SpannungskonstanthalterVoltage stabilizer
Die Erfindung betrifft einen zur Stromversorgung eines elektrischen,
vorzugsweise elektronischen Verbrauchers dienenden Spannungskonstanthalter zwischen
einer Starterbatterie eines Kraftfahrzeuges und dem Verbraucher.The invention relates to a power supply for an electrical,
preferably electronic consumer serving voltage stabilizer between
a starter battery of a motor vehicle and the consumer.
Vor allem bei einem zur Steuerung einer digitalen Zündanlage dienenden
Mikroprozessor können die beim Starten eines Kraftfahrzeuges und beim Anschluß niederohmiger
Stromverbraucher entstehenden Spannungseinbrüche zu erheblichen Störungen im Programmablauf
des Mikroprozessors führen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zwischen
die Batterie und den bzw. die Verbraucher einschaltbaren Spannungskonstanthalter
zu schaffen, mit welchem auch bei starken Spannungseinbrüchen Störungen im Programmablauf
eines Mikroprozessors vermieden werden können. Hierzu ist erfindungsgemäß die im
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Merkmalskombination vorgesehen.Especially with one used to control a digital ignition system
Microprocessor can lower resistance when starting a motor vehicle and when connecting
Voltage drops resulting from electricity consumers lead to considerable disruptions in the program sequence
of the microprocessor. The invention is based on the object of an between
the battery and the load or loads that can be switched on
to create, with which disruptions in the program sequence even in the event of severe voltage drops
a microprocessor can be avoided. According to the invention, the im
characterizing part of claim 1 specified combination of features provided.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, ein Spannungskonstanthalter,
in seinem elektrischen Schaltbild wiedergegeben.In the drawing is an embodiment of the invention, a voltage stabilizer,
reproduced in its electrical diagram.
Der Spannungskonstanthalter R enthält einen im Zuge der über eine
Diode D1 an die nicht dargestellte Starterbatterie eines Kraftfahrzeuges angeschlossenen
Plusleitung 11 liegenden Leistungstransistor Trl vom pnp-Typ und einen ersten Steuertransistor
Tr2 vom npn-Typ. Dieser ist an seinem Kollektor mit der Basis des Leistungstransistors
Tri über einen Widerstand R2 und an seinem Emitter mit der gemeinsamen Masse bzw.
Minusleitung 12 direkt verbunden und mit seiner Basis an den Emitter des Leistungstransistors
Trl über einen Widerstand R1 angeschlossen. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß
auch bei einem starken Absinken der Spannung der Batterie ein kleiner Emitter-Basis-Strom
über den Widerstand R2 und den Steuertransistor Tr2 geführt werden kann, der bewirkt,
daß die am Transistor Tr1 abfallende Emitter-Kollektorspannung bis auf einen Wert
von 0,1 Volt reduziert werden kann. Zur Spannungs-Steuerung dient ein nichtlinearer
Spannungsteiler, bestehend aus einer an die Plusleitung 11 bzw. den Kollektor des
Leistungstransistors Tr1 angeschlossenen Zenerdiode D3 und einem veränderbaren Widerstand
R3, sowie ein zweiter Steuertransistor Tr3 vom npn-Typ, der mit seiner Basis an
den Widerstand R3 und die Zenerdiode, mit seinem Emitter an die Masseleitung und
mit seinem Kollektor an die Basis des ersten Steuertransistors Tr2 angeschlossen
ist. Durch die Zenerdiode D3 wird sichergestellt, daß zwischen der Plusleitung 11
und der Basis des zweiten Steuertransistors Tr3 eine konstante Spannungsdifferenz
von der Größe der Zenerspannung erhalten bleibt und demgemäß die geregelte Ausgangsspannung
des Regler R, die als Betriebsspannung für den Mikroprozessor P zur Verfügung steht,
nicht unter den Wert von 4,6 Volt absinken kann.The voltage stabilizer R contains one in the course of over one
Diode D1 connected to the starter battery, not shown, of a motor vehicle
Plus line 11 lying power transistor Trl of the pnp type and a first control transistor
Tr2 of the npn type. This is at its collector with the base of the power transistor
Tri via a resistor R2 and at its emitter with the common ground resp.
Minus line 12 connected directly and its base to the emitter of the power transistor
Trl connected via a resistor R1. This arrangement has the advantage that
a small emitter-base current even with a sharp drop in the voltage of the battery
can be passed through the resistor R2 and the control transistor Tr2, which causes
that the dropping at the transistor Tr1 emitter-collector voltage up to a value
can be reduced by 0.1 volts. A non-linear one is used for voltage control
Voltage divider, consisting of one connected to the positive line 11 or the collector of the
Power transistor Tr1 connected Zener diode D3 and a variable resistor
R3, and a second control transistor Tr3 of the npn type, which has its base at
the resistor R3 and the zener diode, with its emitter to the ground line and
connected with its collector to the base of the first control transistor Tr2
is. The Zener diode D3 ensures that between the positive line 11
and the base of the second control transistor Tr3 has a constant voltage difference
of the size of the Zener voltage is retained and, accordingly, the regulated output voltage
of the controller R, which is available as operating voltage for the microprocessor P,
cannot drop below the value of 4.6 volts.
Wie in der Zeichnung angedeutet, kann in dem nichtlinearen Spannungsteiler
anstelle der Zenerdiode D3 die Reihensehaltung aus einer anderen Zenerdiode D4 und
einer in Durchlaßrichtung betriebenen Diode D5 vorgesehen werden.As indicated in the drawing, in the non-linear voltage divider
instead of the Zener diode D3, the series arrangement of another Zener diode D4 and
a forward-biased diode D5 can be provided.
In der Zeichnung ist noch eine dritte Möglichkeit zur Erzeugung einer
Referenzspannung für den zweiten Steuertransistor Tr3 angedeutet. Hier kann die
Reihenschaltung aus zwei Dioden D6 und D7, die einseitig mit Masse verbunden ist,
über einen Widerstand Rk mit der Plusleitung 11 und dem Kollektor des Leistungstransistors
Tri verbunden sein, wobei parallel zu diesen beiden Dioden ein Festwiderstand R5-und
ein in Reihe zu diesem liegender, veränderbarer, einseitig mit Masse verbundener
Widerstand R6 vorgesehen ist.In the drawing there is a third possibility to generate a
Reference voltage for the second control transistor Tr3 indicated. Here can the
Series connection of two diodes D6 and D7, which is connected to ground on one side,
Via a resistor Rk to the positive line 11 and the collector of the power transistor
Tri be connected, with a fixed resistor R5-and parallel to these two diodes
one in series with this, changeable, one-sided connected to ground
Resistor R6 is provided.
Der Widerstand R6 kann dann anstelle des Widerstandes R3 oder parallel
zu diesem in der Basisableitung des zweiten Steuertransistors Tr3 vorgesehen werden.
R1, C3 verhindert ein Schwingen des Reglers. Ein Kaltleiter R7 anstelle D1 wird
vorgesehen, wenn der Regler längs-kurzschlußfest sein muß.The resistor R6 can then be used instead of the resistor R3 or in parallel
to this be provided in the base derivative of the second control transistor Tr3.
R1, C3 prevent the controller from oscillating. A PTC resistor R7 instead of D1 is used
provided if the controller must be longitudinally short-circuit proof.
Der wesentliche Vorteil besteht in der dargestellten Anordnung darin,
daß mit dem Regler R auch niederfrequenteN beispielsweise durch einen Anlaßvorgang
hervorgerufene Spannungseinbrüche der Batterie 10 bis herab auf etwa 5 Volt ausgeglichen
werden können und demzufolge ein ungestörter Betrieb des Mikroprozessors P gewährleistet
ist.The main advantage of the arrangement shown is that
that with the controller R also low-frequency N, for example by a starting process
Caused voltage drops in the battery 10 are balanced down to about 5 volts
can be and therefore an undisturbed operation of the microprocessor P guaranteed
is.