DE102005006100B4

DE102005006100B4 - Safety circuit and method for protecting an electronic circuit from damage when reverse polarity of a connected power supply unit

Info

Publication number: DE102005006100B4
Application number: DE200510006100
Authority: DE
Inventors: Josef Winkler; Konrad Aigner
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2005-02-10
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2010-01-07
Anticipated expiration: 2025-02-11
Also published as: DE102005006100A1

Abstract

Sicherungsschaltung zur Absicherung einer elektronischen Schaltungsanordnung (ES) vor Beschädigung oder Zerstörung bei Verpolung einer angeschlossenen Energieversorgungseinheit (EQ) und/oder bei Überspannung, wobei die Sicherungsschaltung (SSC) Mittel (TS, WS) aufweist derart, dass im Verpol- und/oder Überspannungsfall zumindest abhängig von einer an einem ersten Anschluss (M) der Sicherungsschaltung (SSC) auftretenden zeitlichen Stromänderung ein Spannungsimpuls in der Sicherungsschaltung (SSC) erzeugt wird derart, dass abhängig von dem Spannungsimpuls ein Trennen der elektronischen Schaltungsanordnung (ES) von der Energieversorgungseinheit (EQ) durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (TS, WS) eine Thermosicherung (TS) und eine weitere Schaltung (WS) aufweisen, wobei die weitere Schaltung (WS) einen Transformator (PW, SW, WW, RK) und ein Sicherungselement (D1) aufweist und der durch den Transformator (BW, SW, WW, RK) erzeugte Spannungsimpuls zusätzlich abhängig von dem Übersetzungsverhältnis zwischen Primärwicklung (PW) und Sekundärwicklung (SW) des Transformators (PW, SW, WW, RK) ist.Fuse circuit for securing an electronic circuit arrangement (ES) against damage or destruction in reverse polarity of a connected power supply unit (EQ) and / or overvoltage, wherein the fuse circuit (SSC) means (TS, WS) has such that in reverse polarity and / or overvoltage case at least depending on a temporal current change occurring at a first terminal (M) of the fuse circuit (SSC), a voltage pulse is generated in the fuse circuit (SSC) such that, depending on the voltage pulse, the electronic circuit arrangement (ES) is disconnected from the power supply unit (EQ) is carried out, characterized in that the means (TS, WS) have a thermal fuse (TS) and another circuit (WS), wherein the further circuit (WS) a transformer (PW, SW, WW, RK) and a fuse element ( D1) and the voltage pulse generated by the transformer (BW, SW, WW, RK) additionally depends ngig of the gear ratio between the primary winding (PW) and the secondary winding (SW) of the transformer (PW, SW, WW, RK) is.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherungsschaltung sowie ein Verfahren zur Absicherung einer elektronischen Schaltungsanordnung vor Beschädigung bei Verpolung einer angeschlossenen Energieversorgungseinheit oder im Falle einer Überspannung.The The invention relates to a fuse circuit and a method to protect an electronic circuit from damage Reverse polarity of a connected power supply unit or in Trap of overvoltage.

Eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der DE 199 01 351 A1 bekannt.A circuit arrangement according to the preamble of patent claim 1 is known from DE 199 01 351 A1 known.

Es ist bekannt, dass alle in einem Kraftfahrzeug angeordneten elektrischen Schaltungsanordnungen, wie elektrische Steuergeräte und sonstige elektrische Komponenten, mit einem Verpolschutz ausgerüstet werden müssen. Ein derartiger Verpolschutz ist erforderlich, damit im Falle eines vergolten Fremdstarts oder vergolten Nachladens der Kraftfahrzeugbatterie die Steuergeräte und Komponenten keinen Schaden erleiden. Ohne derartige Verpolschutzmaßnahmen würde eine Verpolung dazu führen, dass die Bauelemente, insbesondere die Halbleiterbauelemente in den elektrischen Schaltungsanordnungen beschädigt oder zerstört werden würden. Um eine derartige Zerstörung der Bauelemente bzw. der elektrischen Schaltungsanordnungen verhindern zu können, sind verschiedene Verpolschutzmaßnahmen bekannt. Diesbezüglich ist bekannt, dass als Verpolschutz meist eine Diode oder ein zusätzlicher Transistor verwendet werden. Eine Verpolschutzschaltung ist aus der DE 100 59 800 A1 bekannt. Diese Verpolschutzschaltung weist eine Diode auf, die derart zwischen Anschlüsse einer Batterie geschaltet wird, dass sie bei einer Falschpolung die Anschlüsse kurzschließt. Tritt eine Falschpolung auf, werden die Anschlüsse der Batterie kurzgeschlossen und es fließt ein großer Strom durch die Diode, wodurch sich diese aufgrund ihres elektrischen Widerstandes erwärmt. Ein Teil dieser Wärme wird über die thermische Kopplung zu einer Schmelzsicherung übertragen und abhängig von der entsprechenden Wärmemenge und/oder der resultierenden Temperatur der Schmelzsicherung unterbricht diese die elektrische Verbindung zwischen der Batterie und der angeschlossenen elektronischen Schaltungsanordnung. Ein wesentlicher Nachteil dieser Verpolschutzschaltung besteht darin, dass die Diode thermisch stabiler als die Schmelzsicherung ausgebildet werden muss.It is known that all arranged in a motor vehicle electrical circuitry, such as electrical control devices and other electrical components must be equipped with a reverse polarity protection. Such polarity reversal protection is required so that the control devices and components suffer no damage in the event of a compensated third party start or reimbursement of the vehicle battery. Without such Verpolschutzmaßnahmen a reverse polarity would cause the components, in particular the semiconductor devices would be damaged or destroyed in the electrical circuitry. In order to prevent such destruction of the components or the electrical circuitry, various reverse polarity protection measures are known. In this regard, it is known that as polarity reversal protection usually a diode or an additional transistor can be used. A polarity reversal protection circuit is from the DE 100 59 800 A1 known. This polarity reversal protection circuit has a diode which is connected between terminals of a battery such that it short-circuits the terminals in the event of an incorrect polarity. If a polarity reversal occurs, the terminals of the battery are short-circuited and a large current flows through the diode, causing it to heat up due to its electrical resistance. Part of this heat is transferred via the thermal coupling to a fuse and depending on the corresponding amount of heat and / or the resulting temperature of the fuse interrupts this electrical connection between the battery and the connected electronic circuitry. A major disadvantage of this polarity reversal protection circuit is that the diode must be thermally stable than the fuse must be formed.

Dies ist nicht zuverlässig darstellbar, da Halbleiter bei Temperaturen von ca. 200 Grad Celsius zerstört werden und Schmelzsicherungen erst deutlich über einer Temperatur von 200 Grad Celsius schmelzen.This is not reliable representable because semiconductors at temperatures of about 200 degrees Celsius destroyed and fuses only significantly above a temperature of 200 Degrees Celsius melt.

Aus der DE 199 51 095 C2 ist eine Vorrichtung zur Sicherung eines eine Batterie enthaltenen Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs gegen Verpolung, Kurzschluss und Aufprall bekannt. Die Vorrichtung umfasst ein Trennelement, welches als pyrotechnisches, zwei Zünddrähte aufweisendes Zündelement ausgebildet ist. Darüber hinaus umfasst es zwei aktiv wirkende Auslöseelemente.From the DE 199 51 095 C2 is a device for securing a vehicle contained a battery of a motor vehicle against reverse polarity, short circuit and impact known. The device comprises a separating element, which is designed as a pyrotechnic ignition element having two ignition wires. In addition, it includes two active release elements.

Des Weiteren ist aus der gattungemäßen DE 199 01 351 A1 eine Schaltungsanordnung zum Schutz von elektrischen Einrichtungen in einem Fahrzeug gegen Verpolung der Versorgungsspannung bekannt. Die Schaltungsanordnung umfasst einen elektrisch ansteuerbaren Schalter, der als eine Abschaltsicherung mit einem durch den Steuerstrom aktivierbaren pyrotechnischen Zündelement ausgebildet ist. Abhängig von dem Steuerstrom wird dieser Schalter geöffnet, wenn es zu einer Verpolung der Versorgungsspannung kommt.Furthermore, from the genusemäßen DE 199 01 351 A1 a circuit arrangement for the protection of electrical equipment in a vehicle against reverse polarity of the supply voltage known. The circuit arrangement comprises an electrically controllable switch, which is designed as a switch-off with a activatable by the control current pyrotechnic ignition element. Depending on the control current, this switch is opened when there is a reverse polarity of the supply voltage.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Sicherungsschaltung und ein Verfahren zu schaffen, bei welcher bzw. bei welchem nicht nur im Falle einer Verpolung sondern auch im Falle einer Überspannung keine unzulässige Spannung an die elektronischen Schaltungsanordnungen geführt wird. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, eine Sicherungsschaltung und ein Verfahren zu schaffen, bei dem keine Verlustleistung durch eine Verpolschutzmaßnahme entsteht und welche bzw. welches kostengünstig realisiert werden kann. Ziel ist es somit einen verbesserten Schutz von elektronischen Schaltungsanordnungen sowohl bei einer Verpolung als auch bei einer Überspannung erreichen zu können.Therefore It is an object of the invention, a fuse circuit and a method to provide, in which or at which not only in case of reverse polarity but also in case of overvoltage not inadmissible Voltage is passed to the electronic circuitry. Furthermore, it is the object of the invention to provide a security circuit and to provide a method in which no power loss through a reverse polarity protection measure arises and which or which can be realized inexpensively. The aim is thus an improved protection of electronic circuitry to achieve both in a reverse polarity and in an overvoltage.

Diese Aufgabe wird durch eine Sicherungsschaltung, welche die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, und ein Verfahren welches die Merkmale nach Patentanspruch 10 aufweist, gelöst.These Task is performed by a fuse circuit, which features according to claim 1, and a method which the features according to claim 10, solved.

Eine erfindungsgemäße Sicherungsschaltung ist zur Absicherung einer elektronischen Schaltungsanordnung vor Beschädigung bei Verpolung einer angeschlossenen Energieversorgungseinheit ausgebildet. Des Weiteren ist die erfindungsgemäße Sicherungsschaltung derart ausgebildet, dass sie auch eine Absicherung der elektronischen Schaltungsanordnung vor Beschädigung bei Überspannung gewährleistet. Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung ist, dass die Sicherungsschaltung Mittel aufweist, welche derart ausgebildet sind, dass im Verpol- und/oder Überspannungsfall zumindest abhängig von einer an einem ersten An schluss der Sicherungsschaltung auftretenden zeitlichen Stromänderung ein Spannungsimpuls in der Sicherungsschaltung erzeugt wird. Die Sicherungsschaltung und die entsprechenden Mittel sind des Weiteren derart ausgebildet, dass abhängig von dem erzeugten Spannungsimpuls ein Trennen der elektronischen Schaltungsanordnung von der Energieversorgungseinheit durchgeführt wird. Die Mittel weisen eine Thermosicherung und eine weitere Schaltung auf. Die weitere Schaltung umfasst einen Transformator und ein Sicherungselement, wobei der durch den Transformator erzeugte Spannungsimpuls neben der Abhängigkeit der zeitlichen Stromänderung zusätzlich in Abhängigkeit von dem Übersetzungsverhältnis zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung des Transformators erzeugbar ist. Dadurch kann erreicht werden, dass bereits eine minimale zeitliche Stromänderung durch das Übersetzungsverhältnis des Transformators zu einem Spannungsimpuls führt, welcher so groß ist, dass ein Trennen der elektronischen Schaltungsanordnung von der Verpol- oder Überspannungsquelle erfolgt.A fuse circuit according to the invention is designed to protect an electronic circuit from damage when reverse polarity of a connected power supply unit. Furthermore, the fuse circuit according to the invention is designed such that it also ensures protection of the electronic circuit arrangement from damage in the event of overvoltage. An essential idea of the invention is that the fuse circuit has means which are designed such that in Verpol- and / or overvoltage case, at least depending on a current occurring at a first connection to the fuse circuit temporal current change, a voltage pulse is generated in the fuse circuit. The fuse circuit and the corresponding means are further designed such that, depending on the generated voltage pulse, a disconnection of the electronic circuit arrangement is performed by the power supply unit. The funds have a thermal fuse and another circuit. The further circuit comprises a transformer and a fuse element, wherein the voltage pulse generated by the transformer in addition to the dependence of the temporal current change additionally in dependence on the transmission ratio between the primary winding and the secondary winding of the transformer can be generated. It can thereby be achieved that even a minimal change in the time of the current through the transformation ratio of the transformer leads to a voltage pulse which is so great that the electronic circuit arrangement is disconnected from the polarity reversal or overvoltage source.

Mit der erfindungsgemäßen Sicherungsschaltung kann erreicht werden, dass sowohl im Falle einer Verpolung als auch im Falle einer Überspannung eine wesentlich verbesserte Absicherung der elektronischen Schaltungsanordnung vor Beschädigung oder Zerstörung erreicht werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Sicherungsschaltung kann gewährleistet werden, dass im Fall einer Verpolung und/oder im Falle einer Überspannung keine unzulässige Spannung zur elektronischen Schaltungsanordnung geleitet wird, welcher keine Beschädigung oder Zerstörung an der elektronischen Schaltungsanordnung verursacht. Die erfindungsgemäße Sicherungsschaltung und die darin angeordneten Mittel ermöglichen es, bereits bei einer minimalen zeitlichen Stromänderung einen entsprechenden Spannungsimpuls zu erzeugen, um ein Trennen der elektronischen Schaltungsanordnung von der Energieversorgungseinheit relativ schnell durchführen zu können. Zusätzlich zu diesem Vorteil, dass im Falle eines Verpolens oder im Falle einer Überspannung ein sehr schnelles Trennen der elektronischen Schaltungsanordnung von der Energieversorgungseinheit durchgeführt werden kann, sind des Weiteren Vorteile darin zu sehen, dass die erfindungsgemäße Sicherungsschaltung im Normalfall keine Verlustleistung erzeugt und relativ kostengünstig realisiert werden kann. Ferner sind keine Verpol- und/oder Überspannungsschutzmaßnahmen in einzelnen Steuergeräten erforderlich. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Sicherungsschaltung ist darin zu sehen, dass durch das mittels der Sicherungsschaltung realisierte Sicherungskonzept im Falle einer Verpolung und/oder einer Überspannung nicht in den regulären Stromkreis eingegriffen wird. Darüber hinaus kann angemerkt werden, dass durch die erfindungsgemäße Sicherungsschaltung der Kraftstoffverbrauch reduziert werden kann.With the fuse circuit according to the invention can be achieved that both in the case of reverse polarity as well in case of overvoltage a much improved protection of the electronic circuitry from damage or destruction can be achieved. With the fuse circuit according to the invention can guaranteed be that in case of reverse polarity and / or in case of overvoltage not inadmissible Voltage is passed to the electronic circuitry, which no damage or destruction caused by the electronic circuitry. The fuse circuit according to the invention and the means arranged therein make it possible already at a minimal temporal change of current to generate a corresponding voltage pulse to disconnect the electronic circuit arrangement of the power supply unit perform relatively quickly to be able to. In addition to this advantage that in case of polarity reversal or in case of overvoltage a very fast disconnection of the electronic circuitry can be performed by the power supply unit are further To see advantages in that the fuse circuit according to the invention in the normal case generates no power loss and implemented relatively inexpensively can be. Furthermore, there are no reverse polarity and / or overvoltage protection measures required in individual control units. Another significant advantage of the fuse circuit according to the invention is to be seen in that by means of the security circuit realized security concept in case of reverse polarity and / or an overvoltage not in the regular Circuit is intervened. In addition, it may be noted that by the fuse circuit according to the invention the fuel consumption can be reduced.

In besonders vorteilhafter Weise weist die Sicherungsschaltung zumindest drei Anschlüsse auf. Die zumindest drei Anschlüsse sind derart ausgebildet, dass ein erster Anschluss als Masseanschluss ausgebildet ist. Darüber hinaus weist die Sicherungsschaltung zumindest einen Eingangsanschluss und zumindest einen Ausgangsanschluss auf. Die erfindungsgemäße Sicherungsschaltung kann dadurch in flexibler Weise ausgestaltet und an die erforderlichen Gegebenheiten angepasst werden. Im Vergleich zu bekannten einfachen Schmelzsicherungen, welche zwei Anschlüsse aufweisen, und nicht erweiterbar oder flexibel gestaltbar sind, kann durch die erfindungsgemäße Sicherung lediglich durch die Hinzufügung eines zumindest weiteren Pins nicht nur eine wesentlich verbesserte Verpolschutz- und/oder Überspannungsschutzmaßnahme erreicht werden, sondern auch deren vielfältige Verwendung und Einsetzbarkeit erzielt werden. In besonders bevorzugten Fall ist die Sicherungsschaltung als Schmelzsicherung ausgebildet, welche mit zumindest drei Pins bzw. drei Anschlüssen ausgebildet ist. Eine derartige Schmelzsicherung hat gegenüber einer aus dem Stand der Technik bekannten Schmelzsicherung die zusätzlichen Funktionen einer ”Verpolsicherung” und einer ”Überspannungssicherung”.In Particularly advantageously, the security circuit has at least three connections on. The at least three connections are formed such that a first terminal is formed as a ground terminal is. About that In addition, the fuse circuit has at least one input terminal and at least one output terminal. The fuse circuit according to the invention can be designed in a flexible manner and to the required conditions be adjusted. Compared to known simple fuses, which two connections and are not expandable or flexible, can by the fuse according to the invention only by the addition not only a significantly improved at least one other pins Reverse polarity protection and / or overvoltage protection measure reached but also their manifold Use and applicability can be achieved. In particularly preferred Case, the fuse circuit is designed as a fuse, which is formed with at least three pins or three terminals. A Such fuse has over one of the prior art known fuse the additional functions of a "polarity reversal" and a "surge protection".

Es kann vorgesehen sein, dass die weitere Schaltung ein pyrotechnisches Element und/oder ein thermisches Element aufweist. Die weitere Schaltung ist über das pyrotechnische Element und/oder das thermische Element mit der Thermosicherung der Sicherungsschaltung gekoppelt.It can be provided that the further circuit is a pyrotechnic Has element and / or a thermal element. The further circuit is about that Pyrotechnic element and / or the thermal element with the thermal fuse coupled to the security circuit.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das pyrotechnische Element und/oder das thermische Element mit der Sekundärwicklung des Transformators elektrisch verbunden sind. Das pyrotechnische Element und/oder das thermische Element sind derart ausgebildet, dass sie durch den Spannungsimpuls aktivierbar sind und im aktivierten Zustand derart auf die Thermosicherung einwirken, dass die Thermosicherung die elektrische Verbindung zwischen der elektronischen Schaltungsanordnung und der Energieversorgungseinheit trennt. Die Thermosicherung kann dabei als Schmelzsicherungselement ausgebildet sein, welches durch das pyrotechnische Element und/oder das thermische Element zerstört wird und somit die Verbindung zwischen elektronischer Schaltungsanordnung und Energie versorgungseinheit unterbricht. Diesbezüglich kann beispielsweise der Spannungsimpuls dazu führen, dass das pyrotechnische Element gezündet wird und dadurch die Thermosicherung, beispielsweise eine Schmelzsicherung, aufgesprengt wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Spannungsimpuls über einen Zünder ein thermisches Element, welches beispielsweise als Thermit (Zusammensetzung aus Aluminium und Eisen-[III]-oxid) entzündet, wobei die Hitzeentwicklung des entzündeten Thermits zur Unterbrechung der Thermosicherung, beispielsweise der Schmelzsicherung, führt. In diesem Fall sind der Zünder bzw. der Thermit so auszulegen, dass sich keine Auswirkungen auf die Umgebung der Sicherung ergeben (beispielsweise keine Splitterteile, nicht zu große Hitzeentwicklung, etc.).It can also be provided that the pyrotechnic element and / or the thermal element with the secondary winding of the transformer are electrically connected. The pyrotechnic element and / or the Thermal elements are designed such that they by the voltage pulse can be activated and in the activated state on the thermal fuse act, that the thermal fuse the electrical connection between the electronic circuit arrangement and the power supply unit separates. The thermal fuse can be used as a fuse element be formed, which by the pyrotechnic element and / or destroys the thermal element and thus the connection between electronic circuitry and power supply unit interrupts. In this regard can For example, the voltage pulse cause the pyrotechnic Element detonated and thereby the thermal fuse, such as a fuse, is blown up. It can also be provided that the voltage pulse via a fuze a thermal element which is used, for example, as thermite (composition made of aluminum and ferric oxide ignited, with the development of heat of the inflamed Thermits for interrupting the thermal fuse, such as the Fuse, leads. In this case, the detonator or the thermite be interpreted as having no effect on the environment of the fuse (for example, no splinter parts, not too big Heat development, etc.).

In einer vorteilhaften Ausführung der Sicherungsschaltung ist das Sicherungselement der weiteren Schaltung mit dem ersten Anschluss der Sicherungsschaltung und der Primärwicklung des Transformators elektrisch verbunden. Es kann vorgesehen sein, dass dieses Sicherungselement als Diode ausgebildet ist und mit der Anode mit dem ersten Anschluss der Sicherungsschaltung und mit der Kathode mit der Primärwicklung des Transformators elektrisch verbunden ist. Vorteilhaft ist es, die Diode derart auszulegen, dass sie im Verpolfall oder im Überspannungsfall die angelegte Spannung auf die Diodendurchbruchspannung (ca. 1 V) klammert bis die Thermosicherung den Stromfluss unterbricht. Die Diode kann auch als Zenerdiode (Zenerspannung ca. 18 bis 20 V) ausgebildet sein. In diesem Fall kann ein zuverlässiger Überspannungsschutz bei einem sogenannten Jump-Start (ca. 28 V) erzielt werden. Das Sicherungselement der weiteren Schaltung kann darüber hinaus jedoch auch als beliebiges anderes geeignetes elektronisches Bauteil ausgeführt sein. Diesbezüglich kann das Sicherungselement beispielsweise auch als Diac als UJT (Uni-Junction-Transistor) oder als sonstige aktive Schaltung, mit welche jede beliebige Charakteristik der Sicherung realisiert werden kann, ausgebildet sein.In an advantageous embodiment of the Siche The fuse circuit of the further circuit is electrically connected to the first terminal of the fuse circuit and the primary winding of the transformer. It can be provided that this fuse element is designed as a diode and is electrically connected to the anode to the first terminal of the fuse circuit and the cathode to the primary winding of the transformer. It is advantageous to design the diode in such a way that it clamps the applied voltage to the diode breakdown voltage (approx. 1 V) in the case of overvoltage or in the event of overvoltage until the thermal fuse interrupts the current flow. The diode can also be designed as a zener diode (zener voltage about 18 to 20 V). In this case, a reliable surge protection can be achieved in a so-called jump-start (about 28 V). However, the fuse element of the further circuit can also be designed as any other suitable electronic component. In this regard, the fuse element, for example, as a Diac as UJT (Uni-junction transistor) or other active circuit, with which any characteristic of the fuse can be realized formed.

Es kann vorgesehen sein, dass die Primärwicklung des Transformators mit einem ersten Ausgangsanschluss der weiteren Schaltung und dem ersten Ausgangsanschluss der Sicherungsschaltung elektrisch verbunden ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Transformator eine Primärwicklung, eine Sekundärwicklung und eine weitere dritte Wicklung aufweist, wobei diese weitere Wicklung mit einem ersten Ende mit dem ersten Anschluss der Sicherungsschaltung und mit einem zweiten Ende mit einem zweiten Ausgangsanschluss der Sicherungsschaltung elektrisch verbunden ist.It can be provided that the primary winding of the transformer with a first output terminal of the further circuit and the first Output terminal of the fuse circuit is electrically connected. It can also be provided that the transformer has a primary winding, a secondary winding and another third winding, this further winding with a first end to the first terminal of the fuse circuit and a second end having a second output terminal of Fuse circuit is electrically connected.

In besonders vorteilhafter Weise kann vorgesehen sein, dass die Sicherungsschaltung in einem Gehäuse angeordnet ist und die Eingangsanschlüsse und Ausgangsanschlüsse und der Masseanschluss der Sicherungsschaltung durch zumindest teilweise unterschiedlich geformte, aus dem Gehäuse herausragende elektrische Kontakte charakterisiert sind. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass zusätzlich oder anstatt der zumindest teilweise unterschiedlichen Formgebung der elektrischen Kontakte die Ein- und Ausgangsanschlüsse und der Masseanschluss in jeweils charakterisierender Weise an unterschiedlichen Positionen des Gehäuses herausgeführt sind. Dies ermöglicht, dass das Sicherungsgehäuse mit einer entsprechend darin angeordneten erfindungsgemäßen Sicherungsschaltung einfach und kompakt ausgebildet werden kann und die zumindest drei Anschlusskontakte in vielfältiger Weise ausgebildet werden können. Dies ermöglicht des Weiteren das Gehäuse und die entsprechenden Kontakte sicherheits- und einsatzabhängig ausbilden zu können. Dadurch kann im Hinblick auf verschiedenste Verwendungen der erfindungsgemäßen Sicherungsschaltung und der entsprechenden Gestaltung des Gehäuses und der Kontakte ein optimaler Schutz im Hinblick auf eine falsche Verwendung oder einen falschen Einbau der Sicherung gewährleistet werden. Insbesondere kann eine Schmelzsicherung realisiert werden, welche ein kompaktes Ausmaß aufweist und mit mindestens drei Anschlusskontakten ausgebildet ist.In Particularly advantageously, it can be provided that the fuse circuit in a housing is arranged and the input terminals and output terminals and the ground terminal of the fuse circuit by at least partially differently shaped, protruding from the housing electrical Contacts are characterized. Furthermore, it can be provided that in addition or instead of the at least partially different shape the electrical contacts the input and output terminals and the ground connection in each case characterizing manner at different Positions of the housing led out are. This makes possible, that the fuse box with a fuse circuit according to the invention arranged therein can be made simple and compact and at least three Connection contacts in diverse Way can be formed. this makes possible Furthermore, the housing and form the appropriate contacts security and use dependent to be able to. As a result, with regard to a wide variety of uses of the fuse circuit according to the invention and the corresponding design of the housing and the contacts an optimal Protection for misuse or wrong Installation of the fuse guaranteed become. In particular, a fuse can be realized, which has a compact size and is formed with at least three terminal contacts.

Die Sicherungsschaltung kann als Verpolschutz- und/oder Überspannungsschutzschaltung für Energiequellen, insbesondere Kraftfahrzeugbatterien, ausgebildet sein. In einer derartigen Ausführung kann die Sicherungsschaltung mit einem ersten Eingangsanschluss mit der Energieversorgungseinheit und mit einem ersten Ausgangsanschluss mit der elektronischen Schaltungsanordnung elektrisch verbunden sein.The Fuse circuit can be used as reverse polarity protection and / or overvoltage protection circuit for energy sources, in particular motor vehicle batteries, be formed. In a such embodiment can the fuse circuit having a first input terminal with the Power supply unit and with a first output terminal electrically connected to the electronic circuit arrangement be.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist zum Absichern einer elektronischen Schaltungsanordnung vor Beschädigung bei Verpolung einer angeschlossenen Energieversorgungseinheit und/oder für eine Überspannung ausgelegt. Beim Auftreten eines Verpol- und/oder Überspannungsfalls wird zumindest abhängig von einer an einem ersten Anschluss einer Sicherungsschaltung auftretenden zeitlichen Stromänderung ein Spannungsimpuls in der Sicherungsschaltung erzeugt. Die Erzeugung des Spannungsimpuls erfolgt dabei derart, dass abhängig von dem Spannungsimpuls ein Trennen der elektronischen Schaltungsanordnung von der Energieversorgungseinheit durchgeführt wird. Dadurch wird erreicht, dass im Falle einer Verpolung oder einer Überspannung ein relativ schnelles und sicheres Trennen der elektronischen Schaltungsanordnung von der Energieversorgungseinheit ermöglicht wird. Des Weiteren kann bereits bei einer minimalsten Stromänderung ein entsprechender Spannungsimpuls zum Trennen der elektronischen Schaltungsanordnung von der Energieversorgungseinheit erzeugt werden. Dadurch wird im Verpol- und/oder Überspannungsfall keine unzulässige Spannung an eine elektronische Schaltungsanordnung geleitet, welcher jedoch für die elektronische Schaltungsanordnung unschädlich ist.One inventive method is to protect an electronic circuit from damage Reverse polarity of a connected power supply unit and / or for an overvoltage designed. When a polarity reversal and / or overvoltage event occurs becomes at least dependent from one occurring at a first terminal of a fuse circuit temporal change of current generates a voltage pulse in the fuse circuit. The production The voltage pulse is effected in such a way that depends on the voltage pulse a disconnection of the electronic circuitry from the power supply unit carried out becomes. This ensures that in case of reverse polarity or an overvoltage a relatively fast and safe disconnection of the electronic circuitry is made possible by the power supply unit. Furthermore, can already at a minimum current change a corresponding Voltage pulse for disconnecting the electronic circuitry be generated by the power supply unit. This will be in the Polarity reversal and / or overvoltage case not inadmissible Voltage passed to an electronic circuitry, which however for the electronic circuitry is harmless.

Im Verpol- und/oder Überspannungsfall wird ein in der Sicherungsschaltung angeordnetes Sicherungselement stromleitend und abhängig von der zeitlichen Stromänderung und einem Übersetzungsverhältnis zwischen einer Primär- und einer Sekundärwicklung eines Transformators der Sicherungsschaltung ein Spannungsimpuls erzeugt.in the Polarity reversal and / or overvoltage case becomes a fuse element arranged in the fuse circuit current-conducting and dependent from the temporal change of current and a gear ratio between a primary and a secondary winding a transformer of the fuse circuit a voltage pulse generated.

Vorteilhafterweise wird mit dem durch den Transformator erzeugten Spannungsimpuls ein pyrotechnisches Element und/oder ein thermisches Element aktiviert und eine Thermosicherung durch das aktivierte pyrotechnische Element und/oder das thermische Element derart beeinflusst, dass die elektronische Schaltungsanordnung von der Energieversorgungseinheit getrennt wird.Advantageously, a pyrotechnic element and / or a thermal element is activated with the voltage pulse generated by the transformer and a thermal fuse by the activated pyrotechnic element and / or the thermal element influenced such that the electronic circuit arrangement is disconnected from the power supply unit.

Vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sicherungsschaltung können in ihren damit verbundenen Funktionen auch als vorteilhafte Ausgestaltungen für das erfindungsgemäße Verfahren angesehen werden.advantageous Embodiment of the fuse circuit according to the invention can in their associated functions as advantageous embodiments for the considered method of the invention become.

Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:following be several embodiments of the invention explained in more detail with reference to schematic drawings. Show it:

1 eine Schaltungsanordnung in die eine erfindungsgemäße Sicherungsschaltung geschaltet ist; 1 a circuit arrangement in which a fuse circuit according to the invention is connected;

2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sicherungsschaltung; 2 a first embodiment of a fuse circuit according to the invention;

3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sicherungsschaltung; 3 A second embodiment of a fuse circuit according to the invention;

4 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sicherungsschaltung; und 4 A third embodiment of a fuse circuit according to the invention; and

5a bis f mehrere Ausführungsbeispiele von Sicherungsgehäusen mit einer erfindungsgemäßen Sicherungsgestaltung. 5a to f several embodiments of fuse boxes with a fuse design according to the invention.

In allen Ausführungsbeispielen werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In all embodiments become the same or functionally identical elements with the same reference numerals Mistake.

In 1 ist eine Schaltung gezeigt, in die eine erfindungsgemäße Sicherungsschaltung SSC geschaltet ist. In 1 ist ein Generator G gezeigt, wel cher mit einem ersten Anschluss mit Massepotenzial und mit einem zweiten Anschluss mit einem ersten Eingang E1 der Sicherungsschaltung SSC elektrisch verbunden ist. Des Weiteren ist eine Energieversorgungseinheit EQ, welche im Ausführungsbeispiel eine Batterie in einem Kraftfahrzeug ist, mit ihrem Minuspol an Massepotenzial geführt und mit dem Pluspol mit dem ersten Eingang E1 der Sicherungsschaltung SSC elektrisch verbunden. Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 weist die erfindungsgemäße Sicherungsschaltung SSC drei Anschlüsse auf. Neben dem ersten Eingang E1 weist die Sicherungsschaltung SSC einen Anschluss M auf, welcher an Massepotenzial geführt ist. Des Weiteren weist die Sicherungsschaltung SSC einen ersten Ausgangsanschluss A1 auf. Dieser erste Ausgangsanschluss A1 ist mit einer elektronischen Schaltungsanordnung, beispielsweise einem elektrischen Steuergerät ES elektrisch verbunden. Ein weiterer Anschluss des elektrischen Steuergeräts ES ist mit Massepotenzial verbunden. Beispielhaft sind in der elektronischen Schaltungsanordnung bzw. in dem elektrischen Steuergerät ES mehrere Bauelemente, insbesondere Halbleiterbauelemente, dargestellt. Das elektrische Steuergerät ES ist über Ausgänge mit einem Motor M elektrisch verbunden. Des Weiteren ist in 1 gezeigt, dass eine Ladungsquelle LQ in verpolter Weise mit den Polen der Energieversorgungseinheit bzw. Batterie EQ elektrisch kontaktiert ist. Im Falle eines derartig gezeigten vergolten Anschlusses der Ladungsquelle LQ an die Batterie EQ wird ein Impuls bzw. ein Stromfluss über die gemeinsame Masseverbindung hervorgerufen. Der Strom I gelangt über den Masseanschluss M auch zur Sicherungsschaltung SSC. Der durch das Verpolen hervorgerufene Impuls und die damit verbundene Änderung des Stroms innerhalb eines Zeitintervalls wird von der Sicherungsschaltung SSC erkannt bzw. detektiert. Die Sicherungsschaltung SSC wechselt vom gesperrten in einen leitenden Zustand und erzeugt abhängig von der Stromänderung dl/dt einen Spannungsimpuls. Der Spannungsimpuls ist dabei derart, dass die elektrische Verbindung zwischen der Batterie EQ und dem elektrischen Steuergerät ES, welche über die Sicherungsschaltung SSC führt, getrennt wird. Es reicht dabei eine minimale Änderung des Stroms aus, um einen entsprechenden Spannungsimpuls für ein Trennen dieser elektrischen Verbindung in der Sicherungsschaltung SSC erzeugen zu können. Dies ermöglicht, dass bereits bei minimalen Strömen bzw. infinitesimal kleinen Stromänderungen ein effektiver Schutz für das elektrische Steuergerät ES bei einer Verpolung- und/oder einer Überspannung erreicht werden kann. An das Steuergerät ES selbst gelangt über den Masseanschluss im Falle einer Verpolung nur die Klammerspannung der Diode D1, welcher im Allgemeinen von dem elektri schen Steuergerät ES verkraftet werden kann, ohne dass dies zu Schädigungen oder Zerstörungen des elektrischen Steuergeräts ES führt. Detaillierte Ausgestaltungen der Sicherungsschaltung SSC werden in den nachfolgenden Figuren näher erläutert.In 1 a circuit is shown, in which a fuse circuit SSC according to the invention is connected. In 1 a generator G is shown, wel cher with a first terminal to ground potential and a second terminal to a first input E1 of the fuse circuit SSC is electrically connected. Furthermore, a power supply unit EQ, which in the exemplary embodiment is a battery in a motor vehicle, is guided with its negative pole to ground potential and electrically connected to the positive pole with the first input E1 of the fuse circuit SSC. In the embodiment according to 1 The inventive fuse circuit SSC has three connections. In addition to the first input E1, the fuse circuit SSC has a connection M, which is connected to ground potential. Furthermore, the security circuit SSC has a first output terminal A1. This first output terminal A1 is electrically connected to an electronic circuit arrangement, for example an electrical control unit ES. Another connection of the electrical control unit ES is connected to ground potential. By way of example, a plurality of components, in particular semiconductor components, are shown in the electronic circuit arrangement or in the electrical control unit ES. The electrical control unit ES is electrically connected via outputs to a motor M. Furthermore, in 1 2 shows that a charge source LQ is electrically connected in reverse polarity to the poles of the energy supply unit or battery EQ. In the case of such a shown vergentten connection of the charge source LQ to the battery EQ, a pulse or a current flow over the common ground connection is caused. The current I also passes through the ground terminal M to the fuse circuit SSC. The pulse caused by the polarity reversal and the associated change in the current within a time interval is detected or detected by the safety circuit SSC. The fuse circuit SSC changes from the locked to a conductive state and generates a voltage pulse depending on the current change dl / dt. The voltage pulse is such that the electrical connection between the battery EQ and the electrical control unit ES, which leads via the fuse circuit SSC, is disconnected. In this case, a minimal change of the current is sufficient in order to be able to generate a corresponding voltage pulse for a disconnection of this electrical connection in the safety circuit SSC. This makes it possible to achieve effective protection for the electrical control device ES at a reverse polarity and / or an overvoltage even with minimal currents or infinitesimally small current changes. To the control unit ES itself passes through the ground terminal in the case of a reverse polarity, only the clamping voltage of the diode D1, which can be handled by the rule electrical control unit ES, without causing damage or destruction of the electrical control unit ES. Detailed embodiments of the fuse circuit SSC are explained in more detail in the following figures.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sicherungsschaltung SSC ist in 2 gezeigt. Die Sicherungsschaltung SSC weist eine Thermosicherung TS auf, welche im Ausführungsbeispiel als Schmelzsicherungselement ausgeführt ist. Das Schmelzsicherungselement TS ist mit dem ersten Eingangsanschluss E1 und dem ersten Ausgangsanschluss A1 der Sicherungsschaltung SSC elektrisch verbunden. Darüber hinaus weist die Sicherungsschaltung SSC eine weitere Schaltung WS auf. Diese weitere Schaltung WS umfasst einen Transformator, welcher im Ausführungsbeispiel als Ringtransformator ausgeführt ist. Dieser Ringtransformator weist eine Primärwicklung PW, eine Sekundärwicklung SW und einen Ringkern RK auf. Des Weiteren weist die weitere Schaltung WS ein Sicherungselement auf, welches im Ausführungsbeispiel gemäß 2 als Zenerdiode D1 ausgebildet ist. Die Anode der Zenerdiode D1 ist mit dem Masseanschluss der Sicherungsschaltung SSC elektrisch verbunden. Des Weiteren ist die Kathode der Zenerdiode D1 mit einem ersten Ende der Primärwicklung PW elektrisch verbunden. Das zweite Ende dieser Primärwicklung PW ist mit einem ersten Ausgang der weiteren Schaltung WS und mit dem ersten Ausgang A1 der Sicherungsschaltung SSC elektrisch verbunden. Darüber hinaus weist die weitere Schaltung WS ein pyrotechnisches Element PE auf, welches mit einem ersten Anschluss mit dem ersten Ende der Sekundärwicklung SW und mit einem zweiten Anschluss mit dem zweiten Ende der Sekundärwicklung SW elektrisch verbunden ist. Die weitere Schaltung WS ist über das pyrotechnische Element PE mit der Thermosicherung TS thermisch gekoppelt.A first embodiment of the inventive security circuit SSC is in 2 shown. The fuse circuit SSC has a thermal fuse TS, which is designed in the embodiment as a fuse element. The fuse element TS is electrically connected to the first input terminal E1 and the first output terminal A1 of the fuse circuit SSC. In addition, the security circuit SSC has a further circuit WS. This further circuit WS comprises a transformer, which is designed in the embodiment as a ring transformer. This ring transformer has a primary winding PW, a secondary winding SW and a ring core RK. Furthermore, the further circuit WS a fuse element, which in the embodiment according to 2 is designed as a zener diode D1. The Anode of the zener diode D1 is electrically connected to the ground terminal of the fuse circuit SSC. Furthermore, the cathode of the zener diode D1 is electrically connected to a first end of the primary winding PW. The second end of this primary winding PW is electrically connected to a first output of the further circuit WS and to the first output A1 of the fuse circuit SSC. In addition, the further circuit WS has a pyrotechnic element PE, which is electrically connected with a first terminal to the first end of the secondary winding SW and with a second terminal to the second end of the secondary winding SW. The further circuit WS is thermally coupled via the pyrotechnic element PE with the thermal fuse TS.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der gemäß 2 gezeigten Ausführung der Sicherungsschaltung SSC näher erläutert. Im Falle einer Verpolung und/oder einer Überspannung tritt eine zeitliche Änderung des Stroms am Masseanschluss M auf und wird durch die Sicherungsschaltung SSC, insbesondere durch die Zenerdiode D1, erfasst. Die Zenerdiode D1 wechselt vom sperrenden in den leitenden Zustand, wodurch der Strom durch die Primärwicklung PW des Transformators fließt. Aufgrund des Induktionsvorgangs im Transformator wird durch den Transformator in Abhängigkeit des Übersetzungsverhältnisses (Anzahl der Windungen der Primärwicklung zur Anzahl der Windungen der Sekundärwicklung) und der Stromänderung dl/dt ein Spannungsimpuls erzeugt. Wie aus der 2 zu erkennen ist, ist die Anzahl der Windungen der Sekundärwicklung SW größer als die Anzahl der Windungen der Primärwicklung PW. Es kann somit erreicht werden, dass durch einen relativ geringen Strom bzw. eine minimale Änderung des Stroms ein relativ großer Spannungsimpuls erzeugt wird. Der Spannungsimpuls ist dabei derart, dass das pyrotechnische Element PE gezündet wird. Aufgrund des Zündungsvorgangs des pyrotechnischen Elements PE wird die Schmelzsicherung bzw. die Thermosicherung TS aufgesprengt und die elektrische Verbindung zwischen der Batterie EQ (1) und dem elektrischen Steuergerät ES (1), welche über die Anschlüsse E1 und A1 der Sicherungsschaltung SSC führt, unterbrochen bzw. getrennt.The operation of the according to 2 shown embodiment of the fuse circuit SSC explained in more detail. In the event of reverse polarity and / or overvoltage, a change in the time of the current occurs at the ground terminal M and is detected by the fuse circuit SSC, in particular by the zener diode D1. The zener diode D1 changes from the blocking to the conducting state, whereby the current flows through the primary winding PW of the transformer. Due to the induction process in the transformer, a voltage pulse is generated by the transformer depending on the gear ratio (number of turns of the primary winding to the number of turns of the secondary winding) and the current change dl / dt. Like from the 2 can be seen, the number of turns of the secondary winding SW is greater than the number of turns of the primary winding PW. It can thus be achieved that a relatively large current or a minimal change in the current generates a relatively large voltage pulse. The voltage pulse is such that the pyrotechnic element PE is ignited. Due to the ignition process of the pyrotechnic element PE, the fuse or thermal fuse TS is blown open and the electrical connection between the battery EQ ( 1 ) and the electrical control unit ES ( 1 ), which leads via the terminals E1 and A1 of the fuse circuit SSC, interrupted or disconnected.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sicherungsschaltung ist in 3 gezeigt. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist im Ausführungsbeispiel in 3 das pyrotechnische Element PE durch ein Zündungselement Z ersetzt. Des Weiteren ist zwischen dem Zündungselement Z und der Thermosicherung TS ein thermisches Element, welches im Ausführungsbeispiel als Thermit TE ausgebildet ist, angeordnet. Im Ausführungsbeispiel gemäß 3 wird der durch den Transformator erzeugte Spannungsimpuls an das Zündelement Z übertragen, welches den Thermit TE entzündet. Der Thermit TE erwärmt sich durch die Zündung und führt zur Unterbrechung des Schmelzsicherungselements bzw. der Thermosicherung TS. Somit wird auch hier die elektrische Verbindung zwischen der Batterie EQ und dem elektrischen Steuergerät ES (2) im Falle einer Verpolung oder einer Überspannung relativ schnell und sicher getrennt.A further embodiment of a security circuit according to the invention is shown in FIG 3 shown. In contrast to the embodiment according to 2 is in the embodiment in 3 the pyrotechnic element PE replaced by an ignition element Z. Furthermore, between the ignition element Z and the thermal fuse TS is a thermal element, which is formed in the embodiment as Thermit TE arranged. In the embodiment according to 3 the voltage pulse generated by the transformer is transmitted to the ignition element Z, which ignites the Thermit TE. The thermite TE is heated by the ignition and leads to the interruption of the fuse element or the thermal fuse TS. Thus, here too, the electrical connection between the battery EQ and the electrical control unit ES ( 2 ) in the event of reverse polarity or overvoltage relatively quickly and safely separated.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sicherungsschaltung SSC ist in 4 gezeigt. Die thermische Kopplung der weiteren Schaltung WS zur Thermosicherung TS erfolgt auch in diesem Ausführungsbeispiel über ein Zündelement Z und ein thermisches Element bzw. einen Thermiten TE. Entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2 kann auch in dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel die thermische Kopplung der weiteren Schaltung WS mit der Thermosicherung TS lediglich über ein pyrotechnisches Element PE (1) erfolgen. Im Ausführungsbeispiel gemäß 4 weist der Transformator zusätzlich zur Primärwicklung PW und zur Sekundärwicklung SW eine weitere dritte Wicklung WW auf, welche mit einem zweiten Ende mit einem zweiten Ausgang der weiteren Schaltung WS sowie einem zweiten Eingang A2 der Sicherungsschalter SSC elektrisch verbunden ist. Das erste Ende der weiteren Wicklung WW ist mit dem Mas seanschluss M der Sicherungsschaltung SSC und mit der Anode der Zenerdiode D1 elektrisch verbunden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Sicherungsschaltung SSC einen dritten Eingangsanschluss A3 aufweist, mit dem das zweite Ende der weiteren Wicklung WW zusätzlich elektrisch verbunden ist. Dieser dritte Eingangsanschluss A3 der Sicherungsschaltung SSC kann als Zusatzanschluss für eine mögliche Fernzündung verwendet werden. Diesbezüglich kann er als Anschluss für eine mögliche Fernzündung beispielsweise für einen Leitungsschutz mittels überwachter Schirmung oder im Hinblick auf eine Crashabschaltung oder zur Vermeidung von Fahrzeugbränden z. B. mittels Fototransistor oder NTC oder aber auch zur Abschaltung von detektierten parallelen Lichtbögen herangezogen werden.A further exemplary embodiment of the security circuit SSC according to the invention is shown in FIG 4 shown. The thermal coupling of the further circuit WS for thermal fuse TS is also carried out in this embodiment via an ignition element Z and a thermal element or a thermite TE. According to the first embodiment according to 2 can also in the in 4 shown embodiment, the thermal coupling of the other circuit WS with the thermal fuse TS only via a pyrotechnic element PE ( 1 ) respectively. In the embodiment according to 4 For example, the transformer has, in addition to the primary winding PW and the secondary winding SW, another third winding WW, which is electrically connected to a second end to a second output of the further circuit WS and to a second input A2 of the fuse switch SSC. The first end of the further winding WW is electrically connected to the ground terminal M of the fuse circuit SSC and to the anode of the zener diode D1. It can also be provided that the fuse circuit SSC has a third input terminal A3 to which the second end of the further winding WW is additionally electrically connected. This third input terminal A3 of the fuse circuit SSC can be used as an additional terminal for a possible remote ignition. In this regard, it can be used as a connection for a possible remote ignition, for example, a line protection by means of monitored shielding or with regard to a crash shutdown or to avoid vehicle fires z. B. by phototransistor or NTC or even be used to switch off detected parallel arcing.

Es sei angemerkt, dass die in der Sicherungsschaltung SSC als Sicherungselement verschaltete Zenerdiode D1 auch als einfache Diode oder als ein anderes geeignetes elektronisches Bauelement, wie beispielsweise ein Diac oder ein UJT oder aber auch als eine aktive Schaltung ausgebildet sein kann, so dass jede beliebige Charakteristik der Sicherungsschaltung SSC realisiert werden kann.It It should be noted that in the fuse circuit SSC as a fuse element Zener diode D1 also wired as a simple diode or as a another suitable electronic component, such as a diac or a UJT or else be designed as an active circuit can, so that any characteristic of the fuse circuit SSC can be realized.

Bei dem erfindungsgemäßen Sicherungskonzept kann somit bei bereits geringsten Stromänderungen ein entsprechender Verpol- und/oder Überspannungsfall detektiert werden, bei dem das Sicherungselement der Sicherungsschaltung SSC, welches in den Ausführungsbeispielen als Zenerdiode D1 ausgeführt ist, die angelegte Spannung auf einen niedrigen Wert klammert, insbesondere auf die Diodendurchbruchspannung klammert, wodurch der angeschlossene Verbraucher, insbesondere die elektronische Schaltungsanordnung bzw. das elektrische Steuergerät ES (1) nicht mehr beschädigt oder zerstört wird.In the case of the inventive fuse concept, a corresponding polarity reversal and / or overvoltage case can thus be detected even at the slightest current changes, in which case the fuse element of the fuse circuit SSC, wel In the exemplary embodiments, the applied voltage is clamped to a low value, in particular clings to the diode breakdown voltage, whereby the connected consumer, in particular the electronic circuit arrangement or the electrical control unit ES (FIG. 1 ) is no longer damaged or destroyed.

Im Hinblick auf eine optimale Realisierung eines Gehäuses mit den entsprechenden Kontaktfüßen, in dem die erfindungsgemäße Sicherungsschaltung SSC angeordnet ist, sind in den 5a bis 5f mehrere Ausführungsbeispiele dargestellt. Die erfindungsgemäße Sicherungsschaltung SSC kann dabei beispielsweise in einem Gehäuse einer herkömmlichen Schmelzsicherungsanordnung angeordnet sein. Wesentlich ist dabei, dass aus dem Gehäuse G zumindest jeweils drei Kontaktstifte herausgeführt sind. Gemäß der Ausführung in 5a ist ein Gehäuse G gezeigt, an dem an einer Seite drei gleichgroße Anschlusskontakte ausgebildet sind. Die drei Anschlusskontakte sind dabei im Wesentlichen äquidistant zueinander angeordnet. Diesbezüg lich kann somit eine maxifuse oder littlefuse Sicherung mit einem dritten Anschlussmesser zwischen den beiden Hauptanschlüssen ausgebildet werden. Die Ausführung gemäß 5a ist aufwandsarm in der Realisierung und auch aufwandsarm im Hinblick auf einen Einsatz in einem Kraftfahrzeug ausgebildet.With regard to an optimal realization of a housing with the corresponding contact feet, in which the fuse circuit SSC according to the invention is arranged, are in the 5a to 5f several embodiments shown. The fuse circuit SSC according to the invention can be arranged, for example, in a housing of a conventional fuse arrangement. It is essential that from the housing G at least three pins are led out. According to the execution in 5a a housing G is shown, on which on one side three equal connection contacts are formed. The three terminal contacts are arranged substantially equidistant from each other. Diesbezüg Lich thus a maxifuse or littlefuse fuse can be formed with a third connecting blade between the two main terminals. The execution according to 5a is little effort in the realization and also low-cost with regard to use in a motor vehicle.

Ebenso kann die Ausführungsform gemäß 5b in relativ einfacher Weise realisiert und in relativ aufwandsarmer Weise im Fahrzeug eingesetzt werden. In diesem Ausführungsbeispiel in 5b ist der dritte mittlere Anschlusskontakt schmäler als die beiden anderen Anschlusskontakte ausgebildet und im Hinblick auf die Positionierung zueinander näher zu einem der beiden Hauptanschlüsse angeordnet. Durch die asymmetrische Ausbildung kann erreicht werden, dass ein falscher bzw. verdrehter Einbau der Sicherung in das Kraftfahrzeug verhindert werden kann.Likewise, the embodiment according to 5b realized in a relatively simple manner and used in a relatively low-effort manner in the vehicle. In this embodiment in 5b the third middle connection contact is narrower than the two other connection contacts and arranged with respect to the positioning closer to one of the two main connections. Due to the asymmetrical design can be achieved that a false or twisted installation of the fuse can be prevented in the motor vehicle.

In entsprechender Weise kann ein derartig falscher Einbau in das Kraftfahrzeug auch durch die Ausführungsform der Sicherung gemäß 5c verhindert werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein am Rand befindlicher Anschlusskontakt schmäler als die anderen beiden Anschlusskontakte ausgebildet. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform gemäß 5c ist darin begründet, dass ein Einstecken einer herkömmlichen Sicherung ohne Überspannungs- und Verpolschutz in den entsprechenden Steckplatz der Sicherung nicht möglich ist. Die Verwendung einer falschen Sicherung bzw. einer Sicherung ohne dem erfindungsgemäßen Sicherungskonzept im Hinblick auf einen Schutz vor Überspannung und Verpolschutz kann dadurch verhindert werden.In a similar manner, such a wrong installation in the motor vehicle by the embodiment of the fuse according to 5c be prevented. In this exemplary embodiment, a terminal contact located at the edge is narrower than the other two terminal contacts. Another advantage of this embodiment according to 5c is due to the fact that a plugging a conventional fuse without overvoltage and reverse polarity protection in the corresponding slot of the fuse is not possible. The use of a false fuse or a fuse without the inventive fuse concept with regard to protection against overvoltage and reverse polarity protection can be prevented.

Gehäuse G und Anschlusskontaktrealisierungen für eine erfindungsgemäße Sicherungsschaltung SSC, wie sie in dem Ausführungsbeispiel in 4 dargestellt ist, sind durch die Gehäuse- und Anschlusskontaktbeispiele in den 5d und 5e gezeigt. Im Hinblick auf die Ausführungsform der Sicherungsschaltung SSC mit einem Eingang E1 (4), einem Masseanschluss M sowie zwei oder drei Ausgangsanschlüssen A1 bis A3 weisen diese Ausführungsbeispiele der Gehäuseformen G mit den entsprechenden Anschlusskontakten gemäß 5d und 5e fünf bzw. vier aus dem Gehäuse G herausgeführte Anschlussmesser auf. Diese Ausführungsformen weisen somit Zusatzanschlüsse für eine Fernzündung auf und können im Hinblick auf die asymmetrische Ausbildung der Positionierung der Anschlusskontakte nicht verdreht in einen entsprechenden Steckplatz der Sicherung im Kraftfahrzeug eingebaut werden.Housing G and Anschlusskontaktrealisierungen for a fuse circuit according to the invention SSC, as in the embodiment in 4 are represented by the housing and Anschlusskontaktbeispiele in the 5d and 5e shown. With regard to the embodiment of the security circuit SSC with an input E1 ( 4 ), a ground terminal M and two or three output terminals A1 to A3 have these embodiments of the housing forms G with the corresponding terminal contacts according to 5d and 5e five or four led out of the housing G connection knife. These embodiments thus have additional connections for a remote ignition and can not be installed twisted in a corresponding slot of the fuse in the motor vehicle in view of the asymmetrical formation of the positioning of the terminal contacts.

Wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß 5e gezeigt ist, werden fünf Anschlusskontakte bzw. 5 Anschlussmesser aus dem Gehäuse G herausgeführt. Drei Anschlusskontakte werden dabei mit im Wesentlichen gleicher Streifenbreite der Kontakte im Hinblick auf die Betrachtungsebene auf der linken Seite der Gehäuseunterseite G herausgeführt. Diese drei ersten Anschlusskontakte sind im Wesentlichen äquidistant zueinander angeordnet. Darüber hinaus werden zwei weitere Anschlusskontakte im Hinblick auf die Betrachtungsebene auf der rechten Seite der Gehäuseunterseite G herausgeführt. Die Breite dieser beiden Anschlusskontakte ist größer als die Breite der ersten drei Anschlusskontakte. Der Abstand zwischen den beiden breiteren, an der rechten Seite angeordneten Anschlusskontakten ist im Wesentlichen genau so groß wie der Abstand zwischen dem mittleren breiten Anschlusskontakt und dem unmittelbar benachbarten ersten schmäleren Anschlusskontakt. Die Abstände sowie die Anordnung der fünf Anschlusskontakte kann auch in vielfältiger Weise variiert werden.As in the embodiment according to 5e is shown, five connection contacts or 5 connection blades are led out of the housing G. Three terminal contacts are led out with substantially the same strip width of the contacts with respect to the viewing plane on the left side of the housing base G. These three first connection contacts are arranged substantially equidistantly to each other. In addition, two further terminal contacts are led out with respect to the viewing plane on the right side of the housing base G. The width of these two connection contacts is greater than the width of the first three connection contacts. The distance between the two wider connection contacts arranged on the right-hand side is substantially the same as the distance between the middle-wide connection contact and the immediately adjacent first narrower connection contact. The distances and the arrangement of the five terminal contacts can also be varied in many ways.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 5e ist ein Gehäuse G gezeigt, aus dem lediglich vier Anschlusskontakte bzw. Anschlussmesser herausgeführt sind. Diesbezüglich sind zwei erste Anschlussmesser im Hinblick auf die Betrachtungsebene auf der linken Seite der Gehäuseunterseite G herausgeführt und zwei weitere Anschlusskontakte auf der rechten Seite des Gehäuses G herausgeführt, wobei die Breite der auf der rechten Seite angeordneten Anschlusskontakte größer ist als die Breite der auf der linken Seite herausgeführten Anschlussmesser. Ebenso wie im Ausführungsbeispiel gemäß 5d sind die in der Ausführungsform in 5e gezeigten schmäleren Anschlusskontakte im Wesentlichen mit einer gleichen Streifenbreite ausgebildet. In entsprechender Weise sind die breiteren Anschlusskontakte im Wesentlichen mit einer gleichen Streifenbreite ausgebildet.In the embodiment according to 5e a housing G is shown, are led out of the only four terminals or connection knife. In this regard, two first connection blades are led out with respect to the viewing plane on the left side of the housing base G and two further connection contacts led out on the right side of the housing G, wherein the width of the arranged on the right side terminals is greater than the width of the on the left Side led out connection knife. As in the embodiment according to 5d are in the embodiment in 5e shown narrower terminal contacts formed substantially with a same strip width. Likewise, the wider terminals are essentially of the same strip width educated.

Eine weitere Ausgestaltungsform eines Gehäuses G mit entsprechenden Anschlusskontakten im Hinblick auf eine Realisierung als Streifensicherung ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß 5f gezeigt. Es sei angemerkt, dass die in den 5a bis 5f gezeigten Ausführungsbeispiele von Sicherungsgehäusen und entsprechend ausgebildeten Anschlusskontakten nicht abschließend ist. Auch für eine Vielzahl anderer Bauformen von Sicherungen ist eine Integration des erfindungsgemäßen Sicherungskonzepts bzw. der erfin dungsgemäßen Sicherungsschaltung zum Überspannungs- und Verpolschutz möglich.A further embodiment of a housing G with corresponding connection contacts with regard to a realization as a strip fuse is in the embodiment according to 5f shown. It should be noted that in the 5a to 5f shown embodiments of fuse housings and correspondingly formed terminal contacts is not exhaustive. Also for a variety of other types of fuses integration of the fuse protection concept according to the invention or the inventions to the invention fuse circuit for overvoltage and reverse polarity protection is possible.

Claims

Fuse circuit for securing an electronic circuit arrangement (ES) against damage or destruction in reverse polarity of a connected power supply unit (EQ) and / or overvoltage, wherein the fuse circuit (SSC) means (TS, WS) has such that in the polarity reversal and / or overvoltage case at least depending on a temporal current change occurring at a first terminal (M) of the fuse circuit (SSC), a voltage pulse is generated in the fuse circuit (SSC) such that, depending on the voltage pulse, the electronic circuit arrangement (ES) is disconnected from the power supply unit (EQ) is carried out, characterized in that the means (TS, WS) have a thermal fuse (TS) and another circuit (WS), wherein the further circuit (WS) a transformer (PW, SW, WW, RK) and a fuse element ( D1) and the voltage pulse generated by the transformer (BW, SW, WW, RK) additionally depends ngig of the gear ratio between the primary winding (PW) and the secondary winding (SW) of the transformer (PW, SW, WW, RK) is.

Fuse circuit according to claim 1, characterized through at least three ports (M, E1, A1 to A3), wherein the first terminal (M) as a ground terminal is formed and at least one input terminal (E1, A2, A3) and at least one output terminal (A1) are formed.

A fuse circuit according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the further circuit (WS) is a pyrotechnic Element (PE, Z) and / or a thermal element (TE) and via the pyrotechnic Element (PE, Z) and / or the thermal element (TE) with the thermal fuse (TS) coupled, in particular thermally coupled.

Fuse circuit according to Claim 3, characterized that the pyrotechnic element (PE, Z) and / or the thermal Element (TE) with the secondary winding (SW) of the transformer (PW, SW, WW, RK) are electrically connected and by the voltage pulse the pyrotechnic element (PE, Z) and / or the thermal element (TE) are activatable such that the thermal fuse (TS) the electrical connection between the electronic Circuit arrangement (ES) and the power supply unit (EQ) separates.

Fuse circuit according to one of the preceding Claims, characterized in that the securing element (D1) of the further circuit (WS) to the first terminal (M) of the fuse circuit (SSC) and the primary winding (PW) of the transformer (PW, SW, WW, RK) is electrically connected.

Fuse circuit according to Claim 5, characterized that the fuse element is designed as a diode (D1) and the Diode (D1) with its anode to the first terminal (M) of the fuse circuit (SSC) and with its cathode to the primary winding (PW) of the transformer (PW, SW, WW, RK) is electrically connected.

Fuse circuit according to Claim 2, characterized that the primary winding (PW) of the transformer (PW, SW, WW, RK) with a first output terminal the further circuit (WS) and the first output terminal (A1) of Fuse circuit (SSC) is electrically connected.

Fuse circuit according to Claim 2, characterized that the transformer (PW, SW, WW, RK) in addition to its primary winding (PW) and its secondary winding (SW) has a further winding (WW), wherein the further winding (WW) with a first end to the first terminal (M) of the fuse circuit (SSC) and with a second end with a second input port (A2) of the fuse circuit (SSC) is electrically connected.

Fuse circuit according to Claim 2, characterized that the fuse circuit (SSC) is arranged in a housing (E) and the input terminals (E1, A2, A3), the output terminals (A1) and the ground terminal (M) of the fuse circuit (SSC) at least partially differently shaped, out of the housing (G) outstanding electrical contacts characterized and / or at different Positions of the housing (G) brought out are.

Method for protecting an electronic circuit arrangement (ES) from damage in the event of reverse polarity of a connected power supply unit (EQ) or in the event of overvoltage, wherein in Polarity reversal and / or overvoltage, at least as a function of a temporal current change occurring at a first terminal (M) of a fuse circuit (SSC), a voltage pulse is generated in the fuse circuit (SSC) such that, depending on the voltage pulse, a disconnection of the electronic circuit arrangement (ES) is performed by the power supply unit (EQ), characterized in that in polarity reversal and / or overvoltage case in the fuse circuit (SSC) arranged fuse element (D1) becomes electrically conductive and dependent on the temporal current change and the transmission ratio between a primary (PW) and a secondary winding (SW) of a transformer (PW, SW, WW, RK) of the fuse circuit (SSC), a voltage pulse is generated.

Method according to claim 10, characterized in that that with that generated by the transformer (PW, SW, WW, RK) Voltage pulse a pyrotechnic element (PE, Z) and / or a thermal element (TE) is activated and a thermal fuse (TS) by the activated pyrotechnic element (PE, Z) and / or the thermal element (TE) is influenced such that the electronic Circuitry (ES) from the power supply unit (EQ) is disconnected.