DE1081505B

DE1081505B - Transistorschalter zum schnellen Entmagnetisieren induktiver Stromverbraucher

Info

Publication number: DE1081505B
Application number: DEL31306A
Authority: DE
Inventors: Walter Stuebchen
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1958-09-18
Filing date: 1958-09-18
Publication date: 1960-05-12

Description

Die Anwendung von Transistoren als elektronische Schalter im Stromkreis wird durch die maximal zulässige Sperrspannung begrenzt. Bei Überschreiten dieser Spitzensperrspannung wird der Transistor zerstört.

Beispielsweise zur raschen Entmagnetisierung einer Induktivität muß an dem den Stromfluß unterbrechenden Schaltelement eine möglichst hohe Spannung zugelassen werden, da der Ausgleichvorgang um so rascher vor sich geht, je höher die Abschaltspannungsspitze ist. Dies gilt auch, wenn der Ausgleichvorgang nicht über lineare, sondern über spannungsabhängige Widerstände durchgeführt wird.

Da die zulässige Sperrspannung der Transistoren in Schaltanordnungen zum Sperren der angelegten Netzspannung weitgehend ausgenutzt ist, kann eine zusätzliche Spannungsbeaufschlagung nicht mehr zugelassen werden.

Die Erfindung betrifft einen Transistorschalter zum schnellen Entmagnetisieren induktiver Stromverbraucher mit einer willkürlich steuerbaren, zum Schalten der Speisespannung dienenden Schalteinrichtung, die aus einem oder mehreren Transistoren besteht und in Reihe mit einem oder mehreren Transistoren geschaltet ist und besteht darin, daß die zusätzlich in Reihe geschalteten Transistoren nur dann in Sperrichtung beansprucht werden, wenn über den Gleichrichter 5., die Widerstände 7 und 8 usw. ein Ausgleichstrom fließt, und daß die zusätzlichen Transistoren nur durch einen Teil der Induktionsspannung während des Ausschaltvorganges beaufschlagt sind und zur Begrenzung der Spannung jedem dieser Transistoren ein Widerstand parallel geschaltet ist.

Ein erfindungsgemäßes Schaltungsbeispiel zeigt die Figur, an Hand derselben auch die Wirkungsweise erläutert wird. Die drei Leistungstransistoren 1, 2 und 3 sind in Reihe geschaltet. Der Transistor 1 wird über eine Kippstufe 14, die durch das an 15 ankommende Signal gesteuert wird, geschaltet. Der Transistor 1 stellt den eigentlichen Schalttransistor dar, dessen zulässige Sperrspannung größer sein muß als die angelegte Gleichspannung U.

Durch die Transistoren 2 und 3 wird beim Ausgleichvorgang eine Ausschaltspannungsspitze zugelassen, die einen einzelnen Transistor zerstören würde. Wird der Transistor 1 leitend, so wird das Emitterpotential des Transistors 2 positiv, und es fließt ein Steuerstrom über die Basis und den Widerstand 12, damit wird der Transistor 2 ausgesteuert und leitend, so daß auch der Emitter des Transistors 3 positiv wird. Am Transistor 3 fließt ein Basisstrom über den Widerstand 11 und den Gleichrichter 6, so daß auch der Transistor 3 leitend wird und der Betriebsstrom über den Widerstand 16 und die Spule 4 fließt.

zum schnellen Entmagnetisieren

induktiver Stromverbraucher

Anmelder:

LICENTIA Patent -Verwaltungs -G.m.b.H., Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1

Walter Stübchen, Frankfurt/M.,
ist als Erfinder genannt worden

Wird der Transistor 1 gesperrt, so fließt der Betriebsstrom zunächst durch die Induktivität 4 weiter über den Gleichrichter 5. Durch den Spannungsabfall am Gleichrichter 5 wird das Basispotential des Transistors 2 positiv gegenüber dem Emitterpotential, so daß der Transistor 2 gesperrt ist. Am Transistor 1 liegt in diesem Augenblick die Spannung U vermehrt um den Spannungsabfall über dem Gleichrichter 5.

Wenn der Transistor 2 gesperrt ist, dann fließt der Ausgleichstrom über die Widerstände 7 und 8. Die Basis des Transistors 3 ist über den Widerstand 10 zwischen die Widerstände 7 und 8 geschaltet, so daß auch die Basis des Transistors 3 gegenüber dem Emitter positiv wird und der Transistor 3 gesperrt ist. Sind alle Transistoren gesperrt, so fließt der Ausgleichstrom über den Gleichrichter 5, über die parallel zu den zusätzlichen Transistoren gelegten Widerstände 7, 8, 9 und über den Widerstand 16 zur Induktivität zurück.

Die über die Transistoren 2 und 3 abfallenden Spannungen werden durch die Parallelwiderstände begrenzt. Für den Transistor 2 wird die Basisspannung während des Ausgleichvorganges durch den Spannungsabfall über dem Gleichrichter 5 begrenzt, während die Begrenzung der Basisspannung am Transistor 3 durch die Spannungsteilerschaltung der Widerstände 7 und 8 vorgenommen wird. Der Gleichrichter 6, der beim Ausschaltvorgang in Sperrichtung beansprucht wird, verhindert, daß das Potential — U auf die Basis des Transistors 3 gelangt und damit das Potential des Transistors 3 gegenüber dem Emitter unzulässig positiv wird.

Die Schaltung kann grundsätzlich durch weitere Transistoren, die in gleicher Weise wie Transistor 3 geschaltet sind, für beliebig hohe Abschaltspitzen-

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spannungen ausgelegt werden. Die Parallelwiderstände 7, 8 und 9, über die der Ausgleichstrom fließt, können durch nichtlineare Widerstände ersetzt werden.

Das in der Figur beschriebene Schaltungsbeispiel ist für pnp-Transistoren ausgeführt. Durch entsprechende Umpolung kann dieselbe auch für npn-Transistoren bzw. für beide gemeinsam ausgeführt werden.

Claims

Patentansprüche: 10

1. Transistorschalter zum schnellen Entmagnetisieren induktiver Stromverbraucher mit einer willkürlich steuerbaren, zum Schalten der Speisespannung dienenden Schalteinrichtung, die aus einem oder mehreren Transistoren besteht und in Reihe mit einem oder mehreren Transistoren geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlich in Reihe geschalteten Transistoren nur dann in Sperrichtung beansprucht werden, wenn über den Gleichrichter (5), die Widerstände (7 und 8) usw. ein Ausgleichstrom fließt, und daß die zusätzlichen Transistoren nur durch einen Teil der Induktionsspannung während des Ausschaltvorganges beaufschlagt sind und zur Begrenzung der Spannung jedem dieser Transistoren ein Widerstand parallel geschaltet ist.

2. Transistorschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den einzelnen Schalttransistoren (2, 3) parallel gelegten Widerstände (7, 8, 9) nichtlineare Widerstände sind.

3. Transistorschalter nach Anspruch 1 und/ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisspannung der Schalttransistoren (2, 3) über einen Spannungsteiler vom vorgeschalteten Transistor abgegriffen wird.

4. Transistorschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisspannungen der Schalttransistoren (2, 3) durch Dioden (5_, 6) begrenzt werden.

5. Transistorschalter nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Diode (6), die in Serie zum Widerstand (11) gelegt ist, beim Abschaltvorgang in Sperrichtung beansprucht wird und verhindert, daß die Basissperrspannung unzulässig hoch wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. .1 020 673.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen