DE1513127C3

DE1513127C3 - Schaltungsanordnung zum Einschalten eines elektronischen Gerätes oberhalb eines vorbestimmten Speisespannungswertes

Info

Publication number: DE1513127C3
Application number: DE1965F0045890
Authority: DE
Inventors: Peter Schuessler; Siegfried Uhlmann; Karl- Wilhelm Dr.-Ing. Westphal
Original assignee: Frako Kondensatoren und Apparatebau GmbH
Current assignee: Technologiepark Teningen GmbH
Priority date: 1965-04-23
Filing date: 1965-04-23
Publication date: 1978-06-01
Also published as: DE1513127A1; DE1513127B2

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Einschalten eines elektronischen Gerätes oberhalb eines vorbestimmten Speisespannungswertes gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Schaltungsanordnung ist durch die Druckschrift der Firma Motorola »silicon zener diode handbook«, 1959, Seiten 72/73, bekannt. Dabei ist ein Relais vorgesehen, dessen Arbeitskontakt eine Last bei Unterspannung von der Speisespannungsquelle ab- ^Μ schaltet. Die Reihenschaltung aus der Relaiswicklung, einer Z-Diode und einem Widerstand liegt an der ungeschalteten Speisespannungsquelle. Bekanntlich haben kontaktbehaftete Schaltungen eine geringe Schaltgenauigkeit. Die Spannung der Z-Diode wird dort nicht zur Stabilisierung ausgenutzt.

Bei Schaltungen, die z. B. aus einem Wechselstromnetz über ein Gleichrichtergerät mit Gleichspannung versorgt werden, treten beim Einschalten gewisse Probleme auf, wenn die gespeiste Schaltung erst dann einwandfrei arbeiten kann, wenn die Speisespannung einen Mindestwert erreicht hat. Da die Ausgangsspannung des Gleichrichtergerätes nicht schlagartig voll zur Verfügung steht, können Fehlfunktionen der gespeisten Schaltung auftreten, was bei bestimmten Schaltungen, z. B. bei logischen Schaltungen, Regelkreisen u. dgl., sehr nachteilige Folgen haben kann.

Es ist eine elektronische Spannungsüberwachungsschaltung bekannt (»Siemens-Halbleiter-Schaltbeispiele«, Ausgabe April 1963, Seite 60), bei der parallel zur Gleichspannungsquelle eine Reihenschaltung aus wenigstens einem ohmschen Widerstand, einer Z-Diode und der Basis-Emitter-Strecke eines Transistors geschaltet ist, wobei der Reihenschaltungsteil aus Z-Diode und Basis-Emitter-Strecke des Transistors an die positive Klemme der Speisespannungsquelle angeschlossen ist. Bei dieser bekannten Schaltung wird ein Verbraucher von der Speisespannungsquelle abgeschaltet, wenn die Spannung einen vorgegebenen Wert überschreitet. ""·■·-:

Es ist eine Spannungs-Stabilisierungsschaltung bekannt (»NTZ«, 1957, Seiten 197/198), bei der ein Spannungsteiler verwendet wird, der aus der Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes, einer Z-Diode und der Basis-Emitter-Strecke eines Transistors besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau ein genaues Schalten einer das Einschalten des elektronischen Gerätes bewirkenden Steuereinheit ermöglicht und deren Speisespannung stabilisiert.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels unter Verwendung eines PNP-Transistors,

F i g. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel unter Verwendung eines NPN-Transistors,

F i g. 3 eine Abwandlung der Schaltung nach F i g. 1 unter Verwendung eines weiteren Transistors zur Erzielung einer Spannungs-Querstabilisation und

F i g. 4 eine weitere Abwandlung unter Verwendung eines weiteren Transistors zur Erzielung einer Spannungs-Längsstabilisation.

Bei der Schaltung nach F i g. 1 ist an die Klemmen — Ua +Ua eine Gleichspannungsquelle angeschlossen, die die Speisespannung für ein elektronisches Gerät H liefert, welches unter Verwendung von Thyristoren aufgebaut sein kann und von einer Steuereinheit V eingeschaltet wird. Die die Steuereinheit V speisende Spannung Ub wird durch die Z-Diode ZD X und den ohmschen Widerstand Wi X, denen ein Kondensator C parallel geschaltet ist, in an sich bekannter Weise stabilisiert. Damit nicht der gesamte Querstrom durch die Z-Diode auch über die Basis-Emitter-Strecke des Tranistors Tr X fließen muß, wird hierzu der Widerstand Wi 2 parallel geschaltet. Der Widerstandswert des Widerstandes Wi 2 ist im Vergleich zum Widerstand Wi X gering, so daß die Spannung am Kondensator C im wesentlichen auf dem Wert der Arbeitsspannung der Z-Diode gehalten wird. Der Transistor Tr X ist gesperrt, solange die an der Z-Diode ZDX liegende Spannung

den Wert der Arbeitsspannung der Z-Diode noch nicht erreicht hat. Sobald die Arbeitsspannung der Z-Diode erreicht wird, fließt über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors Tr 1 ein Strom, welcher diesen aussteuert, wodurch mit Hilfe des auftretenden Kollektorstroms 5, (Klemme 2) die Steuereinheit V geschaltet wird. Der Transistor Tr 1 kann z. B. dafür verwendet werden, in der Steuereinheit V an einer bestimmten Stelle eine Sperrung, beispielsweise durch ein Gatter oder durch Fernhalten einer Speisespannung von irgendeiner Elektrode eines Transistors, zu erreichen. Das elektronische Gerät kann somit erst dann arbeiten, wenn seine Speisespannung einen Mindestwert erreicht hat, wodurch irgendwelche Fehlschaltungen vermieden sind.

Der Kondensator C bewirkt eine gewisse Verzögerung in der Einschaltung. Er dient gleichzeitig zur verbesserten Siebung der stabilisierten Gleichspannung.

Der Widerstand Wi 2 ist nicht unbedingt erforderlich. Er bewirkt jedoch einen Schutz für den Transistor Tr \. Die stabilisierte Gleichspannung am Kondensator C ist um den Spannungsabfall an der Basis-Emitter-Strecke des Transistors Tr 1 höher als die Arbeitsspannung der Z-Diode.

F i g. 2 zeigt eine der F i g. 1 im wesentlichen entsprechende Schaltung, bei welcher an Stelle des PNP-Transistors ein NPN-Transistor Tr2 verwendet

Fig.3 zeigt eine Abwandlung der Schaltung nach Fig. 1, bei welcher nur Teile der Schaltung dargestellt sind. Die Klemmen 1, 2, 3 und 4 entsprechen den gleichbezifferten Klemmen in F i g. 1.

Der Unterschied besteht darin, daß parallel zu der Reihenschaltung aus Z-Diode ZDX und Widerstand WiI die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors Tr 3 geschaltet ist, dessen Basis-Elektrode mit dem Verbindungspunkt zwischen Z-Diode ZDX und Widerstand Wi 2 bzw. der Basis-Elektrode des Transistors TrX verbunden ist. Es wird die Stabilisierung der Spannung durch den Transistor Tr 3 verstärkt. Selbstverständlich ist es auch in diesem Fall möglich, an Stelle eines PNP-Transistors einen NPN-Transistor zu verwenden. . ■ . .

Fig.4 zeigt eine Schaltung mit Längsstabilisation. Hier liegt in der Zuleitung zur Steuereinheit V die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors Tr 4, dessen Basis über den Widerstand Wi 4 und die Z-Diode ZD 2 mit dem anderen Pol der Gleichspannungsquelle verbunden ist. Ferner ist die Basis des Transistors Tr 4 mit der Kollektor-Elektrode über den Widerstand Wi 5 verbunden. Auch hier erfolgt die Aussteuerung des Transistors Tr 4 so, daß die Spannung zwischen den Klemmen 1 und 3 konstant bleibt. Auch in diesem Fall kann selbstverständlich an Stelle eines NPN-Transistors in der positiven Speisespannungszuleitung ein PNP-Transistor in der negativen Zuleitung verwendet

werden. .

Die Erfindung wird nur in der Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gesehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Einschalten eines elektronischen Gerätes oberhalb eines vorbestimmten Speisespannungswertes mittels einer elektrischen Schaltvorrichtung, die über einen ohmschen Widerstand und eine Z-Diode an der speisenden Gleichspannungsquelle liegt, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrische Schaltvorrichtung ein Transistor (Tr1, Tr 2) vorgesehen ist, dessen Basis-Emitter-Strecke zwischen der Z-Diode (ZD X, ZD 2) und dem ohmschen Widerstand (Wi \, Wi S) eingefügt ist, daß der Kollektorstrom des Transistors (Trt, Tr2) zum Schalten einer das Einschalten des elektronischen Gerätes (H) bewirkenden Steuereinheit (V) dient und daß die Spannung am Reihenschaltungsteil aus Z-Diode (ZD 1, ZD 2) und Basis-Emitter-Strecke des Transistors (TrI, TrI) die Steuereinheit f V^ speist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Basis-Emitter-Strecke des Transistors (TrX, Tr2) ein ohmscher Widerstand (Wi 2, Wi 4) parallel geschaltet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reihenschaltung aus Z-Diode (ZDi, ZD 2), Basis-Emitter-Strecke des Transistors (TrX, Tr2) und ohmschem Widerstand (WiX, WiS) ein Kondensator (C) parallel geschaltet ist. .

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reihenschaltungsteil aus Z-Diode (ZD X) und Basis-Emitter-Strecke des Transistors (TrX) die Emitter-Kollektor-Strecke eines von der Spannung an der Z-Diode (ZDX) gesteuerten weiteren Transistors (Tr 3) parallel geschaltet ist (F i g. 3).

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Transistor (TrA) vorgesehen ist, dessen Kollektor-Emitter-Strecke zwischen eine Klemme (+ Ua) der speisenden Gleichspannungsquelle und die Steuereinheit (V) geschaltet ist und dessen Basis am Verbindungspunkt von ohmschem Widerstand (WiS) und Reihenschaltungsteil aus der Basis-Emitter-Strecke des Transistors (TrX) und der Z-Diode (ZD 2) angeschlossen ist (F i g. 4).