspricht die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 völlig der in Fig. l dargestellten Schaltungsanordnung, so dass sich eine diesbezügliche erneute Erläuterung erübrigen dürfte.
In diesem Zusammenhang ist jedoch darauf hinzuweisen, dass es bei Verwendung eines Schutztransistors als Schutzschalter vorteilhaft sein kann, parallel zur Emitter-Kollektor-Strecke dieses Schutztransistors nicht nur einen Kondensator C allein, sondern den Kondensator C in Serie mit einem Richtleiter D anzuordnen und gleichzeitig die beiden Belegungen des Kondensators durch einen ohmschen Widerstand Rc miteinander zu verbinden, wie dies aus der in Fig. 2 gezeigten Schaltungsanordnung hervorgeht. Durch die Einfügung des Richtleiters D wird erreicht, dass sich der Kondensator C nach seiner jeweiligen Aufladung nicht über den Schutztransistor T2 entladen kann, wodurch unter Umständen eine Zerstörung dieses Schutztransistors bewirkt werden könnte.
Der Entladestrom fliesst vielmehr über den parallel zum Kondensator C liegenden Widerstand Rc.
Über diesen Widerstand Rc fliesst im übrigen auch ein kleiner Strom über den Schalttransistor Tl zum Verbraucherwiderstand R. Dieser Strom ist jedoch so klein, dass er auch beim Auftreten eines Fehlers der oben beschriebenen Art im Bereich des Verbraucherwiderstandes R eine Zerstörung des Schalttransistors Tl mit Sicherheit nicht bewirken kann.
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Ein spezielles Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung ist in Fig. 3 dargestellt. In dieser Schaltungsanordnung wird der Schutztransistor T2 in Emitterschaltung betrieben. Dabei liegt die Emitterelektrode des Schutztransistors T2 an Erdpotential, während die Kollektor-Elektrode mit dem Emitter des Schalttransistors Tl verbunden ist. Zwischen der Kollektor-Elektrode des Schalttransistors Tl und der Speisespannungsquelle UB, welche beispielsweise eine Spannung von -48 V abgeben kann, liegt der Verbraucherwiderstand R. Die den Schutztransistor T2 steuernde Prüfschaltung P weist einen Transistor T3 auf, dessen Basiselektrode über einen Entkoppelrichtleiter Rl mit der Ausgangsklemme A des Schalttransistors Tl verbunden ist.
Die Emitterelektrode des Transistors T3 liegt an einer Vergleichspannung UV'welche beispielsweise -3V betragen kann. Die Kollektorelektrode ist über einen Widerstand R2 mit einer Spannungsquelle U2 verbunden. Weiterhin ist an den Kollektor eine Zenerdiode Z angeschlossen, welche zusammen mit dem Widerstand R2 und einem weiteren, an einer Spannungsquelle Ul liegenden Widerstand Rl einen Spannungsteiler bildet, in dem gegebenenfalls auch ein ohmscher Widerstand an die Stelle der Zenerdiode treten könnte. Die Spannung U1 kann einen Wert von beispielsweise +2V haben, während die Spannung U2 -48V betragen mag. Der Verbindungspunkt zwischen der Zenerdiode Z und dem Widerstand Rl ist an die Basis des Schutztransistors Tl angeschlossen.
Im Ruhezustand, d. h. solange der Schalttransistor Tl gesperrt ist, befindet sich der Transistor T3 im leitenden Zustand, so dass an seinem Kollektor die Emittervorspannung Uv von beispielsweise -3V auftritt.
Die Zenerdiode Z ist dann nichtleitend ; der Schutztransistor T2 ist gesperrt. Wenn nun der Schalttransistor Tl vom Steuereingang B her in den leitenden Zustand gesteuert wird, so gelangt, sofern nicht an der Ausgangsklemme A ein Spannungsschluss auftritt oder der Verbraucherwiderstand kurzgeschlossen ist, die Ausgangsklemme A des Schalttransistors Tl nahezu auf Erdpotential. Hiedurch wird der Transistor T3 gesperrt. Gleichzeitig wird durch die damit verbundene Potentialänderung am Kollektor dieses Transistors T3 die Zenerdiode Z leitend, wodurch wiederum der Verbindungspunkt zwischen dieser Zenerdiode und dem Widerstand R1 auf ein solches Potential gelangt, dass auch der Schutztransistor T2 in den leitenden Zustand gesteuert wird.
Der Transistor T2 übernimmt damit die Stromleitung für den über den Schalttransistor Tl und den Verbraucherwiderstand R fliessenden Strom.
Ist dagegen der Verbraucherwiderstand R kurzgeschlossen, so wird die Ausgangsklemme A ihr Ruhepotential von-48V auch dann beibehalten, wenn der Transistor Tl leitend geworden ist. In diesem Fall bleibt daher der Transistor T3 leitend und dementsprechend verbleibt auch die Zenerdiode Z im nichtleitenden Zustand. Der Schutztransistor T2 wird daher nicht entriegelt, so dass über den Schalttransistor Tl nur der über die Reihenschaltung des Kondensators C und des RichtleitersD verlaufende Einschaltstrom fliesst, der jedoch, wie bereits erwähnt, hinreichend klein ist, um eine Zerstörung des Schalttransistors zu vermeiden.
In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass die Entriegelung des Schutztransistors T2 nicht nur bei völligem Kurzschluss des Verbraucherwiderstandes R unterbleibt ; vielmehr wird der Schutztransistor nur dann entriegelt, wenn das Potential an der Ausgangsklemme Ades Schalttransistors positiver als das an der Emitterelektrode des Transistors T3 herrschende Potential wird, d. h. wenn der Wert des Potentials am Punkt A den Wert der Vergleichsspannung U überschreitet.
Im übrigen fliesst neben dem über den Kondensator C verlaufenden Einschaltstrom noch ein sehr kleiner Strom über den parallel zum Kondensator C liegenden Widerstand Rc. Dieser Widerstand Rc ist erforderlich, um den Kondensator C nach dem Auftreten eines Fehlers der soeben beschriebenen Art wieder zu entladen. Der über diesen Widerstand fliessende Strom ist jedoch so klein, dass er eine Zerstörung des Transistors Tl mit Sicherheit nicht bewirken kann.
Die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung zur Vermeidung einer Überlastung eines Schalttransistors kann auch in der Weise ausgeführt werden, dass jeweils für eine Mehrzahl von Schalttransistoren Tl, von denen jeweils nur einer aus dem Sperrzustand in den leitenden Zustand ausgesteuert werden kann, nur ein Schutztransistor T2 und eine Prüfschaltung P vorgesehen ist. In der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 wird dies durch die Vielfachschaltungszeichen v angedeutet. Dabei ist die Basis des Transistors T3 der Prüfschaltung jeweils überEntkoppelrichtleiter R1 mit den einzelnen Ausgangsklemmen A der Schalttransistoren Tl verbunden.
In der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 wird das an der Ausgangsklemme A herrschende Potential, das im Ruhezustand einen Wert von beispielsweise -48V besitzt und im Einschaltmoment sprunghaft gleich dem Erdpotential wird, nach dem Einschalten des Schalttransistors Tl im Normalfall, d. h. wenn der Verbraucherwiderstand R nicht mit einem Fehler der oben beschriebenen Art behaftet ist, wieder zunehmend negativer. Damit dabei die Schaltungsanordnung in der oben angegebenen Art und Weise arbeitet, ist es jedoch erforderlich, dass die Spannung an der Ausgangsklemme A solange positiver als die Vergleichspannung DV des Transistors T3 bleibt, bis der Transistor T2 leitend geworden ist.
Dabei soll jedoch
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der Betrag der Vergleichsspannung möglichst klein sein, weil durch den Wert dieser Vergleichsspannung die maximal mögliche Kollektorbelastung des Schalttransistors Tl für den Fall des Auftretens eines Fehlers während des Betriebes gegeben ist, bevor eine Sperrung des Schutztransistors T2 erfolgt. Aus dem vorstehenden ergibt sich daher die Forderung nach einer möglichst grossen Kapazität des Kondensators C.
Auf der ändern Seite darf aber durch den beim Auftreten eines Fehlers der oben genannten Art im Bereich des Verbraucherwiderstandes über den Kondensator C und den Richtleiter D fliessenden hohen Ladestromstoss der Schalttransistor Tl nicht zerstört werden. Dies macht eine Begrenzung der Kapazität des Kondensators erforderlich. Bei der Dimensionierung der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung ist also ein sinnvoller Kompromiss zwischen den beiden vorstehenden, einander widersprechenden Forderungen erforderlich.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung zeigt Fig. 4. In dieser Schaltungsanordnung wird der Schutztransistor T2 in Kollektorschaltung betrieben. Dabei ist nunmehr der
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Schalttransistors Tl verbunden, an dessen Emitter der mit seiner andern Seite an Erdpotential liegende VerbraucherwiderstandR angeschlossen ist. Parallel zur Emitter-Kollektor-Strecke des Schutztransistors T2 ist wiederum die Reihenschaltung eines Richtleiters D und eines Kondensators C angeordnet, wobei die beiden Belegungen des Kondensators C über einen Widerstand Rc miteinander verbunden sind.
Der an die Ausgangsklemme A des Schalttransistors Tl angeschlossene Eingang der Prüfschaltung P führt über einen Entkoppelrichtleiter Rl zu der Basiselektrode des Transistors T3, dessen Emitter an einer Vorspannung Uv von beispielsweise -44V liegt. An die Kollektorelektrode des Transistors T3 ist der eine Abgriff eines zwischen einer Spannungsquelle U2 von beispielsweise -60V und einer Spannungsquelle Ul von beispielsweise +4V liegenden Spannungsteilers, bestehend aus einem Widerstand R2, einer Zenerdiode Z und einem Widerstand Rl, angeschlossen. Der andere Abgriff dieses Spannungsteilers liegt an der Basis eines weiteren Transistors T4, dessen Kollektor mit der Basis des Schutztransistors T2 verbunden ist.
Die Schaltungsanordnung nach Fig. 4 weist gegenüber der in Fig. 3 dargestellten Schaltungsanordnung einige Unterschiede hinsichtlich der Ruhe- und Arbeitszustände der Schaltelemente der Prüfschaltung auf, die durch die unterschiedliche Anordnung der Speisespannungsquelle UB bedingt sind. So ist in der Schaltungsanordnung nach Fig. 4 der Transistor T3 nur dann leitend, wenn die Ausgangsklemme A bei fehlerfreiem Betrieb des Verbraucherwiderstandes R ein der Speisespannung UB entsprechendes Potential aufweist, während er sich im Ruhezustand oder beim Auftreten eines Fehlers im Bereich des Verbraucherwiderstandes R im Sperrzustand befindet. Umgekehrt ist die Zenerdiode Z und der durch den Spannungsteiler R2, Z, Rl gesteuerte Transistor T4 im Ruhezustand oder beim Auftreten eines Fehlers am Verbrau- cherwiderstand R leitend.
Der Transistor T4, dessen Emitter eine Vorspannungvon beispielsweise +2V besitzt, bewirkt dabei eine Sperrung des Schutztransistors T2. Erst dann, wenn nach Leitendwerden des Transi-
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Potential nahezu auf das Potential der Speisespannungsquelle UB abgesunken ist und insbesondere den Wert der an die Emitterelektrode des Transistors T3 angeschalteten Vergleichsspannung Uv unterschritten hat.
Es tritt dann am Schalttransistor Tl nur noch ein hinreichend niedriger Spannungsabfall auf, bei dem eine Zerstörung dieses Schalttransistors nicht möglich ist.
Im übrigen arbeitet die Schaltungsanordnung nach Fig. 4 analog zu der in Fig. 3 dargestellten Schal- tungsanordnung, so dass sich eine weitere Erläuterung der Schaltungsanordnung nach Fig. 4 erübrigen dürfte.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltungsanordnung zur Vermeidung einer Überlastung eines Schalttransistors, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus einem Schutzschalter (S) und einem Kondensator (C) bestehende Parallelschaltung in Serie zu dem Schalttransistor (T1) und dem Verbraucherwiderstand (R) angeordnet ist, wobei der Steuereingang des Schutzschalters (S) an den Ausgang einer Prüfschaltung (P) angeschlossen ist, die eingangsseitig mit der der Parallelschaltung (S, C) abgewandten Ausgangsklemme (A) des Schalttransistors (Tl) verbunden ist und die den Schutzschalter (S) nur solange leitend macht, als am Schalttransistor (Tl) nach seiner Entriegelung ein dem Sättigungszustand entsprechender Spannungsabfall auftritt.