AT524900A2 - Versorgungsschaltung und elektronisches Gerät - Google Patents

Abstract

Eine Versorgungsschaltung umfasst einen ersten und einen zweiten Anschluss (T1, T2) zum Anschließen eines Akkumulators (ACC), einen dritten und einen vierten Anschluss (T3, T4) zum Anschließen wenigstens einer Batterie (BAT), und einen Ausgangsanschluss (TO). Ein Spannungsregler ist eingangsseitig mit dem ersten Anschluss (T1) und ausgangsseitig mit einem fünften Anschluss (T5) verbunden. Eine Schaltung (COMP) zur Unterspannungserkennung ist eingerichtet, den Spannungsregler (VR) zu aktivieren, wenn eine Spannung am ersten Anschluss (T1) größer als eine Schwellspannung ist. Eine Verpolschutzeinrichtung (POL) ist zwischen dem dritten Anschluss (T3) und dem Ausgangsanschluss (TO) gekoppelt. Eine Sperrdiode (SD) ist zwischen dem fünften Anschluss (T5) und dem Ausgangsanschluss (TO) gekoppelt.

Description

Versorgungsschaltung und elektronisches Gerät

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Versorgungsschaltung sowie ein elektronisches Gerät mit einer solchen Versorgungsschaltung. Insbesondere ist die Versorgungsschaltung für portable elektronische Geräte

geeignet.

Portable elektronische Geräte werden üblicherweise über Batterien oder Akkumulatoren versorgt. Beim Einsatz von Akkumulatoren werden diese entweder fest im elektronischen Gerät verbaut oder lassen sich ausnahmsweise aus dem Gerät entfernen beziehungsweise austauschen. Allerdings ist eine Standardisierung von Akkumulatoren normalerweise nicht gegeben, sondern diese unterscheiden sich sowohl in bereitgestellter Spannung als auch durch eine Vielzahl möglicher Baugrößen. Somit gestaltet sich ein Betrieb des elektronischen Geräts als schwierig, wenn die Kapazität des

Akkumulators aufgebraucht ist.

Herkömmliche Batterien und selbst wieder aufladbare Batterien für elektronische Geräte stellen zwar eine Alternative zu Akkumulatoren dar, können diese aber aus Kapazitätsgründen

und/oder Umweltgründen nicht ersetzen.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein verbessertes Versorgungskonzept für die Versorgung portabler elektronischer Geräte anzugeben, mit dem eine höhere Flexibilität und/oder eine höhere Versorgungssicherheit

erreicht werden kann.

sich in den abhängigen Ansprüchen.

Das verbesserte Versorgungskonzept basiert auf der Idee, dass eine Versorgungsschaltung eine Versorgungsspannung alternativ entweder aus einem Akkumulator oder aus wenigstens einer Batterie zur Verfügung stellen kann. Dabei soll der Akkumulator als primäre Versorgungsquelle dienen, insbesondere solange die im Akkumulator verfügbare Kapazität ausreichend ist. Wenn aber ein bestimmter Kapazitätslevel beziehungsweise ein bestimmter Spannungspegel aus dem Akkumulator unterschritten wird, kann beziehungsweise soll die Ausgangsspannung der Versorgungsschaltung aus der wenigstens einen Batterie zur Verfügung gestellt werden. Beispielsweise wird die Batteriespannung erst dann verwendet, wenn eine vom Akkumulator gelieferte Spannung nicht mehr ausreicht. Somit kann die Nutzung von Batterien beschränkt werden und zugleich eine hohe Flexibilisierung der Anwendung ermöglicht werden. Dadurch kann auch eine höhere Versorgungssicherheit einer an die Versorgungsschaltung

angeschlossenen Schaltung erhöht werden.

Dementsprechend umfasst eine Ausführungsform einer Versorgungsschaltung gemäß dem verbesserten Versorgungskonzept, zum Beispiel für ein elektronisches Gerät, einen ersten und einen zweiten Anschluss zum Anschließen eines Akkumulators, wobei der zweite Anschluss mit einem Bezugspotentialanschluss verbunden ist. Ferner sind ein dritter ein vierter Anschluss zum Anschließen wenigstens einer Batterie vorgesehen, wobei der vierte Anschluss mit dem Bezugspotentialanschluss oder einem weiteren

Bezugspotentialanschluss verbunden ist. Die

gekoppelt ist.

Der Akkumulator und die wenigstens eine Batterie sind nicht zwingend Bestandteil der Versorgungsschaltung. Der Spannungsregler ist beispielsweise als Linearregler, etwa als Längsregler oder als low-drop Längsregler ausgebildet. Solche

Längsregler sind auch als low-drop-out Regler, LDO bekannt.

Der Spannungsregler erfüllt beispielsweise die Funktion, eine Spannung, die von einem angeschlossenen Akkumulator bereitgestellt wird, auf eine gewünschte konstante Spannung umzusetzen, welche in der vorliegenden Ausführung am fünften Anschluss bereitgestellt wird. Damit der Spannungsregler allerdings arbeiten kann, wird dieser von der Schaltung zur Unterspannungserkennung beim Vorliegen einer ausreichend hohen Spannung am ersten Anschluss aktiviert. Beispielsweise befindet sich der Spannungsregler ohne Aktivierung durch die Schaltung zur Unterspannungserkennung in einem deaktivierten Zustand, so dass keine Spannung am fünften Anschluss

abgegeben wird.

des Akkumulators zu signalisieren.

Wenn also die vom Akkumulator bereitgestellte Spannung ausreichend hoch ist und der Spannungsregler dementsprechend aktiviert ist, wird die am fünften Anschluss vom Spannungsregler bereitgestellte Spannung über die in Durchlassrichtung geschaltete Sperrdiode an den Ausgangsanschluss abgegeben. Dementsprechend wird die abgegebene Ausgangsspannung in diesem Zustand vom Akkumulator

versorgt.

Wenn allerdings die Spannung am Akkumulator zu gering ist, kann eine von der wenigstens einen Batterie bereitgestellte Spannung über die Verpolschutzeinrichtung an den Ausgangsanschluss geführt werden. Dabei ist gleichzeitig gewährleistet, dass falsch eingelegte oder angeschlossene Batterien für die am Ausgangsanschluss abgegebene Spannung sozusagen unberücksichtigt bleiben. Zudem kann verhindert werden, dass bei angeschlossenen Batterien und aktiviertem Spannungsregler Ströme vom Ausgangsanschluss in die Batterien

fließen.

Spannungsabfall an dieser Diode führt.

Bevorzugt ist aber die Verpolschutzeinrichtung durch einen p-Kanal Anreicherungstransistor, insbesondere Feldeffekttransistor bzw. MOSFET, gebildet, dessen DrainAnschluss mit dem dritten Anschluss gekoppelt ist, dessen Source-Anschluss mit dem Ausgangsanschluss gekoppelt ist und dessen Gate-Anschluss niederohmig, insbesondere direkt, mit dem fünften Anschluss und hochohmig mit dem vierten Anschluss

gekoppelt ist.

Beispielsweise weist ein solcher p-Kanal Anreicherungstransistor inhärent eine Bulk-Diode auf, die zwischen Drain und Source in Durchlassrichtung gepolt ist. Der p-Kanal Anreicherungstransistor leitet beispielsweise, wenn das Potential am Gate-Anschluss um einen Durchlassschwellwert negativer als das Potential am Source-Anschluss wird. Beim Anlegen einer korrekt gepolten positiven Spannung zwischen dem dritten und vierten Anschluss leitet zunächst die BulkDiode, so dass am Source-Anschluss im Wesentlichen die von der Batterie abgegebene Spannung ankommt, verringert lediglich durch einen Spannungsabfall an der Bulk-Diode, Durch die hochohmige Verbindung des Gate-Anschlusses mit dem vierten Anschluss, also dem anderen, negativen Batteriepol, entspricht das Gate-Potential im Wesentlichen dem Potential des negativen Pols der Batterie. Da die Spannung an dem Source-Anschluss nun positiver ist als der Durchlassschwellwert, leitet der Transistor mit geringem

Kanalwiderstand und überbrückt damit den Bulk-Dioden-Abfall.

MOSFET kommt nicht in den leitenden Zustand.

Wenn allerdings vom Spannungsregler am fünften Anschluss eine Spannung, insbesondere eine ausreichend hohe Spannung abgegeben wird, wird der Gate-Anschluss durch die hochohmige Verbindung nicht auf das Potential am vierten Anschluss gezogen, sondern entspricht der vom Spannungsregler abgegebenen Spannung. Dementsprechend kommt der Transistor nicht in den leitenden Zustand, sondern wird weiter gesperrt. Dadurch wird eine Nutzung beziehungsweise ein Entladen einer angeschlossenen Batterie verhindert. Ebenso wird das versehentliche Laden dieser Batterie verhindert. Durch die Schaltung zur Unterspannungserkennung kann auch verhindert werden, dass bei zu niedriger Kapazität des Akkumulators dieser tiefentladen wird, welches eine Schädigung der Elektroden des Akkumulators bewirken könnte. Die Schaltung zur Unterspannungserkennung kann beispielsweise als

Komparator mit oder ohne Hysterese ausgeführt werden.

Somit wird mit dem verbesserten Versorgungskonzept erreicht, dass Geräte mit angeschlossenem Akkumulator, beispielsweise Lithiumionen- oder Lithiumpolymer-Akkumulatoren zusätzlich mit Batterien versorgt werden können, wobei die Umschaltung automatisch erfolgt. Zusätzlich ist die Versorgungsschaltung vor falsch eingelegten Batterien geschützt. Dabei erfolgt eine prioritäre Versorgung aus dem Akkumulator. Ferner ist ein Tiefentladeschutz für den Akkumulator durch eine automatische Abschaltung des Schaltungszweigs des Akkumulators, also vornehmlich des Spannungsreglers, sowie

eine Minimierung der weiteren Entladung nach der Abschaltung

eine kurzzeitige Notfunktion gewährt werden.

Es erfolgt eine automatische Umschaltung auf eine Versorgung durch angeschlossene Batterien, wenn der Akkumulator leer ist. Dabei dürfen die Batterien angeschlossen bleiben, egal ob der Akkumulator voll oder leer ist. Zudem ist ein nahezu verlustfreier Verpolungsschutz für angeschlossene Batterien

gewährleistet.

Falls von der Schaltung zur Unterspannungserkennung ein Detektionssignal abgegeben wird, kann in einer angeschlossenen Schaltung eine Spannungsüberwachung der aktiven Spannungsquelle trotz möglicher unterschiedlicher Spannungspegel erfolgen, etwa über einen Mikrocontroller in

der versorgten Schaltung.

In verschiedenen Ausgestaltungen umfasst die Versorgungsschaltung ferner einen Laderegler zum Aufladen eines am ersten und zweiten Anschluss angeschlossenen Akkumulators. Der Laderegler wird beispielsweise über einen extern zur Verfügung gestellten Ladestrom beziehungsweise

eine Ladespannung versorgt.

Der Laderegler ist beispielsweise mit dem ersten und zweiten Anschluss gekoppelt, um das Aufladen des Akkumulators zu

ermöglichen.

Der Laderegler kann auch zum Versorgen des Spannungsreglers eingerichtet sein. Beispielsweise kann eine vom Laderegler abgegebene Spannung am ersten Anschluss unmittelbar vom

Spannungsregler verarbeitet werden, wenn diese ausreichend

Unterspannungserkennung zu aktivieren.

Wenn kein Akkumulator eingebaut oder angeschlossen ist, oder wenn der Akkumulator defekt ist, kann dennoch mittels eingelegter beziehungsweise angeschlossener Batterien eine Spannung am Ausgangsanschluss abgegeben werden. Dies ermöglicht zusätzlich eine flexible Nutzung der

Versorgungsschaltung.

Eine Versorgungsschaltung gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen lässt sich beispielsweise in einem elektronischen Gerät zum Versorgen des elektronischen Geräts verwenden. Ein solches elektronisches Gerät ist

beispielsweise portabel ausgeführt.

Beispielsweise umfasst ein solches elektronisches Gerät ein Gehäuse, in welchem ein am ersten und zweiten Anschluss angeschlossener Akkumulator verbaut ist und welches ein verschließbares Batteriefach mit Batteriekontakten umfasst, die mit dem dritten und vierten Anschluss verbunden sind. Beispielsweise wird unter verschließbarem Batteriefach verstanden, dass sich Batterien in einfacher Weise durch Öffnen und Schließen des Batteriefachs in das Batteriefach einlegen und entnehmen lassen. Dies lässt sich beispielsweise mit verschiedenen Rast-, Klemm- oder Schraubmechanismen erreichen, die allesamt ein vollständiges Öffnen des

elektronischen Geräts vermeiden.

Das elektronische Gerät ist beispielsweise als eine Lichtlupe ausgeführt, die eine oder mehrere Vergrößerungslinsen zur optischen Vergrößerung eines Objekts sowie wenigstens ein

lichtemittierendes Element zur Beleuchtung des Objekts

ist.

Das verbesserte Versorgungskonzept wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Hierbei sind gleichartige Elemente oder Elemente gleicher Funktionen mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Daher wird auf eine wiederholte

Erläuterung einzelner Elemente gegebenenfalls verzichtet.

Es zeigen:

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Versorgungsschaltung,

Figur 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer

Versorgungsschaltung, und

Figur 3 ein Ausführungsbeispiel eines elektronischen Geräts

mit einer Versorgungsschaltung.

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Versorgungsschaltung gemäß dem verbesserten Versorgungskonzept, welche beispielsweise für ein elektronisches Gerät, insbesondere ein portables elektronisches Gerät verwendbar ist. Die Versorgungsschaltung umfasst einen ersten und einen zweiten Anschluss Tl, T2 zum Anschließen eines Akkumulators ACC, der nicht zwingend Bestandteil der Versorgungsschaltung ist. Der

zweite Anschluss T2 ist mit einem Bezugspotentialanschluss

Ausgangsanschluss TO.

Die Versorgungsschaltung enthält einen Spannungsregler VR, der eingangsseitig mit dem ersten Anschluss Tl und ausgangsseitig mit einem fünften Anschluss T5 verbunden ist, sowie eine Schaltung COMP zur Unterspannungserkennung. Die Schaltung COMP zur Unterspannungserkennung ist mit dem ersten Anschluss Tl gekoppelt, insbesondere um die Spannung am ersten Anschluss T1 auszuwerten. Ausgangsseitig ist die Schaltung COMP zur Unterspannungserkennung mit dem Spannungsregler VR verbunden, sowie mit einem Vergleichsanschluss TC. Die Schaltung COMP zur Unterspannungserkennung ist dabei eingerichtet, eine Spannung am ersten Anschluss Tl mit einer Schwellspannung zu vergleichen und den Spannungsregler VR zu aktivieren, wenn die Spannung am ersten Anschluss T1 größer als die Schwellspannung ist. Im aktiven Zustand erzeugt der Spannungsregler VR an seinem Ausgang, also am fünften Anschluss T5, eine entsprechend geregelte Spannung basierend

auf der am ersten Anschluss T1 bereitgestellten Spannung.

Ferner ist eine Sperrdiode SD vorgesehen, welche vorliegend

als Schottky-Diode ausgeführt ist und anodenseitig mit dem

Ausgangsanschluss TO gekoppelt ist.

Die Versorgungsschaltung umfasst ferner eine Verpolschutzeinrichtung POL, die zwischen den dritten Anschluss T3 und den Ausgangsanschluss TO gekoppelt ist. Die Schaltung COMP zur Unterspannungserkennung ist beispielsweise als Komparator ausgeführt, welcher eine Spannung des angeschlossenen Akkumulators ACC überwacht. Nur wenn diese Spannung über einer definierten Schwellspannung liegt, wird der Spannungsregler VR aktiviert, so dass nur in diesem Zustand eine geregelte Spannung am fünften Anschluss T5 abgegeben wird. Die Schaltung COMP zur Unterspannungserkennung ist beispielsweise mit einer Hysterese ausgeführt, so dass der Spannungsregler VR unter einem definierten Wert abgeschaltet wird. Die Hysterese ist beispielsweise auf einen Wert von circa 0,2 V eingestellt. Damit kann das System nochmals zumindest für kurze Zeit genutzt werden, wenn der Akkumulator ACC schon fast aber noch

nicht ganz leer ist.

Wenn das System durch den Akkumulator versorgt wird, kann das über ein entsprechendes Detektionssignal am Anschluss TC signalisiert werden, etwa an einen Mikrokontroller einer versorgten Nutzschaltung. Somit kann beispielsweise in einer Software des Mikrokontrollers auf den Spannungspegel des Akkumulators ACC reagiert und/oder der Zustand einen Benutzer

signalisiert werden.

Die Spannung des Spannungsregler VR wird über die Sperrdiode SD, welche bezüglich des Ausgangsanschlusses TO in Durchlassrichtung gepolt ist, dem Ausgangsanschluss

zugeführt.

verhindert beziehungsweise stark minimiert.

Wenn kein Akkumulator ACC verbaut oder angeschlossen ist,

bleibt der Spannungsregler VR ebenfalls ausgeschaltet.

Die Verpolschutzeinrichtung POL zwischen dem dritten Anschluss T3 und dem Ausgangsanschluss TO verhindert zum einen, dass eine falsch angeschlossene Batterie, also mit verkehrter Polung, auf den Ausgangsanschluss TO wirken kann. Vielmehr wird eine Spannungsübertragung beziehungsweise ein Stromfluss nur bei richtiger Polung ermöglicht. Zudem wird über die Kombination aus Verpolschutzeinrichtung POL und Sperrdiode SD auch verhindert, dass eine angeschlossene Batterie BAT bei aktivierten Spannungsregler VR genutzt wird. Vielmehr kann eine Batterie BAT nur zur Spannungsversorgung

genutzt werden, wenn der Spannungsregler VR deaktiviert ist.

Somit ist eine primäre Versorgung einer versorgten Schaltung am Ausgangsanschluss TO durch den Akkumulator ACC gewährleistet, während bei zu niedriger Kapazität des Akkumulators beziehungsweise zu niedriger Spannung auf die

Nutzung der Batteriespannung umgeschalten wird.

Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer

Versorgungsschaltung, welches grundsätzlich auf der in Figur

l beschriebenen Ausführungsform basiert. Dementsprechend wird

dargestellten Ausführungsform verwiesen.

Beispielsweise isst die Schaltung COMP zur Unterspannungserkennung zusätzlich mit dem ersten und zweiten Anschluss TI1, T2 verbunden, um eine Spannungsversorgung der Schaltung COMP

zu gewährleisten.

Die Verpolschutzeinrichtung POL ist in der dargestellten Ausführungsform durch einen p-Kanal Anreicherungstransistor gebildet, dessen Drain-Anschluss mit dem dritten Anschluss T3 gekoppelt ist, dessen Source-Anschluss mit dem Ausgangsanschluss TO gekoppelt ist und dessen Gate-Anschluss niederohmig, insbesondere direkt mit dem fünften Anschluss T5 gekoppelt ist. Ferner ist der Gate-Anschluss über einen hochohmigen Widerstand R, etwa in der Größenordnung von 1 MQ, mit dem vierten Anschluss T4, also dem negativen Batteriepol gekoppelt. Der p-Kanal Anreicherungstransistor weist eine inhärente Bulk-Diode zwischen dem Drain-Anschluss und dem Source-Anschluss auf. Der p-Kanaltransistor leitet nur, wenn das Potential am Gate-Anschluss um einen Durchlassschwellwert negativer als das Potential am Source-Anschluss wird. Wenn der Spannungsregler VR aktiviert ist und somit eine Spannung am fünften Anschluss T5 abgibt, kann daher ein leitender Zustand des Transistors nicht erreicht werden. Ein Stromfluss von der Batterie BAT zum Ausgangsanschluss TO ist dementsprechend nicht möglich, wenn der Spannungsregler VR aktiviert ist. Ebenso wird folglich auch eine Ladung der

Batterie BAT aus dem Spannungsregler VR verhindert.

Bei deaktiviertem Spannungsregler VR wird durch die

hochohmige Verbindung des vierten und fünften Anschlusses T4,

T5 über den Widerstand R das Gatepotential auf das Potential

inhärent ein Leiten des Transistors verhindert.

Bei korrekter Polung der Batterie BAT entsteht durch die positiv gepolte Bulk-Diode ein Stromfluss, so dass am SourceAnschluss im Wesentlichen die positive Batteriespannung ankommt, verringert lediglich durch einen Spannungsabfall an der Bulk-Diode. Weil nun die Spannung am Source-Anschluss positiver ist als die Durchlassschwellspannung, leitet der pKanal Anreicherungstransistor und dem Strom steht nur noch ein geringer Kanalwiderstand im Weg. Ein Stromfluss vom Ausgangsanschluss TO in Richtung des fünften Anschlusses T5 ist durch die Sperrdiode SD verhindert. Die Sperrdiode SD verhindert somit, dass sich der p-Kanal

Anreicherungstransistor selbst abschaltet.

Durch das Detektionssignal am Anschluss TC kann somit einem Nutzer ferner signalisiert werden, dass eine Versorgung aus

der Batterie BAT erfolgt.

Es ist zu beachten, dass die Funktion der Verpolschutzeinrichtung POL auch über den Zustand von Anschluss T5, insbesondere dessen Potential gesteuert wird,

damit die Batterie BAT nicht aufgeladen wird.

Figur 2 zeigt auch einen optionalen Laderegler CH in der Versorgungsschaltung, welcher zum Aufladen eines am ersten und zweiten Anschluss Tl, T2 angeschlossenen Akkumulators eingerichtet ist. Der Laderegler CH wird beispielsweise über eine extern zur Verfügung gestellte Spannungsversorgung

gespeist. Bei entsprechender Auslegung kann der Laderegler CH

wiederum automatisch auf den Batteriebetrieb um.

Die Versorgungsschaltung kann beispielsweise in einem elektronischen Gerät zum Versorgen des elektronischen Geräts

eingesetzt werden.

Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines solchen elektronischen Geräts, insbesondere in portabler Form mit einer Versorgungsschaltung SUP gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen und einem am ersten und zweiten Anschluss Tl, T2 angeschlossenen Akkumulator ACC. Das elektronische Gerät weist ein Batteriefach mit Batteriekontakten auf, die mit dem dritten und vierten Anschluss T3, T4 verbunden sind. In dem Ausführungsbeispiel sind schematisch zwei Batteriezellen, etwa herkömmliche AABatterien angedeutet, die über die entsprechenden Batteriekontakte ihre Spannung der Versorgungsschaltung SUP zur Verfügung stellen. Jedoch ist die Anwendung nicht auf

solche Batteriezellen beschränkt.

Das Batteriefach ist vorzugsweise verschließbar, so dass ein einfaches Wechseln der Batterien möglich ist. Der Akkumulator ACC hingegen ist fest im Gehäuse verbaut und nicht für einen Benutzer zugänglich, zumindest nicht ohne das Gehäuse Öffnen

und gegebenenfalls beschädigen zu müssen.

Das elektronische Gerät ist beispielsweise als Lichtlupe

ausgeführt, die eine oder mehrere Vergrößerungslinsen zur

vorgesehen.

Das verbesserte Versorgungskonzept ermöglicht insbesondere bei einem Einsatz in mobilen Geräten eine Backup Möglichkeit für einen Benutzer bei leerem Akkumulator, ohne mechanische Modifikationen wie einen Ausbau des Akkumulators vornehmen zu müssen. Dadurch wird eine Gefahr eines Verlusts oder einer Beschädigung minimiert. Ferner ist insbesondere beim Vorsehen eines Ladereglers in der Versorgungsschaltung keinerlei Umschaltung oder Rückbau notwendig, wenn das elektronische Gerät mit der Versorgungsschaltung, beziehungsweiser der Akkumulator geladen wird. Insbesondere kann eine Nutzschaltung beziehungsweise ein elektronisches Gerät weiter

genutzt werden, während der Akkumulator geladen wird.

Die Umschaltung zwischen einem Betrieb mittels Akkumulator und Betrieb mittels Batterie erfordert keinerlei elektromechanische Bauteile. Die Umschaltung erfolgt vollautomatisch. Die Nutzung der Versorgungsschaltung kann während der Herstellung parametrisiert werden, indem der Einbau eines Akkumulators und/oder einer Ladeschaltung optional vorgenommen werden können. Ebenso ist das Vorsehen eines Batteriefachs als Bestückungs- beziehungsweise

Verbauoption in der Fertigung parametrierbar.

Ein verbauter Akkumulator wird durch den minimierten

Entladungsstrom bei deaktiviertem Spannungsregler maximal

ausgeschlossen.

Die Versorgungsschaltung ist grundsätzlich unabhängig von der Art des verwendeten Akkumulators und/oder der Kapazität des Akkumulators. Zudem können auch die Batterien mit beliebiger Kapazität verwendet werden. Insbesondere ist auch die Nutzung wieder aufladbarer Batterien an den Batterieanschlüssen

möglich.

Bei entsprechender Dimensionierung der Versorgungsschaltung ist eine Funktion des automatischen Umschaltens auch bei höheren benötigten Leistungen möglich. Ferner lassen sich durch die Feldeffekttransistortechnologie, insbesondere mit entsprechenden MOSFETs, auch Spannungen bis circa 20 V

realisieren.

Tl bis T5 Anschluss

TC, TO Anschluss

ACC Akkumulator

BAT Batterie

GND Bezugspotentialanschluss COMP Schaltung zur Unterspannungserkennung VR Spannungsregelung

POL Verpolschutzeinrichtung SD Sperrdiode

CH Laderegler

SUP Versorgungsschaltung

Claims (10)

Patentansprüche

1. Versorgungsschaltung, insbesondere für ein elektronisches

Gerät, umfassend

— einen ersten und einen zweiten Anschluss (Tl, T2) zum Anschließen eines Akkumulators (ACC), wobei der zweite Anschluss (T2) mit einem Bezugspotentialanschluss (CGND) verbunden ist;

— einen dritten und einen vierten Anschluss (T3, T4) zum Anschließen wenigstens einer Batterie (BAT), wobei der vierte Anschluss (T4) mit dem Bezugspotentialanschluss (GND) oder einem weiteren Bezugspotentialanschluss verbunden ist;

— einen Ausgangsanschluss (TO);

— einen Spannungsregler (VR), der eingangsseitig mit dem ersten Anschluss (T1) und ausgangsseitig mit einem fünften Anschluss (T5) verbunden ist;

— eine Schaltung (COMP) zur Unterspannungserkennung, die eingerichtet ist, eine Spannung am ersten Anschluss (T1) mit einer Schwellspannung zu vergleichen und den Spannungsregler (VR) zu aktivieren, wenn die Spannung am ersten Anschluss (Tl) größer als die Schwellspannung ist;

— eine Verpolschutzeinrichtung (POL), die zwischen den dritten Anschluss (T3) und den Ausgangsanschluss (TO) gekoppelt ist; und

— eine Sperrdiode (SD), insbesondere eine Schottky-Diode, die anodenseitig mit dem fünften Anschluss (T5) und kathodenseitig mit dem Ausgangsanschluss (TO) gekoppelt

ist.

2. Versorgungsschaltung nach dem vorhergehenden Anspruch, bei

der die Verpolschutzeinrichtung (POL) durch einen p-Kanal

Anreicherungstransistor gebildet ist, dessen Drain-Anschluss

mit dem dritten Anschluss (T3) gekoppelt ist, dessen SourceAnschluss mit dem Ausgangsanschluss (TO) gekoppelt ist und dessen Gate-Anschluss niederohmig, insbesondere direkt, mit dem fünften Anschluss (T5) und hochohmig mit dem vierten

Anschluss (T4) gekoppelt ist.

3. Versorgungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Schaltung (COMP) zur Unterspannungserkennung eingerichtet ist, ein logisches Detektionssignal in Abhängigkeit des Vergleichs der Spannung

am ersten Anschluss (Tl) mit der Schwellspannung abzugeben.

4. Versorgungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der sich der Spannungsregler (VR) ohne Aktivierung durch die Schaltung (COMP) zur Unterspannungserkennung in einem deaktivierten Zustand

befindet.

5. Versorgungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Spannungsregler (VR) als Linearregler, insbesondere als Längsregler oder Low-Drop Längsregler, LDO,

ausgebildet ist.

6. Versorgungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Laderegler (CH) zum Aufladen eines am ersten und zweiten Anschluss (Tl, T2)

angeschlossenen Akkumulators (ACC).

7. Versorgungsschaltung nach dem vorhergehenden Anspruch, bei

der der Laderegler (CH) zum Versorgen des Spannungsreglers

(VR) eingerichtet ist.

8. Elektronisches Gerät mit einer Versorgungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Versorgen des

elektronischen Geräts.

9. Elektronisches Gerät nach dem vorhergehenden Anspruch, umfassend ein Gehäuse, in welchem ein am ersten und zweiten Anschluss angeschlossener Akkumulator (ACC) verbaut ist und welches ein verschließbares Batteriefach mit Batteriekontakten umfasst, die mit dem dritten und vierten

Anschluss (T3, T4) verbunden sind.

10. Elektronisches Gerät nach Anspruch 8 oder 9, welches als Lichtlupe ausgeführt ist, die eine oder mehrere Vergrößerungslinsen zur optischen Vergrößerung eines Objekts sowie wenigstens ein lichtemittierendes Element zur Beleuchtung des Objekts umfasst, wobei das lichtemittierende Element über eine am Ausgangsanschluss (TO) bereitgestellte

Spannung versorgt wird.