DE2733749B2 - Überlastungsschutz für Transistoren - Google Patents
Überlastungsschutz für TransistorenInfo
- Publication number
- DE2733749B2 DE2733749B2 DE19772733749 DE2733749A DE2733749B2 DE 2733749 B2 DE2733749 B2 DE 2733749B2 DE 19772733749 DE19772733749 DE 19772733749 DE 2733749 A DE2733749 A DE 2733749A DE 2733749 B2 DE2733749 B2 DE 2733749B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transistor
- protected
- control
- ptc thermistor
- control transistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/52—Circuit arrangements for protecting such amplifiers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Description
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kaltleiter (Rfk) im Emitterkreis
des Steuertransistors (Q 1) angeordnet ist
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Basis-Emitterstrecke des zu
schützenden Transistors (Q 1; Q 22) ein Basiswiderstand (Rb) parallel geschaltet ist
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen NPN-Steuertransistor
(Qi) und einen zu schützenden PNP-Transistor (Q 21) in Kollektorschaltung, wobei der Kaltleiter
(Rrrc) galvanisch und thermisch mit dem Kollektor
des zu schützenden Transistors (Q 21) verbunden ist
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen NPN-Steuertransistor
(Q 1) und einen zu schützenden NPN-Transistor (Q22) in Emitterschaltung, wobei der Kaltleiter
(RpTc) lediglich thermisch mit dem Kollektor des zu schützenden Transistors (Q 22) verbunden ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Überlastungsschutz von Transistoren
nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1. Aus der DE-AS 15 13 057 ist eine Schaltungsanordnung bekannt,
bei der ein Steuertransistor in Zusammenarbeit mit einem Kaltleiter einen den Laststrom ziehenden
Stelltransistor gegen Überlastung schützt. Zu diesem Zweck wird im normalen Betriebszustand über einen
ersten Spannungsteiler der Stelltransistor so eingestellt, daß er Strom zieht und der Steuertransistor wird über
einen weiteren den Kaltleiter aufweisenden Spannungsteiler so eingestellt, daß er keinen Strom zieht. Der
Steuertransistor besitzt Schwellwertverhalten und wird vollkommen durchgeschaltet, wenn beispielsweise bei
lastseitigem Kurzschluß der Kaltleiter seinen Widerstand um einige Größenordnungen auf Grund der dann
steigenden Temperatur erhöht. In diesem Fall wird aber der Stelltransistor vollkommen gesperrt, da sein ganzer
Basisstrom durch den Steuertranistor abgeleitet wird. Die bekannte Schaltungsanordnung, die eine elektronische
Sicherung darstellt, weist ein digitales Verhalten mit einer bestimmten Verzögerung bzw. Hysterese auf.
Die Kreisverstärkung der gesamten Schaltung, die sich aus dem Produkt der Spannungsverstärkungen der
beiden Transistoren ergibt ist insgesamt größer als 1, so daß die Gesamtschaltung die Eigenschaft eines Relaxationsoszillators
besitzt Diese bekannte Schaltung eignet sieb daher nicht zum Schalten von Lasten mit
Stoßstromverhalten. Für die Steuerung von Logiksystemen mit Speicherelementen oder für Annäherungsschalter,
die bekanntlich prellfrei arbeiten sollen, eignet sich die bekannte Schaltung daher ebenfalls nicht
ίο Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Schaltungsanordnung zum Überlastungsschutz von Transistoren anzugeben, die bei ansteigenden Temperaturen
die Ansteuerung des zu schützenden Transistors stetig zurücknimmt Die Lösung dieser Aufgabe gelingt
gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Die erfindungsgemäße Schaltung besitzt insgesamt das Verhalten eines Emitterfolgers mit einer Spannungsverstärkung
von ungefähr 1 und neigt daher auch nicht zu Oszillationen. Rein schaltungstechnisch gesehen
liegt der Kaltleiter im Hauptstromkreis des Steuertransistors und nicht in dessen Ansteuerkreis. Der
Steuertranistor besitzt kein Schwellverhalten. Er ist im normalen Betriebszustand der Schaltung stromführend
und sein Strom wird bei ansteigenden Temperaturen auf Grund der temperaturabhängigen Stromgegenkopplung
zunehmend gedrosselt, so daß auch die Ansteuerung des zu schützenden Transistors zurückgenommen
wird. Der Steuertransistor liegt direkt im Ansteuerkreis des zu schützenden Transistors und bildet im Gegensatz
zu der bekannten Schaltungsanordnung keinen Bypass für den Ansteuerstrom des zu schützenden Transistors.
Eine Schaltungsanordnung, bei der einerseits ein mit dem zu schützenden Transistor gut wärmeleitend
verbundener und mit dem Emitter in Reihe geschalteter Kaltleiter vorgesehen ist und bei der andererseits
zwischen den Basisanschluß des Transistors und den freien Anschluß des Kaltleiters ein Spannungsbegrenzer
geschaltet ist, ist bereits aus der DE-AS 23 54 054 bekannt Diese bekannte Schaltungsanordnung führt
zwar zu sehr guten Ergebnissen solange der Ausgangsstrom des Endstufen-Schalttransistors einen bestimmten
Wert von z.B. 200 mA nicht übersteigt; werden dagegen ausgangsseitig höhere Lastströme von z. B. 1 A
gefordert und soll andererseits auch bei diesen hohen Lastströmen die Ausgangsspannung verhältnismäßig
niedrig gehalten werden, so führt die bekannte Schaltungsanordnung nicht zum Ziel, da insbesondere
Kaltleiter mit sehr kleinem Widerstand bei Raumtemperatur und kleinen Abmessungen nicht verfügbar sind.
Anhand zweier in den Figuren der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele sei die Erfindung im
folgenden näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine aus zwei Transistoren unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps aufgebaute Transistorstufe, bei der
der zu schützende Transistor, in einer Kollektorschaltung betrieben wird und
F i g. 2 eine aus zwei Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps aufgebaute Transistorstufe, bei der der zu schützende Transistor in Emitterschaltung betrieben wird.
F i g. 2 eine aus zwei Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps aufgebaute Transistorstufe, bei der der zu schützende Transistor in Emitterschaltung betrieben wird.
Gemäß F i g. 1 ist zwischen die Basis eines Steuertransistors Q 1 und Bezugspotential ein Spannungsbcgrenzer
in Form einer Doppeldiode D1 geschaltet. Die Doppeldiode Dl begrenzt die Eingangsspannung auf
den Maximalwert Vl. Der Emitter des Steuertransistors Q1 ist über einen niederohmigen Kaltleiter Rptc
an den Kollektor des zu schützenden Transistors Q 21 Angeschlossen. Der Kollektor des Steuertransistors Q 1
liegt an der Bais des zu schützenden Transistors Q 21. Der Emitter des Transistors Q21 ist über einen
Lastwiderstand Rl an die Betriebsspannung + Vs
angeschlossen und andererseits ist der Basis-Emitterstrecke des Transistors Q 21 ein Basiswiderstand Rb
parallelgeschaltet Der Kaltleiter Rpjc'ist galvanisch reit
dem Kollektor des zu schützenden Transistors Q 21 verbunden. Hierdurch ergibt sich ein kleiner thermischer
Widerstand zwischen dem Kaltleiter und dem Gehäuse des Transistors Q21. Da der Kaltleiter Rpjc'im
Steuerkreis des zu schützenden Transistors Q 21 angeordnet ist und somit dieser Kaltleiter kaum
Leistung aufnimmt, kann dieser in seinen Abmessungen 1 s sehr klein gehalten werden, was zu einer ebenfalls
kleinen thermischen Zeitkonstante führt
Setzt man voraus, daß einerseits der durch den Kaltleiter R<nc fließende Strom Ie\ sehr klein im
Hinblick auf den Kollektorstrom /eist, daß andererseits
der Widerstandswert des Kaltleiters Rprc relativ klein ist und schließlich der Laststrom Il ungefähr dem
Kollektorstrom Ic entspricht, so reduziert sich die folgende Maschengleichung:
25
Vl =VBE1+In-RrTc +UE1+Ic)Rg Π)
auf folgende Gleichung für den Laststrom IL:
11 ~ i;
(2)
30
Es ist ersichtlich, daß der Laststrom Il im wesentlichen
der Differenz aus der durch den Spannungsbegrenzer Dl vorgegebenen Eingangsspannung Kl und der
Basis-Emitterspannung VBe\ des Steuertransistors Q1
proportional ist und sich andererseits umgekehrt proportional zu dem Wert des Gegenkopplungswider-
Standes Rg verhält Die Ausgangsspannung Vam weist
auch bei hohen Lastströmen von z. B. 1 A eine niedrigen Wert auf.
Gemäß Fig.2 ist wiederum die Eingangsspannung
des Steuertransistors Ql durch einen Spannungsbegrenzer in Form einer Doppeldiode D 2 begrenzt Der
Emitter des Steuertransistors Q1 ist über den Kaltleiter RpcT an die Basis des zu schützenden Tr&jsistors Q 22
angeschlossen und der Kollektor des Steuertransistors Ql ist mit dem Kollektor des zu schützenden
Transistors Q 22 verbunden. Beide Kollektoren sind über den Lastwiderstand Rl an die positive Betriebsspannung
+ Vb angeschlossen. Die Basis des zu schützenden Transistors Q 22 liegt über den Basiswiderstand
Rb an BezugspotentiaL Andererseits ist der Emitter des Transistors Q 22 über den Gegenkopplungswiderstand
Ag ebenfalls an das Bezugspotential angeschlossen. Hinsichtlich dieser Schaltung gilt folgende
Formel:
Rr,
(2a)
unter der Voraussetzung, daß der Emitterstrom /fdes zu
schützenden Transistors Q 22 sehr groß gegenüber dem durch den Kaltleiter fließenden Emitterstrom /f, des
Steuertransistors Q1 ist, daß der Laststrom Il in etwa
dem Emitterstrom h entspricht und daß der Kaltleiter Rp7T bei Zimmertemperatur einen niederohmigen
Widerstand aufweist.
Bei dieser zweiten Schaltungsanordnung kann der Kaltleiter Rprc nicht galvanisch mit dem Kollektor
verbunden werden. Er ist jedoch thermisch mit der die Hauptwärmequelle darstellenden Basis-Kollektorsperrschicht
verbunden. Auch mit dieser Schaltungsanordnung lassen sich relativ große Lastströme ziehen, ohne
daß die Gefahr einer thermischen Überlastung besteht.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Anordnung zum Überlastungsschutz von Transistoren, insbesondere von Endstufen-Schalttransistoren,
mit einem Steuertransistor im Ansteuerkreis des zu schützenden Transistors und mit
einem thermisch mit dem zu schützenden Transistor gekoppelten Kaltleiter, der die Durchsteuerung des
Steuertransistors vorgibt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kaltleiter (Rfic) in Reihe zu
dem Hauptstromkreis des Steuertransistors (Q 1) im Sinne einer temperaturabhängigen Stromgegenkopplung
geschaltet ist und daß am Eingang des Steuertransistors (Q 1) in an sich bekannter Weise
ein Spannungsbegrenzer (D 1, D 2) angeordnet ist
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung aus der Kollektor-Emitterstrecke
des Steuertransistors (Q 1) und dem Kaltleiter (Rpjxy der Basis-Kollektorstrecke des zu
schützenden Transistors (Q 21; Q 22) parallel geschaltet ist
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772733749 DE2733749B2 (de) | 1977-07-27 | 1977-07-27 | Überlastungsschutz für Transistoren |
GB2519178A GB1596100A (en) | 1977-07-27 | 1978-05-31 | Overload protection circuit for a transistor |
FR7822033A FR2399148A1 (fr) | 1977-07-27 | 1978-07-25 | Circuit de protection de transistors contre des surcharges |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772733749 DE2733749B2 (de) | 1977-07-27 | 1977-07-27 | Überlastungsschutz für Transistoren |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2733749A1 DE2733749A1 (de) | 1979-02-15 |
DE2733749B2 true DE2733749B2 (de) | 1981-01-29 |
Family
ID=6014889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772733749 Ceased DE2733749B2 (de) | 1977-07-27 | 1977-07-27 | Überlastungsschutz für Transistoren |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2733749B2 (de) |
FR (1) | FR2399148A1 (de) |
GB (1) | GB1596100A (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4360852A (en) * | 1981-04-01 | 1982-11-23 | Allis-Chalmers Corporation | Overcurrent and overtemperature protective circuit for power transistor system |
GB9016668D0 (en) * | 1990-07-30 | 1990-09-12 | Nad Electronics Ltd | Power amplifier protection circuit |
DE69527201D1 (de) * | 1995-07-31 | 2002-08-01 | St Microelectronics Srl | Integrierte Schaltung zur Spannungsbegrenzung |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5021825B1 (de) * | 1962-08-28 | 1975-07-25 | ||
FR1377509A (fr) * | 1963-09-25 | 1964-11-06 | Amplificateurs à transistors de performances et de sécurité de fonctionnement élevées | |
DE2354054B2 (de) * | 1973-10-29 | 1976-02-19 | Honeywell Gmbh, 6000 Frankfurt | Anordnung zum ueberlastungsschutz von transistoren |
-
1977
- 1977-07-27 DE DE19772733749 patent/DE2733749B2/de not_active Ceased
-
1978
- 1978-05-31 GB GB2519178A patent/GB1596100A/en not_active Expired
- 1978-07-25 FR FR7822033A patent/FR2399148A1/fr active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2399148A1 (fr) | 1979-02-23 |
DE2733749A1 (de) | 1979-02-15 |
FR2399148B1 (de) | 1984-06-29 |
GB1596100A (en) | 1981-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0281684B1 (de) | Überspannungsgeschützter Darlingtonschalter | |
DE1906213B2 (de) | Stromregelschaltung | |
DE2710762C2 (de) | Übertemperatur-Schutzschaltungsanordnung | |
DE2423478B2 (de) | Stromquellenschaltung | |
DE2207233B2 (de) | Elektronischer Signal verstärker | |
AT392375B (de) | Elektronische schaltung mit einem geschuetzten transistor | |
DE2136061A1 (de) | Stromverstarkerschaltung | |
DE3402341A1 (de) | Schutzvorrichtung fuer ein leistungselement einer integrierten schaltung | |
DE2733749B2 (de) | Überlastungsschutz für Transistoren | |
DE1513375C3 (de) | Schaltungsanordnung zum Verhindern zu weitgehender Entladungen einer als Energiequelle verwendeten Batterie | |
DE2204099A1 (de) | Überstrom-Schutzschaltung für einen Spannungskonstanthalter | |
DE2230751A1 (de) | Digitaler schaltkreis | |
DE4201947C2 (de) | Integrierte Transistorschaltung mit Reststromkompensation | |
EP0023683A1 (de) | Gleichrichterbrückenschaltung | |
DE2716038C3 (de) | Phasenschieberschaltung | |
DE1157263B (de) | Elektronischer Schalter | |
DE1638140B2 (de) | Schaltungsanordnung zur selbsttaetigen kurzschluss- und ueberstromabschaltung | |
DE1912456C3 (de) | Rückgekoppelte Stromverstärkerschaltung | |
DE1044880B (de) | Steuerschaltung mit zwei Transistoren | |
DE1188132B (de) | Kippschaltungsanordnung nach dem Schmitt-Trigger-Prinzip | |
AT310300B (de) | Gleichspannungsregelschaltung mit rückläufiger Kurzschlußstrombegrenzung | |
DE1513398C (de) | Transistorregler für eine Dynamomaschine | |
DD227835A1 (de) | Integrierte uebertemperatur-schutzschaltungsanordnung | |
AT226272B (de) | Verstärkerschaltung mit Transistoren | |
DE1197512B (de) | Schaltungsanordnung zum Schutz gegen UEber-lastung der Endstufe eines mehrstufigen gegen-gekoppelten Transistorverstaerkers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8263 | Opposition against grant of a patent | ||
8235 | Patent refused |