DE2544482B2

DE2544482B2 - Zener barrier consisting of a current and voltage limiting circuit

Info

Publication number: DE2544482B2
Application number: DE19752544482
Authority: DE
Inventors: Ingo Dipl.-Ing. 6931 Waldbrunn Arnold; Rolf Dipl.-Ing. 6936 Schoenbrunn Luettich
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1975-10-04
Filing date: 1975-10-04
Publication date: 1980-08-14
Also published as: DE2544482C3; DE2544482A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine aus einer Slrom- und Spannungsbegrenzungsschallung bestehende Zencrbarriere gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a slrom and stress-limiting noise existing Zencrbarriere according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Zenerbarriere ist aus der DE-AS 18 16 553 bekannt. Hier erfolgt eine Begrenzung des Alisgangsstromes durch eine symmetrisch aufgebaute Anordnung von Transistor/Zenerdiode in jedem Leitungszug mit zusätzlichen nach Schutzerde geschalteten parallelen Zenerdioden.Such a Zener barrier is known from DE-AS 18 16 553. Here is a limitation of the Output current through a symmetrical arrangement of transistor / Zener diode in each cable run with additional parallel Zener diodes connected to protective earth.

In der alleren Patentanmeldung I' 24 11 633.4-32 ist bereits vorgeschlagen worden, Sirombegrenzungssehallungcn vorzusehen. Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß ein steuerbares Halbleiterbauelement in der Stromversorgungslcitung derart angeordnet ist, daß eine Konstantstroniqucllc durchgcschallcl wird. Bei Erreichen der Stromgrenze wird über einen programmierbaren Unijunktiontransistor das Halbleiterbauelement in der Weise abgeschaltet, daß die am Ausgang auftretende Energie begrenzt ist.In all of the patent application I '24 11 633.4-32 is it has already been proposed that Sirom limiters sound to be provided. This happens, for example, that a controllable semiconductor component in of the power supply line is arranged in such a way that a constant stream signal is passed through. at The semiconductor component is reached via a programmable uni-function transistor switched off in such a way that the energy occurring at the output is limited.

Nachteilig sind hierbei die Einschaltstromsiößc auf der Ausgangsseile bei kapazitiver Last. So kann bei langen Leitungen der kapazitive Einschallstrom so hoch werden, daß er weit über dem maximal zulässigen Stromgrcnzwcri liegt. Dadurch kann eine Inbciriebnahmc der Strombegrenzungssehaltung unmöglich gemacht werden.The inrush currents on the output cables with a capacitive load are disadvantageous here. So can long lines, the capacitive sound current can be so high that it is well above the maximum permissible Stromgrcnzwcri lies. This allows a commissioning the current limiting circuit can be made impossible.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anlaufschaltung für Zcncrbarricren zu finden, die einen langsamen definierten Spannungsanstieg an ihrem Ausgang liefert, so daß der Aufladest! omsioU der Kapazität, die am Ausgang der Zcnerbarriere angeschaltet ist, unterhalb der zulässigen Ansprechgrenze bleibt.The invention is therefore based on the object of a To find start-up circuit for Zcncrbarricren, which a slow defined voltage increase on their Output so that the charging test! omsioU the Capacitance, which is connected to the output of the Zcnerbarrier, below the permissible response limit remain.

Diese Aufgabe wird crfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs I gelöst. Es ist ein astabiler Multivibrator vorgesehen, der bei vorhandener Spannung am Ausgang der Zcnerbarricre den Transistor sperrt und bei spannungslosem Ausgang den Transistor periodisch durchschallet und sperrt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Längstransisior und Widerstand Teil der Sirombcgrenzungssehaltung.This object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim I. It an astable multivibrator is provided which, when voltage is present at the output of the Zcnerbarricre blocks the transistor and, when the output is de-energized, periodically passes through the transistor and blocks it. In In an advantageous embodiment, the series transistor and resistor are part of the signal limit circuit.

Vorteilhaft ist das sichere Verhindern des Ausfalls der Zenerbarriere beim Einschulten. 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.It is advantageous to reliably prevent the failure of the Zener barrier when starting school. Further is advantageous the automatic restart of the arrangement after failure of the voltage at the output. These automatic resetting takes place after each release and makes the manual operation that was usual up to now superfluous.

ίο Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlaufschaltung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutertίο An embodiment of the invention Start-up circuit is explained in more detail below with reference to the drawing

An Eingangsklemmcn A und O für positive Spannung liegt eine bekannte Spannungsbegrenzungsschaltung 1. A known voltage limiting circuit 1 is connected to input terminals A and O for positive voltage.

Dahinter ist ein astabilcr Multivibrator 2 angeordnet. An den Multivibrator 2 schließt sich über einen Vorwiderstand R 1 und einen Basiswiderstand R 2 ein Transistor V1 an. Der Arbeitswidcrstand des Transistors Vl bzw. Vorwiderstand eines Kondensators C isi mit mit R 3 bezeichnet. Vom Kollektor des Transistors Vl ist der Kondensator C auf Masscpolential gelegt. Hinter dem Transistor V 1 befindet sich ein Operationsverstärker 3. Dieser steuert über einen Widerstand R 4 einen Längstransistor V2. Der Längstransisior V2 liegt mit seiner Emitter-Kollcktorstrccke im Strompfad zwischen der Eingangsklemme A und einem Ausgang B. An den Kollektor des Längstransistors V2 und Masse ist eine bekannte Sirombcgrenzungssehaltung 4 angeschlossen. Diese Hcgrenzungssehallung ist zweimalAn astable multivibrator 2 is arranged behind it. A transistor V1 is connected to the multivibrator 2 via a series resistor R 1 and a base resistor R 2. The working resistance of the transistor Vl or the series resistance of a capacitor C is denoted by R 3. The capacitor C is connected to ground potential from the collector of the transistor Vl. An operational amplifier 3 is located behind the transistor V 1. This controls a series transistor V2 via a resistor R 4. The series transistor V2 lies with its emitter collector circuit in the current path between the input terminal A and an output B. A known signal limiting circuit 4 is connected to the collector of the series transistor V2 and ground. This delimitation sound is twice

«) vorhanden. Der Ausgang dieser Schaltung führt auf den Ausgang B. Zwischen dem Ausgang B und Masse sind Widerstände R 5 und R 6 gelegt, von deren Mittelanzapfung eine Rückkopplung auf den Multivibrator 2 führt. Dieerfindungsgemäße Anlaufschalliing für Zenerbai-") available. The output of this circuit leads to output B. Resistors R 5 and R 6 are placed between output B and ground, from the center tap of which a feedback leads to the multivibrator 2. The start-up sounding according to the invention for Zenerbai

i^r> ricren arbeilet auf die folgende Weise:i ^r > ricren works in the following way:

Die Spannungsbegrenzungsschaltung 1 an der Eingangsklemme A soll ein unerwünschtes Ansteigen der Eingangsspannung verhindern. Der astabile Multivibrator 2 wird über einen Eingang in einer definierten Stellung festgehalten. [Dies erfolgt durch die Rückkopplung der Ausgangsspannung, abgegriffen zwischen den Widerständen R 5 und RH. Es wird so in vorteilhafter Weise eine Rückstellung nach jeder Auslösung erreicht. Hei durchgeschallciem Transistor Vl stellt sich eineThe voltage limiting circuit 1 at the input terminal A is intended to prevent an undesired increase in the input voltage. The astable multivibrator 2 is held in a defined position via an input. [This is done by the feedback of the output voltage, tapped between the resistors R 5 and RH. In this way, a reset is advantageously achieved after each trip. Hei durchgeschallciem transistor Vl arises a

4^r> geringe Kollektor-Eniilier-Spannung ein. Der Kondensator C'ist entladen. An dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 3 liegt keine Spannung an. Damit geht der Ausgang des Operationsverstärkers auf Speisespannungspoieniial und die ganze Anlaufschal-4 ^r > low collector cooling voltage. The capacitor C 'is discharged. There is no voltage at the inverting input of the operational amplifier 3. This means that the output of the operational amplifier goes to the supply voltage potential and the entire start-up circuit

^r>n lung ist stromlos. Dies hat ein Sperren des Längsiransistors V2 zur l'olgc und das Ausgangsspannungsnivcau wird gleich Null. ^r > n lung is de-energized. This has the blocking of the series transistor V2 for l'olgc and the output voltage level becomes zero.

Beim Sperren des Transistors V 1 wird der Kondensator C über den Widersland R 3 aufgeladen und derWhen the transistor V 1 is blocked, the capacitor C is charged via the opposing land R 3 and the

^r>^r> Operationsverstärker 3 mit einer positiven .Spannnut: angesteuert. Der Ausgang des Operationsverstärkers J wird negativer gegenüber der Betriebsspannung und ermöglicht einen Basissironi im Längstransistor V2. Mil zunehmender Aufladung des Kondensators C ändert ^r > ^r > operational amplifier 3 with a positive .Spannnut: driven. The output of the operational amplifier J becomes more negative compared to the operating voltage and enables a basic ironing in the series transistor V2. As the capacitor C becomes charged, it changes

M sich auch der Basissironi von V2 und schaltet diesen langsam durch. Auf diese Art wird beim Anschalten der gesamten Anlaufschallung ein allmähliches Ansteigen iiiil die Eingangsnclzspannung erzielt.M is also the basic irony of V2 and slowly switches it through. In this way, when the entire start-up noise is switched on, a gradual increase in the input voltage is achieved.

Das Abschalten eines zu hohen Stromes wird in derSwitching off a current that is too high is in the

h5 anschließenden Sirombcgrenzungssehaltung 4 erreicht. Diese Schallung ist aus Sicherheitsgründen doppelt vorhanden. Über die Widerstände RVRb wird ein definierter Wort auf <!'.n asu-bilen Multivibrator 2h5 subsequent signal limit circuit 4 is reached. For safety reasons, this formwork is available twice. Through resistors RVRb a defined word on <is! '. N asu-bilen multivibrator 2

gegeben.given.

!η einer vorteilhaften Ausgestaltung der erlindungsgcmäßcn Anlaufschaltung wird die l-'unktion der Bauteile (Längstransistor V2 und Widerstand RA) durch die .Strombegren/ungsschallung 4 mit übernommen. Dies ist erreichbar, weil die Bauteile der errindungsgemäßen Anluufsehaltung ebenfalls in der Strombegren/.ungsschaltung 4 vorhanden sind.In an advantageous embodiment of the invention start-up circuit, the function of the components (series transistor V2 and resistor RA) is also taken over by the current limit sounding 4. This can be achieved because the components of the connection circuit according to the invention are also present in the current limiting circuit 4.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

! Zcnerbarricre consisting of a current and voltage limiting circuit. characterized in that for a start-up circuit of the Zenerbarrierc provided between the current (4) and voltage limiting circuit (I), a transistor (Vl) controls an operational amplifier (3) via an RC-GUed (R 3, C) , at the output of which via a Resistor (R 4) the control electrode of a series transistor (V2) with its Emittcr-Kollektor-Strckkc between the input and output of the start-up circuit is connected, the voltage rise at the output of which corresponds to the voltage rise at the RC-G \\ cd (R 3, Q).

That an astable multivibrator (2) is provided 2. Zencrbarriere according to claim I, characterized in that the at existing voltage at the output (B) of the Zenerbarrierc blocks the transistor (Vl) and spannungsloscm output (B) of the transistor (V 1) periodically sounded through and blocked.

3. Zener barrier according to claim I, characterized in that the series transistor (V2) and the resistor (R 4) of its control electrode are part of the current limiting circuit (4).