DE3535788A1 - Verpolungsschutz fuer schaltungsanordnungen - Google Patents
Verpolungsschutz fuer schaltungsanordnungenInfo
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Description
Berlin und München VPA 85 P 1595 DE Ol
Siemens Aktiengesellschaft ' Unser Zeichen
Verpolungsschutz für SchaLtungsanordnungen
Die Erfindung betrifft einen Verpolungsschutz für Schaltungsanordnungen.
Herkömmliche Verpolungsschutzschaltungen sehen vor, daß eine Verpolungsschutz-Diode in die Plusleitung der Versorgungsspannung
geschaltet wird. Hierbei kann je nach Last an der Diode eine erhebliche Verlustleistung entstehen.
Ein Rückstrom durch die Diode kann nicht erfolgen. Da aber die Verpolungsschutzschaltungen einen Rückstrom
ermöglichen müssen, um beispielsweise Spannungsspitzen abzuleiten, die beim Schalten induktiver Lasten
entstehen, erfordert deshalb die Ableitung der Rückströme bei herkömmlichen Schutzschaltungen zusätzliche
Schaltelemente, wie z.B. engtolerierte Zenerdioden oder große Elektrolytkondensatoren. Aus den angeführten Gründen
ist der Aufwand im allgemeinen sehr platz- und kostenintensiv.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verpolungsschutz für Schaltungsanordnungen anzugeben, der im Betrieb nur
eine kleine Verlustleistung hat und außerdem Rückströme ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
ein MOSFET-Xransistor mit seiner Drain-Source-Strecke in die Minus- oder Plusleitung zwischen Spannungsquelle und
Last geschaltet ist, und daß sein Gate mit dem Gegenpol der Versorgungsspannung verbunden ist.
Sac 1 Kth / 03.10.1985
' ■■ - 3"- VPA 85 P 1595 DE Ol
Vorteilhaft ist es, wenn eine Widerstandsteilerschaltung
vorgesehen ist, die die Versorgungsspannung auf die zulässige Gatespannung des Transistors begrenzt.
Die Vorteile des Gegenstandes der Erfindung werden anhand
der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.
In der dazugehörenden Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Verpolungs- und Überspannungsschutz mit
einem N-Kanal-MOSFET-Transistor,
Fig. 2 einen Verpolungs- und Überspannungsschutz mit einem P-Kanal-MOSFET-Transistor,
Fig. 3 einen Verpolungs- und Überspannungsschutz gemäß
Fig. 1 mit Widerstandsteilerschaltung und Fig. 4 einen Verpolungs- und Überspannungsschutz gemäß
Fig. 2 mit Widerstandsteilerschaltung. \
In der Fig. 1 ist dargestellt, wie ein N-Kanal-MOSFET-Transistor
T^ mit seiner Drain (D)-Source (S)-Strecke in
die Minusleitung zwischen Versorgungsspannung U und Last
L geschaltet ist. Die Last L beinhaltet gegebenenfalls Schaltungsanordnungen zur Regelung und Steuerung.
Das Gate G des MOSFET-Transistors Tn.ist mit dem Pluspol '
der Versorgungsspannung U verbunden.
In der Fig. 2 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, bei der ein P-Kanal-MOSFET-Transistor Tp mit seiner
Drain-(D)-Saurce.(5)-Strecke in die Plusleitung zwischen
Versorgungsspannung U5 und Last L geschaltet ist. Hierbei
ist das Gate G des Transistors Tp mit dem Minuspol der Versorgungsspannung U5 verbunden.
VPA 85 P 1595 DE Ol
• 4·
Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verpolungsschutzes
beruht darauf, daß ein MOSFET-Transistor - im Gegegensatz zu bipolaren Transistoren - wie ein niederohmiger Widerstand
wirkt, der in beiden Richtungen Strom zuläßt. Leitend ist der N-Kanal- bzw. P-Kanal-MOSFET-Transistor, wenn
sein Gate positives bzw. negatives Potential gegenüber dem Source erhält. Durch die erfindungsgemäße Anordnung in
der Minus- oder Plusleitung wirkt somit der MOSFET-Transistor wie ein niederohmiger Widerstand, der im Betrieb nur
eine kleine Verlustleistung aufweist. Weiterhin ist auch der Überspannungsschutz gewährleistet, da Rückströme und Überspannungsspitzen
über die Source-Drain-Strecke abfließen.
Es werden deshalb Spannungsspitzen vermieden, die beim
Schalten induktiver Lasten entstehen, so daß integrierte Schaltungen vor Überspannungen geschützt werden.
Wird die Versorgungsspannung U versehentlich verpolt,
so ist das Gate G negativ bzw. positiv gegenüber dem Source S und der Transistor Tn bzw. Tp ist gesperrt. Somit ist
die Schaltungsanordnung L sicher gegen Falschpolung geschützt.
In den Fig. 3 und 4 ist ein Verpolungsschutz dargestellt,
der für Betriebsspannungen U ausgelegt ist, die höher als die zulässigen Gatespannungen der MOSFET-Transistoren Tn
bzw. Tp sind. Hier wird die Betriebsspannung U durch den
Widerstandsteiler Rl,- R2 bzw. R3, R4 auf die zulässige
Gate-Spannung begrenzt.
30
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Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verpolungsschutzes
bestehen darin, daß ein MOSFET-Transistor eine verlustfreie Ansteuerung bei sehr geringer Verlustleistung im
Vergleich zur Verlustleistung einer Verpolungsschutzdiode aufweist.
2 Patentansprüche
4 Figuren
4 Figuren
Claims (2)
1. Verpolungsschutz für Schaltungsanordnungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein
MOSFET-Transistor (Tn, Tp) mit seiner Drain (D)-Source (S)
Strecke in die Minus- oder Plusleitung zwischen Spannungsquelle (U ) und Last (L) geschaltet ist und daß sein
Gate (G) mit dem Gegenpol der Versorgungsspannung (U ) verbunden ist.
·
·
2. Verpolungsschutz nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Widerstandsteilerschaltung
(Rl, R2; R3, R4) die Versorgungsspannung auf die zulässige Gatespannung des Transistors (Tn, Tp)
begrenzt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853535788 DE3535788A1 (de) | 1985-09-03 | 1985-10-07 | Verpolungsschutz fuer schaltungsanordnungen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE3531485 | 1985-09-03 | ||
DE19853535788 DE3535788A1 (de) | 1985-09-03 | 1985-10-07 | Verpolungsschutz fuer schaltungsanordnungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3535788A1 true DE3535788A1 (de) | 1986-02-20 |
Family
ID=25835640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19853535788 Withdrawn DE3535788A1 (de) | 1985-09-03 | 1985-10-07 | Verpolungsschutz fuer schaltungsanordnungen |
Country Status (1)
Country | Link |
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