DE2617883A1

DE2617883A1 - Impulssteuerschaltung fuer elektrische verbraucher

Info

Publication number: DE2617883A1
Application number: DE19762617883
Authority: DE
Inventors: Willi Hoppe; Ruediger Ratzel; Helmut Ing Grad Steinmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-04-23
Filing date: 1976-04-23
Publication date: 1977-11-10
Also published as: IT1084932B; FR2349234A1

Description

^R· 3 10 6 Rs

Patentanmeldung ^*

Firma Robert Bosch GmbH 24. März 1976

7016 Gerlingen-Schillerhöhe Anwaltsakte 1943

Impulssteuerschaltung für elektrische Verbraucher

Die Erfindung betrifft eine Impulssteuerschaltung für elektrische Verbraucher, insbesondere Gleichstrommotoren, mit einer astabilen Multivibratorschaltung mit in Abhängigkeit von einer Steuerspannung veränderbarem Tastverhältnis und mit einer durch die astabile Multivibratorschaltung gesteuerten, den Laststrom schaltenden Transistoranordnung, die in Abhängigkeit von der Kollektor-Emitter-Restspannung mindestens eines zugehörigen Transistors abschaltbar ist.

Eine Impulssteuerschaltung dieser Art ist aus der DTOS 2 364 090 bekannt. Bei der bekannten Impulssteuerschaltung werden mit Hilfe eines Oszillators, der mit fester Frequenz schwingt, Über logische Schaltungen und eine Verzögerungsschaltung Impulse veränderlicher Länge bzw. mit einem veränderlichen Tastverhältnis erzeugt, die einer Transistoranordnung aus mehreren parallel geschalteten Transistoren zugeführt werden, die für die Dauer der Impulse eingeschaltet wird. Ferner ist bei der bekannten Impulssteuerschaltung eine überwachungsschaltung vorgesehen, die beim Ansteigen der Kollektor-Emitter-Restspannung der Transistoranordnung ein Sperrsignal erzeugt, durch welches jeder gerade an der Transistoranordnung anliegende Schaltimpuls beendet wird. Insgesamt arbeiten bei der bekannten Impulssteuerschaltung der Oszillator, die Verzögerungsschaltung, die logischen Schaltungen

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und die überwachungsschaltung nach Art einer astabilen Multivibratorschaltung, wobei das Tastverhältnis der Steuerimpulsfolge für die Transistoranordnung grundsätzlich an'der Verzögerungsschaltung eingestellt wird und eine Beeinflussung des Tastverhältnisses Über die Überwachungsschaltung nur im Falle einer Störung erfolgt. Es ist ein Nachteil der bekannten Impulssteuerschaltung, daß sie verhältnismäßig kompliziert aufgebaut ist und daß beispielsweise allein die Überwachungsschaltung neben einer größeren Zahl von Widerständen zwei Transistoren und zwei Dioden enthaltet) muß. Der komplizierte Aufbau der bekannten Impulssteuerschaltung führt dazu,daß diese für viele Anwendungsfälle zu teuer ist, wobei sich überdies aufgrund der Vielzahl der verwendeten elektrischen Bauelemente eine erhöhte Störanfälligkeit ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Impulssteuerschaltung anzugeben, die besonders einfach aufgebaut ist und bei der eine Überlastung des gesteuerten elektrischen Verbrauchers und der den Laststrom schaltenden Transistoranordnung mit geringem Aufwand sicher vermieden wird.

Diese Aufgabe ist durch eine Impulssteuerschaltung der eingangs beschriebenen Art gelöst, welche gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kollektor-Emitter-Restspannung des zugehörigen Transistors als analoge Spannung unmittelbar in. einem RUckkopplungszweig der astabilen Multivibratorschaltung wirksam ist.

Durch diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Impulssteuerschaltung ist es möglich, ein unzulässiges Ansteigen der Kollektor-E mitter-Restspannung mindestens eines Transistars der den Laststrom schaltenden Transistoranordnung unmittelbar und praktisch ohne jeden zusätzlichen Aufwand zu überwachen, wie dies aus der nachfolgenden Beschreibung deutlich werden wird.

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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Impulssteuerschaltung besteht darin, daß das Ansteigen der Kollektor-Emitter-Restspannung verzögerungsfrei wirksam wird, so daß bei der Dimensioniefung von vornherein eine höhere zulässige Belastung angenommen werden darf als bei der bekannten Impulssteuerschaltung, wo zunächst die Überwachungsschaltung ansprechen muß, um über mindestens eine logische Schaltung eine Beendigung des Steuersignals für die Transistoranordnung zu bewirken.

Günstig ist es, wenn die Multivibratorschaftung einen ersten Transistor aufweist, dessen Basis über einen Widerstand mit der Steuerspannungsquelle verbunden. ist, dessen Emitter über die Parallelschaltung eines Widerstandes und eines Kondensators mit einer Speisespannungsquelle verbunden ist und dessen Kollektor über die Serienschaltung zweier Widerstände mit Bezugspotential verbunden ist, wenn die den Lasistrom schaltende Transistoranordnung als zweiter Transistor ausgebildet ist, der mit seiner Basis mit dem Verbindungspunkt der Serienschaltung der beiden Widerstände im Kollektorkreis des ersten Transistors verbunden ist, dessen Emitter mit Bezugspotential verbunden ist und dessen Kollektor über die Last mit der Speisespannungsquelle verbunden ist, und wenn ein dritter Transistor vorgesehen ist, dessen Basis mit dem Abtriff eines Spannungsteilers zwischen dem Bezugspotential und der Speisespannungsquelle verbunden ist, dessen Emitter mit dem Kollektor des zweiten Transistors verbunden ist und dessen Kollektor über einen ersten Widerstand mit der Speisespannungsquelle und über einen zweiten Widerstand mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist.

Bei dieser Impulssteuerschaltung,die nach dem Prinzip der Spannungssteuerung arbeitet und in der der dritte Transistor den Laststrom schaltet, wird der Lasstrom jeweils dann unterbrochen, wenn sich an dem Kondensator eine vorgegebene Spannung aufgebaut hat, die auch von der Kollektor- Emitter-Restspannung des dritten Transistors abhängig Ist; und zwar derart, daß bei einem erhöhten La$tstrom ein früheres Abschalten erfolgt. _; :

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Die vorstehend angegebene Impulssteuerschaltung kann auch nach dem Prinzip der Stromsteuerung arbeiten, wenn man nämlich die Basis des ersten Transistors über einen Widerstand an eine konstante Spannung legt und die Steuerspannung an dem mit der Basis des dritten Transistors verbundenen Abgriff des Spannungs -teilen zwischen dem Bezugspotential und der Speisespannungsquelle einstellt.

Es ist auch vorteilhaft, wenn die Multivibratorschaltung einen Festfrequenzgenerator aufweist, wenn eine Kippschaltung vorgesehen ist, die durch die Ausgangssignale des Festfrequenzgenerators in einen ersten Zustand schaltbar ist, in der sie die Transistoranordnung in den leitenden Zustand steuert, und - wenn die Kippschaltung in Abhängigkeit von der eingestellten Steuerspannung und der Kollektor-Emitter-Restspannung rückstellbar ist.

Dabei ist es günstig, wenn die Steuerspannung an einem Potentiometer einstellbar ist, über das ein mit einem Eingang der Kippschaltung verbundener Kondensator aufladbar is^und wenn eine von der Kollektcr-Emitter-Restspannung abgeleitete Spannung an einen zweiten Eingang der Kippschaltung anlegbar ist, wobei die Kippschaltung über Signale an jedem der beiden Eingänge in ihren zweiten stabilen Zustand schaltbar ist, in dem sie die Transistoranordnung in den gesperrten Zustand steuert.

Der Vorteil einer solchen Ausgestaltung einer Impulssteuerschaltung gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Abschaltung des Laststroms in Abhängigkeit von zwei voneinander unabhängigen Kriterien erfolgen kann, nämlich einmal dann, wenn der Kodensator auf einen vorgegebenen Spannungspegel aufgeladen ist, und zum anderen dann, wenn der Laststrom einen vorgegebenen Wert erreicht bzw. überschreitet.

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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Transistoranordnung bei dieser Impulssteuerschaltung drei Transistoren aufweist, von denen die Basis des einen mit dem Ausgang der Kippschaltung verbunden ist, während die beiden anderen als komplementäre Darlington-Schaltung zum Schalten der Last miteinander und mit dem Kollektor des ersten Transistors verbunden sind.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele für [mpulssteuerschaltungen gemäß der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Impulssteuerschaltung (mit fest eingestellter Strombe

grenzungsschwelle) zur Spannungssteuerung eines elektrischen Verbrauchers,

Fig. 2 eine gegenüber der Impulssreuerschalfung gemäß Fig. 1 abge

wandelte Impulssteuerschaltung,

Fig. 3 eine Impulssteuerschaltung mit einem Festfrequenzgenerator

zur Spannungssteuerung eines elektrischen Verbrauchers, und

Fig. 4 eire Impulssteuerschaltung mit Festfrequenzgenerator zur Strom

steuerung eines elektrischen Verbrauchers.

Bei der Impulssteuerschaltung gemäß Fig. 1 liegt zwischen Speisespannung + Ub und Bezugspotential ein Spannungsteiler bzw. ein Potentiometer P,dessen Abgriff über einen Widerstand R- mit der Basis eines ersten Transistors T«,und zwar eines pnp-Transistors_/verbunden ist. Der Emitter dieses ersten Transistors ist über die Parallelschaltung eines Widerstandes R, und eines Kodensators C₁ mit der Speise-

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spannung + U, verbunden. Der Kollektor des ersten Transistors T« ist über die Serienschaltung zweier Widerstände R und R mit Bezugspotential verbunden.

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Ein zweiter Transistor T, ist mit seiner Basis mit dem gemeinsamen Verbindungs-

punkt der beiden Widerstände R_ und R_R verbunden. Der Emitter dieses zweiten Transistors T^,der ein npn-Transistor ist, liegt an Bezugspotential, während sein Kollektor über einen Widerstand Rg^der bei der betrachteten Impulssteuerschaltung

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die Last darstellt, an der Speisespannung + U, liegt. Außerdem ist der Kollektor des zweiten Transistors T«, mit dem Emitter eines dritten Transistors T, verbunden, der wieder ein npn-Transistor ist. Die Basis des dritten Transistors T, ist mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt zweier Widerstände R und R₀ verbunden, die in Serie zwischen der Speisespannung + U, und Bezugspotential liegen. Ferner ist der Kollektor des dritten Transistors T, über einen Widerstand R mit der Speisespannung + U, und über einen Widerstand R. mit der Basis des ersten Transistors T^ verbunden.

Die Impulssteuerschaltung gemäß Fig. 1 arbeitet wie folgt: Wenn die am Abgriff des Spannungsteilers P abgegriffene Spannung U negativer ist als die Emitterspannung des ersten Transistors T₀, dann wird dieser über den WiaVstand R_ geöffnet. Der nunmehr über den Kondensator C],die Kollektor-Emitter-Strecke des

ersten Transistors T₀ ,den Widerstand R_ und den Widerstand R₀ fließende Strom /L / ο

hat zur Folge, daß das Potential an der Basis des zweiten Transistors T- ansteigt, welcher daraufhin öffnet und die Last einschaltet bzw. einen Strom über den Widerstand R zieht. Gleichzeitig bewirkt das Abfallen der Kollektorspannung des zweiten Transistors T- ein Einschalten des dritten Transistors T.. Das Einschalten des dritten Transistors T₁ bewirkt über den Widerstand R ein weiteres

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Absinken der Basis spannung des ersten Transistors T₀, welcher daraufhin noch weiter öffnet, so daß der Kondensator C, über den Widerstand R bis auf das durch die Spannung U , die Kollektor-Emitter-Restspannung U_rP des ersten und zweiten Transistors T₀, T- sowie die Widerstände R R eingestellte Niveau aufgeladen werden kann. Wenn der Kodensator C, auf die genannte Spannung aufgebden ist, wird der erste Transistor T₀ gesperrt und sperrt nunmehr seinerseits den zweiten Transistor T, ,dessen Sperrung wiederum zum Sperren des dritten Transistors R. führt.

Die Basisspannung für den ersten Transistor T₀ wird jetzt durch die Steuerspannung

U am Abgriff des Spannungsteilers P und durch das Widerstandsverhältnis ( R^+R^ ρ ■ ο

/ R₅ bestimmt. Der erste Transistor T₀ bleibt nunmehr gesperrt, bis sich der

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Kondensator C, über den Widerstand R bis auf eine Spannung entladen hat, die unterhalb der Basisspannung des ersten Transistors T„ liegt. Der erste Transistor T« kann dann wieder in den leitenden Zustand geschaltet werden, woraufhin der oben beschriebene Rückkopplungsvorgang erneut einsetzt.

Bei der Impulssteuerschaltung gemäß Fig. 1 ist es vorteilhaft, wenn zur Erzielung steiler Schaltflanken die Basis des ersten Transistors T„ mit dem Kollektor des zweiten Transistors T₁, über einen als Beschleunigungskondensator dienenden zweiten Kondensator C« verbunden ist, wie dies in Fig. 1 mit gestrichelten Linien angedeutet'ist.

Wenn man bei der Impulssteuerschaltung gemäß Fig. 1, welche nach dem Prinzip der Spannungssteuerung arbeitet, die Spannung U am Abgriff des Spannungsteilers P auf einen festen Wert einstellt und beispielsweise den Widerstand R„ an der Basis des dritten Transistors T, als einstellbares Potentiometer ausbildet, dann arbeitet die Impulssteuerschaltung gemäß Fig. 1 nach dem Prinzip der Stromsteuerung, da die Kollekror-Emirfer-Restspannung des zweiten Transistors T_ in

diesem Fall dem Strom durch die Last Rg unmittelbar proportional ist.

Da die Kollektor-Emitter-Restspannung U_rp mit zunehmender Temperatur ansteigt, kann die Schaltung gemäß Fig. 1 als Sicherungsschalter eingesetzt werden, welcher bei zu großer Eigenerwärmung infolge Überlastung oder auch bei Fremderwärmung,beispielsweise durch ein benachbartes wärmeabstrahlendes Aggregat, ein abregelndes Verhalten zeigt.

Die in Fig. 2 gezeigte Impulssteuerschaltung gemäß der Erfindung ist der Impulssteuerschaltung gemäß Fig. 1 sehr ähnlich. Die Last wird jedoch nicht mehr durch den Widerstand R₀ im Kollektorkreis des zweiten Transistors T„ gebildet.

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sondern durch einen Widerstand R..-, der als Motor dargestellt ist. Der Widerstand R._ liegt im Kollektorkreis einer sogenannten Lip-Schaltung bzw. einer komplementären Darlington-Schaltung aus zwei Transistoren T ., T,.. Der Kollektor des Transistors 1. liegt über einen Widerstand R . an Bezugspotential, während der Emitter dieses Transistors über einen Widerstand R_1n mit dessen Basis verbunden ist, die an das dem Kollektor des zweiten Transistors T_ abgewandte Ende des Widerstandes R angeschlossen ist. Mit diesem Schaltungspunkt ist auch der Emitter des dritten Transistors T, verbunden.

Bei der Impulssteuerschaltung gemäß Fig. 2 dient der zweite Transistor T_ als

Vortreiber für die komplementäre Darlington-Schaltung mit den beiden Transistoren T. und.T^und es wird auch nicht mehr die Kollekror-Emitter-Restspannung des zweiten Transistors T» überwacht, sondern die Basisspannung des Transistors T, der komplementären Darlington-Schaltung, wobei diese Basisspannung wieder von der Kollektor-Emitter-Restspannung des zweiten Transistors T_ der komplementären Darlington-Schaltung abhängig ist.

Bei der Impulssteuerschaltung gemäß Fig. 2 ist es bei einer Speisespannung + Uj₃ von mehr als 6V erforderlich, daß zwischen den Spannungsteiler aus den Widerständen R₁ und R_ und die Basis des dritten Transistors T, eine Diode D₁ eingefügt ist, da sonst die Basis-Emitter-Strecke von T₁ durchbrechen könnte. Ferner kann parallel zu dem Widerstand R₁- bzw. dem Motor eine zweite Diode D- vorgesehen sein. Durch die Diode D₀ wird erreicht, daß im Abschaltfall die Spannung am Kollektor des Transistors Τ_ς nie über +U, + IL₉ ansteigt (Freilaufdiode für induktive Last), wobei IL„ der Spannungsabfall über der Diode D ist.

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Es ist ein Vorteil der Impulssteuerschaltung gemäß Fig. 2, daß die als komplementäre Darlingfon-Schaltung ausgebildete Endstufe nur an einem einzigen Punkt, nämlich an der Basis des Transistors T,jmif der VorstufenschaIfung verbunden ist. Dadurch kann man ohne nennenswerte Verkabelung die Endstufe, welche Wärme entwickelt, vom Steuerte!I bzw. von der Vorstufenschaltung trennen. Der Steuerfeil der Impulssteuerschaltung kann somit, beispielsweise bei einer Gebläse Steuer ung im Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs angeordnet werden, während die Endstufe auf Kühlblechen direkt im Luftstrom am Motor angeordnet werden kann. In diesem Fall erfaßt die erfindungsgemäße Impulssteuerschaltung dann auch die Motorwärme, so daß ohne Mehraufwand ein vorzeitiges Abregein bei warmem oder heißem Motor erreicht werden kann.

Sind die thermischen Zeitkonstanten der Endstufe klein gegen die der Last, dann arbeitet die erfindungsgemäße Impulssfeuerschalfung auch ohne Fremderwärmung als ausreichende Sicherung mit thermischer Abr^egelung, öhre daß ein zusätzlicher Wärmefühler, beispielsweise ein Thermistor, erforderlich wäre.

Werden zum Erreichen eines größeren Lasfstromes mehrere Endstufentransisforen T₅ parallel geschaltet, so kann es dadurch, daß die Kollektor-Emiffer-Restspannung über die Basisspannung des anderen Transistors T, der komplementären Darlington-Schaltung mittelbar überwacht wird, nicht mehr zum Ausfall eines oder mehrerer Endtransistoren infolge einer ungünstigen Auswahl derselben kommen, da bei

Überlastung der Endstufe oder eines einzelnen Transistors T-. die Kollektor-Emitter^ö 5

Restspannung U_rF steigt und damit den sperrenden Rückkopplungsvorgang auslöst, bevor eine Zerstörung eines, beispielsweise wegen Überhitzung oder mangelnder Verstärkung, aus der Sättigung gehenden Endtransistors erfolgen kann.

Die Impulssteuerschaltung gemäß Fig. 3 arbeitet abweichend von den Impulssteuerschalfungen gemäß Fig. 1 und 2 mit einem Festfrequenzgenerator A, welcher in Üblicher Weise aus zwei InverternG,, G«,einem Widerstand R.

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und einem Kodensafor C, aufgebaut ist. Ein derartiger Fesffrequenzgenerator ist beispielsweise in der Zeitschrift "Ejektor", 1974, Heft 7, S. 27 beschrieben. Der Fesffrequenzgenerator A weist jedoch abweichend von dem bekannten Fesffrequenzgenerafor, welcher normalerweise ein Tastverhältnis von etwa 0,5 aufweist, eine parallel zu dem Widerstand R₁ geschaltete Diode D

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auf, die bei Aufrechterhalfung der Anschwing- und Schwingsicherheif des Festfrequenzgenerators A zu einem sehr viel niedrigeren Tastverhältnis von kleiner als 0,1 führt.

Der Ausgang B des Festfrequenzgenerators A ist mit dem einen Eingang eines NAND-Gafters G„ verbunden, dessen Ausgang einerseits über einen Spannungsteiler aus den Widerständen R₁ ., R._ und R,, und andererseits über die Serien-

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schaltung eines veränderbaren Widerstands und eines Kondensafors C. mit Bezugspofenfial verbunden ist. Der Verbindungspunkt der Widerstände R und R^ ist mit der Basis des als Vorfreiber dienenden Transistors T „verbunden, dessen Emitter an Bezugspotential liegt und dessen Kollektor, wie bei der ImpulssteuerschaJfung gemäß Fig. 2, über einen Widerstand R₀ mit der als komplementäre Darlingfon-Schalfung ausgebildeten Endstufe aus den Transistoren T. und T-i den Widerständen R₁, und R₁ „,sowie der Diode D_ verbunden ist. Die Basis des Transistors T, ist über einen

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Widerstand R. mit der Speisespannung + U· verbunden. Mit der Speisespannung

+ U, ist ferner über einen Widerstand R_1n die Parallelschaltung eines Siebkonb Iq

densators C- und einer Zenerdiode D, zur Spannungsstabilisierung verbunden. Der Sieb kondensator C- und die Ze^nerdiode D . liegen mit ihrem jeweils anderen Anschluß am Bezugspofential. Parallel zu der Zenerdiode P liegt ferner eine Klammerdiode D_, die mit dem zweiten Eingang des NAND-Gatfers G„ und außerdem über einen Widerstand R,- mit der Basis des Transistors T, verbunden ist. Das dem NAND-Gatter G₃ abgswandte Ende des veränderbaren Widerstands ist einerseits über eine Diode D, mit dem ersten Eingang des NAND-Gatters G3 verbunden, der auch mit dem Ausgang B des Festfrequenzgenerators A verbunden ist. Der gemeinsame Verbindungspunlct des veränderbaren Widerstands und des Kondensators C. ist ferner mit dem Eingang eines InverfersG, verbunden, dessen Ausgang

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über eine Diode D an den Verbindungspunkt der Widerstände R. . und R. an-/ ' 14 15

ft

D an den Verbin
geschlossen ist.

Die Impulssteuerschaltung gemäß Fig. 3 arbeitet wie folgt: Beim Auftreten eines (negativen) Ausgangsimpulses des Festfrequenzgenerators A wird das NAND-Gatter

G_, welches zusammen mit dem Transistor T, über den Widerstand R₁ wie eine " «J Iy

bistabile Schaltung wirkt, gesetzt. Gleichzeitig wird der

Kondensator C. über die Diode D entladen. Durch die positive Ausgangsspannung

am Ausgang des NAND-Gatters G₃ wird über die Widerstände R , R^und R der als Vortreiber dienende Transistor T» leitend gesteuert. Dieser schaltet die

Endstufe mit den Transistoren T. und T_c ein, so daß nunmehr ein Strom über den

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Widerstand R₁₀ bzw. den Motor fließen kann. Wenn sich der Kondensator C. 12 4

über das Potentiometer P auf die Schwellwertspannung des Inverters G. aufgeladen kit, dann springt die Ausgangsspannung desselben auf ein niedriges Potential bzw. auf Bezugspofential und schaltet den Vortreiber Ί- und damit die Endstufe mit den

Transistoren T., Τ_ς ab, obwohl der Ausgang des NAND-Gatters Q noch auf 4 O 3

hohem Potential liegt. Das NAND-Gatter G₀ kippt erst beim Ausschalten der Endstufe mit den Transistoren T., T,- zurück und liefert dann an seinem Ausgang wieder das niedrige Potential. Außerdem kann aber das NAND-Gatter G~ auch durch Anwachsen der Restspannung an der Endstufe T., T~ über einen vorgegebenen Wert an seinem zweiten Eingang zurückgesetzt werden, welcher über den Widersrand R. - mit der Basis des Transistors T, verbunden ist. Bei der Impulssteuerschal tung gemäß Fig. 3 erfolgt das Abschalten des Laststroms durch den Widerstand R._, also entweder in Abhängigkeit von der Stellung des Potentiometers P oder aufgrund eines Überstroms in der Endstufe T,, T₅. .

Die Impulssteuerschaitung gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 3 dadurch, daß der Ausgang des NAND-Gatters G direkt mit dem Wider-

stand R₁₁. verbunden ist, daß der Inverter G,/ der Kondensator C, und die Dioden IO 4 4-

D, und D entfallen und daß das Potentiometer P parallel zu der Klammerdiode D^. ο / . ο

geschaltet ist.

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Die Impulssteuerschaltung gemäß Fig. 4 arbeitet wie folgt: Das NAND-Gatter G_

arbeitet, wie bei der Schaltung gemäß Fig. 3, wieder mit dem Vortreiber T„ zusammen und wirkt als statisches RS-Flip-Flop, das mit der negativen Flanke der Taktimpulse des Festfrequenzgenerators A gesetzt wird. Das Rücksetzen des NAND Gatters G~ erfolgt, wenn sich an der Basis des Transistors T . der Endstufe ein Spannungspegel eingestellt hat, der ausreicht, um bei der gewählten Einstellung für das Potentiometer P den Ausgang des NAND-Gatters G„ auf ein niedriges

Potential zu schalten. Voraussetzung für das Funktionieren der Impulssteuerschaltung gemäß Fig. 4 ist es, daß die Last bzw. der Widerstand R.» einen zeitlich veränderlichen Widerstand aufweist, wie dies bei einer induktiven Last in Form eines Motors der Fall ist. .

Beiden beiden Impulssteuerschaltungen gemäß Fig. 3 und 4 wird als Triggerschwelle für die Umschaltung des NAND-Gatters G₃ und auch des Inverters G. die Schaltschwelle der Halbleiterbauelemente für diese Gatter benutzt, die bei Verwendung von Gattern, die in der sogenannten CMOS-Technik aufgebaut sind, bei etwa 50% der für derartige Gatter erforderlichen Betriebsspannung liegt.Sofern erforderlich, kann die Höhe der Schaltschwelle über eine Veränderung der Betriebsspannung der Gatter, die beispielsweise mittels einer Zener-Diode eingestellt werden kann, variiert werden.

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Claims

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Patentansprüche

/ 1 . impulssteuerschaltung für elektrische Verbraucher, insbesondere Gleichstrommotoren, mit einer qstabilen Multivibratorschaltung mit in Abhängigkeit von einer Steuerspannung veränderbarem Tastverhältnis und mit einer durch die astabile Multivibratorschaltung gesteuerten, den Laststrom schaltenden Transistoranordnung, die in Abhängigkeit von der Kollektor-Emitter-Restspannung mindestens eines zugehörigen Transistors abschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektor-Emitter-Restspannung des zugehörigen Transistors (T„, T^ ) als analoge Spannung unmittelbar in einem RUckkoppIungszweig der astabilen MuIt!vibratorschaltung wirksam ist.
2. Impulssteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die astabile Multivibratorschaltung einen ersten Transistor (TJ aufweist, dessen Basis über einen Widerstand (R-) mit der Steuerspannungsquelle (P) verbunden ist, dessen Emitter über die Parallelschaltung eines Widerstandes ( R, ) und eines Konden-

sators (C.) mit einer Speisespannungsquel|e(+ U, Jverbunden ist und dessen Kollektor über die Serienschaltung zweier Widerstände ( R_, R_ß ) mit Bezugspotential verbunden ist, daß ein zweiter Transistor ( T₀ ) vorgesehen ist, der

einen Bestandteil der den Laststrom schaltenden Transistoranordnung bildet, der mit seiner Basis mit dem Verbindungspunkt der Serienschaltung der beiden Widerstände ( R_, Rg ) im Kollektorkreis des ersten Transistors ( Ί- ) verbunden ist, dessen Emitter mit Bezugspotential verbunden ist und über dessen Kollektor die Last ( R₀, Rj₃ ) an die Speisespannungsquelle (+ UJ anschaltbar ist, und daß

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ein dritter Transistor ( T,) vorgesehen ist, dessen Basis mit dem Abgriff eines Spannungsteilers (R., R_ ) zwischen dem Bezügspotential und der Speisespannungsquelle (+ U.) verbunden ist, dessen Emitter mit dem Kollektor des zweiten Transistors ( T„ ) verbunden ist und dessen Kollektor über einen ersten Widerstand ( R ) mit der Speisespannungsquelle (+Ui ) und über einen zweiten Widerstand (Ri) mit der Basis des ersten Transistors ( T-) verbunden ist.
3. Impulssteuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Kollektor des zweiten Transistors ( TJ eine zwei weitere Transistoren ( T ., T- ) aufweisende, komplementäre Darlington-Schaltung zum Schalten der Last ( R,„) verbunden ist.
4. Impulssfeuerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastung der Transistoranordnung ( T^, T >, T-) durch Überwachung der Basisspannung der komplementären Darlingfon-Schaltung ( T,, T- ) überwacht wird.
5. Impulssfeuerschalfung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die astabife Multivibratorschalfung einen Festfrequenzgenerator (A) aufweist, daß eine Kippschaltung ( G₀) vorgesehen ist, die durch die Ausgangssignale des Fesffrequenzgenerators ( A ) in einen ersten Zustand schaltbar ist, in dem sie die Transistoranordnung ( T_, T., T₅ ) in. den leitenden Zustand steuert, und daß die Kippschaltung ( G„) in Abhängigkeit von der Einstellung der Sfeuerspannungsquelle (P) und der Kollektor-Emitter-Resfspannung rückstellbar ist.
6. Impulssteuerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

als Sfeuerspannungsquelie ein Potentiometer vorgesehen ist, über das ein Kondensator ( C.) aufladbar ist, welcher bei Erreichen einer vorgegebenen Schwellwertspannung einen Inverter ( G.) schaltet, durch dessen Ausgangssignal die Transistoranordnung ( T', I., T-) und damit die Last ( R,«)/ unabhängig vom Schaltzustand der Kippschaltung abschalfbar ist, und daß die Kippschaltung Ober einen zweiten Eingang beim Abschalten der Transistoranordnuhg ( T₃, T., T₅ ) oder beim Auftreten einer einen vorgegebenen Pegel überschreitenden Kaüektof-Emitter-Rfistipannung

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des den Laststrom schaltenden Transistors ( T₅ ) der Transistoranordnung ( T_, 1., 1- ) rückstellbar ist.
7. Impulssteuerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerspannungsquelle ein Potentiometer ( P ) vorgesehen ist_Adas mit einem zweiten Eingang der Kippschaltung ( G^ ) verbunden ist, der über einen Widerstand ( R._o ) derart mit der Transistoranordnung ( T«/ T ,, T₅ ) verbunden ist, daß die Kippschaltung ( G~ ) bei Auftreten einer einen vorgegebenen Spannungspegel

überschreitenden Kollektor-Emitter-Restspannung an dem den Laststrom schaltenden Transistor (Τ,- ) über ihren zweiten Eingang rückstellbar ist.

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