DE2009039A1

DE2009039A1 - Schaltung mit Überstromschutz

Info

Publication number: DE2009039A1
Application number: DE19702009039
Authority: DE
Inventors: Hideo Tokio. P 9805 Matsuoka
Original assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Current assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Priority date: 1969-02-27
Filing date: 1970-02-26
Publication date: 1970-09-10
Also published as: NL7002701A

Description

Schaltung mit flberstromschutz (beanspruchte Priorität: 27. Februar 1969 Japan 16808/69) Die Erfindung betrifft eine Schaltung mit Uberstromschutz, die einen mit einer Gleichspannungsquelle verbundenen gesteuerten Transistor enthält, dessen Emitter über einen ersten Widerstand mit der Ausgangsklemme des Stromkreises und dessen Basis über einen zweiten Widerstand mit einer Steuersignalquelle verbunden ist.
Bei bekannten elektrischen Stromkreisen ist es erforderlich, Transistoren mit einer höheren zulässigen Spannung zu verwenden als sie der Ausgangsspannung entspricht, damit diese im Falle eines Uberstroms in dem Stromkreis geschützt sind. So werden in einem elektrischen Stromkreis mit. einer Spannung von 130 V als Spannungsquelle Transistoren benötigt, deren zulässige Kollektorspannung über 200 V liegt. Transistoren hoher Spannung und großer Leistung sind sehr teuer.
Aufgabe dieser Erfindung ist es, einen tlberstromschutz vorzusehen, der es erlaubt, Transistoren niedriger Spannung, die billiger sind, zu verwenden. Der tberstromschutz soll auf bekannte elektrische Stromkreise einfach anwendbar sein.
Bei einer Schaltung der einleitend genannten Art wird dies erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Basis eines steuernden Transistors an die Verbindungsstelle des Eniitters des gesteuerten Transistors und des ersten Widerstandes, der Emitter des steuernden Transistors an den zweiten Anschluß des ersten Widerstandes und der Kollektor des steuernden Transistors an die Basis des gesteuerten Transistors angeschlossen ist und daß der Wert des ersten Widerstandes so gewählt ist, daß der Spannungsfall des Grenzstromes an diesem Widerstand der Ansprechspannung des steuernden Transistors entspricht.
Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele an Hand von drei Figuren naher erläutert. Es zeigen Fig. 1 die schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schutzschaltung, Fig. 2 und 3 schematische Darstellungen weiterer Ausführungs formen der erfindungsgemäßen Schutzschaltung.
Bei der Schaltung nach Fig. 1 ist der Kollektor eines Transistors Q1 mit einer Gleichspannungsquelle verbunden. Der Emitter dieses Transistors ist mit einem Widerstand R1 verbunden. An die Verbindungsstelle des Fmltters und des Widerstandes ist die Basis eines Transistors Q2 angeschlossen. Der zweite Anschluß des Widerstandes R1 ist mit dem Emitter des Transistors Q2 verbunden. Die Verbindungsstelle des Emitter des Transistors Q2 und des Widerstandes Rl ist mit der Ausgangsklemme verbunden.
Der Kollektor des Transistors Q2 ist mit der Basis des Transistors Ql und ferner über einen Widerstand R2 mit einer Steuersignalquell e verbunden.
Bei der beschriebenen Schaltung ist der Widerstand R1 vorgesehen, um eine Spannung zu gewinnen, und der Widerstand R2, um eine relativ hohe Impedanz zu gewährleisten. Die Impedanz des Basiskreises des Transistors Q1 ist ebenfalls relativ hoch gewählt. Um die Stromstärke des gesteuerten Transistors Q1 auf einen vorgegebenen Wert zu begrenzen, z. B. auf den Wert Io wird der Wert des Widerstandes Rl so ausgewählt, daß das Produkt aus der Stromstärke 10 und dem Widerstandswert des Widerstandes R1 der Einschaltspannung bzw. Ansprechspannung zwischen dem emitter und der Basis des steuernden Transistors Q2 entspricht. Die lnsprechspannung des üblichen Transistors liegt bei 0,6 V, wenn es sich um einen Siliziumtrsnsistor handelt, und bei 0,2 V, wenn es ein Germaniumtransistor ist. Wenn die Stromstärke des gesteuerten Transistors Q1 kleiner als der Grenzwert 10 ist, befindet sich der steuernde Transistor Q2 im gesperrten Zustand. Der steuernde Transistor Q2 beeinflußt praktisch nicht die Arbeitsweise des gesteuerten TransIstors Ql.
überschreitet jedoch die Stromstärke des gesteuerten Transistors Q1 den Grenzwert Ios dann wird der steuernde Transistor Q2 leitend, und es beginnt in ihm ein Strom zu fließen. Wenn die Impedanz des Basiskreises des gesteuerten Transistors Q1 genügend hoch gewählt ist, nimmt die zwischen der Basis und dem Kollektor des steuernden Transistors Q2 liegende Spannung ab.
Dadurch wird auch der Stromfluß durch den Transistor Q1 gesteuert. Die Spannung zwischen der Basis und dem Kollektor des Transistors Q2 überschreitet nicht die Spannung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors Q1, so daß als steuernder Transistor Q2 ein Transistor mit niedriger Eollektorspannung benutzt werden kann.
Die erwähnte Schutzschaltung für elektrische Stromkreise kann - wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt - auf übliche elektrische Stromkreise angewandt werden. Fig. 2 zeigt die Anwendung alf eine übliche Verstärkerschaltung. Bei der in dieser Figur dargestellten Schaltung ist der Kollektor des gesteuerten Transistors über einen Lastwiderstand R3 mit dem Pluspol einer Spannungsquelle verbunden, und der Emitter des steuernden Transistors Q2 sowie die zweite Klemme des Transistors R1 geerdet.
Der Verbindungsstelle zwischen der Basis des Transistors Q1 und dem Kollektor des Transistors Q2 wird das Eingangssignal zugeführt. Am Kollektor des Transistors Q1 erscheint das Ausgangssignal. Wenn im Stromkreis des Transistors Q1 ein tiberstrom fließt, überschreitet die am Widerstand R1 abfallende Spannung die Ansprechspaanung des steuernden Transistors Q2 und verringert die Impedanz zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors Q1, wodurch ein Ausfall dieses Transistors verhindert wird.
In Fig. 3 ist ein weiteres Beispiel--für die Anwendung der Erwindung auf einen üblichen elektrischen Stromkreis dargestellt.
In einem üblichen Serienregelkreis besteht die Gefahr, daß die Regeltransistoren durch Oberlastung oder Kurzschluß im Lastkreis zerstört werden. Durch Einfügen des Widerstandes R1 und des steuernden Transistors Q2 entsprechend Fig. 3 wird ein über laststrom in dem geregelten Transistor Ql verhindert. Durch einen sehr einfachen Preis kann damit der Ausfall des Transistors Q1 verhindert werden.
In den Ausführungsbeispielen der Erfindung sind NPN-2ransistoren verwendet worden. Selbstverständlich können diese durch PNP-Transistoren ersetzt werden, wenn die Polarität der Spannungsquelle geändert wird.
3 Ansprüche 3 Figuren

Claims

Patentansprüche 9 Schaltung mit Überstromschutz, die einen mit einer Gleichspannungsquelle verbundenen gesteuerten Transistor enthält, dessen Emitter über einen ersten Widerstand mit der Ausgangsklemme des Stromkreises und dessert Basis über einen zweiten Widerstand mit einer Signalquelle verbunden ist, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Basis eines steuernden Transistors (Q2) an die Verbindungsstelle des Emitters des gesteuerten Transistors (Q'1) und des ersten Widerstandes (R1), der Emitter des steuerIlden Transistors (Q2) an den zweiten Anschluß des ersten Widerstandes (R1) und der Kollektor des steuernden Transistors (Q2) an die Basis des gesteuerten Transistors (Q1) angeschlossen ist und daß der Wert des ersten Widerstandes (R1) so gewählt ist, daß der Spannungsfall des Grenzstromes an diesem Widerstand der Ansprechspannung des steuernden Transistors (Q2) entspricht.
2. Schaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß gesteuerter und steuernder Transistor (Q1 bzwb Q2) NPN-Transistoren silld.
3. Schaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß gesteuerter und steuernder Transistor (Q1 bzw. Q2) PNP-Transistoren sind. Leerseite