DE19528633A1 - Vorrichtung zur Ansteuerung eines Verbrauchers - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ansteuerung ei­ nes Verbrauchers, insbesondere einer Kontrollampe in einem Kraftfahrzeug.

Solche Vorrichtungen zur Ansteuerung von Lampen in Kraft­ fahrzeugen enthalten ein Schaltmittel, das in Reihe zu dem Verbraucher geschaltet ist.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrich­ tung zur Ansteuerung eines Verbrauchers der eingangs genann­ ten Art, einen Selbstanlauf zu gewährleisten, das heißt, daß sich der Stromfluß durch den Verbraucher selbst initiali­ siert.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet den Vorteil, daß die Sättigungsspannung bei Nennstrom Werte kleiner oder gleich 1 Volt annimmt.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform erläutert. Die Fig. 1 zeigt die wesentlichsten Elemente der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung. Fig. 2 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Strom und der Spannung, die an einem Schaltmittel abfällt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung am Bei­ spiel einer Endstufe zur Ansteuerung einer Kontrollampe in einem Kraftfahrzeug beschrieben.

Der anzusteuernde Verbraucher ist mit 100 bezeichnet. Ein erster Anschluß dieses Verbrauchers 100 steht mit einem er­ sten Anschluß einer Spannungsversorgung 110 in Verbindung. Bei der Spannungsversorgung handelt es sich in dem darge­ stellten Beispiel um die Batterie des Kraftfahrzeuges. Der zweite Anschluß des Verbrauchers 100 steht mit einem ersten Ausgang einer Endstufe 120 in Verbindung. Der zweite An­ schluß der Spannungsversorgung steht mit einem zweiten Aus­ gang der Endstufe 120 in Kontakt. Die Endstufe 120 steht über einen ersten Eingang mit einem ersten Ausgang einer Steuerung 130 und mit einem zweiten Eingang mit dem zweiten Ausgang der Steuerung 130 in Verbindung.

Die Steuerung 130 beinhaltet eine Ansteuerschaltung 131, die den Basisanschluß eines Transistors T0 mit einem Ansteuer­ signal beaufschlagt. Der Emitter des Transistors T0 steht mit dem ersten Ausgang und der Kollektor mit dem zweiten Ausgang der Steuerung 130 in Verbindung.

Zwischen dem ersten Ausgang und dem zweiten Ausgang der End­ stufe 120 ist eine Reihenschaltung, bestehend aus einem Widerstand R5, der Kollektoremitterstrecke eines Transistors T4 und einem Widerstand R4, geschaltet. Desweiteren ist eine Reihenschaltung, bestehend aus einem Widerstand R6 und einem Widerstand R7 zwischen dem ersten und zweiten Ausgang der Endstufe 120 geschaltet. Der zweite Ausgang und der erste Eingang der Endstufe 120 liegen auf gemeinsamen Potential.

Der erste Eingang der Endstufe 120 ist über eine Reihen­ schaltung bestehend aus einem Widerstand R2 und einem Wider­ stand RB mit dem Verbindungspunkt der Widerstände R6 und R7 verbunden. Zwischen den Widerständen R2 und RB ist der Emitter eines Transistors T2 angeschlossen. Der Emitter ei­ nes Transistors T1 steht über einen Widerstand Rl ebenfalls mit dem zweiten Ausgang bzw. dem ersten Eingang der Endstufe 120 in Kontakt. Die Basisanschlüsse des Transistors T1 und des Transistors T2 sind miteinander verbunden und stehen mit dem zweiten Eingang der Endstufe 120 in Kontakt. Die Transi­ storen T1, T2 und die Widerstände R1 und R2 bilden einen er­ sten Stromspiegel. Hierzu ist der Kollektor des Transistors T1 mit den beiden Basisanschlüssen verbunden.

Der Kollektor des Transistors T1 steht mit dem Kollektor ei­ nes Transistors T6 und der Kollektor des Transistors T2 mit einem Kollektor eines Transistors T7 in Verbindung. Die Ba­ sisanschlusse der Transistoren T6 und T7 stehen miteinander und mit dem Kollektoranschluß des Transistors T7 in Verbin­ dung. Die Transistoren T7 und T6 bilden einen zweiten Strom­ spiegel. Die Transistoren T1, T2, T6, T7 und der Widerstand R5 bilden eine Ringstromquelle.

Der Emitteranschluß des Transistors T7 steht mit dem ersten Ausgang der Endstufe 120 in Kontakt. Der Emitteranschluß des Transistors T6 steht über den Widerstand R5 ebenfalls mit dem ersten Ausgang der Endstufe 120 in Verbindung.

Die Basisanschlüsse der Transistoren T1 und T2 sind über ei­ nen Widerstand R0 mit dem ersten Ausgang der Endstufe 120 in verbunden. Der Emitteranschluß des Transistors T6 steht mit dem Emitteranschluß eines Transistors T5 in Kontakt. Der Ba­ sisanschluß des Transistors TS und der Basisanschluß des Transistors T6 liegen auf dem selben Potential.

Der Kollektoranschluß des Transistors T5 steht mit dem Kol­ lektoranschluß eines Transistors T3 und mit dem Basisan­ schluß des Transistors T3 und eines Transistors T4 in Ver­ bindung. Ein Widerstand R3 verbindet den Emitteranschluß des Transistors T3 mit dem ersten Eingang bzw. mit dem zweiten Ausgang der Endstufe 120. Entsprechend verbindet der Wider­ stand R4 den Emitteranschluß des Transistors T4 mit dem er­ sten Eingang bzw. mit dem zweiten Ausgang der Endstufe 120. Der Kollektoranschluß des Transistors T4 steht über den Wi­ derstand R5 mit dem ersten Ausgang der Endstufe 120 in Kon­ takt. Die Transistoren T3, T4 und T5 bilden eine Lynn-Endstufe. Hierbei bilden die Transistoren T3 und T4 ebenfalls einen Stromspiegel, wobei die Widerstände R3 und R4 die Symmetriewiderstände für diesen Stromspiegel darstel­ len.

Die Widerstände R6, R7 und RS bilden einen Spannungsteiler. Durch die Einkopplung des Spannungsabfalls im Spannungstei­ ler in den Stromspiegel T1, T2 bzw. in die Ringstromquelle ergibt sich eine Fold-Back-Kennlinie.

Diese Einrichtung arbeitet wie folgt: Wird der Transistor T0 derart angesteuert, daß die beiden Ausgänge der Steuerung 130 bzw. die beiden Eingänge der Endstufe 120 mit einander verbunden sind, so liegen die Basisanschlusse der Transisto­ ren T1 und T2 auf Massepotential. Dies bewirkt, daß beide Transistoren sperren. Dies hat zur Folge, daß durch den Ver­ braucher 100 kein Strom fließt und die Lampe daher nicht leuchtet. Der Transistor T0 dient als Schalttransistor, der den Selbstanlauf der Endstufe unterdrückt und die Endstufe ggf. ausschaltet.

Wird der Transistor T0 derart angesteuert, daß er die Ver­ bindung sperrt, dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Ansteuerschaltung 131 kein Signal abgibt. In diesem Fall fließt über den Widerstand R0 ein Strom, der bewirkt, daß die Basisanschlüsse der Transistoren T1 und T2 sich auf ei­ nem derartigen Potential liegen, daß sie leiten. Über die Ringstromquelle bestehend aus den Transistoren T1, T2, T6 und T7 fließt ein ausreichender Strom, um den Basisanschluß des Transistors T5 so ansteuern zu können, daß er leitet.

Wird der Transistor T5 entsprechend angesteuert, so hat dies zur Folge, daß ein Strom durch die Transistoren T5 und T3 fließt, der von dem Stromspiegel T3, T4 derart verstärkt wird, daß durch den Verbraucher 100, den Widerstand R5, den Transistor T4 und den Widerstand R4 der geforderte Laststrom zum Betreiben des Verbrauchers fließen kann. Die Lynn-Endstufe bestehend aus den Transistoren T3, T4 und T5 stellt den geforderten Laststrom für den Verbraucher bereit.

Übersteigt der Strom 1, der durch den Widerstand R5 fließt, den geforderten Laststrom, so steigt der Spannungsabfall am Widerstand R5 an, dies hat wiederum zur Folge, daß der Span­ nungsabfall am Transistor T5 geringer wird, und der Strom durch den Transistor T5 und damit durch den Transistor T3 sich verringert. Der Widerstand R5 dient als Meßwiderstand für die Strombegrenzung. Die Ringstromquelle bestehend aus den Transistoren T1, T2 und T6, T7 wird über den Spannungs­ abfall am Widerstand R5 in den Arbeitspunkt gebracht. Dies bedeutet, die Vergrößerung des Spannungsabfalls am Wider­ stand R5 bewirkt eine Reduktion des Stroms in der Ringstrom­ quelle bestehend aus den Transistoren T1, T2 und T6, T7. Da­ durch reduziert sich auch der Strom im Transistor TS.

Ferner hängt der Strom, der durch den Verbraucher fließt, von dem Spannungsabfall am Spannungsteiler ab, der durch die Widerstände R6, R7 und R8 gebildet wird. Dieser Spannungs­ teiler stellt ständig einen Signalwert bereit, abhängig von dem die Ringstromquelle einen Stromwert durch den Verbrau­ cher einstellt. Hierdurch kann der Selbstanlauf der Endstufe gewährleistet werden. Mittels des Transistors TO wird der Einfluß des Signalwerts kompensiert. Dies bedeutet, daß der Selbstanlauf bei durchgesteuertem Transistor unterbunden wird.

Mit der dargestellten Anordnung ergibt sich die in Fig. 2 dargestellte Kennlinie. Über die am Transistor T4 abfallende Spannung U ist der durch den Verbraucher 100 fließende Strom 1 aufgetragen. Bei kleinen Spannungen unterhalb ca. 1 Volt steigt der Strom stark an, bis er bei ca 1 Volt einen Maxi­ malwert von ca. 1,5 Ampere, der dem Nennstrom IN entspricht, erreicht. Übersteigt die Spannung den Wert von 2 Volt, so fällt der Strom über der Spannung ab. Mittels der Widerstän­ de R6, R7 und RB wird die Spannung über der Schaltung abge­ nommen und in den Stromspiegel, der aus den Transistoren T2 und T1 besteht, so eingekoppelt, daß bei steigender Spannung der Strom durch den Verbraucher zurückgenommen wird.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Ansteuerung eines Verbrauchers, insbeson­ dere einer Kontrollampe in einem Kraftfahrzeug, mit einem Stromsteuermittel (T4) zur Einstellung eines Stromwerts, wo­ bei der Verbraucher (100), ein Widerstandsmittel (R5) und das Stromsteuermittel in Reihe geschaltet sind, mit ersten Mitteln (T1, T2, T6, T7), die das Stromsteuermittel (T4) so ansteuern, daß es bei Vorliegen eines Signalwerts den Strom­ fluß freigibt, mit zweiten Mitteln, die den Signalwert stän­ dig bereitstellen, sowie mit einem Schaltmittel (T0) mit dem der Einfluß des Signalwerts kompensierbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Mittel als Ringstromquelle (T1, T2, T6, T7) ausge­ bildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das zweite Mittel als Spannungsteiler ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromsteuermittel abhängig von der über dem Widerstandsmittel und dem Stromsteuermittel abfal­ lenden Spannung den Stromfluß einstellt.

5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromsteuermittel als Lynn-Endstufe (T3, T4 und T5) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsmittel zur Begrenzung des durch den Verbraucher fließenden Stroms ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringstromquelle aus zwei Stromspie­ geln aufgebaut ist.