DE10118457A1 - Schaltungsanordnung mit einem Leistungstransistor und einer zugehörigen Ansteuerschaltung - Google Patents

Schaltungsanordnung mit einem Leistungstransistor und einer zugehörigen Ansteuerschaltung

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Kaschani Karim-Thom Taghizadeh
Jenoe Tihanyi
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit einem Leistungstransistor (T), einer Ansteuerschaltung (CON) für den Leistungstransistor (T) und einem Optokoppler (OK) zur Übertragung eines Steuersignals (ST) an die Ansteuerschaltung (CON), wobei der Optokoppler (OK) und die Ansteuerschaltung (CON) in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Eine derartige Schaltungsanordnung mit wenigstens einem Leis­ tungstransistor, einer den Leistungstransistor ansteuernden Ansteuerschaltung und einem Optokoppler, der ein Signal, ab­ hängig von dem eine Ansteuerung des Leistungstransistors er­ folgen soll, an die Ansteuerschaltung überträgt, findet bei­ spielsweise in Schaltwandlern Verwendung.
Ausführungsbeispiele solcher Schaltwandler sind unter anderem in Stengl/Tihanyi: "Leistungs-MOS-FET-Praxis", 2. Auflage, Pflaum Verlag, München, 1992, Seite 178 oder in Köstner/Möschwitzer: "Elektronische Schaltungen", Carl Hanser Verlag, München, 1993, Seite 287 beschrieben. Bei diesen bekannten Schaltwandlern ist jeweils ein Leistungstransistor in Reihe zu einer Gleichrichteranordnung geschaltet und die Reihen­ schaltung ist an Klemmen für eine Versorgungsspannung ange­ schlossen. Der Leistungstransistor wird durch die Ansteuer­ schaltung getaktet leitend und sperrend angesteuert, wobei die von der Versorgungsspannung aufgenommene und an die Last abgegebene Leistung, und damit die Ausgangsspannung, abhängig ist von der Frequenz mit der der Leistungstransistor leitend angesteuert wird und von der Zeitdauer, für welche der Leis­ tungstransistor jeweils leitend bleibt. Eine Last ist an Aus­ gangsklemmen der Gleichrichteranordnung anschließbar, an de­ nen eine Ausgangsspannung zur Verfügung steht. Schaltkreise in der Gleichrichteranordnung an denen zum einen die Versor­ gungsspannung anliegt und an denen zum anderen die Ausgangs­ spannung zur Verfügung steht, sind mittels eines Transforma­ tors galvanisch voneinander getrennt. Zur Regelung der Aus­ gangsspannung bei Laständerungen ist der Ansteuerschaltung über einen Rückkopplungszweig ein von der Ausgangsspannung abhängiges Signal zugeführt, wobei die Ansteuerschaltung den Leistungstransistor derart ansteuert, dass die Leistungsauf­ nahme erhöht wird, wenn die Ausgangsspannung absinkt und um­ gekehrt. Zur galvanischen Entkopplung der sekundärseitigen Ausgangsklemmen und der primärseitigen Ansteuerschaltung ist ein Optokoppler in dem Rückkopplungszweig vorhanden.
Schaltungsanordnungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 finden auch Verwendung in Halbbrückenschaltungen, bei denen zwei Transistoren vorgesehen sind, deren Laststrecken in Rei­ he geschaltet an eine Versorgungsspannung angeschlossen sind. Die Transistoren werden durch die Ansteuerschaltung bzw. Treiberschaltung dabei üblicherweise so angesteuert, dass nur jeweils einer der beiden Transistoren leitet. Zur Erzielung einer galvanischen Entkopplung zwischen der Ansteuerschaltung und einer ein Ansteuersignal bereitstellenden Schaltung, bei­ spielsweise einem Mikrocontroller, ist das Ansteuersignal der Ansteuerschaltung über einen Optokoppler zugeführt.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine platzsparende Realisierung einer Schaltungsanordnung mit einem Leistungs­ transistor, einer Ansteuerschaltung und einem Optokoppler zur Verfügung zu stellen.
Dieses Ziel wird durch eine Schaltungsanordnung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand des Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist wenigstens ei­ nen Leistungstransistor mit einer Laststrecke und einem Steu­ eranschluss und eine Ansteuerschaltung mit wenigstens einem Ausgang; der an den Steueranschluss des Leistungstransistors angeschlossen ist, und wenigstens einem Eingang auf. Ein Op­ tokoppler mit einer Sendeeinheit und einer an den wenigstens einen Eingang der Ansteuerschaltung angeschlossenen Empfangs­ einheit und die Ansteuerschaltung sind erfindungsgemäß in ei­ nem gemeinsamen Gehäuse untergebracht.
Vorzugweise ist die Empfangseinheit des Optokopplers mit der Ansteuerschaltung auf einem ersten Träger bzw. Leadframe und die Sendeeinheit auf einem zweiten, dem ersten Träger gegenü­ berliegenden Träger bzw. Leadframe in dem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Die Empfangseinheit und die Ansteuerschaltung sind gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in ei­ nem gemeinsamen Halbleiterkörper realisiert und gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in beabstandet auf dem zweiten Leadframe angeordneten Halbleiterkörpern realisiert.
Das den Optokoppler und die Ansteuerschaltung umgebende Ge­ häuse weist eine Ummantelung auf, aus der Anschlussbeine zum Anschließen des Optokopplers herausragen und die den Opto­ koppler und die Ansteuerschaltung vor mechanischen äußeren Einflüssen schützt.
Die Ummantelung ist derart ausgebildet, dass sie eine opti­ sche Verbindung zwischen der Licht aussendenden Sendeeinheit und der Licht empfangenden Empfangseinheit ermöglicht. Dazu weist die Ummantelung gemäß einer Ausführungsform zwischen der Sende- und der Empfangseinheit des Optokopplers eine Aus­ sparung auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht die Ummantelung wenigstens teilweise aus einem lichtdurchlässigen Material.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist vorteilhafter­ weise Bestandteil eines Schaltwandlers, der eine Gleichrich­ teranordnung aufweist, die in Reihe zu der Laststrecke des Leistungstransistors geschaltet ist, wobei die Reihenschal­ tung aus Gleichrichteranordnung und Leistungstransistor an Klemmen für ein Versorgungspotential angeschlossen ist. An Ausgangsklemmen dieser Gleichrichteranordnung ist eine Aus­ gangsspannung zur Versorgung einer Last abgreifbar. Der Opto­ koppler ist dabei Teil eines Rückkopplungszweiges der zur Rückkopplung eines von der Ausgangsspannung abhängigen Sig­ nals an die Ansteuerschaltung dient. Der Optokoppler bewirkt eine galvanische Entkopplung zwischen den Ausgangsklemmen der Gleichrichteranordnung und der Ansteuerschaltung, wobei das über den Rückkopplungszweig zurückgekoppelte Signal dazu dient, die Ausgangsspannung bei Laständerungen durch entspre­ chende Ansteuerung des in Reihe zu der Gleichrichteranordnung geschalteten Transistors nachzuregeln.
Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Schaltungsanord­ nung Bestandteil einer Halbbrückenschaltung. Dabei ist ein Optokoppler vorhanden, der ein Ansteuersignal für die Tran­ sistoren der Halbbrückenschaltung an eine Ansteuer- bzw. Treiberschaltung für die Transistoren überträgt. Die Zufüh­ rung eines Ansteuersignals für beide Transistoren über einen Optokoppler ist ausreichend, wenn die beiden Transistoren nicht unabhängig voneinander angesteuert werden sollen, wenn also beispielsweise der eine Transistor immer leiten soll, wenn der andere sperrt, und umgekehrt. In der Ansteuerschal­ tung ist dazu eine geeignete Schaltungsanordnung vorhanden, die das Ansteuersignal in geeignete, von dem Ansteuersignal abhängige Ansteuerpegel für die Transistoren umsetzt. Sollen die beiden Transistoren unabhängig voneinander angesteuert werden, so werden der Ansteuerschaltung zwei Ansteuersignale über zwei Optokoppler zugeführt.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbei­ spielen anhand von Figuren näher erläutert. In den Figuren zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schal­ tungsanordnung,
Fig. 2 eine in einem Gehäuse integrierte erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit einer Ansteuerschaltung für einen Transistor und mit einem Optokoppler,
Fig. 3 ein erstes Anwendungsbeispiel einer erfindungsgemä­ ßen Schaltungsanordnung in einem Schaltwandler,
Fig. 4 ein zweites Anwendungsbeispiel einer erfindungsge­ mäßen Schaltungsanordnung in einer Halbbrücken­ schaltung.
In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.
Fig. 1 zeigt ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schal­ tungsanordnung mit einem Leistungstransistor T, der durch ei­ ne Ansteuerschaltung CON angesteuert ist. Dieser Leistungs­ transistor T dient beispielsweise zum Anlegen einer Versor­ gungsspannung V1 an eine Last RL, die in dem Beispiel gemäß Fig. 1 in Reihe zu der Drain-Source-Strecke D-S des Leis­ tungstransistors T an Klemmen für die Versorgungsspannung V1 angeschlossen ist. Die Ansteuerung des Leistungstransistors T durch die Ansteuerschaltung CON erfolgt abhängig von einem Steuersignal ST, welches der Ansteuerschaltung CON über einen Optokoppler OK zugeführt ist.
Dieser Optokoppler OK weist eine Licht emittierende Sendeein­ heit, in dem Beispiel eine Leuchtdiode LED und eine Empfangs­ einheit, in dem Beispiel einen Phototransistor PT auf, wobei der Phototransistor PT an einen Eingang der Ansteuerschaltung CON angeschlossen ist. Aufgabe des Optokopplers OK ist es, einen nicht näher dargestellten Schaltkreis, der das Ansteu­ ersignal ST erzeugt und den Schaltkreis mit der Ansteuer­ schaltung CON und dem Leistungstransistor T galvanisch zu entkoppeln. Diese galvanische Entkopplung ist in Fig. 1 da­ durch veranschaulicht, dass Spannungen des Schaltkreises mit der Ansteuerschaltung CON und dem Leistungstransistor T auf ein erstes Bezugspotential M1 bezogen sind, während das Steu­ ersignal ST auf ein von dem ersten Bezugspotential M1 entkop­ peltes zweites Bezugspotential M2 bezogen ist.
Das Steuersignal ST kann ein analoges Signal sein, wobei die Intensität des von der Leuchtdiode LED ausgesendeten Lichts von der Amplitude des Steuersignals ST abhängt. Das von der Leuchtdiode LED ausgesendete Licht wird in dem Phototransis­ tor PT in eine Spannung umgesetzt, die der Ansteuerschaltung CON zugeführt ist. Zur Erzeugung dieser Spannung ist der Pho­ totransistor PT typischerweise über eine Stromquelle Iq an eine Versorgungsspannung V+ angeschlossen, wobei die Strom­ quelle Iq und eine Spannungsquelle, welche die Versorgungs­ spannung V+ bereitstellt, in nicht näher dargestellter in der Ansteuerschaltung integriert sein können, und wobei die Span­ nungsquelle auch in nicht näher dargestellter Weise die Span­ nungsversorgung der Ansteuerschaltung CON übernehmen kann. Der Einschaltwiderstand des Phototransistors PT und somit die an dem Phototransistor PT anliegende Spannung ist abhängig von der Intensität des durch die Leuchtdiode LED ausgesende­ ten und von dem Phototransistor PT empfangenen Lichts.
Das Steuersignal ST kann auch ein digitales bzw. diskretes zweiwertiges Signal sein, welches die Leuchtdiode ein- oder ausschaltet, wobei die über dem Phototransistor PT anliegende Spannung dann nur zwei unterschiedliche Spannungswerte anneh­ men kann.
Um eine platzsparende Realisierung der in Fig. 1 dargestell­ ten Schaltungsanordnung zu ermöglichen, ist gemäß der Erfin­ dung vorgesehen, die Ansteuerschaltung CON und den Opto­ koppler OK in einem gemeinsamen Gehäuse zu integrieren, wie nachfolgend anhand von Fig. 2 näher erläutert wird.
Fig. 2a zeigt einen Querschnitt in Seitenansicht durch ein Gehäuse GE für Halbleiterbauelemente, in welchem der Opto­ koppler OK und die Ansteuerschaltung CON integriert sind. Fig. 2b zeigt einen Querschnitt durch dieses Gehäuse in Drauf­ sicht.
In dem Gehäuse GE sind zwei Träger bzw. Leadframes LF1, LF2 für Halbleiterbauelemente beabstandet zueinander angeordnet. Die Sendeeinheit LED des Optokopplers ist in einem ersten Halbleiterkörper IC1 integriert und auf den ersten Leadframe LF1 aufgebracht. Die Ansteuerschaltung CON und die Empfangs­ einheit PT des Optokopplers OK sind in einem zweiten Halblei­ terkörper IC2 integriert, der auf den zweiten Leadframe LF2 aufgebracht ist. Der Phototransistor PT ist in dem Ausfüh­ rungsbeispiel in einer der Ecken des im wesentlichen recht­ eckförmigen Halbleiterkörpers IC2 ausgebildet. Der erste Leadframe LF1 mit der Sendeeinheit LED und der zweite Leadframe LF2 mit der Empfangseinheit PT des Optokopplers sind so zueinander ausgerichtet, dass die Sendeeinheit LED über dem Bereich des Halbleiterkörpers IC2 angeordnet ist, in welchem sich der Phototransistor PT befindet.
Die Anordnung mit den Leadframes LF1, LF2 und den darauf an­ geordneten Halbleiterkörpern IC1, IC2 ist von einer Ummante­ lung, vorzugsweise aus Kunststoff umgeben, welche die Anord­ nung vor mechanischen äußeren Einflüssen schützt und gleich­ zeitig aus dem Gehäuse herausgeführte Anschlusspins voneinan­ der isoliert. Diese Ummantelung ist derart ausgebildet, dass sie zwischen der Sendeeinheit LED und der Empfangseinheit PT einen optisch durchlässigen Kanal K freilässt, der eine Lichtübertragung von der Sendeeinheit LED zu der Empfangsein­ heit PT ermöglicht. Der optisch durchlässige Kanal kann dabei mit einem lichtdurchlässigen Material aufgefüllt sein. Die Ummantelung besteht zum Schutz des Optokopplers vor Streu­ licht aus einem lichtundurchlässigen Material.
Aus dem Gehäuse GE sind in hinlänglich bekannter Weise An­ schlusspins P1-P10 herausgeführt, die eine elektrische Kon­ taktierung der Ansteuerschaltung CON und des Optokopplers LED, PT von außen ermöglichen. Bei dem in Fig. 2 dargestell­ ten Ausführungsbeispiel sind die Anschlusspins P3-P10 der in dem Halbleiterkörper IC2 untergebrachten Anordnung aus Emp­ fangseinheit PT des Optokopplers OK und Ansteuerschaltung CON zugewiesen. Diese Anschlusspins sind mittels Bonddrähten mit sogenannten Anschlusspads des Halbleiterkörpers IC2 verbun­ den. Diese Anschlusspins P3-P10 sind je nach Funktion der in dem Halbleiterkörper IC2 integrierten Ansteuerschaltung CON belegt. Wenigstens zwei der Anschlusspins dienen dabei zum Zuführen einer Versorgungsspannung für die Ansteuerschaltung CON und wenigstens einer dieser Anschlusspins dient zum An­ schließen an den Steueranschluss des Leistungstransistors T.
Weitere Anschlusspins dienen je nach Anwendungsfall zum An­ schließen an externe Bauelemente, wie beispielsweise Konden­ satoren oder zur Realisierung von Schutzfunktionen, wie dies am Beispiel einer Ansteuerschaltung für einen Leistungstran­ sistor in einem Schaltwandler in Stengl/Tihanyi a. a. O. be­ schrieben ist.
Bei der Darstellung in Fig. 2b, die eine Schnittdarstellung in einer Schnittebene A-A' gemäß Fig. 2a darstellt, sind die Abmessungen des ersten Leadframes LF1 strichpunktiert über der Empfangseinheit PT dargestellt. Die Anschlusspins P1 und P2 dienen zur Kontaktierung der Sendeeinheit LED von außer­ halb des Gehäuses.
Bei dem in Fig. 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind die Empfangseinheit PT des Optokopplers OK und die Ansteuer­ schaltung CON in einem Halbleiterkörper IC2, der auf den zweiten Leadframe LF2 aufgebracht ist, integriert. Bei einem weiteren nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, die Empfangseinheit PT in einem ersten Halblei­ terkörper und die Ansteuereinheit CON in einem zweiten Halb­ leiterkörper beabstandet zueinander auf demselben Leadframe vorzusehen. Eine elektrische Verbindung zwischen dem Halbeiterkörper mit der Empfangseinheit und dem Halbleiterkörper mit der Ansteuerschaltung erfolgt dann mittels Bonddrähten.
Fig. 3 zeigt ein Anwendungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung mit einem Transistor, einer Ansteuer­ schaltung für den Transistor und einem Optokoppler in einem als Sperrwandler ausgebildeten Schaltnetzteil.
Dabei stellt ein Brückengleichrichter BG mit einem nachge­ schalteten Kondensator C1 aus einer Wechselspannung Vin eine Versorgungsspannung Vin' zur Verfügung, wobei ein Leistungs­ transistor T eine in Reihe zu dem Leistungstransistor T ge­ schaltete Gleichrichteranordnung nach Maßgabe eines Ansteuer­ signals S an diese Versorgungsspannung Vin' anliegt. Das An­ steuersignal S wird von einer Ansteuerschaltung CON1 bereit­ gestellt. Die Gleichrichteranordnung GLR weist einen Trans­ formator TR mit einer Primärspule L1 und einer Sekundärspule L2 auf, wobei die Primärspule L1 des Transformators TR in Reihe zu dem Leistungstransistor T an der Spannung Vin' an­ liegt. Der Sekundärspule L2 ist Gleichrichter mit einer Dio­ de, und einem LC-Brückenglied nachgeschaltet, wobei eine Aus­ gangsspannung Vout über einem Kondensator C3 des LC- Brückengliedes abgreifbar ist.
Die Primärspule L1 nimmt bei diesem Schaltwandler bei leiten­ dem Transistor T Energie über die Spannung Vin' auf und gibt diese anschließend über die Sekundärspule L2 und den Gleich­ richter D, L, C2, C3 an eine an Ausgangsklemmen AK1, AK2 an­ schließbare Last ab. Die im Mittel durch den Schaltwandler aufgenommene und an die Last abgegebene Energie ist abhängig von der Schaltfrequenz, mit welcher der Leistungstransistor T leitend angesteuert wird, und von den Zeitdauern, für welche der Leistungstransistor jeweils leitend bleibt. Bei festge­ takteten Schaltwandlern wird der Leistungstransistor T je­ weils periodisch eingeschaltet, wobei die Zeitdauern, für welche der Leistungstransistor T eingeschaltet bleibt varia­ bel sind. Dabei gilt, dass der Transistor T mit steigender Leistungsaufnahme der Last länger eingeschaltet bleibt. Auf­ gabe des Schaltwandlers ist es dabei, die Ausgangsspannung Vout wenigstens annäherungsweise lastunabhängig konstant zu halten. Um die Ausgangsspannung Vout bei Laständerungen nach­ regeln zu können ist ein Rückkopplungszweig vorgesehen, der ein von der Ausgangsspannung Vout ahhängiges Signal an die Ansteuerschaltung CON1 zurückliefert.
Der Primärstromkreis mit dem Leistungstransistor T und der Sekundärstromkreis, an welchen die Last anschließbar ist, sind durch den Transformator TR galvanisch entkoppelt. Um ei­ ne entsprechende galvanische Entkopplung in dem Rückkopp­ lungszweig zu erreichen ist ein Optokoppler OK vorgesehen, wobei im einfachsten Fall eine Leuchtdiode LED des Opto­ kopplers OK in dem Ausführungsbeispiel in Reihe zu einem Wi­ derstand R2 und einer Zenerdiode Z1 zwischen die Ausgangs­ klemme AK1 und eine sekundärseitiges Bezugspotential M2 ge­ schaltet ist.
Zum Empfang der von der Leuchtdiode LED ausgesendeten Licht­ signale ist ein Phototransistor PT vorgesehen, der an die An­ steuerschaltung CON1 angeschlossen ist. Zur Spannungsversor­ gung der Ansteuerschaltung CON1 ist diese in Reihe zu einem Widerstand R1 an die Versorgungsspannung Vin' angeschlossen.
Die Integration des Optokopplers OK und der Ansteuerschaltung CON1 in der in Fig. 2 beschriebenen Weise in einem Gehäuse ermöglicht eine besonders platzsparende Realisierung einer Schaltnetzteil-Ansteuerschaltung bei Gewährleistung einer galvanischen Entkopplung zwischen Primärstromkreis und Sekun­ därstromkreis.
Fig. 4 zeigt eine weiteres Anwendungsbeispiel einer erfin­ dungsgemäßen Schaltungsanordnung mit einer Ansteuerschaltung CON2 und einem Optokoppler OK. Die Ansteuerschaltung CON2 ist in dem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, zwei als Halb­ brücke, d. h. in Reihe geschaltete Transistoren T1, T2 anzu­ steuern. Die Ansteuerung der Transistoren T1, T2 erfolgt vor­ zugsweise derart, dass jeweils nur einer der beiden Transis­ toren T1, T2 leitet, um auf diese Weise Schaltverluste zu vermeiden. Die Ansteuerung der Transistoren T1, T2 erfolgt abhängig von einem Schaltsignal ST, welches der Ansteuer­ schaltung CON2 über den Optokoppler OK zugeführt ist. Die An­ steuerschaltung setzt das Ansteuersignal dazu in ein zur An­ steuerung des ersten Transistors T1 geeignetes Signal S1 und in ein zur Ansteuerung des zweiten Transistors T2 geeignetes Signal S2 um. Derartige Halbbrückenschaltungen finden bei­ spielsweise zum Ansteuern von Verbrauchern Verwendung, die an eine Ausgangsklemme OUT der Halbbrückenschaltung angeschlos­ sen werden können.
Zur Ansteuerung eines zweiphasigen Motors werden zwei derar­ tige Halbbrücken als Brücke verschaltet, wobei die Ansteuer­ schaltung CON2 dazu ausgebildet sein kann, auch vier als Brü­ cke verschaltete Transistoren, also die Transistoren der bei­ den Halbbrückenschaltungen, anzusteuern. Bei dreiphasigen Mo­ toren kommen in entsprechender Weise drei derartige Halbbrü­ cken zum Einsatz.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die beiden Transistoren T1, T2 abhängig von dem einzigen über den Optokoppler an die Ansteuerschaltung CON übertragenen An­ steuersignal ST angesteuert. Bei einem weiteren nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die beiden Transistoren der Halbbrücke unabhängig voneinander an­ gesteuert werden. Der Ansteuerschaltung werden dabei zwei An­ steuersignale über zwei Optokoppler zugeführt.
Bei einer unabhängigen Ansteuerung der Transistoren können auch zwei Ansteuerschaltungen vorgesehen werden, denen je­ weils ein Ansteuersignal über jeweils einen Optokoppler zuge­ führt ist, wobei die eine Ansteuerschaltung den einen Tran­ sistor und die andere Ansteuerschaltung den anderen Transis­ tor ansteuert.
Bei einer weiteren nicht näher dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass neben dem Optokoppler und der Ansteuerschaltung auch der oder die Leistungstransistoren in einem gemeinsamen Gehäuse integriert sind, wobei der oder die Transistoren, die Ansteuerschaltung und die Empfangsein­ heit des Optokopplers monolithisch integriert sein können.
Bezugszeichenliste
BG Brückengleichrichter
CON, CON1, CON2 Ansteuerschaltungen
C1, C2, C3 Kondensatoren
D Drain-Anschluss
D Diode
G Gate-Anschluss
IC1 erster Halbleiterkörper
IC2 zweiter Halbleiterkörper
K optisch leitender Kanal
L Induktivität
LED Leuchtdiode
L1 Primärspule
L2 Sekundärspule
LF1 erster Leadframe
LF2 zweiter Leadframe
M1, M2 Bezugspotentiale
OK Optokoppler
PT Phototransistor
P1 bis P10 Anschlusspins
R Widerstand
RL Last
R2 Widerstand
S Source-Anschluss
S Ansteuersignal
ST Ansteuersignal
T, T1, T2 Transistoren
TR Transformator
Vin Eingangs-Wechselspannung
Vin', V1, V3 Versorgungsspannung
Vout Ausgangsspannung
Z1 Zenerdiode

Claims (14)

1. Schaltungsanordnung, die folgende Merkmale aufweist:
  • - wenigstens einen Leistungstransistor (T; T1, T2) mit einer Laststrecke (D-S) und einem Steueranschluss (G),
  • - eine Ansteuerschaltung (CON; CON1; CON2) mit wenigstens ei­ nem Ausgang, der an den Steueranschluss (G) des wenigstens einen Leistungstransistors (T; T1, T2) angeschlossen ist und mit wenigstens einem Eingang,
  • - einen Optokoppler (OK) mit einer Sendeeinheit (LED) und ei­ ner an den wenigstens einen Eingang der Ansteuerschaltung (CON; CON1; CON2) angeschlossenen Empfangseinheit (PT),
dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerschaltung (CON; CON1; CON2) und der Optokoppler (OK) in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der die Sendeein­ heit (LED) des Optokopplers (OK) auf einem ersten Träger (LF1) und die Empfangseinheit (PT) auf einem zweiten, dem ersten Träger (LF1) gegenüberliegenden Träger (LF2) in dem gemeinsamen Gehäuse (GE) angeordnet ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, bei der die Empfangs­ einheit (PT) und die Ansteuerschaltung (CON; CON1; CON2) auf dem zweiten Träger (LF2) angeordnet sind.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die Empfangseinheit (PT) und die Ansteuerschaltung (CON; CON1; CON2) in einem gemeinsamen Chip (IC2), der auf den zweiten Träger (LF2) aufgebracht ist, integriert sind.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der das Gehäuse (GE) eine den ersten und zweiten Träger (LF1, LF2), die Sendeeinheit (LED), die Empfangseinheit (PT) und die Ansteuerschaltung (CON; CON1; CON2) umgebende Ummantelung aufweist, aus der Anschlussbeine (P1-P10) herausragen.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, bei der das Gehäuse (GE) eine optisch durchlässige Strecke zwischen der Sendeein­ heit (LED) und der Empfangseinheit (PT) des Optokopplers (OK) freilässt.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das Gehäuse (GE) wenigstens teilweise aus einem optisch durchläs­ sigen Material besteht.
8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem die Ummantelung aus Kunststoff besteht.
9. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, die folgende weitere Merkmale aufweist:
  • - eine Gleichrichteranordnung (TR, D, L, C2, C3) die in Reihe zu der Laststrecke (D-S) des Leistungstransistors (T) ge­ schaltet ist, und die Ausgangsklemmen (AK1, AK2) aufweist, an denen eine Ausgangsspannung (Vout) abgreifbar ist, wobei die Reihenschaltung aus Gleichrichteranordnung und Leistungstran­ sistor an Klemmen für eine Versorgungsspannung (Vin') ange­ schlossen ist,
  • - einen Rückkopplungszweig zwischen den Ausgangsklemmen (AK1, AK2) und dem wenigstens einen Eingang der Ansteuerschaltung (CON1), der den Optokoppler (OK) aufweist.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, bei der die Gleich­ richteranordnung (TR, D, L, C2, C3) einen Transformator (TR) aufweist, der primärseitig an den Leistungstransistor (T) angeschlossen ist und dem sekundärseitig ein Gleichrichter (D, C2, L, C3) nachgeschaltet ist, der die Ausgangsspannung (Vout) bereitstellt.
11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die einen zweiten Leistungstransistor (T2) mit einem Steueran­ schluss (G) und einer Laststrecke (D-S) aufweist, wobei die Laststrecke (D-S) des zweiten Transistors in Reihe zu der Laststrecke des wenigstens einen Transistors (T1) geschaltet ist und wobei der zweite Transistor (T2) durch die Ansteuer­ schaltung (CON2) angesteuert ist.
12. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, bei der der wenigstens eine Transistor (T; T1, T2) zu­ sammen mit dem Optokoppler (OK) und der Ansteuerschaltung (CON1; CON2) in einem Gehäuse untergebracht ist.
13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, bei der der wenigs­ tens eine Transistor (T; T1, T2) und die Ansteuerschaltung (CON1; CON2) monolithisch integriert sind.
14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, bei der der wenigs­ tens eine Transistor (T; T1, T2), die Ansteuerschaltung (CON1; CON2) und die Empfangseinheit (PT) des Optokopplers (OK) monolithisch integriert sind.
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