DE3811291A1

DE3811291A1 - Circuit for protection against parasitic signals

Info

Publication number: DE3811291A1
Application number: DE19883811291
Authority: DE
Inventors: Hermann Zierhut
Original assignee: HIRSCHMANN RADIOTECHNIK
Current assignee: RICHARD HIRSCHMANN GMBH & CO, 7300 ESSLINGEN, DE
Priority date: 1988-04-02
Filing date: 1988-04-02
Publication date: 1989-11-02

Abstract

The circuit for protection against parasitic signals, which is particularly advantageous for primary switched-mode power supply units, has a transistor mounted in emitter-follower mode on the DC-side outputs of a rectifier which is switched into the nonconducting state on appearance of spurious pulses because a Zener diode lying between the base of this transistor and earth becomes conducting on occurrence of a spurious pulse. This results in elimination of spurious signals which is very simple in terms of switching technology.

Description

Die Erfindung betrifft eine Störsignal-Schutzschaltung, insbesondere für Netzteile.The invention relates to an interference signal protection circuit, in particular for Power supplies.

Bei der Konzeption von Schaltungsanordnungen auf dem Gebiet der Lei stungselektronik, insbesondere der Netzgeräte muß sicher gestellt sein, daß auftretende Störsignale oder -impulse Schaltungsbauteile nicht zer stören und dadurch die gesamte Schaltung außer Funktion setzen.When designing circuitry in the field of lei electronics, especially the power supply units, must be ensured that occurring interference signals or pulses circuit components not zer disturb and thereby disable the entire circuit.

Die einfachste Methode, Bauteile und Schaltungsanordnungen gegen Stör impulse resistent zu machen, besteht darin, Bauteile zu verwenden, die hinsichtlich ihrer elektrischen Parameter wesentlich überdimensioniert sind. Abgesehen davon, daß dadurch die Schaltungsanordnung erheblich verteuert wird, hat diese Möglichkeit Grenzen in der speziellen Struk tur eines Bauelements, aber auch hinsichtlich der dadurch erforderlichen größeren Abmessungen, die eine Miniaturisierung der Schaltungsanordnung unmöglich machen.The simplest method, components and circuit arrangements against interference To make impulses resistant is to use components that significantly oversized in terms of their electrical parameters are. Apart from the fact that this considerably reduces the circuit arrangement is expensive, this possibility has limits in the special structure structure of a component, but also with regard to the required larger dimensions, which is a miniaturization of the circuit arrangement to make impossible.

Eine weitere Möglichkeit, die Zerstörung von Bauelementen einer Schal tung bei Auftreten von Störimpulsen zu verhindern, besteht darin, spe zielle Störimpuls-Schutzschaltungen zu verwenden oder schnell wirkende Sicherungseinrichtungen vorzusehen. Bekannte Schutz- oder Störschaltun gen sind jedoch schaltungstechnisch sehr aufwendig und insbesondere auch deshalb für Netzteile, die in Geräten des täglichen Bedarfs ver wendet werden, nicht verwendbar. Another way of destroying components of a scarf To prevent the occurrence of interference pulses consists of to use interference pulse protection circuits or fast-acting To provide safety devices. Known protection or fault circuit However, conditions in terms of circuitry are very complex and in particular also for power supplies that are used in everyday devices cannot be used.

In jüngster Zeit hat die Frage des Störimpulsschutzes bei Netzgeräten, insbesondere bei Schaltnetzteilen besonderes Gewicht erhalten, nachdem neueste VDE-Richtlinien für das Ausrüsten von elektronischen Betriebs mitteln, etwa von Netzteilen, aussagen, daß auch Störimpulse mit sehr großen Amplituden und/oder Halbwertszeiten von den Schaltungsanord nungen verkraftet werden müssen (vgl. z.B. einen Artikel in der Zeit schrift KE, Heft September 1957, Seiten 75 bis 77).Recently, the question of noise protection in power supplies, receive particular weight, especially for switching power supplies, after latest VDE guidelines for equipping electronic operations means, such as from power supplies, testify that even interference pulses with very large amplitudes and / or half-lives from the circuit arrangement must be coped with (see e.g. an article in time KE, issue September 1957, pages 75 to 77).

Netzgeräte, insbesondere Schaltnetzteile, sind beispielsweise in der Siemens-Druckschrift "Schaltnetzteile Technik und Bauelemente" von N. Merianos, W. Schott und M. Herfurth ausführlich beschrieben worden.Power supplies, especially switching power supplies, are described, for example, in the Siemens publication "Switching Power Supplies Technology and Components" by N. Merianos, W. Schott and M. Herfurth have been described in detail.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Störsignal-Schutzschal tung, insbesondere für Netzgeräte, anzugeben, die mit kleinstem schal tungstechnischen Aufwand einen zuverlässigen Schutz einer Schaltung auch gegenüber Störsignalen und -impulsen mit hoher Amplitude und/ oder langer Halbwertszeit ermöglicht.The invention has for its object a noise protection scarf device, in particular for power supplies, to be specified with the smallest scarf a reliable protection of a circuit also against interference signals and pulses with high amplitude and / or long half-life.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen eine Verbraucher-Gleichspannung abgebenden Anschlüssen einer Spannungs quelle ein Transistor in Emitterfolgerschaltung und ein Bauelement zum Abgreifen einer Verbraucherspannung in Reihe geschaltet ist, und daß die mit einer Steuerspannung beaufschlagte Basiselektrode des Transistors über eine Zenerdiode mit einer auf die Verbraucherspan nung bezogene Masse verbunden ist.This object is achieved in that between one Connections of a voltage supplying consumer DC voltage source a transistor in emitter follower circuit and a device is connected in series for tapping a consumer voltage, and that the applied with a control voltage base electrode of the Transistor via a Zener diode with one on the consumer chip voltage related mass is connected.

Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme ist es möglich, auch große und zeitlich lang andauernde Störimpulse sicher unwirksam zu machen, so daß diese Störimpulse auf die der erfindungsgemäßen Schutzschaltung nachfolgenden Bauelemente und Schaltungsanordnungen keinen negativen Einfluß mehr haben können.With the measure according to the invention it is possible to also large and to make long-lasting interference pulses ineffective, so that these interference pulses on the protection circuit according to the invention subsequent components and circuit arrangements no negative Can have more influence.

Wie im weiteren noch erläutert werden wird, besteht das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung darin, daß der Transistor normalerweise leitend ist, jedoch bei Auftreten eines Störimpulses, dessen Spannung größer als die Zenerspannung der Zenerdiode ist, in den nicht ieitenden Zustand versetzt wird, so daß die Störimpulse zuverlässig unwirksam gemacht werden können und dieser Schaltungs anordnung nachgeordnete Bauelemente oder Schaltungsteile nicht zer stören oder anderweitig nachteilig beeinflussen können.As will be explained further below, the basic principle exists the circuit arrangement according to the invention in that the transistor is normally conductive, but when an interference pulse occurs, whose voltage is greater than the Zener voltage of the Zener diode, in the non-conductive state is shifted so that the interference pulses can be reliably disabled and this circuit arrangement of subordinate components or circuit parts not zer disrupt or otherwise adversely affect.

Ersichtlich ist es mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung mit einfachsten schaltungstechnischen Mitteln und daher sehr kostengünstig möglich, auch Störimpulse hoher Spannung und langer Halbwertzeit, die eine entsprechend hohe Energie aufweisen, unwirksam zu machen.It is evident with the circuit arrangement according to the invention simplest circuitry means and therefore very inexpensive possible, even glitches of high voltage and long half-life, the have a correspondingly high energy to render it ineffective.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Transistor ein Feldeffekttransistor. Insbesondere im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist der Feldeffekttransistor deshalb besonders vorteilhaft, weil der Transistor normalerweise leitend ist und ein Feldeffekttransistor praktisch leistungslos gesteuert werden kann und darüber hinaus einen sehr kleinen Innenwiderstand aufweist, so daß die an ihm auftretende Verlustleistung gering ist.According to a particularly advantageous embodiment of the invention the transistor is a field effect transistor. Especially related with the present invention is therefore the field effect transistor particularly advantageous because the transistor is normally conductive and a field effect transistor can be controlled practically without power can and also has a very low internal resistance, so that the power loss occurring at it is low.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Zener diode aus einer Reihenschaltung von wenigstens zwei Zenerdioden be steht. Auf diese Weise ist es möglich, jede beliebige Spannung vor zusehen, bei der der Transistor in den nicht leitenden Zustand ge bracht werden soll, wenn Störimpulse auftreten.Another embodiment of the invention is that the Zener diode from a series connection of at least two Zener diodes stands. This way it is possible to pre-tension any voltage watch the ge in the non-conductive state should be brought when interference pulses occur.

Eine vorteilhafte Möglichkeit, den Transistor zu steuern, besteht darin, daß die Basis- bzw. Gate-Elektrode des Transistors über einen Widerstand mit dem positiven Anschluß verbunden ist. lm nor malen Zustand, wenn keine Störimpulse auftreten, wird der Transi stor dadurch zuverlässig im leitenden Zustand gehalten. Erst wenn das Störsignal einen Spannungspegel überschreitet, der der Zener spannung der Zenerdiode entspricht, wird die Zenerdiode leitend, so daß dadurch der Transistor in den nicht leitenden Zustand versetzt wird. An advantageous way to control the transistor is in that the base or gate electrode of the transistor via a resistor is connected to the positive terminal. lm nor paint state, if no glitches occur, the transi stor reliably kept in the conductive state. Only when the interference signal exceeds a voltage level that the zener voltage corresponds to the Zener diode, the Zener diode becomes conductive, so that thereby puts the transistor in the non-conductive state becomes.

Eine vorteilhafte Alternative zu der letztgenannten Ausführungsform besteht darin, eine Hilfspannungsquelle zur Erzeugung der Transistor- Steuerspannung vorzusehen. Die Hilfsspannungsquelle muß dabei selbst verständlich ein Signal zugeführt erhalten, das auch den zu unter drückenden Störimpuls aufweist.An advantageous alternative to the latter embodiment consists of an auxiliary voltage source for generating the transistor Provide control voltage. The auxiliary voltage source must itself understandably get a signal fed that also includes the under depressing interference pulse.

Wie im weiteren noch im einzelnen erläutert werden wird, ist die Hilfsspannungsquelle gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung über ein RC-Glied mit dem wechselstromseitigen Anschluß des Gleichrichters verbunden, wenn die erfindungsgemäße Störsignal- Schutzschaltung bei einem Netzteil Anwendung findet.As will be explained in more detail below, the auxiliary voltage source is connected according to a preferred embodiment of the invention via an RC element to the AC connection of the rectifier when the interference signal protection circuit according to the invention is used in a power supply unit.

Im Falle, daß für den Transistor ein Junktionstransistor verwendet wird, ist es vorteilhaft, im Kollektor-Emitter-Kreis des Transistors die Primärwicklung eines Stromwandlers vorzusehen, dessen Sekundär wicklung mit der Basiselektrode des Transistors verbunden ist. Bei Junktionstransistoren fließt im leitenden Zustand des Transistors ein vom Kollektorstrom abhängiger Basissteuerstrom. Durch die Verwendung eines Stromwandlers wird eine zusätzliche, vom Kollektorstrom abhän gige Steuerleistung aufgebracht, so daß die beispielsweise von der Hilfsspannungsquelle aufzubringende Leistung klein sein kann. Der Transistor wird dadurch während des Normalbetriebs, also wenn keine Störimpulse auftreten, im leitenden Zustand gehalten, so daß der Leistungsverlust und die Erwärmung des Transistors auf diese Weise klein gehalten werden kann.In the event that a junction transistor is used for the transistor , it is advantageous in the collector-emitter circuit of the transistor to provide the primary winding of a current transformer, its secondary winding is connected to the base electrode of the transistor. At Junction transistors flow in the conductive state of the transistor basic control current dependent on the collector current. By using it an additional current transformer will depend on the collector current Valid tax power applied, so that the example of the Auxiliary voltage source power can be small. The This turns the transistor on during normal operation, i.e. if none Glitches occur in the conductive state, so that the Loss of power and the heating of the transistor in this way can be kept small.

Im Falle, daß die erfindungsgemäße Störsignal-Schutzschaltung für primärgetaktete Netzteile mit einem eine Wechselspannung gleichrich tenden Gleichrichter vorgesehen ist, sind gemäß einer weiteren Aus führungsform der Erfindung der positive und negative Verbraucheran schluß die gleichstromseitigen Anschlüsse des Gleichrichters.In the event that the interference signal protection circuit for primary clocked power supplies with an AC voltage rectifier tendency rectifier is provided, according to another Aus The positive and negative consumer close the DC side connections of the rectifier.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist es besonders vorteilhaft, wenn im Emitter- bzw. Sourceelektrodenzweig des Transistors ein Widerstand vorgesehen ist, dessen von der Emitter- bzw. Source-Elektrode abgewandter Anschluß über eine Zenerdiode mit der Basis- bzw. Source-Elektrode des Transistors verbunden ist. Auf diese Weise wird mit einfachsten zusätzlichen Schaltungsmaßnahmen unter Heranziehung des bereits vorhandenen Transistors eine Ein schaltstrombegrenzung erreicht. Dadurch können üblicherweise er forderliche Einschaltstrombegrenzerschaltungen bzw. -elemente, wie z.B. Heißleiter, eingespart werden.In connection with the circuit arrangement according to the invention it is particularly advantageous if in the emitter or source electrode branch of the transistor, a resistor is provided, of which the emitter or source-electrode connection with a Zener diode the base or source electrode of the transistor is connected. On this way is done with the simplest additional circuit measures using an already existing transistor switching current limit reached. This usually allows him required inrush current limiter circuits or elements, such as e.g. Thermistor, can be saved.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung mit zu sätzlicher Strombegrenzung besteht darin, daß ein Widerstand im Emitter- bzw. Source-Elektrodenzweig des Transistors sowie ein Tran sistor vorgesehen ist, dessen Emitter mit dem dem Transistor abge wandten, und dessen Basis über einen Widerstand mit dem dem Tran sistor zugewandten Anschluß des Widerstands verbunden ist, und des sen Kollektor an der Basis- bzw. Source-Elektrode des Transistors liegt. Wenn bei zu großer Stromaufnahme am Widerstand eine Spannung von größer als 0,6 Volt auftritt, wird der zusätzliche, mit seinem Kollektor an der Basis- bzw. Source-Elektrode liegende Transistor leitend und bringt dadurch den eigentlichen Transistor in den nicht leitenden Zustand.A particularly advantageous embodiment of the invention with additional current limitation is that a resistance in Emitter or source electrode branch of the transistor and a Tran sistor is provided, the emitter of which abge with the transistor turned, and its base over a resistance with that of the Tran sistor facing terminal of the resistor is connected, and the sen collector on the base or source electrode of the transistor lies. If there is a voltage when the current consumption at the resistor is too high of greater than 0.6 volts occurs, the additional one, with its Transistor located on the base or source electrode conductive and thus does not bring the actual transistor into the conductive state.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below with reference to the drawings explained. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Netzgeräts in Form eines Sperrwandlers; Figure 1 is a schematic representation of a conventional power supply in the form of a flyback converter.

Fig. 2 eine Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung; Fig. 2 shows an embodiment of the invention in a schematic representation;

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Transi storsteuerspannung von einer Hilfsspannungsquelle erzeugt wird; Fig. A further embodiment of the invention, wherein the Transistor storsteuerspannung is generated from an auxiliary voltage source 3;

Fig. 4 eine besonders vorteilhafte Schaltungsanordnung für eine Hilfs spannungsquelle im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung; Fig. 4 shows a particularly advantageous circuit arrangement for an auxiliary voltage source in connection with the present invention;

Fig. 5 eine Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Stromwandler zur zusätzlichen Bereitstellung der Steuerleistung für den Transistor vorgesehen ist; Figure 5 is an embodiment of the invention, in which a current transformer is provided for the additional provision of the control power for the transistor.

Fig. 6 eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung mit einer zusätzlichen Einschaltstrombegrenzer-Einrichtung und Fig. 6 shows an embodiment of the inventive circuit arrangement with an additional current limiter device and

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der Einschaltstrombegrenzer-Ein richtung in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schaltungs anordnung. Fig. 7 shows another embodiment of the inrush current limiter device in connection with the circuit arrangement according to the invention.

Das in Fig. 1 dargestellte, herkömmliche Netzteil ist ein primärge taktetes Netzgerät in Form eines sogenannten Sperrwandlers. Eine an den Eingängen eines Gleichrichters 1 liegende Wechselspannung wird von diesem in eine Gleichspannung umgesetzt, die über Anschlüssen 10, 11 an einem Ladekondensator 2 anliegt. Der Strom fließt über die Primärwicklung 4 eines Übertragers 3 und einen mit der Primärwick lung 4 in Reihe geschalteten Transistor 6 zum negativen Anschluß bzw. auf Masse. Der Transistor 6 wird von einer Steuerlogikschaltung 7 hinsichtlich seiner Schaltfrequenz und/oder seines Tastverhältnisses gesteuert, wobei der Transistor 6 als Schalter wirkt und den Gleich strom zerhackt. Der an der Sekundärwicklung 5 des Übertragers 3 auf tretende Wechselstrom wird mit einem Gleichrichter bzw. einer Diode 8 gleichgerichtet und danach mittels eines Kondensators 9 gesiebt, so daß am Ausgang dieses Schaltnetzteiles eine Gleichspannung U _A abge geben wird, deren Steuerung bzw. Regelung durch die Ansteuerung des Transistors 6 vorgenommen wird.The conventional power supply unit shown in FIG. 1 is a primary clocked power supply unit in the form of a so-called flyback converter. An AC voltage at the inputs of a rectifier 1 is converted by the latter into a DC voltage which is applied to a charging capacitor 2 via connections 10 , 11 . The current flows through the primary winding 4 of a transformer 3 and a transistor 6 connected in series with the primary winding 4 to the negative connection or to ground. The transistor 6 is controlled by a control logic circuit 7 with regard to its switching frequency and / or its duty cycle, the transistor 6 acting as a switch and chopping the direct current. The on the secondary winding 5 of the transformer 3 on alternating current is rectified with a rectifier or a diode 8 and then sieved by means of a capacitor 9 , so that at the output of this switching power supply a DC voltage U _A is given, its control by the Control of the transistor 6 is made.

Bei Auftreten von Störimpulsen, die eine bestimmte Spannung und/oder eine bestimmte Zeitdauer übersteigen, d. h. bei Auftreten eines Stör impulses mit einer über einem bestimmten Schwellwert liegenden Lei stung, kann der Transistor 6 und der Kondensator 2 zerstört werden, so daß das Gerät ausfällt.In the event of interference pulses that exceed a certain voltage and / or a certain period of time, that is, when an interference pulse occurs with a performance exceeding a certain threshold value, the transistor 6 and the capacitor 2 can be destroyed, so that the device fails.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Störsignal- Schutzschaltung, wie sie im Zusammenhang mit einem Gleichstromver braucher z.B. einem primärgetakteten Netzteil realisiert ist. Der gleichstromseitige positive Anschluß 10 des Gleichrichters 1 ist über einen Transistor 21 und den in Reihe geschalteten Ladekondensa tor 2 mit dem gleichstromseitigen negativen Anschluß 11 des Gleich richters 1 bzw. mit Masse verbunden. Die Basiselektrode des Transi stors 21 steht über eine Zenerdiode 22 mit dem negativen Anschluß 11 des Gleichrichters 1 bzw. mit Masse und über einen Widerstand 23 mit dem positiven Anschluß 10 des Gleichrichters 1 bzw. mit dem Kollektor des Transistors 21 in Verbindung. Wie bei der in Fig. 1 dargestellten, herkömmlichen Schaltung auch, wird die im Netzteil weiter zu verarbei tende Spannung über dem Ladekondensator 2 abgegriffen. Der Einfachheit und Übersichtlichkeit halber sind die sich daran anschließenden Schal tungsteile des Netzteils nicht dargestellt und beschrieben, da sie den herkömmlichen Schaltungen entsprechen. Die dieser in Fig. 2 darge stellten Schaltungsanordnung folgende Schaltung kann irgendeine der herkömmlichen Leistungsverbraucher oder Schaltnetzteile sein, so daß eine weitere Beschreibung entbehrlich ist. Fig. 2 shows an embodiment of the interference signal protection circuit according to the invention, as it is realized in connection with a DC consumer, for example a primary clocked power supply. The DC-side positive terminal 10 of the rectifier 1 is connected via a transistor 21 and the series-connected charging capacitor 2 to the DC-side negative terminal 11 of the rectifier 1 or to ground. The base electrode of the transistor 21 is connected via a Zener diode 22 to the negative terminal 11 of the rectifier 1 or to ground and via a resistor 23 to the positive terminal 10 of the rectifier 1 or to the collector of the transistor 21 . As with the conventional circuit shown in Fig. 1, the voltage to be further processed in the power supply is tapped across the charging capacitor 2 . For the sake of simplicity and clarity, the adjoining circuit parts of the power supply unit are not shown and described, since they correspond to the conventional circuits. The circuit following this in Fig. 2 Darge circuit arrangement can be any of the conventional power consumers or switching power supplies, so that a further description is unnecessary.

Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels ist fol gende. Im Normalzustand, wenn also keine Störimpulse auftreten, liegt an der Basiselektrode des Transistors 21 im wesentlichen die gleiche Spannung wie an dessen Kollektor an, so daß sich der Transistor 21 im leitenden Zustand befindet. lm Normalzustand entspricht die Schaltungs anordnung funktionsmäßig also der herkömmlichen, in Fig. 1 dargestell ten Schaltung.The operation of the embodiment of the invention is fol lowing. In the normal state, that is to say when no interference pulses occur, the base electrode of the transistor 21 has essentially the same voltage as the collector thereof, so that the transistor 21 is in the conductive state. In the normal state, the circuit arrangement corresponds functionally to the conventional circuit shown in FIG. 1.

Bei Auftreten eines Störimpulses, dessen Spannungsspitze größer als die Zenerspannung der Zenerdiode 22 ist, wird diese leitend, so daß an der Basiselektrode des Transistors 21 eine negative Spannung bzw. das Masse potential anliegt. Der Transistor wird daher in den nicht leitenden Zustand versetzt. Dadurch wird der Störimpuls von den sich anschließen den Bauelementen und Schaltungsteilen abgeschaltet, so daß er keinen Schaden anrichten kann. Nach Abklingen des Störimpulses wird der Tran sistor 21 wieder leitend, so daß der Verbraucher wieder normal arbei tet. Durch einfachste schaltungsmäßige Maßnahmen ist es also erfindungs gemäß möglich, Störimpulse, die anderenfalls zu Zerstörungen von Bau elementen in der Schaltung führen könnten, unwirksam zu machen.When an interference pulse occurs, the voltage peak of which is greater than the Zener voltage of the Zener diode 22 , the latter becomes conductive, so that a negative voltage or the ground potential is present at the base electrode of the transistor 21 . The transistor is therefore put into the non-conductive state. As a result, the interference pulse is switched off by the components and circuit parts that follow, so that it cannot cause any damage. After the disturbance pulse has subsided, the transistor 21 becomes conductive again, so that the consumer works again. By simple circuitry measures, it is therefore feasible according to the invention to make interference, which could otherwise lead to destruction of construction elements in the circuit, ineffective.

Die Zenerdiode 22 kann bezüglich ihrer Schwellwertspannung entsprechend der maximal noch zulässigen, tolerierbaren Spannung gewählt werden, die der Ladekondensator 2 und die folgenden Bauelemente der Schaltungs anordnung gerade noch vertragen. Die Zenerdiode 22 bewirkt also, daß die an der Basiselektrode des Transistors 21 anliegende Spannung auf die maximal noch zulässige Spannung der Verbraucherschaltung begrenzt ist. Für Netzteile ist mit 220 Volt Wechseleingangsspannung diese Schwellwertspannung beispielsweise 350 Volt.The Zener diode 22 can be selected with respect to its threshold voltage according to the maximum permissible, tolerable voltage that the charging capacitor 2 and the following components of the circuit arrangement just tolerate. The zener diode 22 thus has the effect that the voltage applied to the base electrode of the transistor 21 is limited to the maximum still permissible voltage of the consumer circuit. For power supplies with an AC input voltage of 220 volts, this threshold voltage is, for example, 350 volts.

Statt des in Fig. 2 dargestellten Junktionstransistors 21 kann selbst verständlich mit gleicher Wirkung ein Feldeffekttransistor verwendet werden. Der Widerstand 23 dient als Vorwiderstand zur Begrenzung von Stromspitzen.Instead of the junction transistor 21 shown in FIG. 2, a field effect transistor can of course be used with the same effect. The resistor 23 serves as a series resistor for limiting current peaks.

Die Zenerdiode 22 kann auch aus einer Reihenschaltung von wenigstens zwei Zenerdioden bestehen. Durch geeignete Wahl der Zenerdiode bzw. der Zenerdioden ist es möglich, jede gewünschte Schwellwertspannung zu realisieren.The Zener diode 22 can also consist of a series connection of at least two Zener diodes. By suitable selection of the Zener diode or the Zener diodes it is possible to implement any desired threshold voltage.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung in schemati scher Darstellung wiedergegeben, wobei Schaltungsteile, die denen von Fig. 2 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen sind und nicht nochmals erläutert werden. Gegenüber der in Fig. 2 schematisch dargestellten Schaltungsanordnung unterscheidet sich das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, daß die Basis elektrode des Transistors 21 über einen als Vorwiderstand dienenden Widerstand 23 nicht an den gleichstromseitigen, positiven Anschluß des Gleichrichters 1 bzw. an den Kollektor des Transistors 21 an geschlossen ist, sondern daß die Steuerspannung für die Basiselektro de des Transistors 21 von einer Hilfsspannungsquelle 31 erzeugt und bereitgetellt wird. Obgleich dies in Fig. 3 nicht dargestellt ist, muß die Hilfsspannungsquelle 31 eine Eingangsspannung zugeleitet er halten, die auch auftretende Störimpulse enthält. Die Funktionsweise dieser Ausführungsform entspricht der im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen.In Fig. 3 another embodiment of the invention is shown in a schematic representation, circuit parts which correspond to those of Fig. 2 are provided with the same reference numerals and will not be explained again. Compared to the circuit arrangement shown schematically in Fig. 2, the embodiment shown in Fig. 3 differs only in that the base electrode of the transistor 21 via a resistor 23 serving as a series resistor is not connected to the DC side, positive terminal of the rectifier 1 or to the collector of the transistor 21 is closed, but that the control voltage for the Basiselektro de of the transistor 21 is generated and provided by an auxiliary voltage source 31 . Although this is not shown in Fig. 3, the auxiliary voltage source 31 must be supplied with an input voltage which also contains occurring interference pulses. The mode of operation of this embodiment corresponds to that described in connection with FIG. 2.

Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform für die in Fig. 3 dargestellte Hilfsspannungsquelle 31. Wiederum sind Schaltungsteile, die denen der Fig. 2 und/oder 3 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert. FIG. 4 shows a schematic representation of an embodiment for the auxiliary voltage source 31 shown in FIG. 3. Circuit parts which correspond to those of FIGS. 2 and / or 3 are again provided with the same reference symbols and are not explained again.

Die Hilfsspannungsquelle 31 in Fig. 3 umfaßt die in Fig. 4 darge stellten, strichliniert umrandeten Bauelemente.The auxiliary voltage source 31 in Fig. 3 includes the Darge shown in Fig. 4, dashed lines surrounded components.

Mit einem der wechselstromseitigen Anschlüsse des Gleichrichters 1 ist ein Kondensator 41 verbunden, der mit einem Widerstand 42 und einer Zenerdiode 43 in Reihe liegt, wobei der dem Widerstand 42 abgewandte Anschluß der Zenerdiode 43 mit der Emitter- bzw. Source- Elektrode des Transistors 21 verbunden ist. Ein Gleichrichter bzw. eine Diode 44 ist kathodenseitig mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 42 und der Zenerdiode 43 verbunden und steht anoden seitig mit dem als Vorwiderstand dienenden Widerstand 23 in Ver bindung. Die Diode 44 ist anodenseitig über einen Kondensator 45 ebenfalls mit der Emitter- bzw. Source-Elektrode des Transistors 21 verbunden.With one of the AC-side connections of the rectifier 1 , a capacitor 41 is connected, which is connected in series with a resistor 42 and a Zener diode 43 , the connection of the Zener diode 43 facing away from the resistor 42 being connected to the emitter or source electrode of the transistor 21 is. A rectifier or a diode 44 is connected on the cathode side to the connection point between the resistor 42 and the Zener diode 43 and is connected on the anode side to the resistor 23 serving as a series resistor in connection. The diode 44 is also connected on the anode side via a capacitor 45 to the emitter or source electrode of the transistor 21 .

Der Kondensator 41 und der mit ihm in Reihe geschaltete Widerstand 42 stellen ein RC-Glied dar, so daß die am Eingang der Hilfsspannungs quelle 31 anliegende Wechselspannung ohne Leistungsverlust abgegriffen werden kann. Nach der Gleichrichtung in der Diode 44 und einer Glät tung mittels des Kondensators 45 gelangt diese Spannung dann als Steuerspannung an die Basis- bzw. Gate-Elektrode des Transistors 21. Die Zenerdiode 43 ist dafür vorgesehen, die auch an der Hilfsspannungs quelle 31 auftretenden Überspannungen unwirksam zu machen.The capacitor 41 and the resistor 42 connected in series with it represent an RC element, so that the AC voltage present at the input of the auxiliary voltage source 31 can be tapped without loss of power. After rectification in the diode 44 and a smoothing device by means of the capacitor 45 , this voltage then reaches the base or gate electrode of the transistor 21 as a control voltage. The Zener diode 43 is intended to make the overvoltages occurring at the auxiliary voltage source 31 ineffective.

Das aus dem Kondensator 41 und dem Widerstand 42 bestehende RC-Glied setzt die Wechselspannung von beispielsweise 220 Volt auf 5 Volt herab. Da es sich hierbei jedoch nur um einen Blindstrom handelt, entsteht keine Wärmeentwicklung und damit kein Leistungsverlust. Diese Schal tungsanordnung hat gegenüber der in Fig. 2 gezeigten Anordnung den Vorteil, daß bei hohen Verbraucherströmen der Transistor 21 besser in den leitenden Zustand durchgeschaltet wird und daher an ihm eine we sentlich geringere Verlustleistung anfällt.The RC element consisting of the capacitor 41 and the resistor 42 reduces the AC voltage from, for example, 220 volts to 5 volts. However, since this is only a reactive current, there is no heat development and therefore no loss of power. This scarf arrangement has the advantage over the arrangement shown in FIG. 2 that at high consumer currents the transistor 21 is better switched through to the conductive state and therefore a considerably lower power loss arises at it.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schal tungsanordnung wiedergegeben. Auch hier sind Bauelemente, die bereits in vorausgegangenen Figuren enthalten sind, wiederum mit denselben Be zugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert. In Fig. 5 a further embodiment of the scarf device arrangement according to the invention is shown. Here too, components that are already contained in previous figures are again provided with the same reference symbols and are not explained again.

Zusätzlich zu den erfindungsgemäßen Maßnahmen ist ein Stromwandler 51 vorgesehen, dessen Primärwicklung 52 zwischen der Emitter- bzw. Source- Elektrode des Transistors 21 und dem Ladekondensator 2 liegt. Die Se kundärwicklung 53 des Stromwandlers 51 ist einerseits mit der Primär wicklung 52 und andererseits über einen Schutzwiderstand 54 mit der Basis- bzw. Gate-Eiektrode des Transistors 21 verbunden.In addition to the measures according to the invention, a current transformer 51 is provided, the primary winding 52 of which lies between the emitter or source electrode of the transistor 21 and the charging capacitor 2 . The secondary winding 53 of the current transformer 51 is connected on the one hand to the primary winding 52 and on the other hand via a protective resistor 54 to the base or gate electrode of the transistor 21 .

Wie bereits ausgeführt wurde, benötigt ein Junktionstransistor übli cherweise einen Basissteuerstrom, der vom Kollektorstrom abhängig ist. Der gemäß dieser Ausführungsform vorgesehene Stromwandler 51 bringt eine zusätzliche Steuerleistung auf, die vom Kollektorstrom abhängig ist. Auf diese Weise kann die Leistung der Hilfsspannungsquelle klein gehalten werden und es ist immer sichergestellt, daß der Transistor 21 während des Normalbetriebs im leitenden Zustand gehalten wird, so daß dessen Erwärmungsgrad bzw. Leistungsverlust gering gehalten werden kann. Da ein Feldeffekttransistor leistungslos gesteuert werden kann, ist diese zusätzliche schaltungsgemäße Maßnahme nur dann vorteilhaft, wenn der Transistor 21 ein Junktionstransistor ist.As has already been stated, a junction transistor usually requires a base control current which is dependent on the collector current. The current transformer 51 provided according to this embodiment applies an additional control power which is dependent on the collector current. In this way, the power of the auxiliary voltage source can be kept low and it is always ensured that the transistor 21 is kept in the conductive state during normal operation, so that its degree of heating or power loss can be kept low. Since a field effect transistor can be controlled without power, this additional circuit-based measure is only advantageous if the transistor 21 is a junction transistor.

Bei Schaltungsanordnungen, bei denen ein Kondensator mit einem Gleich richter aufgeladen wird, ist es üblicherweise erforderlich, den Strom während des Einschaltvorganges zu begrenzen. Dies kann beispielsweise durch Vorschalten eines Widerstandes erreicht werden. Der Nachteil hierbei ist jedoch, daß dieser Widerstand auch im Normalbetrieb vor handen ist und dadurch Leistungsverluste auftreten. ln neuerer Zeit sind zur Einschaltstrombegrenzung daher Heißleiter vorzugsweise ein gesetzt worden, die jedoch relativ kostenaufwendig sind.In circuit arrangements in which a capacitor with an equal it is usually necessary to charge the electricity limit during the switch-on process. For example can be achieved by connecting a resistor. The disadvantage here is, however, that this resistance also before normal operation is present and thereby performance losses occur. More recently thermistors are therefore preferably used to limit the inrush current have been set, but they are relatively expensive.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, auf einfachste Weise eine Strombegrenzung vorzunehmen, wie dies anhand der in Fig. 6 dargestellten Schaltungsanordnung schematisch wieder gegeben ist. Schaltungsteile, die Schaltungsteilen vorausgegangener Figuren entsprechen, sind wiederum mit denselben Bezugszeichen ver sehen und nicht nochmals beschrieben. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Ladekondensator 2 und der Emitter- bzw. Source-Elektrode des Transistors 21 ein Widerstand 61 vorgesehen, dessen dem Ladekondensator 2 zugewandter Anschluß über eine Zener diode 62 mit der Basis- bzw. Gate-Elektrode des Transistors 21 ver bunden ist. Wenn ein durch den Transistor 21 fließender zu großer Strom am Widerstand 61 einen Spannungsabfall erzeugt, wird die Steuer elektrode des Transistors 21 über die Zenerdiode 62 in Richtung Masse verändert, wodurch eine Strombegrenzung entsteht.In connection with the present invention, it is possible to carry out a current limitation in the simplest way, as is shown schematically in the circuit arrangement shown in FIG. 6. Circuit parts that correspond to circuit parts of previous figures are again seen with the same reference numerals and are not described again. In this embodiment of the invention, a resistor 61 is provided between the charging capacitor 2 and the emitter or source electrode of the transistor 21 , whose connection facing the charging capacitor 2 is connected via a Zener diode 62 to the base or gate electrode of the transistor 21 connected is. If a current flowing through the transistor 21 creates a voltage drop across the resistor 61 , the control electrode of the transistor 21 is changed via the zener diode 62 in the direction of the ground, which results in a current limitation.

Eine weitere Ausführungsform der Einschaltstrombegrenzerschaltung 63 ist schematisch in Fig. 7 wiedergegeben, in der Elemente, die bereits in vorausgegangenen Figuren dargestellt wurden, mit denselben Bezugs zeichen versehen sind und nicht nochmals erläutert werden. Die Ein schaltstrombegrenzerschaltung 71 in Fig. 7 weist wiederum einen zwischen der Emitter- bzw. Source-Elektrode des Transistors 21 und dem Ladekon densator 2 angeordneten Widerstand 72 auf. Der Emitter eines Hilfstran sistors 73 ist mit dem dem Ladekondensator 2 zugewandten Anschluß des Widerstands 72, dessen Basis-Elektrode über einen Schutzwiderstand 74 mit dem der Emitter- bzw. Source-Elektrode des Transistors 21 zuge wandten Anschluß dieses Widerstands 72 und sein Kollektor mit der Ba sis- bzw. Gate-Elektrode des Transistors 21 verbunden. Wenn der durch den Widerstand 72 schließende Strom eine Größe erreicht hat, bei der an diesem Widerstand 72 eine Spannung von größer 0,6 Volt auftritt, die der Basis-Emitter-Spannung des Transistors 72 entspricht, wird der Transistor 72 leitend und sperrt auf diese Weise den Transistor 21. Statt des Transistors 72 ist es auch möglich, einen Operationsver stärker zu verwenden, bei dem die Schwellenspannung noch wesentlich kleiner sein kann, so daß ein noch kleinerer Widerstand 72 verwendet und der Leistungsverlust noch weiter verringert werden kann.A further embodiment of the inrush current limiter circuit 63 is shown schematically in FIG. 7, in which elements which have already been shown in previous figures are provided with the same reference characters and are not explained again. The inrush current limiter circuit 71 in FIG. 7 in turn has a resistor 72 arranged between the emitter or source electrode of the transistor 21 and the charging capacitor 2 . The emitter of an auxiliary transistor 73 is connected to the connection of the resistor 72 facing the charging capacitor 2 , the base electrode of which is connected via a protective resistor 74 to the emitter or source electrode of the transistor 21 facing this resistor 72 and its collector to the Base or gate electrode of transistor 21 connected. When the current closing through the resistor 72 has reached a size at which a voltage of greater than 0.6 volt occurs at this resistor 72 , which corresponds to the base-emitter voltage of the transistor 72 , the transistor 72 becomes conductive and blocks it Way transistor 21 . Instead of the transistor 72 , it is also possible to use an Operationsver more intensely, in which the threshold voltage can be significantly smaller, so that an even smaller resistor 72 can be used and the power loss can be reduced even further.

Die Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen erläutert und beschrieben. Dem Fachmann sind Abwandlungen, Erweiterungen und Aus gestaltungen der Ausführungsbeispiele möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.The invention was explained using exemplary embodiments and described. Modifications, extensions and out are the expert designs of the exemplary embodiments possible without the Inventive concept is left.

Claims

1. interference signal protection circuit, in particular for power supplies, characterized in that a transistor ( 21 ) is connected in series with an emitter follower circuit and a component ( 2 ) for tapping off a consumer voltage between terminals that supply consumer DC voltage ( 10 , 11 ), and that the base electrode of the transistor ( 21 ), which is acted upon by a control voltage, is connected via a zener diode ( 22 ) to ground which is related to the consumer voltage.

2. interference signal protection circuit, characterized in that the transi stor ( 21 ) is a field effect transistor.

3. interference signal protection circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the Zener diode ( 22 ) consists of a series circuit of at least two Zener diodes.

4. interference signal protection circuit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the base or gate electrode of the transistor ( 21 ) via a resistor ( 23 ) is connected to the positive terminal.

5. interference signal protection circuit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the transistor control voltage from an auxiliary voltage source ( 31 ) is generated ( Fig. 3 and 4).

6. interference signal protection circuit according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the collector-emitter circuit of the transistor ( 21 ) the primary winding ( 52 ) of a current transformer ( 51 ) is provided, the sen secondary winding ( 63 ) with the base electrode of the transistor ( 21 ) is connected ( Fig. 5).

7. interference signal protection circuit according to one of claims 1 to 6, for primary clocked power supplies with an alternating voltage rectifier rectifier, characterized in that the positive and negative consumer connection ( 10 , 11 ) are the DC side connections to the rectifier ( 1 ).

8. interference signal protection circuit according to one of claims 1 to 7, characterized in that a resistor ( 61 ) is provided in the emitter or source electrode branch of the transistor ( 21 ), the emitter or source electrode of the transistor ( 21 ) facing connection via a Zener diode ( 62 ) with the base or source electrode of the Tran sistor ( 21 ) is connected ( Fig. 6).

9. interference signal protection circuit according to one of claims 1 to 7, characterized in that a resistor ( 72 ) in the emitter or source electrode branch of the transistor ( 21 ), and a transistor ( 73 ) is seen before, whose emitter with the facing away from the transistor ( 21 ) and the base of which is connected via a resistor ( 74 ) to the terminal of the resistor ( 72 ) facing the transistor ( 21 ), and the collector of which lies on the base or source electrode of the transistor ( 21 ) .