Die
Erfindung geht von einer Schaltungsanordnung nach der Gattung des
Hauptanspruchs aus.The
The invention relates to a circuit arrangement according to the species of
Main claim.
Aus
der JP 10 3 21 263 ist
ein Schaltkreis bekannt, der eine Referenzspannungserzeugungseinheit
mit einer Diode und einer Kapazität umfasst und parallel zu einer
Batterie angeordnet ist. Ein Überstromdetektionstransistor
detektiert eine Kurzschlußbedingung
der Batterie basierend auf der Differenz zwischen der Referenz und
der Spannung an den Ausgangsanschlüssen. Ein Hochgeschwindigkeitsabschaltungsschaltkreis
besteht aus einem MOSFET und einem zweiten Transistor, um die Ausgangsspannung
zu steuern. Wenn eine Kurzschlußbedingung
detektiert wird, schaltet der erste Transistor den MOSFET in einen
Aus-Zustand und trennt auf diese Weise die Batterie von den Ausgangsanschlüssen. Ein
Widerstand detektiert die Entfernung des Kurzschlusses basierend
auf einem Ansteigen der Spannung an den beiden Ausgangsanschlüssen. Ein
dritter Transistor schaltet entsprechend den MOSFET ein, um die
Batterie mit den Ausgangsanschlüssen zu
verbinden.From the JP 10 3 21 263 For example, a circuit comprising a reference voltage generating unit having a diode and a capacitor and arranged in parallel with a battery is known. An overcurrent detection transistor detects a short circuit condition of the battery based on the difference between the reference and the voltage at the output terminals. A high speed shutdown circuit consists of a MOSFET and a second transistor to control the output voltage. When a short circuit condition is detected, the first transistor switches the MOSFET to an off state, thereby disconnecting the battery from the output terminals. A resistor detects the removal of the short circuit based on an increase in the voltage at the two output terminals. A third transistor turns on the MOSFET to connect the battery to the output terminals.
Die DE 196 19 467 C2 zeigt
eine Schutzschaltung für
einen MOSFET-Transistor im ausgeschalteten Zustand. Dabei wird das
Potential am Gate des Transistors mit steigender Versorgungsspannung
angehoben.The DE 196 19 467 C2 shows a protection circuit for a MOSFET transistor in the off state. The potential at the gate of the transistor is raised with increasing supply voltage.
Die EP 817 380 A2 zeigt
eine Vorgehensweise, nach der die am Verbraucher liegende Spannung beim
Abschalten einer induktiven Last begrenzt wird. Dabei wird der verwendete
MOSFET-Transistor nicht in Selbsthaltung durchgeschaltet. Nach dem
Abschalten wird der MOSFET-Transistor nicht sofort gesperrt, sondern
die zugeschaltete Konstantstromquelle bewirkt ein gleichmäßiges Ausschalten
der induktiven Last.The EP 817 380 A2 shows a procedure according to which the voltage applied to the load when switching off an inductive load is limited. In this case, the MOSFET transistor used is not turned on in latching. After switching off, the MOSFET transistor is not immediately blocked, but the switched-on constant current source causes a uniform switching off of the inductive load.
Das
US-Patent 5 920 452 zeigt eine Schaltungsanordnung mit zwei Schaltern 60 und 50,
welche derart geschaltet sind, dass im Kurzschlussfall der Last 26 der
Schalter 50 abgeschaltet wird. Bei Wegfall des Kurzschlusses
erfolgt jedoch ein Wiedereinschalten des Schalters 50 und
somit eine automatische Inbetriebnahme der Schaltung.US Pat. No. 5,920,452 shows a circuit arrangement with two switches 60 and 50 , Which are connected such that in case of short circuit of the load 26 the desk 50 is switched off. When the short circuit is removed, however, the switch is switched on again 50 and thus an automatic startup of the circuit.
Vorteile der
ErfindungAdvantages of
invention
Die
erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den
Vorteil, dass ein Steuereingang des zweiten gesteuerten Schalters
an einen ersten Anschluß des
ersten gesteuerten Schalters angeschlossen ist, wobei an den ersten
Anschluß des
ersten gesteuerten Schalters außerdem
eine Last angeschlossen ist. Auf diese Weise kann gewährleistet werden,
dass der erste Schalter möglichst
frühzeitig nach
Einbruch der Spannung an der Last in den sperrenden Zustand versetzt
wird und zwar noch bevor hohe Ströme oder Kurzschlußströme in wesentlichem
Umfang über
die Schaltstrecke des ersten gesteuerten Schalters fließen und
bis zur Spannungsversorgung gelangen können.The
inventive circuit arrangement
with the features of the main claim has the opposite
Advantage that a control input of the second controlled switch
to a first terminal of the
connected to the first controlled switch, being connected to the first
Connection of the
first controlled switch as well
a load is connected. In this way it can be ensured
that the first switch as possible
early after
Burglary of the voltage at the load is put in the blocking state
is and still before high currents or short-circuit currents in essential
Circumference over
the switching path of the first controlled switch flow and
can get to the power supply.
Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch
angegebenen Schaltungsanordnung möglich.By
in the subclaims
listed
activities
are advantageous developments and improvements in the main claim
specified circuit arrangement possible.
Besonders
vorteilhaft ist es, dass der erste gesteuerte Schalter als MOSFET-Feldeffekttransistor ausgebildet
ist. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass
der erste gesteuerte Schalter besonders schnell auf die Ansteuerung
durch den zweiten gesteuerten Schalter reagiert und somit besonders
schnell vom leitenden in den sperrenden Zustand versetzt werden kann.
Auch auf diese Weise kann verhindert werden, dass hohe Ströme bzw.
Kurzschlußströme nach
Zusammenbruch der Spannung an der Last über die Schaltstrecke des ersten
gesteuerten Schalters fließen
und somit die Spannungsversorgung beeinträchtigen können. Wenn durch den ersten
gesteuerten Schalter keine hohen Ströme in wesentlichem Umfang fließen, so
wird eine Zerstörung
des ersten gesteuerten Schalters durch solche Ströme verhindert.Especially
It is advantageous that the first controlled switch is designed as a MOSFET field effect transistor
is. This will ensure that
the first controlled switch particularly fast on the control
responded by the second controlled switch and thus especially
can be quickly put from the conductive to the blocking state.
Also in this way can be prevented that high currents or
Short-circuit currents after
Breakdown of the voltage across the load across the switching path of the first
controlled switch flow
and thus affect the power supply. If through the first
controlled switches do not flow high currents to any significant extent, so
becomes a destruction
prevents the first controlled switch by such currents.
Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass ein dritter gesteuerter Schalter
vorgesehen ist, dessen Steuereingang mit einem zweiten Anschluß des ersten
gesteuerten Schalters verbunden ist, wobei der zweite Anschluß des ersten
gesteuerten Schalters mit einer Spannungsversorgung verbunden ist,
dass die Schaltstrecke des dritten gesteuerten Schalters in einem
Abzweig des Laststromkreises liegt und dass der dritte gesteuerte
Schalter bei Einbruch der Spannung am zweiten Anschluß des ersten
gesteuerten Schalters im Falle hoher Ströme im Laststromkreis in einen
leitenden Zustand schaltet. Auf diese Weise wird ein weiterer Schutz
vor hohen Strömen
bzw. Kurzschlußströmen im Laststromkreis
bewirkt, da der Laststromkreis im Falle hoher Ströme automatisch durch
den Abzweig entlastet wird und somit ebenfalls der erste gesteuerte
Schalter vor Zerstörung
durch die hohen Ströme
geschützt
wird.One
Another advantage is that a third controlled switch
is provided, the control input to a second terminal of the first
controlled switch, wherein the second terminal of the first
controlled switch is connected to a power supply,
that the switching path of the third controlled switch in a
Branch of the load circuit is located and that the third controlled
Switch on voltage drop at the second terminal of the first
controlled switch in the case of high currents in the load circuit in a
conductive state switches. This will be another protection
before high currents
or short-circuit currents in the load circuit
causes, as the load circuit in the case of high currents automatically through
the branch is relieved and thus also the first controlled
Switch from destruction
through the high currents
protected
becomes.
Besonders
vorteilhaft ist es, dass der Steuereingang des zweiten gesteuerten
Schalters an eine Steuerung angeschlossen ist. Auf diese Weise kann der
erste gesteuerte Schalter über
den zweiten gesteuerten Schalter nicht nur ausgeschaltet, sondern mit
Hilfe der Steuerung auch wieder eingeschaltet werden, ohne dass
dazu ein weiterer gesteuerter Schalter erforderlich wäre. Die
Funktionalität
des zweiten gesteuerten Schalters wird somit erhöht.It is particularly advantageous that the control input of the second controlled switch is connected to a controller. In this way, the first controlled switch can not only be switched off via the second controlled switch, but can also be switched on again with the aid of the control, without being controlled by another Switch would be required. The functionality of the second controlled switch is thus increased.
Ein
Vorteil besteht auch darin, dass eine Strommeßvorrichtung vorgesehen ist,
die die Stromstärke
im Laststromkreis mißt
und den Meßwert
an die Steuerung abgibt, dass die Steuerung den zweiten gesteuerten
Schalter innerhalb eines vorgegebenen Bereichs für die gemessene Stromstärke derart ansteuert,
dass der zweite gesteuerte Schalter den ersten gesteuerten Schalter
in den leitenden Zustand versetzt und dass die Steuerung den zweiten gesteuerten
Schalter außerhalb
des vorgegebenen Bereichs für
die gemessene Stromstärke
derart ansteuert, dass der zweite gesteuerte Schalter den ersten gesteuerten
Schalter in den sperrenden Zustand versetzt. Auf diese Weise lässt sich
der Stromfluß im Laststromkreis
in definierter und exakter Weise an- und abschalten und somit für verschiedene
in den Laststromkreis zu integrierende Lasten jeweils ein zugeordneter
Laststrombereich vorprogrammieren.One
Another advantage is that a current measuring device is provided,
the current
in the load circuit
and the measured value
to the controller that gives the controller the second controlled
Actuates switch within a predetermined range for the measured current intensity in such a way,
that the second controlled switch the first controlled switch
placed in the conductive state and that the controller controlled the second
Switch outside
the predetermined range for
the measured current
such that the second controlled switch controls the first one
Switch is put in the blocking state. That way you can
the current flow in the load circuit
turn on and turn off in a defined and exact way and thus for different
in the load circuit to be integrated loads each one assigned
Pre-program load current range.
Entsprechendes
kann auch dadurch bewirkt werden, dass eine Spannungsmeßvorrichtung
vorgesehen ist, die die an der Last abfallende Spannung mißt und den
Meßwert
an die Steuerung abgibt, wobei die Steuerung den zweiten gesteuerten
Schalter innerhalb eines vorgegebenen Bereichs für die gemessene Spannung derart
ansteuert, dass der zweite gesteuerte Schalter den ersten gesteuerten
Schalter in den leitenden Zustand versetzt, und wobei die Steuerung
den zweiten gesteuerten Schalter außerhalb des vorgegebenen Bereichs
für die
gemessene Spannung derart ansteuert, dass der zweite gesteuerte
Schalter den ersten gesteuerten Schalter in den sperrenden Zustand
versetzt. Auf diese Weise kann die Spannung an der Last in definierter
und exakter Weise an- und
abgeschaltet werden. Somit kann für verschiedene in den Laststromkreis
zu integrierende Lasten jeweils ein zugeordneter Lastspannungsbereich
vorprogrammiert werden.The same
can also be effected by a voltage measuring device
is provided, which measures the voltage drop across the load and the
measurement
to the controller, the controller being the second one
Switch within a predetermined range for the measured voltage such
controls that the second controlled switch is the first one controlled
Switch is set in the conducting state, and wherein the controller
the second controlled switch outside the predetermined range
for the
measured voltage such that the second controlled
Switch the first controlled switch to the blocking state
added. In this way, the voltage at the load can be defined in
and exactly on and off
be switched off. Thus, for different in the load circuit
loads to be integrated in each case an assigned load voltage range
be preprogrammed.
Besonders
vorteilhaft ist es, dass die Last einen Antennenverstärker umfasst.
Auf diese Weise kann der Laststromkreis als Phantomspeisung für eine Antennenschaltung
verwendet werden. Dadurch lässt
sich auf einfache und wenig aufwendige Weise eine Kurzschlußschutzschaltung
für eine
solche Phantomspeisung realisieren.Especially
It is advantageous that the load comprises an antenna amplifier.
In this way, the load circuit as a phantom power for an antenna circuit
be used. By doing so leaves
itself in a simple and inexpensive way a short-circuit protection circuit
for one
realize such phantom power.
Besonders
vorteilhaft ist es, dass mindestens ein Filter im Laststromkreis
angeordnet ist, um das Antennensignal von der Spannungsversorgung fernzuhalten.
Auf diese Weise wird die Spannungsversorgung nicht durch die Antennensignale
beeinträchtigt.Especially
It is advantageous that at least one filter in the load circuit
is arranged to keep the antenna signal from the power supply.
In this way, the power supply is not through the antenna signals
impaired.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigenembodiments
The invention are illustrated in the drawing and in the following description
explained in more detail. It
demonstrate
1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
für eine
erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, 1 a first embodiment of a circuit arrangement according to the invention,
2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
für eine
erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
und 2 A second embodiment of a circuit arrangement according to the invention and
3 ein
drittes Ausführungsbeispiel
für eine
erfindungsgemäße Schaltungsanordnung. 3 a third embodiment of a circuit arrangement according to the invention.
Beschreibung
der Ausführungsbeispieledescription
the embodiments
In 1 kennzeichnet
T1 einen ersten gesteuerten Schalter, der beispielhaft als MOS-Feldeffekttransistor
ausgebildet sein soll. Der erste gesteuerte Schalter T1 umfasst
einen ersten Anschluß 15 und
einen zweiten Anschluß 35.
Zwischen dem ersten Anschluß 15 und
dem zweiten Anschluß 35 des ersten
gesteuerten Schalters T1 liegt die Schaltstrecke des ersten gesteuerten
Schalters T1. Bei Ausbildung des ersten gesteuerten Schalters T1
als MOS-Feldeffekttransistor
stellt der erste Anschluß 15 die
Drain-Elektrode
und der zweite Anschluß 35 die Source-Elektrode
dar. Die Schaltstrecke des ersten gesteuerten Schalters T1 ist Teil
eines Laststromkreises 5. Der Laststromkreis 5 ist
Teil einer Schaltungsanordnung 1. Der erste Anschluß 15 des
ersten gesteuerten Schalters T1 ist über ein erstes Filter 50 an eine
Last 20 angeschlossen, die andererseits mit einem Bezugspotential
verbunden ist. Der zweite Anschluß 35 des ersten gesteuerten
Schalters T1 ist über
ein zweites Filter 55 mit einer Spannungsversorgung UB verbunden. Über einen ersten Widerstand R3 und einen zweiten Widerstand R5 ist
der erste Anschluß 15 des
ersten gesteuerten Schalters T1 mit einem Steuereingang 10 eines
zweiten gesteuerten Schalters T2 verbunden, wobei der zweite gesteuerte Schalter
T2 in diesem Beispiel als npn-Bipolartransistor ausgebildet sein
soll. Über
einen vierten Widerstand R2 ist der zweite
Anschluß 35 des
ersten gesteuerten Schalters T1 mit einem Steuereingang 60 des
ersten gesteuerten Schalters T1 verbunden. Bei Ausbildung des ersten
gesteuerten Schalters T1 als MOS-Feldeffekttransistor ist dessen
Steuereingang 60 als Gate-Elektrode ausgebildet. Der Steuereingang 60 des
ersten gesteuerten Schalters T1 stellt gleichzeitig einen ersten
Anschluß des
zweiten gesteuerten Schalters T2 dar, der bei Ausbildung des zweiten
gesteuerten Schalters T2 als npn-Bipolartransistor als Kollektor
ausgebildet ist. Ein zweiter Anschluß 65 des zweiten gesteuerten
Schalters T2 ist über
einen fünften
Widerstand R6 mit dem Bezugspotential verbunden. Bei Ausbildung
des zweiten gesteuerten Schalters T2 als npn-Bipolartransistor ist
dessen zweiter Anschluß 65 als
Emitter ausgebildet. Zwischen dem ersten Anschluß 60 und dem zweiten
Anschluß 65 des
zweiten gesteuerten Schalters T2 liegt somit die Schaltstrecke des
zweiten gesteuerten Schalters T2. An den zweiten Anschluß 35 des
ersten gesteuerten Schalters T1 ist außerdem eine erste Kapazität C2 angeschlossen, die andererseits mit dem
Bezugspotential verbunden ist. Zwischen dem ersten Widerstand R3 und dem zweiten Widerstand R5 ist
ein sechster Widerstand R4 abgezweigt und
andererseits mit dem Bezugspotential verbunden. Dem sechsten Widerstand
R4 ist eine Diode D1 parallel
geschaltet. Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
kann die Diode D1 als Zener-Diode ausgebildet
sein. Die Anode der Diode D1 ist dabei mit
dem Bezugspotential verbunden. Die Kathode der Diode D1 kann
wie in 1 dargestellt an einen Steuerausgang 70 einer
Steuerung 25 angeschlossen sein. Die Steuerung 25 ist
jedoch nur optional vorgesehen. Auch das erste Filter 50 und
das zweite Filter 55 sowie die erste Kapazität C2 sind lediglich optional vorgesehen und
ermöglichen
eine Verwendung der Schaltungsanordnung 1 als Phantomspeisung
beispielsweise einer aktiven Autoradio-Antenne. Die Last 20 stellt
dann den Antennenverstärker dar.
Die Betriebsspannung wird dem Antennenverstärker 20 dann über den
Innenleiter einer Koaxial-Antennenleitung zugeführt. Diese Koaxial-Antennenleitung
ist dann zwischen dem ersten Filter 50 und der Last 20 angeordnet
und in den Figuren durch das Bezugszeichen 75 gekennzeichnet.
Das vom Antennenverstärker 20 gelieferte
Antennensignal UA wird dann zwischen dem
ersten Filter 50 und der Koaxial-Antennenleitung 75 abgegriffen
und einer Weiterverarbeitung zugeführt. Durch das erste Filter 50 wird
das Antennensignal UA, das hochfrequent
ist, von den gesteuerten Schaltern T1, T2 ferngehalten, wobei das
erste Filter 50 derart beispielsweise als Tiefpaß dimensioniert
ist, dass es das hochfrequente Antennensignal UA sperrt.
Durch das zweite Filter 55 und die erste Kapazität C2 wird zusätzlich gewährleistet, dass kein hochfrequentes
Signal zur Spannungsversorgung UB gelangt,
wobei das zweite Filter 55 und die erste Kapazität C2 ebenfalls entsprechend beispielsweise als
Tiefpaß dimensioniert
sind, um hochfrequente Signale zu sperren. Dabei umfasst das erste
Filter 50 gemäß 1 beispielhaft
eine Drossel Dr, die im Laststromkreis 5 angeordnet ist und
einerseits mit dem ersten Anschluß 15 des ersten gesteuerten
Schalters T1 und andererseits mit dem Innenleiter der Koaxial-Antennenleitung 75 verbunden
ist. Eine zweite Kapazität
C3 des ersten Filters 50 liegt
zwischen dem ersten Anschluß 15 des ersten
gesteuerten Schalters T1 und dem Bezugspotential. Eine dritte Kapazität C4 des ersten Filters 50 liegt parallel
zum Antennensignal UA. Das zweite Filter 55 ist
gemäß dem Beispiel
nach 1 als Tiefpaß ausgebildet
und umfasst einen siebten Widerstand R1 im
Laststromkreis 5, d.h. einerseits mit der Spannungsversorgung
UB und andererseits mit dem zweiten Anschluß 35 des
ersten gesteuerten Schalters T1 verbunden. Das zweite Filter 55 umfasst
weiterhin eine vierte Kapazität
C1, die einerseits mit der Spannungsversorgung UB und
andererseits mit dem Bezugspotential verbunden ist.In 1 T1 denotes a first controlled switch, which is to be formed by way of example as a MOS field effect transistor. The first controlled switch T1 comprises a first terminal 15 and a second port 35 , Between the first connection 15 and the second port 35 of the first controlled switch T1 is the switching path of the first controlled switch T1. When forming the first controlled switch T1 as a MOS field effect transistor, the first terminal 15 the drain and the second terminal 35 The switching path of the first controlled switch T1 is part of a load circuit 5 , The load circuit 5 is part of a circuit arrangement 1 , The first connection 15 of the first controlled switch T1 is via a first filter 50 to a load 20 connected, on the other hand connected to a reference potential. The second connection 35 of the first controlled switch T1 is via a second filter 55 connected to a power supply U B. Via a first resistor R 3 and a second resistor R 5 is the first terminal 15 the first controlled switch T1 with a control input 10 a second controlled switch T2, wherein the second controlled switch T2 is to be formed in this example as npn bipolar transistor. Via a fourth resistor R 2 is the second terminal 35 the first controlled switch T1 with a control input 60 connected to the first controlled switch T1. When the first controlled switch T1 is designed as a MOS field-effect transistor, its control input is 60 formed as a gate electrode. The control input 60 of the first controlled switch T1 simultaneously represents a first terminal of the second controlled switch T2, which is formed in the formation of the second controlled switch T2 as npn bipolar transistor as a collector. A second connection 65 of the second controlled switch T2 is connected via a fifth resistor R6 to the reference potential. In training of the two th controlled switch T2 as npn bipolar transistor is the second terminal 65 designed as an emitter. Between the first connection 60 and the second port 65 of the second controlled switch T2 is thus the switching path of the second controlled switch T2. To the second connection 35 The first controlled switch T1 is also connected to a first capacitance C 2 which is, on the other hand, connected to the reference potential. Between the first resistor R 3 and the second resistor R 5 , a sixth resistor R 4 is branched off and on the other hand connected to the reference potential. The sixth resistor R 4 , a diode D 1 is connected in parallel. According to this embodiment, the diode D 1 may be formed as a Zener diode. The anode of the diode D 1 is connected to the reference potential. The cathode of the diode D 1 can, as in 1 represented to a control output 70 a controller 25 be connected. The control 25 however, it is only optional. Also the first filter 50 and the second filter 55 as well as the first capacitance C 2 are merely optional and allow use of the circuitry 1 as phantom power, for example, an active car radio antenna. Weight 20 then represents the antenna amplifier. The operating voltage is the antenna amplifier 20 then fed via the inner conductor of a coaxial antenna line. This coaxial antenna line is then between the first filter 50 and the load 20 arranged and in the figures by the reference numeral 75 characterized. That from the antenna amplifier 20 supplied antenna signal U A is then between the first filter 50 and the coaxial antenna line 75 tapped and fed to a further processing. Through the first filter 50 the antenna signal U A , which is high-frequency, is kept away from the controlled switches T1, T2, the first filter 50 such as low-pass filter dimensioned, for example, that it blocks the high-frequency antenna signal U A. Through the second filter 55 and the first capacitor C 2 is additionally ensured that no high-frequency signal to the power supply U B passes, the second filter 55 and the first capacitor C 2 are also dimensioned accordingly, for example, as a low-pass filter to block high-frequency signals. This includes the first filter 50 according to 1 an example of a throttle Dr, in the load circuit 5 is arranged and on the one hand with the first terminal 15 the first controlled switch T1 and on the other hand with the inner conductor of the coaxial antenna line 75 connected is. A second capacity C 3 of the first filter 50 lies between the first connection 15 the first controlled switch T1 and the reference potential. A third capacity C 4 of the first filter 50 is parallel to the antenna signal U A. The second filter 55 is according to the example 1 designed as a low-pass filter and includes a seventh resistor R 1 in the load circuit 5 , ie on the one hand with the power supply U B and on the other hand with the second terminal 35 connected to the first controlled switch T1. The second filter 55 further comprises a fourth capacitor C1, which is connected on the one hand to the power supply U B and on the other hand to the reference potential.
Das
erste Filter 50, das zweite Filter 55 und die
erste Kapazität
C2 sind nicht erforderlich, wenn die Schaltungsanordnung 1 nicht
als Phantomspeisung, sondern lediglich als Laststromkreis 5 zum
Anschluß einer
beliebigen Last 20 verwendet werden soll, ohne dass hochfrequente
Signale auftreten und von den gesteuerten Schaltern T1, T2 sowie
von der Spannungsversorgung UB ferngehalten
werden müssen.The first filter 50 , the second filter 55 and the first capacitance C 2 are not required when the circuitry 1 not as phantom power, but only as a load circuit 5 for connection of any load 20 should be used without high-frequency signals occur and must be kept away from the controlled switches T1, T2 and the power supply U B.
Die
Funktionsweise der Schaltungsanordnung 1 wird im Folgenden
erläutert.
Im Normalbetrieb liegt an der Last 20 eine Spannung an
und das Potential am ersten Anschluß 15 des ersten gesteuerten Schalters
T1 reicht aus, um den Steuereingang 10 des zweiten gesteuerten
Schalters T2 mit einer Spannung zu versorgen, die den zweiten gesteuerten
Schalter T2 in einem leitenden Zustand hält, so dass die Schaltstrecke
des zweiten gesteuerten Schalters T2 leitend geschaltet ist. Der
Steuereingang 60 des ersten gesteuerten Schalters T1 liegt dann
auf vergleichsweise niedrigem Potential und hält somit auch den ersten gesteuerten
Schalter T1 in leitendem Zustand, d.h. die Schaltstrecke des ersten gesteuerten
Schalters T1 ist ebenfalls leitend geschaltet. Wenn nun die Spannung
an der Last 20 zusammenbricht bzw. ein Kurzschluß an der
Last 20 auftritt, so sinkt das Potential am ersten Anschluß 15 des
ersten gesteuerten Schalters T1 ab. Dadurch sinkt auch das Potential
am Steuereingang 10 des zweiten gesteuerten Schalters T2
ab. Dadurch wird der zweite gesteuerte Schalter T2 in einen sperrenden
Zustand geschaltet, so dass das Potential am Steuereingang 60 des
ersten gesteuerten Schalters T1 ansteigt. Dadurch sinkt die Spannungsdifferenz zwischen
dem Steuereingang 60 und dem zweiten Anschluß 35 des
ersten gesteuerten Schalters T1 ab und der erste gesteuerte Schalter
T1 wird ebenfalls in den sperrenden Zustand geschaltet. Auf diese
Weise wird der Kurzschlußstrom
im Laststromkreis 5 abgeschaltet. Da der Steuereingang 10 des
zweiten gesteuerten Schalters T2 über den zweiten Widerstand R5 und den ersten Widerstand R3 an
den ersten Anschluß 15 des
ersten gesteuerten Schalters T1 angeschlossen ist, d.h. denjenigen
Anschluß des
ersten gesteuerten Schalters T1, der mit der Last 20 in
Verbindung steht, lässt
sich der Kurzschlußstrom
frühzeitig
abschalten und zwar noch, bevor er in nennenswertem Umfang über die
Schaltstrecke des ersten gesteuerten Schalters T1 fließen und
bis zur Spannungsversorgung UB gelangen
kann. Somit wird eine besonders wirksame Kurzschlußstromunterdrückung realisiert,
die sowohl die Spannungsversorgung UB als
auch den ersten gesteuerten Schalter T1 vor Zerstörung wirksam
schützt.
Dieses frühzeitige Abschalten
des Kurzschlußstromes
wird noch unterstützt,
wenn der erste gesteuerte Schalter T1 wie in 1 dargestellt
als MOS-Feldeffekttransistor ausgebildet ist, der bekanntlich besonders
kurze Schaltzeiten besonders im Vergleich zu Bipolartransistoren aufweist.
Nachdem der erste gesteuerte Schalter T1 den Kurzschlußstrom bzw.
die hohen Ströme
im Laststromkreis 5 aufgrund des Zusammenbrechens der Spannung
an der Last 20 abgeschaltet hat, verharrt er in Selbstsperrung.
Selbst wenn der Kurzschluß an der
Last 20 wieder beseitigt wird, führt dies nicht zum Anstieg
des Potentials am ersten Anschluß 15 des ersten gesteuerten
Schalters T1 bzw. des Potentials am Steuereingang 10 des
zweiten gesteuerten Schalters T2, da ja die Spannungsversorgung
UB durch den gesperrten ersten gesteuerten
Schalter T1 vom ersten Anschluß 15 des
ersten gesteuerten Schalters T1 bzw. von der Last 20 getrennt
ist. Somit kann der zweite gesteuerte Schalter T2 auch durch Beseitigen
des Kurzschlusses an der Last 20 nicht in den leitenden
Zustand versetzt werden, um den Steuereingang 60 des ersten
gesteuerten Schalters T1 auf ein niedrigeres Potential zu ziehen
und damit auch den ersten gesteuerten Schalter T1 in den leitenden
Zustand zu versetzen. Dies lässt
sich aber beispielsweise dadurch realisieren, dass von der Steuerung 25 beispielsweise
in Reaktion auf eine Benutzereingabe an einer in der 1 nicht
dargestellten Eingabeeinheit ein Spannungsimpuls am Steuerausgang 70 erzeugt
wird, der ausreicht, um das Potential am Steuereingang 10 des
zweiten gesteuerten Schalters T2 auf einen Wert anzuheben, der ausreicht,
um den zweiten gesteuerten Schalter T2 in den leitenden Zustand
zu versetzen und damit in der beschriebenen Weise auch den ersten
gesteuerten Schalter T1. Auf diese Weise kann die Last 20 über den
nun wieder leitenden ersten gesteuerten Schalter T1 von der Spannungsversorgung
UB versorgt werden, so dass sich, vorausgesetzt
der Kurzschluß an
der Last 20 wurde entfernt, wieder eine Spannung an der
Last 20 bilden kann. Diese hebt das Potential am ersten
Anschluß 15 des
ersten gesteuerten Schalters T1 und sorgt für ein entsprechend erhöhtes Potential
am Steuereingang 10 des zweiten gesteuerten Schalters T2,
so dass der zweite gesteuerte Schalter T2 im leitenden Zustand gehalten
wird, auch wenn der Spannungsimpuls am Steuerausgang 70 der
Steuerung 25 zwischenzeitlich ausgeschaltet wurde und der
Steuerausgang 70 hochohmig ist. Dieser Zustand der Schaltungsanordnung 1 wird
dann als Selbsthaltung bezeichnet.The operation of the circuit arrangement 1 is explained below. In normal operation is at the load 20 a voltage and the potential at the first terminal 15 of the first controlled switch T1 is sufficient to the control input 10 of the second controlled switch T2 to supply a voltage which holds the second controlled switch T2 in a conductive state, so that the switching path of the second controlled switch T2 is turned on. The control input 60 of the first controlled switch T1 is then at a comparatively low potential and thus also keeps the first controlled switch T1 in a conductive state, ie the switching path of the first controlled switch T1 is also turned on. Now if the voltage on the load 20 collapses or a short circuit on the load 20 occurs, the potential drops at the first terminal 15 of the first controlled switch T1. This also reduces the potential at the control input 10 of the second controlled switch T2. As a result, the second controlled switch T2 is switched to a blocking state, so that the potential at the control input 60 of the first controlled switch T1 increases. This reduces the voltage difference between the control input 60 and the second port 35 of the first controlled switch T1 and the first controlled switch T1 is also switched to the blocking state. In this way, the short-circuit current in the load circuit 5 off. Because the control input 10 of the second controlled switch T2 via the second resistor R 5 and the first resistor R 3 to the first terminal 15 the first controlled switch T1 is connected, that is, the terminal of the first controlled switch T1 connected to the load 20 is in connection, the short-circuit current can be switched off early and even before it can flow to a significant extent on the switching path of the first controlled switch T1 and can reach the voltage supply U B. Thus, a particularly effective short-circuit current suppression is realized, both the voltage supply Supply U B and the first controlled switch T1 effectively protects against destruction. This early shutdown of the short-circuit current is still supported when the first controlled switch T1 as in 1 is formed as a MOS field effect transistor, which is known to have particularly short switching times, especially in comparison to bipolar transistors. After the first controlled switch T1, the short-circuit current or the high currents in the load circuit 5 due to the breakdown of the voltage across the load 20 has shut down, he remains in self-locking. Even if the short circuit on the load 20 is eliminated, this does not lead to the increase of the potential at the first terminal 15 the first controlled switch T1 and the potential at the control input 10 of the second controlled switch T2, since the voltage supply U B through the blocked first controlled switch T1 from the first terminal 15 of the first controlled switch T1 or of the load 20 is disconnected. Thus, the second controlled switch T2 can also be eliminated by eliminating the short circuit at the load 20 not be put in the conductive state to the control input 60 of the first controlled switch T1 to a lower potential and thus also to put the first controlled switch T1 in the conductive state. But this can be realized, for example, by the fact that the controller 25 for example, in response to a user input to one in the 1 not shown input unit, a voltage pulse at the control output 70 is generated, which is sufficient to the potential at the control input 10 of the second controlled switch T2 to a value sufficient to enable the second controlled switch T2 in the conductive state and thus in the manner described also the first controlled switch T1. That way, the load can be 20 be supplied via the now again conductive first controlled switch T1 from the power supply U B , so that, assuming the short circuit to the load 20 was removed, again a tension on the load 20 can form. This raises the potential at the first port 15 the first controlled switch T1 and ensures a correspondingly increased potential at the control input 10 of the second controlled switch T2, so that the second controlled switch T2 is kept in the conductive state, even if the voltage pulse at the control output 70 the controller 25 has been switched off in the meantime and the control output 70 is high impedance. This state of the circuit arrangement 1 is then called self-retention.
In
einem zweiten Ausführungsbeispiel
gemäß 2 kennzeichnen
gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente wie beim ersten Ausführungsbeispiel
nach 1. Zusätzlich
zum ersten Ausführungsbeispiel
gemäß 1 ist
beim zweiten Ausführungsbeispiel
gemäß 2 ein
dritter gesteuerter Schalter T3 vorgesehen, dessen Steuereingang 30 über einen
dritten Widerstand R8 mit dem zweiten Anschluß 35 des
ersten gesteuerten Schalters T1 verbunden ist. Der dritte gesteuerte
Schalter T3 kann beispielsweise als pnp-Bipolartransistor ausgebildet sein.
Ein erster Anschluß des
dritten gesteuerten Schalters T3 ist mit dem Steuereingang 60 des
ersten gesteuerten Schalters T1 identisch. Bei Ausbildung des dritten
gesteuerten Schalters T3 als pnp-Bipolartransistor
kann es sich dabei um dessen Kollektor handeln. Ein zweiter Anschluß 80 des
dritten gesteuerten Schalters T3 ist mit der Spannungsversorgung
UB verbunden. Dabei kann es sich bei Ausbildung
des dritten gesteuerten Schalters T3 als pnp-Bipolartransistor um
dessen Emitter handeln.In a second embodiment according to 2 the same reference numerals denote the same elements as in the first embodiment 1 , In addition to the first embodiment according to 1 is according to the second embodiment 2 a third controlled switch T3 is provided whose control input 30 via a third resistor R 8 to the second terminal 35 the first controlled switch T1 is connected. The third controlled switch T3 can be designed, for example, as a pnp bipolar transistor. A first terminal of the third controlled switch T3 is connected to the control input 60 the first controlled switch T1 identical. When the third controlled switch T3 is designed as a pnp bipolar transistor, it can be its collector. A second connection 80 of the third controlled switch T3 is connected to the power supply U B. In the case of the formation of the third controlled switch T3, this can be a pnp bipolar transistor and its emitter.
Im
Normalbetrieb bei Anliegen einer Spannung an der Last 20 liegt
der zweite Anschluß 35 des ersten
gesteuerten Schalters T1 bei im Vergleich zur Last 20 gering
dimensioniertem siebten Widerstand R1 etwa
im Bereich der Spannung der Spannungsversorgung UB,
so dass der als pnp-Bipolartransistor ausgebildete
dritte gesteuerte Schalter T3 sich in einem sperrenden Zustand befindet.
Wenn die Spannung an der Last 20 beispielsweise bei Auftreten
eines Kurzschlusses einbricht, so fließen bis zum Sperren der Schaltstrecke
des ersten gesteuerten Schalters T1 in der Regel für kurze
Zeit noch hohe Ströme bzw.
Kurzschlußströme über diese
Schaltstrecke des ersten gesteuerten Schalters T1, so dass auch
das Potential am zweiten Anschluß 35 des ersten gesteuerten
Schalters T1 erheblich absinkt im Vergleich zur Spannung der Spannungsversorgung
UB am zweiten Anschluß 80 und damit am
Emitter des als pnp-Bipolartransistor
ausgebildeten dritten gesteuerten Schalters T3. Aufgrund dieser
Spannungsdifferenz zwischen dem zweiten Anschluß 35 des ersten gesteuerten
Schalters T1 und dem zweiten Anschluß 80 des dritten gesteuerten
Schalters T3 wird der dritte gesteuerte Schalter T3 in den leitenden
Zustand versetzt und kann die hohen Ströme bzw. Kurzschlußströme bis zum
Sperren der Schaltstrecke des zweiten gesteuerten Schalters T2 über die
Schaltstrecke des zweiten gesteuerten Schalters T2 zum Bezugspotential
hin abführen.
Auf diese Weise wird der Stromfluß durch die Schaltstrecke des
ersten gesteuerten Schalters T1 im Fall hoher Ströme bzw.
von Kurzschlußströmen erheblich
reduziert und der erste gesteuerte Schalter T1 vor Zerstörung geschützt. Beim
Anstieg des Stroms im Laststromkeis 5 wird auch der Spannungsabfall
am siebten Widerstand R1 immer größer bis der dritte gesteuerte
Schalter T3 durchschaltet und somit den vierten Widerstand R2 überbrückt. Dadurch
wird die Gate-Source-Spannungsdifferenz des ersten gesteuerten Schalters
T1 kleiner und der erste gesteuerte Schalter T1 sperrt. Auf diese
Weise ergibt sich ebenfalls eine Strombegrenzung im Laststromkreis 5.
Der Begrenzungswert wird durch die Dimensionierung des siebten Widerstandes
R1 und des dritten Widerstandes R8 eingestellt. Diese Strombegrenzung
ist wichtig für
den Fall eines „schleichenden" oder beinahe Kurzschlusses zum
Schutz der Bauteile im Laststromkreis 5.In normal operation when a voltage is applied to the load 20 is the second connection 35 of the first controlled switch T1 in comparison to the load 20 a small dimensioned seventh resistor R 1 approximately in the range of the voltage of the voltage supply U B , so that the formed as a pnp bipolar transistor third controlled switch T3 is in a blocking state. When the voltage on the load 20 For example, breaks in the occurrence of a short circuit, then flow until the blocking of the switching path of the first controlled switch T1 usually for a short time still high currents or short-circuit currents over this switching path of the first controlled switch T1, so that the potential at the second terminal 35 of the first controlled switch T1 drops significantly compared to the voltage of the power supply U B at the second terminal 80 and thus at the emitter of the third controlled switch T3 designed as a pnp bipolar transistor. Due to this voltage difference between the second terminal 35 the first controlled switch T1 and the second terminal 80 of the third controlled switch T3, the third controlled switch T3 is set in the conductive state and can dissipate the high currents or short-circuit currents until the blocking of the switching path of the second controlled switch T2 via the switching path of the second controlled switch T2 to the reference potential. In this way, the current flow through the switching path of the first controlled switch T1 in the case of high currents or short-circuit currents is significantly reduced and protected the first controlled switch T1 from destruction. When the current in the load current rises 5 is also the voltage drop across the seventh resistor R1 always larger until the third controlled switch T3 turns on and thus bypasses the fourth resistor R 2 . As a result, the gate-source voltage difference of the first controlled switch T1 becomes smaller and the first controlled switch T1 blocks. In this way, there is also a current limit in the load circuit 5 , The limiting value is entered by the dimensioning of the seventh resistor R1 and the third resistor R8 provides. This current limiting is important in the case of a "creeping" or almost short circuit to protect the components in the load circuit 5 ,
In 3 ist
ein drittes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 1 dargestellt,
bei dem gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente wie in den beiden
zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen
kennzeichnen. Das dritte Ausführungsbeispiel
nach 3 geht dabei vom zweiten Ausführungsbeispiel nach 2 aus
und umfasst daher die bezüglich
der 2 beschriebene Anordnung mit dem dritten gesteuerten
Schalter T3 und dem dritten Widerstand R8.
Das dritte Ausführungsbeispiel
könnte
aber auch von dem ersten Ausführungsbeispiel
nach 1 ausgehen, ohne den dritten gesteuerten Schalter
T3 und den dritten Widerstand R8 zu umfassen.
Beim dritten Ausführungsbeispiel
nach 3 ist nun im Laststromkreis 5 ein achter
Widerstand R7 zwischen dem ersten Anschluß 15 des
ersten gesteuerten Schalters T1 und der Drossel Dr angeordnet. Der
achte Widerstand R7 stellt dabei einen Strommeßwiderstand
dar, dem eine Strommeßvorrichtung 40 parallel
geschaltet ist. Anhand der am achten Widerstand R7 abfallenden
Spannung mißt
die Strommeßvorrichtung 40 die
Stromstärke
im Laststromkreis 5, wobei der Wert für den achten Widerstand R7 natürlich
vorgegeben und bekannt ist. Die Strommeßvorrichtung 40 gibt
dann den Meßwert für die Stromstärke an die
Steuerung 25 ab. Solange die gemessene Stromstärke größer als
ein vorgegebener Minimalstromstärkenwert
Imin und kleiner als ein vorgegebener Maximalstromstärkenwert
Imax ist, gibt die Steuerung 25 an
ihrem Steuerausgang 70 entweder ein Steuersignal ab, das
den Steuereingang 10 des zweiten gesteuerten Schalters
T2 im leitenden Zustand hält
oder die Steuerung 25 gibt kein Signal an ihrem Steuerausgang 70 ab,
weil der erste gesteuerte Schalter T1 in Selbsthaltung in diesem vorgegebenen
Stromstärkenbereich
betrieben werden kann und leitet. Im Falle von Kurzschlüssen oder hohen
Strömen
in der Last 20 erfolgt eine Abschaltung und Selbstsperrung
des ersten gesteuerten Schalters T1 wie zu den beiden ersten Ausführungsbeispielen
beschrieben. Wird der Kurzschluß an
der Last 20 entfernt, so kann wie ebenfalls zum ersten Ausführungsbeispiel
beschrieben über
die Steuerung 25 der zweite gesteuerte Schalter T2 und
der erste gesteuerte Schalter T1 wieder in den jeweils leitenden
Zustand versetzt werden. Für
den Fall, dass die Strommeßvorrichtung 40 eine
Stromstärke
im Laststromkreis 5 mißt,
die kleiner oder gleich dem vorgegebenen Miximalstromstärkenwert
Imin oder die größer oder gleich dem vorgegebenen
Maximalstromstärkenwert
Imax ist, kann die Steuerung 25 durch
ein entsprechend negatives Steuersignal am Steuerausgang 70 das
Potential am Steuereingang 10 des zweiten gesteuerten Schalters
T2 soweit absenken, dass der zweite gesteuerte Schalter T2 und damit auch
der erste gesteuerte Schalter T1 jeweils in den sperrenden Zustand
versetzt werden und die Spannungsversorgung UB von
einem Lastanschluß 85 zum
Anschluß der
Last 20 trennt. Bei Unterschreiten des vorgegebenen Minimalwerts
Imin durch die gemessene Stromstärke im Laststromkreis 5 kann
eine Leerlaufbedingung im Laststromkreis 5, d.h. das Fehlen
einer an den Lastanschluß 85 angeschlossenen
Last 20 detektiert und auf diese Weise das unnötige Bereitstellen
einer Spannung am Lastanschluß 85 verhindert
werden. Bei Überschreiten
des vorgegebenen Maximalwertes Imax kann
eine Sperrung der Schaltstrecke des ersten gesteuerten Schalters
T1 eingeleitet werden, noch bevor ein Kurzschluß an der Last 20 eintritt,
so dass bereits auf diese Weise das Auftreten allzu hoher Kurzschlußströme, die
den ersten gesteuerten Schalter T1 zerstören bzw. die Spannungsversorgung
UB beeinträchtigen könnten, verhindert wird. Der
vorgegebene Maximalstromstärkenwert
Imax sollte dabei so gewählt werden, dass bei dieser
Stromstärke
auch keine Beeinträchtigung
des ersten gesteuerten Schalters T1 und der Spannungsversorgung
UB zu erwarten ist.In 3 is a third embodiment of the circuit arrangement according to the invention 1 illustrated, in which like reference numerals designate like elements as in the two embodiments described above. The third embodiment according to 3 goes by the second embodiment 2 and therefore includes the respect to the 2 described arrangement with the third controlled switch T3 and the third resistor R. 8 However, the third embodiment could also according to the first embodiment 1 go out without comprising the third controlled switch T3 and the third resistor R 8 . According to the third embodiment 3 is now in the load circuit 5 an eighth resistor R 7 between the first terminal 15 the first controlled switch T1 and the throttle Dr arranged. The eighth resistor R 7 represents a current measuring resistor, which is a current measuring device 40 is connected in parallel. Based on the voltage dropping across the eighth resistor R 7, the current measuring device measures 40 the current in the load circuit 5 , wherein the value for the eighth resistor R 7 is of course predetermined and known. The current measuring device 40 then outputs the measured value for the current to the controller 25 from. As long as the measured current is greater than a predetermined minimum current value I min and less than a predetermined maximum current value I max , the controller gives 25 at her control exit 70 either a control signal from which the control input 10 of the second controlled switch T2 in the conducting state or the controller 25 gives no signal at its control output 70 because the first controlled switch T1 can be operated in self-holding in this predetermined current range and conducts. In case of short circuits or high currents in the load 20 there is a shutdown and self-locking of the first controlled switch T1 as described for the first two embodiments. Will the short circuit on the load 20 removed, so can also as described for the first embodiment via the controller 25 the second controlled switch T2 and the first controlled switch T1 are again set in the respective conducting state. In the event that the current measuring device 40 a current in the load circuit 5 which is less than or equal to the predetermined Miximalstromstärkenwert I min or greater than or equal to the predetermined maximum current value I max , the controller 25 by a corresponding negative control signal at the control output 70 the potential at the control input 10 of the second controlled switch T2 so far lower that the second controlled switch T2 and thus also the first controlled switch T1 are respectively placed in the blocking state and the power supply U B of a load terminal 85 to connect the load 20 separates. When falling below the predetermined minimum value I min by the measured current in the load circuit 5 may be an idle condition in the load circuit 5 , ie the absence of one to the load terminal 85 connected load 20 detected and in this way the unnecessary provision of a voltage at the load terminal 85 be prevented. When the predetermined maximum value I max is exceeded, a blocking of the switching path of the first controlled switch T1 can be initiated, even before a short circuit at the load 20 occurs, so that even in this way the occurrence of excessively high short-circuit currents, which destroy the first controlled switch T1 or could affect the power supply U B , is prevented. The predetermined maximum current value I max should be chosen so that at this current level no impairment of the first controlled switch T1 and the power supply U B is to be expected.
Zusätzlich oder
alternativ kann es vorgesehen sein, eine Spannungsmeßvorrichtung 45 vorzusehen,
die gemäß 3 zwischen
dem ersten Filter 50 und dem koaxialen Antennenleiter 75 einerseits und
andererseits an das Bezugspotential angeschlossen sein kann. Die
Spannungsmeßvorrichtung 45 könnte auch
direkt der Last 20 parallel geschaltet sein, um so die
an der Last 20 abfallende Spannung möglichst exakt messen zu können. Dabei
hat die Spannungsmeßvorrichtung 45 idealerweise
einen unendlich hohen Innenwiderstand, um den Stromfluß durch
die Last 20 nicht zu beeinträchtigen. Die Spannungsmeßvorrichtung 45 mißt die am
koaxialen Antennenleiter 75 und an der Last 20 abfallende
Spannung, wenn sie wie in 3 dargestellt
angeordnet ist bzw. direkt die an der Last 20 abfallende
Spannung, wenn sie der Last 20 direkt parallel geschaltet ist.
Die Spannungsmeßvorrichtung 45 gibt
dann den Meßwert
für die
Spannung an die Steuerung 25 ab. Bei einer gemessenen Spannung,
die oberhalb eines vorgegebenen Minimalwerts Umin und
unterhalb eines vorgegebenen Maximalwertes Umax liegt,
gibt die Steuerung 25 an ihrem Steuerausgang 70 entweder ein
Steuersignal ab, das das Potential am Steuereingang 10 des
zweiten gesteuerten Schalters T2 auf einem Wert hält, der
die Steuerstrecke des zweiten gesteuerten Schalters T2 in leitendem
Zustand hält oder
die Steuerung 25 gibt kein Signal ab, da der erste gesteuerte
Schalter T1 in Selbsthaltung betrieben werden kann, wie beim ersten
Ausführungsbeispiel beschrieben.
Der vorgegebene Minimalspannungswert Umin und
der vorgegebene Maximalspannungswert Umax können dabei
so gewählt
werden, dass in diesem Spannungsbereich zwischen dem vorgegebenen
Minimalspannungswert Umin und dem vorgegebenen
Maximalspannungswert Umax das Potential am
ersten Anschluß 15 des
ersten gesteuerten Schalters T1 ausreichend hoch ist, um am Steuereingang 10 des
zweiten gesteuerten Schalters T2 ein ausreichend hohes Potential
zu erzeugen, dass den zweiten gesteuerten Schalter T2 in den leitenden
Zustand versetzt. In entsprechender Weise lassen sich für den Fall
der Verwendung der Strommeßvorrichtung 40 Werte
für den
vorgegebenen Minimalstromstärkenwert
Imin und den vorgegebenen Maximalstromstärkenwert
Imax für
die Stromstärke
festlegen, die einen zwischen diesen beiden Werten liegenden Bereich
definieren, in dem der erste gesteuerte Schalter T1 in Selbsthaltung
betrieben werden kann. Die Reaktion der Steuerung 25 auf
eine gemessene Spannung, die kleiner oder gleich dem vorgegebenen
Minimalspannungswert Umin ist, entspricht
dann der beschriebenen Reaktion der Steuerung 25, wenn die
gemessene Stromstärke
größer oder
gleich dem vorgegebenen Maximalstromstärkenwert Imax ist.
Entsprechend ist die Reaktion der Steuerung 25 auf eine gemessene
Spannung, die größer oder
gleich dem vorgegebenen Maximalspannungswert Umax ist, gleich
der Reaktion der Steuerung 25 auf eine gemessene Stromstärke, die
kleiner oder gleich dem vorgegebenen Minimalstromstärkenwert
Imin ist und eine Leerlaufbedingung anzeigt.
Die Funktion der Diode D1 dient der Spannungsbegrenzung
und damit dem Schutz des zweiten gesteuerten Schalters T2 vor Überspannungen
an dessen Steuereingang 10 und dem Schutz des Steuerausgangs 70 der
Steuerung 25, der auch als Eingang nutzbar ist. Der fünfte Widerstand
R6, der vierte Widerstand R2 und
der sechste Widerstand R4 sind Dimensionierungswiderstände, die
das entsprechende Potential an den Steuereingängen 10, 20 des
zweiten gesteuerten Schalters T2 und des ersten gesteuerten Schalters T1
gewährleisten.
Der erste Widerstand R3 und der zweite Widerstand
R5 sind für die Einstellung der Selbsthaltung
bzw. der Selbstsperrung der Schaltungsanordnung 1 erforderlich.Additionally or alternatively, it may be provided, a voltage measuring device 45 provided in accordance with 3 between the first filter 50 and the coaxial antenna conductor 75 on the one hand and on the other hand may be connected to the reference potential. The voltage measuring device 45 could also directly the load 20 be connected in parallel so as to be at the load 20 to be able to measure falling voltage as accurately as possible. In this case, the voltage measuring device 45 ideally an infinitely high internal resistance to the flow of current through the load 20 not to interfere. The voltage measuring device 45 measures the at the coaxial antenna conductor 75 and at the load 20 declining tension when in like 3 is arranged shown or directly to the load 20 falling voltage when it's the load 20 is connected in parallel. The voltage measuring device 45 then outputs the measured value for the voltage to the controller 25 from. At a measured voltage which is above a predetermined minimum value U min and below a predetermined maximum value U max , the controller gives 25 at her control exit 70 either a control signal from which the potential at the control input 10 of the second controlled switch T2 holds at a value which holds the control path of the second controlled switch T2 in a conducting state or the controller 25 There is no signal since the first controlled switch T1 can be latched as described in the first embodiment. The predetermined minimum voltage value U min and the predetermined maximum voltage value U max can be chosen such that in this voltage range between the predetermined minimum voltage value U min and the predetermined maximum voltage value U max the potential at the first terminal 15 the first controlled Switch T1 is sufficiently high to turn on the control input 10 of the second controlled switch T2 to generate a sufficiently high potential that puts the second controlled switch T2 in the conductive state. In a corresponding manner can be in the case of using the current measuring device 40 Defining values for the predetermined minimum current intensity value I min and the predetermined maximum current intensity value I max for the current intensity, which define a region lying between these two values, in which the first controlled switch T1 can be operated in latching mode. The reaction of the controller 25 to a measured voltage which is less than or equal to the predetermined minimum voltage value U min , then corresponds to the described reaction of the controller 25 when the measured current is greater than or equal to the predetermined maximum current value I max . Accordingly, the reaction of the controller 25 to a measured voltage that is greater than or equal to the predetermined maximum voltage value U max , equal to the response of the controller 25 to a measured current that is less than or equal to the predetermined minimum current value I min and indicates an idle condition. The function of the diode D 1 is used to limit the voltage and thus the protection of the second controlled switch T2 against overvoltages at its control input 10 and the protection of the control output 70 the controller 25 which is also usable as an entrance. The fifth resistor R 6 , the fourth resistor R 2 and the sixth resistor R 4 are sizing resistors which have the corresponding potential at the control inputs 10 . 20 of the second controlled switch T2 and the first controlled switch T1. The first resistor R 3 and the second resistor R 5 are for setting the latching or the self-locking of the circuit arrangement 1 required.
Im
Folgenden wird ein Dimensionierungsbeispiel für die in der Schaltungsanordnung 1 angegebenen
Bauelemente gegeben:
R1 = 4,7 kΩ, R2 = 470 kΩ,
R3 = 33 kΩ, r4 =
33 kΩ,
r5 = 10 kΩ, r6 =
33 kΩ,
r7 = 4,7 kΩ, r8 =
1 kΩ, c1 = 47 μF, C2 = 47 μF,
c3 = 10 nF, c4 =
10 nF, Dr = 10 mH.The following is a dimensioning example for in the circuit arrangement 1 given components given:
R 1 = 4,7 kΩ, R 2 = 470 kΩ, R 3 = 33 kΩ, r 4 = 33 kΩ, r 5 = 10 kΩ, r 6 = 33 kΩ, r 7 = 4,7 kΩ, r 8 = 1 kΩ, c 1 = 47 μF, C 2 = 47 μF, c 3 = 10 nF, c 4 = 10 nF, Dr = 10 mH.
Für den Fall,
dass die Steuerung 25 den zweiten gesteuerten Schalter
T2 und damit auch den ersten gesteuerten Schalter T1 jeweils in
den sperrenden Zustand versetzen soll, genügt es bereits, am Steuerausgang 70 eine
Spannung von 0 V abzugeben und damit den Steuerausgang 70 auf
das Bezugspotential zu legen. Auf diese Weise wird auch der Steuereingang 10 des
zweiten gesteuerten Schalters T2 auf das Bezugspotential gelegt
und der zweite gesteuerte Schalter T2 damit gesperrt. Auf diese
Weise wird dann in der beschriebenen Weise auch der erste gesteuerte
Schalter T1 gesperrt. Wenn die Steuerung 25 kein Signal
am Steuerausgang 70 abgeben soll, um die beschriebene Selbsthaltung
der Schaltungsanordnung 1 nicht zu beeinflussen, muß dafür gesorgt
sein, dass der Steuerausgang 70 hochohmig ist, um nicht
das Potential am Steuerausgang 10 des zweiten gesteuerten
Schalters T2 auf einen Wert absinken zu lassen, der den zweiten
gesteuerten Schalter T2 sperren könnte.In the event that the controller 25 To put the second controlled switch T2 and thus also the first controlled switch T1 in the blocking state, it is sufficient, already at the control output 70 to deliver a voltage of 0 V and thus the control output 70 to put on the reference potential. In this way also the control input becomes 10 of the second controlled switch T2 set to the reference potential and the second controlled switch T2 locked it. In this way, the first controlled switch T1 is then blocked in the manner described. If the controller 25 no signal at the control output 70 should give to the described latching of the circuit 1 Not to influence, must be ensured that the control output 70 high impedance is not to the potential at the control output 10 of the second controlled switch T2 to drop to a value that could block the second controlled switch T2.
Der
Steuerausgang 70 der Steuerung 25 kann auch als
Eingang verwendet werden und der Steuerung 25 anzeigen,
ob im Laststromkreis 5 hohe Ströme bzw. Kurzschlußströme fließen bzw.
ob am Lastanschluß 85 keine
Spannung wie im Kurzschlußfall
oder eine übliche
Lastspannung anliegt. Im Kurzschlußfall wird die Spannung am
Steuerausgang 70 abfallen und dies als Low-Signal der Steuerung 25 mitteilen.
Im normalen Lastfall ohne Kurzschluß wird die Spannung am Steuerausgang 70 entsprechend höher sein
und der Steuerung 25 als High-Signal den normalen Lastfall
mitteilen.The control output 70 the controller 25 can also be used as input and control 25 indicate whether in the load circuit 5 high currents or short-circuit currents flow or whether at the load terminal 85 no voltage as in case of short circuit or a common load voltage is applied. In the event of a short circuit, the voltage at the control output 70 fall off and this as a low signal of the controller 25 report. In the normal load case without short circuit, the voltage at the control output 70 correspondingly higher and the control 25 communicate the normal load case as a high signal.
Wenn
nach Beheben eines Kurzschlusses an der Last 20 wieder
eine Lastspannung an dem Lastanschluß 85 anliegen soll,
so ist dazu nicht unbedingt ein Spannungsimpuls von der Steuerung 25 erforderlich.
Es kann auch zusätzlich
oder alternativ vorgesehen sein, durch den Schaltvorgang des Wiedereinschaltens
der Schaltungsanordnung 1 nach Beheben des Kurzschlusses
direkt, d.h. ohne Steuerung 25 einen Spannungsimpuls zu
erzeugen, der über
die Kathode der Diode D1 dem Steuereingang 10 des
zweiten gesteuerten Schalters T2 zugeführt wird, um den zweiten gesteuerten
Schalter T2 in den leitenden Zustand zu versetzen.If after rectifying a short circuit on the load 20 again a load voltage at the load terminal 85 is not necessarily a voltage pulse from the controller 25 required. It may also be provided additionally or alternatively, by the switching operation of the reconnection of the circuit arrangement 1 after rectifying the short circuit directly, ie without control 25 to generate a voltage pulse across the cathode of the diode D 1 to the control input 10 the second controlled switch T2 is supplied to the second controlled switch T2 in the conductive state.
Bei
Einsatz der Schaltungsanordnung 1 als Phantomspeisung einer
Antennenschaltung insbesondere mit einem Antennenverstärker wird
natürlich auch
die koaxiale Antennenleitung 75, die Antennenelektronik
bzw. der Antennenverstärker
als Last 20 und schließlich
die Antenne selbst wirksam vor hohen Strömen bzw. Kurzschlußströmen geschützt. Dies
gilt auch für
alle übrigen
Bauteile, die mit dem Laststromkreis 5, beispielsweise
in einem Autoradio in Verbindung stehen und in den Figuren nicht
dargestellt sind. Ergänzend
wirkt auch der siebte Widerstand R1 und
die Drossel Dr zur Begrenzung hoher Ströme bzw. von Kurzschlußströmen, wobei
die Drossel Dr mit ohmschen Verlusten in der Größenordnung von 3 bis 6 Ω wirkt.When using the circuit arrangement 1 As a phantom power of an antenna circuit, in particular with an antenna amplifier, of course, the coaxial antenna cable 75 , the antenna electronics or the antenna amplifier as a load 20 and finally, the antenna itself is effectively protected from high currents or short circuit currents. This also applies to all other components that are connected to the load circuit 5 For example, in a car radio in connection and are not shown in the figures. In addition, the seventh resistor R 1 and the throttle Dr act to limit high currents or short-circuit currents, wherein the throttle Dr acts with ohmic losses in the order of 3 to 6 Ω.
