DD266683A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE PROTECTION OF TRANSISTORS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung, mit der in Leistungsendstufen von Verstaerkern oder dgl. angeordnete Transistoren gegen Zerstoerung durch Ueberlastung zuverlaessig geschuetzt werden koennen, wie es z. B. durch Kurzschluss an der Zuleitung eines zur Lageregelung von Ventilschiebern dienenden Elektromagneten oder auch bei Verbindung eines Magnetanschlusses mit dem Massepotential eintreten kann. Nach der Erfindung sind zwischen dem positiven Pol der Betriebsspannung und der Steuerleitung des Treibertransistors ein pnp-Transistor und ein npn-Transistor mit einer Lichtemitterdiode in Reihe geschaltet. Weitere Besonderheiten der Schaltungsanordnung bestehen in der Zusammenschaltung der beiden Transistoren ueber ein Verzoegerungsglied mit einem Messwiderstand und einem Speicherglied, das zwischen den beiden Transistoren und einem Leistungstransistor angeordnet ist. FigurThe invention relates to a circuit arrangement, can be reliably protected against destruction by overload in power output stages of amplifiers or the like. Transistors, as it can be z. B. by short circuit on the supply line serving for position control of valve slides electromagnet or even when connecting a magnetic connection with the ground potential can occur. According to the invention, a pnp transistor and an npn transistor with a light emitting diode are connected in series between the positive pole of the operating voltage and the control line of the driver transistor. Other special features of the circuit arrangement consist in the interconnection of the two transistors via a Verzoegerungsglied with a measuring resistor and a memory element which is arranged between the two transistors and a power transistor. figure
Description
Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Schutz von Transistoren in Leistungsondstufen von Verstärkern, die insbesondere zur Ansteuerung von Elektromagneten für die Verstellung hydraulischer oder pneumatischer Ventile vorgesehen sind, sich jedoch auch für jede andero Art elektrischer Verbraucher einsetzen lassen.The invention relates to a circuit arrangement for the protection of transistors in Leistungsondstufen of amplifiers, which are provided in particular for controlling electromagnets for the adjustment of hydraulic or pneumatic valves, but can also be used for any other kind of electrical consumers.
Charakteristik des bekannton Standes der TechnikCharacteristic of bekannton state of the art
In Verstärkern zu Ansteuerung von Elektromagneten, insbesondere bei getakteten Verstärkern, ist es erforderlich, die Transistoren der .eistungse.'idstufon vor Zerstörung durch Überlastung zu schützen.In amplifiers for driving electromagnets, in particular with clocked amplifiers, it is necessary to protect the transistors of the .eistungse.'idstufon from destruction due to overloading.
Bei bekannten Schaltungen wird die an com mit dem Endtransistor in Reihe liegenden Meßwiderstand abfallende Meßspannung durch Folgeverstärker sowio Schwellwertschalter überwacht und bei Überschreitung eines vorgegebenen Maximalstromos dor Endtransistor durch eine zusätzliche Schalteinrichtung gesperrt.In known circuits, the com-measuring with the end transistor in series measuring resistor measuring voltage is monitored by follower sowio threshold and locked in excess of a predetermined maximum Stromos dor end transistor by an additional switching device.
Nach der DE-OS 3402759 wird dies durch einen Monoflop erreicht, dor dem zur Auswertung der Meßspannung an den Meßwiderstand angeschlossenen Folgeverstärker nachgeschaltet ist. Diese Lösung hat den Nachteil, daß für die Kurzschlußüberwachung ein Folgeverstärker und ein Monoflop benötigt werden, wodurch sich der Aufwand sehr stark erhöht. Aus der DE-OS 351B133 ist weiterhin eine kurzschlußfeste Translstorondstufe bekannt, bei der die am Meßwiderstand abfallende Meßspannung an einen Schwellwertschalter angelegt wird und der Ausgang dos Schwellwertschalter in Abhängigkeit einer Schaltungsanordnung von Widerständen und omem Kondensator über einen nachfolgenden Komparator das Aus- bzw. Wiedereinschalten des Endtransistors bewirkt.According to DE-OS 3402759, this is achieved by a monoflop before it is connected downstream of the follow-up amplifier connected to the measuring resistor for evaluating the measuring voltage. This solution has the disadvantage that a follow-up amplifier and a monoflop are required for the short-circuit monitoring, whereby the effort is greatly increased. From DE-OS 351B133 a short-circuit-proof Translstorondstufe is also known, in which the measuring resistor dropping on the measuring voltage is applied to a threshold and the output dos threshold as a function of a circuit of resistors and omem capacitor via a subsequent comparator off or on again End transistor causes.
Diese Schaltung hat den Nachteil, daß ebenfalls zusätzliche Schaltkreise erforderlich sind und speziell bei einer Verbindung der Magnetanschlüsse mit dem Massepotential der Meßwiderstand überbrückt und die Schaltunganordnung damit wirkungslos wird. Damit wird der Elektromagnet besonders bei getakteten Verstärkern gegebenenfalls von einem zu hohen Strom durchflossen, wenn die dem Verstärker vorgeschaltete Sicherung nicht zum Ansprechen kommt.This circuit has the disadvantage that also additional circuits are required and bridged especially at a compound of the magnetic connections to the ground potential of the measuring resistor and the circuit arrangement is thus ineffective. Thus, the electromagnet is flowed through by an excessively high current, especially in the case of clocked amplifiers, if the fuse preceding the amplifier does not respond.
ZIoI der ErfindungZIoI the invention
Das Ziel der Erfindung besteht darin, mit goringorn schaltungstechnischen Aufwand und unter Verwendung einfacher elektronischer Üauelemonte eine wirksame Schaltungsanordnung füi den Schutz von Leistungstransistoren zu schaffen, die sich durch eine hohe Zuverlässigkeit auszeichnet.The object of the invention is to provide with goringorn circuit complexity and using simple electronic Üauelemonte an effective circuit arrangement for the protection of power transistors, which is characterized by a high reliability.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schutz dieser Transistoren durch eine Schaltungsanordnung zu gewährleisten, die sowohl bei Überlastung durch Kurzschluß an der Zuleitung des zu steuernden Verbrauchers als auch bei Verbindung eines Verbraucheranschlusses mit dem Massepotential wltKsam wird.The invention has for its object to ensure the protection of these transistors by a circuit that is wltKsam both overload at short circuit on the supply line of the load to be controlled as well as when connecting a consumer terminal to the ground potential.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen dem positiven Pol der Versorgungsspannung und der Steuerleitung des Trelbertranslstojs ein pnp-Transistor und ein npn-Transistor in Reihe mit einer Lichtemitterdiode geschaltet ist und daß der Emitter des pnp-Translstora ml( dem positiven Pol der Versorgungsspannung, der Kollektor des pnp-Translstors mit der Basis des nprvTranslstore und der Emitter des npn-Transistors über eine Lichtemitterdiode und eine Z-Dlodo mit der Basis des Treibertransistors verbunden sind. Weiterhin ist vorgesehen, daß die Basis des pnp-Translstors und der Kollektor des npn-Translstors verbunden und über ein aus einem Widerstand und einem Kondensator gebildeten Verzögerungsglied an den dem Endstufentransistor vorgeschalteten Meßwiderstand ar geschlossen ist. Außerdem sind die Basis des pnp-Translstors und der kollektor des npn-Translstors über eine Z-Diode, ein aus einem Kondensator und einem Widerstand gebildeten Speicherglied und eine Richtungsdiode mit dem Kollektor des am Fußpunkt der Endstufe angeordneten Leistungstransistors verbunden, während zwischen dem positiven Pol der Versorgungsspannung und dem Kollektor des am Fußpunkt der Endstufe angeordneten Leistungstransistors ein ohmscher Widerstand geschaltet ist.According to the invention the object is achieved in that between the positive pole of the supply voltage and the control line of the Trelbertranslstojs a pnp transistor and an npn transistor is connected in series with a light emitting diode and that the emitter of pnp Translstora ml (the positive pole of the supply voltage , the collector of the pnp-translator is connected to the base of the nprvTranslstore and the emitter of the NPN transistor is connected to the base of the driver transistor via a light-emitting diode and a Z-dlodo.Furthermore, it is provided that the base of the pnp-translator and the collector of the In addition, the base of the pnp-translator and the collector of the npn-translator are connected via a Z-diode, one of a capacitor, to the npn-translator and a delay element formed by a resistor and a capacitor and a resistor formed memory member and a Directional diode connected to the collector of the power transistor arranged at the base of the output stage, while an ohmic resistance is connected between the positive pole of the supply voltage and the collector of the power transistor arranged at the base of the output stage.
Wie nus der zeichnerischen Darstellung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ersichtlich, sind zwischen dem positiven Pol der Betriebsspannung Ud und der Steuerleitung des Treibertransistors 6 ein pnp-Translstoi 8 und ein npn-Transistor 9 in Reihe mit einer Lichtemitterdiode 10 geschaltet.As can be seen from the graphic representation of the circuit arrangement according to the invention, between the positive pole of the operating voltage Ud and the control line of the driver transistor 6, a pnp translator 8 and an npn transistor 9 are connected in series with a light emitting diode 10.
Der Verbindungspunkt 17 dor Basis des pnp-Translstors 8 mit dem Kollektor des npn-Transistors 9 Ist über ein Verzögerungsglied, bestehend aus dem Widerstand θ und dem Kondensator 7, an den Meßwiderstand 1 angeschlossen. Das Verzögerungsglied Ist so bemessen, daß dlo bei Überschreitung des maximal zuläuaigen Betriebsstromes infolge eines Kurznchlusses an der Zuleitung der Magnetspule 3 oder einer Verbindung zwischen den Anschiußpunkten der Magnetspule 3 und dem Massepotential am Meßwldorstand 1 abfallende Meßspannung den pnp-Transistor 8 und dieser wiederum den npn-Transistor 9 durchgeschaltet.The connection point 17 dor base of the pnp-Translstors 8 with the collector of the npn transistor 9 is connected via a delay element, consisting of the resistor θ and the capacitor 7, to the measuring resistor 1. The delay element is dimensioned so that dlo when exceeding the maximum zuläuaigen operating current due to a Kurznchlusses at the supply of the solenoid coil 3 or a connection between the Anschuußpunkten the solenoid 3 and the ground potential at Meßwldorstand 1 falling measuring voltage the pnp transistor 8 and this in turn the npn Transistor 9 turned on.
Dadurch wird der Potentialuntorschled zwischen dem positiven Pol der Betriebsspannung U8 und der Steuerleitung des Treibertransistors 5 auf die Summe der Flußspannung des pnp-Translstors 8, des npn-Transistors 9 und der Lichtemitterdiode 10 begrenzt, damit die zum Durchschalten des Treibortransistors 6 erforderliche Spannung unterschritten und die Leistungstransistoren 2 und 4 gesperrt.Characterized the Potentialuntorschled between the positive pole of the operating voltage U 8 and the control line of the driver transistor 5 is limited to the sum of the forward voltage of the pnp-Translstors 8, the npn transistor 9 and the light emitting diode 10 so that the voltage required for switching through the drive transistor 6 voltage undershot and the power transistors 2 and 4 are disabled.
Die Sperrung wird durch die Lichtemitterdiode 10 angezeigt und bleibt so lange orhalten, bis der Stromfluß durch den pnp-Transistor 8 und den npn-Transistor 9 durch Abschaltung der Steuerspannung USi unterbrochen wird. Das am Verbindungspunkt 17 der Basis des pnp-Translstors 8 und dem Kollektor des npn-Translstors 9 über die Z-Diode 12 angeschlossene Speicherglied, gebildet aus dom Kondensator 14 und dem Widerstand 13, wird in der Sperrphase des Leistungstransistors 4 durch den infolge des Entmagnetisierungsstromes der Magnetspule 3 auftretenden Spannungsimpuls und über den W'dcstand 16 durch die Betriebsspannung U8 aufgeladen. Die Zeitkonstante des Speichergliedes ist so gewählt, daß bei maximal möglicher Öffnungsphase des Leistungstransistors 4 die Entladung des Kondensators 14 über den Widerstand 13 nur so weit erfolgt, daß der Potentialunterschied zwischen der Anode der Z-Diode 12 und dem positiven Pol der Betriebsspannung Ub die Summe der Z-Spannung der Z-Diode 12 und der Cmltter-Basls-Spannung des pnp-Translstors 8 nicht unterschreitet und der pnp-Transistor 8 damit gesperrt bleibt.The blocking is indicated by the light emitting diode 10 and remains so long until the current flow through the PNP transistor 8 and the NPN transistor 9 is interrupted by switching off the control voltage U S i. The memory element connected at the connection point 17 of the base of the pnp-translator 8 and the collector of the npn-translator 9 via the zener diode 12, formed from the dc capacitor 14 and the resistor 13, is in the blocking phase of the power transistor 4 due to the demagnetization current the magnetic coil 3 occurring voltage pulse and charged via the W'dcstand 16 by the operating voltage U 8 . The time constant of the memory element is chosen so that at maximum possible opening phase of the power transistor 4, the discharge of the capacitor 14 via the resistor 13 only so far that the potential difference between the anode of the Zener diode 12 and the positive pole of the operating voltage Ub the sum the Z-voltage of the Zener diode 12 and the Cmltter-Basls voltage of the pnp-Translstors 8 does not fall below and the pnp transistor 8 remains locked with it.
Bei einer fehlerhaften Verbindung zwischen dem unteren Anschlußpunkt der Magnetspule 3 und dem Massepotential wird der Kondensator 14 über den Widerstand 13 ständig entladen. Der Potontlalunterschlfid zwischen der Anode der Z-Dlode 12 und dem positiven Pol der Betriebsspannung U0 übersteigt die Z-Spannung der Z-Diode 12, und der pnp-Transistor 8 wird leitend, was ein Durchschalten des npn-Transistors 9 und Sporren des Treibertransistors 6 sowie dor l.eistungstransistoren 2 und 4 zur Folge hat.In a faulty connection between the lower connection point of the magnetic coil 3 and the ground potential of the capacitor 14 is continuously discharged via the resistor 13. The potential gap between the anode of the Z-Dlode 12 and the positive pole of the operating voltage U 0 exceeds the Z voltage of the Zener diode 12, and the PNP transistor 8 is turned on, which is a turn on of the NPN transistor 9 and Sporren the driver transistor 6 as well as the power transistors 2 and 4 result.
Claims (2)
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| DD31059487A DD266683A1 (en) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE PROTECTION OF TRANSISTORS |
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Applications Claiming Priority (1)
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| DD31059487A DD266683A1 (en) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE PROTECTION OF TRANSISTORS |
Publications (1)
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|---|---|
| DD266683A1 true DD266683A1 (en) | 1989-04-05 |
Family
ID=5595197
Family Applications (1)
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| DD31059487A DD266683A1 (en) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE PROTECTION OF TRANSISTORS |
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Family Cites Families (3)
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| JPS55104109A (en) * | 1979-02-05 | 1980-08-09 | Toshiba Corp | Differential amplifier |
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| DE3515133A1 (en) * | 1985-04-26 | 1986-11-06 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Short-circuit-resistant transistor output stage |
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1987
- 1987-12-17 DD DD31059487A patent/DD266683A1/en not_active IP Right Cessation
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1988
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE3833654A1 (en) | 1989-07-06 |
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