DE102017220121A1 - Voltage limiting device and method of manufacturing a voltage limiting device - Google Patents

Voltage limiting device and method of manufacturing a voltage limiting device Download PDF

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Emiliano Gudino Carrizales
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    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannungsbegrenzungsvorrichtung mit einem ersten Anschluss (10) und einem zweiten Anschluss (12), zwischen welchen eine Eingangsspannung (Uin) anlegbar ist, einem dritten Anschluss (14) und einem vierten Anschluss (16), zwischen welchen eine Ausgangsspannung (Uout) abgreifbar ist, und einem ersten Bipolartransistor (18), einem zweiten Bipolartransistor (20), einem Widerstand (22) und einer Z-Diode (24), wobei ein Emitter des ersten Bipolartransistors (18) an den ersten Anschluss (10), ein Kollektor des ersten Bipolartransistors (18) an den dritten Anschluss (14), ein Kollektor des zweiten Bipolartransistors (20) an eine Basis des ersten Bipolartransistors (18), der erste Widerstand (22) an einem Emitter des zweiten Bipolartransistors (20) und an dem vierten Anschluss (16), und die Z-Diode (24) an dem Kollektor des ersten Bipolartransistors (18) und an dem Emitter des zweiten Bipolartransistors (20) elektrisch angebunden sind, und eine Referenzspannung zwischen einer Basis des zweiten Bipolartransistors (20) und dem zweiten Anschluss (12) anlegbar ist oder anliegt.

Figure DE102017220121A1_0000
The invention relates to a voltage limiting device having a first terminal (10) and a second terminal (12), between which an input voltage (U in ) can be applied, a third terminal (14) and a fourth terminal (16), between which an output voltage ( U out ), and a first bipolar transistor (18), a second bipolar transistor (20), a resistor (22) and a Zener diode (24), wherein an emitter of the first bipolar transistor (18) to the first terminal (10 ), a collector of the first bipolar transistor (18) to the third terminal (14), a collector of the second bipolar transistor (20) to a base of the first bipolar transistor (18), the first resistor (22) to an emitter of the second bipolar transistor (20 ) and at the fourth terminal (16), and the Zener diode (24) at the collector of the first bipolar transistor (18) and at the emitter of the second bipolar transistor (20) are electrically connected, and a reference voltage zw Is a base of the second bipolar transistor (20) and the second terminal (12) can be applied or applied.
Figure DE102017220121A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannungsbegrenzungsvorrichtung und ein Netzteil. Ebenso betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für eine Spannungsbegrenzungsvorrichtung.The invention relates to a voltage limiting device and a power supply. Likewise, the invention relates to a manufacturing method for a voltage limiting device.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik sind Linearregler, wie beispielsweise der in der DE 10 2014 016 037 A1 offenbarte Niedrigenergie-Schalt-Linearregler, bekannt.From the prior art are linear regulators, such as those in the DE 10 2014 016 037 A1 disclosed low energy switching linear regulator, known.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung schafft eine Spannungsbegrenzungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Netzteil mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und ein Herstellungsverfahren für eine Spannungsbegrenzungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10.The invention provides a voltage limiting device having the features of claim 1, a power supply having the features of claim 8 and a manufacturing method for a voltage limiting device having the features of claim 10.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Spannungsbegrenzungsvorrichtung eignet sich zum verlässlichen Begrenzen/Halten ihrer Ausgangsspannung innerhalb von zulässigen Werten. Die erfindungsgemäße Spannungsbegrenzungsvorrichtung eignet sich auch gut zur indirekten Regelung ihrer Ausgangsspannung in allen Arbeitspunkten (wie bei einem Leerlauf oder bei einer Maximallast). Trotz ihrer hocheffizienten Funktionsweise ist die erfindungsgemäße Spannungsbegrenzungsvorrichtung kostengünstig und mit einem geringen Bauraumbedarf herstellbar. Die erfindungsgemäße Spannungsbegrenzungsvorrichtung kann deshalb vielseitig und vorteilhaft eingesetzt werden.The voltage limiting device according to the invention is suitable for reliably limiting / holding its output voltage within permissible values. The voltage limiting device according to the invention is also well suited for the indirect regulation of its output voltage at all operating points (such as during idling or at a maximum load). Despite its highly efficient operation, the voltage limiting device according to the invention is inexpensive and can be produced with a small space requirement. The voltage limiting device according to the invention can therefore be used in a versatile and advantageous manner.

Im Vergleich mit herkömmlichen Linearreglern ist eine Verlustleistung der erfindungsgemäßen Spannungsbegrenzungsvorrichtung in allen Betriebspunkten deutlich reduziert. Die Verlustleistung der erfindungsgemäßen Spannungsbegrenzungsvorrichtung während ihres Betriebs ist deshalb vernachlässigbar. Eine Entwärmungseinrichtung ist deshalb für die Spannungsbegrenzungsvorrichtung nicht nötig, wodurch zusätzlich Kosten und Energie eingespart werden können.In comparison with conventional linear regulators, a power loss of the voltage limiting device according to the invention is significantly reduced in all operating points. The power loss of the voltage limiting device according to the invention during its operation is therefore negligible. A cooling device is therefore not necessary for the voltage limiting device, whereby additional costs and energy can be saved.

In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Spannungsbegrenzungsvorrichtung eine Spannungsteilereinrichtung, welche derart an dem ersten Anschluss und an dem zweiten Anschluss elektrisch angebunden ist, dass die Referenzspannung mittels der Spannungsteilereinrichtung zwischen der Basis des zweiten Bipolartransistors und dem zweiten Anschluss anlegbar ist. Die Referenzspannung kann somit mittels einer von der Spannungsteilereinrichtung ausgeführten Teilung der Eingangsspannung auf einfache Weise gewonnen werden.In an advantageous embodiment, the voltage limiting device comprises a voltage divider device, which is electrically connected to the first connection and to the second connection such that the reference voltage can be applied by means of the voltage divider device between the base of the second bipolar transistor and the second connection. The reference voltage can thus be obtained in a simple manner by means of a division of the input voltage carried out by the voltage divider device.

Beispielsweise kann die Spannungsteilereinrichtung einen zweiten Widerstand und einen dritten Widerstand umfassen, wobei der zweite Widerstand auf seiner ersten Seite an dem ersten Anschluss oder an einem an dem ersten Anschluss angebundenen vierten Widerstand und auf seiner zweiten Seite an einem ersten Verzweigungspunkt elektrisch angebunden ist und der dritte Widerstand auf seiner ersten Seite an dem ersten Verzweigungspunkt und auf seiner zweiten Seite an dem zweiten Anschluss elektrisch angebunden ist, und wobei die Basis des zweiten Bipolartransistors an dem ersten Verzweigungspunkt elektrisch angebunden ist. Die Spannungsteilereinrichtung ist somit kostengünstig und mit einem geringen Bauraumbedarf herstellbar. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine Ausbildbarkeit der Spannungsteilereinrichtung nicht auf das in diesem Absatz beschriebene Beispiel limitiert ist.For example, the voltage divider means may comprise a second resistor and a third resistor, the second resistor being electrically connected on its first side to the first terminal or to a fourth resistor attached to the first terminal and to the second branch at a first branch point and the third one Resistor on its first side at the first branch point and on its second side is electrically connected to the second terminal, and wherein the base of the second bipolar transistor is electrically connected at the first branch point. The voltage divider device is thus inexpensive and can be produced with a small space requirement. It should be noted, however, that a formability of the voltage divider device is not limited to the example described in this paragraph.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Spannungsbegrenzungsvorrichtung auch eine Spannungsreglereinrichtung, welche derart an dem ersten Anschluss und an dem zweiten Anschluss elektrisch angebunden ist, dass eine aus der Eingangsspannung gewonnene Spannung mittels der Spannungsreglereinrichtung stabilisierbar ist. Die Spannungsreglereinrichtung kann insbesondere dazu genutzt werden, die Spannung an der Spannungsteilereinrichtung konstant zu halten.In a further advantageous embodiment, the voltage limiting device also comprises a voltage regulator device, which is electrically connected to the first connection and to the second connection in such a way that a voltage obtained from the input voltage can be stabilized by means of the voltage regulator device. The voltage regulator device can in particular be used to keep the voltage at the voltage divider constant.

In einer kostengünstigen Ausführungsform umfasst die Spannungsreglereinrichtung den vierten Widerstand und eine zweite Z-Diode, wobei der vierte Widerstand auf seiner ersten Seite an dem ersten Anschluss und auf seiner zweiten Seite an einem zweiten Verzweigungspunkt elektrisch angebunden ist und die zweite Z-Diode, deren Sperrrichtung von ihrer ersten Seite zu ihrer zweiten Seite ausgerichtet ist, auf ihrer ersten Seite an dem zweiten Verzweigungspunkt und auf ihrer zweiten Seite an dem zweiten Anschluss elektrisch angebunden ist. Eine Ausbildbarkeit der Spannungsreglereinrichtung ist jedoch nicht auf das in diesem Absatz beschriebene Beispiel beschränkt.In an inexpensive embodiment, the voltage regulator device comprises the fourth resistor and a second Zener diode, wherein the fourth resistor is electrically connected on its first side to the first terminal and on its second side to a second branch point and the second Zener diode whose reverse direction from its first side to its second side, is electrically connected on its first side to the second branch point and on its second side to the second terminal. However, an adaptability of the voltage regulator device is not limited to the example described in this paragraph.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Spannungsbegrenzungsvorrichtung als ein mikroelektrisches Bauteil ausgebildet. Eine Minimierung der Spannungsbegrenzungsvorrichtung ist deshalb leicht und mittels eines vergleichsweise geringen Arbeitsaufwands möglich.In a further advantageous embodiment, the voltage limiting device is designed as a microelectrical component. A minimization of the voltage limiting device is therefore easy and possible by means of a comparatively low workload.

Beispielsweise können der erste Bipolartransistor ein pnp-Bipolartransistor und/oder der zweite Bipolartransistor ein npn-Bipolartransistor sein. Die hier aufgezählten Bipolartransistortypen sind kostengünstige und wenig Bauraum benötigende Halbleiterkomponenten.By way of example, the first bipolar transistor may be a pnp bipolar transistor and / or the second bipolar transistor may be an npn bipolar transistor. The bipolar transistor types listed here are inexpensive and little space-consuming semiconductor components.

Die vorausgehend beschriebenen Vorteile sind auch bei einem Netzteil mit einer derartigen Spannungsbegrenzungsvorrichtung erfüllt. Das Netzteil kann beispielsweise ein Computernetzteil, ein Schaltnetzteil, ein DCDC-Wandler und/oder eine Spannungsversorgung für einen Wechselrichter sein. Die erfindungsgemäße Spannungsbegrenzungsvorrichtung ist somit vielseitig einsetzbar. Eine Nutzbarkeit der erfindungsgemäßen Spannungsbegrenzungsvorrichtung ist jedoch nicht auf die hier aufgezählten Beispiele beschränkt.The advantages described above are also met in a power supply unit with such a voltage limiting device. The power supply may be, for example, a computer power supply, a switched-mode power supply, a DCDC converter and / or a power supply for an inverter. The voltage limiting device according to the invention is thus versatile. Usability of the voltage limiting device according to the invention is not limited to the examples listed here.

Des Weiteren schafft auch ein Ausführen eines korrespondierenden Herstellungsverfahrens für eine Spannungsbegrenzungsvorrichtung die oben beschriebenen Vorteile. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das Herstellungsverfahren gemäß den oben erläuterten Ausführungsformen der Spannungsbegrenzungsvorrichtung weiterbildbar ist.Furthermore, carrying out a corresponding manufacturing method for a voltage limiting device also provides the advantages described above. It is expressly pointed out that the manufacturing method according to the above-explained embodiments of the voltage limiting device can be further developed.

Figurenlistelist of figures

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Spannungsbegrenzungsvorrichtung; und
  • 2 ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für eine Spannungsbegrenzungsvorrichtung.
Further features and advantages of the present invention will be explained below with reference to the figures. Show it:
  • 1 a schematic representation of an embodiment of the voltage limiting device; and
  • 2 a flowchart for explaining an embodiment of the manufacturing method for a voltage limiting device.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Spannungsbegrenzungsvorrichtung. 1 shows a schematic representation of an embodiment of the voltage limiting device.

Die in 1 schematisch dargestellte Spannungsbegrenzungsvorrichtung kann auch als eine Spannungsbegrenzungsschaltung bezeichnet werden. Mittels der Spannungsbegrenzungsvorrichtung kann eine bereitgestellte Eingangsspannung Uin in eine Ausgangsspannung Uout „umgewandelt“ werden, wobei die Spannungsbegrenzungsvorrichtung die Ausgangsspannung Uout auf einen (vorgegebenen) Maximalwert Uout-max der Ausgangsspannung Uout (innerhalb von zulässigen Toleranzen) begrenzt.In the 1 schematically illustrated voltage limiting device may also be referred to as a voltage limiting circuit. By means of the voltage limiting device, a provided input voltage U in in an output voltage U out Be "converted", wherein the voltage limiting device, the output voltage U out to a (predetermined) maximum value Uout-max of the output voltage U out (within permissible tolerances).

Die Spannungsbegrenzungsvorrichtung weist einen ersten Anschluss 10 und einen zweiten Anschluss 12 auf, zwischen welchen die Eingangsspannung Uin anlegbar/angelegt ist. Außerdem hat die Spannungsbegrenzungsvorrichtung einen dritten Anschluss 14 und einen vierten Anschluss 16, zwischen welchen die Ausgangsspannung Uout abgreifbar/abgegriffen ist. Der zweite Anschluss 12 und/oder der vierte Anschluss 16 können insbesondere geerdet sein. Die Spannungsbegrenzungsvorrichtung umfasst zumindest einen ersten Bipolartransistor 18, einen zweiten Bipolartransistor 20, einen ersten Widerstand 22 und eine erste Z-Diode (Zener-Diode) 24. Der erste Bipolartransistor 18 ist vorzugsweise ein pnp-Bipolartransistor. Ein Emitter des ersten Bipolartransistors 18 ist an den ersten Anschluss 10 elektrisch angebunden. Außerdem ist ein Kollektor des ersten Bipolartransistors 18 an den dritten Anschluss 14 elektrisch angebunden. Des Weiteren ist ein Kollektor des zweiten Bipolartransistors 20 an eine Basis des ersten Bipolartransistors 18 elektrisch angebunden.The voltage limiting device has a first connection 10 and a second connection 12 on, between which the input voltage U in can be applied / created. In addition, the voltage limiting device has a third connection 14 and a fourth connection 16 , between which the output voltage U out can be tapped / tapped. The second connection 12 and / or the fourth port 16 may in particular be grounded. The voltage limiting device comprises at least a first bipolar transistor 18 , a second bipolar transistor 20 , a first resistance 22 and a first Zener diode (zener diode) 24 , The first bipolar transistor 18 is preferably a pnp bipolar transistor. An emitter of the first bipolar transistor 18 is at the first connection 10 electrically connected. In addition, a collector of the first bipolar transistor 18 to the third port 14 electrically connected. Furthermore, a collector of the second bipolar transistor 20 to a base of the first bipolar transistor 18 electrically connected.

Der zweite Bipolartransistor 20 ist bevorzugter Weise ein npn-Bipolartransistor. Ein Emitter des zweiten Bipolartransistors 20 ist an dem ersten Widerstand 22 elektrisch angebunden. Zusätzlich ist eine (nicht skizzierte) Referenzspannung zwischen einer Basis des zweiten Bipolartransistors 20 und dem zweiten Anschluss 12 anlegbar/angelegt. Unter der Referenzspannung kann eine extern bereitgestellte Spannung verstanden werden. Wie nachfolgend jedoch genauer erläutert wird, kann die Referenzspannung auch auf einfache Weise durch Teilung der Eingangsspannung Uin gewonnen sein.The second bipolar transistor 20 is preferably an npn bipolar transistor. An emitter of the second bipolar transistor 20 is at the first resistance 22 electrically connected. In addition, a reference voltage (not shown) is provided between a base of the second bipolar transistor 20 and the second port 12 Equipped / applied. The reference voltage can be understood as an externally supplied voltage. However, as will be explained in more detail below, the reference voltage can also be easily divided by dividing the input voltage U in be won.

Während der erste Widerstand 22 aus seiner ersten Seite an dem Emitter des zweiten Bipolartransistors 20 elektrisch angebunden ist, ist der erste Widerstand 22 auf seiner zweiten Seite an dem vierten Anschluss 16 elektrisch angebunden. Die erste Z-Diode 24 weist eine Sperrrichtung auf, welche von ihrer ersten Seite, an welcher die erste Z-Diode 24 an dem Kollektor des ersten Bipolartransistors 18 (und an dem dritten Anschluss 14) elektrisch angebunden ist, zu ihrer zweiten Seite, an welcher die erste Z-Diode 24 an dem Emitter des zweiten Bipolartransistors 20 (und an der ersten Seite des ersten Widerstands 22) elektrisch angebunden ist, ausgerichtet ist. Wie in 1 schematisch dargestellt, kann ein Verzweigungspunkt 26 zwischen dem Kollektor des ersten Bipolartransistors 18, dem dritten Anschluss 14 und der ersten Seite der Z-Diode 24 ausgebildet sein. Ein anderer Verzweigungspunkt 28 kann zwischen dem Emitter des zweiten Bipolartransistors 20, der zweiten Seite der Z-Diode 24 und dem ersten Widerstand 22 ausgebildet sein. Zusätzlich kann noch ein Verzweigungspunkt 30 zwischen dem zweiten Anschluss 12, dem vierten Anschluss 16 und der zweiten Seite des ersten Widerstands 22 liegen.During the first resistance 22 from its first side to the emitter of the second bipolar transistor 20 electrically connected, is the first resistor 22 on its second side at the fourth port 16 electrically connected. The first Z-diode 24 has a reverse direction, which from its first side, to which the first Zener diode 24 at the collector of the first bipolar transistor 18 (and at the third port 14 ) is electrically connected, to its second side, to which the first Zener diode 24 at the emitter of the second bipolar transistor 20 (and on the first page of the first resistance 22 ) is electrically connected, is aligned. As in 1 shown schematically, a branch point 26 between the collector of the first bipolar transistor 18 , the third connection 14 and the first side of the Zener diode 24 be educated. Another branch point 28 may be between the emitter of the second bipolar transistor 20 , the second side of the Zener diode 24 and the first resistance 22 be educated. In addition, there may be a branch point 30 between the second port 12 , the fourth connection 16 and the second side of the first resistor 22 lie.

Als optionale Weiterbildung hat die Spannungsbegrenzungsvorrichtung auch eine Spannungsteilereinrichtung 32 und 34, welche derart an dem ersten Anschluss 10 und an dem zweiten Anschluss 12 elektrisch angebunden ist, dass die Referenzspannung mittels der Spannungsteilereinrichtung 32 und 34 zwischen der Basis des zweiten Bipolartransistors 20 und dem zweiten Anschluss 12 anlegbar ist. In dem Beispiel der 1 weist die Spannungsteilereinrichtung 32 und 34 einen zweiten Widerstand 32 und einen dritten Widerstand 34 auf. Der zweite Widerstand 32 ist auf seiner ersten Seite an dem ersten Anschluss 10 (bzw. an einem an dem ersten Anschluss 10 angebundenen vierten Widerstand 36) elektrisch angebunden. Auf seiner zweiten Seite ist der zweite Widerstand 32 einem Verzweigungspunkt 38 elektrisch angebunden, an welchem auch eine erste Seite des dritten Widerstands 34 elektrisch angebunden ist. Die zweite Seite des dritten Widerstands 34 ist an dem zweiten Anschluss 12, (bzw. an einem zwischen dem zweiten Anschluss 12 und dem vierten Anschluss 16/dem Verzweigungspunkt 30 ausgebildeten Verzweigungspunkt 40) elektrisch angebunden. Mittels der Spannungsteilereinrichtung 32 und 34 kann die Eingangsspannung Uin in die Referenzspannung geteilt werden, welche anschließend, da die Basis des zweiten Bipolartransistors 20 an dem Verzweigungspunkt 38 elektrisch angebunden ist, an den zweiten Bipolartransistor 20 bereitstellbar ist.As an optional further development, the voltage limiting device also has a voltage divider device 32 and 34 which are so at the first port 10 and at the second port 12 electrically connected is that the Reference voltage by means of the voltage divider device 32 and 34 between the base of the second bipolar transistor 20 and the second port 12 can be applied. In the example of 1 has the voltage divider device 32 and 34 a second resistor 32 and a third resistor 34 on. The second resistance 32 is on his first page at the first port 10 (or at one at the first port 10 Tied fourth resistance 36 ) electrically connected. On its second side is the second resistance 32 a branch point 38 electrically connected, on which also a first side of the third resistor 34 electrically connected. The second side of the third resistance 34 is at the second port 12 , (or at one between the second port 12 and the fourth port 16 / the branch point 30 trained branch point 40 ) electrically connected. By means of the voltage divider device 32 and 34 can the input voltage U in be divided into the reference voltage, which subsequently, since the base of the second bipolar transistor 20 at the branch point 38 electrically connected to the second bipolar transistor 20 is available.

Als weitere optionale Ergänzung kann die Spannungsbegrenzungsvorrichtung noch eine Spannungsreglereinrichtung 36 und 42 aufweisen, welche derart an dem ersten Anschluss 10 und an dem zweiten Anschluss 12 elektrisch angebunden ist, dass eine Spannung an einem Verzweigungspunkt/Knoten 46 mittels der Spannungsreglereinrichtung 36 und 42 stabilisierbar ist. Beispielhaft umfasst die Spannungsreglereinrichtung 36 und 42 in der Ausführungsform der 1 den vierten Widerstand 36 und eine zweite Z-Diode (Zener-Diode) 42. Der vierte Widerstand 36 ist auf seiner ersten Seite an dem ersten Anschluss 10 (bzw. an einem zwischen dem ersten Anschluss 10 und dem Emitter des ersten Bipolartransistors 18 ausgebildeten Verzweigungspunkt 44) elektrisch angebunden. Die zweite Seite des vierten Widerstands 36 ist an dem Verzweigungspunkt 46 elektrisch angebunden, an welchem auch die zweite Z-Diode 42 elektrisch angebunden ist. Eine Sperrrichtung der zweiten Z-Diode 42 ist von ihrer ersten Seite, auf welcher die zweite Z-Diode 42 an dem Verzweigungspunkt 46 elektrisch angebunden ist, zu ihrer zweiten Seite, auf welcher die zweite Z-Diode 42 an dem zweiten Anschluss 12 (bzw. einem zwischen dem zweiten Anschluss 12 und dem vierten Anschluss 16/dem Verzweigungspunkt 30 oder 40 liegenden Verzweigungspunkt 48) elektrisch angebunden ist, ausgerichtet. Eine Durchbruchspannung der zweiten Z-Diode 42 ist kleiner als die Eingangsspannung Uin. Ein Anliegen der Eingangsspannung Uin zwischen dem ersten Anschluss 10 und dem zweiten Anschluss 12 bewirkt somit einen Stromfluss durch den vierten Widerstand 36 und die zweite Z-Diode 42, wobei die zweite Z-Diode für ein Konstanthalten der Spannung an dem Verzweigungspunkt 46 („Knotenspannung 46“) sorgt.As a further optional supplement, the voltage limiting device can still be a voltage regulator device 36 and 42 have, which at the first terminal 10 and at the second port 12 electrically connected is that a voltage at a branching point / node 46 by means of the voltage regulator device 36 and 42 is stabilizable. By way of example, the voltage regulator device comprises 36 and 42 in the embodiment of the 1 the fourth resistance 36 and a second zener diode (zener diode) 42 , The fourth resistance 36 is on his first page at the first port 10 (or at one between the first port 10 and the emitter of the first bipolar transistor 18 trained branch point 44 ) electrically connected. The second side of the fourth resistor 36 is at the branch point 46 electrically connected, on which also the second Zener diode 42 electrically connected. A reverse direction of the second Zener diode 42 is from her first page, on which the second zener diode 42 at the branch point 46 electrically connected, to its second side, on which the second Zener diode 42 at the second port 12 (or one between the second port 12 and the fourth port 16 / the branch point 30 or 40 lying branch point 48 ) is electrically connected, aligned. A breakdown voltage of the second Zener diode 42 is smaller than the input voltage U in . A concern of the input voltage U in between the first connection 10 and the second port 12 thus causes a current flow through the fourth resistor 36 and the second Zener diode 42 wherein the second Zener diode is for keeping the voltage at the branch point constant 46 ( "Node voltage 46 ").

Bei der mit der Spannungsteilereinrichtung 32 und 34 ausgebildeten Spannungsbegrenzungsvorrichtung der 1 ist der zweite Widerstand 32 auf seiner ersten Seite an dem Verzweigungspunkt 46 elektrisch angebunden. Die mittels der Spannungsreglereinrichtung 36 und 42 stabilisierte Spannung an dem Verzweigungspunkt 46 („Knotenspannung 46“) ist damit an die Spannungsteilereinrichtung 32 und 34 bereitgestellt.When with the voltage divider device 32 and 34 trained voltage limiting device of 1 is the second resistance 32 on its first page at the branch point 46 electrically connected. The means of the voltage regulator device 36 and 42 stabilized stress at the branch point 46 ( "Node voltage 46 ") Is thus connected to the voltage divider device 32 and 34 provided.

Nachfolgend wird auf eine Funktionsweise der Spannungsbegrenzungsvorrichtung der 1 genauer eingegangen:Hereinafter, an operation of the voltage limiting device of 1 more detail:

Die aus der zwischen dem ersten Anschluss 10 und dem zweiten Anschluss 12 anliegenden Eingangsspannung Uin gewonnene Spannung am Verzweigungspunkt/Knoten 46 wird mittels der Spannungsteilereinrichtung 32 und 34 zur Erzeugung der Referenzspannung „geteilt“. (Während der Teilung der Spannung am Verzweigungspunkt 46 mittels der Spannungsteilereinrichtung 32 und 34 ist ein „Spannungsabfall“ an dem dritten Widerstand 34 konstant, so dass die Referenzspannung verlässlich einhaltbar ist.)The from the between the first connection 10 and the second port 12 applied input voltage U in gained voltage at the branch point / node 46 is by means of the voltage divider device 32 and 34 for generating the reference voltage "divided". (During the division of the voltage at the branch point 46 by means of the voltage divider device 32 and 34 is a "voltage drop" at the third resistor 34 constant, so that the reference voltage can be reliably maintained.)

Die erzeugte Referenzspannung liegt als Basisspannung des zweiten Bipolartransistors an, so dass ein Basisstrom durch den zweiten Bipolartransistor 20 fließt. Der Basisstrom durch den zweiten Bipolartransistor 20 löst einen Kollektorstrom durch den zweiten Bipolartransistor 20 aus. Der Kollektorstrom durch den zweiten Bipolartransistor 20 ist jedoch gleichzeitig ein Basisstrom des ersten Bipolartransistors 18. Zusammenfassend löst der Basisstrom durch den zweiten Bipolartransistor 20 deshalb auch einen Kollektorstrom des ersten Bipolartransistors 18 aus, welcher gleichzeitig ein Ausgangs- oder Laststrom der Spannungsbegrenzungsvorrichtung ist.The generated reference voltage is applied as the base voltage of the second bipolar transistor, so that a base current through the second bipolar transistor 20 flows. The base current through the second bipolar transistor 20 solves a collector current through the second bipolar transistor 20 out. The collector current through the second bipolar transistor 20 however, is at the same time a base current of the first bipolar transistor 18 , In summary, the base current dissipates through the second bipolar transistor 20 Therefore, a collector current of the first bipolar transistor 18 which is at the same time an output or load current of the voltage limiting device.

Das Anlegen der Eingangsspannung Uin zwischen dem ersten Anschluss 10 und dem zweiten Anschluss 12 bewirkt somit ein Anwachsen der zwischen dem dritten Anschluss 14 und dem vierten Anschluss 16 abgreifbaren Ausgangsspannung Uout , bis der vorgegebene Maximalwert Uout-max der Ausgangsspannung Uout erreicht ist. Für den Maximalwert Uout-max der Ausgangsspannung Uout gilt Gleichung (Gl. 1) mit: U out max = U 22 + U 24 ,

Figure DE102017220121A1_0001
wobei U22 durch den ersten Widerstand 22 definiert ist und U24 eine Durchbruchspannung der ersten Z-Diode 24 ist. Der Maximalwert Uout-max der Ausgangsspannung Uout kann somit stufenlos eingestellt werden.The application of the input voltage U in between the first connection 10 and the second port 12 thus causes an increase in between the third port 14 and the fourth connection 16 tapped output voltage U out until the predetermined maximum value Uout-max of the output voltage U out is reached. For the maximum value Uout-max of the output voltage U out Equation (Eq.1) holds with: U out - Max = U 22 + U 24 .
Figure DE102017220121A1_0001
where U 22 through the first resistor 22 is defined and U 24 is a breakdown voltage of the first Zener diode 24 is. The maximum value Uout-max of the output voltage U out can thus be adjusted continuously.

Erreicht die Ausgangsspannung Uout ihren Maximalwert Uout-max, so wird die erste Z-Diode 24 leitend und ein Strom fließt durch die erste Z-Diode 24 und den ersten Widerstand 22. Das Fließen des Stroms durch den ersten Widerstand 22 löst einen Spannungsabfall U22 an dem ersten Widerstand 22 aus, was eine Emitterspannung des zweiten Bipolartransistors 20 anwachsen lässt. Dies löst eine Reduzierung des Basisstroms durch den zweiten Bipolartransistor 20 aus, da die Basisspannung des zweiten Bipolartransistors durch die zweite Z-Diode 42 konstant gehalten ist. Der zweite Bipolartransistor 20 fängt deshalb an zu sperren, was auch den Basisstrom des ersten Bipolartransistors 18 reduziert. Dies löst ein Sperren des ersten Bipolartransistors 18 aus, wodurch die Ausgangsspannung Uout auf ihren Maximalwert Uout-max begrenzt wird. Reaches the output voltage U out its maximum value U out-max , then the first Z-diode 24 conductive and a current flows through the first Zener diode 24 and the first resistance 22 , The flow of current through the first resistor 22 triggers a voltage drop U 22 at the first resistor 22 from, which is an emitter voltage of the second bipolar transistor 20 grow up. This triggers a reduction of the base current through the second bipolar transistor 20 from, because the base voltage of the second bipolar transistor through the second Zener diode 42 is kept constant. The second bipolar transistor 20 Therefore, begins to block, which also the base current of the first bipolar transistor 18 reduced. This triggers a blocking of the first bipolar transistor 18 out, reducing the output voltage U out is limited to its maximum value Uout-max.

Ein Belasten der Ausgangsspannung Uout löst hingegen eine Reduzierung der Ausgangsspannung Uout aus, und der durch die erste Z-Diode 24 und den ersten Widerstand 22 fließende Strom wird kleiner. Der erste Bipolartransistor 18 wird deshalb leitungsfähiger und versucht die Ausgangsspannung Uout konstant zu halten.A loading of the output voltage U out solves a reduction of the output voltage U out out, and through the first Zener diode 24 and the first resistance 22 flowing electricity gets smaller. The first bipolar transistor 18 therefore becomes more conductive and tries the output voltage U out to keep constant.

Fällt die Ausgangsspannung Uout unter ihren Maximalwert Uout-max, so fließt kein Strom mehr durch die erste Z-Diode 24. Dies löst eine Reduzierung der Verlustspannung U22 aus und der erste Bipolartransistor 18 und der zweite Bipolartransistor 20 schalten durch. Die Ausgangsspannung Uout wächst somit schnell wieder auf ihren Maximalwert Uout-max an.Falls the output voltage U out below its maximum value U out-max , no current flows through the first Zener diode 24 , This triggers a reduction of the loss voltage U 22 and the first bipolar transistor 18 and the second bipolar transistor 20 switch on. The output voltage U out thus quickly grows back to its maximum value Uout-max.

Es wird auch darauf hingewiesen, dass die Ausgangsspannung Uout selbst bei einer maximalen Ausgangsleistung (bzw. bei einem maximalen Ausgangs- oder Laststrom) auf ihren Maximalwert Uout-max (innerhalb von zulässigen Toleranzen) begrenzt bleibt.It is also noted that the output voltage U out even at a maximum output power (or at a maximum output or load current) remains limited to its maximum value Uout-max (within permissible tolerances).

Die Spannungsbegrenzungsvorrichtung der 1 ist damit eine sehr kostengünstige und effiziente Schaltung zur Begrenzung der Ausgangsspannung Uout auf den Maximalwert Uout-max (innerhalb von zulässigen Toleranzen). Eine bei ihrem Betrieb auftretende Betriebs-Verlustleistung ist vernachlässigbar. Die Spannungsbegrenzungsvorrichtung muss somit während ihres Betriebs nicht gekühlt werden. Auf ein Ausbilden einer Kühleinrichtung an der Spannungsbegrenzungsvorrichtung kann deshalb verzichtet werden.The voltage limiting device of 1 is thus a very cost effective and efficient circuit for limiting the output voltage U out to the maximum value Uout-max (within permissible tolerances). An operating power dissipation occurring during operation is negligible. The voltage limiting device must therefore not be cooled during its operation. It is therefore possible to dispense with forming a cooling device on the voltage limiting device.

Ein Temperatureinfluss der Spannungsbegrenzungsvorrichtung kann sogar durch geeignete Wahl des ersten Widerstands 22 teilweise kompensiert werden, da eine Temperaturänderung einen durch den ersten Widerstand 22 fließenden Strom beeinträchtigt. Der an dem ersten Widerstand 22 auftretende Spannungsabfall U22 wirkt somit dem Temperatureffekt entgegen.A temperature influence of the voltage limiting device can even by a suitable choice of the first resistor 22 be partially compensated, since a change in temperature through the first resistor 22 flowing stream affected. The one at the first resistance 22 occurring voltage drop U 22 thus counteracts the effect of temperature.

Die Spannungsbegrenzungsvorrichtung der 1 kann leicht als ein mikroelektrisches Bauteil ausgebildet werden. Dies erleichtert eine kostengünstige Herstellung der Spannungsbegrenzungsvorrichtung, sowie deren Minimierung.The voltage limiting device of 1 can be easily formed as a microelectrical component. This facilitates a cost-effective production of the voltage limiting device, as well as their minimization.

Die Spannungsbegrenzungsvorrichtung weist einen hohen Wirkungsgrad (sowohl im Leerlauf als auch bei Nennlast) auf. Die Ausgangsspannung Uout bleibt in jedem beliebigen Arbeitspunkt der Spannungsbegrenzungsvorrichtung innerhalb einer vorgegebenen Spezifikation.The voltage limiting device has a high efficiency (both at idle and rated load). The output voltage U out remains within any given operating point of the voltage limiting device within a given specification.

Die Spannungsbegrenzungsvorrichtung kann für alle Produkte/Geräte mit indirekt geregelter Spannungsversorgung eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Spannungsbegrenzungsvorrichtung für eine Spannungsversorgung/ Hilfsspannungsversorgung eines Computernetzteils oder eines Schaltnetzteils, wie insbesondere eines DCDC-Wandlers oder eines (Maschinen-)Wechselrichters, vorteilhaft genutzt werden.The voltage limiting device can be used for all products / devices with indirectly regulated voltage supply. For example, the voltage limiting device for a power supply / auxiliary power supply of a computer power supply or a switching power supply, such as in particular a DCDC converter or a (machine) inverter, can be used advantageously.

Auch ein Netzteil mit der oben beschriebenen Spannungsbegrenzungsvorrichtung (als am Netzteil verbaute Untereinheit) bewirkt die genannten Vorteile. Das Netzteil kann z.B. ein Computernetzteil, ein Schaltnetzteil, ein DCDC-Wandler und/oder eine Spannungsversorgung für einen Wechselrichter sein.A power supply unit with the voltage limiting device described above (as a subunit installed on the power supply) also brings about the stated advantages. The power supply may be e.g. a computer power supply, a switching power supply, a DCDC converter and / or a power supply for an inverter.

2 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für eine Spannungsbegrenzungsvorrichtung. 2 FIG. 12 is a flowchart for explaining an embodiment of the manufacturing method for a voltage limiting device. FIG.

In einem Verfahrensschritt S1 werden ein erster Anschluss und ein zweiter Anschluss derart ausgebildet, dass zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss eine Eingangsspannung anlegbar ist. Außerdem werden ein dritter Anschluss und ein vierter Anschlusses derart ausgebildet, dass zwischen dem dritten Anschluss und dem vierten Anschluss eine Ausgangsspannung abgreifbar ist.In one process step S1 a first terminal and a second terminal are formed such that an input voltage can be applied between the first terminal and the second terminal. In addition, a third terminal and a fourth terminal are formed such that an output voltage can be tapped between the third terminal and the fourth terminal.

In einem Verfahrensschritt S2 wird die (spätere) Spannungsbegrenzungsvorrichtung mit einem ersten Bipolartransistor ausgebildet, wobei ein Emitter des ersten Bipolartransistors an den ersten Anschluss und ein Kollektor des ersten Bipolartransistors an den dritten Anschluss elektrisch angebunden werden. Als Verfahrensschritt S2 wird die (spätere) Spannungsbegrenzungsvorrichtung auch mit einem zweiten Bipolartransistor derart ausgebildet, dass eine durch Teilung der Eingangsspannung gewonnene oder extern bereitgestellte Referenzspannung zwischen einer Basis des zweiten Bipolartransistors und dem zweiten Anschluss anlegbar ist/angelegt wird. Zusätzlich werden ein Kollektor des zweiten Bipolartransistors an eine Basis des ersten Bipolartransistors und ein Widerstand (auf seiner ersten Seite) an einen Emitter des zweiten Bipolartransistors elektrisch angebunden. Der Widerstand wird (auf seiner zweiten Seite) an den vierten Anschluss elektrisch angebunden.In one process step S2 the (later) voltage limiting device is formed with a first bipolar transistor, wherein an emitter of the first bipolar transistor to the first terminal and a collector of the first bipolar transistor are electrically connected to the third terminal. As a process step S2 the (later) voltage limiting device is also formed with a second bipolar transistor such that a reference voltage obtained by dividing the input voltage or provided externally between a base of the second bipolar transistor and the second terminal can be applied / applied. In addition, a collector of the second Bipolar transistor to a base of the first bipolar transistor and a resistor (on its first side) to an emitter of the second bipolar transistor electrically connected. The resistor is electrically connected (on its second side) to the fourth terminal.

In einem weiteren Verfahrensschritt S4 wird eine Z-Diode der (späteren) Spannungsbegrenzungsvorrichtung, deren Sperrrichtung von ihrer ersten Seite zu ihrer zweiten Seite ausgerichtet ist, auf ihrer ersten Seite an den Kollektor des ersten Bipolartransistors und auf ihrer zweiten Seite an den Emitter des zweiten Bipolartransistors elektrisch angebunden.In a further process step S4 a Zener diode of the (later) voltage limiting device, whose reverse direction is aligned from its first side to its second side, electrically connected on its first side to the collector of the first bipolar transistor and on its second side to the emitter of the second bipolar transistor.

Die mittels des hier beschriebenen Herstellungsverfahrens gewonnene Spannungsbegrenzungsvorrichtung weist alle oben schon beschriebenen Vorteile auf. Die Verfahrensschritte S1 bis S4 können in beliebiger zeitlicher Reihenfolge und zumindest teilweise gleichzeitig ausgeführt werden. Außerdem kann das hier beschriebene Herstellungsverfahren gemäß der oben erläuterten Spannungsbegrenzungsvorrichtung weitergebildet werden.The voltage limiting device obtained by means of the manufacturing method described here has all the advantages already described above. The process steps S1 to S4 can be executed in any chronological order and at least partially simultaneously. In addition, the manufacturing method described here according to the above-described voltage limiting device can be further developed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014016037 A1 [0002]DE 102014016037 A1 [0002]

Claims (10)

Spannungsbegrenzungsvorrichtung mit: einem ersten Anschluss (10) und einem zweiten Anschluss (12), zwischen welchen eine Eingangsspannung (Uin) anlegbar ist; einem dritten Anschluss (14) und einem vierten Anschluss (16), zwischen welchen eine Ausgangsspannung (Uout) abgreifbar ist; und zumindest einem ersten Widerstand (22) und einem ersten Bipolartransistor (18); dadurch gekennzeichnet, dass ein Emitter des ersten Bipolartransistors (18) an den ersten Anschluss (10) und ein Kollektor des ersten Bipolartransistors (18) an den dritten Anschluss (14) elektrisch angebunden sind; die Spannungsbegrenzungsvorrichtung einen zweiten Bipolartransistor (20) umfasst, wobei ein Kollektor des zweiten Bipolartransistors (20) an eine Basis des ersten Bipolartransistors (18) elektrisch angebunden ist und eine Referenzspannung zwischen einer Basis des zweiten Bipolartransistors (20) und dem zweiten Anschluss (12) anlegbar ist oder anliegt; der erste Widerstand (22) auf seiner ersten Seite an einem Emitter des zweiten Bipolartransistors (20) und auf seiner zweiten Seite an dem vierten Anschluss (16) elektrisch angebunden ist; und die Spannungsbegrenzungsvorrichtung eine erste Z-Diode (24) umfasst, deren Sperrrichtung von ihrer ersten Seite zu ihrer zweiten Seite ausgerichtet ist und welche auf ihrer ersten Seite an dem Kollektor des ersten Bipolartransistors (18) und auf ihrer zweiten Seite an dem Emitter des zweiten Bipolartransistors (20) elektrisch angebunden ist.A voltage limiting device comprising: a first terminal (10) and a second terminal (12), between which an input voltage (U in ) can be applied; a third terminal (14) and a fourth terminal (16), between which an output voltage (U out ) can be tapped off; and at least a first resistor (22) and a first bipolar transistor (18); characterized in that an emitter of the first bipolar transistor (18) is electrically connected to the first terminal (10) and a collector of the first bipolar transistor (18) is electrically connected to the third terminal (14); the voltage limiting device comprises a second bipolar transistor (20), a collector of the second bipolar transistor (20) being electrically connected to a base of the first bipolar transistor (18) and a reference voltage between a base of the second bipolar transistor (20) and the second terminal (12) can be applied or is applied; the first resistor (22) is electrically connected on its first side to an emitter of the second bipolar transistor (20) and on its second side to the fourth terminal (16); and the voltage limiting device comprises a first Zener diode (24) whose reverse direction is aligned from its first side to its second side and which on its first side to the collector of the first bipolar transistor (18) and on its second side to the emitter of the second Bipolar transistor (20) is electrically connected. Spannungsbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Spannungsbegrenzungsvorrichtung eine Spannungsteilereinrichtung (32, 34) umfasst, welche derart an dem ersten Anschluss (10) und an dem zweiten Anschluss (12) elektrisch angebunden ist, dass die Referenzspannung mittels der Spannungsteilereinrichtung (32, 34) zwischen der Basis des zweiten Bipolartransistors (20) und dem zweiten Anschluss (12) anlegbar ist.Voltage limiting device according to Claim 1 wherein the voltage limiting device comprises voltage divider means (32, 34) electrically connected to the first terminal (10) and the second terminal (12) such that the reference voltage is connected between the base of the second one by means of the voltage divider means (32, 34) Bipolar transistor (20) and the second terminal (12) can be applied. Spannungsbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Spannungsteilereinrichtung (32, 34) einen zweiten Widerstand (32) und einen dritten Widerstand (34) umfasst, wobei der zweite Widerstand (32) auf seiner ersten Seite an dem ersten Anschluss (10) oder an einem an dem ersten Anschluss (10) angebundenen vierten Widerstand (36) und auf seiner zweiten Seite an einem ersten Verzweigungspunkt (38) elektrisch angebunden ist und der dritte Widerstand (34) auf seiner ersten Seite an dem ersten Verzweigungspunkt (38) und auf seiner zweiten Seite an dem zweiten Anschluss (12) elektrisch angebunden ist, und wobei die Basis des zweiten Bipolartransistors (20) an dem ersten Verzweigungspunkt (38) elektrisch angebunden ist.Voltage limiting device according to Claim 2 wherein the voltage divider means (32, 34) comprises a second resistor (32) and a third resistor (34), the second resistor (32) on its first side at the first terminal (10) or at the first terminal (10). 10), and on its second side at a first branch point (38), and the third resistor (34) on its first side at the first branch point (38) and on its second side at the second port (12) is electrically connected, and wherein the base of the second bipolar transistor (20) at the first branch point (38) is electrically connected. Spannungsbegrenzungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spannungsbegrenzungsvorrichtung eine Spannungsreglereinrichtung (36, 42) umfasst, welcher derart an dem ersten Anschluss (10) und an dem zweiten Anschluss (12) elektrisch angebunden ist, dass eine aus der Eingangsspannung (Uin) gewonnene Spannung mittels der Spannungsreglereinrichtung (36, 42) stabilisierbar ist.Voltage limiting device according to one of the preceding claims, wherein the voltage limiting device comprises a voltage regulator means (36, 42) which is so electrically connected to the first terminal (10) and the second terminal (12) that one of the input voltage (U in ) won Voltage by the voltage regulator means (36, 42) is stabilized. Spannungsbegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Spannungsreglereinrichtung (36, 42) den vierten Widerstand (36) und eine zweite Z-Diode (42) umfasst, wobei der vierte Widerstand (36) auf seiner ersten Seite an dem ersten Anschluss (10) und auf seiner zweiten Seite an einem zweiten Verzweigungspunkt (46) elektrisch angebunden ist und die zweite Z-Diode (42), deren Sperrrichtung von ihrer ersten Seite zu ihrer zweiten Seite ausgerichtet ist, auf ihrer ersten Seite an dem zweiten Verzweigungspunkt (46) und auf ihrer zweiten Seite an dem zweiten Anschluss (12) elektrisch angebunden ist.Voltage limiting device according to Claim 4 wherein the voltage regulator means (36, 42) comprises the fourth resistor (36) and a second Zener diode (42), the fourth resistor (36) on its first side at the first terminal (10) and on its second side a second branch point (46) is electrically connected and the second Zener diode (42) whose reverse direction is aligned from its first side to its second side, on its first side at the second branch point (46) and on its second side on the second terminal (12) is electrically connected. Spannungsbegrenzungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spannungsbegrenzungsvorrichtung als ein mikroelektrisches Bauteil ausgebildet ist.Voltage limiting device according to one of the preceding claims, wherein the voltage limiting device is designed as a microelectrical component. Spannungsbegrenzungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Bipolartransistor (18) ein pnp-Bipolartransistor und/oder der zweite Bipolartransistor (20) ein npn-Bipolartransistor sind.Voltage limiting device according to one of the preceding claims, wherein the first bipolar transistor (18) is a pnp bipolar transistor and / or the second bipolar transistor (20) is an npn bipolar transistor. Netzteil mit einer Spannungsbegrenzungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Power supply with a voltage limiting device according to one of the preceding claims. Netzteil nach Anspruch 8, wobei das Netzteil ein Computernetzteil, ein Schaltnetzteil, ein DCDC-Wandler und/oder eine Spannungsversorgung für einen Wechselrichter ist.Power supply after Claim 8 , wherein the power supply is a computer power supply, a switching power supply, a DCDC converter and / or a power supply for an inverter. Herstellungsverfahren für eine Spannungsbegrenzungsvorrichtung mit den Schritten: Ausbilden eines ersten Anschlusses (10) und eines zweiten Anschlusses (12) derart, dass zwischen dem ersten Anschluss (10) und dem zweiten Anschluss (12) eine Eingangsspannung (Uin) anlegbar ist (S1); Ausbilden eines dritten Anschlusses (14) und eines vierten Anschlusses (16) derart, dass zwischen dem dritten Anschluss (14) und dem vierten Anschluss (16) eine Ausgangsspannung (Uout) abgreifbar ist; und Ausbilden der Spannungsbegrenzungsvorrichtung zumindest mit einem Widerstand (22) und einem ersten Bipolartransistor (18); gekennzeichnet durch die Schritte: Elektrisches Anbinden eines Emitters des ersten Bipolartransistors (18) an den ersten Anschluss (10) und eines Kollektors des ersten Bipolartransistors (18) an den dritten Anschluss (14) (S2); Ausbilden der Spannungsbegrenzungsvorrichtung mit einem zweiten Bipolartransistor (20) derart, dass eine durch Teilung der Eingangsspannung (Uin) gewonnene oder extern bereitgestellte Referenzspannung zwischen einer Basis des zweiten Bipolartransistors (20) und dem zweiten Anschluss (12) anlegbar ist (S3); Elektrisches Anbinden eines Kollektors des zweiten Bipolartransistors (20) an eine Basis des ersten Bipolartransistors (18); Elektrisches Anbinden des Widerstands (22) auf seiner ersten Seite an einen Emitter des zweiten Bipolartransistors (20) und auf seiner zweiten Seite an den vierten Anschluss (16); und Elektrisches Anbinden einer Z-Diode (24), deren Sperrrichtung von ihrer ersten Seite zu ihrer zweiten Seite ausgerichtet ist, auf ihrer ersten Seite an den Kollektor des ersten Bipolartransistors (18) und auf ihrer zweiten Seite an den Emitter des zweiten Bipolartransistors (20) (S4).Manufacturing method for a voltage limiting device comprising the steps of: forming a first terminal (10) and a second terminal (12) such that an input voltage (U in ) can be applied between the first terminal (10) and the second terminal (S1) (S1) ; Forming a third terminal (14) and a fourth terminal (16) such that between the third terminal (14) and the fourth terminal (16) an output voltage (U out ) can be tapped off; and forming the voltage limiting device at least with a resistor (22) and a first bipolar transistor (18); characterized by the steps of: electrically connecting an emitter of the first bipolar transistor (18) to the first terminal (10) and a collector of the first bipolar transistor (18) to the third terminal (14) (S2); Forming the voltage limiting device with a second bipolar transistor (20) such that a reference voltage obtained by division of the input voltage (U in ) or provided externally between a base of the second bipolar transistor (20) and the second terminal (12) can be applied (S3); Electrically connecting a collector of the second bipolar transistor (20) to a base of the first bipolar transistor (18); Electrically connecting the resistor (22) on its first side to an emitter of the second bipolar transistor (20) and on its second side to the fourth terminal (16); and electrically connecting a Zener diode (24) whose reverse direction is aligned from its first side to its second side, on its first side to the collector of the first bipolar transistor (18) and on its second side to the emitter of the second bipolar transistor (20 ) (S4).
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