DE3403798A1

DE3403798A1 - Ueberwachungsschaltung fuer die stromversorgung elektronischer geraete

Info

Publication number: DE3403798A1
Application number: DE19843403798
Authority: DE
Inventors: Keiichi Nara Ikoma; Syuji Yamatokoriyama Katayama
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1983-02-08
Filing date: 1984-02-03
Publication date: 1984-08-16
Also published as: CA1213322A; DE3403798C2; JPS59124370U; US4618780A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine insbesondere Merkmale, wie sie der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 enthält, aufweisende Schaltung zum überwachen der Versorgungsspannung eines elektronischen Gerätes.

Eine in Fig. 1 der anliegenden Zeichnung schematisch dargestellte herkömmliche Schaltung zur überwachung von Ausfall- oder Absenkzuständen bei der Versorgungsspannung eines elektronischen Gerätes enthält eine Vergleichsschaltung CMP zum Vergleichen einer über einen ersten Eingang aufgenommenen und mittels einer aus zwei Reihenwiderständen R1, R2 gebildeten Spannungsteilerschaltung von der Versorgungsspannung Vp abgegriffenen Proportionalspannung a mit einer an einen zweiten Eingang gelegten etwas kleineren Bezugsspannung Vref. Wenn die Proportionalspannung a unter die Bezugsspannung Vref absinkt, dann gibt die Vergleichsschaltung CMP ein Spannungsabfallsignal P ab. Mittels einer derartigen Überwachungsschaltung wird die Versorgungsspannung auch im abgeschalteten Zustand des Gerätes überwacht.

Bei dem derzeitigen Trend zu immer kleineren und leichteren elektronischen Geräten werden solche Geräte mit entsprechend kleineren Stromquellen versehen. Wenn ein so beschaffenes Gerät im Betrieb beispielsweise in Verbindung mit einem Steuersignal S {siehe Fig. 2) relativ hoch belastet wird, dann findet wegen der geringen Kapazität der Stromquelle ein zeitweiliger Einbruch der Versorgungsspannung Vp statt, in dessen Verlauf auch das Spannungsabfallsignal P erzeugt und abgegeben wird, weil die Proportionalspannung a unter die Bezugsspannung Vref absinkt.

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Wenn also eine herkömmliche Überwachungsschaltung in einem elektronischen Gerät Anwendung findet, welches durch eine Magnetwicklung o. dgl. verhältnismäßig hoch belastet wird, dann muß dessen Stromquelle ausschließlich mit Rücksicht auf diese überwachungsschaltung größer als sonst notwendig gewählt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Überwachungsschaltung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die trotz geringer Stromversorgungskapazität auch bei hoher Belastung des elektronischen Gerätes einwandfrei arbeitet.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist kurz gefaßt im Patentanspruch 1 angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Der Grundgedanke der Erfindung geht dahin, ein Last-Steuersignal des elektronischen Gerätes mittels einer Kompensierschaltung, welche von der bei Unterschreitung einer Bezugsspannung durch eine Proportionalspannung zu der Versorgungsspannung des Gerätes ein Spannungsabfallsignal abgebenden Vergleichsschaltung abhängig ist und Absenkzustände der Versorgungsspannung erfaßt, zu überwachen.

Bei Verwendung einer solchen Kompensierschaltung können erfindungsgemäß Belastungszustände des elektronischen Gerätes bereits im frühen Beginnzustand erkannt und so kompensiert werden, daß die Abgabe eines in solchen Fällen unerwünschten Spannungsabfallsignals verhindert wird.

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Wenn das in Bezug auf die Versorgungsspannung zu überwachende elektronische Gerät mehrere durch individuelle Steuersignale zuschaltbare Lasten umfaßt, dann enthält nach einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens die Kompensierschaltung eine ODER-Schaltung zur Bildung der logischen Summe aus mehreren Steuersignalen und eine Sperreinrichtung, welche durch die ODER-Schaltung so aktivierbar ist, daß sie die Abgabe des Spannungsabfallsignals durch die Vergleichsschaltung verhindert.

Bei einer die Proportionalspannung abgebende Einrichtung wird, nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung, das Spannungs-Teilverhältnis bei Aktivierung der Sperreinrichtung so erhöht, daß die Proportionalspannung ansteigt.

Alternativ kann an Stelle einer Erhöhung des Teilverhältnisses eine Senkung der Bezugsspannung für die Vergleichsschaltung durchgeführt werden.

Die erfindungsgemäße überwachungsschaltung hat den besonderen Vorteil, daß im Normalbetrieb auftretende lastbedingte Absenkungen der Versorgungsspannung nicht zur Abgabe des Spannungsabfallsignals führen, da sie verhindert, daß die Proportionalspannung kleiner als die Bezugsspannung wird. Folglich ist es z.B. möglich, Miniaturgeräte mit entsprechend kleinen Stromquellen ohne Nachteil zu betreiben.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachstehend unter Bezug auf eine Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 ein schematisches Schaltbild mit Spannungsdiagramm zu dem eingangs gewürdigten Stand der Technik, und

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Fig. 3 und 4 ein schematisches Schaltbild mit Spannungsdiagrammen zu einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Überwachungs schaltung.

Die in Fig. 3 schematisch dargestellte erfindungsgemäße Schaltung dient der überwachung von Ausfall- oder Mangelzuständen der Stromversorgung bei einem elektronischen Gerät, welches im Betrieb durch eine Magnetwicklung o. dgl., im vorliegenden Fall durch eine Anzahl mittels Transistoren Tr₁ bis Tr ansteuerbarer sowie an eine Versorgungsspannung Vp angeschlossener Magnetwicklungen P₁ bis P hoch belastet wird.

Die verschiedenen Transistoren Tr₁ bis Tr werden durchgeschaltet bzw. gesperrt durch individuelle Steuersignale S₁ bis S , die außerdem an Eingänge eines ODER-Gliedes OR gehen, welches daraus die logische Summe bildet und über ein Umkehrglied IN an eine Verzögerungsschaltung R abgibt, welche unter bestimmten Bedingungen ein Ansprechsignal E erzeugt und an einen Transistor Trp abgibt.

Der Transistor Trp ist mit einer Elektrode an den Verbindungspunkt zwischen Widerständen R2 und R3 einer aus Widerstän- den R1, R2, R3 gebildeten und in Reihe an der Versorgungsspannung Vp liegenden Spannungsteilerschaltung A und mit einer zweiten Elektrode an Widerstände R4 und R5 angeschlossen, die so bemessen sind, daß der Transistor Trp im Ruhezustand durchgeschaltet ist und dabei den Widerstand R3 kurzschließt, jedoch bei Zugang des Ansprechsignals E von der Verzögerungsschaltung R nicht leitet und damit den Widerstand R3 wieder in Betrieb setzt.

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Eine Vergleichsschaltung CMP greift mit ihrem Direkt-Eingang (+) eine Proportionalspannung a der Versorgungsspannung Vp am Verbindungspunkt der Widerstände R1, R2 der Spannungsteilerschaltung A ab und bezieht an ihrem Reverse-Eingang (-) eine Bezugsspannung Vref von einem nicht dargestellten Bezugsspannungsgenerator.

Die Proportionalspannung a hat im durchgeschalteten und nichtleitenden Zustand des Transistors Trp jeweils eine unterschiedliche Größe. Solange .keine der Magnetspulen P ... aktiviert sind, bleibt der Transistor Trp durchgeschaltet, so daß die dem Direkt-Eingang der Vergleichsschaltung CMP zugeführte Proportionalspannung a der Versorgungsspannung Vp eine dem Teilverhältnis R2/(R1 + R2) entsprechende Größe hat und somit bedeutend größer als die Bezugsspannung Vref ist. In diesem Zustand behält der Ausgang der Vergleichsschaltung CMP einen eingestellten hohen Pegel.

Wenn unter solchen Bedingungen einer oder mehrere der Transistoren Tr₁ ... Tr durch Abgabe entsprechender Steuersignale S. ... S die zugeordnete(n) Magnetspule(n) P. ... P_n 0 . aktivieren, dann fällt aufgrund der induktiven Komponente L der Magnetspulen die Versorgungsspannung Vp augenblicklich ab und steigt etwas später (s. Fig. 4) wieder an. Bei unverändert bleibendem Teilerverhältnis der Spannungsteilerschaltung A würde dabei die Proportionalspannung a kleiner als die Bezugsspannung Vref werden, und der Ausgang der Vergleichsschaltung CMP müßte auf den tiefen Pegel springen. Da erfindungsgemäß aber, sobald eines der Steuersignale S₁ bis S auftritt, die Verzogerungsschaltung R über die Schaltung IN das Ansprechsignal E des ODER-Gliedes OR erhält und 0 mit einer bestimmten geringen Verzögerung den Transistor Trp

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sperrt, erhöht sich zum Zeitpunkt t (s. Fig. 4) durch Freisetzung des Widerstands R3 das Teilverhältnis auf (R2 + R3)/(R1 + R2 + R3). Dadurch wird die Proportionalspannung a so erhöht, daß sie, obwohl sie gemäß Fig. 4 einem ähnlichen Einbruch unterliegt wie die Versorgungsspannung Vp, nicht kleiner als die Bezugsspannung Vref wird.

Erfindungsgemäß wird also das nicht erwünschte Ansprechen der Überwachungsschaltung im Belastungsfall des elektronischen Gerätes durch eine Anhebung der Proportionalspannung a zur Vermeidung einer Unterschreitung der Bezugsspannung Vref verhindert.

Bei einem Alternativ-Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, wenn das ODER-Glied OR ein hochliegendes Ausgangssignal abgibt, bei unverändertem Teilverhältnis der die Proportionalspannung a abgebenden Spannungsteilerschaltung die Bezugsspannung Vref um einen gegebenen Wert reduziert. Folglich wird auch hier ein unerwünschtes Ansprechen der Überwachungsschaltung bei Belastung verhindert.

In jedem Fall ermöglicht die erfindungsgemäße überwachungsschaltung die Verwendung kleinerer Stromquellen und kommt damit den Bestrebungen hinsichtlich der Miniaturisierung elektronischer Geräte entgegen.

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Claims

TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER

PATENTANWÄLTE — EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dipl.-Chem. Dr. N. tar Meer Dipl.-lng. H. Steinmeister ?ffirXee * ^MÜIIer Artur-LadebecK-Strasse et D-8OOO MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1

2217-GER-H 3. Februar 1984

Mü/Gdt

SHARP KABUSHIKI KAISHA 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka 545, Japan

Überwachungsschaltung für die Stromversorgung elektronischer Geräte

Priorität: 8. Februar 1983, Japan, Ser.Nr. 58-18834

PATENTANSPRÜCHE

Schaltung zur überwachung der Versorgungsspannung eines elektronischen Geräts mit Einrichtungen zum Erzeugen eines Steuersignals für die Einschaltung mindestens eines Ver^J brauchers (Last) und mit einer Vergleichsschaltung, welche eine auf die Versorgungsspannung bezogene Proportionalspannung mit einer Bezugsspannung vergleicht und, wenn die Proportionalspannung kleiner als die Bezugsspannung wird, ein Spannungsabfallsignal abgibt,
gekennzeichnet durch eine von der Vergleichsschaltung (CMP) abhängige Kompensierschaltung (OR; ...), die das Steuersignal für die Last (P.. ; ...) überwacht und ein Absinken der Versorgungs spannung des Geräts erfaßt.

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2. Schaltung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensierschaltung eine Sperreinrichtung (Trp) umfaßt, welche bei vorhandenem bzw. hohem Pegel des Steuersignals (S₁, ...) eine Abgabe des Spannungsabfallsignals (P) verhindert.
3. Schaltung nach Anspruch 1 in Verbindung mit einem mehrere bedeutende Lasten und Einrichtungen zum Erzeugen inehrerer lastbezogener Steuersignale enthaltenden elektronischen Gerät, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Kompensierschaltung eine logische ODER-Schaltung (OR) zum Bilden einer logischen Summe aus den Pegeln mehrere Steuersignale (S....S ) für Lasten (P-... P ) und

- eine Sperreinrichtung (Trp), welche durch Abgabe eines bestimmten Ausgangs von der ODER-Schaltung so aktivierbar ist, daß sie eine Abgabe des Spannungsabfallsignals (P) von der Vergleichsschaltung (CMP) verhindert, enthält.
4. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, . gekennzeichnet durch eine Spannungsgebereinrichtung (A) zum Abgeben einer der Versorgungsspannung (Vp) proportionalen und in einem Teilverhältnis von derselben abgegriffenen Proportionalspannung (a).
5. Schaltung nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß das Teilverhältnis durch die Sperreinrichtung (Trp), wenn sie die Abgabe des Spannungsabfallsignals verhindert, erhöht wird.

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6. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegel der Bezugsspannung (Vref) vermindert wird, wenn die Sperreinrichtung (Trp) eine Abgabe des Spannungsabfallsignals (P) verhindert.