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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lastabnormitäts-Detektionssystem und -verfahren, und insbesondere auf dasjenige, welches fähig ist, das Durchbrennen und den Kurzschluß einer Last zu detektieren.
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Die Konstruktion eines konventionellen, eine Lastabnormität bzw. -anomalität detektierenden bzw. Lastabnormitäts-Detektionssystems 30 ist in 2 gezeigt. Ein Verfahren zum Detektieren der Abnormität bzw. Anomalität einer Last durch das konventionelle Lastabnormitäts-Detektionssystem 30 ist wie folgt.
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Zuerst bewirkt ein Stromsensor 1, daß ein Signalstrom Is entsprechend einer Menge eines Laststroms IL, welcher durch eine Last 2 fließt bzw. strömt, erzeugt bzw. generiert wird, und gibt den Signalstrom Is aus. Eine Beziehung von Signalstrom Is = Laststrom IL/K (K: Konstante) gilt zwischen dem Signalstrom Is und dem Laststrom IL.
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Ein Widerstand R ist zwischen einem Draht, in welchem der Signalstrom Is fließt, und einem Erdpotential angeordnet. Dementsprechend wird eine Spannung Vs entsprechend einer Menge bzw. eines Ausmaßes des Signalstroms Is an einem Anschluß- bzw. Verbindungspunkt des Drahts an dem Widerstand (kann als ein Spannungsgenerator verstanden werden) R erzeugt bzw. generiert. Hier ist die Spannung Vs ein Produkt des Signalstroms Is und eines Widerstandswerts r, Is × r, wenn r den Widerstandswert des Widerstands R bezeichnet.
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Die Spannung Vs wird in ein digitales Signal in einem AD-Konverter bzw. -Wandler 3 umgewandelt, und das digitale Signal wird einem Eingangs- bzw. Eingabeabschnitt einer beurteilenden bzw. Beurteilungsvorrichtung 4 eingegeben. Ein Durchbrenn-Referenzwert T1 oder ein Kurzschluß-Referenzwert T2 wird dem anderen Eingangs- bzw. Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung 4 eingegeben.
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Wenn das Durchbrennen der Last 2 überprüft werden soll, wird der Durchbrenn-Referenzwert T1 veranlaßt, dem anderen Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung 4 durch ein Regeln bzw. Steuern von auswählenden bzw. Auswahlmitteln 5 eingegeben zu werden. Die auswählenden Mittel 5 dienen zum Umschalten der Auswahl eines elektrischen Umschaltschalters oder einer Software-Regelung bzw. -Steuerung. Das Durchbrennen der Last 2 wird beurteilt, indem das eingegebene digitale Signal und der Durchbrenn-Referenzwert T1 in der beurteilenden Vorrichtung 4 verglichen werden.
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Andererseits wird, wenn der Kurzschluß der Last 2 überprüft werden soll, der Kurzschluß-Referenzwert T2 veranlaßt, dem anderen Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung 4 durch ein Regeln bzw. Steuern der auswählenden Mittel 5 eingegeben zu werden. Der Kurzschluß der Last 2 wird beurteilt, indem das eingegebene digitale Signal und der Kurzschluß-Referenzwert T2 in der beurteilenden Vorrichtung 4 verglichen werden.
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Hier sind der AD-Wandler 3, die beurteilende Vorrichtung 4, die auswählenden Mittel 5 und dgl. in einem Mikrocomputer 20 aufgenommen. Mit anderen Worten kann, ob die Last 2 eine Abnormität, wie ein Durchbrennen oder einen Kurzschluß, aufweist oder nicht, in dem Mikrocomputer 20 beurteilt werden.
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Technologie betreffend den Stromsensor
1 ist der Standard-Technologie-Sammlung ”High-Side Current Power Switch” des Patentamts geoffenbart. Darüber hinaus ist Technologe betreffend die vorliegende Erfindung (Technologie eines Änderns eines Bereichs durch ein Umschalten von Widerständen) in der
japanischen nicht-geprüften Patentveröffentlichung Nr. H08-189845 geoffenbart.
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In dem Lastabnormitäts-Detektionssystem 30, welches in 2 gezeigt ist, nimmt der Laststrom IL in dem Fall eines Durchbrennens in der Last 2 ab. Dementsprechend nimmt der Signalstrom Is ab und die Spannung Vs nimmt auch ab, wenn bzw. da der Laststrom IL abnimmt, wie dies oben beschrieben ist. Um präzise das Durchbrennen der Last 2 in der beurteilenden Vorrichtung 4 zu beurteilen (zu detektieren), ist die Spannung Vs wünschenswerterweise größer (dies dient dazu, um eine Umwandlungspräzision in dem AD-Wandler 3 zu verbessern). Hier hängt die Spannung Vs, welche in Übereinstimmung mit der Menge bzw. dem Ausmaß des Signalstroms Is erzeugt bzw. generiert wird, von dem Widerstandswert r des Widerstands R ab. Dementsprechend ist es besser, einen großen Widerstandswert r des Widerstands R einzustellen bzw. festzulegen, um präzise das Durchbrennen in der beurteilenden Vorrichtung 4 in dem Fall des Durchbrennens der Last 2 zu beurteilen.
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Es ist jedoch eine obere Grenze für den Spannungswert, welcher dem AD-Wandler 3 eingegeben wird, welcher in den Mikrocomputer 20 aufgenommen ist, basierend auf der elektrischen Spezifikation des AD-Wandlers 3 und dgl. definiert (d. h. eine obere Grenze ist für die Spannung Vs definiert, welche in dem durch den Widerstand R konstruierten Spannungsgenerator generiert bzw. erzeugt wird). Dementsprechend kann, wenn der Widerstandswert r des Widerstands R nur im Hinblick auf das Durchbrennen der Last 2 erhöht wird, die Spannung Vs, welche einen Wert hinausgehend über die obere Grenze aufweist, dem AD-Wandler 3 in dem Fall des Kurzschlusses der Last 2 eingegeben werden. Dies deshalb, da der Laststrom IL in dem Fall des Kurzschlusses in der Last 2 ansteigt, und sowohl der Signalstrom Is als auch die Spannung Vs ansteigen, wenn bzw. da der Laststrom IL ansteigt.
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Aufgrund des Obigen wurde in dem aktuellen bzw. gegenwärtigen Lastabnormitäts-Detektionssystem 30 der Widerstandswert r des Widerstands R eingestellt, um einen relativ kleinen Wert aufzuweisen, so daß der Spannungswert, welcher dem AD-Wandler 3 eingegeben wird, nicht den oberen Grenzwert des AD-Wandlers 3 auch in dem Fall des Kurzschlusses in der Last 2 übersteigt bzw. überschreitet.
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Wie oben beschrieben, mußte der Widerstandswert r des Widerstands R in dem konventionellen Lastabnormitäts-Detektionssystem 30 beschränkt sein bzw. werden. Dementsprechend ist bzw. wird in diesem Lastabnormitäts-Detektionssystem 30 der Widerstandswert r des Widerstands R unter Berücksichtigung einer Genauigkeit beim Detektieren (Beurteilen) des Kurzschlusses der Last 2 in dem Fall des Kurzschlusses der Last 2 und einer Genauigkeit beim Detektieren (Beurteilen) des Durchbrennens der Last 2 in dem Fall des Durchbrennens der Last 2 eingestellt bzw. festgelegt. Es war daher schwierig, beide Genauigkeiten zu verbessern.
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US 4 540 922 offenbart eine Motorwicklungsleckageüberwachungseinrichtung mit einem Erfassungswiderstand, der einen Spannungsabfall proportional zu der Leckage erzeugt.
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US 5 859 757 offenbart einen Ausgangstreiberschaltkreis für die Verwendung in einem gleichspannungsstabilisierten Stromzufuhrschaltkreis.
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Dementsprechend ist es ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Lastabnormitäts-Detektionssystem und -verfahren zur Verfügung zu stellen, welche fähig sind, sowohl den Kurzschluß einer Last als auch das Durchbrennen der Last mit hoher Genauigkeit zu detektieren bzw. festzustellen, selbst wenn eine obere Grenze für den Wert einer Spannung definiert ist, welche in einem Spannungsgenerator zu generieren bzw. zu erzeugen ist.
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Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß der Erfindung wird ein eine Lastabnormität bzw. -anomalität detektierendes bzw. Lastabnormitäts-Detektionssystem zur Verfügung gestellt, umfassend:
einen Spannungsgenerator zum Generieren bzw. Erzeugen einer bestimmten Spannung in Übereinstimmung mit einer Menge bzw. eines Ausmaßes eines Stroms, welcher zu einer Last fließt, welche außerhalb vorhanden ist,
eine beurteilende bzw. Beurteilungsvorrichtung zum Beurteilen, ob die Last eine Abnormität bzw. Anomalität aufweist oder nicht, durch ein Vergleichen eines Signals entsprechend der bestimmten Spannung und eines Durchbrenn-Referenzwerts und/oder eines Kurzschluß-Referenzwerts, und
eine Auswahleinrichtung, um zu bewirken, daß einer des Durchbrenn-Referenzwerts und des Kurzschluß-Referenzwerts selektiv zu einem Eingabe- bzw. Eingangsabschnitt der beurteilenden Vorrichtung eingegeben ist bzw. wird,
wobei:
der Spannungsgenerator einen ersten Widerstand, welcher zwischen dem anderen Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung und einem Referenz- bzw. Bezugspotential angeordnet ist, und einen zweiten Widerstand beinhaltet, welcher parallel mit dem ersten Widerstand zwischen dem anderen Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung und dem Referenzpotential angeordnet ist, und die Auswahleinrichtung bewirkt, daß der Durchbrenn-Referenzwert zu dem einen Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung eingegeben ist bzw. wird, und den Spannungsgenerator regelt bzw. steuert, um nicht einen Stromweg bzw. -pfad über den zweiten Widerstand in dem Fall eines Überprüfens des Durchbrennens der Last auszubilden, während bewirkt wird, daß der Kurzschluß-Referenzwert zu dem einen Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung eingegeben wird, und der Spannungsgenerator geregelt bzw. gesteuert wird, um den Stromweg über den zweiten Widerstand in dem Fall eines Überprüfens des Kurzschlusses der Last auszubilden.
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In dem obigen Lastabnormitäts-Detektionssystem ist der Spannungsgenerator derart konstruiert, daß der erste und zweite Widerstand parallel zwischen dem anderen Eingangs- bzw. Eingabeabschnitt der beurteilenden bzw. Beurteilungsvorrichtung und dem Bezugs- bzw. Referenzpotential angeordnet sind. Darüber hinaus bewirkt die Auswahleinrichtung, daß der Durchbrenn-Referenzwert zu der beurteilenden Vorrichtung eingegeben wird, und regelt bzw. steuert den Spannungsgenerator, um nicht den Stromweg bzw. -pfad über den zweiten Widerstand in dem Fall eines Überprüfens des Durchbrennens der Last auszubilden, während der Kurzschluß-Referenzwert veranlaßt wird, zu der beurteilenden Vorrichtung eingegeben zu werden, und der Spannungsgenerator geregelt bzw. gesteuert wird, um den Stromweg über den zweiten Widerstand in dem Fall eines Überprüfens des Kurzschlusses der Last auszubilden. Dementsprechend generiert bzw. erzeugt der Spannungsgenerator eine Spannung abhängig von einem Widerstandswert des ersten Widerstands zur Zeit eines Überprüfens des Durchbrennens der Last. Darüber hinaus erzeugt der Spannungsgenerator eine Spannung entsprechend einem synthetischen Widerstandswert des ersten und zweiten Widerstands zu der Zeit eines Überprüfens des Kurzschlusses der Last. Somit ist, selbst wenn der Widerstandswert des ersten Widerstands auf einen großen Wert eingestellt ist, der synthetische Widerstandswert des ersten und zweiten Widerstands kleiner als der Widerstandswert des ersten Widerstandswerts. Daher kann, selbst wenn eine obere Grenze für Spannungen definiert ist, welche durch den Spannungsgenerator zu erzeugen sind, nicht nur der Kurzschluß der Last, sondern auch das Durchbrennen der Last mit hoher Genauigkeit detektiert werden. Mit anderen Worten kann ein Fehler beim Detektieren bzw. Feststellen der Abnormität bzw. Anomalität der Last verhindert werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet der Spannungsgenerator darüber hinaus eine umschaltende bzw. Umschaltschaltung, welche in Serie mit dem zweiten Widerstand zwischen dem anderen Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung und dem Referenzpotential angeschlossen ist und in Übereinstimmung mit einem Regel- bzw. Steuersignal von der Auswahleinrichtung ein-aus-geregelt bzw. -gesteuert ist bzw. wird.
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Vorzugsweise gibt die Auswahleinrichtung ein derartiges Regel- bzw. Steuersignal aus, um die Umschaltschaltung in dem Fall eines Detektierens des Durchbrennens der Last auszuschalten, während ein derartiges Regel- bzw. Steuersignal ausgegeben ist bzw. wird, um die Umschaltschaltung in dem Fall eines Detektierens des Kurzschlusses der Last einzuschalten.
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Dementsprechend beinhaltet der Spannungsgenerator die Umschaltschaltung, welche in Serie mit dem zweiten Widerstand zwischen der beurteilenden Vorrichtung und dem Referenzpotential angeschlossen ist. Die Auswahleinrichtung schaltet die Umschaltschaltung in dem Fall eines Detektierens des Durchbrennens der Last aus, während sie die Umschaltschaltung in dem Fall eines Detektierens des Kurzschlusses der Last einschaltet. Somit kann ein System zum Umschalten eines Widerstandswerts in dem Spannungsgenerator, wenn das Durchbrennen der Last detektiert wird und wenn der Kurzschluß der Last detektiert wird, durch eine einfache Konstruktion gebaut werden. Am meisten bevorzugt ist die bestimmte Spannung Vs gegeben durch Vs = Is × {r1·r2/(r1 + r2)} wo Is der Signalstrom ist, r1 der Widerstandswert des ersten Widerstands ist, und r2 der Widerstand des zweiten Widerstands ist.
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Gemäß der Erfindung wird darüber hinaus ein eine Lastabnormität bzw. -anomalität detektierendes bzw. Lastabnormitäts-Detektionsverfahren insbesondere zur Verwendung mit einem Lastabnormitäts-Detektionssystem gemäß der Erfindung oder einer bevorzugten Ausführungsform davon zur Verfügung gestellt, umfassend die folgenden Schritte:
einen generierenden bzw. erzeugenden Schritt eines Generierens bzw. Erzeugens einer bestimmten Spannung in Übereinstimmung mit einer Menge eines Stroms, welcher zu einer Last fließt bzw. strömt, welche außerhalb vorhanden ist,
einen beurteilenden bzw. Beurteilungsschritt eines Beurteilens, ob die Last eine Abnormität bzw. Anomalität aufweist oder nicht, durch ein Vergleichen eines Signals entsprechend der bestimmten Spannung und eines Durchbrenn-Referenzwerts und/oder eines Kurzschluß-Referenzwerts, und
einen auswählenden bzw. Auswahlschritt zum Bewirken, daß einer des Durchbrenn-Referenzwerts und des Kurzschluß-Referenzwerts selektiv einem Eingangs- bzw. Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung eingegeben wird,
wobei:
in dem Erzeugungsschritt die Spannung durch ein Anordnen eines ersten Widerstands zwischen dem anderen Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung und einem Referenz- bzw. Bezugspotential und ein Anschließen eines zweiten Widerstands parallel mit dem ersten Widerstand zwischen dem anderen Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung und dem Referenzpotential erzeugt wird, und
in dem auswählenden Schritt bewirkt wird, daß der Durchbrenn-Referenzwert zu dem einen Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung eingegeben wird, und vermieden wird, einen Stromweg über den zweiten Widerstand in dem Fall eines Überprüfens des Durchbrennens der Last auszubilden, während bewirkt wird, den Kurzschluß-Referenzwert zu dem einen Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung einzugeben, und der Stromweg über den zweiten Widerstand in dem Fall eines Überprüfens des Kurzschlusses der Last ausgebildet wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet der Spannungserzeugungsschritt darüber hinaus weiterhin einen Umschaltschritt mittels einer Umschaltschaltung, welche in Serie mit dem zweiten Widerstand zwischen dem anderen Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung und dem Bezugspotential angeschlossen wird und in Übereinstimmung mit einem Regel- bzw. Steuersignal von der Auswahleinrichtung ein-aus-geregelt bzw. -gesteuert wird.
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Vorzugsweise wird in dem auswählenden bzw. Auswahlschritt ein Regel- bzw. Steuersignal ausgegeben, um die Umschaltschaltung in dem Fall eines Detektierens des Durchbrennens der Last auszuschalten, während ein derartiges Regel- bzw. Steuersignal ausgegeben wird, um die Umschaltschaltung in dem Fall eines Detektierens des Kurzschlusses der Last einzuschalten.
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Am meisten bevorzugt wird eine Spannung Vs gegeben durch Vs = Is × {r1·r2/(r1 + r2)} wo Is der Signalstrom ist, r1 der Widerstandswert des ersten Widerstands ist, und r2 der Widerstand des zweiten Widerstands ist.
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Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei einem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen und aus den beigeschlossenen Zeichnungen deutlicher ersichtlich werden. Es sollte verstanden werden, daß, obwohl Ausführungsformen getrennt beschrieben werden, einzelne Merkmale davon zu zusätzlichen Ausführungsformen kombiniert werden können.
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1 ist ein Schaltungsdiagramm, welches die Konstruktion eines Lastabnormitäts-Detektionssystems gemäß der Erfindung zeigt, und
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2 ist ein Schaltungsdiagramm, welches die Konstruktion eines Lastabnormitäts-Detektionssystems gemäß dem Stand der Technik zeigt.
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf die beigeschlossene Zeichnung beschrieben. 1 ist ein Schaltungsdiagramm, welches die Konstruktion eines Lastabnormitäts-Detektionssystems 30 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das eine Lastabnormität bzw. -anomalität detektierende System 30 ist beispielsweise in einem Fahrzeug montiert bzw. angeordnet und fähig, das Durchbrennen, den Kurzschluß und/oder eine andere Abnormität bzw. Anomalität einer Lampe oder einer ähnlichen Last zu detektieren, welche außerhalb des Lastabnormitäts-Detektionssystems 30 vorhanden ist.
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Wie in 1 gezeigt, beinhaltet das Lastabnormitäts-Detektionssystem 30 einen Stromsensor 1, einen Transistor Tr1, einen Spannungsgenerator 10 und einen Mikrocomputer 20. Es sollte festgestellt bzw. festgehalten werden, daß die Last 2 und eine Energie- bzw. Leistungszufuhr Vo außerhalb des Lastabnormitäts-Detektionssystems 30 vorhanden sind oder sein können (Doppelkreise in 1 repräsentieren Verbindungs- bzw. Anschlußpunkte des Lastabnormitäts-Detektionssystems 30 mit der Außenseite).
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Hier besteht der Spannungsgenerator 10 vorzugsweise aus einem ersten Widerstand R1, einem zweiten Widerstand R2 und einem Transistor Tr2. Darüber hinaus sind ein AD-Wandler bzw. -Konverter 3, eine beurteilende bzw. Beurteilungsvorrichtung 4, auswählende bzw. Auswahlmittel 5 und/oder eine Auswahleinrichtung 6 zur Verfügung gestellt, vorzugsweise in den Mikrocomputer 20 integriert, wo ein Durchbrenn-Referenzwert T1 und ein Kurzschluß-Referenzwert T2 in dem Mikrocomputer 20 eingestellt und (insbesondere in einer nicht-flüchtigen Art) gespeichert sind.
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Die Energiezufuhr Vo dient zum Zuführen von Energie bzw. Leistung zu der Last 2, wie beispielsweise einer Lampe.
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Der Stromsensor 1 ist fähig, einen Signalstrom Is proportional zu oder entsprechend dem Laststrom IL zu generieren bzw. zu erzeugen, welcher in die Last 2 fließt bzw. strömt. Spezifischer gibt der Stromsensor 1 den Laststrom IL, welcher dazu eingegeben ist bzw. wird, zu der Last 2 aus und gibt getrennt den Signalstrom Is aus. Hier gilt eine Beziehung von Is = IL/K (K: konstant) vorzugsweise zwischen dem Laststrom IL und dem Signalstrom Is.
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Der Spannungsgenerator 10 ist ein Schaltungs- bzw. Schaltkreisabschnitt, welcher fähig ist, eine bestimmte (vorbestimmte oder vorbestimmbare) Spannung Vs im wesentlichen entsprechend einem Ausmaß bzw. einer Menge des Laststroms IL zu erzeugen, welcher in die Last 2 fließt. Spezifischer kann der Spannungsgenerator 10 die Spannung Vs basierend auf dem Signalstrom Is proportional zu dem Laststrom IL erzeugen.
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Der erste Widerstand R1 als eine Komponente des Spannungsgenerators 10 weist einen Widerstandswert r1 auf. Darüber hinaus weist der zweite Widerstand R2 als eine Komponente des Spannungsgenerators 10 einen Widerstandswert r2 auf. Darüber hinaus ist der Transistor (welcher insbesondere als eine umschaltende bzw. Umschaltschaltung verstanden werden kann) Tr2 als eine Komponente des Spannungsgenerators 10 für ein elektrisches Verbinden bzw. Anschließen und Trennen des zweiten Widerstands R2 und eines Referenz- bzw. Bezugspotentials (beispielsweise Erdpotentials) der Schaltung vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt. Der Transistor Tr2 ist vorzugsweise ein npn Transistor.
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Der Mikrocomputer 20 regelt bzw. steuert andere montierte bzw. angeordnete Schaltungsabschnitte durch ein Programm, welches in einer nicht-illustrierten Speichervorrichtung, wie beispielsweise einem ROM oder einem RAM (insbesondere in einer nicht-flüchtigen Weise), gespeichert ist bzw. wird. Die Schaltungen bzw. Schaltkreise 3, 4, 5, 6 usw., welche vorzugsweise in den Mikrocomputer 20 aufgenommen oder integriert sind (in dem Mikrocomputer 20 angeordnet sind), haben die folgenden Funktionen.
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Der AD-Wandler 3 ist ein Schaltungsabschnitt zum Umwandeln bzw. Konvertieren der Spannung Vs (analoges Signal), welches in dem Spannungsgenerator 10 erzeugt wird, in ein digitales Signal. Eine obere Grenze ist bzw. wird vorzugsweise für einen Spannungswert, welcher dem AD-Wandler 3 einzugeben ist, basierend auf der elektrischen Spezifikation und dgl. des AD-Wandlers 3 definiert, welcher in den Mikrocomputer 20 aufgenommen ist.
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Die beurteilende Vorrichtung 4 vergleicht den digitalen Signalwert bzw. Wert des digitalen Signals (welcher als ein Signalwert entsprechend der bestimmten Spannung Vs verstanden werden kann), welcher von dem AD-Wandler 3 ausgegeben ist bzw. wird, mit einem Durchbrenn-Referenzwert T1 und/oder einem Kurzschluß-Referenzwert T2. Dann beurteilt die beurteilende bzw. Beurteilungsvorrichtung 4, ob die Last 2 eine Abnormität bzw. Anomalität (Durchbrennen oder Kurzschluß) aufweist oder nicht, als ein Resultat des Vergleichs. Hier sind der Durchbrenn-Referenzwert T1 und der Kurzschluß-Referenzwert T2 vorzugsweise in dem Mikrocomputer 20 vorher eingestellt bzw. festgelegt oder können eingestellt bzw. festgelegt sein.
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Die Auswahleinrichtung 6 ist ein umschaltender bzw. Umschaltabschnitt für ein selektives Eingeben von einem des Durchbrenn-Referenzwerts T1 und des Kurzschluß-Referenzwerts T2 zu einem Eingangs- bzw. Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung 4. Die Auswahleinrichtung 6 regelt bzw. steuert die selektive Eingabe der Referenzwerte T1, T2 über die auswählenden Mittel 5. Die Auswahleinrichtung 6 führt eine Regelung bzw. Steuerung, ob ein Stromweg bzw. -pfad von dem Stromsensor 1 zu dem Referenz- bzw. Bezugspotential über den zweiten Widerstand R2 und den Transistor Tr2 (vorzugsweise in dieser Reihenfolge) auszubilden ist oder nicht, vorzugsweise durch ein Regeln bzw. Steuern des Spannungsgenerators 10 durch. Hier ist der Strompfad regel- bzw. steuerbar durch ein Ein-Aus-Regeln bzw. -Steuern des Transistors Tr2 in Übereinstimmung mit einem bestimmten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Regel- bzw. Steuersignal ausgebildet, welches von der Auswahleinrichtung 6 ausgegeben wird.
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Der Mikrocomputer 20 regelt bzw. steuert den pnp Transistor Tr1 ein-aus. Der Transistor Tr1 kann eine andere Umschaltvorrichtung, wie beispielsweise ein Leistungs-MOS-FET sein.
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Als nächstes wird die Konstruktion des Lastabnormitäts-Detektionssystems 30 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung spezifischer unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
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Der pnp Transistor Tr1 und der Stromsensor 1 sind in Serie zwischen der Energie- bzw. Leistungszufuhr Vo und der Last 2 verbunden bzw. angeschlossen. Hier sind ein Ausgangs- bzw. Ausgabeabschnitt des Stromsensors 1 und der Last 2 verbunden. Darüber hinaus sind ein Emitter des Transistors Tr1 und die Leistungszufuhr Vo verbunden, und ein Kollektor des Transistors Tr2 und der Eingangs- bzw. Eingabeabschnitt des Stromsensors 1 sind verbunden. Es sollte festgehalten werden, daß eine Basis des Transistors Tr1 mit dem Mikrocomputer 20 verbunden ist.
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Durch die obige Konstruktion fließt der Laststrom IL von der Leistungszufuhr Vo in die Last 2 über den Transistor Tr1 in seinem Ein-Zustand und den Stromsensor 1.
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Darüber hinaus sind der andere Ausgabeabschnitt des Stromsensors 1 und ein Eingabeabschnitt des Mikrocomputers 20 (spezifischer ein Eingabeabschnitt des AD-Wandlers 3, welcher in dem Mikrocomputer 20 angeordnet ist) verbunden. Hier ist bzw. wird der Signalstrom Is (= IL/K) proportional zu oder entsprechend dem Laststrom IL von diesem anderen Ausgabeabschnitt ausgegeben.
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Ein Draht, welcher zwischen dem Stromsensor 1 und dem Mikrocomputer 20 verlegt ist und in welchem der Signalstrom Is fließt (dieser Draht ist mit einem anderen Eingabeabschnitt, welcher später zu beschreiben ist, der beurteilenden Vorrichtung 4 über den AD-Wandler 3 verbunden oder kann damit verbunden sein bzw. werden, wie dies in 1 gezeigt ist), weist einen entsprechenden oder mehrere Verbindungspunkt(e) auf. Der Spannungsgenerator 10 ist zwischen den Anschluß- bzw. Verbindungspunkten und dem Referenzpotential (beispielsweise Erdpotential) der Schaltung angeordnet.
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Spezifischer sind zwei Verbindungspunkte N1, N2 in dem Draht vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt, in welchem der obige Signalstrom Is fließt. Der erste Widerstand R1 ist zwischen dem Verbindungspunkt N1 und dem Referenzpotential (beispielsweise Erde) angeordnet. Darüber hinaus sind der zweite Widerstand R2 und der Transistor (welcher insbesondere als eine Umschaltschaltung verstanden werden kann) Tr2 in Serie in dieser Ordnung bzw. Reihenfolge zwischen dem Verbindungspunkt N2 und dem Referenzpotential angeordnet. Hier ist der Kollektor des Transistors Tr2 mit dem zweiten Widerstand R2 verbunden und ein Emitter davon ist mit dem Referenzpotential (beispielsweise Erde) verbunden.
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Wie dies aus der obigen Konstruktion verstanden werden kann, sind der erste Widerstand R1 und der zweite Widerstand R2 parallel zwischen dem obigen Draht und dem Referenzpotential (beispielsweise Erde) verbunden bzw. angeschlossen.
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Die beurteilende Vorrichtung 4 ist in dem Mikrocomputer 20 angeordnet, wie dies oben beschrieben ist. Ein Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung 4 und ein Ausgabeabschnitt der auswählenden Mittel 5, welche ebenso in dem Mikrocomputer 20 angeordnet sind, sind verbunden. Hier wird der Durchbrenn-Referenzwert T1, welcher in einem Register, einer Tabelle, einer Karte oder einer Beziehung oder dgl. eingestellt bzw. festgelegt ist, einem Ende eines umschaltbaren Eingabeabschnitts der auswählenden Mittel 5 zugeführt und der Kurzschluß-Referenzwert T2, welcher in einem anderen Register, einer Tabelle, Karte oder Beziehung oder dgl. eingestellt bzw. festgelegt ist, wird dem anderen Ende des umschaltbaren Eingabeabschnitts der auswählenden Mittel 5 zugeführt.
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Der andere Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung 4 ist mit dem anderen Ausgabeabschnitt des Stromsensors 1 über den AD-Wandler 3 und die Verbindungspunkte N1, N2 verbunden bzw. angeschlossen. Hier ist, wie dies aus 1 verstanden werden kann, der AD-Wandler 3 in dem Mikrocomputer 20 angeordnet und die Verbindungspunkte N1, N2 sind außerhalb des Mikrocomputers 20 vorhanden.
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Ein Beurteilungsresultat, ob die Last 2 irgendeine Abnormität aufweist oder nicht, wird von dem Ausgabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung 4 ausgegeben.
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Die Auswahleinrichtung 6 ist vorzugsweise in dem Mikrocomputer 20 angeordnet oder integriert. Diese Auswahleinrichtung 6 ist mit den auswählenden Mitteln 5 und einer Basis des Transistors Tr2 verbunden. In dieser Konstruktion regelt bzw. steuert die Auswahleinrichtung 6 das Umschalten der auswählenden Mittel 5 und des Transistors Tr2.
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Als nächstes wird der Betrieb bzw. die Betätigung des oben konstruierten Lastabnormitäts-Detektionssystems 30 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Es wird angenommen, daß der Laststrom IL von der Leistungszufuhr Vo zu der Last 2 strömt und der Signalstrom Is (= IL/K) von dem Stromsensor 1 zu dem Mikrocomputer 20 fließt. Es wird angenommen, daß eine Überprüfung durchgeführt wird, ob die Last 2 in diesem Zustand durchgebrannt ist (oder unmittelbar vor einem Durchbrennen steht bzw. ist) oder nicht.
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In diesem Fall regelt bzw. steuert die Auswahleinrichtung 6 das Schalten der auswählenden Mittel 5, so daß der Durchbrenn-Referenzwert T1 dem einen Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung 4 eingegeben ist bzw. wird. Die Auswahleinrichtung 6 regelt bzw. steuert auch den Spannungsgenerator 10, um nicht einen Stromweg über den zweiten Widerstand R auszubilden.
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Spezifisch gibt die Auswahleinrichtung 6 ein derartiges Regel- bzw. Steuersignal, um den Transistor Tr2 auszuschalten, zu der Basis des Transistors Tr2 ein. Der Stromweg bzw. -pfad über den zweiten Widerstand R2 wird nicht durch eine derartige Regelung bzw. Steuerung des Transistors Tr2 durch die Auswahleinrichtung 6 ausgebildet. Es gibt insbesondere unverändert eine Möglichkeit, daß ein geringer Leckstrom fließt bzw. strömt, selbst wenn der Transistor Tr2 ausgeschaltet ist, wobei dieser Leckstrom jedoch sehr klein ist und kein wesentlicher Strom fließt. Daher kann verstanden werden, daß kein Strompfad über den zweiten Widerstand R2 in diesem Fall ebenso ausgebildet ist bzw. wird.
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Wenn die entsprechenden Regelungen bzw. Steuerungen der Auswahleinrichtung 6 abgeschlossen sind, wird der Durchbrenn-Referenzwert T1 zu dem einen Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung 4 eingegeben. Darüber hinaus erzeugt der Spannungsgenerator 10 die Spannung Vs.
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Hier ist zu der Zeit eines Überprüfens des Durchbrennens der Last 2 diese Spannung Vs Is (Signalstrom) × r1 (Widerstandswert des Widerstands R1). Diese Spannung Vs wird in ein digitales Signal in dem AD-Wandler 3 umgewandelt, welcher in dem Mikrocomputer 20 angeordnet ist, und danach wird dieses digitale Signal dem anderen Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung 4 eingegeben.
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Nachfolgend vergleicht die beurteilende Vorrichtung 4 dieses digitale Signal und den Durchbrenn-Referenzwert T1. Als ein Resultat des Vergleichs gibt die beurteilende Vorrichtung 4 ein Beurteilungssignal aus, welches repräsentiert, ob ein Durchbrennen aufgetreten ist (unmittelbar vor einem Auftreten ist) oder nicht.
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Als nächstes wird eine Überprüfung beschrieben, ob die Last 2 kurzgeschlossen wurde (oder unmittelbar vor einem Kurzschluß steht).
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In diesem Fall regelt bzw. steuert die Auswahleinrichtung 6 das Umschalten der auswählenden Mittel 5, so daß der Kurzschluß-Referenzwert T2 zu dem einen Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung 4 eingegeben wird. Die Auswahleinrichtung 6 regelt bzw. steuert auch den Spannungsgenerator 10, um den Stromweg bzw. -pfad über den zweiten Widerstand R auszubilden.
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Spezifisch gibt die Auswahleinrichtung 6 eint derartiges Regel- bzw. Steuersignal, um den Transistor Tr2 einzuschalten, zu der Basis des Transistors Tr2 ein. Der Strompfad über den zweiten Widerstand R2 wird durch eine derartige Regelung bzw. Steuerung des Transistors Tr2 durch die Auswahleinrichtung 6 ausgebildet.
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Insbesondere wird, wenn die entsprechenden Regelungen bzw. Steuerungen der Auswahleinrichtung 6 abgeschlossen sind, der Kurzschluß-Referenzwert T2 zu dem anderen Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung 4 eingegeben. Darüber hinaus erzeugt der Spannungsgenerator 10 die Spannung Vs.
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Hier weist, wie dies aus dem Obigen verstanden werden kann, der Spannungsgenerator 10 vorzugsweise eine derartige Konstruktion auf, in welcher die Widerstände R1 und R2 parallel zu der Zeit eines Überprüfens des Kurzschlusses der Last 2 verbunden bzw. angeschlossen sind. Dementsprechend ist die Spannung Vs Is (Signalstrom) × {r1 (Widerstandswert des Widerstands R1)//r2 (Widerstandswert des Widerstands R2)} oder in anderen Worten, Vs = Is × {r1·r2/(r1 + r2)}.
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Die Spannung Vs wird in ein digitales Signal in dem AD-Wandler 3 umgewandelt, welcher vorzugsweise in dem Mikrocomputer 20 angeordnet oder zur Verfügung gestellt ist, und danach wird dieses digitale Signal zu dem anderen Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung 4 eingegeben.
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Der obige synthetische Widerstandswert {r1·r2/(r1 + r2)} ist offensichtlich kleiner als der Widerstandswert r1.
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Nachfolgend vergleicht die beurteilende Vorrichtung 4 dieses digitale Signal und den Kurzschluß-Referenzwert T2. Als ein Resultat des Vergleichs gibt die beurteilende Vorrichtung ein Beurteilungssignal aus, welches repräsentiert, ob der Kurzschluß aufgetreten ist (oder unmittelbar vor einem Auftreten steht) oder nicht.
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Wie oben beschrieben, erzeugt der Spannungsgenerator 10 die bestimmte (vorbestimmte oder vorbestimmbare) Spannung Vs nur basierend auf dem Widerstandswert r1 zu der Zeit eines Überprüfens des Durchbrennens der Last 2 in dem Lastabnormitäts-Detektionssystems 30. Darüber hinaus erzeugt der Spannungsgenerator 10 die bestimmte (vorbestimmte oder vorbestimmbare) Spannung Vs basierend auf dem synthetischen Widerstandswert {r1·r2/(r1 + r2)} zu der Zeit eines Überprüfens des Kurzschlusses der Last.
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Dementsprechend kann, selbst wenn eine obere Grenze für einen Spannungswert definiert ist, welche zu dem AD-Wandler 3 eingegeben wird, welcher in dem Mikrocomputer 20 angeordnet ist, das Lastabnormitäts-Detektionssystem 30 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Durchbrennen der Last 2 mit einer besseren Genauigkeit als das Lastabnormitäts-Detektionssystem 30 gemäß dem Stand der Technik detektieren bzw. feststellen.
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In dem Lastabnormitäts-Detektionssystem 30 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet der Spannungsgenerator 10 vorzugsweise den Transistor (Umschaltschaltung) Tr2, welcher die obige Konstruktion aufweist. Die Auswahleinrichtung 6 gibt ein derartiges Regel- bzw. Steuersignal aus, um den Transistor Tr2 in dem Fall eines Detektierens des Durchbrennens der Last 2 auszuschalten, während ein derartiges Regel- bzw. Steuersignal ausgegeben wird, um den Transistor Tr2 in dem Fall eines Detektierens des Kurzschlusses der Last 2 einzuschalten.
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Dementsprechend kann durch eine einfache Konstruktion die bestimmte (vorbestimmte oder vorbestimmbare) Spannung Vs nur basierend auf dem Widerstandswert r1 zu der Zeit eines Überprüfens des Durchbrennens der Last erzeugt werden und kann basierend auf dem synthetischen Widerstandswert {r1·r2/(r1 + r2)} zu der Zeit eines Überprüfens des Kurzschlusses der Last erzeugt bzw. generiert werden.
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Dementsprechend erzeugt, um ein Lastabnormitäts-Detektionssystem zur Verfügung zu stellen, welches fähig ist, nicht nur den Kurzschluß einer Last zu detektieren, sondern auch das Durchbrennen der Last mit hoher Genauigkeit zu detektieren, ein Spannungsgenerator 10 eine bestimmte (vorbestimmte oder vorbestimmbare) Spannung Vs in Übereinstimmung mit einem Laststrom IL. Eine beurteilende bzw. Beurteilungsvorrichtung 4 vergleicht ein Signal entsprechend dieser Spannung Vs mit einem bestimmten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Bezugs- bzw. Referenzwert T1, T2, um zu beurteilen, ob eine Last 2 irgendeine Abnormität bzw. Anomalität aufweist. Der Spannungsgenerator 10 beinhaltet einen ersten Widerstand R1, welcher einen Widerstandswert r1 aufweist, und einen zweiten Widerstand R2, welcher parallel mit dem ersten Widerstand R1 zwischen einem Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung 4 und einem Referenzpotential (beispielsweise Erde) angeschlossen bzw. verbunden ist. Eine Auswahleinrichtung 6 bewirkt, daß der Durchbrenn-Referenzwert T1 zu dem Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung 4 eingegeben wird, und regelt bzw. steuert den Spannungsgenerator 10, um nicht einen Stromweg bzw. -pfad über den zweiten Widerstand R2 in dem Fall eines Überprüfens des Durchbrennens der Last 2 auszubilden, während bewirkt wird, daß der Kurzschluß-Referenzwert T2 zu dem Eingabeabschnitt der beurteilenden Vorrichtung 4 eingegeben wird, und der Spannungsgenerator 10 geregelt bzw. gesteuert wird, um den obigen Strompfad in dem Fall eines Überprüfens des Kurzschlusses der Last 2 auszubilden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stromsensor
- 2
- Last
- 3
- AD-Wandler bzw. -Konverter
- 4
- beurteilende bzw. Beurteilungsvorrichtung
- 5
- auswählende bzw. Auswahlmittel
- 6
- Auswahleinrichtung
- 10
- Spannungsgenerator
- 20
- Mikrocomputer
- 30
- Lastabnormitäts-Detektionssystem
- IL
- Laststrom
- Is
- Signalstrom
- Vs
- (bestimmte) Spannung
- R1
- erster Widerstand
- R2
- zweiter Widerstand
- r1
- Widerstandswert des ersten Widerstands
- r2
- Widerstandswert des zweiten Widerstands
- T1
- Durchbrenn-Referenzwert
- T2
- Kurzschluß-Referenzwert
- Tr2
- Transistor (Umschaltschaltung)
