DE3723579C1 - Laengsspannungsregler - Google Patents
LaengsspannungsreglerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Längsspannungsregler ge
mäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Einen derartigen Längsspannungsregler zeigt beispiels
weise Fig. 1 der DE-PS 33 41 345, wobei jedoch die Art
der Last offenbleibt.
Derartige Längsspannungsregler werden beispielsweise
zur Versorgung von Mikroprozessoren oder Mikrocomputern
verwendet. Dabei wird üblicherweise dem Reglerausgang
ein Pufferkondensator parallel geschaltet, um Spannungs
einbrüche der den Mikroprozessor oder Mikrocomputer
speisenden Reglerausgangsspannung aufzufangen. Solche
Spannungseinbrüche treten auf, wenn Spannungseinbrüche
der Reglereingangsspannung auftreten, die vom Längs
spannungsregler nicht mehr ausgeregelt werden können.
Ein derartiger Längsspannungsregler, dessen Ausgangsspan
nung mit Hilfe eines dem Ausgang parallel geschalteten
Kondensators gepuffert wird, ist bekannt aus ELEKTRONIK
1974, Heft 1, Seiten 30 und 31.
Aus der DE-OS 30 47 802 ist eine Schaltungsanordnung zum
Überbrücken kurzzeitiger Speisespannungsausfälle bekannt,
die eine Spannungsstabilisierungsschaltung mit zwei Aus
gängen aufweist, von denen einer mit einem Pufferkonden
sator und einer vorgeschalteten Entkopplungsdiode ausge
stattet ist.
Moderne Mikroprozessoren bzw. Mikrocomputer sind dazu
in der Lage, bei einem Einbruch der ihnen zugeführten
Versorgungsspannung ihren Betriebszustand und ihre
Speicherwerte intern zu sichern. Hierfür ist es aller
dings erforderlich, daß eine minimale Versorgungsspannung
für eine bestimmte Zeit aufrechterhalten wird.
Es wurde nun festgestellt, daß es bei herkömmlichen
Längsspannungsreglern bei eingangsseitigen Spannungs
einbrüchen der beschriebenen Art zu einer derart raschen
Entladung des ausgangsseitigen Pufferkondensators kommt,
daß der Mikroprozessor bzw. Mikrocomputer die für die
Zustands- und Datensicherung erforderliche minimale Ver
sorgungsspannung nicht mehr über die benötigte Minimal
zeit erhält.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe
zu schaffen, d. h., den eingangs angegebenen Längsspan
nungsregler derart zu verbessern, daß er im Falle eines
eingangsseitigen Spannungseinbruchs den ausgangsseitigen
Pufferkondensator wesentlich langsamer entlädt.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben
und kann den Unteransprüchen gemäß vorteilhaft weiterge
bildet werden.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß dann,
wenn die Reglereingangsspannung unter die im Puffer
kondensator gespeicherte Reglernennausgangsspannung
absinkt, das durch einen im Reglerlängszweig ange
ordneten Regeltransistor oder Stromspiegel gebildete
Regelelement in einen Inversbetrieb übergeht. Das heißt,
das Regelelement beginnt in der zum Normalbetrieb ent
gegengesetzten Richtung zu leiten, was zu einem Aus
gangsrückwärtsstrom des Längsspannungsreglers führt,
dessen Richtung derjenigen des normalen Regleraus
gangsstroms entgegengesetzt ist und der somit den
Pufferkondensator entlädt. Aufgrund dieser Entladung
des Pufferkondensators kommt es zu einem Abfall der
Reglerausgangsspannung, die der Längsspannungsregler
über seinen Fehlerverstärker auszuregeln versucht. Die
Folge davon ist, daß der Fehlerverstärker den Steuer
transistor mit zunehmender Stärke ansteuert, was zu
einer raschen Erhöhung des Ausgangsrückwärtsstroms
des Längsspannungsreglers führt und somit zu einem be
schleunigten Zusammenbruch der Spannung über dem
Pufferkondensator. Dieser Ausgangsrückwärtsstrom wird
lediglich durch die Stromverstärkung des Steuertran
sistors begrenzt. Da diese aber möglicherweise recht
hoch ist, um einen guten Normalbetrieb des Längs
spannungsreglers zu erzielen, entsteht ein Ausgangs
rückwärtsstrom enormer Höhe und somit ein sehr schneller
Zusammenbruch der Spannung über dem Pufferkondensator.
Dem wird erfindungsgemäß dadurch entgegengetreten, daß
mit Hilfe des Komparators das Absinken der Reglerein
gangsspannung unter die Reglernennausgangsspannung
detektiert und beim Auftreten dieses Betriebszustandes
mit Hilfe des steuerbaren Schalters der Steuertransistor
ausgeschaltet wird. Da dies ein Ausschalten auch des
Regelelementes bewirkt, wird das Regelelement daran ge
hindert, einen Ausgangsrückwärtsstrom zu ziehen. Die
Folge davon ist, daß die Spannung über dem Pufferkon
densator problemlos genügend lange oberhalb des Mini
malspannungswertes gehalten werden kann, so daß der
Mikroprozessor bzw. Mikrocomputer genügend Zeit hat,
die interne Zustand- und Datensicherung zu erreichen.
Besonders vorteilhaft ist es, als Regelelement einen
Regelstromspiegel mit Stromverstärkung zu verwenden,
die im Inversbetrieb des Regelelements zu einer ent
sprechenden Stromreduzierung führt. Irgendein Leck
strom, welcher dem Regelstromspiegel trotz Aus
schaltens des Steuertransistors zugeführt wird, ver
ursacht dann nur noch einen entsprechend dem Kehrwert
der Stromspiegel-Stromverstärkung reduzierten Ausgangs
rückwärtsstrom des Längsspannungsreglers.
Eine derartige Stromverstärkung des Regelstromspiegels
kann man dadurch erzielen, daß man die aktive Halb
leiterfläche des Stromspiegeltransistors in einem der
gewünschten Stromspiegelverstärkung entsprechenden Aus
maß größer macht als die aktive Halbleiterfläche der
Stromspiegeldiode.
Den Schalttransistor kann man entweder parallel zur
Steuereingangsseite des Steuertransistors schalten, so
daß der steuerbare Schalter in seinem aktivierten Zu
stand den Steuertransistor direkt ausschaltet. Oder man
kann den steuerbaren Schalter auch in den Hauptstrecken
kreis des Steuertransistors schalten und dessen Haupt
stromkreis durch den aktivierten steuerbaren Schalter
unterbrechen. Des weiteren kann man den steuerbaren
Schalter zum Abschalten der Referenzspannung im Fall
des aktivierten steuerbaren Schalters einsetzen. Dabei
kann man entweder die Referenzspannungsquelle aus
schalten oder den steuerbaren Schalter zwischen die
Referenzspannungsquelle und den Referenzspannungsein
gang des Fehlerverstärkers schalten, derart, daß der
steuerbare Schalter in seinem aktivierten Zustand den
Referenzspannungseingang des Fehlerverstärkers auf das
Bezugspotential des Längsspannungsreglers, beispiels
weise auf Massepotential, legt.
Beim Einsatz im Kraftfahrzeugbereich können auf der
Eingangsseite des Längsspannungsreglers erhebliche
Überspannungen auftreten. Während die geregelte Aus
gangsspannung des Längsspannungsreglers beispiels
weise bei der Versorgung von Mikrocomputern häufig
im Bereich von 5 V liegt, rechnet man sicherheits
halber mit eingangsseitigen Überspannungen bis 50 V.
Denn einerseits liegt die Bordspannung von Lkws üb
licherweise bei 24 V und andererseits kann die Licht
maschine bzw. deren Regler Überspannungen etwa gleicher
Höhe liefern, so daß sich eine Summenspannung etwa
doppelter Batterienennspannung ergeben kann. Da die
Durchbruchspannung der für übliche Komparatoren ver
wendeten Differenzverstärker weit unterhalb solcher
Spannungswerte liegt, sind bei einer besonders be
vorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Längs
spannungsreglers den beiden Komparatoreingängen Schutz
dioden vorgeschaltet, die eine solchen Überspannungen
Rechnung tragende Spannungsfestigkeit aufweisen.
Da übliche Komparatoren ausgangsseitig nur mit einer
gewissen Verzögerung auf das Erreichen des zu über
wachenden eingangsseitigen Schwellenwertes reagieren,
kann es bis zu diesem verzögernden Reagieren kurz
zeitig zu einem relativ starken Ausgangsrückwärts
strom kommen, bevor der steuerbare Schalter aktiviert
und der Steuertransistor und somit das Regelelement
ausgeschaltet werden. Dem wird bei einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung dadurch begegnet, daß
in den Komparator ein Offset-Verhalten eingebaut wird,
so daß der steuerbare Schalter bereits aktiviert wird,
bevor die Reglereingangsspannung auf die Ansprech
schwelle abgesunken ist. Das heißt, der steuerbare Schalter
wird bereits aktiviert, wenn die Reglereingangsspannung
auf einen etwas oberhalb der Reglernennausgangsspannung
liegenden Wert abgesunken ist. Dieser Aktivierungs
schwellenwert liegt vorzugsweise etwa 2 bis 5% höher
als die Reglerausgangsnennspannung. Im Fall der oben als
Beispiel angegebenen Reglernennausgangsspannung von
5 V liegt die Aktivierungsschwelle beispielsweise bei
5,1 V.
Dieses Offset-Verhalten des Komparators kann durch ent
sprechende Dimensionierung seiner Differenzverstärker
stufe erreicht werden. Eine bevorzugte Möglichkeit ist
die, die aktiven Halbleiterflächen der beiden Spannungs
schutzdioden derart unterschiedlich zu dimensionieren,
daß das gewünschte Offset-Verhalten erreicht wird.
Der Komparator wird vorzugsweise als steuerelektroden
gekoppelter Differenzverstärker ausgebildet, im Fall
der Verwendung von Bipolartransistoren als basisge
koppelter Differenzverstärker.
Die der Reglerausgangsspannung proportionale Spannung,
die dem Fehlerverstärker zugeführt wird, wird üblicher
weise mit Hilfe eines zum Reglerausgang parallel ge
schalteten Spannungsteilers gewonnen. Hierfür wird
vorzugsweise ein hochohmiger Spannungsteiler verwendet,
um den Ausgangsrückwärtsstrom des Längsspannungsreglers
und damit die Entladungsbelastung des Pufferkondensators
bei aktiviertem steuerbarem Schalter und somit ausge
schaltetem Regelelement möglichst niedrig zu halten.
Der erfindungsgemäße Längsspannungsregler kann mit Bi
polartransistoren, mit Feldeffekttransistoren, insbe
sondere MOS-Transistoren, oder beiden Transistorarten
aufgebaut werden. In bevorzugter Ausführungsart ist
er als monolithisch integrierte Halbleiterschaltung aus
gebildet.
Es sind bereits Längsspannungsregler bekannt (Fig. 3 der
DE-PS 33 41 345; Fig. 2 der GB-PS 14 74 265; Veröffent
lichung "Very low drop voltage regulator with a fully
complementary power process", von R. Gariboldi und
M. Morelli anläßlich der European Solid-State Circuit
Conference 1986), bei denen eine Sättigung des Regel
transistors, die den Längsspannungsregler regelunfähig
machen würde, dadurch verhindert wird, daß mit Hilfe
einer Hilfsspannung und einer Differenzschaltung das
Absinken der Kollektor-Emitter-Spannung des Regel
transistors bis auf einen Schwellenwert, der etwas ober
halb der Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung des
Regeltransistors liegt, überwacht wird und beim Er
reichen dieses Schwellenwertes ein Begrenzungstransistor
leitend geschaltet wird, der den vom Steuertransistor
an den Regeltransistor gelieferten Strom derart begrenzt,
daß der Regeltransistor knapp unterhalb des Sättigung
oder nur in schwacher Sättigung gehalten wird.
Bei diesen bekannten Längsspannungsreglern wird der
Strom des Steuertransistors lediglich begrenzt, jedoch
weder der Steuertransistor noch der Regeltransistor
ausgeschaltet. Außerdem liefert die Differenzschaltung
das über den Begrenzungstransistor begrenzend ein
greifende Ausgangssignal bei einem anderen Schwellen
wert als die erfindungsgemäße Schaltung. Selbst wenn
bei den bekannten Längsspannungsreglern von der Diffe
renzschaltung der Begrenzungseingriff veranlaßt wird,
kann es weiterhin zu einem sehr hohen Ausgangsrück
wärtsstrom kommen, der einen an den Ausgang eines
solchen bekannten Längsspannungsreglers angeschlossenen
Pufferkondensator sehr rasch entlädt. Denn wenn die
Eingangsspannung nach dem Begrenzungseinsatz des Be
grenzungstransistors auf den Nennwert der Regleraus
gangsspannung absinkt, fließt ein hoher Ausgangsrück
wärtsstrom, der immerhin knapp unterhalb des recht
hohen Sättigungsstroms des Regeltransistors liegt und
somit für den Pufferkondensator eine enorme Belastung
darstellt, die zu dessen sehr schneller Entladung
führt. Diese bekannten Längsspannungsregler können
einem von ihnen versorgten Mikroprozessor bzw. Mikro
rechner sowie die interne Zustands- und Datensicherung
kaum ermöglichen.
Eine Entladung eines Kondensators infolge Absinken der
Eingangsspannung dadurch zu vermeiden, daß man einen
zwischen Eingang und Kondensator eingefügten Schalter
öffnet, ist an sich bereits aus der DE-OS 30 16 244 be
kannt. Diese Druckschrift zeigt eine RC-Schaltung mit
einem Kondensator und einem Widerstand, wobei der Kon
densator als Spitzenspannungsspeicher für Meßzwecke
dient. Zur Vermeidung einer unerwünschten Entladung des
Kondensators bei Absinken der Eingangsspannung des RC-
Gliedes unter das Niveau der Ausgangsspannung werden
diese beiden Spannungen verglichen und wird gegebenen
falls ein zwischen dem Widerstand und dem Kondensator
sich befindender Schalter geöffnet.
Die Erfindung wird nun anhand einer Ausführungsform
näher erläutert, die in der einzigen Figur der
Zeichnung dargestellt ist.
In den versorgungsspannungsseitigen Längszweig des in
der Figur dargestellten Längsspannungsreglers, also
zwischen einen Eingang E und einen Ausgang A, ist ein
Regelelement in Form eines Regelstromspiegels mit
einem als Diode geschalteten Transistors Q 1 im Dioden
zweig und einem Transistor Q 2 im Transistorzweig vor
gesehen. Beide Transistoren sind bei der dargestellten
Ausführungsform als PNP-Transistoren ausgebildet. Deren
Emitter sind gemeinsam mit dem Reglereingang E ver
bunden. Der Kollektor des Transistors Q 1 ist mit dem
Kollektor eines Steuertransistors Q 3 verbunden, während
der Kollektor des Transistors Q 2 an den Reglerausgang
A angeschlossen ist.
Der Steuertransistor Q 3 ist als bipolarer NPN-Transistor
ausgebildet. Seine Basis ist mit dem Ausgang eines
Fehlerverstärkers F verbunden. An dessen nicht-inver
tierendem Eingang liegt eine Referenzspannung VREF.
Dessen invertierender Eingang ist mit einem Spannungs
teilerpunkt eines dem Regleraugang A parallel geschal
teten Spannungsteilers mit zwei Widerständen R 1 und R 2
verbunden.
Parallel zum Reglerausgang A ist ein Pufferkondensator
CA geschaltet.
Der bisher beschriebene Teil der in der Figur gezeigten
Schaltung entspricht dem Aufbau herkömmlicher Längs
spannungsregler. Kommt es bei einem Längsspannungs
regler, der nur den beschriebenen Schaltungsteil auf
weist, zu einem Abfall der Eingangsspannung VE bis
unter den Nennwert der Ausgangsspannung VA, gelangt Q 2
des Stromspiegels in einen inversen Betriebszustand,
d. h., Emitter und Kollektor dieses Transistors ver
tauschen ihre Funktion. Die Folge ist ein den Puffer
kondensator C entladender Ausgangsrückwärtsstrom
durch den Transistor Q 2. Der Fehlerverstärker F versucht
den aus der Entladung des Pufferkondensators resultie
renden Abfall der Reglerausgangsspannung auszuregeln,
zu welchem Zweck er den Steuertransistor Q 3 zunehmend
stärker leitend steuert. Dies führt zu einer rapiden
Zunahme des durch Q 2 fließenden Ausgangsrückwärts
stroms und zu einer starken Beschleunigung der Ent
ladung des Pufferkondensators CA.
Dies wird erfindungsgemäß durch die weiteren Schal
tungsteile des in der Figur gezeigten Ausführungs
beispiels verhindert.
Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß ein Komparator mit
zwei PNP-Transistoren Q 4 und Q 5 und zwei NPN-Transisto
ren Q 6 und Q 7 vorgesehen. Die Transistoren Q 4 und Q 5
bilden einen Differenzverstärker, dessen Eingänge durch
die Emitter der Transistoren Q 4 und Q 5 gebildet sind,
die über je eine Diode D 2 bzw. D 1 an den Reglereingang
E bzw. den Reglerausgang A angeschlossen sind. Die
Kollektoren von Q 4 und Q 5 sind über Lastelemente in
Form der Transistoren Q 6 bzw. Q 7 mit Masse verbunden.
Ein Verbindungspunkt K zwischen den Kollektoren der
Transistoren Q 4 und Q 6 bildet den Ausgang des Kompa
rators und ist mit der Basis eines den steuerbaren
Schalter bildenden PNP-Schalttransistor Q 8 verbunden.
Dessen Emitter ist an die Basis des Steuertransistors
3 angeschlossen, während sein Kollektor mit Masse ver
bunden ist. Mit Masse sind des weiteren der Emitter
des Steuertransistors Q 3 und die nicht mit dem Regler
ausgang A verbundenen Enden des Spannungsteilers R 1,
R 2 und des Pufferkondensators CA verbunden.
Die als Lastelemente dienenden Transistoren Q 6 und Q 7
bilden einen Laststromspiegel, wozu der Transistor Q 7
als Diode geschaltet ist.
Die den Differenzverstärker bildenden Transistoren Q 4
und Q 5 sind je mit einem Doppelkollektor ausgebildet,
wobei die nicht mit dem Laststromspiegel Q 6, Q 7 ver
bundenen Kollektoren von Q 4 und Q 5 mit einem die
Basiselektroden der beiden Transistoren Q 4 und Q 5 mit
einander verbindenen Schaltungspunkt P verbunden sind.
Somit bildet jeder der beiden Doppelkollektor-Transisto
ren Q 4 und Q 5 einen Stromspiegel. Der Schaltungspunkt
P ist über eine Konstantstromquelle S mit Masse ver
bunden.
Die Dioden D 1 und D 2 sind mit ihren Kathoden an die
Emitter der Transistoren Q 5 bzw. Q 4 und mit ihren
Anoden an den Reglerausgang A bzw. den Reglereingang
E angeschlossen.
Zur Erzielung des bereits erwähnten Offset-Verhaltens
des Komparators ist die aktive Halbleiterfläche der
Diode D 1 vorzugsweise zehnmal so groß wie die aktive
Fläche der Diode D 2.
Zur Erzielung der bereits erwähnten Stromverstärkung
des Regelstromspiegels Q 1, Q 2 wird die Halb
leiterfläche des Transistors Q 2 in einem der gewünsch
ten Stromverstärkung entsprechenden Ausmaß größer ge
macht als die aktive Halbleiterfläche des Transistors
Q 1. Zur Erzielung einer Stromverstärkung B wird die
aktive Halbleiterfläche von Q 2 B-mal so groß wie die
des Transistors Q 1 gemacht. Gelangt bei aktiviertem
Schalttransistor Q 8 und somit bei ausgeschaltetem
Steuertransistor Q 3 ein bestimmter Leckstrom in den
Eingangszweig des Regelstromspiegels Q 1, Q 2, führt
dies lediglich zu einem um den Faktor 1/B verringer
ten Kollektorstrom des Transistors Q 2 und somit zu
einem entsprechend kleinen Ausgangsrückwärtsstrom.
Bricht im Betrieb des Längsspannungsreglers dessen
Eingangsspannung VE bis auf den Aktivierungsschwellen
wert zusammen, bei dem vorausgehenden Zahlenbeispiel
also auf beispielsweise 5,1 V, schaltet der Kompa
rator Q 4 bis Q 7 über seinen Ausgang K den Schalttran
sistor Q 8 leitend, wodurch der Steuertransistor Q 3
ausgeschaltet wird. Dies sperrt den Regelstromspiegel
Q 1, Q 2, so daß dieser keinen Ausgangsrückwärtsstrom
ziehen kann. Der Pufferkondensator CA kann nun nur
noch mit dem durch den Spannungsteiler R 1, R 2 fließenden
Strom und dem Emitterstrom des Transistors Q 5 belastet
werden. Diese Ströme können durch Wahl eines hochohmigen
Spannungsteilers und durch eine Stromquelle S, die nur
einen geringen Basisstrom in den Differenzstromspiegel
Q 4, Q 5 liefert, sehr niedrig werden. Durch die
Aktivierung des Schalttransistors Q 8 im Fall des Abfalls
der Reglereingangsspannung VE bleibt der Ausgangs
rückwärtsstrom somit auf einen sehr geringen Stromwert
begrenzt, so daß der Pufferkondensator CA nur ent
sprechend langsam entladen wird und der vom Längs
spannungsregler versorgte Mikroprozessor bzw. Mikro
computer genügend Zeit zur internen Zustands- und Daten
sicherung hat.
Solange die Eingangsspannung oberhalb des Aktivierungs
schwellenwertes bleibt, bleibt der Schalttransistor Q 8
ausgeschaltet, so daß die Reglereigenschaften des
Längsspannungsreglers in diesem Normalbetriebszustand
durch die vor hohem Ausgangsrückwärtsstrom
schützende Schaltungsanordnung praktisch nicht beein
trächtigt wird.
Claims (14)
1. Längsspannungsregler für eine elektrische Energie
speichernde Last, insbesondere Last mit kapazitiver Kom
ponente,
mit einem in einem Reglerlängszweig angeordneten Regel
element (Q 1, Q 2), das über einen Steuertransistor (Q 3)
von einem Fehlerverstärker (F) angesteuert wird, der eine
Abweichung einer der Reglerausgangsspannung (VA) pro
portionalen Spannung von einer Referenzspannung (VREF)
ausregelt,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine die Reglerausgangsspannung (VA) mit der Regler
eingangsspannung (VE) vergleichender Komparator (Q 4 bis
Q 7) vorgesehen ist, dessen Ausgang einen steuerbaren
Schalter (Q 8) aktiviert, der ein Ausschalten des Steuer
transistors (Q 3) bewirkt, wenn die Reglereingangs
spannung (VE) auf einen Wert unterhalb der Reglernenn
ausgangsspannung abfällt.
2. Längsspannungsregler nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der steuerbare Schalter (Q 8) an die
Steuerelektrode des Steuertransistors (Q 3) angeschlossen
ist und in seinem aktivierten Zustand den Steuertran
sistor (Q 3) ausschaltet.
3. Längsspannungsregler nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der steuerbare Schalter in den Haupt
streckenkreis des Steuertransistors (Q 3) eingefügt ist
und in seinem aktivierten Zustand diesen Hauptstrecken
kreis unterbricht.
4. Längsspannungsregler nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der steuerbare Schalter zwischen die
Referenzspannungsquelle (VREF) und den damit verbundenen
Eingang (+) des Fehlerverstärkers (F) eingefügt ist und
im aktivierten Zustand die Referenzspannung (VREF) ab
schaltet.
5. Längsspannungsregler nach mindestens einem der An
sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Regler element ein Regelstromspiegel (Q 1, Q 2) ist,
daß die Eingänge der beiden Regelstromspiegelzweige mit dem Reglereingang (E) verbunden sind und
daß der Ausgang des Diodenzweiges (Q 1) des Regel stromspiegels mit dem Ausgang des Steuertransistors (Q 3) und der Ausgang des Transistorzweiges (Q 2) des Regel stromspiegels mit dem Reglerausgang (A) verbunden ist.
daß das Regler element ein Regelstromspiegel (Q 1, Q 2) ist,
daß die Eingänge der beiden Regelstromspiegelzweige mit dem Reglereingang (E) verbunden sind und
daß der Ausgang des Diodenzweiges (Q 1) des Regel stromspiegels mit dem Ausgang des Steuertransistors (Q 3) und der Ausgang des Transistorzweiges (Q 2) des Regel stromspiegels mit dem Reglerausgang (A) verbunden ist.
6. Längsspannungsregler nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Regelstromspiegel (Q 1, Q 2) ein
verstärkender Stromspiegel ist, wozu die aktive Halb
leiterfläche seines mit dem Reglerausgang (A) ver
bundenen Transistors (Q 2) entsprechend größer dimen
sioniert ist als die aktive Halbleiterfläche seiner mit
dem Reglereingang (E) verbunden Diode (Q 1).
7. Längsspannungsregler nach mindestens einem der An
sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der steuer
bare Schalter ein Schalttransistor (Q 8) ist, dessen
Steuerelektrode an den Ausgang des Komparators (Q 43 bis
Q 7) angeschlossen ist.
8. Längsspannungsregler nach mindestens einem der An
sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompa
rator (Q 4 bis Q 7) einen steuerelektrodengekoppelten
Differenzverstärker (Q 4, Q 5) aufweist, dessen Eingänge
mit dem Reglereingang (E) bzw. dem Reglerausgang (A)
verbunden sind und deren Ausgänge mit je einem Last
element (Q 6, Q 7) verbunden sind.
9. Längsspannungsregler nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Lastelemente durch je einen
Zweig eines Laststromspiegels (Q 6, Q 7) gebildet sind.
10. Längsspannungsregler nach Anspruch 8 oder 9, da
durch gekennzeichnet,
daß jeder Zweig des Differenzver stärkers durch einen Differenzstromspiegel (Q 4, Q 5) ge bildet ist, dessen Diodenzweige einen Endes je mit dem zugehörigen Differenzverstärkereingang (E bzw. A) ver bunden und anderen Endes gemeinsam an eine Stromquelle (S) angeschlossen und deren Transistorzweige zwischen den je zugehörigen Differenzverstärkereingang (E bzw. A) und das je zugehörige Lastelement (Q 6 bzw. Q 7) ge schaltet sind, und
daß der Verbindungspunkt (K) zwischen dem Transistor zweig und dem Lastelement (Q 6) des einen Differenz stromspiegels (Q 4) den mit dem steuerbaren Schalter (Q 8) verbundenen Komparatorausgang bildet.
daß jeder Zweig des Differenzver stärkers durch einen Differenzstromspiegel (Q 4, Q 5) ge bildet ist, dessen Diodenzweige einen Endes je mit dem zugehörigen Differenzverstärkereingang (E bzw. A) ver bunden und anderen Endes gemeinsam an eine Stromquelle (S) angeschlossen und deren Transistorzweige zwischen den je zugehörigen Differenzverstärkereingang (E bzw. A) und das je zugehörige Lastelement (Q 6 bzw. Q 7) ge schaltet sind, und
daß der Verbindungspunkt (K) zwischen dem Transistor zweig und dem Lastelement (Q 6) des einen Differenz stromspiegels (Q 4) den mit dem steuerbaren Schalter (Q 8) verbundenen Komparatorausgang bildet.
11. Längsspannungsregler nach mindestens einem der An
sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
die Eingänge des Komparators (Q 4 bis Q 7) und den Regler
eingang (E) bzw. den Reglerausgang (A) je eine Diode
(D 2 bzw. D 1) geschaltet ist.
12. Längsspannungsregler nach Anspruch 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Dioden (D 1, D 2) hohe Durchbruchs
spannungsfestigkeit aufweisen.
13. Längsspannungsregler nach mindestens einem der An
sprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompa
rator (Q 4 bis Q 7) mit einem Offset-Verhalten ausgebildet
ist, derart, daß er den steuerbaren Schalter (Q 8) bei
einer Reglereingangsspannung (VE) aktiviert, die etwas,
vorzugsweise im Bereich von etwa 1% bis 5%, vorzugsweise
etwa 1% bis 2%, oberhalb der Reglernennausgangsspannung liegt.
14. Längsspannungsregler nach Anspruch 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Offset-Verhalten durch voneinan
der verschiedene aktive Haltleiterflächen der
Diodenflächen der beiden Dioden (D 1, D 2), bewirkt wird.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873723579 DE3723579C1 (de) | 1987-07-16 | 1987-07-16 | Laengsspannungsregler |
EP88110506A EP0299292A3 (de) | 1987-07-16 | 1988-06-30 | Längsspannungsregler mit reduziertem Ausgangsrückstrom |
JP17683288A JPH01158515A (ja) | 1987-07-16 | 1988-07-15 | 直列電圧レギュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873723579 DE3723579C1 (de) | 1987-07-16 | 1987-07-16 | Laengsspannungsregler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3723579C1 true DE3723579C1 (de) | 1989-02-16 |
Family
ID=6331728
Family Applications (1)
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