DE2544482A1 - Switching surge suppression system - is for voltage and current limited supplies with intermediate controlled current build up circuit and uses two transistors - Google Patents
Switching surge suppression system - is for voltage and current limited supplies with intermediate controlled current build up circuit and uses two transistorsInfo
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Abstract
Description
"Anlaufschaltung für Zenerbarrieren mit aktiver Strom-"Start-up circuit for Zener barriers with active current
begrenzung" Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlaufschaltung für Zenerbarrieren mit aktiver Strombegrenzung. Sie findet Anwendung bei eigensicheren Stromkreisen für explosionsgeschützte Räume.limitation "The invention relates to a start-up circuit for Zener barriers with active current limiting. It is used for intrinsically safe Circuits for explosion-proof rooms.
Mit "Zenerbarriere" wird eine Schaltung aus beliebigen aktiven und passiven Bauelementen bezeichnet, die einen elektrischen Stromkreis eigensicher machen und zur Begrenzung einer Ausgangsspannung oder eines Ausgangsstromes dienen.With "Zener Barrier" a circuit of any active and Passive components that form an intrinsically safe electrical circuit make and serve to limit an output voltage or an output current.
In der älteren Patentanmeldung P 24 11 633 ist bereits vorgeschlagen worden, Strombegrenzungsschai Lungen vorzunehmen.In the earlier patent application P 24 11 633 is already proposed been to make current limiting shai lungs.
Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß ein steuerbares Halbleiterbauelement in der Stromversorgungsleitung derart angeordnet ist, daß eine Konstantstromquelle durchgeschaltet wird. Bei Erreichen der Stromgrenze wird über einen programmierbaren um Uriijunkti on-Transis Lor das iiaible iterbaut ement in der Weise abgeschaltet, daß die am Ausgang auftretende Energie begrenzt ist.This is done, for example, by the fact that a controllable semiconductor component is arranged in the power supply line so that a constant current source is switched through. When the current limit is reached, a programmable to Uriijunkti on-Transis Lor the iiaible iterbaut ement switched off in such a way, that the energy occurring at the output is limited.
Nachteilig sind hierbei die Einschaltstromstöße auf der Ausgangsseite bei kapazitiver Last. So kann bei langen leitungen der kapazitive Einschaltstrom so hoch werden, daß er weit über dem maximal zulässigen Stromgrenzwert liegt. Dadurch kann eine Inbetriebnahme unmöglich werden.The inrush currents on the output side are disadvantageous here with capacitive load. This means that the capacitive inrush current can occur with long cables become so high that it is far above the maximum permissible current limit value. Through this commissioning may become impossible.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Anlaufschaltung für Zenerbarrieren zu finden, die einen langsamen definierten Spannungsanstieg am Ausgang liefert, so daß der Aufladestromstoß der Kapazität, die am Ausgang angeschaltet ist, unterhalb der zulässigen Ansprechgrenze bleibt.It is therefore the object of the invention to provide a start-up circuit for Zener barriers to find that delivers a slow, defined voltage rise at the output, so that the charging current surge of the capacitance, which is connected at the output, is below the permissible response limit remains.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ein Transistor vorgesehen ist, der über ein RC-Glied einen Operationsverstärker ansteuert und daß an dem Ausgang eines Operationsverstärkers die Steuerelektrode eines mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke zwischen Eingang A und Ausgang B der Anlaufschaltung liegenden Längstransistor angeschlossen ist, dessen Spannungsanstieg am Ausgang dem Spannungsanstieg am RC-Glied entspricht.According to the invention this is achieved in that a transistor is provided is, which controls an operational amplifier via an RC element and that at the output of an operational amplifier the control electrode of one with its emitter-collector path series transistor lying between input A and output B of the start-up circuit whose voltage rise at the output corresponds to the voltage rise at the RC element.
Es ist ein astabiler Multivibrator vorgesehen, der bei vorhandener Spannung am Ausgang den Transistor sperrt und bei spannungslosem Ausgang den Transistor periodisch durchschaltet und sperrt.An astable multivibrator is provided, which can be used when the Voltage at the output blocks the transistor and when the output is de-energized, the transistor periodically switches through and blocks.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Längstransistor und Widerstand Teil der Strombegrenzungsschaltung.In an advantageous embodiment, the series transistor and resistor are Part of the current limiting circuit.
Vorteilhaft ist das sichere Verhindern des Ausfalls der Zenerbarriere beim Einschalten. Vorteilhaft ist weiter das automatische Wiedereinschalten der Anordnung nach Ausfall der Spannung am Ausgang. Diese selbsttätige Rückstellung erfolgt nach jeder Auslösung und macht die bisher übliche manuelle Betätigung überflüssig. Weitere Vorteile sind aus der Beschreibung ersichtlich.It is advantageous to reliably prevent the failure of the Zener barrier when switching. The automatic restart of the is also advantageous Arrangement after failure of the voltage at the output. This automatic reset takes place after each triggering and makes the previously usual manual operation superfluous. Further advantages can be seen from the description.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlaufschaltung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the start-up circuit according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
An den Eingangsklemmen A und 0 für positive Spannung liegt eine' bekannte Spannungsbegrenzungsschaltung 1. Dahinter ist ein astabiler Multivibrator 2 angeordnet. An den Multivibrator schließt sich über den Vorwiderstand R1 und den Basiswiderstand R2 der Transistor V7 an. Der Arbeitswiderstand des Transistors V1 bzw. Vorwiderstand des Kondensators C ist mit R3 bezeichnet.There is a 'known' at the input terminals A and 0 for positive voltage Voltage limiting circuit 1. An astable multivibrator 2 is arranged behind it. The multivibrator is connected via the series resistor R1 and the base resistor R2 the transistor V7 on. The working resistance of the transistor V1 or series resistor of the capacitor C is denoted by R3.
Vom Kollektor des Transistors ist ein Ladekondensator C auf Massepotential gelegt. Hinter dem Transistor V1 befindet sich ein Operationsverstärker 3. Dieser steuert über einen Widerstand R4 -den Längstransistor V2. Der Transistor V2 liegt mit seiner Emitter-Kollektorstrecke im Strompfad zwischen Eingang A und Ausgang B.A charging capacitor C is at ground potential from the collector of the transistor placed. An operational amplifier 3 is located behind the transistor V1 controls the series transistor V2 via a resistor R4. The transistor V2 is with his Emitter-collector path in the current path between input A and output B.
An den Emitter des Transistors V2 und Masse ist eine bekannte Strombegrenzungsschaltung 4 angeschlossen. Diese Begrenzungsschaltung ist zweimal vorhanden und entspricht der Schalung gemäß Patentantaeldung P 24 ii 633. Der Ausgang dieser Schaltung führt auf die Klemme B. Zwischen Ausgangsklemme B und Nasse sind die Widerstände R5 und R6 gelegt, von deren Mittelanzapfung eine Rückkopplung auf den Multivibrator 2 führt.A known current limiting circuit is connected to the emitter of transistor V2 and ground 4 connected. This limiting circuit exists twice and corresponds the formwork according to patent application P 24 ii 633. The output of this circuit leads to terminal B. Between output terminal B and Nasse are the resistors R5 and R6 placed, from whose center tap a feedback leads to the multivibrator 2.
Die erfindungsgemäße Anlaufschaltung für Zenerbarrieren arbeitet auf die folgende Weise.The start-up circuit according to the invention for Zener barriers works on the following way.
Die Spannungsbegrenzungsschaltung 1 am Eingang A soll ein unerwünschtes Ansteigen der Einganbsspannung verhindern.The voltage limiting circuit 1 at input A is said to be an undesirable one Prevent the input voltage from rising.
Der astabile Multivibrator 2 wird über denen Eingang in einer definierten Stellung festgahalten. Dies erfolgt durch die Rückkopplung der Ausgangsspannung, abgegriffen zwischen den Widerständen R5 und n6. Es wird so in vorteilhafter Weise eine Rückstellung nach jeder Auslösung erreicht.The astable multivibrator 2 is over those input in a defined Hold position. This is done through the feedback of the output voltage, tapped between the resistors R5 and n6. It will do so in an advantageous manner a reset is achieved after each trip.
Bei durchgeschaltetem Transistor V1 stellt sich eine geringe Kollektor-Emitter-Spannung ej. I)er Kondensator C ist entladen. An dem invertierenden/des Operationsverstärkers 3 liegt keine Spannung an. Damit geht der Ausgang des Operationsverstärkers auf Speisespannungspotential und die ganze Anlaufschaltung ist stromlos. Dies hat ein Sperren des Längstransistors V2 zur Folge und das Ausgangsspannungsniveau wird gleich Null.When the transistor V1 is switched on, there is a low collector-emitter voltage ej. I) the capacitor C is discharged. On the inverting / of the operational amplifier 3 there is no voltage. This means that the output of the operational amplifier opens Supply voltage potential and the entire start-up circuit is de-energized. This has a Blocking of series transistor V2 results in and the output voltage level becomes the same Zero.
Beim Sperren des Transistors V1 wird der Kondensator C über den Widerstand R3 aufgeladen und der Operationsverstärker 3 mit einer positiven Spannung angesteuert. Der Ausgang des Operationsverstärkers 3 wird negativer gegenüber der Betriebsspannung und ermöglicht einen Basisstrom im Längstransistor V2. Mit zunehmender Aufladung des Kondensators C ändert sich auch der Basisstrom von V2 und schaltet diesen langsam durch.When the transistor V1 is blocked, the capacitor C is across the resistor R3 charged and the operational amplifier 3 driven with a positive voltage. The output of the operational amplifier 3 becomes more negative compared to the operating voltage and enables a base current in series transistor V2. As the charge increases of the capacitor C also changes the base current of V2 and switches it slowly by.
Auf diese Art wird beim Anschalten der gesamten Anlaufschaltung ein allmahliches Ansteigen auf die Eingangsnetzspannung erzielt.In this way, when the entire start-up circuit is switched on achieved gradual rise to the input line voltage.
Das Abschalten eines zu hosen Stromes wird in der anschließenden Strombegrenzungsschalturlg 4 erreicht. Diese Schaltung ist aus Sicherheitsgründen doppelt vorhanden.The disconnection of a current that is too short is carried out in the subsequent current limiting switch 4 reached. This circuit is available twice for safety reasons.
Eine vorteilhafte Strombegrenzungsschaltung ist beispielsbereits in weise /der Patentanmeldung P 24 11 633 vorgeschlagen worden.An advantageous current limiting circuit is already shown in, for example way / the patent application P 24 11 633 has been proposed.
Über die Spannungsteilerwiderstände R5/R6 wird ein definierter Wert auf den astabilen tultivibrator 2 gegeben.A defined value is set via the voltage divider resistors R5 / R6 given to the astable tultivibrator 2.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anlaufschaltung wird die Funktion der Bauteile V2 und R4 durch die Strombegrenzungsschaltung 4 mit übernommen. Dies ist erreichbar, weil die Bauteile V2,R4 der erfindungsgemäßen Anlaufschaltung ebenfalls in der Strombegrenzungsschaltung 4 vorhanden sind.In an advantageous embodiment of the start-up circuit according to the invention the function of the components V2 and R4 by the current limiting circuit 4 with accepted. This can be achieved because the components V2, R4 of the start-up circuit according to the invention are also present in the current limiting circuit 4.
L e e r s e i t eL e r s e i t e
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752544482 DE2544482C3 (en) | 1975-10-04 | 1975-10-04 | Zener barrier consisting of a current and voltage limiting circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752544482 DE2544482C3 (en) | 1975-10-04 | 1975-10-04 | Zener barrier consisting of a current and voltage limiting circuit |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2544482A1 true DE2544482A1 (en) | 1977-04-14 |
DE2544482B2 DE2544482B2 (en) | 1980-08-14 |
DE2544482C3 DE2544482C3 (en) | 1981-05-27 |
Family
ID=5958320
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752544482 Expired DE2544482C3 (en) | 1975-10-04 | 1975-10-04 | Zener barrier consisting of a current and voltage limiting circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2544482C3 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5786975A (en) * | 1992-03-21 | 1998-07-28 | British Aerospace Plc | Electronic switching circuits |
DE102022105194A1 (en) | 2022-03-04 | 2023-09-07 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Adapter for a field device in automation technology |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1816553B2 (en) * | 1968-12-23 | 1971-09-30 | Hartmann & Braun Ag, 6000 Frankfurt | DEVICE FOR THE PROTECTION OF CONSUMERS IN EXPLOSION HAZARD AREAS AND OR TRANSDUCERS |
-
1975
- 1975-10-04 DE DE19752544482 patent/DE2544482C3/en not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1816553B2 (en) * | 1968-12-23 | 1971-09-30 | Hartmann & Braun Ag, 6000 Frankfurt | DEVICE FOR THE PROTECTION OF CONSUMERS IN EXPLOSION HAZARD AREAS AND OR TRANSDUCERS |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
In Betracht gezogene ältere Anmeldungen: DE-OS 24 11 633 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5786975A (en) * | 1992-03-21 | 1998-07-28 | British Aerospace Plc | Electronic switching circuits |
DE102022105194A1 (en) | 2022-03-04 | 2023-09-07 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Adapter for a field device in automation technology |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2544482B2 (en) | 1980-08-14 |
DE2544482C3 (en) | 1981-05-27 |
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