DE102008043424A1 - Motoransteuerungsspannungsversorgungsschaltung mit einem EMV-Filter und einem Verpolschutz - Google Patents

Motoransteuerungsspannungsversorgungsschaltung mit einem EMV-Filter und einem Verpolschutz Download PDF

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Abstract

Eine Spannungsversorgungsschaltung, die zwischen einer Spannungsquelle (1) und einer elektronischen Ansteuerschaltung (16) für einen Motorantrieb (17) eingekoppelt ist, weist ein EMV-Filter (33) mit wenigstens einem Filterkondensator (34) und eine Verpolschutzschaltung (21) zum Verhindern eines Stromflusses bei falscher Polung der Spannungsquelle (1) auf. Erfindungsgemäß ist das EMV-Filter (33) zwischen der Verpolschutzschaltung (21) und der Ansteuerschaltung (16) derart eingekoppelt, dass der wenigstens eine Filterkondensator (34) zugleich als Stützkondensator für die Ansteuerschaltung (16) wirkt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spannungsversorgungsschaltung, die zwischen einer Spannungsquelle und einer elektronischen Ansteuerschaltung für einen Motorantrieb eingekoppelt ist, wobei die Spannungsversorgungsschaltung ein EMV-Filter mit wenigstens einem Filterkondensator und eine Verpolschutzschaltung zum Verhindern eines Stromflusses bei falscher Polung der Spannungsquelle aufweist.
  • Eine Spannungsversorgungsschaltung der eingangs genannten Art wird beispielsweise in einem Kraftfahrzeug für die Ansteuerschaltungen für Motorantriebe von Türen, Schiebetüren, Heckklappen, Cabrio-Verdecke oder Beleuchtungssteuerungen eingesetzt. Die Ansteuerschaltungen sind üblicherweise mit dem von einer Fahrzeugbatterie gespeisten Bordnetz verbunden, aus dem sie die Versorgungsspannung beziehen. Mit diesem Bordnetz sind auch eine Vielzahl elektronischer Steuerbaugruppen gekoppelt. Hierbei ist zu beachten, dass von der Motoransteuerschaltung ausgehende Störspannungen einerseits nicht als elektromagnetische Störstrahlungen abgestrahlt und andererseits nicht über die Leitungen des Bordnetzes an andere elektronische Baugruppen weitergeleitet werden sollten. Mit dem Problem der Vermeidung elektromagnetischer Störstrahlung befasst sich beispielsweise die Druckschrift DE 20 2007 005 077 U1 . Um die Einspeisung störender Impulse in das Bordnetz zu vermeiden oder zumindest zu verringern, sind üblicherweise sogenannte SMV-Filter als Teil der Spannungsversorgungsschaltung zwischen der Spannungsquelle, das heißt dem Bordnetz, und der Ansteuerschaltung für den Motorantrieb eingekoppelt.
  • Ein Beispiel einer bekannten Spannungsversorgungsschaltung für eine elektronische Ansteuerschaltung eines Motorantriebs ist in 1 dargestellt. Die Spannungsquelle, das heißt das Bordnetz 1, umfasst die Batterie 2 und versorgt über die Span nungsversorgungsschaltung die Ansteuerschaltung 16 des Motors 17. Die Spannungsversorgungsschaltung umfasst ein EMV-Filter 3, eine Transientenschutzschaltung 6 und eine Verpolschutzschaltung 11. Die Verpolschutzschaltung 11 dient dazu, einen Stromfluss bei falscher Polung der Spannungsquelle 1 zu verhindern. Eine derartige Verpolung kann beispielsweise bei fehlerhafter Montage der Batterie 2 auftreten. Die Spannungsversorgungsschaltung gemäß 1 umfasst ferner eine einen Mikrocontroller 8 umfassende Logikschaltung 7, die ebenfalls einen Verpolschutz in Form einer Diode 9 aufweist. Die Logikschaltung 7 dient unter anderem der Steuerung der Ansteuerschaltung 16. Die Spannungsversorgung der Logikschaltung 7 und die der Ansteuerschaltung 16 vorgeschaltete Verpolschutzschaltung 11 sind parallel an dem Ausgang des EMV-Filters 3 angeschlossen. Sowohl die Spannungsversorgung für den Mikrocontroller 8 als auch die Verpolschutzschaltung 11 zur Versorgung der Ansteuerschaltung 16 umfassen jeweils Stützkondensatoren, wobei die Stützkondensatoren 10 der Herausfilterung kurzzeitiger Spannungsunterbrechungen und anderer kurzzeitiger Störungen der Spannungsversorgung für den Mikrocontroller 8 dienen, während der Stützkondensator 15 der Verpolschutzschaltung 11 ähnliche Aufgaben für die Ansteuerschaltung 16 erfüllt.
  • Die bekannte Verpolschutzschaltung 11 weist einen Leistungs-MOSFET 12 anstelle eines einfachen Gleichrichters (Diode) auf, dessen Source-Drain-Strecke den Versorgungsstrom für die Ansteuerschaltung 16 führt. Die Verwendung eines Leistungs-MOSFET anstelle einer Diode hat den Vorteil, dass der Drain-Source-Widerstand im eingeschalteten Zustand üblicherweise wesentlich geringer ist als der Durchlasswiderstand einer Diode, so dass der Leistungs-MOSFET üblicherweise dort eingesetzt wird, wo hohe Versorgungsströme erforderlich werden können. Werden nur geringere Ströme erwartet, wie das beispielsweise bei der Spannungsversorgung des Mikrocontrollers 8 innerhalb der Logik 7 der Fall ist, so genügt eine einfache Verpolschutzdiode 9. Die Verpolschutzschaltung 11 enthält neben dem Leistungs-MOSFET 12 noch eine Schutzzenerdiode 13 und einen Strombegrenzungswiderstand 14. Die Funktion dieser Bau elemente ist bekannt und soll hier nicht näher beschrieben werden.
  • Das EMV-Filter 3 der bekannten Schaltung ist ei π-Filter mit einer Induktivität 4 und parallel zum Eingang sowie zum Ausgang geschalteten Filterkondensatoren 5. Um das EMV-Filter verpolsicher zu gestalten, handelt es sich bei den Filterkondensatoren 5 üblicherweise um ungepolte Kondensatoren.
  • Nachteilig bei der bekannten Gesamtanordnung ist insbesondere die Verwendung einer großen Anzahl unterschiedlicher Kondensatoren in Form der verpolsicheren Filterkondensatoren 5 und der Stützkondensatoren 10 und 15. Aufgabe der Erfindung ist es, die Spannungsversorgungsschaltung zu vereinfachen, ohne das Herausfiltern von in das Bordnetz eingespeisten störenden Signalen zu verschlechtern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spannungsversorgungsschaltung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist eine Spannungsversorgungsschaltung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass das EMV-Filter zwischen der Verpolschutzschaltung und der Ansteuerschaltung derart eingekoppelt ist, dass der wenigstens eine Filterkondensator zugleich als Stützkondensator für die Ansteuerschaltung wirkt.
  • Die erfindungsgemäße Einkopplung des EMV-Filters zwischen der Verpolschutzschaltung und der Ansteuerschaltung hat einerseits den Vorteil, dass in dem EMV-Filter bipolare (gepolte) Kondensatoren, das heißt Kondensatoren, die in einer bestimmten Polung zu schalten sind, verwendet werden können, wobei solche Kondensatoren unter anderem Kondensatoren hoher Kapazität bei geringer Baugröße, beispielsweise Elektrolytkondensatoren oder Doppelschicht-Kondensatoren, umfassen. Darüber hinaus ergibt sich der weitere Vorteil, dass die in dem Filter eingesetzten Kondensatoren zugleich als Stützkondensatoren für die Ansteuerschaltung dienen, so dass die Stützkondensatoren der herkömmlichen Verpolschutzschaltung sowie – bei entsprechender Ankopplung – auch Stützkondensatoren der den Mikrocontroller umfassenden Logik entfallen können. Ein dritter Vorteil besteht darin, dass aufgrund der höheren Kapazität der Filterkondensatoren eine geringere Grenzfrequenz des EMV-Filters erzielt wird. Dadurch ergibt sich eine sowohl wirksamere als auch kostengünstigere EMV-Störunterdrückung bei geringerem Platzbedarf für die Gesamtschaltung.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Verpolschutzschaltung ein die Spannungsquelle mit einem Eingang des EMV-Filters koppelndes Schaltbauelement auf, das in Abhängigkeit von der Polarität der Spannungsquelle leitend oder gesperrt wird. Vorzugsweise ist das Schaltbauelement ein eine Body-Diode aufweisender Leistungsfeldeffekttransistor, dessen Drain mit der Spannungsquelle und dessen Source mit dem Eingang des EMV-Filters gekoppelt ist. Diese Ausführungsform hat den zusätzlichen Vorteil, dass die Verpolschutzschaltung insbesondere bei hohen Strömen einen geringeren Widerstand (nämlich den Drain-Source-Widerstand des eingeschalteten Leistungs-FET anstelle des Durchlasswiderstands einer Verpolschutzdiode) aufweist, was zu einer geringeren Verlustleistung und somit geringeren Wärmeverlusten führt.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform weist die Verpolschutzschaltung einen mit einer Steuerlogik gekoppelten Steuereingang auf, über den der Leistungsfeldeffekttransistor steuerbar ist, wobei die Steuerlogik den Leistungsfeldeffekttransistor einschaltet, sobald die Spannungsversorgung für die Ansteuerschaltung freigegeben werden soll. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass der Mikrocontroller festlegen kann, wann der Verpolschutz außer Kraft gesetzt wird und eine niederohmige Verbindung zwischen Drain und Source hergestellt wird und wann der Verpolschutz eingeschaltet wird, so dass lediglich die Body-Diode den Versorgungsstrom durchlässt. Das Einschalten des Verpolschutzes (alleinige Wirkung der Body-Diode) bildet dann zugleich eine Rückspannungssperre für Rückspannungen aus der Ansteuerschaltung in Richtung des Bordnetzes. Der Mikrocontroller kann beispielsweise dann, wenn die Ansteuerschaltung keinen Hochstrombedarf hat, den Verpolschutz einschalten und somit für eine höhere Rückspannungsfreiheit sorgen. Wenn dagegen von der Ansteuerschaltung hohe Ströme gezogen werden, so wird der Verpolschutz von dem Mikrocontroller außer Kraft gesetzt und der Leistungs-FET eingeschaltet, damit ein geringerer Spannungsabfall und somit eine geringere Verlustleistung über dem Leistungs-FET erzielt wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das EMV-Filter ein π-Filter. Vorzugsweise sind parallel zum Eingang und zum Ausgang des Filters Elektrolytkondensatoren geschaltet, wobei seriell zwischen Eingang und Ausgang eine Induktivität (Spule) eingekoppelt ist. Vorzugsweise ist das π-Filter so dimensioniert, dass es eine obere Grenzfrequenz von 10 kHz oder weniger aufweist.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Spannungsversorgungsanschluss einer Steuerlogik, welche beispielsweise einen Mikrocontroller umfasst, mit einem Knoten zwischen dem Ausgang der Verpolschutzschaltung und im Eingang des π-Filters verbunden, so dass die Filterkondensatoren auch als Stützkondensatoren für die Spannungsversorgung der Steuerlogik wirken. Diese Weiterbildung der Erfindung hat nicht nur den Vorteil, dass die Filterkondensatoren (beispielsweise Elektrolytkondensatoren) gleichzeitig als Stützkondensatoren für die Ansteuerschaltung und als Stützkondensatoren für die Steuerlogik dienen; sie hat außerdem den Vorteil, dass die Verpolschutzschaltung gleichzeitig dem Verpolschutz der Ansteuerschaltung und der Steuerlogik dient. Wenn die Verpolschutzschaltung steuerbar ist, beispielsweise mit Hilfe eines steuerbaren Leistungsfeldeffekttransistors, und wenn diese Ansteuerung durch die Steuerlogik selbst vorgenommen wird, hat diese Ausführungsform zudem den Vorteil, dass die Steuerlogik ihre eigener Verpolschutzschaltung deaktivieren kann, so dass anstelle des Durchlasswiderstandes einer Verpolschutzdiode (und deren Flußspannung) nur noch der Drain-Source-Widerstand des eingeschalteten Leistungsfeldeffekttransistors wirkt, wobei der geringere Spannungsabfall zu einer geringeren Verlustleistung und Wärmentwicklung führt.
  • Nachteilig bei der zuletzt genannten Ausführungsform kann es sein, dass in dem Fall, dass die Ansteuerschaltung einen hohen Strom zieht und dabei ein plötzlicher Ausfall der Bord netzspannung auftritt, ein plötzlicher Spannungsabfall an der Steuerlogik, beispielsweise dem Mikrocontroller, auftritt. Um dem entgegen zu wirken, ist es bei einer alternativen Weiterbildung dieser Schaltung vorgesehen, dass zwischen dem Knoten und dem Spannungsversorgungsanschluss der Steuerlogik (beispielsweise dem Mikrocontroller) eine zusätzliche Verpolschutzdiode eingekoppelt ist.
  • Weitere vorteilhafte und/oder bevorzugte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Nachfolgend wir die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer bekannten Spannungsversorgungsschaltung für eine elektronische Ansteuerschaltung eines Motorantriebs; und
  • 2 eine schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Spannungsversorgungsschaltung.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spannungsversorgungsschaltung für eine elektronische Ansteuerschaltung eines Motorantriebs in einem Kraftfahrzeug ist in 2 dargestellt. Die Spannungsversorgungsschaltung ist zwischen einer Spannungsquelle 1 und der Ansteuerschaltung 16 für einen Motorantrieb 17 eingekoppelt. Die Spannungsquelle 1 wird von der Batterie 2 des Bordnetzes gebildet. Ein in 2 oberhalb der Batterie 2 dargestellter Widerstand veranschaulicht schematisch Zuleitungswiderstände des Bordnetzes. Die Ansteuerschaltung 16 ist beispielsweise eine H-Brückenschaltung, in welcher vier Schaltbauelemente die zwei Anschlüsse eines Motors 17 in unterschiedlicher Polung mit der Spannungsversorgungszuleitung und der Massezuleitung verbinden können. Häufig werden die vier Schaltbauelemente nicht dauerhaft eingeschaltet, sondern mit einer Folge von Impulsen derart ein- und ausgeschaltet, dass sich im Mittel eine gewünschte Motorleistung einstellt. Vorzugsweise werden die Schaltelemente der H-Brücke mit Steuersignalen einer Steuerlogik angesteuert, wobei die Steuersignale eine Impulsweitenmodulation aufweisen.
  • Aus dem Betrieb der Ansteuerschaltung 16 und des Motors 17, insbesondere aus dem Schalten der Schaltbauelemente der H-Brücke mit einer hohen Frequenz (beispielsweise 16 kHz) ergeben sich Störsignale, deren Abstrahlung oder Übertragung auf das Bordnetz 1 vermieden werden soll.
  • Die erfindungsgemäße Spannungsversorgungsschaltung, wie sie in 2 zwischen der Spannungsquelle 1 und der Ansteuerschaltung 16 dargestellt ist, umfasst drei Abschnitte: eine Transientenschutzschaltung 6, eine Verpolschutzschaltung 21 und ein EMV-Filter 33. Erfindungsgemäß ist das EMV-Filter 33 zwischen der Verpolschutzschaltung 21 und der Ansteuerschaltung 16 eingekoppelt. Die Transientenschutzschaltung 6 ist bekannt und soll hier nicht näher beschrieben werden.
  • Das EMV-Filter 33 ist ein π-Filter mit einer Induktivität (Spule) 35, welche in die Spannungsversorgungsleitung in Serie eingekoppelt ist, und wenigstens zwei Kondensatoren 34, von denen einer zu den Eingangsanschlüssen und einer zu den Ausgangsanschlüssen des π-Filters parallel geschaltet ist. Die Kondensatoren 34 sind vorzugsweise Elektrolytkondensatoren mit einer relativ hohen Kapazität, welche beispielsweise im Bereich zwischen 100 und 1000 Mikrofarad liegt. Jeder der Kondensatoren 34 kann auch aus einer Parallelschaltung mehrerer Kondensator-Bauelemente gebildet sein. Gemäß 2 sind parallel zu den Elektrolytkondensatoren noch weitere Nicht-Elektrolyt-Kondensatoren geschaltet.
  • Das dargestellte EMV-Filter bewirkt, dass von der Ansteuerschaltung 16 oder dem Motor 17 ausgehende Störsignale, deren Frequenz oberhalb der Grenzfrequenz des π-Filters liegt, nicht in Richtung der Spannungsquelle 1 durchgelassen werden. Darüber hinaus wirken die Filterkondensatoren 34 gleichzeitig als Stützkondensatoren für die Ansteuerschaltung 16. Hierbei ist zu beachten, dass nicht nur die Kondensatoren 34 am Ausgang des EMV-Filters 33 als Stützkondensatoren für die Ansteuerschaltung 16 wirken, sondern auch die Kondensatoren 34 am Eingang des EMV-Filters 33, da die Hochstrominduktivität 35 relativ gering ist, beispielsweise im Bereich von wenigen Mikrohenry liegt.
  • Zwischen der Spannungsquelle 1 mit der parallel dazu geschalteten Transientenschutzschaltung 6 und dem Eingang des EMV-Filters 33 ist die Verpolschutzschaltung 21 eingekoppelt. Die Verpolschutzschaltung 21 weist einen in die Spannungsversorgungsleitung zwischen der Spannungsquelle 1 und dem Knoten 36 eingekoppelten Leistungsfeldeffekttransistor 22 auf. Das Drain D des Leistungsfeldeffekttransistors 22 ist mit dem Pluspol der Spannungsquelle 1 verbunden, wobei die Sources des Transistors 22 mit dem Knoten 36, dem Eingang des EMV-Filters 33, gekoppelt ist. Das Gate G des Leistungsfeldeffekttransistors ist über einen Widerstand 25 und eine Kollektor-Emitter-Strecke eines bipolaren Transistors 27 mit der Masseleitung der Spannungsversorgungsschaltung gekoppelt. Dies führt dazu, dass beim eingeschaltetem Bipolartransistor 27 und richtiger Polung der Batterie 2 der Spannungsquelle 1 das Gate G derart vorgespannt wird, dass der Leistungsfeldeffekttransistor 22 eingeschaltet wird. Der Drain-Source-Widerstand des eingeschalteten Leistungsfeldeffekttransistors 22 ist sehr gering. Die Verwendung des Feldeffekttransistors 22 anstelle einer einfachen Verpolschutzdiode hat den Vorteil, dass der Feldeffekttransistor im eingeschalteten Zustand einen Drain-Source-Widerstand aufweist, der geringer als der Durchlasswiderstand der Verpolschutzdiode ist. Dies ist besonders vorteilhaft für Anwendungen, bei denen die Ansteuerschaltung 16 einen hohen Strom zieht. Anstelle des Leistungsfeldeffekttransistors könnte auch ein Relais-Kontakt verwendet werden, der in Abhängigkeit von einer richtigen Polung der Spannungsquelle 1 eingeschaltet wird. In der in 2 gezeigten Verpolschutzschaltung 21 ist zwischen dem Gate G und der Source S eine Schutzdiode 23 zur Begrenzung der Gate-Source-Spannung eingeschaltet, wobei hier auch eine Zehnerdiode eingesetzt werden kann. Der zwischen dem Gate G und dem Bipolartransistor 27 eingekoppelte Widerstand 25 dient der Strombegrenzung. Der zwischen dem Kollektor des Bipolartransistors 27 und der Spannungsversorgungsleitung eingekoppelte Widerstand 26 dient der Arbeitspunkteinstellung des Transistors. Zwischen dem Gate G und der Spannungsversorgungsleitung ist darüber hinaus noch ein Kondensator 24 eingekoppelt, welcher für ein sanfteres Einschalten oder Ausschalten des Leistungsfeldeffekttransistors sorgt, was vorteilhaft gegenüber Relaiskontakten ist (EMV).
  • Der Bipolartransistor 27 dient zum Ein- und Ausschalten des Verpolschutz-Feldeffekttransistors 22. Wenn der Bipolartransistor 27 eingeschaltete ist, ist auch der Feldeffekttransistor 22 eingeschaltet, wobei aufgrund des geringeren Drain-Source-Widerstands auch bei hohen Strömen nur ein geringer Spannungsabfall über dem Feldeffekttransistor 22 entsteht. Ist der Bipolartransistor 27 dagegen ausgeschaltet, so ist auch der Feldeffekttransistor 22 ausgeschaltet. Allerdings sorgt noch die Body-Diode dafür, dass ein Stromfluss vom Drain zur Source ermöglicht wird, um die nachfolgenden Schaltungen zu versorgen. Die Body-Diode wirkt dann wie eine herkömmliche Verpolschutzdiode. Mit dem Ein- und Ausschalten des Feldeffekttransistors 22 ist nicht nur der Verpolschutz ein- und ausschaltbar, es ist damit auch die Rückspannungsfreiheit zum Bordnetz steuerbar. Bei ausgeschaltetem Feldeffekttransistor 22 sorgt die Body-Diode für eine Rückspannungsfreiheit.
  • An dem Knoten 36 zwischen dem Ausgang der Verpolschutzschaltung 21 und dem Eingang des EMV-Filters 33 ist bei der in 2 schematisch dargestellten Anordnung die Spannungsversorgung eines Mikrocontrollers 31 angekoppelt. Der Mikrocontroller 31 enthält eine Steuerlogik, mit der unter anderem die Schaltbauelemente der Ansteuerschaltung 16 angesteuert werden. Bei der erfindungsgemäßen Einkopplung der Steuerlogik, das heißt des Mikrocontrollers 31, kann auch der im Stand der Technik übliche zusätzliche Stützkondensator für den Mikrocontroller 31 entfallen, da die Filterkondensatoren 34 des EMV-Filters 33 gleichzeitig auch als Stützkondensatoren für die Spannung am Knoten 36 wirken. Darüber hinaus ist bei der in 2 dargestellten Ausführungsform auch kein zusätzlicher Verpolschutz (in Form einer Verpolschutzdiode) zwischen dem Knoten 36 und dem Spannungsversorgungseingang des Mikrocontrollers 31 vorgesehen, da der Mikrocontroller 31 weitgehend durch den Verpolschutz der Schutzschaltung 21 geschützt ist. Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform könnte allerdings zwischen dem Knoten 36 und dem Spannungsversorgungseingang des Mikrocontrollers 31 eine Verpolschutzdiode vorgesehen sein, die für den Fall eines plötzlichen Bordnetzspannungsabfalls zu einem Zeitpunkt, zu dem die Ansteuerschaltung 16 einen hohen Strom zieht, einem plötzlichen Spannungseinbruch am Mikrocontroller 31 entgegenwirkt.
  • Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Mikrocontroller 31 einen Steuerausgang 32 auf, der mit einem Steuereingang 30 der Verpolschutzschaltung gekoppelt ist. Der Steuereingang 30 ist über den Widerstand 28 mit der Basis des Bipolartransistors 27 gekoppelt, wobei die Basis außerdem über den Widerstand 29 mit der Masseleitung verbunden ist. Auf diese Weise kann der Mikrocontroller das Ein- und Ausschalten des Verpolschutzes steuern. Vorzugsweise ist der Mikrocontroller 31 so ausgebildet, dass er beispielsweise beim Anlegen der Spannungsquelle 1 zunächst den Verpolschutz aktiviert, bis die richtige Polung erfasst wird oder bis ein Stromfluss oberhalb einer vorgegebenen Schwelle von der Ansteuerschaltung 16 angefordert wird. Anschließend gibt der Mikrocontroller 31 ein Steuersignal an den Eingang 30 aus, welches den Bipolartransistor 27 und somit auch den Feldeffekttransistor 22 einschaltet.
  • Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche alternative Ausführungsformen und Abwandlungen denkbar. Beispielsweise kann anstelle des Bipolartransistors 27 ebenfalls ein Feldeffekttransistor eingesetzt werden. Ferner können anstelle des Mikrocontrollers 31 eine oder mehrere Logikschaltungen vorhanden sein. Es kann beispielsweise sein, dass das Steuersignal, welches an den Eingang 30 der Verpolschutzschaltung 21 angelegt wird, von einer separaten Steuerlogik ausgegeben wird. Der Mikrocontroller 31 kann auch mit einer weiteren separaten Verpolschutzschaltung versehen sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 202007005077 U1 [0002]

Claims (11)

  1. Spannungsversorgungsschaltung, die zwischen einer Spannungsquelle (1) und einer elektronischen Ansteuerschaltung (16) für einen Motorantrieb (17) eingekoppelt ist, wobei die Spannungsversorgungsschaltung ein EMV-Filter (33) mit wenigstens einem Filterkondensator (34) und eine Verpolschutzschaltung (21) zum Verhindern eines Stromflusses bei falscher Polung der Spannungsquelle (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das EMV-Filter (33) zwischen der Verpolschutzschaltung (21) und der Ansteuerschaltung (16) derart eingekoppelt ist, dass der wenigstens eine Filterkondensator (34) zugleich als Stützkondensator für die Ansteuerschaltung (16) wirkt.
  2. Spannungsversorgungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpolschutzschaltung (21) ein die Spannungsquelle (1) mit einem Eingang des EMV-Filters (33) koppelndes Schaltbauelement (22) aufweist, das in Abhängigkeit von der Polarität der Spannungsquelle (1) leitend oder gesperrt wird.
  3. Spannungsversorgungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltbauelement ein eine Body-Diode aufweisender Leistungsfeldeffekttransistor (22) ist, dessen Drain (D) mit der Spannungsquelle (1) und dessen Source (S) mit dem Eingang des EMV-Filters (33) gekoppelt ist.
  4. Spannungsversorgungsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpolschutzschaltung (21) einen mit einer Steuerlogik (31) gekoppelten Steuereingang (30) aufweist, über den der Leistungsfeldeffekttransistor (22) steuerbar ist, wobei die Steuerlogik (31) den Leistungsfeldeffekttransistor (22) einschaltet, sobald die Spannungsversorgung für die Ansteuerschaltung (16) freigegeben werden soll.
  5. Spannungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 2–4, dadurch gekennzeichnet, dass das EMV-Filter (33) ein π-Filter ist.
  6. Spannungsversorgungsschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Filterkondensatoren (34) ein Elektrolytkondensator ist.
  7. Spannungsversorgungsschaltung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das π-Filter (33) eine Grenzfrequenz von weniger als 10 kHz aufweist.
  8. Spannungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 5–7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spannungsversorgungsanschluss einer Steuerlogik (31) mit einem Knoten (36) zwischen dem Ausgang der Verpolschutzschaltung (21) und dem Eingang des π-Filters (33) verbunden ist, so dass die Filterkondensatoren (34) auch als Stützkondensatoren für die Spannungsversorgung der Steuerlogik (31) wirken.
  9. Spannungsversorgungsschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Knoten (36) und dem Spannungsversorgungsanschluss der Steuerlogik (31) eine zusätzliche Verpolschutzdiode eingekoppelt ist.
  10. Spannungsversorgungsschaltung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerlogik (31) das Schaltbauelement (22) der Verpolschutzschaltung (21) steuert.
  11. Spannungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Anschlüsse der Spannungsquelle (1) am Eingang der Verpolschutzschaltung (21) überbrückende Überspannungsschutzschaltung (6) vorgesehen ist.
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