DE19548270A1 - Schaltungsanordnung zur Leistungssteuerung einer Last - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Leistungssteuerung einer Last

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Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Schaltungsanordnung zur Leistungssteuerung einer Last durch Pulsweiten­ modulation eines durch die Last fließenden Laststromes ist aus dem Datenbuch "TELEFUNKEN electronic: integrated Circuits Automotive Aplications, 1990/91", Seite 171 bis 179 bekannt. Die dort beschriebene Schaltungsanordnung weist einen Feldeffekttransistor auf, über den die Last mit einer eine Versor­ gungsspannung liefernden Spannungsquelle verbunden ist. Der Feldeffekt­ transistor wird zur Leistungssteuerung durch eine seinem Gateanschluß zu­ geführte pulsweitenmodulierte Schaltspannung periodisch zu bestimmten Ein­ schaltzeitpunkten ein- und zu bestimmten Ausschaltzeitpunkten ausgeschaltet. Die Leistungssteuerung erfolgt hierbei durch Variation des Tastverhältnisses der Schaltspannung, d. h. durch Variation des im zeitlichen Mittel durch die Last fließenden Laststromes. Das Tastverhältnis ist dabei mittels eines ersten Komparators, der eine dreieckförmige Oszillatorspannung mit einer ersten Stellspannung vergleicht und als Vergleichsergebnis eine pulsweitenmodu­ lierte erste Komparatorausgangsspannung liefert, variierbar. Um die Last und/oder den Feldeffekttransistor vor zu hohen Strömen zu schützen, wird der Laststrom durch eine Laststromüberwachungseinheit überwacht und durch diese, falls der Laststrom einen bestimmten Grenzwert überschreitet, auf zulässige Werte begrenzt. Zur Laststromüberwachung wird der Laststrom einem Shuntwiderstand zugeführt und der Spannungsabfall am Shuntwider­ stand gemessen.
Es ist weiterhin bekannt, daß am eingeschalteten Feldeffekttransistor eine vom Laststrom abhängige Drain-Source-Spannung anliegt, anhand derer der Laststrom ebenfalls überwacht werden kann. Die Laststromüberwachungsein­ heit weist dann einen mit dem ersten Schaltanschluß des Feldeffekttransistors verbundenen Meßeingang auf, über den die Drain-Source-Spannung der Laststromüberwachungseinheit zugeführt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine integrierbare Schaltungsanord­ nung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, die einen einfachen Aufbau aufweist, die kostengünstig realisierbar ist, und mit der die Leistung der Last über einen großen Bereich störungsfrei steuerbar ist.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß weist die Schaltungsanordnung einen zweiten Komparator auf, der das Oszillatorsignal mit einem an das erste Stellsignal festgekoppelten zweiten Stellsignal vergleicht und als Vergleichsergebnis eine pulsweitenmodu­ lierte zweite Komparatorausgangsspannung erzeugt. Die zweite Komparator­ ausgangsspannung wird einem Aktivierungseingang der Laststromüberwa­ chungseinheit zugeführt, welche hierdurch während Überwachungszeitinter­ vallen, die um eine konstante Aktivierungsverzögerungszeit nach den Ein­ schaltzeitpunkten des Feldeffekttransistors beginnen und um eine konstante Deaktivierungsverzögerungszeit vor dem darauffolgenden Ausschaltzeitpunkt enden, zur Laststromüberwachung aktiviert wird.
Die Laststromüberwachungseinheit weist vorzugsweise einen durch die zweite Komparatorausgangsspannung ein- und ausschaltbaren Aktivierungsschalter und einen dritten Komparator auf, der eine dem Grenzwert des Laststromes entsprechende Referenzspannung mit einer Meßspannung, die dem dritten Komparator über den Meßeingang und über den Aktivierungsschalter zuge­ führt wird, vergleicht. Der dritte Komparator erzeugt als Vergleichsergebnis ein Begrenzungssignal, durch das der Laststrom dann begrenzt wird, wenn die Meßspannung die Referenzspannung überschreitet.
Die Schaltungsanordnung weist vorteilhafterweise zwei Schwingungsunter­ drückungseinheiten auf, mit denen Schaltschwingungen der ersten bzw. zwei­ ten Komparatorausgangsspannung, die beim Umschalten des ersten bzw. zwei­ ten Komparators entstehen, unterdrückt werden. Die erste Komparatoraus­ gangsspannung wird dabei über die erste Schwingungsunterdrückungseinheit dem Gateanschluß des Feldeffekttransistors und die zweite Komparatoraus­ gangsspannung über die zweite Schwingungsunterdrückungseinheit dem Ak­ tivierungsschalter zugeführt.
Die Schaltungsanordnung eignet sich vorzüglich zur Steuerung einer als Gleich­ strommotor ausgeführten Last, deren Drehzahl durch die Leistungssteuerung gesteuert und deren Drehmoment durch die Laststromüberwachung über­ wacht wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarsteilung einer erfindungsgemäßen Schaltungsan­ ordnung,
Fig. 2 Zeitdiagramme für die dreieckförmige Oszillatorspannung (Fig. 2a), für die erste Komparatorausgangsspannung (Fig. 2b), für die zweite Komparatorausgangsspannung (Fig. 2c) und für die Schaltspannung (Fig. 2d) der Schaltungsanordnung aus Fig. 1,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung aus Fig. 1.
Gemäß Fig. 1 sind die beiden Versorgungsanschlüsse V+ und V., an denen die Versorgungsspannung US anliegt, über die als Gleichstrommotor ausgeführte Last L und über den Feldeffekttransistor FET miteinander verbunden. Dabei ist der erste Schaltanschluß FETD des Feldeffekttransistors FET, d. h. dessen Drain anschluß, über die Last L mit dem ersten Versorgungsanschluß V+ und über die Laststromüberwachungseinheit LU mit dem beispielsweise auf Massepotential M liegenden zweiten Versorgungsanschluß V verbunden. Der zweite Schaltan­ schluß FETS des Feldeffekttranistors FET, d. h. dessen Sourceanschluß, ist eben­ falls an den zweiten Versorgungsanschluß V. angeschlossen. Der Oszillator OSC erzeugt eine dreieckförmige Spannung - die Oszillatorspannung UOSC - die dem ersten Eingang K₁. des ersten Komparators K₁ und dem ersten Eingang K₂. des zweiten Komparators K₂ zugeführt wird.
Dem zweiten Eingang K1+ des ersten Komparators K₁ wird eine erste Stellspan­ nung UST und dem zweiten Eingang K2+ des zweiten Komparators K₂ eine zwei­ te Stellspannung UST′ zugeführt. Die beiden Stellspannungen UST und UST′ sind fest aneinander gekoppelt, so daß die Differenzspannung UDiff zwischen ihnen durch die Leistungssteuerung nicht variiert wird. Die beiden Komparatoren K₁ und K₂ erzeugen aus den ihren Eingängen zugeführten Spannungen jeweils eine pulsweitenmodulierte Komparatorausgangsspannung UK1 bzw. UK2. Die er­ ste Komparatorausgangsspannung UK1, die am Ausgangs K1A des ersten Kompa­ rators ansteht, wird der Treiberstufe T und die zweite Komparatorausgangs­ spannung UK2, die am Ausgang K2A des zweiten Komparators K₂ ansteht, der Laststromüberwachungseinheit LU zugeführt. Der Ausgang K1A des ersten Kom­ parators K₁ ist hierzu an den Treibereingang TE der Treiberstufe T und der Aus­ gang K2A des zweiten Komparators K₂ an den Aktivierungseingang LUE der Last­ stromüberwachungseinheit LU angeschlossen. Der Begrenzungsausgang LUA der Laststromüberwachungseinheit LU ist an den Steuereingang TS der Treiber­ stufe T angeschlossen, über den die Amplitude oder das Tastverhältnis der Schaltspannung UGS, welche von der Treiberstufe T an dem mit dem Gatean­ schluß FETG des Feldeffekttransistors FET verbundenen Treiberausgang TA be­ reitgestellt wird, auf einen vorgebbaren Wert begrenzbar ist.
Gemäß Fig. 2a liegen die beiden Stellspannungen UST und UST′ in dem durch die Maximalwertspannung UTO und Minimalwertspannung UTU begrenzten wer­ tebereich der Oszillatorspannung UOSC, wobei die zweite Stellspannung UST′ um die konstante Differenzspannung UDiff kleiner als die erste Stellspannung UST ist. Der erste Eingang K₁. des ersten Komparators K₁ und der erste Eingang K₂ des zweiten Komparators K₂ sind als invertierende Eingänge ausgeführt. Demnach steigt die von dem ersten Komparator K₁ erzeugte erste Komparatorausgangs­ spannung UK1 gemäß Fig. 2b zum Einschaltzeitpunkt tE vom L-Pegel auf H- Pegel und fällt zum Ausschaltzeitpunkt tA vom H-Pegel auf L-Pegel zurück; die vom zweiten Komparator K₂ erzeugte zweite Komparatorausgangsspannung UK2 steigt hingegen gemäß Fig. 2c erst nach dem Einschaltzeitpunkt tE vom L- Pegel auf H-Pegel und fällt schon vor dem Ausschaltzeitpunkt tA zurück auf L- Pegel. Die erste Komparatorausgangsspannung UK1 wird durch die Treiberstufe T verstärkt und dem Gateanschluß FETG des Feldeffekttransistors FET als Schalt­ spannung UGS, deren Zeitdiagramm in Fig. 2d dargestellt ist, zugeführt. Der Feldeffekttransistor FET wird durch die Schaltspannung UGS zum Einschaltzeit­ punkt tE eingeschaltet, das heißt in einen niederohmigen Zustand geschaltet, und zum Ausschaltzeitpunkt tA ausgeschaltet, d. h. In einen hochohmigen Zu­ stand geschaltet. Die Leistungssteuerung der Last L erfolgt durch Variation der ersten Stellspannung UST, da dadurch die Pulsbreite tp der ersten Komparator­ ausgangsspannung UK1 variiert wird. Die zweite Komparatorausgangsspannung UK2 wird dem Aktivierungseingang LUE der Laststromüberwachungseinheit LU zugeführt, welche hierdurch zur Laststromüberwachung aktiviert wird. Die Laststromüberwachungseinheit LU wird durch die zweite Komparatoraus­ gangsspannung UK2 erst nach dem Einschalten des Feldeffekttransistors FET zur Überwachung des Laststromes IL aktiviert und schon vor dem Ausschalten des Feldeffekttransistors FET deaktiviert, d. h. die Laststromüberwachungseinheit LU ist nur während des Überwachungszeitintervalls tU, das um die durch die zweite Stellspannung UST′ vorgegebene Aktivierungsverzögerungszeit tUE nach dem Einschaltzeitpunkt tE beginnt und um die ebenfalls durch die zweite Stell­ spannung UST′ vorgegebene Deaktivierungsverzögerungszeit tUA vor dem Aus­ schaltzeitpunkt tA endet, aktiv. Die Aktivierungsverzögerungszeit tUE und die Deaktivierungsverzögerungszeit tUA sind aufgrund der konstanten Differenz­ spannung UDiff konstante Zeiten, die durch Vorgabe der Differenzspannung UDiff derart gewählt sind, daß durch Schaltvorgänge bedingte Änderungen des Laststromes IL von der Laststromüberwachungseinheit LU nicht erfaßt werden und daß Fehlmessungen somit vermieden werden.
Zur Laststromüberwachung wird die am ersten Schaltanschluß FETD an liegende Drain-Source-Spannung UDS dem Meßeingang LUM der Laststromüberwachungs­ einheit LU zugeführt. Dabei fließt während des Überwachungszeitintervalls tU ein Bruchteil des Laststromes IL als Meßstrom IM über den Meßeingang LUM in die Laststromüberwachungseinheit LU. Da der Feldeffekttransistor FET im eingeschalteten Zustand als niederohmiger Widerstand wirkt, sind der Meß­ strom IM und der Laststrom IL zueinander proportional. Der Meßstrom IM ist, um eine geringe Verlustleistung zu gewährleisten, wesentlich kleiner als der Last­ strom IL Falls der Meßstrom IM einen vorgebbaren Wert überschreitet, wird ein Begrenzungssignal SB über den Begrenzungsausgang LUA der Laststromüberwa­ chungseinheit LU dem Steuereingang TS der Treiberstufe T zugeführt. Die Am­ plitude oder das Tastverhältnis der Schaltspannung UGS wird hierdurch be­ grenzt, so daß der Feldeffekttransistor FET entweder nur noch einen geringen Strom oder keinen Strom mehr durch läßt.
Gemäß Fig. 3 wird der Meßstrom IM in der Laststromüberwachungseinheit LU über den Vorwiderstand RV, über den diesem nachgeschalteten Aktivierungs­ schalter AS und über den dem Aktivierungsschalter AS nachgeschalteten Meß­ widerstand RM sowie über den zum Meßwiderstand RM parallel geschalteten Glättungskondensator CG zum zweiten Versorgungsanschluß V. geleitet. Der Ak­ tivierungsschalter AS wird dabei mittels der dem Aktivierungseingang LUE zu­ geführten zweiten Komparatorausgangsspannung UK2 geschaltet.
Die erste und die zweite Komparatorausgangsspannung UK1 und UK2 können schon bei geringem Rauschen der Oszillatorspannung UOSC, insbesondere bei der Verwendung von einfach ausgeführten Komparatoren K₁, K₂, während des Umschaltens des jeweiligen Komparators K₁ bzw. K₂, d. h. dann, wenn die Oszil­ latorspannung UOSC die Stellspannung UST bzw. UST′ überschreitet oder unter­ schreitet, schwingen. Derartige Schaltschwingungen, die in Fig. 2b und 2c als gestrichelte Linien angedeutet sind, werden in der Treiberstufe T durch die er­ ste Schwingungsunterdrückungseinheit SU und in der Laststromüberwa­ chungseinheit LU durch die zweite Schwingungsunterdrückungseinheit SU′ un­ terdrückt. Mit den Schwingungsunterdrückungseinheiten SU, SU′ erreicht man, daß der Feldeffekttransistor FET und der Aktivierungsschalter AS eindeutig, hysteresefrei und schwingungsfrei schalten.
Die Schwingungsunterdrückungseinheiten SU, SU′ weisen ein erstes bzw. zwei­ tes Flip-Flop FF bzw. FF′ auf, deren Setz- und Rücksetzeingänge S und R bzw. S′ und R′ über die erste bzw. zweite Gatterschaltung G bzw. G′ mit dem Ausgang K1A bzw. K2A des ersten bzw. zweiten Komparators K₁ bzw. K₂ verbunden sind. Am Setzeingang S bzw. S′ des ersten bzw. zweiten Flip-Flops FF bzw. FF′ steht dabei ein Signal an, das eine Und-Verknüpfung der ersten bzw. zweiten Kompa­ ratorausgangsspannung UK1 bzw. UK2 mit einem negierten Rechtecksignal darstellt, welches während der abfallenden Flanke der Oszillatorspannung UOSC einen H-Pegel und während der steigenden Flanke der Oszillatorspannung UOSC einen L-Pegel annimmt. Am Rücksetzeingang R bzw. R′ des ersten bzw. zweiten Flip-Flops FF bzw. FF′ steht ein Signal an, das eine Und-Verknüpfung des negier­ ten ersten bzw. des negierten zweiten Komparatorausgangssignals bzw. mit dem Rechtecksignal UOSCX darstellt. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Signalpegel des Ausgangssignais des ersten bzw. zweiten Flip-Flops FF bzw. FF′, d. h. der Signal-Pegel des von der jeweiligen Schwingungsunter­ drückungseinheit SU bzw. SU′ gelieferten Signals, sich während der steigenden bzw. fallenden Flanke des Oszillatorsignals UOSC höchstens einmal ändert.
Der Aktivierungseingang LUE der Laststromüberwachungseinheit LU ist über die zweite Schwingungsunterdrückungseinheit SU′ an den Aktivierungssteuerein­ gang SE des Aktivierungsschalters AS angeschlossen. Die zweite Schwingungsun­ terdrückungseinheit SU′ erzeugt dabei aus der zweiten Komparatorausgangs­ spannung UK2 das Aktivierungssignal SA, welches dem in Fig. 2c mit durch­ gezogener Linie gezeigten, von Schaltschwingungen befreiten zweiten Kom­ paratorausgangssignal UK2 entspricht und durch welches der Aktivierungs­ schalter AS geschaltet wird. Der Aktivierungsschalter AS ist dabei bei einem H- Pegel des Aktivierungssignals SA, geschlossen und bei einem L-Pegel des Aktivie­ rungssignals SA, offen,. d. h. er ist während des Überwachungszeitintervalls tU geschlossen. Der Aktivierungsschalter AS wird somit je fallende bzw. steigende Flanke der Oszillatorspannung UOSC nur einmal ein- bzw. ausgeschaltet. Durch das Einschalten wird die Laststromüberwachungseinheit LU zur Überwachung des Laststromes IL aktiviert. Der Meßstrom IM, der dann durch den Akti­ vierungsschalter AS fließt, wird durch den Meßwiderstand RM und durch den Glättungskondensator CG in eine geglättete Meßspannung UM gewandelt. Diese wird durch den dritten Komparator K₃, dessen Ausgang K3A mit dem Ausgang LUA der Laststromüberwachungseinheit LU und über diesen mit dem Steu­ ereingang TS der Treiberstufe T verbunden ist, mit einer vorgebbaren Refe­ renzspannung URef verglichen. Die Meßspannung UM wird hierzu dem als nicht­ invertierenden Eingang ausgeführten zweiten Eingang K3+ und die Referenz­ spannung URef dem als invertierenden Eingang ausgeführten ersten Eingang K₃. des dritten Komparators K₃ zugeführt. Der Laststrom IL wird dabei über das vom dritten Komparator K₃ als Vergleichsergebnis erzeugte Begrenzungssignal SB dann begrenzt, wenn die Meßspannung UM die Referenzspannung URef über­ schreitet. Die Referenzspannung URef entspricht dabei dem Grenzwert des Last­ stromes IL, beispielsweise dem zulässigen Maximalwert des Laststromes IL.
Die Treiberstufe T weist neben der ersten Schwingungsunterdrückungseinheit SU einen Ausgangsverstärker VA und eine Laststrombegrenzungseinheit LB auf. Der Ausgang K1A des ersten Komparators K₁ ist dabei über die erste Schwin­ gungsunterdrückungseinheit SU und über den dieser nachgeschalteten Aus­ gangsverstärker VA mit dem Gateanschluß FETG des Feldeffekttransistors FET verbunden und der Steuereingang TS der Treiberstufe T über die Laststrombe­ grenzungseinheit LB mit dem Eingang VAE des Ausgangsverstärkers VA verbun­ den. Die Laststrombegrenzungseinheit LB wird durch das Begrenzungssignal SB zur Begrenzung des Laststromes IL aktiviert. Durch diese Aktivierung wird über den Ausgangsverstärker VA die Amplitude oder das Tastverhältnis der Schaltspannung UGS reduziert. Der hierdurch reduzierte Laststrom IL wird so­ lange begrenzt, bis die Laststrombegrenzungseinheit LB durch eine Rückset­ zung deaktiviert wird, wobei die Rücksetzung zeitgesteuert oder durch einen Schaltvorgang, beispielsweise durch das Aus- und Wiedereinschalten der Ver­ sorgungsspannung US, erfolgen kann.
Das Stellglied SG weist zur Erzeugung der ersten Stellspannung UST einen Span­ nungsteiler mit einem einstellbaren Widerstand P auf, dessen Schleifenabgriff PA über den Impedanzwandler IW mit dem zweiten Eingang K1+ des ersten Komparators K₁ verbunden ist. Der zweite Eingang K1+ des ersten Komparators K₁ ist des weiteren mit dem Stellwiderstand RS und über diesen mit dem zwei­ ten Eingang K2+ des zweiten Komparators K₂ und mit einer Stellstromquelle IS verbunden. Durch die Stellstromquelle IS wird dabei die am Stellwiderstand RS an liegende Differenzspannung UDiff festgelegt.
Der Oszillator OSC ist in bekannter Weise ausgeführt. Der Oszillatorkondensator COSC wird durch die erste Oszillatorstromquelle IOSC1 so lange aufgeladen, bis die am Oszillatorkondensator COSC an liegende Oszillatorspannung UOSC die Maximal­ wertspannung UTO erreicht hat. Anschließend wird er über den Oszillatorschal­ ter SOSC und über die dazu in Reihe geschaltete zweite Oszillatorstromquelle IOSC2, deren Strom doppelt so groß wie der Strom der ersten Oszillatorstrom­ quelle IOSC1 ist, bis zur Minimalwertspannung UTU entladen. Der Oszillatorschalter SOSC wird hierzu durch das Oszillator-Flip-Flop FF′′, das während des Aufladens des Oszillatorkondensators COSC rückgesetzt ist und das während des Entladens des Oszillatorkondensators COSC gesetzt ist, gesteuert. Das Oszillator-Flip-Fiop FF′ wird dabei durch den vierten Komparator K₄, an dessen invertierendem Ein­ gang die Oszillatorspannung UOSC und an deren nichtinvertierendem Eingang die Minimalwertspannung UTU anliegt, rückgesetzt und durch den fünften Komparator K₅, an dessen invertierendem Eingang die Maximalwertspannung UTO und an dessen nichtinvertierendem Eingang die Oszillatorspannung UOSC an­ liegt, gesetzt. Das Rechtecksignal UOSCX, das das Oszillator-Flip-Flop FF′′ als Aus­ gangssignal liefert, wird den Gatterschaltungen G, G′ zur Bildung der an den Setz- und Rücksetz-Eingängen des ersten und zweiten Flip-Flops FF und FF′ an­ liegenden Signale zugeführt.
Die Schaltungsanordnung weist des weiteren eine zur Last L parallel geschalte­ te Freilaufdiode D und eine Z-Diode DZ auf. Mit der Freilaufdiode D wird die Drain-Source-Spannung UDS des Feldeffekttransistors FET auf Werte, die um eine Diodenflußspannung über der Versorgungsspannung US liegen, begrenzt. Auf diese Weise wird der Feldeffekttransistor FET vor zu hohen, beim Ausschal­ ten der Last L entstehenden Spannungen geschützt. Mit der Z-Diode wird hingegen die Meßspannung UM begrenzt und somit der Aktivierungsschalter AS und der Meßwiderstand RM vor zu hohen Spannungen geschützt.

Claims (7)

1. Schaltungsanordnung zur Leistungssteuerung einer Last (U durch Pulsweiten­ modulation eines durch die Last (U fließenden Laststromes (IL),
  • - die zur Pulsweitenmodulation des Laststromes (IL) einen Feldeffekttran­ sistor (FET) mit einem ersten Schaltanschluß (FETG mit einem zweiten Schaltanschluß (FETS) und mit einem Gateanschluß (FETG), aufweist, wo­ bei der erste Schaltanschluß (FETG über die Last (U mit einem ersten Ver­ sorgungsanschluß (V+) verbunden ist, der zweite Schaltanschluß (FETS) mit einem zweiten Versorgungsanschluß (V) verbunden ist und am Gate­ anschluß (FETG) eine pulsweitenmodulierte Schaltspannung (UGS) anliegt, durch die der Feldeffekttransistor (FET) zu bestimmten Einschaltzeit­ punkten (tE) in einen leitenden und zu bestimmten Ausschaltzeitpunk­ ten (tA) in einen sperren den Zustand schaltbar ist,
  • - die zur Steuerung des Tastverhältnisses der Schaltspannung (UGS) einen ersten Komparator (K₁) mit einem ersten Eingang (K1), an dem eine drei­ eckförmige Oszillatorspannung (UOSC) anliegt, mit einem zweiten Ein­ gang (K1+), an dem eine erste Stellspannung (UST) anliegt, und mit einem Ausgang (K1A), an dem eine pulsweitenmodulierte erste Komparator­ ausgangsspannung (UK1) ansteht, aufweist,
  • - die zur Ansteuerung des Feldeffekttransistors (FET) eine Treiberstufe in mit einem mit dem Ausgang (K1A) des ersten Komparators (K₁) verbunde­ nen Treibereingang (TE), mit einem mit dem Gateanschluß (FETG) des Feldeffekttransistors (FET) verbundenen Treiberausgang (TA) und mit ei­ nem Steuereingang (TS) zur Begrenzung des Laststromes (IL) aufweist,
  • - und die zur Überwachung des Laststromes (IL) eine Laststromüberwa­ chungseinheit (LU) mit einem an den ersten Schaltanschluß (FETG des Feldeffekttranistors (FET) angeschlossenen Meßeingang (LUM) und mit ei­ nem an den Steuereingang (TS) der Treiberstufe in angeschlossenen Be­ grenzungsausgang (LUA) aufweist, an welchem im Falle eines einen vor­ gebbaren Grenzwert überschreitenden Wert des Laststromes (IL) ein Be­ grenzungssignal (SB) zur Begrenzung des Laststromes (IL) ansteht, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Schaltungsanordnung einen zweiten Komparator (K₂) mit einem ersten Eingang (K2-), an dem die Oszillatorspannung (UOSC) anliegt, mit ei­ nem zweiten Eingang (K2+), an dem eine an die erste Stellspannung (UST) festgekoppeite zweite Stellspannung (UST′) anliegt, und mit einem Aus­ gang (K2A), an dem eine pulsweitenmodulierte zweite Komparatoraus­ gangsspannung (UK2) ansteht, aufweist,
  • - und daß die Laststromüberwachungseinheit (LU) einen mit dem Aus­ gang (K2A) des zweiten Komparators (K₂) verbundenen Aktivierungsein­ gang (LUE) aufweist, über den sie mittels der zweiten Komparatoraus­ gangsspannung (UK2) während um eine konstante Aktivierungsverzöge­ rungszeit (tUE) nach den Einschaltzeitpunkten (tE) beginnenden und um eine konstante Deaktivierungsverzögerungszeit (tUA) vor dem darauffol­ genden Ausschaltzeitpunkt (tA) enden den Überwachungszeitintervalien (tU) zur Überwachung des Laststromes (IL) aktiviert wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Last (U als Gleichstrommotor ausgeführt ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibereingang (tE) und der Treiberausgang (tA) der Treiberstufe in über eine zur Unterdrückung von Schaltschwingungen der ersten Komparatoraus­ gangsspannung (UK1) vorgesehene erste Schwingungsunterdrückungseinheit (SU) miteinander verbunden sind.
4. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Laststromüberwachungseinheit (LU) zur Überwachung des Laststromes (IL) einen dritten Komparator (K₃) mit einem ersten Eingang (K₃), an dem eine dem Grenzwert des Laststromes (IL) entsprechende Referenz­ spannung (URef) anliegt, mit einem mit dem Meßeingang (LUM) verbundenen zweiten Eingang (K3+) und mit einem mit dem Begrenzungsausgang (LUA) ver­ bundenen Ausgang (K3A) aufweist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßeingang (LUM) der Laststromüberwachungseinheit (LU) und der zweite Ein­ gang (K3+) des dritten Komparators (K₃) über einen zur Aktivierung der Last­ stromüberwachung vorgesehenen Aktivierungsschalter (AS), der einen mit dem Aktivierungseingang (LUE) verbundenen Aktivierungssteuereingang (SE) aufweist, miteinander verbunden sind.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktivierungseingang (LUE) der Laststromüberwachungseinheit (LU) und der Akti­ vierungssteuereingang (SE) des Aktivierungsschalters (AS) über eine zur Unter­ drückung von Schaltschwingungen der zweiten Komparatorausgangsspannung (UK2) vorgesehene zweite Schwingungsunterdrückungseinheit (SU′) miteinander verbunden sind.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Eingang (K3+) des dritten Komparators (K₃) über einen zum Aktivie­ rungsschalter (AS) in Reihe geschalteten Vorwiderstand mit dem Meßeingang (LUM) der Laststromüberwachungseinheit (LU) und über einen Meßwiderstand (RM) mit dem zweiten Versorgungsanschluß (V) verbunden ist.
DE19548270A 1995-12-22 1995-12-22 Schaltungsanordnung zur Leistungssteuerung einer Last Expired - Fee Related DE19548270C2 (de)

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