DE3443770C2 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
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- H03K17/081—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
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- H03K17/08146—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit in bipolar transistor switches
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H11/00—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result
- H02H11/002—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of inverted polarity or connection; with switching for obtaining correct connection
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Description
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer monolithisch integrierten Schaltung nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Die Erfindung geht aus von einer monolithisch integrierten Schaltung nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es sind verpolungsgeschützte Schaltungen bekannt, die einen Schalt
transistor verwenden, in dessen Ausgangskreis eine Diode eingesetzt
ist. Die Basis des Schalttransistors ist mit einer Steuerschaltung
verbunden, die den Transistor öffnet oder sperrt. Die Kollek
tor-Emitter-Strecke des Schalttransistors und die Diode verbinden
die Ausgangsklemmen, die beispielsweise durch die Reihenschaltung
einer Glühlampe und einer Batterie miteinander verbunden sind. Wird
die Polung der Batterie versehentlich vertauscht, so sperrt die im
Ausgangskreis des Schalttransistors befindliche Diode. Würde man
diese Diode in einer monolithisch integrierten Schaltung durch eine
Kollektor-Basis-Diode realisieren, so könnte mit dieser Diode eine
maximale Spannung entsprechend der Kollektor-Basis-Durchbruchs
spannung gesperrt werden. Für den Fall, daß die Batterie richtig
gepolt ist und der Schalttransistor gesperrt ist, läßt sich bei
dieser Schaltung mit dem Transistor lediglich eine maximale Spannung
entsprechend der Kollektor-Emitter-Durchbruchsspannung sperren, die
bekanntlich erheblich niedriger ist als die Kollektor-Basis-Durch
bruchsspannung. Insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, wo
im Bordnetz hohe Spannungsspitzen auftreten können, sind bisher
keine monolithisch integrierten Transistorschaltstufen bekannt, die
gegen hohe Stoßspannungen und gegen Verpolung sicher geschützt sind.
Aus der DE-OS 32 30 741 ist eine monolithisch integrierte Schaltung
nach der Gattung des Hauptanspruchs bekannt, bei der die Transistor
schaltstufe als Feldeffekttransistor ausgebildet ist, der von einer
ersten Steuerspannung ansteuerbar ist. An die Steuerelektrode des
Thyristors ist ein weiterer, ebenfalls als Feldeffekttransistor aus
gebildeter Transistor angeschlossen, der eine zweite Transistor
schaltstufe bildet, die von einer zweiten Steuerspannung unabhängig
von der ersten Transistorschaltstufe ansteuerbar ist. Die dem
Thyristor abgewandten Enden der Schaltstrecken der beiden Tran
sistorschaltstufen sind hierbei miteinander verbunden. An die
Steuerelektrode des Thyristors ist darüber hinaus eine frei wählbare
Steuerspannung anlegbar, mit der der Thyristor gezündet werden kann.
Aus der Zeitschrift "Solid-State Electronics", Volume 25, No. 5,
1982, Seite 346, ist darüber hinaus eine Schaltung mit einer Tran
sistorschaltstufe zum Ein- und Ausschalten eines Verbrauchers be
kannt, bei der in den Ausgangskreis der Transistorschaltstufe ein
Thyristor derart eingesetzt ist, daß der Thyristor anodenseitig mit
dem Verbraucher und kathodenseitig mit der Schaltstrecke der Tran
sistorschaltstufe verbunden ist. Die Transistorschaltstufe besteht
hierbei aus einem normalerweise abgeschalteten, mit seiner
Drain-Elektrode an die Kathode des Thyristors und mit seiner
Source-Elektrode an die Steuerelektrode des Thyristors angeschlos
senen n-Kanal-Feldeffekttransistor, so daß der Stromfluß durch den
Verbraucher durch die an das Gate des Feldeffekttransistors ange
legte Spannung gesteuert wird.
Aus dem Lehrbuch von Horst Müseler und Thomas Schneider,
"Elektronik: Bauelemente und Schaltungen", 2. Auflage, Carl Hanser
Verlag, 1981, Seiten 194 und 195, ist es weiterhin bekannt, einen
Thyristor aus einem vertikalen npn-Transistor und einem lateralen
pnp-Transistor aufzubauen. Der Kollektor des vertikalen npn-Tran
sistors ist dabei an die Basis des lateralen pnp-Transistors und die
Basis des
vertikalen npn-Transistors an den Kollektor des lateralen pnp-Tran
sistors angeschlossen. Der Emitter des vertikalen npn-Transistors
bildet die Kathode, der Emitter des lateralen pnp-Transistors die
Anode und der Kollektor des lateralen pnp-Transistors die Steuer
elektrode (Gate) des Thyristors.
Aus der US-PS 44 00 711 ist weiterhin eine monolithisch integrierte
Schutzschaltung bekannt, in der ein Thyristor, der in der be
schriebenen Weise aus einem vertikalen npn-Transistor und einem
lateralen pnp-Transistor aufgebaut ist, mit einem als Feldeffekt
transistor ausgebildeten Halbleiterschalter zusammenarbeitet. Die
Anode des Thyristors ist dabei an die Source-Elektrode, die Kathode
des Thyristors an das Gate und die Steuerelektrode des Thyristors an
die Drain-Elektrode des Feldeffekttransistors angeschlossen. Eine
gegen möglicherweise auftretende Überspannungen zu schützende
Leitung eines Fernsehgeräts ist hierbei an die Anode des Thyristors
gelegt, während die Kathode des Thyristors an Masse gelegt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Schaltung nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bei Ausbildung der Tran
sistorschaltstufe als npn-Schalttransistor diesen Schalttransistor
gegen Überspannungen und gegen Verpolung zu schützen.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch die Verwendung eines Thyristors
anstelle der sonst zum Schutz des npn-Schalttransistors verwendeten
Diode lassen sich erheblich höhere Spannungen sperren, die mehr als
140 Volt betragen können. Durch die in den Unteransprüchen 2 bis 9
aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Ver
besserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Schaltung möglich.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 eine bekannte Schaltung mit Verpolungsschutz,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung,
Fig. 3 eine Weiterbildung der in Fig. 2 dargestellten Schaltungs
anordnung,
Fig. 4 eine Ausführung mit einer als Darlington-Schaltung aus
geführten Transistorschaltstufe und
Fig. 5 eine Variante der in Fig. 4 dargestellten Schaltungsan
ordnung.
Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung besitzt als Transistorschalt
stufe einen npn-Transistor T1, dessen Kollektor mit der Kathode
einer Diode D1 verbunden ist. Die Anode der Diode D1 ist an eine
Ausgangsklemme A angeschlossen. Der Emitter des Transistors T1 ist
mit einer zweiten Ausgangsklemme B verbunden, die außerdem über
einen Widerstand R1 mit der Basis des Transistors T1 verbunden ist.
Der Basisanschluß des Transistors T1 bildet den Steuereingang S, an
dem durch Anlegen einer geeigneten Spannung der Transistor T1 ge
öffnet oder gesperrt werden kann. Zwischen den Anschlußklemmen A, B
ist die Serienschaltung aus einem Lastwiderstand R2 und
einer Batterie UB angeschlossen. Würde man beim An
schließen die Klemmen A und B vertauschen, so daß an der
Anschlußklemme A ein negativeres Potential als an der
Anschlußklemme B anliegt, würde die Diode D1 sperren.
In einer molithisch integrierten Schaltung würde die
Diode D1 durch eine Kollektor-Basis-Diode gebildet
werden, so daß eine Spannung von ca. 100 V entsprechend
der Kollektor-Basis-Durchbruchsspannung gesperrt werden
könnte. Ist dagegen die Klemme A wie in der Zeichnung
dargestellt positiv gegenüber der Klemme B, so kann der
Transistor T1 im abgeschalteten Zustand lediglich eine
maximale Spannung entsprechend der Kollektor-Emitter-
Durchbruchsspannung sperren, die bekanntlich erheblich
niedriger ist als die Kollektor-Basis-Durchbruchs
spannung, Die Kollektor-Emitter-Durchbruchsspannung liegt
etwa bei 40 V.
Um die Grenzwerte der genannten Sperrspannungen erheblich
zu erhöhen, wird entsprechend der in Fig. 2 dargestellten
Schaltungsanordnung anstelle der Diode D1 ein symme
trischer Thyristor T verwendet, der aus einem npn-
Transistor T20 und einem lateralen pnp-Transistor T21
besteht. Dabei ist der Emitter des npn-Transistors T20
mit dem Kollektor des Schalttransistors T1 verbunden,
während der Emitter des pnp-Transistors T21 mit der An
schlußklemme A verbunden ist. Die Basis des Transistors
T20 ist mit dem Kollektor des Transistors T21 verbunden
und bildet die mit einer Steuerklemme C verbundene
Steuerelektrode. Der Kollektor des Transistors T20 ist
mit der Basis des Transistors T21 verbunden.
Dieses Ersatzschaltbild für den Thyristor T entspricht
direkt der Ausführung eines Thyristors in monolithisch
integrierter Technik. Wichtig ist dabei, daß der Transistor
T21 symmetrisch ausgeführt ist. Dies bedeutet, daß sein
Emitter-Basis-pn-Übergang in etwa eine gleich hohe
Spannung sperrt wie sein Kollektor-Basis-Übergang.
Emitter und Kollektor des Transistors T21 sind deshalb
durch die Basis-Diffusion des Transistors T20 gebildet.
Die Steuerschaltung ST, die mit dem Steuereingang S ver
bunden ist, stellt eine an sich bekannte Schaltungsan
ordnung zur Ansteuerung eines Schalttransistors dar,
weshalb diese Schaltung nicht näher erläutert wird.
Die in Fig. 3 dargestellte Schaltungsanordnung ist gegen
über der von Fig. 2 durch Schaltmittel ergänzt, die im
wesentlichen über die Steuerklemme C die Steuerelektrode
des Thyristors T ansteuern. Außerdem ist ein zusätzlicher
Transistor T31 vorgesehen, der beim Auftreten von aus
gangsseitigen Überspannungen öffnet und damit den
Transistor T1 sperrt. Bei Auftreten hoher Ausgangs
spannungen öffnet nämlich die Diode D30, so daß am
Widerstand R35 eine positive Spannung ansteht, die den
Transistor T31 über den Widerstand R31 öffnet. Die
weiteren Schaltelemente der in Fig. 3 dargestellten
Schaltung werden anhand von Fig. 4 erläutert.
Die in Fig. 4 dargestellte Schaltungsanordnung stellt
die bevorzugte Ausführungsform dar. Mit dieser Schaltung
können Stoßspannungen beider Polaritäten von über 140 V
störungsfrei gesperrt werden. Als Schaltstufe wird hier
eine Darlington-Schaltung zweier Transistoren T10 und
T11 verwendet. Die Basis von dem Transistor T10 ist an
die Steuerschaltung ST angeschlossen. Der Basis-Emitter-
Widerstand R1 von Fig. 1 und Fig. 2 ist hier durch zwei
Transistoren T31 und T32 ersetzt. Im normalen Arbeits
spannungsbereich der Schaltung sind diese beiden Transis
toren T31, T32 stromlos, so daß ein kleiner Strom der
Steuerschaltung ST genügt, um die Transistoren T10 und T11
in Sättigung zu schalten. Zwischen dem gemeinsamen Kollek
tor dieser Darlington-Schaltung und der Anschlußklemme A
liegt der aus den beiden Transistoren T20 und T21 be
stehende Thyristor, dessen Steuerelektrode über einen
Widerstand R21 mit der Anschlußklemme A verbunden ist. An
die Anschlußklemme A ist über einen Lastwiderstand R2, der
beispielsweise eine Glühlampe repräsentiert, der Pluspol
einer Spannungsquelle UB angeschlossen. Deren Minuspol ist
mit der zweiten Anschlußklemme B verbunden.
Die weiteren Schaltmittel sind dazu erforderlich, um den
Strom durch die Schaltung bei Überspannung zu unterbrechen
und die Anordnung zwischen den Klemmen A und B in einen
"hochsperrenden" Zustand zu versetzen. Hierzu ist die
Steuerklemme C über einen Widerstand R30, eine Z-Diode
D30 und eine weitere Z-Diode D31 mit der Klemme B ver
bunden. Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R30
und der Z-Diode D30 liegt an der Basis eines weiteren
pnp-Transistors T30, dessen Emitter mit der Steuerklemme
C und dessen Kollektor mit dem Emitter des Transistors
T20 verbunden ist. Der Verbindungspunkt der beiden Z-Dioden
D30 und D31 liegt einerseits über einen Widerstand R31 an
der Basis des Transistors T31, andererseits über einen
weiteren Widerstand R32 an der Basis eines Transistors
T32, dessen Basis gleichzeitig noch über einen Widerstand
R33 mit der Anschlußklemme B verbunden ist. Der Kollektor
des Transistors T32 ist mit dem Emitter des Transistors
T10 und sein Emitter mit der Anschlußklemme B verbunden.
Außerdem ist noch zwischen Basis und Emitter des Transis
tors T21 ein Widerstand R34 geschaltet, damit der Thyri
stor T20, T21 nicht durch aus der Basis von dem Transis
tor T21 herausfließende Ströme gezündet wird. Diese
Ströme könnten durch parasitäre Kapazitäten bei Spannungs
fronten hoher Änderungsgeschwindigkeit entstehen.
Im normalen Arbeits-Spannungsbereich der Spannungsquelle
UB funktioniert die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 wie
folgt:
Es wird zunächst angenommen, daß die Steuerschaltung ST
keinen Strom in die Basis des Transistors T10 liefert, so
daß dieser Transistor T10 und der Transistor T11 stromlos
bleiben. Dadurch bleibt die gesamte Schaltung stromlos,
so daß durch den Lastwiderstand R2 kein Strom fließt. Eine
eventuell als Lastwiderstand eingesetzte Glühlampe bleibt
somit dunkel, Liefert die Steuerschaltung ST dagegen einen
hinreichend großen Strom in die Basis der Darlington-
Schaltung T10, T11, so geht diese in Sättigung. Vom Plus
pol der Batterie fließt zunächst Strom über die Wider
stände R2, R21 auf die Steuerklemme C des durch die beiden
Transistoren T20 und T21 gebildeten Thyristors. Der Tran
sistor T20 öffnet und der Thyristor zündet. Es fließt der
reguläre Betriebsstrom durch den Lastwiderstand R2, so daß
die als Lastwiderstand verwendete Glühlampe leuchtet. Wird
nun der Eingangsstrom der Darlington-Schaltung T10, T11
von der Steuerschaltung ST ausgeschaltet, so wird die
Darlington-Schaltung wieder stromlos und die Glühlampe
erlischt.
Bei auftretender Überspannung läuft die Abschaltung in der
Schaltungsanordnung von Fig. 4 wie folgt ab:
Im Normalfall ist die Anschlußklemme A positiver als die
Anschlußklemme B. Steigt die Batteriespannung UB über den
normalen Betriebsspannungsbereich hinaus an, so steigt
auch der Betriebsstrom durch den Lastwiderstand R2 an, so
daß die Darlington-Schaltung T10, T11 aus der Sättigung
herauskommt. Von jetzt ab steigt die Spannung zwischen dem
Kollektor des Transistors T10 und der Anschlußklemme B mit
der Betriebsspannung weiter an. Erreicht der Kollektor ein
Potential, welches der Durchbruchsspannung der Z-Diode
D30 entspricht, so fließt von der Anschlußklemme A über
die Widerstände R21, R30 und die Z-Diode 30 und den Wider
stand R31 und über die Basis-Emitterstrecke des Transis
tors T31 Strom zur Klemme B. Der Transistor T31 wird leit
fähig, geht in Sättigung und entzieht somit dem Transis
tor T10 seinen Ansteuerstrom. Die Darlington-Schaltung
T10, T11 und der Thyristor T werden stromlos. Steigt nun
die Spannung weiter an, fließt auch über die Basis des
Transistors T32 Ansteuerstrom zum Emitter, so daß auch der
Transistor T32 in Sättigung geht und die Basis des Tran
sistors T11 niederohmig mit seinem Emitter verbindet. Der
pnp-Transistor T30 wird ebenfalls leitfähig und verbindet
die Steuerelektrode des Thyristors T niederohmig mit dem
Emitter des Transistors T20. Damit ist bei allen hochver
stärkenden Transistoren T10, T11, T20 die Basis extrem
niederohmig mit ihrem Emitter verbunden. Diese Transis
toren erreichen die maximal mögliche Sperrspannung. Bei
dem Lateral-Transistor T21 sind Basis und Emitter über
den Widerstand R34 verbunden. Anstelle des Widerstandes
R34 kann auch ein weiterer Lateral-Transistor eingesetzt
werden, dessen Basis dann über einen Widerstand mit einem
geeigneten Teilerpunkt der Widerstandskette R21, R30 zu
verbinden ist.
Die an der Darlington-Schaltung T10, T11 maximal mögliche
Kollektor-Emitter-Spannung wird auf einen Wert begrenzt,
der durch die Summe der Durchbruchsspannungen der Z-Dioden
D30 und D31 gegeben ist. Wird diese Schaltungsanordnung
als monolithisch integrierte Schaltung realisiert, so
kann die Durchbruchsspannung der Z-Diode D30 ungefähr
gleich der Kollektor-Emitter-Durchbruchsspannung der Dar
lington-Schaltung T10, T11 oder darunter gewählt werden.
Für die Durchbruchsspannung der Z-Diode D31 gilt, daß die
Summe der Durchbruchsspannungen beider Z-Dioden D30, D31
stets sicher unter der Kollektor-Basis-Durchbruchsspannung
der Darlington-Schaltung T10, T11 liegen muß.
Mit der in Fig. 4 dargestellten Schaltung lassen sich
somit Überspannungen bis in die Gegend des doppelten Wertes
der Kollektor-Basis-Durchbruchsspannung eines Transistors
beherrschen. Je nach den Anforderungen an Sperrfestigkeit
und Änderungsgeschwindigkeit der Spannungsfront kann diese
Schaltung vereinfacht werden. So können der Transistor
T32, die Widerstände R32 und R33 durch einen einfachen
Widerstand zwischen Basis und Emitter des Transistors T11
ersetzt werden.
Im Verpolungsfall - falsche Polarität an den Anschluß
klemmen A, B - arbeitet die Schaltung gemäß Fig. 4 wie
folgt:
Die Anschlußklemme A ist negativ gegenüber der Anschluß
klemme B, so daß die Z-Dioden D31, D30 in Flußrichtung ge
schaltet sind. Es liegt damit praktisch die volle Spannung
an dem aus den Widerständen R30, R21 bestehenden Spannungs
teiler, die sich entsprechend dem Teilerverhältnis auf den
Lateraltransistor T30 und den Widerstand R21 aufteilt. Der
Widerstand R34 bewirkt einen zusätzlichen Strom zum Sub
strat, der jedoch hinreichend klein gehalten werden kann.
Die Anordnung sperrt auch im Verpolungsfalle eine ähnlich
hohe Spannung wie bei richtiger Polung, da die Emitter-
Basisdiode des Transistors T21 erheblich über die Kollek
tor Basis-Durchbruchsspannung eines npn-Transistors be
lastbar ist. Im Schaltungsaufbau (Layout) ist die Wanne
der Widerstände R21 und R30 potentialfrei anzuordnen.
Diese Forderung läßt sich jedoch durch eine Diode zwischen
der Anschlußklemme A und dem Widerstand R21 vermeiden.
Vorteilhafterweise wird die Steuerschaltung ST so ausge
legt, daß sie den über die Transistoren T10, T11 fließen
den Strom auf einen Wert begrenzt, der zum Betrieb des
Lastwiderstandes R2 ausreicht.
Durch die in Fig. 4 dargestellte Schaltungsanordnung
lassen sich die in einem ungeschützten Bordnetz eines
Kraftfahrzeugs vorkommenden maximalen Stoßspannungen von
ca. 150 V mit einer kostengünstigen monolithischen Tech
nologie beherrschen.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Schaltungsausschnitt ist
anstelle des in Fig. 4 verwendeten Widerstandes R33 ein
parallel zur Z-Diode D31 geschalteter Widerstand R35 ver
wendet. Bei dieser Ausführungsform schalten bei ent
sprechendem Spannungsanstieg die Transistoren T31 und T32
gleichzeitig ab.
Claims (9)
1. Monolithisch integrierte Schaltung mit einer Transistorschalt
stufe zum Ein- und Ausschalten eines Verbrauchers (R2), bei der in
den Ausgangskreis der Transistorschaltstufe ein Thyristor (T) derart
eingesetzt ist, daß der Thyristor (T) anodenseitig mit dem Ver
braucher (R2) und kathodenseitig mit der Schaltstrecke der Tran
sistorschaltstufe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die aus
einem npn-Schalttransistor (T1) bestehende Transistorschaltstufe mit
ihrem Kollektor mit der Kathode des Thyristors (T) verbunden ist,
daß die Steuerelektrode (C) des Thyristors (T) mit dem Emitter eines
pnp-Transistors (T30) verbunden ist, dessen Kollektor mit dem
Kollektor des npn-Schalttransistors (T1) und dessen Basis über
wenigstens eine Z-Diode (D30, D31) mit dem Emitter des npn-Schalt
transistors (T1) und über einen ersten Widerstand (R30) mit der
Steuerelektrode (C) des Thyristors (T) verbunden ist, und daß die
Steuerelektrode (C) des Thyristors (T) über einen zweiten Widerstand
(R21) mit dessen Anode (A) verbunden ist.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis
des pnp-Transistors (T30) über zwei in Serie geschaltete Z-Dioden
(D30, D31) mit dem Emitter des npn-Schalttransistors (T1) verbunden
ist, daß am Verbindungspunkt zwischen den beiden Z-Dioden (D30, D31)
ein Basis-Vorwiderstand (R31) angeschlossen ist, der mit der Basis
eines npn-Hilfstransistors (T31) verbunden ist, daß der Kollektor
des npn-Hilfstransistors (T31) mit der Basis des npn-Schalttran
sistors (T1) und der Emitter des npn-Hilfstransistors (T31) mit dem
Emitter des npn-Schalttransistors (T1) verbunden ist.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
den Verbindungspunkt der beiden Z-Dioden (D30, D31) und den Emitter
des npn-Schalttransistors (T1) ein Widerstand (R35) gelegt ist.
4. Schaltung nach Anspruch 1, bei der der npn-Schalttransistor (T1)
aus einem Treibertransistor (T10) und einem Leistungstransistor
(T11) besteht, die in Darlington-Schaltung miteinander verbunden
sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des pnp-Transistors
(T30) über zwei in Serie geschaltete Z-Dioden (D30, D31) mit dem
Emitter des Leistungstransistors (T11) verbunden ist, daß am Ver
bindungspunkt zwischen den beiden Z-Dioden (D30, D31) zwei
Basis-Vorwiderstände (R31, R32) angeschlossen sind, die jeweils mit
der Basis eines zugehörigen npn-Hilfstransistors (T31, T32) ver
bunden sind, daß die Kollektoren dieser beiden npn-Hilfstransistoren
(T31, T32) jeweils mit der Basis eines der beiden in Darling
ton-Schaltung miteinander verbundenen Transistoren (T10, T11) ver
bunden sind und daß die Emitter der beiden npn-Hilfstransistoren
(T31, T32) mit dem Emitter des Leistungstransistors (T11) verbunden
sind.
5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis
eines der beiden npn-Hilfstransistoren (T31, T32) mit dem Emitter
des Leistungstransistors (T11) über einen Widerstand (R33) verbunden
ist.
6. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
den Verbindungspunkt der beiden Z-Dioden (D30, D31) und den Emitter
des Leistungstransistors (T11) ein Widerstand (R35) gelegt ist.
7. Schaltung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Thyristor (T) aus einem vertikalen
npn-Transistor (T20) und einem lateralen pnp-Transistor (T21) be
steht, wobei der Kollektor des vertikalen npn-Transistors (T20) an
die Basis des lateralen pnp-Transistors (T21) und die Basis des
vertikalen npn-Transistors (T20) an den Kollektor des lateralen
pnp-Transistors (T21) angeschlossen ist und der Emitter des verti
kalen npn-Transistors (T20) die Kathode, der Emitter des lateralen
pnp-Transistors (T21) die Anode (A) und der Kollektor des lateralen
pnp-Transistors (T21) die Steuerelektrode (C) des Thyristors (T)
bildet.
8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
laterale pnp-Transistor (T21), der Bestandteil des Thyristors (T)
ist, symmetrisch ausgeführt ist.
9. Schaltung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen die Basis und den Emitter des lateralen pnp-Transistors
(T21), der Bestandteil des Thyristors (T) ist, ein Widerstand (R34)
geschaltet ist.
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FR8513479A FR2574232B1 (fr) | 1984-11-30 | 1985-09-11 | Circuit integre monolithique, protege a l'egard d'une inversion de polarite |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5532558A (en) * | 1994-08-03 | 1996-07-02 | Thomson Consumer Electronics, Inc. | Protection circuit for dynamic focus amplifier |
US5552746A (en) * | 1995-04-07 | 1996-09-03 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Gate drive circuit |
US5644459A (en) * | 1995-11-02 | 1997-07-01 | Integrated Devices Technology | Bipolarity electrostatic discharge protection device and method for making same |
DE19732098A1 (de) * | 1997-07-25 | 1999-01-28 | Bosch Gmbh Robert | Steuerschaltung für einen Gleichstrommotor |
US6611410B1 (en) | 1999-12-17 | 2003-08-26 | Siemens Vdo Automotive Inc. | Positive supply lead reverse polarity protection circuit |
US6815845B1 (en) * | 2002-04-17 | 2004-11-09 | Rantec Power Systems Inc. | Method and apparatus for reversing polarity of a high voltage power source |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3456125A (en) * | 1967-06-01 | 1969-07-15 | Gen Constr Elect Mec | High speed protective circuit for regulating transistors |
US3748569A (en) * | 1972-04-13 | 1973-07-24 | Us Army | Regulated short circuit protected power supply |
US3829709A (en) * | 1973-08-31 | 1974-08-13 | Micro Components Corp | Supply reversal protecton circuit |
DE2638177C2 (de) * | 1976-08-25 | 1985-10-24 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Schutzvorrichtung gegen Spannungsumpolung und Überspannungen für eine Halbleiterschaltung |
SE396853B (sv) * | 1976-11-12 | 1977-10-03 | Ericsson Telefon Ab L M | Tvapol innefattande en transistor |
JPS5541788A (en) * | 1978-09-20 | 1980-03-24 | Nec Corp | Integrated thyristor |
US4595941A (en) * | 1980-12-03 | 1986-06-17 | Rca Corporation | Protection circuit for integrated circuit devices |
JPS57147268A (en) * | 1981-01-30 | 1982-09-11 | Rca Corp | Protecting circuit |
US4400711A (en) * | 1981-03-31 | 1983-08-23 | Rca Corporation | Integrated circuit protection device |
DE3230741A1 (de) * | 1982-08-18 | 1984-02-23 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Halbleiterschalter mit einem abschaltbaren thyristor |
US4499673A (en) * | 1983-03-07 | 1985-02-19 | Ford Motor Company | Reverse voltage clamp circuit |
US4567580A (en) * | 1983-06-29 | 1986-01-28 | Fairchild Camera & Instrument Corporation | Redundancy roll call technique |
US4581542A (en) * | 1983-11-14 | 1986-04-08 | General Electric Company | Driver circuits for emitter switch gate turn-off SCR devices |
-
1984
- 1984-11-30 DE DE19843443770 patent/DE3443770A1/de active Granted
-
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---|---|
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US4689711A (en) | 1987-08-25 |
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