DE3532339C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausgangsschaltung für elektro­ nische Schaltungen, insbesondere Mikrorechner, zum Schalten elektrischer Verbraucher, mit einer Treiberschaltung, deren Ausgang mit dem elektrischen Verbraucher verbunden ist, und mit einer Ansteuerschaltung mit zwei Eingängen zum impuls­ weisen Ansteuern der Treiberschaltung.

Zur Steuerung von elektrischen Verbrauchern höherer Lei­ stungsaufnahme, insbesondere von Glühlampen, Relaiswick­ lungen oder Elektromotoren, werden häufig Ausgangsschal­ tungen mit elektronischen Treiberschaltungen verwendet. Im allgemeinen sind die verwendeten Treiberschaltungen jedoch nicht kurzschluß- oder überlastfest. Ein Kurzschluß oder ein Überlastzustand kann auftreten durch einen Fehler beim Anschluß des elektrischen Verbrauchers an die Treiberschal­ tung oder bei einem Defekt im oder am elektrischen Verbrau­ cher. Es tritt also das Problem auf, die Treiberschaltung gegen Kurzschluß und Überlastung zu schützen.

Aus der DE-AS 23 10 448 ist eine Ausgangsschaltung mit einer Schaltungsanordnung zum Schutz eines elektronischen Schalters bekannt. Dort wird als Treiberschaltung ein elek­ tronischer Schalter verwendet. Die Ansteuerschaltung be­ steht aus einer Und-Schaltung, an deren einem Eingang das den Verbraucher einschaltende Schaltsignal eingespeist wird, und an deren anderem Eingang das Schaltsignal zusätz­ lich über ein elektronisches Halbleiter-Bauelement, das das Schaltsignal invertiert und verzögert, eingespeist wird. Dadurch wird erreicht, daß im Fall eines Kurzschlusses der elektronische Schalter nur für die kurze Dauer eines Diffe­ renzimpulses und nur beim Einschalten des Verbrauchers ge­ schlossen wird. Liegt kein Kurzschluß am Ausgang des elek­ tronischen Schalters vor, so hält das Potential am Ausgang des elektronischen Schalters den anderen Eingang der Und- Schaltung auf einem Potential, daß der elektronische Schal­ ter nach Ablauf des Differenzimpulses geschlossen bleibt.

Diese vorbekannte Ausgangsschaltung hat den Nachteil, daß ein hoher Aufwand an zusätzlichen Bauteilen zum Schutz der Treiberschaltung erforderlich ist. Die Beschaffung der Bau­ teile und die Montage der Bauteile in der Fertigung ist zeit- und kostenaufwendig. Bereits vorhandene Ausgangsschal­ tungen, insbesondere hochintegrierte Schaltungen, können nicht immer mit der Schutzschaltung nachgerüstet werden, weil Treiberschaltung und Ansteuerschaltung schaltungstech­ nisch nicht klar getrennt sind. Sind Treiberschaltung und Ansteuerschaltung räumlich getrennt angeordnet, so sind zur Herstellung der leitenden Verbindung zusätzliche elektri­ sche Leitungen erforderlich. Die Nachrüstung ist, wenn über­ haupt, nur aufwendig möglich.

Aus der DE-AS 22 13 921 ist ebenfalls eine Ausgangsschaltung für elektronische Schaltungen zum Schalten elektrischer Verbraucher bekannt, die eine Treiberschaltung aufweist, deren Ausgang mit dem elektrischen Verbraucher verbunden ist und die eine Ansteuerschaltung mit zwei Eingängen zum impulsweisen Ansteuern der Treiberschaltung aufweist. Die dortige Treiberschaltung schaltet erst dann durch, wenn an den Eingängen der Ansteuerschaltung gleichzeitig sowohl das eigentliche Ansteuersignal als auch ein impulsförmiges Signal eines Taktgenerators anliegt. Aufgrund der dortigen Rückkopplung des Ausgangssignals der Treiberschaltung über einen Widerstand auf den zweiten Eingang der Ansteuerschaltung bleibt dann normalerweise die Durchschaltung aufrechterhalten bis das Ansteuersignal nicht mehr vorliegt. In einem Kurzschlußfall wird der zweite Eingang der Ansteuerschaltung jedoch sofort aufgrund der beschriebenen Rückkopplung gegen Masse gezogen, was zur Sperrung der Treiberschaltung führt.

Der Ausgang der dortigen Ansteuerschaltung weist jedoch immer einen niedrigen Ausgangswiderstand auf. Deshalb ist bei dieser vorbekannten Ausgangsschaltung der Rückkopplungswiderstand auf die Ansteuerschaltung zurückgeführt. Auch bei dieser vorbekannten Ausgangsschaltung sind die Treiberschaltung und die Ansteuerschaltung schaltungstechnisch nicht klar getrennt. Dadurch sind zusätzliche Leitungen zwischen der Treiberschaltung und der Ansteuerschaltung erforderlich. Zur Entkopplung des Ansteuersignals vom impulsförmigen Signal des Taktgenerators ist in der Steuerleitung zum zweiten Eingang der Ansteuerschaltung ein Kondensator als zusätzliches Bauteil erforderlich.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die bekannten Ausgangsschal­ tungen für elektronische Schaltungen auf einfache und kostengünstige Weise kurzschluß- und überlastgeschützt aus­ zugestalten.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Ausgang der nicht invertierenden Treiberschaltung über einen Rückkopplungs­ widerstand auf deren Eingang zurückgekoppelt ist, und daß die Ausgangsspannung der Ansteuerschaltung über den ersten Eingang und der Ausgangswiderstand der Ansteuerschaltung über den zweiten Eingang steuerbar ist.

Dadurch, daß der Ausgang der Treiberschaltung über einen Rückkopplungswiderstand auf den Eingang zurückgekoppelt ist, weist die Treiberschaltung die Eigenschaften einer bistabi­ len Kippstufe auf. Der Eingang der Treiberschaltung wird von der Ansteuerschaltung ein- oder ausgeschaltet, abhängig da­ von, ob am ersten Eingang der Ansteuerschaltung positives Potential von der elektronischen Schaltung anliegt oder nicht. Durch die bistabile Eigenschaft der Treiberschaltung hängt deren Schaltzustand in der hochohmigen Phase des Aus­ gangs der Ansteuerschaltung nur davon ab, ob am Ausgang der Treiberschaltung ein Kurzschluß vorliegt. Liegt kein Kurz­ schluß vor, so bleibt der Eingang der Treiberschaltung un­ beeinflußt von dessen Ausgang. Tritt am Ausgang der Treiber­ schaltung ein Kurzschluß oder eine Überlastung durch einen Verbraucher mit zu geringem Innenwiderstand auf, so wird dieser Zustand sofort auf den Eingang der Treiberschaltung übertragen, und die Treiberschaltung schaltet den Verbrau­ cherstromkreis offen.

Die erfindungsgemäße Ausgangsschaltung hat insbesondere den Vorteil, daß sie einfach und kostengünstig aufzubauen ist. Es ist nur ein Widerstand erforderlich. Die Treiberschal­ tung und die Ansteuerschaltung sind schaltungstechnisch weitgehend getrennt, so daß die einfache Rückkopplung durch den Rückkopplungswiderstand ermöglicht wird. Damit ist auch die Nachrüstung bereits bestehender Ausgangsschaltungen ein­ fach.

Es ist besonders vorteilhaft, daß ein Taktgenerator den Aus­ gang der Ansteuerschaltung über den zweiten Eingang mit ins­ besondere fester Frequenz impulsweise niederohmig schaltet. Dabei ist das Tastverhältnis zwischen niederohmigem und hoch­ ohmigem Ausgangszustand der Ansteuerschaltung so gewählt, daß die Treiberschaltung im Kurzschlußfall nicht überlastet wird. Es ist nur eine einfache Taktgeberschaltung erforder­ lich, an die keine hohen Anforderungen hinsichtlich der Frequenzkonstanz und der Impulsbreite gestellt werden. Wird ein Kurzschluß oder Überlastzustand während der Funktion der erfindungsgemäßen Ausgangsschaltung beseitigt, so wird der elektrische Verbraucher mit dem Auftreten des nächsten Impulses des Taktgenerators gegebenenfalls wieder einge­ schaltet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegen­ stands gehen aus den Unteransprüchen hervor. Im folgenden wird an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung näher er­ läutert: Die einzige Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands mit einem Mikrorechner und An­ steuer- und Treiberschaltung als integrierte Schaltungen in einem Kraftfahrzeug.

In der Figur ist der positive Pol einer Stromquelle B, die als Starterbatterie eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, mit dem ersten Anschluß eines Schalters S verbunden, der als Zündschalter des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Der zweite Anschluß des Schalters S ist mit der Plusleitung +UB leitend verbunden, an der bei geschlossenem Schalter S das positive Potential des Pluspols der Stromquelle B anliegt. Der Schalter S ist in der Figur in der geöffneten Schalt­ stellung gezeichnet. Mit dem Minuspol der Stromquelle B ist die Minusleitung -UB leitend verbunden, an der also die ne­ gative Versorgungsspannung anliegt. Die Minusleitung -UB kann auch zusätzlich über eine Masseleitung mit der Masse des Kraftfahrzeugs verbunden sein. Zur Stromversorgung sind gegebenenfalls über Spannungsteiler oder Spannungsregler ein Mikrorechner MC, ein integrierter Ansteuerbaustein AN und ein integrierter Treiberbaustein TR jeweils mit der Plusleitung +UB und der Minusleitung -UB leitend verbunden. Mehrere Ansteuerschaltungen AN 1 bis AN n sind in dem An­ steuerbaustein AN integriert. Die Ansteuerschaltungen AN 1 bis AN n weisen untereinander identischen Aufbau auf. Das heißt, die Ansteuerschaltungen AN 1 bis AN n sind innerhalb des Ansteuerbausteins AN über Stromversorgungsleitungen mit den entsprechenden Stromversorgungsleitungen des Ansteuer­ bausteins AN verbunden. Jede der Ansteuerschaltungen AN 1 bis AN n weist zwei Eingänge auf, deren erste Eingänge direkt über erste Verbindungsleitungen 1 mit entsprechenden Ausgängen des Mikrorechners MC verbunden sind. Die zweiten Eingänge der Ansteuerschaltungen AN 1 bis AN n sind inner­ halb des Ansteuerbausteins AN leitend miteinander verbunden, so daß sie außerhalb des Ansteuerbausteins AN über eine ge­ meinsame Verbindungsleitung 2 mit dem Taktgenerator T als Teil des Mikrorechners MC leitend verbunden sind. Jede der Ansteuerschaltungen AN 1 bis AN n ist über zweite Verbin­ dungsleitungen 3 mit entsprechenden Treiberschaltungen TR 1 bis TR n verbunden, die als Teil des Treiberbausteins TR ausgebildet sind. Die Treiberschaltungen TR 1 bis TR n wei­ sen als Teil des integrierten Treiberbausteins TR identi­ schen Aufbau auf. Das heißt, jede der Treiberschaltungen TR 1 bis TR n ist über Stromversorgungsleitungen mit den entsprechenden Stromversorgungsleitungen des integrierten Treiberbausteins TR leitend verbunden. Jeder der Treiber­ bausteine TR 1 bis TR n weist einen Ausgang auf, der über dritte Verbindungsleitungen 4 mit dem jeweiligen elektri­ schen Verbraucher leitend verbunden ist. In der Figur ist beispielhaft der Ausgang der Treiberschaltung TR 1 mit dem ersten Anschluß einer Glühlampe V als elektrischem Verbrau­ cher leitend verbunden. Der andere Anschluß der Glühlampe ist mit der positiven Versorgungsspannung der Plusleitung +UB leitend verbunden. Der Ausgang der Treiberschaltungen TR 1 bis TR n ist über Rückkopplungswiderstände R 1 bis R n auf den Eingang der jeweiligen Treiberschaltung oder End­ stufenschaltung TR 1 bis TR n zurückgekoppelt.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in der Figur nur die Ansteuerschaltungen AN 1 und AN n und die Treiberschaltun­ gen TR 1 und TR n dargestellt.

Über die ersten Verbindungsleitungen 1 liegt an den ersten Eingängen der Ansteuerschaltungen AN 1 bis AN n ein elek­ trisches Potential an, das dem vom Mikrorechner MC zu steu­ ernden Schaltzustand der Treiberschaltungen TR 1 bis TR n entspricht. Das Potential an den ersten Eingängen der An­ steuerschaltungen AN 1 bis AN n bestimmt die Ausgangsspan­ nung der Ansteuerschaltungen AN 1 bis AN n, die über die zweiten Verbindungsleitungen 3 den Eingängen der Treiber­ schaltungen TR 1 bis TR n zuleitbar ist. Über die gemein­ same Verbindungsleitung 2 liegt, erzeugt von dem Taktgene­ rator T, der als Teil des Mikrorechners MC ausgebildet ist, an den zweiten Eingängen der Ansteuerschaltungen AN 1 bis AN n ein elektrisches Potential an, das den Ausgangswider­ stand bzw. die Ausgangsimpedanz der Ansteuerschaltungen AN 1 bis AN n bestimmt. Dieser Taktgenerator erzeugt wech­ selweise positives und negatives oder Massepotential und weist eine feste Frequenz auf. Das Verhältnis der Zeiten positiven Potentials und der Zeiten negativen Potentials ist dabei so gewählt, daß der Taktgenerator T nur im wesent­ lichen impulsartig hohes Potential aufweist. Liegt an den ersten Eingängen der Ansteuerschaltungen AN 1 bis AN n po­ sitives Potential an, so weisen die Ansteuerschaltungen AN 1 bis AN n eine positive Ausgangsspannung auf. Liegt an den ersten Eingängen der Ansteuerschaltungen AN 1 bis AN n Minus- oder Massepotential an, so weisen die Ansteuerschal­ tungen AN 1 bis AN n negative Ausgangsspannung oder Masse­ potential auf. Liegt an den zweiten Eingängen der Ansteuer­ schaltungen AN 1 bis AN n positives Potential an, so sind die Ausgänge der Ansteuerschaltungen AN 1 bis AN n nieder­ ohmig, d. h., die Ausgänge haben einen geringen Ausgangs­ widerstand. Liegt an den zweiten Eingängen der Ansteuer­ schaltungen AN 1 bis AN n Minus- oder Massepotential an, so sind die Ausgänge der Ansteuerschaltungen AN 1 bis AN n hochohmig, d. h., die Ausgänge haben einen großen Ausgangs­ widerstand. Liegt an den Eingängen der Treiberschaltungen TR 1 bis TR n positives Potential an, so sind die Verbrau­ cher V ausgeschaltet. Liegt an den Eingängen der Treiber­ schaltungen TR 1 bis TR n Minus- oder Massepotential an, so sind die Verbraucher V eingeschaltet. Die Treiberschaltun­ gen TR 1 bis TR n schalten nicht invertierend. Sind die Verbraucher eingeschaltet, so wird der Verbraucherstrom­ kreis gebildet aus der Stromquelle B, dem Schalter S, der Plusleitung +UB, dem Verbraucher V, der Treiberschaltung TR 1 und der Minus- oder Masseleitung -UB. Dabei ist also bei eingeschaltetem Verbraucher durch die Treiberschaltung TR 1 der erste Anschluß der Glühlampe mit der negativen Versorgungsspannung der Minus- oder Masseleitung -UB lei­ tend verbunden. Ein positives Potential an den ersten Ein­ gängen der Ansteuerschaltungen AN 1 bis AN n bedeutet also, daß der Verbraucher V ausgeschaltet ist. Ein negatives oder Massepotential an den ersten Eingängen der Ansteuerschal­ tungen AN 1 bis AN n bedeutet also, daß der Verbraucher eingeschaltet ist. Es ist jedoch auch möglich, die Schalt­ logig umzukehren, wenn der Verbraucher V gegen die Masse- oder die Minusleitung -UB geschaltet ist. Dazu kann z. B. die Schaltlogik im Mikrorechner MC umgekehrt werden, oder die Ansteuerschaltungen müssen invertierend schalten. Die Treiberschaltungen schalten bei positivem Eingangspotential die Verbraucher ein.

Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach der Figur funktioniert folgendermaßen:
Weil alle Ansteuerschaltungen AN 1 bis AN n und alle Trei­ berschaltungen TR 1 bis TR n gleich aufgebaut sind und gleich geschaltet sind, genügt es, die Funktion der ersten Ansteuerschaltung AN 1 zusammen mit der ersten Treiberschal­ tung TR 1 zu beschreiben. Wird der Zündschalter S geschlos­ sen, so werden die Mikrorechner MC, der Ansteuerbaustein AN und der Treiberbaustein TR über die Plusleitung +UB und die Minus- oder Masseleitung -UB aus der Batterie B mit Strom versorgt. Zugleich liegt an dem zweiten Anschluß der elek­ trischen Glühlampe V über die Plusleitung +UB positives Potential an. Durch den Mikrorechner MC wird der Taktgene­ rator T mit Strom versorgt. Durch den Ansteuerbaustein AN wird unter anderem die erste Ansteuerschaltung AN 1 mit Strom versorgt. Über den Treiberbaustein TR wird unter an­ derem die erste Treiberschaltung TR 1 mit Strom versorgt. Liegt nun am ersten Eingang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 positives Potential an, so liegt auch am Ausgang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 und damit auch am Eingang der ersten Treiberschaltung TR 1 positives Potential an. Damit sperrt die Treiberschaltung TR 1, und die Glühlampe V ist ausgeschaltet. Dieses positive Potential am Ausgang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 ist jedoch nur dann auf den Eingang der ersten Treiberschaltung TR 1 wirksam, wenn von dem Taktgenerator T als Teil des Mikrorechners MC über die gemeinsame Verbindungsleitung 2 am zweiten Eingang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 positives Potential anliegt. Denn nur dann ist der Ausgang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 niederohmig. Dieses positive Potential am zweiten Ein­ gang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 liegt jedoch nur impulsartig an und wird mit fester Frequenz wiederholt. Liegt nun am ersten Eingang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 Minus- oder Massepotential an, so weist der Ausgang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 eine negative Ausgangs­ spannung oder Massepotential auf. Diese negative Ausgangs­ spannung ist wiederum nur dann wirksam, wenn am zweiten Eingang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 positives Poten­ tial von dem Taktgenerator T anliegt. Liegt am zweiten Eingang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 positives Poten­ tial an, so wird der Ausgang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 niederohmig. Damit wird dem Eingang der ersten Trei­ berschaltung TR 1 das negative Potential des Ausgangs der ersten Ansteuerschaltung AN 1 aufgeprägt, und die erste Treiberschaltung TR 1 verbindet den ersten Anschluß der Glühlampe mit der Masseleitung -UB, so daß der Verbraucher­ stromkreis geschlossen wird und die Glühlampe V eingeschal­ tet wird. Es ist auch möglich, daß der Taktgenerator T zu­ sätzlich bei jedem Auftreten einer Potentialänderung am ersten Eingang der Ansteuerschaltung AN 1 den Ausgang über den zweiten Eingang der Ansteuerschaltung AN 1 niederohmig schaltet, um eine Verzögerung des Ein- und Ausschaltens des Verbrauchers V zu vermeiden. Nach Ablauf der impuls­ artig kurzen Phase positiven Potentials am zweiten Eingang der Ansteuerschaltung AN 1 wird der Ausgang der ersten An­ steuerschaltung AN 1 hochohmig. Dadurch wird der Ausgang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 vom Eingang der ersten Treiberschaltung TR 1 entkoppelt. Die erste Treiberschal­ tung TR 1 verbleibt jedoch in ihrem durchgeschalteten Zu­ stand, und damit bleibt der Verbraucherstromkreis weiter­ hin geschlossen, weil der Ausgang der ersten Treiberschal­ tung TR 1 über den ersten Rückkopplungswiderstand R 1 auf den Eingang der ersten Treiberschaltung TR 1 zurückgekop­ pelt ist. Diese Rückkopplung funktioniert folgendermaßen: Ist der Verbraucherstromkreis geschlossen, und weist der Verbraucher keinen zu geringen Innenwiderstand auf, bzw. ist der Ausgang der ersten Treiberschaltung TR 1 nicht kurzgeschlossen, so fällt die Spannung zwischen der Plus­ leitung +UB und der Minus- oder Masseleitung -UB im wesent­ lichen vollständig über den Innenwiderstand des Verbrau­ chers V ab. Damit liegt am Ausgang der ersten Treiberschal­ tung TR 1 im wesentlichen Minus- oder Massepotential an. Dieses Minus- oder Massepotential wird über den ersten Rück­ kopplungswiderstand R 1 dem Eingang der ersten Treiber­ schaltung TR 1 aufgeprägt. Dies gilt, solange sich der Aus­ gang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 in seinem hochohmigen Zustand befindet. Wird nun der Ausgang der ersten Ansteuer­ schaltung AN 1 wieder in seinen niederohmigen Zustand ge­ schaltet, so bestimmt die Ausgangsspannung des Ausgangs der ersten Ansteuerschaltung AN 1 wieder den Schaltzustand der ersten Treiberschaltung TR 1. Liegt also am ersten Eingang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 weiterhin Minus- oder Massepotential an, so bleibt die erste Treiberschaltung TR 1 weiterhin eingeschaltet und damit weiterhin der Verbraucher­ stromkreis geschlossen. Liegt jedoch nun an dem ersten Ein­ gang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 positives Potential an, so weist der Ausgang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 und damit der Eingang der ersten Treiberschaltung TR 1 po­ sitives Potential auf. Die erste Treiberschaltung TR 1 un­ terbricht den Verbraucherstromkreis, und die Glühlampe V wird abgeschaltet. Ist die erste Treiberschaltung TR 1 durchgeschaltet und damit der Verbraucherstromkreis mit der Glühlampe V geschlossen, und ist der Eingang der ersten Treiberschaltung TR 1 durch einen hohen Ausgangswiderstand des Ausgangs der ersten Ansteuerschaltung AN 1 vom Ausgang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 entkoppelt, so fällt bei einem Kurzschluß an der Glühlampe V bzw. bei einem zu ge­ ringen Innenwiderstand der Glühlampe V die Spannung zwischen der Plusleitung +UB und der Minus- oder Masseleitung -UB im wesentlichen über dem Innenwiderstand der ersten Treiber­ schaltung TR 1 ab. Das heißt, der Ausgang der ersten Trei­ berschaltung TR 1 weist im wesentlichen das positive Poten­ tial der Plusleitung +UB auf. Damit weisen Eingang und Aus­ gang der ersten Treiberschaltung TR 1 kurzfristig unter­ schiedliches Potential auf. Dann jedoch wird dem Eingang der ersten Treiberschaltung TR 1 über den ersten Rückkopp­ lungswiderstand R 1 das Potential des Ausgangs der ersten Treiberschaltung TR 1 aufgeprägt. Damit weisen Eingang und Ausgang der ersten Treiberschaltung TR 1 wieder gleiches, nämlich positives Potential in diesem Fall, auf. Das posi­ tive Potential am Eingang der ersten Treiberschaltung TR 1 bewirkt, daß die Treiberschaltung TR 1 den Verbraucher­ stromkreis mit der Glühlampe V unterbricht. Weist nun der Ausgang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 kurzfristig auf­ grund eines positiven Spannungspulses an seinem zweiten Eingang von dem Taktgenerator T einen niedrigen Ausgangs­ widerstand auf, so sind der Ausgang der ersten Ansteuer­ schaltung AN 1 und der Eingang der ersten Treiberschaltung TR 1 wieder für die kurze Zeit des positiven Spannungsim­ pulses angekoppelt. Liegt nun negatives Potential am Aus­ gang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 und damit am Eingang der ersten Treiberschaltung TR 1 an, so wird auch im Kurz­ schluß- oder Überlastfall die erste Treiberschaltung TR 1 für die kurze Zeit des positiven Spannungspulses durchge­ schaltet und damit der Verbraucherstromkreis mit der Glüh­ lampe V geschlossen. Die Zeitdauer des kurzen positiven Spannungspulses von dem Taktgenerator T ist jedoch so kurz gewählt, daß beim Abfall der Spannung im Verbraucherstrom­ kreis über den Innenwiderstand der ersten Treiberschaltung TR 1 im Kurzschlußfall die erste Treiberschaltung TR 1 nicht aufgrund der Wärmeentwicklung überlastet wird. Die zulässige Zeitdauer des positiven Spannungspulses der Taktgeberschal­ tung T wird dabei im wesentlichen durch den Innenwiderstand der Schaltstrecke der Treiberschaltung TR 1 im Verbraucher­ stromkreis und durch die Wärmekapazität dieser Schaltstrecke bestimmt. Nach Ablauf der Zeitdauer des mit fester Frequenz periodisch wiederkehrenden Spannungsimpulses des Taktgene­ rators T ist der Ausgang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 wieder hochohmig und damit der Eingang der ersten Treiber­ schaltung TR 1 wieder vom Ausgang der ersten Ansteuerschal­ tung AN 1 entkoppelt. Ist nun der Kurzschluß- oder Überlast­ zustand im Verbraucherstromkreis beseitigt, z. B. weil der defekte oder falsche Verbraucher gegen einen funktionsfähi­ gen Verbraucher mit den richtigen elektrischen Anschlußwer­ ten ausgetauscht wurde, so wird die erste Treiberschaltung TR 1 durchgeschaltet und damit der Verbraucherstromkreis wieder geschlossen, wenn am Ausgang der ersten Ansteuer­ schaltung AN 1 weiterhin Minus- oder Massepotential anliegt, und sobald der Ausgang der ersten Ansteuerschaltung AN 1 durch den positiven Spannungsimpuls des Taktgenerators T nach Ablauf der Periodendauer wieder kurzfristig nieder­ ohmig geschaltet wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung des Ausführungsbeispiels nach der Figur hat insbesondere den Vorteil, daß beim Schal­ ten mehrerer elektrischer Verbraucher in mehreren verschie­ denen Verbraucherstromkreisen durch die elektronische Schal­ tung bei einem Kurzschluß- oder Überlastzustand in einem der Verbraucherstromkreise die übrigen Verbraucherstromkreise über die erfindungsgemäße Ausgangsschaltung durch die elek­ tronische Schaltung weiterhin betätigbar sind. Die Beseiti­ gung des Kurzschluß- oder Überlastzustandes durch den Aus­ tausch defekter Verbraucher oder durch den Austausch von Verbrauchern mit zu geringem Innenwiderstand gegen Verbrau­ cher mit genügend großem Innenwiderstand kann durchgeführt werden, während die elektronische Schaltung und die Aus­ gangsschaltungen in Betrieb sind, so daß möglicherweise zeitkritische Vorgänge, bei denen elektrische Verbraucher geschaltet werden, nicht durch einen Kurzschluß- oder Über­ lastzustand in einem anderen Verbraucherstromkreis und durch dessen Behebung gestört werden. Ein zeitkritischer Vorgang kann z. B. die Steuerung von Zündung und/oder Benzinein­ spritzung eines Kraftfahrzeugmotors sein, der unter anderem auch vom Kurbelwellenwinkel des laufenden Verbrennungsmotors abhängig ist. Diese Steuerung oder Regelung von Zündungen oder Benzineinspritzungen kann durch die gleiche elektroni­ sche Schaltung im Ausführungsbeispiel nach der Figur des Mikrorechners MC erfolgen.

Der Aufbau der erfindungsgemäßen Ausgangsschaltung ist ins­ besondere dann einfach, wenn, wie bei größeren elektronischen Schaltungen, wie z. B. Zentralelektriken oder Zentralmikro­ prozessorsystemen, für die dazu erforderliche Vielzahl von Ausgängen die Ansteuerschaltungen und/oder die Treiberschal­ tungen bereits vorhanden sind. Bei zentralen Mikroprozessor­ systemen z. B. ist der Taktgenerator T als Teil des Mikro­ rechners MC durch Zufügen entsprechender Programmteile zum Rechnerprogramm zu erzeugen. Sind die Treiberschaltungen bereits in einem integrierten Treiberbaustein TR zusammen­ gefaßt, so genügt es, zur Herstellung der leitenden Verbin­ dungen zwischen dem integrierten Treiberbaustein TR und der gedruckten Leiterplatte der übrigen elektronischen Schal­ tung einen Sockel als Zwischenteil vorzusehen, in den die erfindungsgemäß notwendigen Rückkopplungswiderstände R in­ tegriert sind. In diesem Fall ist es für die Nachrüstung der erfindungsgemäßen Ausgangsschaltung nicht erforderlich, das Layout der gedruckten Schaltung zu ändern. Damit kann die Nachrüstung elektronischer Schaltungen mit der erfin­ dungsgemäßen Ausgangsschaltung besonders einfach und kosten­ günstig geschehen.

Die erfindungsgemäße Ausgangsschaltung ist für die Verwen­ dung in Kraftfahrzeugen besonders geeignet, weil elektro­ nische Schaltungen durch die besonderen Einbaubedingungen, wie z. B. Vibrationen im Kraftfahrzeug und Umwelteinflüsse, besonders anfällig sind. Dies gilt auch für die elektrischen Verbraucher, wie z. B. Glühlampen, bei denen sich z. B. die Glühwendel von den Haltestegen losrütteln kann und im Sockel an der Durchführung der Haltestege leicht Kurzschlüsse ver­ ursacht.

Man kann als Ansteuerschaltung AN auch ein sogenanntes Schieberegister verwenden, an das die den Schaltzuständen der Treiberschaltungen TR 1 bis TR n entsprechenden Infor­ mationen seriell vom Mikrorechner MC übertragen werden. Das Schieberegister weist dann ebenfalls einen zweiten Eingang 2 auf, dessen Eingangspotential den Widerstand an den Ausgän­ gen des Schieberegisters bestimmt.

Claims (9)

1. Ausgangsschaltung für elektronische Schaltungen, insbe­ sondere Mikrorechner, zum Schalten elektrischer Verbrau­ cher, mit einer Treiberschaltung, deren Ausgang mit dem elektrischen Verbraucher verbunden ist, und mit einer Ansteuerschaltung mit zwei Eingängen zum impulsweisen Ansteuern der Treiberschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der nicht invertierenden Treiberschal­ tung (TR 1) über einen Rückkopplungswiderstand (R 1) auf deren Eingang zurückgekoppelt ist, und daß die Ausgangs­ spannung der Ansteuerschaltung (AN 1) über den ersten Eingang und der Ausgangswiderstand der Ansteuerschaltung (AN 1) über den zweiten Eingang steuerbar ist.

2. Ausgangsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Taktgenerator (T) den Ausgang der Ansteuerschal­ tung (AN 1) über den zweiten Eingang mit insbesondere fester Frequenz impulsweise niederohmig schaltet.

3. Ausgangsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Taktgenerator (T) den Ausgang der Ansteuerschal­ tung (AN 1) über den zweiten Eingang impulsweise nieder­ ohmig schaltet bei jedem Potentialwechsel am ersten Ein­ gang der Ansteuerschaltung (AN 1).

4. Ausgangsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberschaltung (TR 1) als integrierter Treiber­ baustein, insbesondere als Teil eines integrierten Trei­ berbausteins (TR), ausgebildet ist.

5. Ausgangsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerschaltung (AN 1) als integrierter An­ steuerbaustein, insbesondere als Teil eines integrierten Ansteuerbausteins (AN), ausgebildet ist.

6. Ausgangsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgenerator (T) als Teil eines Mikrorechners (MC) ausgebildet ist.

7. Ausgangsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der integrierte Treiberbaustein (TR) durch einen Sockel mit der übrigen Schaltung verbunden ist, und daß die Rückkopplungswiderstände (R 1 bis R n) Teil des Sockels sind.

8. Ausgangsschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ansteuerbaustein (AN) soviel erste Eingänge und Ausgänge aufweist, wie Steuerschaltungen (AN 1 bis AN n) in dem Ansteuerbaustein (AN) zusammengefaßt sind, und daß der Ansteuerbaustein (AN) nur einen zweiten Ein­ gang zum gemeinsamen Niederohmigschalten der Ausgänge der Ansteuerschaltungen (AN 1 bis AN n) aufweist.

9. Ausgangsschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung in einem Kraftfahrzeug.