DE2513804B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannungsspeichereinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Aus der US-PS 35 71 620 ist eine solche Spannungsspeichereinrichtung bekannt, die einen eingangsseitigen Schalter, einen geerdeten Kondensator sowie einen MOS-Feldeffekttransistor aufweist; diese Bauteile werden nach der Montage auf der Leiterplatte in ein isolierendes Material eingegossen.

Die Drähte von einer als eingangsseitiger Schalter dienenden Neonröhre, von dem Kondensator und dem Feldeffekttransistor sind miteinander an einem Anschlußpunkt verbunden. Dieser Anschlußpunkt ist oberhalb der Leiterplatte in einigem Abstand von ihr angeordnet, um die Isolation im Vergleich mit dem Leckwiderstand der Leiterplatte zu verbessern, so daß sich die in dem Kondensator gespeicherte Ladung noch langsamer entlädt.

Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Spannungsspeichereinrichtung ist, daß sich der gemeinsame Anschlußpunkt des Kondensators, des Schalters und des MOS-Feldeffekttransistors in einigem Abstand über der Oberfläche der Leiterplatte befindet; dadurch sind besondere Schwierigkeiten mit der Herstellung der Lötung dieses Anschlußpunktes verbunden. Die Verlötung muß gesondert und sehr exakt durchgeführt werden, so daß dieser Schritt sehr arbeitsintensiv ist. Ein weiterer Nachteil liegt im Folgenden: Als eingangsseitiger Speicher wird eine mit einem Gas, nämlich Neon, gefüllte Entladungsröhre verwendet, die nicht sehr zuverlässig arbeitet. Denn die Entladungsspannung einer solchen Neonröhre ändert sich im Laufe der Zeit, so daß es zu nicht voraussehbaren Schwankungen der Kennlinie eines solchen Schalters kommt. Außerdem ist für die Entladung einer mit Gas gefüllten Neonröhre eine Auslösung durch hochenergetische Teilchen erforderlich, beispielsweise radioaktive Strahlen oder ähnliche, hochenergetische Strahlen. Im allgemeinen sind hierzu natürliche Teilchen bzw. Strahlen im ausreichenden Maße vorhanden, so daß die Entladung keine Schwierigkeiten bereitet. Wenn jedoch eine solche Spannungsspeichereinrichtung zur Verbesserung der Isolation in ein Harzmaterial eingegossen wird, so verringert sich die Wirkung dieser hochenergetischen Strahlung, so daß Schwierigkeiten mit der Entladung der Neonröhre auftreten können und sie nicht mehr so Dei Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,

eine Spannungsspeichereinrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, die eine einfache und zuverlässige Montage erlaubt und gleichzeitig über einen längeren Zeitraum zuverlässig arbeitet

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs gelöst

Durch die Lösung gemäß der Erfindung kann die

ίο Lotung des gemeinsamen Anschlußpunktes von Schalter, Kondensator und Feldeffekttransistor in einem Arbeitsgang mit der Lötung der übrigen Lötpunkte auf der Leiterplatte, z.B. durch Schwallötung hergestellt werden, da alb Lötpunkte einschließlich des genannten gemeinsamen Anschlußpunktes etwa in der gleichen Ebene liegen. Es ist also keine gesonderte Herstellung der Lötung dieses gemeinsamen Anschlußpunktes von Hand mehr notwendig. Trotzdem bleibt der Vorteil einer besonders guten Isolation erhalten, da der gemeinsame Anschlußpunkt durch seine Anordnung in dem Loch in der Leiterplatte von dieser wiederum im Abstand gehalten ist. Das Loch in der Leiterplatte dient übrigens, da die Schaltung nach ihrer Montage in ein Harzmaterial eingegossen wird, nicht der besseren

2ί Zugänglichkeit des gemeinsamen Anschlußpunktes sondern nur der Verbesserung und Vereinfachung der Lötung und der gleichzeitigen Sicherung des Abstandes des Anichlußpunktes zur Leiterplatte. Damit hebt sich die Erfindung wesentlich vom Stand der Technik ab,

ίο nach dem explicit nur die Anordnung der Lötstelle über der Leiterplatte mit den genannten Nacnteilen bekannt war. Die Verwendung eines Reed-Relais als eingangsseitiger Schalter bringt schließlich den Vorteil, daß ein stabiles Arbeitsverhalten des Schalters über der Zeit

S5 sichergestellt ist und daß die bei Neonröhren als Schalter auftretenden Betriebsunsicherheiten beim Eingießen der Schaltung in eine Harzmasse wegfallen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf

4(i die Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine in Einzelteile aufgelöste, perspektivische Ansicht hiervon;

4^r> Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Montagegruppe, bevor sie in ein Gehäuse eingesetzt ist;

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht einer vollständig zusammengebauten Einrichtung.
In F i g. 1 ist ein Eingangsspannungsanschluß 8, an

ίο welchen die positive oder negative Spannung angelegt ist, über einen Eingangswiderstand 1 und Relaiskontakte 3 eines Schutzgasrelais 2 mit der Steuerelektrode eines MOS-Feldeffekttransistors 6 verbunden. Ein Eingangsanschluß 9 für eine Steuerspannung ist über

v> eine Spule 4 des Schutzgasrelais 2 mit einem Erdungsanschluß verbunden. Ein Kondensator 5 ist zwischen die Steuerelektrode des MOS-Feldeffekttransistors 6 und den Erdungsanschluß geschaltet. Die Senkenelektrode des Transistors 6 ist mit einem

w) Anschluß 11 verbunden, während die Quellenelektrode mit einem Ausgangsanschluß 12 und über einen Ausgangswiderstand 7 mit dem Erdungsanschluß 10 verbunden ist.

Nachstehend wird die Arbeitsweise dieser Ausfüh-

(i5 rungsform beschrieben. Wenn die Steuerspannung an den Eingangsanschluß 9 angelegt wird, wird die Spule 4 des Schutzgasrelais 2 erregt, so daß dessen Relaiskontäkte 3 ^CTcsch!osscn werden. Wenn nositjvp -So?nniing an

den Eingangsanschluß 8 angelegt ist, fließt Strom über den Eingangswiderstand 1 und die Relaiskontakte 3 zu dem Kondensator 5, so daß die Spannung an dem Kondensator 5, d.h. die an die Steuerelektrode des Transistors 6 angelegte Spannung, zunimmt. Hierdurch wird dann der Transistor 6 angeschaltet, so daß der Strom von dem der Senkenelektrode zugeordneten Anschluß 11 über die Senken- und Quellenelektrode des Transistors 8 in den Ausgangswiderstand 7 fließt. Die Gleichspanjiung am Ausgang, welche das Produkt der Größe des über den Widerstand 7 fließenden Stroms und des Werts des Ausgangswiderstands 7 ist, wird an dem Ausgangsanschluß 12 erhalten. Da die Größe des Senkenstroms von der an die Steuerelektrode des Transistors angelegten Spannung abhängt, ist die Gleichspannung am Ausgang eine Funktion der Steuerspannung.

Wenn die Relaisspule 4 entregt wird, werden die Relaiskontakte 3 geöffnet und dadurch wird dann das Laden des Kondensators 5 unterbrochen, infolgedessen bleibt die Ausgangsspannung auf einem konstanten Wert, welcher von der Steuerspannung, d. h. der Spannung an dem Kondensator 5 zu dem Zeitpunkt abhängt, an welchem die Relaisspule 4 entregt wird.

Wenn eine negative Spannung an den Eingangsan-Schluß 8 angelegt wird und die Relaisspule 4 wieder erregt wird, werden die Relaiskontakte 3 gest hlossen, und der Kondensators wird entladen. Hierdurch nimmt dann die Steuerspannung ab, so daß auch die Ausgangsspannung abnimmt. Wenn die Relaisspule 4 dann entregt wird, werden die Relaiskontakte 3 wieder geöffnet, und es wird die Entladung des Kondensators 5 unterbrochen. Die Spannung an dem Kondensator 5 bleibt dann auf einem bestimmten Wert, so daß die Ausgangsspannung ebenfalls auf einem ganz bestimm- Ji ten Wert verbleibt.

Wenn, wie oben ausgeführt, positive oder negative Spannung an den Eingangsanschluß 8 während der Zeit angelegt wird, wenn die Relaisspule 4 erregt gehalten ist, dann kann die Ausgangsspannung über einen Bereich von dem (Zeit-)Punkt an, an welchem der Transistor 6 abgeschaltet wird, bis zu dem (Zeit-)Punkt verändert werden, an welchem der Transistor 6 gesättigt ist. Wenn die Relaisspule 4 entregt wird, werden die Relaiskontakte 3 geöffnet, so daß die -fi Spannung an dem Kondensator 5 auf einem bestimmten Pegel bleibt. Hierdurch verbleibt dann die Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der Steuerspannung auf einem ganz bestimmten Pegel. Dies bedeutet, die Spannung ist gespeichert. In der vorliegenden Ausfüh- 5n rungsform wird mit dem Widerstandswert des Eingangswiderstands 1 die Ladezeit des Kondensators 5 bestimmt.

Anhand der Fig.2 bis 4 wird die Anordnung, der Zusammenbau oder die gedrängte Unterbringung der ^ Spannungsspeichereinrichtung beschrieben, bei welcher das Vermögen des Kondensators 5, die Ladung zu halten, d. h. das Speichervermögen der Spannungsspeichereinrichtung verbessert isv. Die Anschlüsse des Eingangswiderstands 1 werden in (Bohr-)Löcher la und \b eingesetzt, welche in einer Leiterplatte 13 ausgebildet sind; der Anschluß einer der Relaiskontakte 3 wird in ein Loch 3a und die Anschlüsse der Relaisspule 4 werden in Löcher 4a und 4£> eingesteckt; ein Anschluß des Kondensators 5, welcher zu erden ist, wird ir ein Loch 5a und die Senken- und Quellenelektrodenanschlüsse des MOS-Feldeffekttransistors 6 werden in Löcher 6a bzw. Sb eingesteckt; die Anschlüsse des Ausgangswiderstands 7 werden schließlich in Löcher 7a und Tb eingesetzt Diese Anschlüsse werden in entsprechender Weise beispielsweise durch Verlöten mit den entsprechenden, auf der Unterseite der Leiterplatte 13 gedruckten Leitern verbunden (s. Fig.3). In einer verhältnismäßig großen, in der Leiterplatte 13 ausgebildeten öffnung 14 sind der Anschluß des anderen Relaiskontaktes 3, der andere Anschluß des Kondensators 5 und der Steuerelektrodenanschluß des Transistors 8 miteinander in der Weise verbunden, daß verhindert ist, daß sie in Kontakt mit der Leiterplatte 13 kommen. Auf diese Weise sind die Schaltungshauteile so, wie in Fig. 1 dargestellt, zusammengebaut. Aufgrund der Unterbringung auf engem Raum sind nachteilige Wirkungen infolge von Kriechströmen an der Oberfläche der Leiterplatte 13 und dadurch bedingte Verluste sowie eine Ableitung bzw. Verluste aufgrund des verhältnismäßig niedrigen Isolationswiderstands der Leiterplatte im wesentlichen beseitigt, so daß der Kondensator 5 seine Ladung für eine ausreichend lange Zeit halten kann. Mit anderen Worten das Speicher- oder Spannungshaltevermögen der Spannungsspeichereinrichtung ist erheblich verbessert.

Wie in Fig. 3 dargestellt, werden die Eingangsanschlüsse 8 und 9, der Erdungsanschluß 10. der Senkenelektrodenanschluß 11 und der Ausgangsanschluß 12 mit den entsprechenden Leitern auf der Leiterplatte 13 verbunden. Danach wird die in F i g. 3 dargestellte Gruppe in ein Gehäuse 15 eingesetzt und mit Hilfe eines entsprechenden Isoliermaterials 16, wie beispielsweise Epoxyharz, Silikonkautschuk u. ä. vergossen, wie in Fig. 4 dargestellt ist, so daß eine Ableitung an der Oberfläche sowie ein Verlust aufgrund von Feuchtigkeit wirksam vermieden werden kann. Folglich ist auch eine Herabsetzung und Verminderung des Vermögens des Kondensators 5, eine Ladung zu halten, verhindert.

Die beschriebene Spannungsspeichereinrichtung kann als Fernsteuersystem beispielsweise zum Steuern der Lautstärke eines Fernsehempfängers verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Spannungsspeichereinrichtung mit einem eingangsseitigen Schalter, mit einem geerdeten Kondensator und mit einem MOS-Feldeffekttransistor, die auf einer Leiterplatte in ein isolierendes Material eingegossen sind, wobei der dem Kondensator, dem MOS-Feldeffekttransistor und dem eingangsseitigen Schalter gemeinsame Anschlußpunkt vcn der Leiterplatte entfernt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter ein Reed-Relais (2) verwendet wird, dessen dritter Anschluß (10) geerdet ist und daß der gemeinsame Anschlußpunkt in einer in der Leiterplatte (13) ausgebildeten, durchgehenden öffnung (14) mit relativ großem Durchmesser angeordnet ist, so daß der gemeinsame Anschlußpunkt nicht in Kontakt mit der Leiterplatte (13) kommt