DE3842169A1 - Schaltungsanordnung mit einer fet-endstufe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit einer Feldef­ fekt-Transistor-Endstufe zum Ein- und Ausschalten eines Verbrauchers.

Aus der DE-OS 28 26 592 ist eine Schaltungsanordnung bekannt, bei der eine Überwachungsschaltung beim Auftritt einer Überlastung im Verbraucherstromkreis die Endstufe vorübergehend oder bis zur Stö­ rungsbeseitigung abgeschaltet.

Derartige bekannte Lösungen erfüllen jedoch nicht in ausreichendem Maße die hierfür aufgestellten Bedingungen im Hinblick auf eine ge­ ringe Verlustleistung, einen guten hybriden Aufbau, eine einfache und sichere Überlast-Abschaltung sowie auf eine Leitungsunterbre­ chungs-Überwachung im Verbraucherstromkreis.

Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung werden diese Anforde­ rungen dadurch gelöst, daß die Überwachungsschaltung einen Signal­ eingang zum Ein- und Ausschalten der FET-Endstufe durch ein logi­ sches Signal hat, daß das Potential der Verbindung zwischen FET-Endstufe und Verbraucher über einen Spannungsteiler auf einen Eingang eines Komparators gelegt ist, dessen anderer Eingang auf ein Bezugspotential liegt und dessen Ausgang mit dem Gate der FET-End­ stufe verbunden ist, daß ferner das Potential auf der Endstufe-Ver­ braucher-Verbindung über eine Schwellwert-Schaltstufe als logisches Signal auf einen Signalausgang gelangt und daß schließlich eine Aus­ werteschaltung zur Feststellung einer Störung die Signale auf den Signaleingang und dem Signalausgang der Überwachungsschaltung lo­ gisch verknüpft.

Fig. 1 zeigt den Aufbau der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und

Fig. 2 den Spannungs- bzw. Signalverlauf an verschiedenen Punk­ ten der Schaltung in verschiedenen Schaltungszuständen.

Kurzbeschreibung der Fig. 1 und 2

Das Leitendschalten der FET-Endstufe T 4 zum Einschalten eines Mag­ netventils V 1 als Verbraucher erfolgt durch ein Signalwechsel am Signaleingang Sk 1 der Überwachungsschaltung 10 von 1 auf 0 zum Zeit­ punkt t 1. Dieser Signalwechsel bringt über den Kondensator C 7, den Widerstand R 19, den Schwellwertschalter S 3 und den Widerstand R 33 einen Impuls auf die Basis von Transistor T 6. Dieser zieht das Po­ tential U 3 am Minus-Eingang eines Komparators K 1 unter 50 mV, so daß das feste Bezugspotential U 3 am Plus-Eingang des Komparators K 1 überwiegt. Der Ausgang Sk 2 des Komparators K 1 wird dadurch hochoh­ mig. Durch den Signalwechsel 1/0 am Signaleingang Sk 1 wird außerdem der Ausgang eines weiteren Schwellwertschalters S 1 von 0 auf 1 ge­ schaltet und über R 17 wird über das Gate der Endstufe T 4 diese lei­ tend gesteuert. Bei intaktem Verbraucher V 1 fließt der Verbraucher­ strom über die Endstufe T 4 und der dort auftretende Spannungsabfall (Drain-Sorce-Widerstand = Meßwiderstand) ist dann kleiner als 300 mV. Der an Verbraucher-Endstufe-Verbindung mit dem Potential U 1 angeschlossene Spannungsteiler R 21, R 22 ist so eingestellt, daß der mit dem Minus-Eingang von K 1 verbundene Abgriff ein Potential U 3 2 hat, der Komparatorausgang bleibt daher niederohmig.

Bei einer Überlastung im Verbraucherstromkreis zur Zeit t 2 wird das Potential U 1 an der Endstufe T 4 300 mV. Dadurch wird U 3 U 2 und der Komparatorausgang Sk 2 wird durch C 8 am Minuseingang von K 1 zeit­ verzögert niederohmig gegen Masse geschaltet. Dadurch wird die End­ stufe T 4 gesperrt. Das Potential U 1 steigt sodann auf +UB, so daß U 3 U 2 wird. Der Komparatorausgang Sk 2 bleibt niederohmig und hält die Endstufe T 4 gesperrt (Schmitt-Trigger-Wirkung). Das hohe Potential U 1 schaltet außerdem über R 18 einen Schwellwertschalter S 2 um, so daß ein daran angeschlossener Signalausgang Rk 1 von 1 auf 0-Signal umgeschaltet wird. Das Eingangssignal Sk 1 ist dabei eben­ falls 0.

Bei ausgeschaltetem Verbraucher V 1 wird der Signaleingang Sk 1 ein 1-Signal und über U 1=+UB wird der Signalausgang Rk 1 durch S 2 auf 0-Signal gehalten. Bei eingeschaltetem und intaktem Verbraucher führt der Signaleingang Sk 1 ein Ein-Signal, wobei durch das Poten­ tial U 1 300 mV der Signalausgang Rk 1 über S 2 ebenfalls ein 1-Sig­ nal führt.

Bei einer Leitungsunterbrechung zum Zeitpunkt t 3 im Verbraucher­ stromkreis bzw. am Anschluß 25 wird das Potential U 1 über R 20 gegen Masse geschaltet (U 1 = 0V). Über R 18 wird S 2 umgeschaltet, so daß der Signalausgang Rk 1 sodann 1-Signal führt.

Über eine logische Auswerteschaltung werden mittel µC zur Fest­ stellung einer Störung die Signale auf den Signaleingang Sk 1 und dem Signalausgang Rk 1 mit einer INOR oder EXOR-Bedingung verknüpft. Bei gleichen Signalen auf Sk 1 und Rk 1 liegt eine Störung vor, die als Störsignal auf einem Ausgang K des µC als Störsignal ausgegeben wird.

Claims (1)

1. Schaltungsanordnung mit einer Feldeffekt-Transistor-Endstufe zum Ein- und Ausschalten eines Verbrauchers und mit einer Überwachungs­ schaltung zur Auslösung von Störsignalen bei Kurzschluß sowie Lei­ tungsunterbrechung im Verbraucherstromkreis, dadurch gekennzeichnet,

   • a) daß die Überwachungsschaltung einen Signaleingang (Sk 1) zum Ein- und Ausschalten der Endstufe (T 4) durch ein logisches Signal hat,
   • b) daß das Potential (U 1) der Verbindung zwischen Endstufe (T 4) und Verbraucher (V 1) über einen Spannungsteiler (R 21/22) auf einen Eingang (-) eines Komparators (K 1) gelegt ist, dessen anderer Eingang (+) auf ein Bezugspotential (U 2) liegt und dessen Ausgang mit dem Gate der Endstufe (T 4) verbunden ist,
   • c) daß das Potential (U 1) auf der Endstufe-Verbraucher-Verbindung über eine Schwellwert-Schaltstufe (S 2) als logisches Signal auf einen Signalausgang (Rk 1) gelangt und
   • d) daß zur Feststellung einer Störung eine Auswerteschaltung (µC) die Signale (0/1) auf dem Signaleingang (Sk 1) und dem Signalaus­ gang (Rk 1) der Überwachungsschaltung logisch verknüpft.