DE19959402B4 - Treiberschaltung - Google Patents
Treiberschaltung Download PDFInfo
- Publication number
- DE19959402B4 DE19959402B4 DE1999159402 DE19959402A DE19959402B4 DE 19959402 B4 DE19959402 B4 DE 19959402B4 DE 1999159402 DE1999159402 DE 1999159402 DE 19959402 A DE19959402 A DE 19959402A DE 19959402 B4 DE19959402 B4 DE 19959402B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- logic state
- state level
- load
- driver circuit
- control circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/003—Modifications for increasing the reliability for protection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
Treiberschaltung
zum Betreiben einer niederohmigen Last (Z) mit
zwei elektronischen Schaltern (T1, T2), die über eine Steuerschaltung (S) so gesteuert sind, dass wahlweise entweder über den einen geschlossenen Schalter (T1) ein erster Logikzustandspegel (0V) oder über den anderen geschlossenen Schalter (T2) ein vom ersten Logikzustandspegel unterschiedlicher zweiter Logikzustandspegel (5V) der Last (Z) zugeführt wird,
und einem Schwellwertkomparator (K), der mit der Last (Z) verbunden ist und in welchem der Ist-Logikzustandspegel an der Last (Z) mit dem Soll-Logikzustandspegel verglichen wird und durch den über die Steuerschaltung (S) von den beiden Schaltern (T1, T2) der jeweils geschlossene Schalter (T1 oder T2) automatisch geöffnet wird, wenn die miteinander verglichenen Logikzustandspegel innerhalb einer vorgegebenen Schwelle nicht übereinstimmen.
zwei elektronischen Schaltern (T1, T2), die über eine Steuerschaltung (S) so gesteuert sind, dass wahlweise entweder über den einen geschlossenen Schalter (T1) ein erster Logikzustandspegel (0V) oder über den anderen geschlossenen Schalter (T2) ein vom ersten Logikzustandspegel unterschiedlicher zweiter Logikzustandspegel (5V) der Last (Z) zugeführt wird,
und einem Schwellwertkomparator (K), der mit der Last (Z) verbunden ist und in welchem der Ist-Logikzustandspegel an der Last (Z) mit dem Soll-Logikzustandspegel verglichen wird und durch den über die Steuerschaltung (S) von den beiden Schaltern (T1, T2) der jeweils geschlossene Schalter (T1 oder T2) automatisch geöffnet wird, wenn die miteinander verglichenen Logikzustandspegel innerhalb einer vorgegebenen Schwelle nicht übereinstimmen.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Treiberschaltung zum Betreiben einer niederohmigen Last.
- Treiberschaltungen über welche im Normalbetrieb niederohmige Lasten betrieben werden, sind bekannt. Sie sind im Falle eines Kurzschlusses gefährdet, da die in diesem Fall hohen Ströme leicht zu einer Zerstörung der meist als Transistoren ausgebildeten Schalter führen können. Ein Schutz der Treiberschaltung durch Serienwiderstände zur Begrenzung des Maximalstromes besitzt den Nachteil, daß der für den Normalfall nötige Widerstandswert solcher Serienwiderstände sehr hohe Verlustleistungen aufweist, die nach kurzer Zeit zu einer thermischen Überlastung führen können.
- Aus der
EP 0 083 504 A1 ist eine Treiberschaltung mit zwei elektronischen Schaltern bekannt, über die zwei unterschiedliche Logikzustandspegel einer Last zugeführt werden. Es ist ein Schwellwertkomparator vorhanden, welcher bei dem spannungsseitigen der beiden Schalter einen Ist-Logikzustandspegel mit einem Referenzpegel vergleicht, wobei im Falle eines sich aus dem Vergleich ergebenden Fehlers der spannungsseitige Transistor zum Schutz geöffnet wird. Ein Schutz des masseseitigen Transistors ist dort nicht vorgesehen. - Aus der
DE 39 37 447 A1 ist eine Schutzeinrichtung mit zwei elektronischen Schaltern bekannt, über die zwei unterschiedliche Spannungspegel einer Last zugeführt werden. Es ist ein Vergleicher vorhanden, welcher einen Ist-Spannungspegel mit einem Soll-Spannungspegel auf Übereinstimmung überprüft, und bei einer festgestellten Abweichung ein Fehlersignal ausgibt. Dort ist auch eine Abschaltung der Leistungsschalter im Überstromzustand vorgesehen. Diese erfolgt jedoch nicht aufgrund des Fehlersignals, sondern gemäß Spalte 1, Zeilen 26–31, innerhalb von Ansteuerungen, welche über Überwachungsfunktionen verfügen, die auf einer UCE- bzw. UDS-Messung beruhen. - Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Treiberschaltung aufzuzeigen, die mit geringster Verlustleistung gegen Kurzschlüsse geschützt ist, aber dennoch hohe Ausgangsströme liefern kann.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Bei der erfindungsgemäßen Treiberschaltung wird gewährleistet, daß sofort nach Feststellung eines Kurzschlusses der entsprechende Schalterzweig wieder abgeschaltet wird. Damit werden große Kurzschlußströme mit Sicherheit vermieden und die Schaltung kann trotzdem in sehr gedrungener Weise aufgebaut werden, da die im Kurzschlußfall auftretende Verlustleistung extrem gering gehalten wird.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
- Die Figur zeigt das Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen Treiberschaltung, die nach dem HCMOS-Standard arbeitet und zwischen den beiden Logikzustandspegeln 5 V und 0 V umschaltbar ist. Die beiden Pegel von 5 V und 0 V werden über eine Steuerschaltung S und zwei voneinander unabhängige Schalter T1 und T2 dem Steueranschluß P der niederohmigen Last Z zugeführt. Wenn über die Steuerschaltung S der im allgemeinen als Transistor ausgebildete elektronische Schalter T1 geschlossen ist, wird aus einer Spannungsquelle der Pegel von 5 V dem Anschluß P zugeführt, wenn der Schalter T1 offen ist und dafür der Transistorschalter T2 geschlossen ist, wird der 0-V-Pegel dem Anschluß P zugeführt. Sind beide Schalter T1 und T2 abgeschaltet, dann ist der Anschluß P hochohmig. Über den Schwellwertkomparater K kann der Logikzustand am Anschluß P rückgelesen werden.
- Wenn der Anschluß P niederohmig betrieben ist, einer der Schalter T1 bzw. T2 also geschlossen ist, wird nach einer gewissen Wartezeit, die zum Einschwingen benötigt wird, der Ist-Zustand des Anschlusses mit dem gewünschten Soll-Ausgangszustand verglichen. Stimmen diese beiden Logikzustände nicht überein, dann wird der entsprechende Schalter T1 bzw. T2 über die Steuerschaltung S wieder abgeschaltet. Anschließend wird der jeweilige Schalter T1 bzw. T2 über die Steuerschaltung S in regelmäßigen kurzen Zeitabständen wieder aktiviert und der festgestellte Rücklesezustand im Komparator K erneut ausgewertet. Wenn die Unregelmäßigkeit noch immer vorliegt, wird wieder für eine bestimmte Wartezeit ausgeschaltet usw. Liegt keine Unregelmäßigkeit mehr vor, dann kann der entsprechende Schalter T1 bzw. T2 geschlossen bleiben und die Treiberschaltung normal arbeiten, d.h. der niederohmigen Last Z den gewünschten Logikzustandspegel 5 V bzw. 0 V zuführen.
- Eine Unregelmäßigkeit liegt immer dann vor, wenn der jeweils gegensätzliche Zustand über den Komparator K zurückgelesen wird. Wird also ein 5-V-Logikzustandspegel über den Schalter T1 ausgegeben und gleichzeitig über den Komparator K ein niedrigerer Logikzustandpegel am Anschluß P zurückgelesen, dann wird der Schalter T1 wieder abgeschaltet. Ebenso wird abgeschaltet, wenn bei der Ausgabe eines niedrigen Pegels ein entsprechend hoher Pegel rückgelesen wird. Wird während der Ausgabe eines 5-V-Logikzustandpegels der Anschluß P extern noch weiter in's Positive gezogen, beispielsweise auf 28 V, dann wird durch die zusätzliche in Serie geschaltete Diode D1 zwischen dem Schalter T1 und dem Anschluß P der Treiber geschützt. Wird umgekehrt während der Ausgabe eines 0-V-Logikzustandpegels der Anschluß P in's Negative gezogen, dann wird der Schalter T2 durch die Seriendiode D2 geschützt, während der abgeschaltete Schalter T1 automatisch geschützt ist.
- Die erwähnte Wartezeit, während welcher der Schalter T1 bzw. T2 zum Einschwingen geschlossen bleibt, und auch die regelmäßige Wiederholzeit zur wiederholten Aktivierung der Schalter erfolgt durch einen entsprechenden Zeitgeber in der Steuerschaltung S. Da durch das Verhältnis zwischen Wartezeit zum Einschwingen und Wartezeit im Fehlerfall zwischen zwei neuen Einschaltversuchen bestimmt werden kann, welche mittlere thermische Verlustleistung in den Widerständen der Schaltung auftritt, ist diese Schaltung sehr gut geeignet, in integrierte Schaltkreise implementiert zu werden. Durch geeignete Wahl der Wartezeiten kann die tatsächliche Verlustleistung auf einen absolut unkritischen Wert herabgesetzt werden. Ein Wert von etwa einem Promille der statisch zulässigen Verlustleistung ist problemlos erreichbar.
- In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Treiber schematisch mit elektronischen Schaltern T1 und T2 dargestellt, diese sind in der Praxis meist als empfindliche Transistorschalter ausgeführt.
- Die Erfindung ist für alle üblichen Treiberschaltungen geeignet, beispielsweise auch für solche, die nach der bekannten RS232-Norm mit plus oder minus 12 V Logikpegel arbeiten. Auch solche mit drei oder mehr unterschiedlichen Logikzustandspegeln arbeitende Treiberschaltungen können gemäß der Erfindung auf einfache Weise gegen Überlastung geschützt werden, im letzteren Falle ist es nur erforderlich, im Schwellwertkomparator entsprechend mehrere Schwellwertpegel einzustellen, bei deren Überschreitung beim Sollwert-Istwert-Vergleich automatisch die Abschaltung erfolgt.
Claims (4)
- Treiberschaltung zum Betreiben einer niederohmigen Last (Z) mit zwei elektronischen Schaltern (T1, T2), die über eine Steuerschaltung (S) so gesteuert sind, dass wahlweise entweder über den einen geschlossenen Schalter (T1) ein erster Logikzustandspegel (0V) oder über den anderen geschlossenen Schalter (T2) ein vom ersten Logikzustandspegel unterschiedlicher zweiter Logikzustandspegel (5V) der Last (Z) zugeführt wird, und einem Schwellwertkomparator (K), der mit der Last (Z) verbunden ist und in welchem der Ist-Logikzustandspegel an der Last (Z) mit dem Soll-Logikzustandspegel verglichen wird und durch den über die Steuerschaltung (S) von den beiden Schaltern (T1, T2) der jeweils geschlossene Schalter (T1 oder T2) automatisch geöffnet wird, wenn die miteinander verglichenen Logikzustandspegel innerhalb einer vorgegebenen Schwelle nicht übereinstimmen.
- Treiberschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über einen in der Steuerschaltung (S) vorgesehenen Zeitgeber der zugehörige Schalter (T1, T2) erst nach einer vorbestimmten Einschwing-Wartezeit abgeschaltet wird.
- Treiberschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über einen in der Steuerschaltung (S) vorgesehenen Zeitgeber nach einer Abschaltung der Schalter (T1, T2) periodisch wieder aktiviert wird, bis die verglichenen Logikzustandspegel übereinstimmen.
- Treiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem integrierten Schaltkreis implementiert ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999159402 DE19959402B4 (de) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | Treiberschaltung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999159402 DE19959402B4 (de) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | Treiberschaltung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19959402A1 DE19959402A1 (de) | 2001-06-13 |
DE19959402B4 true DE19959402B4 (de) | 2006-07-06 |
Family
ID=7932014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999159402 Expired - Fee Related DE19959402B4 (de) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | Treiberschaltung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19959402B4 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0083504A1 (de) * | 1981-12-29 | 1983-07-13 | Fujitsu Limited | MOS-Ausgangstreiberschaltung |
EP0413938A1 (de) * | 1989-08-22 | 1991-02-27 | WABCO GmbH | Schaltung zur Überwachung des Schaltstatus eines Leistungstransistors |
DE3937447A1 (de) * | 1989-11-10 | 1991-05-16 | Hanning Elektro Werke | Schutzeinrichtung fuer frequenzumrichter |
DE3539646C2 (de) * | 1985-11-08 | 1994-02-17 | Asea Brown Boveri | Schaltungsanordnung zum Schutz gegen Überlast |
-
1999
- 1999-12-09 DE DE1999159402 patent/DE19959402B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0083504A1 (de) * | 1981-12-29 | 1983-07-13 | Fujitsu Limited | MOS-Ausgangstreiberschaltung |
DE3539646C2 (de) * | 1985-11-08 | 1994-02-17 | Asea Brown Boveri | Schaltungsanordnung zum Schutz gegen Überlast |
EP0413938A1 (de) * | 1989-08-22 | 1991-02-27 | WABCO GmbH | Schaltung zur Überwachung des Schaltstatus eines Leistungstransistors |
DE3937447A1 (de) * | 1989-11-10 | 1991-05-16 | Hanning Elektro Werke | Schutzeinrichtung fuer frequenzumrichter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19959402A1 (de) | 2001-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19806821A1 (de) | Gerät zur Feststellung einer Störung in einem Magnetventil | |
DE112018003410T5 (de) | Kurzschlussschutzschaltung für ein Halbleiterschaltelement | |
DE19622803B4 (de) | Schaltungsanordnung für Hochdruck-Entladungslampe | |
EP0680846A1 (de) | Elektronisches Steuergerät für Kraftfahrzeuge, insbesondere elektronisches Bremssteuergerät | |
DE4202761C2 (de) | Schaltung zur Ansteuerung und Überwachung induktiver Lasten, insbesondere von Magnetventilen in einem Antiblockierregelsystem | |
DE4019059A1 (de) | Vorrichtung zum ein- und ausschalten einer last | |
DE19604041C1 (de) | Schaltungsanordnung zur Erkennung eines durch eine Last fließenden Laststroms | |
DE19959402B4 (de) | Treiberschaltung | |
EP1327290B1 (de) | Schaltungsanordnung zum überwachen und/oder zum einstellen von versorgungsspannungen | |
WO2002071600A2 (de) | Sicherheitsschaltvorrichtung | |
DE4128679C1 (de) | ||
EP0696849B1 (de) | Steuergerät mit einer Schaltungsanordnung zum Schutz des Steuergerätes bei Unterbrechung der Steuergerätemasse | |
DE112016005736B4 (de) | Fahrzeugsteuervorrichtung | |
DE3932399C1 (en) | Operating series length regulating loop - switching in adjuster again during delay time if current falls again below threshold value | |
DE19838109B4 (de) | Ansteuerschaltung für induktive Lasten | |
DE3834867C1 (en) | Circuit arrangement for the parallel connection of power supply devices | |
DE102013203731A1 (de) | Fahrzeug-Steuergerät zur Steuerung und Versorgung eines oder mehrerer Verbraucher | |
EP0876699B1 (de) | Strombegrenzungsschaltung | |
EP1453171B1 (de) | Elektronische Schutzschaltung | |
DE19548724A1 (de) | Verfahren zum Schutz eines Schaltreglers sowie Anordnung und Anwendung | |
EP0483449A1 (de) | Als Bauteil ausgebildete Schaltungsanordnung mit mindestens einem Halbleiterschalter zum Schalten einer Last | |
EP1856785B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur bereitstellung einer gleichspannung | |
DE102018113489B4 (de) | Einheit | |
EP1783912B1 (de) | Einkanalige sichere Schaltung für den Ausgang eines Bus-Teilnehmers | |
DE19936857A1 (de) | Schutzschaltung für ein elektrisches Schaltelement |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20110701 |