DE1538517B1

DE1538517B1 - Elektronische sicherung

Info

Publication number: DE1538517B1
Application number: DE19661538517
Authority: DE
Inventors: Norbert Herrmann; Georg Dipl-Ing Mueller; Franz Reitwiessner
Original assignee: Triumph Werke Nuernberg AG
Current assignee: Triumph Werke Nuernberg AG
Priority date: 1966-04-28
Filing date: 1966-04-28
Publication date: 1973-06-07

Description

Regelanordnung konstant zu halten, und daß bei normaler Ausgangsspannung der andere normal leitende Unterspannimgsschutztransistor beim" Ab-

Laststromschutztransistor in leitenden Zustand versetzt und der Längstransistor gesperrt wird.

2. Elektronische Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Rücknahme der Last die Regelanordnung unter Zuhilfenahme eines zum Längstransistor parallelen Widerstandes, sich selbständig in ihren normalen Betriebszustand zurückschaltet.

zustand wieder hergestellt wird, ohne daß manuelle Eingriffe erforderlich sind.

An Hand der Diagramme in Fig. 1 und 2 wird 3. Elektronische Sicherung nach den Ansprü- 30 der Erfindungsgegenstand näher erläutert,
chen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Der Längstransistor des transistorstabilisierten

Ansprechwerte für die Strombegrenzung und für die Spannungsbegrenzung unabhängig voneinander eingestellt werden können.

Netzteiles wird in seinem normalen Laststrombereich, der bis zum Stromwert I_L (F i g. 1) reicht, von einer üblichen Regelschaltung gesteuert. Bei Verminderung des Lastwiderstandes unter R_L min wird der Laststrom über Iι hinaus erhöht. Beim Stromwert I_B tritt

—■■ eine Begrenzung des Laststromes durch einen Laststromschutztransistor ein, der die normale Funktion der Regelschaltung (Konstanthalten der Ausgangs-Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische 40 spannung U_L) aufhebt.

Sicherung zum Schutz eines transistorstabilisierten Netzteiles gegen Überlast und/oder Kurz- , schluß, bestehend aus einer Schutzschaltung mit zwei' Transistoren.

Eine bekannte Schutzeinrichtung dieser Art ist Gegenstand der deutschen Auslegeschrift 1 083 355. Hier wird eine Schutzschaltung mit zwei Transistoren beschrieben, bei der ein Transistor, der im Normalfall gesperrt ist, mit seinem Kollektor an der Basis des Längstransistors angeschlossen ist. Der erstgenannte Transistor wird von einem weiteren Transistor gesperrt gehalten. Dieser wiederum wird von der Ausgangsspannung her in leitenden Zustand versetzt. Bricht nun im Kurzschlußfalle die Ausgangsspannung zusammen, wird dieser Transistor gesperrt. Dadurch wird der andere leitend und der Längstransistor gesperrt. Wenn der Kurzschluß beseitigt ist, muß mit einer Rückholtaste die Regelung wieder in Betrieb gesetzt werden, was ebenfalls beim Einschalten des Gerätes erforderlich ist.

Erne andere bekannte Schutzschaltung für einen geregelten Transistor ist in der deutschen Auslegeschrift 1158 627 beschrieben, bei welcher jedoch zum Schutz der Speisequelle bei Überlast eine Schmelzsicherung notwendig ist.

Beide bekannten Schaltungsanordnungen haben den Nachteil, daß für den Fall eines Kurzschlusses manuelle Eingriffe notwendig sind, um die Schal-Schaltung und Funktion des Laststromschutztransistors:

Der Kollektor des Laststromschutztransistors ist mit der Basis des Längstransistors verbunden, sein Emitter mit der einen Seite, eines niederohmigen Widerstandes, der vom Laststrom durchflossen wird. Die andere Seite dieses Widerstandes steuert über eine Zenerdiode die Basis des Laststromschutztransistors.

Widerstandswert und Zenerspannung sind so gewählt, daß der Laststromschutztransistor im normalen Laststrombereich gesperrt ist und damit die eigentliche Regelschaltung nicht beeinflußt; beim Stromwert I_B leitend wird und damit dem Längstransistor bei weiter sinkendem Lastwiderstand eine Konstantstromfunktion aufzwingt.

Diese Konstantstromfunktion führt bei weiter sinkendem Widerstand R_L zum Zusammenbruch der Ausgangsspannung. Die Ausgangsspannungskennlinie verläuft, wie aus Fig. 1 ersichtlich, annähernd senkrecht nach unten. Die am Längstransistor verbleibende Spannungsdifferenz (U_E-U_L) wird ständig größer und führt zur Überschreitung dessen zulässiger Verlustleistung.

In der erfindungsgemäßen Schaltung ist daher ein zweiter Transistor, ein Unterspannungsschutztransistor vorgesehen, der beim Unterschreiten einer bestimmten Lastspannung U_s (F i g. 2) den Längstran-

sistor sperrt und damit dessen Verlustleistung im Überlast und/oder Kurzschlußfall weit unter dem zulässigen Wert hält.

Schaltung und Funktion des Unterspannungsschutztransistors:

Der Kollektor des Unterspannungsschutztransistors ist über einen Kollektorwiderstand mit der Eingangsspannung der Regelschaltung verbunden und steuert die Basis des Laststromschutztransistors. Der Emitter des Unterspannungsschutztransistors ist mit dem des Laststromschutztransistors zusammengeschlossen. Die Basis des Unterspannungsschutztransistors ist über einen Spannungsteilerabgriff mit der Ausgangsspannung U_L verknüpft (Fig. 2).

Der Spannungsteiler ist so dimensioniert, daß der Unterspannungsschutztransistor im normalen Regelbereich und im Konstantstrombereich bis zum Absinken der Ausgangsspannung auf den Wert U_L leitend ist. Damit wird durch ihn die normale Regelfunktion und die Konstantstromfunktion wegen des Koppel-Widerstandes nicht beeinflußt.

Beim Unterschreiten des Ausgangsspannungswertes Vι bewirkt die Dimensionierung des Spannungsteilers, daß der Unterspannungsschutztransistor zu sperren beginnt. Dadurch wird über die relativ hohe Eingangsspannung, dem Kollektor- und dem Koppelwiderstand die Basis des Laststromschutztransistors weiter aufgesteuert, damit der Längstransistor weiter gesperrt, die Ausgangsspannung weiter erniedrigt, was wiederum zu einem stärkeren Sperren des Unterspannungsschutztransistors führt. Dieser Rückkopplungseffekt (schrägen, gestrichelten Verlauf in Fi g. 2) bewirkt schließlich, daß der Unterspannungsschutztransistor völlig gesperrt, der Laststromschutztransistor völlig leitend und der Längstransistor völlig gesperrt ist.

Nach der Rücknahme der Überlast oder beim Einschalten sorgt ein dem Längstransistor parallelgeschalteter Widerstand für einen Aufbau der U_L-Spannung über den Wert U_s und damit zu einer automatischen Rückstellung der elektronischen Sicherung.

Wie aus der Beschreibung hervorgeht, ist es mit einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung möglich, im Falle des Auftretens eines Kurzschlusses bzw. eines Überlastungsfalles den Längstransistor zu schützen und die Anordnung selbständig in den normalen Betriebszustand zurückzuführen, ohne daß manuelle Eingriffe, wie z. B. das Auswechseln einer Schmelzsicherung, vorgenommen werden müssen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektronische Sicherung zum Schütze eines transistorstabilisiertep. JSTetzteiles gegen Überlast und/oder Kurzschluß/ bestehend aus einer Schutzschaltung mit zwei Transistoren, dadurch gekennzeichnet, daß der im Überlastungsfall und/oder Kurzschluß gefährdete Längstransistor tungsanordnung wieder in betriebsbereiten Zustand zu versetzen, und relativ hohe Lastströme zum Ansprechen fließen müssen. Diese Nachteile werden durch die erfindungsgemäße Anordnung vermieden. Es wird deshalb vorgeschlagen, daß der im Überlastungsfall und/oder Kurzschluß gefährdete Längstransistor dadurch geschützt wird, daß im Überlastungsfall infolge steigenden Laststromes der Schwellwert einer Zenerdiode überschritten wird,

dadurch geschützt wird, daß im Überlastungsfall io wodurch der normal sperrende Laststromschutztraninfolgesteigenden Laststromes der Schwellwert sistor leitend wird und dadurch den Längstransistor so einer Zenerdiode überschritten wird, wodurch der
normal sperrende Laststromschutztransistor lei-

beeinflußt, daß dieser weniger leitend wird, um bei weiter steigender Last den Ausgangsstrom der Regelanordnung konstant zu halten, und daß bei normaler

beeinflußt, daß dieser weniger leitend wird, um 15 Ausgangsspannung der andere normal leitende Unterbeiweiter steigender Last den Ausgangsstrom der spannungsschutztransistor beim Absinken der Ausgangsspannung infolge weiter steigender Strombelastung gesperrt wird, so daß der Laststromschutztransistor in leitenden Zustand versetzt und der

sinken der Ausgangsspannung infolge weiter stei- 20 Längstransistor gesperrt wird,
gender Strombelastung gesperrt wird, so daß der Diese Schaltungsanordnung hat den Vorteil, daß

der Längstransistor im Überlastungsfall und/oder bei Kurzschluß geschützt wird, wobei als Auslösekriterium sowohl der Ausgangsstrom als auch die Ausgangsspannung herangezogen werden und im Fall des Auftretens eines solchen Kriteriums der Normal-

tend wird .und dadurch den Längstransistor so