DE2833501A1

DE2833501A1 - Schutzschaltung fuer einen verbraucher

Info

Publication number: DE2833501A1
Application number: DE19782833501
Authority: DE
Inventors: Horst Ganster; Gerhard Kastner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-07-31
Filing date: 1978-07-31
Publication date: 1980-02-21

Description

Zusammenfassung
Es wird eine Schutzschaltung für einen über zwei-Versorgungsleitungen eines Kabels veränderbarer Länge an eine Betriebsspannungsquelle angeschlossenen Verbraucher vorgeschlagen. Ein Regelglied wird von einem Regelverstärker zur Konstanthaltung der Verbraucherspannung gesteuert, wobei der Regelverstärker über zwei Meßleitungen mit dem Verbraucher verbunden ist. Zum Schutze des Verbrauchers bei Störung weinigstens einer der Meßleitungen sind Mittel vorgesehen, die das Regelglied ausschalten, so daß während der Störung keine Spannung mehr am Verbraucher liegt.
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Schutzschaltung nach der Gattung des Hauptanspruches. Aus "DC Power Supply Handbook" von Hewlett Packard, 1970, 5. 75 bis 78 sind bereits derartige Schutzschaltungen bekannt, bei denen zumSchutze des Verbrauchers bei Störung der Meßleitungen zwischen diesen und den Versorgungsleitungen je ein Widerstand bzw. je eine Diode vorgesehen sind. Das hat jedoch den Nachteil , daß die Verbraucherspannung bei einem Störungsfall über den Normaiwert ansteigt, so daß die vorgesehenen Betriebswerte 'des Verbrauchers nicht mehr eingehalten werden können. Außerdem ist es nachteilig, daß ein Störungsfall nicht sofort bemerkt wird, da der Verbraucher weiterhin mit Spannung versorgt wird.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Schutzschaltung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches-hat dengegenüber den Vorteil, daß die Spannungsversorgung des Verbrauchers im Störun68falle, beispielweise bei Unterbrechung wenigstens einer, bzw. bei Kurzschluß oder Vertauschung beider Meßleitungen, sofort unterbrochen wird, und damit die Leistungsaufnahme gegen Null geht. Damit wird erreicht, daß der Verbraucher, beispielsweise eine Fernsehkamera, nur dann betrieben wird, wenn die für ein exaktes Arbeiten notwendigen Werte vorhanden sind.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Schutzschaltung möglich.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schutzschaltung, Fig. 2 ein weiteres Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schutzschaltung, Fig. 3 ein detailliertes Schaltbild der erfindungsgemäßen Schutzschaltung.
Beschreibung der Erfindung In Fig. 1 ist eine Betriebsspannungsquelle 1 dargestellt, welche über ein Kabel 2 veränderbarer Länge mit dem Verbraucher 3 verbunden ist. Das Kabel 2 enthält dabei u. a.
zwei Versorgungsleitungen 4, 4' sowie zwei Meßleitungen 6, 6'. An den Klemmen 7, 8 der Quelle 1 ist eine ungeregelte Versorgungsgleichspannung angelegt, welche mittels des Regelgliedes 9 stabilisiert wird, so daß an den Ausgangsklemmen 11, 12 eine konstante Gleichspannung abnehmbar ist. Da die Versorgungsleitungen 4, 4' jedoch je nach Länge des Kabels 2 einen mehr oder weniger großen Ubertragungswiderstand 13, 13' aufweisen, und somit die konstantzuhaltende Verbraucherspannung verändert würde, wird diese direkt am Verbraucher abgenommen und über die Meßleitungen 6, 6' an die Klemmen 14, 15 übertragen. Zwischen diesen Klemmen ist ein Spannungsteiler 16, 17 angeordnet, an dessen Verbindungspunkt 18 ein Regelverstärker 19 angeschlossen ist. Der Ausgang des Regelverstärkers 19 ist über eine Steuerleitung 21 mit dem Steuereingang des Regelgliedes 9 verbunden. Schwankungen der Verbraucherspannung können mit Hilfe dieser Schaltungsteile 16, 17, 19, 9 exakt ausgeregelt werden.
Bei Unterbrechung, Vertauschen oder Kurzschluß der Meßleitungen 6, 6' würde die Versorgungsspannung am Verbraucher 3 derart ansteigen, daß dieser beschädigt werden könnte. Zum Schutze des Verbrauchers 3, beispielsweise eine Fernsehkamera, bei derartiger Störung sind daher erfindungsgemäß zwischen Meßleitung 6 bzw. 6' und Steuerleitung 21 Schaltanordnungen 22 bzw. 23 vorgesehen, welche während Vorliegen einer Störung die Spannung auf der Steuerleitung 21 derart verändern, daß das Regelglied abgeschaltet wird.
Diese Anordnungen 22 und 23 können beispielsweise elektronische Schwellwert-Schalter, wie Schalter-Transistoren oder - wie in Fig.2 dargestellt - ein Operationsverstärker 24 sein, wobei die Eingänge an die Meßleitungen 6, 6' und der Ausgang an die Steuerleitung 21 angeschlossen sindjjln Fig. 3 ist die Schutzschaltung mit drei Schalttransistoren 26, 27, 28 dargestellt. Die Basis des Transistors 26 ist über einen Widerstand 29 mit der Meßleitung 6', der Emitter über einen Widerstand 31 mit der Versorgungsleitung 4' und über einen Widerstand 32 mit der Versorgungsleitung 4 und der Kollektor direkt mit der Steuerleitung 21 verbunden. Die Basis des Transistors 27 ist über einen Widerstand 33 mit der Meßleitung 6, der Emitter direkt mit der Versorgungsleitung 4' und der Kollektor einerseits über einen Widerstand 34 mit der Versorgungsleitung 4 und andererseits über einen Widerstand 36 mit der Basis des Transistors 28, dessen Emitter-Kollektor-Strecke zwischen Versorgungsleitung 4' und Steuerleitung 21 geschaltet ist.
Im störungsfreien Ndrmalbetrieb der Spannungsversorgung ist der Transistor 26 durch die an seinem Emitter und seiner Basis mit Hilfe der Widerstände 31, 32 und 29 eingestellten Spannungswerte gesperrt, so daß die Regelspannung am Ausgang des Regelverstärkers 19 unbeeinflußt ist. Außerdem ist der Transistor 27 bei Normalbetrieb durch die eingestellten Spannungswerte leitend und damit gleichzeitig der Transistor 28 gesperrt, so daß auch hierdurch keine Beeinflußung der Regelspannung erfolgen kann.
Im Falle einer Störung der positiven Meßleitung 6, beispielsweise bei Unterbrechung oder Kurzschluß(mit ,Masse bzw. negativerMeßleitung 6') erfolgt durch Potentialänderung an der Basis des Transistors 27 die Sperrung dieses Transistors, wodurch der Transistor 28 leitend wird und die Regelleitung 21 über die Kolektor-Emitter-Strecke dieses Transistors auf Masse geschaltet wird. Dadurch geht die Regelspannung gegen Null, und es erfolgt die Sperrung des Regelgliedes 9.
Ähnlich verläuft die Abschaltung des Regelgliedes 9 bei Störung der negativen Meßleitung 6'. Bei Unterbrechnung der Meßleitung 6' fließt ein erhöhter Strom über die Meßleitung 6 durch den Regelverstärker 19 und über den Widerstand 20 an die Basis des Transistors 26. Dadurch wird das Basispotential über das Emitterpotential des Transistors 26 angehoben, so daß dieser leitend wird und die Regelleitung 21 auf Masse geschaltet wird. Das gleiche tritt ein bei Vertauschen der Meßleitungen. Durch den hohen Strom, der von der positiven Meßleitung 6 über den Widerstand 29 fließt, wird der Transistor 26 ebenfalls leitend und schaltet damit die Regelleitung 21 auf Masse, so daß das Regelglied 9 gesperrt wird.-

Claims

Schutzschaltung für einen Verbraucher Patentansprüche (n.)Schutzschaltung für einen über zwei Versorgungsleitungen eines Kabels veränderbarer Länge an eine Betriebsspannungsquelle angeschlossenen Verbraucher, dessen Anschlüsse über zwei essleitungen des Kabels mit einem in der Betriebsspannungsquelle befindlichen Regelverstärker verbunden sind, wobei der Regelverstärker über eine Steuerleitung ein Regelglied im Sinne einer Konstanthaltung der Verbraucherspannung steuert, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeder Messleitung (6 bzw. 6') und der Steuerleitung (21) des Regelgliedes (9) Mittel (22,23) zur Abschaltung des Regelgliedes (9) bei Störung wenigstens einer Meßleitung vorgesehen sind.
2. Schutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (22, 23) zur Abschaltung des Regelgliedes (9) aus einem elektronischen Schwellwert-Schalter (24) bestehen, dessen Steuereingänge jeweils an eine Meßleitung (6 bzw6'>ngeschlossen sind und dessen Ausgang mit der Steuerleitung (21) verbunden ist.
3. Schutzschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert-Schalter (24)- ein Operationsverstärker ist, dessen invertierender und nicht invertierender Eingang mit je einer Meßleitung (6, bzw.

6') und dessen Ausgang mit der Steuerleitung (21) verbunden ist.
4. Schutzschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert-Schalter (24) Schalttransistoren (26, 27, 28) umfaßt, deren Steuerelektroden jeweils an eine Meßleitung (6 bzw. 6') angeschlossen sind und deren Ausgangselektroden mit der Steuerleitung (21) verbunden sind.
5. Schutzschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Meßleitung (6') über einen Widerstand (29) an die Basis eines ersten Transistors (26) angeschlossen ist, dessen Kollektor direkt mit der Steuerleitung (21) verbunden ist und dessen Emitte an en Verbindungspunkt eines aus zwei Widerständen es e enden und zwischen den Versorgungsleitungen (4, 4') angeordneten Spannungsteilers verbunden ist, daß die andere Meßleitung (6) über einen Widerstand (33) an die Basis eines zweiten Transistors (27) angeschlossen ist, dessen Emitter direkt mit der einen Versorgungsleitung (4') verbunden ist und dessen Kollektor einerseits über einen Widerstand (34) an die andere Versorgungsleitung (4) und andererseits über einen weiteren Widerstand (36) an die Basis eines dritten Transistors (28) angeschlossen. ist, dessen Emitter direkt mit der einen Versorgungsleitung (4') und dessen Kollektor direkt mit der Steuerleitung (21) verbunden ist.