DE3109650A1

DE3109650A1 - "aus einer induktiven last und der anoden-kathoden-strecke eines selbstsperrenden feldeffekttransistors bestehende serienschaltung"

Info

Publication number: DE3109650A1
Application number: DE19813109650
Authority: DE
Inventors: Immanuel Dipl.-Ing. 7151 Erbstetten Krauter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-03-13
Filing date: 1981-03-13
Publication date: 1982-09-23

Description

Aus einer induktiven Last und der Anoden-Kathoden-Strecke eines selbstsperrenden Feldeffekttransistors bestehende Serienschaltung Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Serienschaltung nach der Gattung des Hauptanspruches.
Es ist (nach der Literaturstelle: Siemens Datenbuch 1980/81 '.SIPMOS LEISTUNGSTRANSISTOREN", Seite 33) bereits eine solche Serienschaltung bekannt, bei der. aber das an die Steuerelektrode gelegte Steuerpotential über die Zenerdiode auf die Anode in der Weise wirkt, daß dort das um die Flußspannung der Zenerdiode verminderte Steuerpotential der Steuerelektrode auftritt, was für die volle Sättigung des Transistors ein zu niedriger Wert ist und demzufolge Verlustleistung verursacht.
.Vorteile der Erfindung Bei der erfindungsgemäßen Serienschaltung wird durch Anwendung der kennzeichnenden Maßnahmen des Hauptanspruches die vorerwähnte Unzulänglichkeit vermieden.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Ausführungsbeispiel In der schaltungsmäßig dargestellten, für ein Kraftfahrzeug bestimmten Zündeinrichtung ist eine induktive Last 1, nämlich die Primärwicklung 2 einer Zündspule 3, mit der zwischen einer Anode (Drain) 4 und einer Kathode (Source) 5 liegenden Schaltstrecke in-Serie geschaltet. Die Diode 4 und die Kathode 5 sind Bestandteile eines selbstsperrenden Feldeffekttransistors 6, wobei mit 'selbstsperrend" gemeint ist, daß die Anoden-Kathoden-Strecke des Transistors 6 Sperrzustand aufweist, wenn an der zu dem Transitors 6 gehörenden Steuerelektrode (Gate) 7 kein Steuerpotential vorhanden ist. Die Steuerelektrode 7 ist über eine Steuerleitung 8 an den Ausgang eines Impulsformers 9 angeschlossen, an dessen Eingang ein mit der Brennkraftmaschine gekuppelter Signalgeber 10 liegt. Der Signalgeber 10 soll im Beispielsfall nach Art eines kleinen Wechselstromgenerators arbeiten. Der Impulsformer 9 ist einerseits über einen Bemessungswiderstand 11 an eine Versorgungsleitung 12 und andererseits - ebenso wie der Signalgeber 10 - an eine Masseverbindung 13 angeschlossen. Die Versorgungsleitung 12 enthält einen Betriebsschalter (Zündschalter) 14 und hat ihren Ausgangspunkt an dem Pluspol einer Gleichstromquelle 15, welche die Batterie des Kraftfahrzeuges sein kann. Außerdem führt die Versorgungsleitung 12 noch zu dem der Anode 4 abgewandten Wicklungsende der Primärwicklung 2. Die Masseverbindung 1-3 geht von dem Minuspol der Gleichstromquelle 15 aus und hat außer mit dem Signalgeber 10 und dem Impulsformer 9 noch zusätzlich mit der Kathode 5 Verbindung.
Die zu der Zündspule 3 gehörende Sekundärwicklung 17 liegt über eine Zündkerze 18 an der Masseverbindung -13. Von der Steuerleitung 8 geht ein Schaltungszweig 19 aus, der zu der Anode einer Zenerdiode 20 führt und sich von deren Kathode zu der Kathode einer Blockierdiode 21 vorsetzt, deren Anode an der Anode des Transistors 6 liegt. Im Beispielsfall handelt es sich bei dem Feldeffekttransistor um-einen Anreicherungstyp mit n-Kanal und isolierter Steuerelektrode 7.
Die soeben beschriebene Schaltungsanordnung hat folgende Wirkungsweise: Sobald der Betriebsschalter 14 geschlossen wird, ist die Anlage funktionsbereit. Es wird unterstellt, daß der Signalgeber 10 an dem Impulsformer 9 gerade den dort symbolisch angedeuteten Impuls auslöst und dieser Impuls als Steuerpotential an die'Steuerelektrode 7 gelangt. Das hat zur Folge, daß die Anoden-Kathoden-Strecke des Transistors 6 in den Stromdurchlaßzustand übergeht und Strom über die Primärwicklung 2 geführt wird. Infolge dieses Stromflusses wird in der Zündspule 3 Zündenergie für den nächsten Zündvorgang gespeichert, Sobald am Impulsformer 9 der Impuls abklingt verschwindet das Steuerpotential an der Steuerelektrode 7, was zur Folge hat, daß die Anoden-Kathoden-Strecke des Transistors 6 in den Sperrzustand übergeht und den über die Primärwicklung 2 geführten Stromfluß unterbricht. Dadurch wird in der Sekundärwicklung 17 ein Hochspannungsstoß induziert, der an der Zündkerze 18 einen elektrischen Überschlag (Zündfunken) für die Entflammung des in einem nicht dargestellten Zylinder der Brennkraftmaschine komprimierten Kraftstoff-Luft-Gemisches hervorruft Nach Abklingen dieses Zündfunkens beginnt der soeben beschriebene Funktionsablauf erneut.
Bei einer Unterbrechung der von der Sekundärwicklung 17 zu der Zündkerze 18 führenden Leitung würde bei nicht vorhandenem Schaltungszweiges 19 die Spannung an der Anoden-Kathoden-Strecke des Transistors 6 bis zur Zerstörung dieses Transistors 6 ansteigen. Durch Vorhandensein der Zenerdiode 20 wird diese Zerstörung verhindert, weil vor Erreichen einer gefährlichen Spannung die Zenerdiode 20 durchbricht und für ein Steuerpotential an der Steuerelektrode 7 sorgt, das die Anoden-Kathoden-Strecke des Transistors 6 wieder leitend macht und somit einen weiteren Spannungsanstieg an der Anoden-Kathoden-Strecke dieses Transistors 6 verhindert. Durch die Blockierdiode 21 wird dafür gesorgt, daß bei leitender Anoden-Kathoden-Strecke des Transistors 6 kein Strom von der Steuerelektrode 7 über die Zenerdiode 20 zu der dann auf niedrigem Potential liegenden Anode 4 abfließen kann.
Die festgelegten Potentialwerte an den Elektroden des Transistors 6 erfahren durch Anwendung des Schaitungszweiges 19 keine Änderung mehr, wodurch sichergestellt ist, daß dieser Transistor 6 in voller Sättigung arbeitet und die Einschaltverlustleistung relativ gering wird.
Die induktive Last 1 kann beispielsweise auch die Wicklung eines elektromagnetischen Einspritzventiles in der elektronischen Kraftstoff-Einspritzanlage eines Kraftfahrzeuges sein.
Leerseite

Claims

Anspruch Aus einer induktiven Last und der Anoden-Kathoden-Strecke eines selbstsperrenden Feldeffekttransistors bestehenden Serienschaltung, bei der die induktive Last vorzugsweise durch die zu der Zündspule eines Kraftfahrzeuges gehörende Primärwicklung gebildet wird, bei der ferner die Anode des Feldeffekttransistors mit der induktiven Last Verbindung hat und bei der schließlich am Feldeffekttransistor zwischen der Anode und der zugehörigen Steuerelektrode wenigstens eine Zenerdiode als Überspannungsschutz liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zenerdiode (20) eine Blockierdiode (21) in Serie zugeschaltet ist,