DE3711977A1 - - Google Patents

Description

OS 37 12 177

kreis auf einen solchen Wert an, daß der durch den eingeprägten Strom verursachte Spannungsabfall größer ist als die um die Referenzspannung Ur verminderte Versorgungsspannung + Ub, sperrt der Differenzverstärker DVden Transistor TS1. Es genügt daher für die Überwachung auf Leitungsbruch, zu prüfen, ob der Transistor TS1 in den Sperrzustand gesteuert ist. Die Fehlermeldung hängt in diesem Falle nur von der Größe des eingeprägten Stromes und dem Lastwiderstand ab, nicht dagegen von den Kennlinien des Transistors TS1 und nur unwesentlich von der Offset-Spannung und der Verstärkung des Verstärkers DV. Zweckmäßig wird die Stromquelle SQ mit einem Transistor TS 3 gesperrt, wenn der Transistor TS in den Sperrzustand geschaltet ist, damit während der Sperrphase nicht unnötig Strom verbraucht wird. Die im Ausführungsbeispiel verwendete Stromquelle ist daher abschaltbar; der Steuereingang des Transistors TS 3 ist an den Eingangsverstärker EV angeschlossen. Damit sie nicht vom Ausgangssignal des Differenzverstärkers DV abgeschaltet wird, ist die Entkopplungsdiode D1 vorgesehen.

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Claims (4)

OS 37 12 177 1 2 Patentansprüche Maßnahmen gelöst. Anhand der Zeichnung werden im folgenden die Er-

1. Schaltungsanordnung zum Überwachen eines findung sowie weitere Vorteile und Ausgestaltungen nä-Laststromkreises mit einer Last (Ri) und einem den her beschrieben und erläutert.

Laststrom schaltenden Transistor (TSi) und einer 5 Eine Last R_L liegt in Reihe mit der Drain-Source-Einrichtung zum Melden von Fehlern im Last- Strecke eines Transistors TS1 an einer Spannung + Ub. Stromkreis, dadurch gekennzeichnet, daß eine Re- Die Ein- und Ausschaltsignale für den Transistor TS1 gelschaltung (DV) mit dem Transistor (TSi) als sind einem Eingang £ zugeführt, von wo sie über einen Stellglied den Spannungsabfall am Transistor Eingangsverstärker EV und eine Entkopplungsdiode (TS 1) auf einen konstanten Wert regelt und daß ein 10 D1 an die Gate-Elektrode des Transistors TS1 gelan-Meldesignal abgegeben wird, wenn der Spannungs- gen. Ein Differenzverstärker DV vergleicht den Spanabfall am Transistor (TS I) oder das Stellsignal des nungsabfall an der Drain-Source-Strecke mit einer ReReglers (D V) außerhalb eines vorgegebenen Berei- ferenzspannung, die von einer von einem Konstantches liegt. strom durchflossenen Diode £>3 gebildeten Konstant-

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch 15 Spannungsquelle Ur erzeugt wird. Der Ausgang des Difgekennzeichnet, daß ein Leitungsbruch-Meldesi- ferenzverstärkers DV ist über eine zweite Entkoppgnal abgegeben wird, wenn der Spannungsabfall lungsdiode D 2 mit der Gate-Elektrode des Transistors am Transistor (TSi) kleiner als ein vorgegebener TSi verbunden. Ein Widerstand R 1 ist zwischen die Wert ist oder wenn das vom Regler (DV) dem Gate-Elektrode und eine positive Spannung geschaltet, Transistor (TS 1) zugeführte Steuersignal in einem 20 die größer sein sollte als die Spannung 4- Ub-

Bereich liegt, in dem der Innenwiderstand des Ein positives Eingangssignal am Eingang E verstärkt Transistors (TSi) einen größeren Wert als im feh- der Eingangsverstärker EV so, daß die Entkopplungslerfreien Zustand des Stromkreises hat. diode D i gesperrt ist und der Transistor TS1 Spannung

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, an die Last RL schaltet. Die Gate-Elektrode erhält vom dadurch gekennzeichnet, daß dem Transistor (TS 1) 25 Differenzverstärker DV eine solche Steuerspannung, eine Stromquelle (SQ) parallelgeschaltet ist, die ei- daß der Spannungsabfall an der Drain-Source-Strecke, nen eingeprägten Strom abgibt, der kleiner ist als der durch den Laststrom bewirkt wird, gleich der Refeder minimale Laststrom im ungestörten Zustand renzspannung Ur gehalten wird, und zwar weitgehend des Laststromkreises und daß ein Leitungsbruch- unabhängig von der Größe der Last Rl. Mit zunehmen-Meldesignal abgegeben wird, wenn der Transistor 30 dem Widerstand der Last Rl sinkt die Ausgangsspan-(TSi)in den Sperrzustand gesteuert wird. nung des Differenzverstärkers DV, bis sie schließlieh

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch einen in einem Diskriminator U/Seingestellten Schwellgekennzeichnet, daß die Stromquelle zusammen wert erreicht. Dieser Schwellwert entspricht einem mit dem Laststrom abschaltbar ist. Lastwiderstand, der bei fehlerfreiem Zustand der Last

35 und deren Zuleitung nicht auftritt. Das Signal, welches

Beschreibung der Diskriminator DIS bei allen größeren Widerstands

werten abgibt, wird daher als Leitungsbruch-Meldesi-

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum gnal über einen Ausgang A abgegeben. Der Leitungs-Überwachen eines Stromkreises auf Unterbrechung ge- bruch wird somit bei eingeschaltetem Transistor TS1 maß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. 40 festgestellt. Mit einem weiteren im Diskriminator D/5

Die sichere Erkennung und Meldung von Fehlern in eingestellten Schwellwert kann der Lastkreis auch auf Automatisierungsanlagen ist wegen deren Komplexität Kurzschluß überwacht werden.

sowie der hohen Investitions- und Produktionswerte Zum Sperren des Transistors TS1 wird dem Eingang

von großer Bedeutung. Zur Verbesserung der Verfüg- £"'0"-Signal zugeführt. Über die Drain-Source-Strecke barkeit müssen häufig auftretende Störungen in den Si- 45 liegt dann die volle Versorgungsspannung + Ub, so daß gnalleitungen, wie Kurzschlüsse und Unterbrechungen, der Differenzverstärker DV maximale Spannung absicher erkannt werden, gibt. Die Entkopplungsdiode D 2 verhindert einen

Aus der DE-OS 34 36 844 ist bekannt, in einer Kurzschluß der Ausgänge der Verstärker EVund DV. Prüfphase über die Zuleitungen zu Meßwertgebern Im gewählten Beispiel mit einem n-Kanal-Transistor

Prüfströ'me zu schicken. Im Falle eines Leitungsbruchs 50 gibt, wenn das Signal am Eingang ffden Transistor TSt fällt der Prüfstrom aus und es wird ein diesen Zustand in den Sperrzustand steuert, der Differenzverstärker kennzeichnendes Meldesignal abgegeben. Der wesentli- D Vein Signal ab, bei dem der Diskriminator DIS keinen ehe Nachteil dieser Lösung ist, daß nicht benutzte Aus- Leitungsbruch meldet. Bei Abänderungen des Ausfühgänge, an die kein Lastwiderstand angeschlossen ist, rungsbeispiels, z. B. p-Kanal-Transistor, negative Ver-Leitungsbruch melden. Es müssen daher zusätzliche 55 sorgungsspannung, kann der Fall eintreten, daß der DisMaßnahmen getroffen werden, solche Fehlermeldun- kriminator ein Meldesignal abgibt, wenn der Transistor gen gezielt auszublenden. Diesen Nachteil weisen alle vom Eingangssignal in den Sperrzustand gesteuert ist. Anordnungen auf, bei denen die Leitungsunterbrechung In diesem Falle wird zweckmäßig das Augangssignal geprüft wird, während der Schalttransistor gesperrt ist. gesperrt, wenn dem Eingang E Sperrsignal für den

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- 60 Transistor TS1 zugeführt ist. Hierzu ist ein UND-Glied gründe, einen Schaltkreis mit einer Last und einem UG vorgesehen.

Transistor als Schalter zuverlässig auf Unterbrechung Zur Verringerung des Einflusses der Toleranzen der

zu überwachen, wobei die Überwachung in der Durch- Regelstrecke, vor allem der des Transistors TS1, ist schaltphase des Transistors erfolgt und kein zusätzli- dessen Drain-Source-Strecke eine Stromquelle SQ mit eher, einen Spannungsabfall und Verlustleistung bewir- ₆5 einem Transistor TS2 und einem Widerstand R2 paralkender Widerstand in den Stromkreis geschaltet ist. lelgeschaltet, die einen eingeprägten Strom liefert, der

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kleiner ist als der minimale Laststrom im ungestörten kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Zustand des Lastkreises. Steigt der Widerstand im Last-