Schaltungsanordnung zum Schutze eines Schalttransistors für
fernmeldetechnische
Geräte bei Kurzechlua seiner Last, ins-
besondere einer Fernmsldekleinlampe
In fernmeldetechnischen Geräten ist es bisher üblich, zur Signalisierung
dienende Kleinlampen jeweils zusammen mit einem kleinen
Serienwiderstand durch den Montakt eines elektroseg»-tischen
Relais zu schalten. Dabei liegt bei einem Kurzschluß
der Lampe, wie er
im Betrieb des Gerätes beispielsweise durch
Fehlbedienung auftreten
kann, die ganze Versorguhgigleich-Spannung am Serienwiderstand. Circuit arrangement to protect a switching transistor for telecommunications equipment when its load is Kurzechlua, in particular a small telecommunications lamp In telecommunications equipment it has been customary to switch small lamps used for signaling together with a small series resistor by installing an electrical relay. In the event of a short circuit in the lamp, as can occur during operation of the device, for example due to incorrect operation, the entire supply voltage is applied to the series resistor.
Der an sich naheliegende einfache Ersatz des elektromaguetiechen
Relais durch einen Schalttmnsistor, der bekanntlich kleiner,
leichter,
billiger und zuverlässiger ist ale ein Relais und
weniger
Steuerleistung braucht, ist nicht sinnvoll, da bei
einem Kursachluß
der Lampe über den Serienwiderstand große
Kollektorströse
auftreten. Das bedingt aber einersslts steuernde Basisetröme, die ein
Vielfaches des normalen Kleinlampen. Detriebistroses betragen, und andererseits
eine beträchtliche
Koliektorrestepannung und damit hohe Verlustleistung
am Schalttransistor. The obvious in itself simple replacement of the elektromaguetiechen relay by a Schalttmnsistor who famously smaller, lighter, cheaper and more reliable ale a relay and less control power needs is not useful, as occur in a Kursachluß the lamp for the series resistance large Kollektorströse. However, this requires a slts controlling base currents that are a multiple of normal small lamps. Detriebistroses amount, and on the other hand a considerable Koliektorrestepalz and thus high power dissipation at the switching transistor.
Diese Nachteile werden durch die Schaltungsanordnung nach der
Erfindung
vermieden. Diese ist erfindungigem9ß dadurch gekenn-
zeichnet, daß
der Schalttransistor einen an 3ezugipotential an-
geschlossenen
Esitterwid erstand aufweist und sein Xollektor über die Reihenschaltung
zweier Widerstände mit des Emitter verbunden ist, daß der Verbindungspunkt
dieser Widerstünde an
die Basis eines zusätzlichen Transistors gleichen
Leitfähig-
keitstyps geführt ist, dessen xolkktor er. die Baute
des Schalt-
transistors angeschlossen ist und dessen Zwitter
auf 3ezugspotential liegt. These disadvantages are avoided by the circuit arrangement according to the invention. This is erfindungigem9ß characterized marked thereby, that the switching transistor has a Toggle at 3ezugipotential closed Esitterwid bought and be Xollektor is connected via the series circuit of two resistors of the emitter, that the junction point out that an adversary against to the base of an additional transistor same conductivity keitstyps is whose xolkktor he. the component of the switching transistor is connected and its hybrid is on reference potential.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung
ist in-der Figur dargestellt.
Der
pnp-Schalttransistor Tal enthält in seines Kollektorkreis als Last eine
Pernmeldel:leinla-spe L. Sein Tmitter ist über einen
EAitterwiderstand
R! mit Am 3ezugspotential 0V der Betriebsspannungs (UH)- Quelle
verbunden. Die Baste des Schalttransis tors steht zur Erzeugung
des Steuerstromes i mit einem nngativen Steuerpotential,in Verbindung:
DerKollekto; des Schalt-
transistors ist äber die Reihenachaltuns
zweier Widerstände R2 und R3 mit dessen.Eoitter verbunden, Der
Verbindungspunkt die-
ser Widerstände ist an die Basis des zusätzlichen
pnp-Transietors T»2 angeschlossen, dessen#Smitter auf Bezugspotential
0V liegt und dessen Kollekt"r mit der Basis des Schalttraneintors
verbunden ist. Rin Kondensator C UberbrUckt die Emitter-Kollektor-Strecke
des Transistors Ts2. An embodiment of the circuit arrangement according to the invention is shown in the figure . The pnp switching transistor Tal contains a Pernmeldel in its collector circuit as a load : leinla-spe L. Its transmitter is via an Eitter resistor R! connected to the reference potential 0V of the operating voltage (UH) source . The baste the Schalttransis tors is for generating the control current i with a nngativen control potential, in combination: DerKollekto; of the switching transistor is connected Aeber Reihenachaltuns the two resistors R2 and R3 with dessen.Eoitter, The connection point DIE ser resistors is connected to the base of the additional pnp Transietors T '2 whose # Smitter is at reference potential 0V and whose collections " r is connected to the base of Schalttraneintors. Rin capacitor C bridged the emitter-collector path of the transistor TS2.
Die diskungsweise der Schaltungsenordnuna
ist folgende:
Bei fehlender negativer Steuerspannung an der Bmsis den
Schalt-
transistors Tal sind beide Transistoren Tal
und Ts2 gesperrt.
3eim Anlegen einer negativen Steuerspannung
an die Daais des
Schalttransistors Tal fließt ein Steuerstrom i über
den Wider-
stand ai und die Emitter-3anis-Strecke den Schalttransistors,
dieser wird 1Gitend und schaltet die Lampe L
ein. Der dabei
ein Widerstand R1 vom Mitteretrom erzeugte, zwischen Dasig
und
Emitter des zusätzlichen Transistors Ts2 wirksame Spannungaab-
fell#reicht im normalen Betriebsfall nicht aus, um den zum
Leitendmachen des Transistors Tat erforderlichen Schwellwert
der 3asie-?mitter-Spannung zu überschreiten.
Sei einem Kurzschluß der Lfmpe L wird die Spannung am Kollektor
des Schalttransistors Tal sprungartig auf den Wert -',1ß
erhöht
und über die Widerstände R1, R3 und R2 fließt
nun ein zusätz-
licher Strom. Der von diesem Strom An den liderstinden S1
und
R3 hervorgerufene Spannungsabfall addiert sich zu dem vom
Emitteratrom hervorgerufenen Spannungsabfall en R1,
und wenn
die Summe dieser Spannungarbfälle den vorgenannten
Schwellwert
der Mnitter-Hasisapannung den zusEtzlichen Transistors
Tat er-
reicht, wird dieser leitend, so daß iber seine Emitter-Rollektor-
Strecke ein Teil des Steuerstromes i fli*t. 7amit
wird der
über die 3asis-~mitter-Strecke des Schnlttranaistors
Tal flies-
sende Steuerstrom herabgesetzt, was wiederum bewirkt,
daß dessen
Emitter- 5z~. Kollektorstrom verzuindprt wird. Dabei
wird der
Eollaktoratrom auf einen solchen Wart begrenzt, daß
die zu-
lässige Verlustleistung den 'Schalttrenaistors nicht -;barschritten
wird und keine schädliche Rückwirkung auf die Ver-
sorgungsspannung
eintritt. The way of the circuit order is as follows: If there is no negative control voltage at the Bmsis, switch the
transistor Tal , both transistors Tal and Ts2 are blocked.
When applying a negative control voltage to the Daais des
Switching transistor Tal , a control current i flows through the resistor
stood ai and the emitter-3anis path the switching transistor,
this becomes 1Gitend and switches the lamp L on . The one with it
a resistor R1 generated by the Mitteretrom, between Dasig and
Emitter of the additional transistor Ts2 effective voltage
fell # is not sufficient in normal operation to use the
Making the transistor conductive indeed required threshold
to exceed the 3asie-? mid-tension.
If the Lfmpe L is short-circuited, the voltage at the collector
of the switching transistor Tal abruptly increased to the value - ', 1ß
and through the resistors R1, R2 and R3 now flowing additional
electricity. The from this current at the liderstinden S1 and
R3 caused voltage drop is added to that of
Emitteratrom caused voltage drop en R1, and if
the sum of these voltage falls exceeds the aforementioned threshold value
the M nitter-Hasisapspannung the additional transistor act
is sufficient, this becomes conductive, so that via its emitter-roller gate-
Part of the control current i flows. 7there is the
over the 3asis- ~ middle-section of the Schnlttranaistor Tal flows
send control current reduced, which in turn causes the
Emitter- 5z ~. Collector current is verzuindprt. Here, the
Eollaktoratrom limited to such a value that the to-
transmitting power loss not the 'Schalttrenaistors -; rode is bass and enters no detrimental effect on the supply voltage.
Der Kondensator C dient zur Ableitung hochfreauenter
Schwingungen vom Kollektor den Transistors Ts2 zum Bezugspotential
und
damit zur Unterdrückung der Schwingneigung der Schaltung,
Die
Schaltungsanordnung nach der Erfindung war in einem prak-
tischen Ausführungsfall
folgendermaßen bemessen:
U3 ; ?4 V;
L = ?ernmeldekleinlampe fÜr 24 V/20 mA
:s1= 37Y4 94
TOP= 3rX 55
R1 = 9.1, 5 1r0
R2 = 3839
n3 m 26s7 A
Cl = IC nF
i ä 2 W.
Der Schwellwert der Basis-Eriitter-Spannung zum Leitendmachen
den zusätzlichen Transistors :s? wird mit steigender Uagebungs-
temneratur kleiner. In demselben@Mabe werden aber auch der
Grenzwert den hollektorstromes im Nurzschlufifall und die
Vor-
lustleistung den Schalttransistors Tal kleiner. So
ist somit
bei der ertindungagemä-len Schaltungsanordnungen gewährleistet,
dab auch Sei höherer. Temperaturen die zulässige Verlustleistung
den Schalttransistors nicht überschritten wird.
The capacitor C serves to derive highly satisfactory oscillations from the collector of the transistor Ts2 to the reference potential and thus to suppress the tendency of the circuit to oscillate. In a practical embodiment , the circuit arrangement according to the invention was dimensioned as follows: U3 ; ? 4 V;
L = small indicator lamp for 24 V / 20 mA
: s1 = 37Y4 94
TOP = 3rX 55
R1 = 9.1, 5 1r0
R2 = 3839
n3 m 26s7 A
Cl = IC nF
i ä 2 W.
The threshold of the base-eriitter voltage to make conductive
the additional transistor: s? becomes with increasing practice
temperature smaller. In the same @ Mabe, however, the
Limit value of the collector current in the event of a short circuit and the
power output the switching transistor valley smaller. So it is
guaranteed during the invented circuit arrangements,
dab also be higher. Temperatures the permissible power loss
the switching transistor is not exceeded.