DE2415629A1

DE2415629A1 - Schaltung zum zeitweiligen, von der groesse der veraenderlichen betriebsspannung abhaengigen blockieren eines stromzweiges

Info

Publication number: DE2415629A1
Application number: DE2415629A
Authority: DE
Inventors: Karl-Diether Dipl Ing Nutz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Electronic GmbH
Priority date: 1974-03-30
Filing date: 1974-03-30
Publication date: 1975-10-02
Also published as: DE2415629C3; DE2415629B2

Description

Schaltung zum zeitweiligen, von der Größe der veränderlichen Betriebsspannung abhängigen Blockieren eines Stromzweiges Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum zeitweiligen, von der Größe der veränderlichen Betriebsspannun@ abhängigen Blockieren eines Stromzweiges, wobei der Stromzweig bei Erreichen eines oberen Grenzwertes der Betriebsspannung freisegeben und erst bei Unterschreiten eines unteren Grenzwertes der Betriebsspannung wieder blockiert .iLrd.
Bei verschiedenen Schaltungen ist es wicht, einen Steuereingang während des Hochlaufens einer veränderlichen Betriebsspannung solange zu blockieren, bis die nachgeschaltete Schaltung, beispIelsweise ein Spe-che.r, voll in die vorbestimmte Vorzugslage durchgeschaltet ist. Diese @otwendigkeit ergibt sich beispielsweise bei Sensorschaltungen, mit denen eine Phasenanschnittssteuerschaltung ein-oder a@geschaltet wird. Um von der Phasenanschnittssteuerschaltung auf den Trigger@@ngang zurückwirkende Störeffekte während des Hochlaufens s er Betriebsspannung zu vermeiden, muß der riggereinang daher während dieser Einschaltphase mit einem geschlossenen Schalter überbrückt werden Dieser Schalter darf erst beim Erreichen eines oberen Grenzwertes der Betriebsspannung freigegeben werden, so daß danach der Triggereingang benutzt werden kann. Auch während des Rücklaufes der Betriebsspannung muß der Triggereingan@ betriebsfähig sein. Dieser ustand muß beibehalten werden, bis die Petriebsspannung unter einen unteren Grenzwert abfällt Dei einer Phasenanschnittssteuerschaltung verändert sich die Betriebsspannung beispielsweise zwischen 3 und 16 Volt.
Die Schaltung muß daher so ausgelegt werden, daß der Triggereingang kurz vor Erreichen des höchsten Betriebsspannungswertes frei.egeXen wird und auch noch bei der minimalen Betriebsspannung funktionsfähig bleibt. Erst ween die Betriebs-Spannung ganz abgeschaltet wird oder-aus it-jendwelchen Gründen die minimale Betrlebsspannung unterschritter wird, muß der Triggereingang wieder blockiert werden.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Schaltng anzugeben, die einen Stromzweig besm Erreichen eines oberen Grenzwertes der Betriebsspannung freigibt und bei der dieser Betriebszustand dan über einen möglichst großen Bereich der variablen Betriebsspannung beibehalten wird.
Dabei wird gleichzeitig gefordert, daß die Stromaufnahme der Schaltung möglichst gering ist. Diese Aufgabe wird bei einer Schaltung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei Konstantstromquellen vorgesehen sind, wovon die erste Konstantstromquelle an die Steuerelektrode eines ersten, den Stromzweig überbrückenden Schalttransistors T1 angeschlossen ist, daß die zweite Konstantstromquelle in Reihe zu einer bei einem Span gsschwellwert durchschaltenden Zündeinheit geschaltet und an die Steuerelektrode eines zweiten Schalttransistors T2 angeschlossen ist, dessen Ausgangselektrode mit der Steuerelektrode des ersten Schalttransistors verbunden ist.
Der Stromzweig besteht beispielsweise aus der Signaleingangsstrecke einer weiteren Schaltung. Diese weitere Schaltung kann ein Sensvelement sein, mit dem eine Phasenanschnittssteuerschaltung ein- bzw. ausgeschaltet wird. Bei einer derartigen Schaltung wird die Betriebsspannung aus der Spannung über dem Triac gewonnen Da die Spannung am Triac nur aus kurzen Spannungsimpulsen besteht, ist die daraus gewonneflt31 geglättete Beriebsspannung starken Schwankungen unterworfen.
Die Spannungswerte liegen, wie bereits erwähnt wurde, beispielsweise zwischen 3 und 16 Volt, wobei durch die erfindungsgemäße Schaltung sichergestellt sein muß, daß die Dignaleinnangsstrecke des Sensorelements über die gesamte Spannung der Betriebsspannung betriebsbereit ist.
Die erfindungsgemäße Schaltung soll anhand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert werden.
Zwischen die Pole der Betriebsspannung sind zwei Konstantstromquellen geschaltet, die in einem Ausführungsbeispiel aus einem Transistor TS bzw. T6 und einem Widerstand R1 bzw. R2 bestehen. Die einem Konstangstromquelle aus dem Transistor TS und dem Emitterwiderstand R1 ist an die Basiselektrode des Schalttransistors T1 angeschlossen. Dieser Schalttransistor überbrückt den Triggereinang E, der beispielsweise an ein Sensorelement an schlossen ist. Der Schalttransistor T1 ist beispielsweise an ein npn-Transistor, dessen Kollektor an den Eingang E und dessen Emitter an das Masse-Potential bzw. an eine Bezugspotential angeschlossen ist. In Reihe zu der zweiten Konstantstromquelle aus dem Transistor T6 und dem Emitterwiderstand R2 ist ein Zündelement geschaltet. Diese Reihenschaltung ist an die Eeeiselektrode eines zweiten Schalttransistors T2 angeschlossen, dessen Kollektorelektrode mit der Basiselektrode des Transistors T verbunden ist Die Emitterelektroden von T1 unci T2 liegen auf einem gemeinsamen Potential, die Easisemitters ecke von 2 ist mit einem Widerstand R5 ü rbrückt.
Die Zündeinheit besteht aus der Reihenschaltung einer Zenerdiode Z und einem Widerstand R3 zu der parallel ein Thyristor (T4, T5) geschaltet ist. Die Steuerelektrode es Thyristors ist an die Verbindung zwischen der Zenerdiode Z unddem Widerstand R3 angeschlossen Parallel zur Basisemitterstr@cke des Teiltransistors T4 ist ein Widerstand R4 geschaltet, der den Haltestrom des Thyristors bestimmt.
Beide Stromquellen geben im Betriebszustand nur einen sehr kleinen Strom ab, der @@ispielswaise 5 /uA @eträgt.
Dieser Strom muß jedoch mindestens so groß wie er Haltestrom des Thyristors sein.
Beim Hochlaufen der Betriebsspannung UB fließt zunächst nur über die Konstantstromquelle T@, R1) ein Strom, der zugleich den Basisstrom für den Transistor T1 bildet Der Transistor T1 schaltet somit durch, während der @ransistor T2 gesperrt bleibt. Für die sichere Sperrung des Transistors T2 sorgt der Widerstand R5. Da der Schalttransistor T1 leitend und rtit Masse verbunden ist, werden alle auf den Eingang E gegebenen Eingangssignale über diesen Schalttransistor abgeleitet und önnen nicht zum Sensorelement gelangen.
Steigt die Betriebsspannung UB über den Wert von UZ + 2UBE + U2 an, wird der Thyristor (T4, T5) gezündet -lnd die Konstantstromquelle (T6, R2) kann den Basisstrom für dn Transistor T2 liefern. rtierhei wird unter UZ die Zenerspannung der Zenerdiode Z, unter UBE die Basisemitterspannung der Transistoren 2 und T.- und unter U2 der Spannungsabfall an der Konstantstromquelle verstanden. So@ald über die Kontaktstromquelle (T6, R2) und den Thyristor T4, T5) ) ein Strom fließt, leitet der Schalttransistor T2 und der chalttransistor T1 wird gesperrt. Der Eingang E ist dann direkt mit de@ nachgeschalteten Schaltungseinheit verbunden. Die Betriebsspannung kann ohne weiteres wieder auf kleinete Werte absinken, da der Thyristor in seinem leitenden Zustand zumindest so lange verbleibt, bis der Haltestrom am Widerstand R4 unterschritten wird. Dies ist jedoch erst dann der Fall, wenn die Betriebsspannung den vorgegebenen Minimalwert unters@@reitet und die Konstantstronquelle den erforderlichen Haltestrom nicht mehr liefern kann. Bei einer unter den Minimalwert abfallenden Betriebsspannung ist aber auch die nachgeschaltete Schaltungseinheit, beispielsweise das Sensorelement, nicht mehr betriebsfähig.
Wenn die Betriebsspannung wieder ansteigt, wiederjiOlt sich der geschilderte Vorgang.
Als Konstantstromquelle für die erfindungsgemäße Schaltung können auch andere bekannten Schaltungen verwendet werden.
Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Basiselektroden der beiden Transistoren T3 und T6 miteinander verbunden. Eine Vielfachkonstantstromquelle wird aber beispielsweise bei der Ausführung der Schaltung in integierter Technik mit einem Multi-Kollottortransistor realisiert.
Die erfindungsgemäße Schaltung kann leicht in einem gemeinsamen Halbleiterkörper integriert werden.

Claims

P a t e n t a n s p r@ü c h e

X Schaltung zum zeitweiligen, von der Größe der veränderlichen Betriebsspannung abhängigen Blockieren eines Stromzweiges, wobei der Stromzweig bei Erreichen eines oberen Grzwertes der Betriebs spannung freigegeben und erst bei Unterschreiten eines unteren Grenzwertes der Betriebsspannung wieder blockiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Konstantstromquellen vorgesehen sind, wovon die erste Konstantstromquelle an die Steuerelektrode eines ersten, den S@@romzwei@ überbrückenden Schalttransistors T1 angeschlossen ist, daß die zweite Konstantstromquelle in Reihe zu einer bei einem Spannungsschwellwert durch schaltenden Zündeinheit geschaltet und an die Steuerelektrode eines zweiten Transistors T2 angeschlossen ist, dessen Ausgangselektrode mit der Steuerelektrode des ersten Schalttransistors verbunden ist.
2) Schaltung nah Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromzweig die Signaleingangsstrecke einer Schaltung ist.
3) Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalttransis-toren bipolare Transistoren sind, deren Emitterelektroden auf einem gemeinsamen Potential liegen 4) Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zW asis-Emitterstrecke des zweiten chalttransistors ein Widerstand geschaltet ist 5) Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennze-ichnet, daß die Zündeinheit aus der Reihenschaltung einer Zenerdiode und einem Widerstand besteht mit einem parallel zu dieser Reihenschaltung geschalteten Thyristor, dessen Steuerelektro@e an die Verbindung zwischen der Zenerdiode und dem Widerstand angeschlossen ist.

L e e r s e i t e