DE2747683C2 - Überstromschutzeinrichtung für einen Schalttransistor - Google Patents

Überstromschutzeinrichtung für einen Schalttransistor

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DE2747683C2
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Jaroslav Ebikon Hlinowski
Daniel Sierre Zufferey
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/082Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
    • H03K17/0826Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in bipolar transistor switches

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  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

— daß der Emitter des weiteren Transistors (T4) unmittelbar mit dem Emitter des Schaittrdnsistors (T \) und über die Glühlampe (GL) mit der einen Kiemrne (K 2} einer Spannungsqueüe verbunden ist und sein Kollektor unmittelbar an der Basis des Schalttransistors (Tl) und am Kollektor des Steuertransistors (T2) angeschlossen ist, der wie an sich bekannt über einen Widerstand (R 1) mit der anderen Klemme (K 1) der Spannungsquelle in Verbindung steht,
— wobei bei Auftreten eines Kurzschlusses an der Glühlampe (GL) der weitere Transistor (T4) zu leiten beginnt und der durch den Schalttransistor (T i; Gießende Strom verkleinert wird, und
— daß die Basis des weiteren Transistors (T4) über einen Kondensator (C) mit der einen Klemme (K 2; und übe.·· einp Diode (D) mit dem Kollektor des Steuertransistors (T2) in Verbindung steht,
— so daß beim Einschalten und Auftreten eines Einschaltstromstoßes ein Basisstrom im weiteren Transistor (T4) mittels des Kondensators (C) verhindert und der Kondensator (C) bei leitendem Steuerlransistor (T2) entladen wird.
2. Überstromschutzeinrichtung für einen Schalttransistor nach Patentanspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Emitter des Schalttransistors (Tl) verbundene Anschluß (K 4) der Glühlampe (GL) über einen Widerstand (7? 4) mit der anderen Klemme (K 1) der Spannungsquelle in Verbindung steht, so daß bei nichtleitendem Schalttransistor (Ti) die Glühlampe (GL) wie an sich bekannt vorgewärmt wird
transistors auf, so gelangt über den Spannungsteiler eine genügend hohe Spannung an die Basis des Transistors, so daß dieser leitet, wodurch der Basisstrom des Schalttransistors und damit auch dessen Kollektorstrom stark verkleinert werden.
Diese Einrichtung hat insbesondere den Nachteil, daß sie bei Verwendung einer Glühlampe als Lastwiderstand nicht geeignet ist Da bei Glühlampen de> Kaltwiderstand sehr klein ist, ist das Ansteuern des Schalttransistors nicht möglich, da der parallel zum Eingangskreis liegende Transistor von Anfang an leiten würde.
Mit der DE-OS 25 04 923 ist eine Ansteucrschaltung für Anzeigelampen beicanntgeworden, bei der eine niühlampe über eine Konstanistromquelle gespeist wird. Ein hierbei vorgesehener Schalttransistor muß den Einschaltstromstoß und den Lampenstrom nicht aufnehmen, er steuert lediglich einen Transistor der Konstantstromquelle, an dessen Kollektor die Glühlampe angeschlossen ist. Bei einem Kurzschluß an derGlüh-
lampe sperrt der Schalttransistor und damit auch der
Zweck derartiger Einrichtungen ist es, den Schalttransistor vor der Zerstörung durch Überströme 7u schützen, die durch unzulässige Verkleinerung des Lastwiders tancies verursacht werden.
Bei einer bekannten Einrichtung nach der Schweizer Patentschrift 4 71505 erfolgt die Sicherung eines Schaltlransistors gegen Überströme durch einen zum Eingangskreis des zu schützenden Schaltlransistors parallel liegenden Transistor, dessen Basis mit dem Abgriff eines Spannungsteilers verbunden ist, der parallel zur Schaltstrecke des zu schützenden Schalttransistors und in Serie zur kollektorseitig angeordneten Ausgangslast liegt. Tritt durch Kurzschluß der Last eine erhöhte SDannune an der Kollektor-Emitterstrecke des Schalt-Transistor der Konstantstromquelle. Zum Ein- und Ausschalten ist ein mit der Basis eines Eingangstransistors verbundener Schalter vorgesehen, wobei der Kollektor des Eingangstransistors beim Einschalten über einen Kondensator und beim Ausschalten über eine Diode mit der Basis des Schah;ransistors verbunden ist. Nach einem Kurzschluß kann die Ansteuerschaltung nur durch eine Aus-Ein-Betätigung des Schalters wieder eingeschaltet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überstromschutzeinrichtung für einen Schalttransistor zu schaffen, die mit kleinerem schaltungstechnischen Aufwand auskommt, und die nach einem Kurzschluß keinen Wiedereinschaltimpuls benötigt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Emitter des weiteren Transistors unmittelbar mit dem Emitter des Schalttransistors und über die Glühlampe mit der einen Klemm*, "iner Spannungv quelle verbunden ist und sein Kollektor unmittelbar un der Basis des Schaltiransislors und am Kollektor des Steuertransistors angeschlossen ist, der wie an sich bekannt über einen Widerstand mit der anderen Klemme der Spannungsquelle in Verbindung steht, wobei bei Auftreten eines Kurzschlusses an der Glühlampe der weitere Transistor /u leiten beginnt und der durch den Schalttransistor fließende Strom verkleinert wird, und daß die Basis des weiteren Transistors über einen Kondensator mit der einen Klemme und über eine Diode mit dem Kollektor des Steuert™' Mstors in Verbindung steht, so daß beim Einschalten und Auftreten eines Einsi-haltstromstoßes ein Basisstrom im weiteren Transistor mittels des Kondensators verhindert und der Kondensator bei leitendem Steuertransistor entladen wird.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispicle der Erfindung dargestellt, die im folgenden näher erläutert werden.
In der F i g. I ist mit Ti ein gegen Überstrom zu schützender Schalttransistor bezeichnet, in dessen Steuerkreis ein Steuertransistor T2 angeordnet ist. Der KoI-lektor des Steuertransistors T2 ist einerseits mit der Basis des Schalttransistors Tl und andererseits über einen Widerstand R 1 mit der positiven Klemme K I einer nicht dargestellten Spannungsqucllc verbunden. Der Emitter des Stcuertransistors T2 ist an der negativcn Klemme K 2 der nicht dargestellten Spannungsquelle angeschlossen. Die Basis des Steuertransistors T2 ist über einen Widerstand R 2 mit einer Klemme K 3 verbunden, welche über einen Schalter San den Emitter
des Steuertransistors T2 schaltbar ist.
Der I-aslkrcis des Schalttransistors Tl weist kolleklorseitig einen Widerstand R 3 auf. Als Lastwiderstand ist eine Glühlampe GL vorgesehen, welche einerseits an einer mit dem Emitter des Schalttransistors Tl verbundenen Klemme K 4 und andererseits an der negativen Klemme K 2 der Spannnngsquelle angeschlossen ist. Zwischen der Klemme K 4 und der positiven Klemme K 1 der Spannungsquelle ist ein Widerstand R 4 geschaltet, über weichen der Glühlampe GL eine Vorspannung zugeführt wird.
Der Emitter des Schalttransistors Tl ist über einen Widerstand R 5 mit der Basis eines Transistors T3 verbunden, dessen Emitter an der negativen Klemme K 2 liegt und dessen Kollektor sinerseits über einen Widerstand R 6 mit der Basis des Steuertransistors TI und andererseits über einen Widerstand R 7 mit der positiven Klemme K 1 verbunden ist.
In der Fig.2 sind mit Ti. T2, R 1, R3, R4, K 1 bis K 4. Gl. und S die gleichen Teile wie in der Fig! bezeichnet. Die Basis des Steuertransistors T? ist einerseits direkt mit der Klemme K 3 und andererseits über einen Widerstand R 8 mit der positiven Klemme Ki verbunden. Ein Transistor 7"4 ist mit seinem Emitter unmittelbar am Emitter des Schalttransistors Tl angeschlossen, während sein Kollektor mit dessen Basis verbunden ist. Die Basis des Transistors T4 ist mit dem Abgriff eines zwischen den Klemmen K 1 und K 2 der Spannungsquelle angeordneten, aus Widerständen R 9 und R 10 bestehenden Spannurgsteilers verbunden. An der Basis des Transistors T 4 sind außerdem ein mit der Klemme K 2 verbundener Kondensator C, sowie eine mit dem Kollektor des Steuertransistors T2 verbundene Diode Dangeschlossen.
Die beschriebene Überstromschutzeinrichtung arbeitet wie folgt:
Es sei angenommen, daß die Glühlampe GL als Anzeigelampe in einer Aufzugskabine installiert ist, wobei sie über das im Aufzugsschacht angeordnete Hängekabel mit den Klemmen K 2 und K 4 verbunden ist.
Bei Normalbereich wird der Steuertransistor Tl über die Klemme K 3 mittels des Schalters 5 angesteuert. Dabei sperrt der Steuertransistor T2. so daß der Schalttransistor TX leitend wird und die Glühlampe GL aufleuchtet. Die der Glühlampe GL üler den Widerstand /?4 /ugeführte Vorspannung sorgt dabei für eine Vorwärmung, so daß der Glühlampenwiderstand einp Größe aufweist, bei der ein einwandfreies Arbeiten der Schaltung gewährleistet ijt. I .iegt kein Steuersignal zum Einschalten der Glühlampe GL vor. so verursacht die Vorspannung ein schwaches Leuchten, welches jsdoch keinen Einfluß auf die Eindeutigkeit der Signalisation hat.
Tritt nun beispielsweise im Hängekabel zwischen den an den Klemmen K 2 und K 4 angeschlossenen Leitungen ein Kurzschluß auf. so bewirkt der an der Glühlampe GL auftretende Spaniiungszusammer.bruch. daß der Transistor T3 in den nichtleitenden, der Steuertransistor T2 in den leitenden und der .Schalttransistor 7 1 in den nichtleitenden Zustand übergeht (Fig. 1), wodurch bo derSlromfluß im Lastkreis unterbunden wird. Nach Beseitigung des Kurzschlusses zwischen den Klemmen K 2 und K 4 wird der Transistor TZ und wegen des nicht mehr leitenden Steuertransistors T2 auch der Schalttransistor Ti wieder leitend, so daß die Glühlampe GL wieder brennt.
IVciin Au.sführungsbci.spicl nach der Fig.2 wird bei einem Kurzschluß zwischen den Klemmen K 2 und K 4 der Emitter des Transistors TA negativer als dessen Basis, so daß er zu leiten beginnt. Der Basisstrom des Schalttransistors Tl wird nun um den Kollektorstrom des Transistors T4 verkleinert, wodurch wiederum der Kollektorstrom des Schaktransistors Tl zurückgeht und dessen Verlustleistung auf einen zulässigen Wert begrenzt wird.
Auf Grund des beim Einschalten der Glühlampe GL sprungartig ansteigenden Glühlampenwiderstandes würde der Transistor T4 kurzzeitig leiten. Da in diesem Fall die Schaltung nicht mehr einwandfrei arbeiten würde, wird im Augenblick des Einschaltens durch den Kondensator C ein Basisstrom im Transistor T4 verhindert. Ober die Diode D wird der Kondensator C bei ausgeschalteter Glühlampe GL entladen.
Ein weiterer mit der Erfindung c-zielter Vorteil liegt darin, daß ein und dieselbe Überstromschutzeinrichtung für Glühlampen verschiedener Leistungen verwendbar ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Oberstromschutzeinrichtung Tür einen Schalttransistor dessen Lastkreis eine zu schahende Glühlampe (GL) aufweist und in dessen Steuerkreis ein Steuertransistor (T2) angeordnet ist, der mittels eines an setner Basis angeschlossenen Schalters (S) derart steuerbar ist, daß der Schalttransistor (Tl) in den leitenden oder nichtleitenden Zustand geschaltet wird, wobei ein weiterer, bei Auftreten eines Kurzschlusses an der Glühlampe (GL) schaltender, auf die Basis des Schalttransistors (Ti) einwirkender Transistor (T4) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
DE2747683A 1976-11-16 1977-10-25 Überstromschutzeinrichtung für einen Schalttransistor Expired DE2747683C2 (de)

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