DE102006010528A1

DE102006010528A1 - Batterie-Verpolschutz durch Nmos

Info

Publication number: DE102006010528A1
Application number: DE102006010528A
Authority: DE
Inventors: Keming Torrance Chen; David Fontana Tang
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2005-03-10
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2006-09-21
Also published as: CN1832285A; CN100470983C; US20060202746A1; US7312653B2; JP2006254687A

Abstract

Ein gegen umgekehrte Polarität geschütztes System umfasst eine Spannungsquelle, die positive und negative Anschlüsse umfasst. Eine polaritätsempfindliche Einrichtung weist einen ersten Anschluss auf, der mit dem positiven Anschluss der Spannungsquelle verbunden ist, und umfasst einen zweiten Anschluss. Ein niederohmiger Schalter ist mit den ersten und zweiten Anschlüssen der Spannungsquelle verbunden und ist mit dem zweiten Anschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung verbunden. Der niederohmige Schalter nimmt einen leitenden Zustand zwischen dem zweiten Anschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung und dem negativen Anschluss der Spannungsquelle an, wenn eine erste Spannung an dem positiven Anschluss der Spannungsquelle minus eine zweite Spannung an dem negativen Anschluss der Spannungsquelle größer als eine Schwellenspannung ist. Andernfalls nimmt der niederohmige Schalter einen nicht leitenden Zustand an.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spannungs-Verpolschutz.
Wenn ein Schaltkreis durch eine Spannungsquelle mit Energie versorgt wird, kommt es oft zu negativen Auswirkungen, wenn die Spannungsquelle mit umgekehrter Polarität verbunden wird. Ein Fahrzeug weist zum Beispiel positive und negative Batteriekabel auf, die mit positiven und negativen Anschlüssen einer Batterie verbunden sind. Wenn das positive Kabel an den negativen Anschluss der Batterie angebracht wird und das negative Kabel an den positiven Anschluss der Batterie angebracht wird, ist die Spannungsquelle mit umgekehrter Polarität verbunden.
In 1A ist ein Schaltbild eines Schaltkreises 100, der ein Schutzsystem gegen umgekehrte Polarität auf der Grundlage einer Sicherung umfasst, gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Dieser Schaltkreis umfasst einen Transistor 102. Bei dieser Implementierung ist der Transistor 102 ein n-Kanal-Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) mit einem Gate, einer Source, einem Drain und einem Substrat, obwohl andere Transistortypen verwendet werden können. Ein erster Anschluss einer Spannungsquelle 104 ist mit einem ersten Anschluss einer Sicherung 106 verbunden. Ein zweiter Anschluss der Sicherung 106 ist mit einem negativen Anschluss einer ersten Diode 108 und mit einem ersten Anschluss einer Spule 110 verbunden. Ein positiver Anschluss der ersten Diode 108 ist mit einem zweiten Anschluss der Spannungsquelle 104 verbunden. Ein zweiter Anschluss der Spule 110 ist mit dem Drain des Transistors 102 und mit einem positiven Anschluss einer zweiten Diode 112 verbunden.
Die Source und das Substrat des Transistors 102 sind mit dem zweiten Anschluss der Spannungsquelle 104 verbunden. Ein negativer Anschluss der zweiten Diode 112 ist mit einem ersten Anschluss eines Kondensators 114 verbunden. Ein zweiter Anschluss des Kondensators 114 ist mit dem zweiten Anschluss der Spannungsquelle 104 verbunden.
Im normalen Betrieb ist eine Spannung an dem ersten Anschluss der Spannungsquelle 104 in Bezug auf den zweiten Anschluss der Spannungsquelle 104 positiv. Die Sicherung 106 arbeitet als ein kleiner Widerstand, und die erste Diode 108 befindet sich in Sperrrichtung. Es fließt ein Strom über die Spule 110 und dann in den Transistor 102 und/oder die zweite Diode 112. Einer der Nachteile dieses Ansatzes ist, dass der Strom immer über die Sicherung 106 fließen muss, ungeachtet dessen, ob er später über den Transistor 102 oder über die zweite Diode 112 fließt. Die Sicherung muss für diesen kontinuierlichen Strom bemessen sein, und erzeugt kontinuierlich Verlustleistung.
In 1B zeigt ein Schaltbild 120 den Schaltkreis in 1A, wenn die Spannungsquelle mit umgekehrter Polarität verbunden ist. Um den Betrieb zu verdeutlichen wurde der Schaltkreis umgekehrt gezeichnet. Das Substrat des Transistors 102 liegt jetzt an dem höchsten Potenzial in dem Schaltkreis. Der pn-Übergang zwischen dem Substrat des Transistors 102 und der Source des Transistors 102 ist jetzt in Durchlassrichtung vorgespannt. Ohne den Schutz, der durch die Sicherung 106 geleistet wird, würde der pn-Übergang des Transistors 102 so viel Strom leiten, wie die Spannungsquelle 104 bereitstellen würde. Dieser große Strom kann den Transistor 102 beschädigen.
Stattdessen ist jetzt die erste Diode 108 in Durchlassrichtung vorgespannt und leitet so viel Strom, wie die Spannungsquelle 104 ermöglicht. Die gro ße Menge an Strom lässt die Sicherung 106 rasch durchbrennen und trennt die Spannungsquelle 104 wirksam von dem Rest des Schaltkreises. Die Sicherung 106 muss ersetzt werden, sobald die Polarität der Spannungsquelle 104 korrigiert ist, was einen Nachteil dieses Ansatzes im Hinblick auf Wiederbeschaffungskosten und Arbeitsaufwand darstellt.
In 2A ist ein Schaltbild eines Schaltkreises 140, der ein PMOS-basiertes Schutzsystem gegen umgekehrte Polarität umfasst, gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Dieser Schaltkreis umfasst erste bzw. zweite Transistoren 142 bzw. 144. Bei dieser Implementierung ist der erste Transistor 142 ein p-Kanal-MOSFET und der zweite Transistor 144 ist ein n-Kanal-MOSFET, die jeweils ein Gate, eine Source, ein Drain und ein Substrat aufweisen, obwohl andere Transistortypen verwendet werden können. Ein erster Anschluss einer Spannungsquelle 146 ist mit dem Drain des ersten Transistors 142 verbunden. Das Gate des ersten Transistors 142 ist mit einem zweiten Anschluss der Spannungsquelle 146 verbunden. Die Source und das Substrat des ersten Transistors 142 sind mit einem ersten Anschluss einer Spule 148 verbunden. Ein zweiter Anschluss der Spule 148 ist mit einem positiven Anschluss einer Diode 150 und mit dem Drain des zweiten Transistors 144 verbunden. Ein negativer Anschluss der Diode 150 ist mit einem ersten Anschluss eines Kondensators 152 verbunden. Ein zweiter Anschluss des Kondensators 152 und die Source und das Substrat des zweiten Transistors 144 sind mit dem zweiten Anschluss der Spannungsquelle 146 verbunden.
Im normalen Betrieb ist die Gate-Source-Spannung (V_GS) des ersten Transistors 142 kleiner als Null, und der erste Transistor 142 leitet einen Strom. Da der Spannungsabfall des ersten Transistors 142 zwischen dem ersten Anschluss der Spannungsquelle 146 und dem ersten Anschluss der Spule 148 liegt, wird die mögliche Spannung, die über dem Kondensa tor 152 angelegt sein kann, verringert. Zusätzlich fließt der gesamte Strom über den ersten Transistor 142, ungeachtet dessen, ob er dann über den zweiten Transistor 144 oder die Diode 150 fließt. Dies erfordert die Verwendung eines teureren Transistors.
In 2B zeigt ein Schaltbild 160 den Schaltkreis in 2A, wenn die Spannungsquelle 146 mit umgekehrter Polarität verbunden ist. Um den Betrieb zu verdeutlichen, wurde der Schaltkreis umgekehrt gezeichnet. Das Gate des ersten Transistors 142 ist jetzt mit der Spannungsquelle verbunden. Die Spannung an der Source des ersten Transistors 142 kann nicht größer als die Versorgungsspannung sein, somit V_GS ≥ 0. Der erste Transistor 142 ist somit abgeschaltet, und in den Schaltkreis fließt kein Strom.
Erfindungsgemäß wird ein gegen umgekehrte Polarität geschütztes System für eine Spannungsquelle vorgesehen, die positive und negative Anschlüsse umfasst. Das System umfasst eine polaritätsempfindliche Einrichtung, die einen ersten Anschluss aufweist, der mit dem positiven Anschluss der Spannungsquelle verbunden ist, und die einen zweiten Anschluss aufweist. Das System umfasst des weiteren einen niederohmigen Schalter, der mit dem positiven Anschluss der Spannungsquelle, dem negativen Anschluss der Spannungsquelle und dem zweiten Anschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung verbunden ist. Der niederohmige Schalter nimmt einen leitenden Zustand zwischen dem negativen Anschluss der Spannungsquelle und dem zweiten Anschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung an, wenn eine erste Spannung an dem positiven Anschluss der Spannungsquelle minus eine zweite Spannung an dem negativen Anschluss der Spannungsquelle größer als eine erste Schwellenspannung ist. Andernfalls nimmt der niederohmige Schalter einen nicht leitenden Zustand zwischen dem negativen Anschluss der Spannungsquelle und dem zweiten Anschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung an, wenn die erste Spannung minus die zweite Spannung kleiner als eine zweite Schwellenspannung ist.
Bei einer anderen Ausführungsform umfasst der niederohmige Schalter einen n-Kanal-Feldeffekttransistor (FET), der einen Gate-Anschluss, einen Drain-Anschluss, einen Source-Anschluss und einen Substrat-Anschluss aufweist. Bei noch einer anderen Ausführungsform sind die ersten und zweiten Schwellenspannungen gleich einer physikalischen Schwellenspannung des Transistors.
Bei noch einer anderen Ausführungsform ist der Gate-Anschluss des Transistors mit dem positiven Anschluss der Spannungsquelle verbunden, der Drain-Anschluss des Transistors ist mit dem zweiten Anschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung verbunden, und die Source- und Substrat-Anschlüsse des Transistors sind mit dem negativen Anschluss der Spannungsquelle verbunden.
Weitere Anwendbarkeitsgebiete der vorliegenden Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung, die hierin nachfolgend bereitgestellt ist, ersichtlich. Es sei angemerkt, dass die detaillierte Beschreibung und spezifische Beispiele, während sie die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutern, nur Erläuterungszwecken dienen und nicht beabsichtigen, den Schutzumfang der Erfindung zu beschränken.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:
1A ein Schaltbild eines Schaltkreises, der ein Schutzsystem gegen umgekehrte Polarität auf der Grundlage einer Sicherung umfasst, gemäß dem Stand der Technik;
1B ein Schaltbild des Schaltkreises in 1A, das die Spannungsquelle, die mit umgekehrter Polarität verbunden ist, zeigt;
2A ein Schaltbild eines Schaltkreises, der ein PMOS-basiertes Schutzsystem gegen umgekehrte Polarität gemäß dem Stand der Technik umfasst;
2B ein Schaltbild des Schaltkreises in 2A, das die Spannungsquelle, die mit umgekehrter Polarität verbunden ist, zeigt;
3A ein Schaltbild eines beispielhaften Schaltkreises, der ein Schutzsystem gegen umgekehrte Polarität gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung umfasst;
3B ein Schaltbild des beispielhaften Schaltkreises in 3A, das die Spannungsquelle, die mit umgekehrter Polarität verbunden ist, zeigt; und
4 ein Blockdiagram eines beispielhaften Systems, das ein Schutzsystem gegen umgekehrte Polarität gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung umfasst.
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ist lediglich beispielhafter Natur und beabsichtigt auf keine Weise, die Erfindung, ihre Anwendung oder Verwendungen zu beschränken. Zur besseren Klarheit werden die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen verwendet, um ähnliche Elemente zu identifizieren.
In 3A ist ein Schaltbild eines beispielhaften Schaltkreises 180 dargestellt, der ein NMOS-basiertes Schutzsystem gegen umgekehrte Polarität umfasst. Dieser Schaltkreis umfasst erste bzw. zweite Transistoren 182 bzw. 184. Bei dieser Implementierung sind die ersten und zweiten Transistoren 182 und 184 n-Kanal-MOSFETs, die jeweils ein Gate, eine Source, ein Drain und ein Substrat aufweisen, obwohl andere Transistortypen verwendet werden können.
Ein erster Anschluss einer Spannungsquelle 186 ist mit einem ersten Anschluss einer Spule 188 verbunden. Ein zweiter Anschluss der Spule 188 ist mit dem Drain des ersten Transistors 182 und auch mit einem positiven Anschluss einer Diode 190 verbunden. Ein erster Anschluss eines Treiberschaltkreises 191 ist mit dem Gate des ersten Transistors 182 verbunden. Ein zweiter Anschluss des Treiberschaltkreises 191 ist mit der Source des ersten Transistors 182 verbunden. Ein negativer Anschluss der Diode 190 ist mit einem ersten Anschluss eines Kondensators 192 verbunden. Ein zweiter Anschluss des Kondensators 192 ist mit einem zweiten Anschluss der Spannungsquelle 186 verbunden. Das Substrat und die Source des ersten Transistors 182 sind mit der Source und dem Substrat des zweiten Transistors 184 verbunden. Das Gate des zweiten Transistors 184 ist mit dem ersten Anschluss der Spannungsquelle 186 verbunden. Das Drain des zweiten Transistors 184 ist mit dem zweiten Anschluss der Spannungsquelle 186 verbunden.
Bei einer Ausführungsform gibt der Treiberschaltkreis 191 ein pulsweitenmoduliertes Rechteckwellensignal an das Gate des ersten Transistors 182 aus. Dies bewirkt, dass der beispielhafte Schaltkreis 180 als ein Hochsetzsteller arbeitet, wobei das Tastverhältnis des Rechteckwellensignals die Durchschnitts- und Brummspannungen über dem Kondensator 192 steuert.
Im normalen Betrieb ist die Gate-Source-Spannung (V_GS) des zweiten Transistors 184 positiv, und der zweite Transistor 184 leitet einen Strom. Der zweite Transistor 184 leitet nur einen Strom, wenn über den ersten Transistor 182 ein Strom fließt. Wenn der erste Transistor 182 abschaltet, fließt der Strom, der über die Diode 190 getrieben wird, nicht über den zweiten Transistor 184. Dies erhöht dadurch, dass der Spannungsabfall des zweiten Transistors 184 nicht in den Strompfad eingefügt wird, der von der Spannungsquelle 186 zu dem Kondensator 192 führt, die mögliche Spannung, die über dem Kondensator 192 erzeugt werden kann. Außerdem kann der zweite Transistor 184 billiger sein als er wäre, wenn er einen kontinuierlichen Stromfluss aushalten müsste.
In 3B zeigt ein Schaltbild 200 den beispielhaften Schaltkreis in 3A, wenn die Spannungsquelle 186 mit umgekehrter Polarität verbunden ist. Um den Betrieb zu verdeutlichen, wurde der Schaltkreis umgekehrt gezeichnet. Das Gate des zweiten Transistors 184 liegt nun an dem niedrigsten Spannungspotenzial in dem Schaltkreis. Die Spannung an der Source des zweiten Transistors 184 kann nicht kleiner als das niedrigste Spannungspotenzial in dem Schaltkreis sein, somit V_GS ≤ 0. Der zweite Transistor 184 ist somit abgeschaltet, und in dem Schaltkreis fließt kein Strom.
In 4 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 220, das ein Schutzsystem gegen umgekehrte Polarität gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung umfasst, dargestellt. 3A zeigt eine spezifische Implementierung dieses beispielhaften Systems 220. Ein positiver Anschluss einer Spannungsquelle 222 ist mit einem ersten Anschluss einer polaritätsempfindlichen Einrichtung 224 und mit einem ersten Anschluss eines niederohmigen Schalters 226 verbunden. Ein zweiter Anschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung 224 ist mit einem zweiten Anschluss des niederohmigen Schalters 226 verbunden. Ein dritter Anschluss des niederohmigen Schalters 226 ist mit einem negativen Anschluss der Spannungsquelle 222 verbunden. Optional ist ein erster Anschluss einer Last 228 mit einem dritten Anschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung 224 verbunden, und ein zweiter Anschluss der Last 228 ist mit dem negativen Anschluss der Spannungsquelle 222 verbunden.
Die Spannungsquelle 222 stellt zwischen ihren positiven und negativen Anschlüssen eine Versorgungsspannung bereit. Die polaritätsempfindliche Einrichtung 224 ist eine Einrichtung, die vorzugsweise nur betrieben wird, wenn die an ihr angelegte Spannung positiv ist. Dazu nimmt der niederohmige Schalter 226 einen leitenden Zustand an, wenn die Versorgungsspannung größer als eine Schwellenspannung ist, und einen nicht leitenden Zustand an, wenn die Versorgungsspannung kleiner als die Schwellenspannung ist. Der niederohmige Schalter 226 ist entworfen, um zwischen der Spannungsquelle 222 und der polaritätsempfindlichen Einrichtung 224 in dem leitenden Zustand eine niederohmige Verbindung zu ermöglichen. Es fließt kein Strom, der von der polaritätsempfindlichen Einrichtung 224 zu der Last 228 transferiert wird, über den niederohmigen Schalter 226, sondern fließt stattdessen direkt zu dem zweiten Anschluss der Spannungsquelle 222. Der niederohmige Schalter 226 erzeugt somit für einen Strom, der über die Last 228 fließt, keinen Verlust.
Zusammengefasst betrifft die Erfindung ein gegen umgekehrte Polarität geschütztes System, das eine Spannungsquelle mit positiven und negati ven Anschlüssen umfasst. Eine polaritätsempfindliche Einrichtung weist einen ersten Anschluss auf, der mit dem positiven Anschluss der Spannungsquelle verbunden ist, und umfasst einen zweiten Anschluss. Ein niederohmiger Schalter ist mit den ersten und zweiten Anschlüssen der Spannungsquelle verbunden und ist mit dem zweiten Anschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung verbunden. Der niederohmige Schalter nimmt einen leitenden Zustand zwischen dem zweiten Anschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung und dem negativen Anschluss der Spannungsquelle an, wenn eine erste Spannung an dem positiven Anschluss der Spannungsquelle minus eine zweite Spannung an dem negativen Anschluss der Spannungsquelle größer als eine Schwellenspannung ist. Andernfalls nimmt der niederohmige Schalter einen nicht leitenden Zustand an.

Claims

Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System für eine Spannungsquelle, die positive und negative Anschlüsse umfasst, das umfasst: eine polaritätsempfindliche Einrichtung, die einen ersten Anschluss aufweist, der mit dem positiven Anschluss der Spannungsquelle verbunden ist, und die einen zweiten Anschluss aufweist; und einen niederohmigen Schalter, der einen ersten Anschluss, der mit dem positiven Anschluss der Spannungsquelle verbunden ist, einen zweiten Anschluss, der mit dem negativen Anschluss der Spannungsquelle verbunden ist, und einen dritten Anschluss, der mit dem zweiten Anschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung verbunden ist, aufweist, wobei der niederohmige Schalter einen leitenden Zustand zwischen seinen zweiten und dritten Anschlüssen annimmt, wenn eine erste Spannung an dem positiven Anschluss der Spannungsquelle minus eine zweite Spannung an dem negativen Anschluss der Spannungsquelle größer als eine erste Schwellenspannung ist, und wobei der niederohmige Schalter einen nicht leitenden Zustand zwischen seinen zweiten und dritten Anschlüssen annimmt, wenn die erste Spannung minus die zweite Spannung kleiner als eine zweite Schwellenspannung ist.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Treiberschaltkreis, der erste und zweite Anschlüsse aufweist, wobei der erste Anschluss des Treiberschaltkreises mit einem Steueranschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung verbunden ist, und der zweite Anschluss des Treiberschaltkreises mit dem zweiten Anschluss der polartätsempfindlichen Einrichtung verbunden ist.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Treiberschaltkreis ein pulsweitenmoduliertes Rechteckwellensignal zwischen den ersten und den zweiten Anschlüssen des Treiberschaltkreises erzeugt.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der niederohmige Schalter einen ersten Transistor umfasst.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Transistor ein n-Kanal-Feldeffekttransistor (FET) ist, der einen Gate-Anschluss, einen Drain-Anschluss und einen Source-Anschluss aufweist.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Schwellenspannungen gleich einer physikalischen Schwellenspannung des Transistors sind.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System nach Anspruch 6, wobei der Gate-Anschluss des ersten Transistors mit dem positiven Anschluss der Spannungsquelle verbunden ist, der Source-Anschluss des ersten Transistors mit dem zweiten Anschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung verbunden ist und der Drain-Anschluss des ersten Transistors mit dem negativen Anschluss der Spannungsquelle verbunden ist.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Transistor auch einen Substrat-Anschluss umfasst, der mit dem Source-Anschluss des ersten Transistors verbunden ist.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die polaritätsempfindliche Einrichtung einen zweiten Transistor und eine Spule umfasst, wobei der zweite Transistor mit der Spule verbunden ist.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Transistor ein n-Kanal-Feldeffekttransistor (FET) ist, der einen Gate-Anschluss, einen Drain-Anschluss und einen Source-Anschluss aufweist.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Source-Anschluss des zweiten Transistors mit dem dritten Anschluss des niederohmigen Schalters verbunden ist, der Drain- Anschluss des zweiten Transistors mit einem ersten Anschluss der Spule verbunden ist, und ein zweiter Anschluss der Spule mit dem positiven Anschluss der Spannungsquelle verbunden ist.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Transistor auch einen Substrat-Anschluss umfasst, der mit dem Source-Anschluss des zweiten Transistors verbunden ist.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Drain-Anschluss des zweiten Transistors ein dritter Anschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung ist, und der Gate-Anschluss des zweiten Transistors ein Steueranschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung ist.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lasteinrichtung mit einem dritten Anschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung verbunden ist, und diese auch mit dem negativen Anschluss der Spannungsquelle verbunden ist.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasteinrichtung eine Diode und einen Kondensator umfasst.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Anschluss des Kondensators mit einem negativen Anschluss der Diode verbunden ist, ein zweiter Anschluss des Kondensators mit dem negativen Anschluss der Spannungsquelle verbunden ist und ein positiver Anschluss der Diode mit dem dritten Anschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung verbunden ist.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System für eine Spannungsquelle, die positive und negative Anschlüsse umfasst, das umfasst: eine polaritätsempfindliche Einrichtung, die einen ersten Anschluss aufweist, der mit dem positiven Anschluss der Spannungsquelle verbunden ist, und die zweite und Steueranschlüsse umfasst; einen niederohmigen Schalter, der einen ersten Anschluss, der mit dem positiven Anschluss der Spannungsquelle verbunden ist, einen zweiten Anschluss, der mit dem negativen Anschluss der Spannungsquelle verbunden ist, und einen dritten Anschluss, der mit dem zweiten Anschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung verbunden ist, aufweist, wobei der niederohmige Schalter einen leitenden Zustand zwischen seinen zweiten und dritten Anschlüssen annimmt, wenn eine erste Spannung an dem positiven Anschluss der Spannungsquelle minus eine zweite Spannung an dem negativen Anschluss der Spannungsquelle größer als ein erster Schwellenwert ist, und wobei der niederohmige Schalter einen nicht leitenden Zustand zwischen seinen zweiten und dritten Anschlüssen annimmt, wenn die erste Spannung minus die zweite Spannung kleiner als eine zweite Schwellenspannung ist; und einen Treiberschaltkreis, der erste und zweite Anschlüsse aufweist, wobei der erste Anschluss des Treiberschaltkreises mit dem Steueranschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung verbunden ist, und der zweite Anschluss des Treiberschaltkreises mit dem zweiten Anschluss der polaritätsempfindlichen Einrichtung verbunden ist.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Treiberschaltkreis ein pulsweitenmoduliertes Rechteckwellensignal zwischen den ersten und den zweiten Anschlüssen des Treiberschaltkreises erzeugt.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der niederohmige Schalter einen ersten Transistor umfasst, die polaritätsempfindliche Einrichtung einen zweiten Transistor und eine Spule umfasst, und wobei die ersten und zweiten Transistoren n-Kanal-Feldeffekttransistoren (FET) sind, die jeweils einen Gate-Anschluss, einen Drain-Anschluss, einen Source-Anschluss und einen Substrat-Anschluss aufweisen, und die ersten und zweiten Schwellenspannungen gleich einer physikalischen Schwellenspannung des ersten Transistors sind.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Gate-Anschluss des ersten Transistors mit dem positiven Anschluss der Spannungsquelle verbunden ist, die Source- und Substrat-Anschlüsse des ersten Transistors mit den Source- und Substrat-Anschlüssen des zweiten Transistors und mit dem zweiten Anschluss des Treiberschaltkreises verbunden sind, der Drain-Anschluss des zweiten Transistors mit einem ersten Anschluss der Spule verbunden ist, ein zweiter Anschluss der Spule mit dem positiven Anschluss der Spannungsquelle verbunden ist, der Gate-Anschluss des ersten Transistors mit dem ersten Anschluss des Treiberschaltkreises verbunden ist und der Drain-Anschluss des ersten Transistors mit dem negativen Anschluss der Spannungsquelle verbunden ist.
Gegen umgekehrte Polarität geschütztes System nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine Lasteinrichtung, wobei die Lasteinrichtung eine Diode und einen Kondensator umfasst, ein erster Anschluss des Kondensators mit einem negativen Anschluss der Diode verbunden ist, ein zweiter Anschluss des Kondensators mit dem negativen Anschluss der Spannungsquelle verbunden ist und ein positiver Anschluss der Diode mit dem Drain des zweiten Transistors verbunden ist.