DE4207568C2 - Überstrom-Detektorschaltung für eine Leistungshalbleiteranordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Überstrom-Detektorschaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, das heißt eine Überstrom-Detektorschaltung für eine Leistungshalbleiteranordnung, wie sie in Schaltnetzteilen, Wechselrichtern zur Steuerung von Motoren und Steuerungen für die elektrische Anlage von Kraftfahrzeugen eingesetzt wird. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Überstrom-Detektorschaltung, wie sie vorzugsweise in einem Leistungs-IC verwendet wird, das eine Leistungshalbleiteranordnung, ihre Steuerschaltung und ihre Überstrom-Schutzschaltung auf einem einzigen Chip integriert enthält.

Leistungshalbleiteranordnungen wie bipolare Sperrschicht- Leistungstransistoren, Leistungs-MOSFETs (Metalloxid-Halbleiter- Feldeffekt-Transistoren oder IGBTs (bipolare Transistoren mit isoliertem Gate) werden zur Steuerung hoher Spannungen und großer Ströme in Schaltnetzteilen, Wechselrichtern zur Motorsteuerung und bei elektrischen Elementen der Kraftfahrzeugtechnik wie Solenoiden, Lampen und Gleichstrommotorschaltern verwendet. Diese Leistungs-Halbleiter weisen einen sicheren Arbeitsbereich (SOA = Safe Operation Area) in Abhängigkeit von der Höhe ihres Ausgangsstroms und dessen Stromflußdauer auf. Wenn ein diesen sicheren Arbeitsbereich übersteigender Strom für eine merklich lange Zeit fließt, oder ein ungewollter Überstrom infolge des Kurzschlusses einer Last fließt, wird die Leistungshalbleiteranordnung überhitzt, was zu einem thermischen Zusammenbruch führt. Um dies zu verhindern, sind diese Leistungshalbleiteranordnungen mit einer Schutzschaltung versehen, die den Ausgangsstrom und die Temperatur der Halbleiteranordnung überwacht und den Strom begrenzt oder unterbricht, falls ein Überstrom oder eine Überhitzung festgestellt wird.

Fig. 3 zeigt eine herkömmliche Schaltung, die in der Druckschrift: D. L. Zaremba Jr., "Electro Mini/Micro Northeast Conf. Rec.", E. 10.4.1 - E. 10.4.4 (1986) offenbart ist. In dieser Darstellung ist ein n-Kanal Leistungs-MOSFET 1 als Leistungshalbleiteranordnung zwischen ein Stromspiegelelement 2 und einen Stromfühler geschaltet. Die Drainelektroden der beiden Elemente 1 und 2 sind zusammengeschlossen und als ein erster Hauptanschluß 3 (nachfolgend als Drainanschluß 3 bezeichnet) herausgeführt. Die Gateelektroden der beiden Elemente 1 und 2 sind zusammengeschlossen und als Gateanschluß 5 herausgeführt. Die Sourceelektroden der beiden Elemente 1 und 2 sind gesondert als ein zweiter Hauptanschluß 4 (nachfolgend als Sourceanschluß 4 bezeichnet) bzw. als ein Stromspiegelanschluß 6 herausgeführt. Der Drainanschluß 3 ist mit dem Anschluß höheren Potentials (positive Seite) einer Stromquelle 8 über eine Last 7 verbunden, während der Sourceanschluß 4 mit dem Anschluß niedrigeren Potentials (negative oder Masse-Seite) der Stromquelle 8 verbunden ist. Ein Hauptstrom I, der von der Stromquelle 8 dem MOSFET 1 über die Last 7 geliefert wird, wird auf diese Weise durch ein Steuersignal gesteuert, das von einer Treiberschaltung 9 an den Gateanschluß 5 angelegt wird.

Eine Überstrom-Detektorschaltung 11 enthält einen Meßwiderstand 12, eine Konstantspannungsquelle 13 und einen Komparator 14. Der Meßwiderstand 12 ist zwischen den Sourceanschluß 4 und den Stromspiegelanschluß 6 geschaltet, so daß ein Nebenschlußstrom i, der mittels des Stromspiegelelements 2 in einem bestimmten Verhältnis von dem Hauptstrom I abgezweigt wird, durch den Meßwiderstand 12 fließt. Die Konstantspannungsquelle 13, deren negative Seite mit dem Sourceanschluß 4 verbunden ist, erzeugt eine bestimmte Bezugsspannung Es. Der Komparator 14, dessen Eingangsanschlüsse mit der positiven Seite der Konstantspannungsquelle 13 und dem Stromspiegelanschluß 6 verbunden sind, vergleicht den Potentialabfall E über dem Meßwiderstand 12, der von dem Nebenschlußstrom i verursacht wird, mit der Bezugsspannung Es. Das Ausgangssignal des Komparators 14 wird über die Steuerschaltung 10 und die Treiberschaltung 9 auf den Gateanschluß 5 rückgekoppelt.

Bei der in vorstehend beschriebener Weise aufgebauten Schaltungsanordnung mit dem Leistungs-MOSFET 1 und der Überstrom-Detektorschaltung 11 kann die Höhe des Hauptstroms I durch Messen der Potentialdifferenz E über dem Meßwiderstand 12, die von dem Nebenschlußstrom i hervorgerufen wird, quantitativ gemessen werden. Dies beruht darauf, daß der Nebenschlußstrom i, der durch das Stromspiegelelement 2 fließt, in einem festen Verhältnis (z. B. 1/10 000) von dem Hauptstrom I durch den Leistungs-MOSFET 1 abgezweigt wird.

Fig. 2 ist eine charakteristische graphische Darstellung, die den Zusammenhang zwischen dem Nebenschlußstrom i und der Potentialdifferenz E über dem Meßwiderstand 12 wiedergibt. Diese Graphik entspricht einem Fall, bei dem das Verhältnis i/I = 1/10 000 und der Widerstand des Meßwiderstands 12 500 Ω beträgt. Die Bezugsspannung Es der Konstantspannungsquelle 13 kann wie folgt bestimmt werden. Nimmt man an, daß die obere Grenze des Hauptstroms I im sicheren Arbeitsbereich (SOA) I = 2 A beträgt, dann ist der zugehörige Nebenschlußstrom i = 200 µA (=1/10 000). In Fig. 2 entspricht demnach der Nebenschlußstrom i einem Punkt P₁, bei dem die Potentialdifferenz E = 0,1 V ist. Wenn also die Bezugsspannung Es der Konstantspannungsquelle 13 auf 0,1 V eingestellt ist, kann eine Überschreitung des zulässigen Hauptstroms I mittels des Komparators 14 festgestellt werden, wenn die Spannung E die Bezugsspannung Es von 0,1 V überschreitet. Auf diese Weise kann die Überhitzung des Leistungs-MOSFET unterdrückt werden und ein Zusammenbruch des Leistungs-MOSFETs kann dadurch verhindert werden, daß ein Überstrom-Detektorsignal Vo an die Steuerschaltung 10 geliefert wird, wenn der Komparator feststellt, daß die Voraussetzung E - Es < 0 erfüllt ist, so daß die Steuerschaltung 10 die Spannung am Gateanschluß 5 des Leistungs-MOSFET 1 über die Treiberschaltung 9 so steuert, daß ein Schutzeingriff erfolgt, entweder durch Begrenzung oder durch Unterbrechung des Hauptstroms I.

Bei dieser herkömmlichen Schaltung könnte man einen größeren wirtschaftlichen Vorteil erwarten, wenn die gesamte in Fig. 3 gezeigte Schaltung in einem einzigen Leistungs-IC- Chip integriert wäre. In einem solchen Fall hätten aber Streuungen der Offsetspannung des Komparators einen größeren Einfluß auf die Überstrom-Detektorfunktion der Überstrom- Detektorschaltung. Streuungen der Offsetspannung von Komparatoren, wie sie bei zur Herstellung von Leistungs-ICs geeigneten Herstellungsverfahren auftreten, belaufen sich normalerweise auf etwa ±10 mV, was ±20 µA oder ±10% Fehler bei der Meßgenauigkeit des gemessenen Stroms i gemäß Fig. 2 entspricht. Versucht man dagegen, Komparatoren mit geringerer Offsetspannungsstreuung herzustellen, dann ergibt sich ein neues Problem insofern, als das Verfahren zur Herstellung solcher Komparatoren nicht dem Herstellungsverfahren des Leistungs-IC entspricht und daß die Herstellung solcher Komparatoren in einem gesonderten Verfahren einen wirtschaftlichen Nachteil darstellt.

Der nachteilige Effekt einer Streuung der Offsetspannung des Komparators 14 kann auch auf andere Weise reduziert werden, indem man nämlich den Widerstand des Meßwiderstands 12 deutlich erhöht, so daß der Spannungsabfall an dem Widerstand, der von dem Nebenschlußstrom i herrührt, erheblich ansteigt. Eine Erhöhung des Widerstands beeinflußt aber das Teilungsverhältnis des Nebenschlußstroms i zum Hauptstrom I und führt damit nicht zu einer Verbesserung der Meßgenauigkeit eines Überstroms.

Aus der Veröffentlichung: Schultz, Warren: "Funktion und Anwendung von SENSEFETs" in: Der Elektroniker, 1988, Nr. 12, S. 36 bis 45, ist eine Überstrom-Detektorschaltung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Der dort zur Stromabtastung eingesetzte Leistungs-MOSFET teilt den Laststrom in einen Leistungsteil und einen Abtastteil auf, wobei zur Stromabtastung ein Widerstand eingesetzt wird. Die am Widerstand abfallende Spannung wird an einen Komparator angelegt, an dessen anderem Anschluß eine Bezugsspannung angelegt ist. Auch hier treten die vorstehend bereits erläuterten Probleme auf.

Aus der EP 0 353 039 A1 ist eine Überstrom-Detektorschaltung bekannt, bei der zur Source-Drain-Strecke eines Leistungstransistors eine Reihenschaltung aus der Source- Drain-Strecke eines Stromspiegel-Transistors und einem Widerstand parallel geschaltet ist. Der im Stromspiegel-Transistor fließende Strom ist somit um ein Vielfaches geringer als der Stromfluß im Leistungstransistor. Zur Erhöhung der Erfassungsgenauigkeit ist eine Referenzschaltung mit einem kompensierenden Transistor vorgesehen, der einen, einen festen Bruchteil des Hauptstroms darstellenden Stromfluß in einem Referenzwiderstand erzwingt. Die an den beiden Widerständen auftretenden Potentiale werden an einen Komparator zur Abgabe eines Strombegrenzungssignals bei Überstrom angelegt.

Aus der DE 38 21 065 A1 ist eine Schutzschaltung für einen Leistungs-MOSFET bekannt, bei der mit einem Überwachungstransistor ein Meßwiderstand verbunden ist. Die am Meßwiderstand abfallende Spannung wird an einen Monitor-Transistor zur Verringerung der Gate-Spannung des Leistungs-MOSFETs bei Überstrom angelegt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Überstrom-Detektorschaltung zu schaffen, die die nachteilige Auswirkung der Offsetspannungsstreuung eines Komparators auf die Genauigkeit der Überstrommessung vermeidet. Ferner soll die Überstrom-Detektorschaltung mit einem Verfahren herstellbar sein, das dem Herstellungsverfahren des Leistungs-IC angepaßt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Überstrom-Detektorschaltung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Da bei der erfindungsgemäßen Lösung die Konstantstromquellenschaltung den Nebenschlußstrom, der proportional zu einem Anstieg des Hauptstroms anzusteigen tendiert, konstant hält, wird der Spannungsabfall an der Konstantstromquellenschaltung größer als der an dem Meßwiderstand der herkömmlichen Schaltung nach Fig. 3. Dies verringert den nachteiligen Einfluß einer Offsetspannungsstreuung auf die Genauigkeit der Überstromermittlung um einen Betrag, der dem Anstieg der Spannung an der Konstantstromquellenschaltung entspricht, da die Änderung der Offsetspannung konstant gehalten wird. Folglich wird mit der Erfindung eine Überstrom-Detektorschaltung geschaffen, die einen geringeren Überstrom-Detektorfehler als die bekannte Schaltung aufweist. Da ferner Offsetspannungsstreuungen gleicher Höhe wie bei der bekannten Schaltung erlaubt sind, ist kein teuerer Komparator erforderlich, so daß eine billige, sehr genaue Überstrom- Detektorschaltung geschaffen wird.

Wenn ein MOSFET des Verarmungstyps als Konstantstromeinrichtung verwendet wird, kann die Auswirkung der Änderung der Offsetspannung von dem herkömmlichen Wert von 7% auf 3% reduziert werden, da der Nebenschlußstrom innerhalb eines Bereichs jenseits der Abschnürspannung des MOSFET leicht konstant gehalten werden kann. Da ferner eine Überstrom-Detektorschaltung auf einem einzigen Chip integriert mit einem Leistungs-MOSFET unter Verwendung eines Leistungs-IC-Herstellungsverfahrens leicht ausgebildet werden kann, ist die vorliegende Erfindung wirtschaftlich vorteilhaft.

Wenn ein MOSFET des Anreicherungstyps als Konstantstromquellenschaltung verwendet wird und sein Gateanschluß mit einer Gatevorspannungsschaltung verbunden wird, wird nicht nur der nachteilige Effekt der Streuung oder Änderung der Offsetspannung des Komparators verringert, sondern auch die Temperaturabhängigkeit der Überstrommessung, die von Temperaturänderungen der Schaltungselemente herrührt, kann korrigiert werden. Daher kann eine Halbleiterleistungsvorrichtung oder ein Leistungs-IC mit einer sehr genauen Überstrom-Detektorschaltung realisiert werden.

Da die Konstantstromquellenschaltung Streuungen der Offsetspannung kompensiert, kann ohne Beeinträchtigung der Genauigkeit der Überstrommessung ein Komparator verwendet werden, der mit einem dem Herstellungsprozeß für den Leistungs-IC entsprechenden Herstellungsverfahren hergestellt werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform einer Überstrom-Detektorschaltung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine graphische Darstellung, die eine Spannungs- Strom-Kennlinie eines Meßwiderstands der Überstrom- Detektorschaltung von Fig. 3 darstellt,

Fig. 3 ein Schaltbild einer Anordnung einer herkömmlichen Überstrom-Detektorschaltung,

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Spannungs-Strom- Kennlinie einer Konstantstromquellenschaltung der Überstrom- Detektorschaltung von Fig. 1, und

Fig. 5 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Überstrom-Detektorschaltung gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform einer Überstrom-Detektorschaltung gemäß der Erfindung. In den Zeichnungen sind für Teile, die solchen der herkömmlichen Detektorschaltung entsprechen, gleiche Bezugszahlen verwendet. Diese Teile werden nicht noch einmal erläutert.

In Fig. 1 enthält eine Überstrom-Detektorschaltung 21 eine Konstantstromquellenschaltung 22 und einen Beurteilungsabschnitt 23. Die Konstantstromquellenschaltung 22 verwendet in dieser Ausführungsform einen MOSFET des Verarmungstyps, dessen Drainanschluß mit einem Stromspiegelanschluß 6 eines Leistungs- MOSFET 1 verbunden ist und dessen Sourceanschluß und Gateanschluß gemeinsam an einen Sourceanschluß 4 als einen zweiten Hauptanschluß des Leistungs-MOSFET 1 angeschlossen sind. Der Beurteilungsabschnitt 23 enthält einen Komparator 14 und eine Konstantspannungseinrichtung 13. Der nicht-invertierende und der invertierende Eingangsanschluß des Komparators 14 sind mit dem Stromspiegelanschluß 6 bzw. mit dem positiven Anschluß der Konstantspannungseinrichtung 14 verbunden. Der negative Anschluß der Konstantspannungseinrichtung 13 ist mit dem Sourceanschluß 4 verbunden. Der Komparator 13 vergleicht die Potentialdifferenz E über der Konstantstromquellenschaltung 22 mit einer vorbestimmten Bezugsspannung, Es, die anfänglich in der Konstantspannungseinrichtung 13 eingestellt wurde, und gibt ein Überstrom-Detektorsignal Vo, das der Differenz zwischen den beiden Spannungen entspricht, an eine Steuerschaltung 10 ab, wenn ein Überstrom festgestellt wird, so daß die Steuerschaltung 10 eine an einen Gateanschluß 5 über eine Treiberschaltung 9 angelegte Treiberspannung zur Regulierung des Überstroms steuert.

Fig. 4 zeigt eine Spannungs-Strom-Kennlinie, die die Arbeitsweise der Konstantstromquellenschaltung 22 in der Überstrom-Detektorschaltung 21 verdeutlicht. Die Konstantstromquellenschaltung 22 enthält den MOSFET des Verarmungstyps, dessen Funktion es ist, den Nebenschlußstrom i als einen Drainstrom im Bereich jenseits der Abschnürspannung Po auf einem konstanten Wert zu halten.

Ein Arbeitspunkt P₂, der so bestimmt wird, daß die Potentialdifferenz E über der Konstantstromquellenschaltung 22 0,1 V wird, wenn der Nebenschlußstrom i=200 µA beträgt, stellt einen Arbeitszustand ein, der dem des Meßwiderstands 12 der in Fig. 3 gezeigten bekannten Detektorschaltung entspricht. In diesem Fall wird die Konstantstromquellenschaltung 22 so betrachtet, als entspräche ihr ein Ersatzwiderstand von 500 Ω. Der Komparator 14 vergleicht also die Potentialdifferenz E über der Konstantstromquellenschaltung 22 mit der Bezugsspannung Es und gibt die Überstrom-Detektorspannung Vo an die Steuerschaltung 10 ab, wenn ein Überstrom auftritt, wodurch der Hauptstrom gesteuert wird.

Wenn der durch den Leistungs-MOSFET fließende Hauptstrom I ansteigt, tendiert der Nebenschlußstrom i dazu, ebenfalls anzusteigen. In diesem Fall nimmt aber der Ersatz- oder Innenwiderstand der Konstantstromquellenschaltung 22 zu, was den Anstieg des Nebenschlußstroms unterdrückt und ihn konstant hält. Demzufolge steigt die Potentialdifferenz E über der Konstantstromquellenschaltung 22 als Folge eines Überstroms scharf an. Im Gegensatz dazu ändert sich die Streuung der Offsetspannung im Komparator 14 nicht. Deshalb steigt die Potentialdifferenz zwischen der gemessenen Spannung E und der Bezugsspannung Es scharf an, und die Überstrom-Detektorspannung Vo, die dieser Differenz entspricht, wird zur Steuerung des Überstroms an die Steuerschaltung 10 übertragen. Bei dieser Ausführungsform ist der Grad des Anstiegs der Potentialdifferenz E an der Konstantstromquellenschaltung 22 größer als der Grad des Anstiegs des Nebenschlußstroms i. Daher kann der nachteilige Einfluß der Offsetspannungsstreuung des Komparators 14 auf die Genauigkeit der Überstromerfassung reduziert werden.

Als nächstes sollen die Ergebnisse eines Experiments erläutert werden, das unter Verwendung eines Prototyps einer Überstrom-Detektorschaltung mit dem oben erwähnten Aufbau durchgeführt wurde. Überstrom-Detektortests wurden für 200 Leistungs-IC-Chips ausgeführt, von denen jedes integriert den Leistungs-MOSFET 1, die Steuerschaltung 10 und die Treiberschaltung 9 zusammen mit der Überstrom-Detektorschaltung 21enthielt. Das Verhältnis der Standardabweichung zum Mittelwert der gemessenen Überströme wurde ermittelt und mit dem verglichen, das für die in Fig. 3 gezeigte bekannte Schaltung erhalten wurde. Dies Verhältnis betrug für den Leistungs-IC der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung etwa 3%, während dasjenige bei der bekannten Schaltung etwa 7% betrug. Das Experiment bewies damit, daß der Einfluß der Streuung der Offsetspannung auf die Genauigkeit der Überstromerfassung auf weniger als die Hälfte, nämlich von 7% auf 3% reduziert wurde, obwohl in dem Beurteilungsabschnitt 23 ein Komparator 14 benutzt wurde, der mit dem gleichen Herstellungsverfahren wie der Leistungs-IC hergestellt wurde. Darüberhinaus bewies die Prototypschaltung, daß die Überstrom-Detektorschaltung unter Verwendung des Herstellungsverfahrens für den Leistungs-IC in ähnlicher Weise wie der herkömmliche Meßwiderstand 12 integriert werden konnte, was einen positiven wirtschaftlichen Gewinn darstellt.

Fig. 5 ist ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Es unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in folgendem. Eine Konstantstromquellenschaltung 32 besteht aus einem MOSFET des Anreicherungstyps, dessen Drainanschluß mit dem Stromspiegelanschluß 6 verbunden ist und dessen Sourceanschluß mit dem Sourceanschluß 4 des Leistungs-MOSFET 1 verbunden ist. Sein Gateanschluß ist mit dem Gateanschluß eines MOSFET 42 des Anreicherungstyps verbunden, der eine Gatevorspannungsschaltung 41 bildet. Diese Gatevorspannungsschaltung 41 enthält zusätzlich zu dem MOSFET 42 eine Konstantspannungsquelle 43, eine Zener- Diode 46 sowie Widerstände 44 und 45, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Die Gatevorspannungsschaltung 41 erfaßt die Änderung des Nebenschlußstroms i, der durch Drain und Source des MOSFET 42 des Anreicherungstyps fließt, als eine Änderung der Gatevorspannung des MOSFET 42 des Anreicherungstyps, und hält den Nebenschlußstrom i durch Korrektur seiner Abweichung auf einem konstanten Wert. Die Temperaturabhängigkeit des Nebenschlußstroms i, die von Temperaturänderungen der Schaltungskomponenten herrührt, kann dadurch korrigiert werden, daß diese Bestandteile auf einem einzigen Chip einschließlich der Gatevorspannungsschaltung 41 integriert werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß es sich bei den oben beschriebenen Schaltungen lediglich um Ausführungsbeispiele der Erfindung handelt, an denen mannigfache Abänderungen möglich sind. Obwohl die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beispielsweise in Anwendung auf eine sogenannte Niedrigpegel-Schaltung des Schaltertyps beschrieben sind, bei der die Leistungs-Halbleiteranordnung mit dem Anschluß niedrigeren Potentials (Masseseite) und die Last 7 mit dem Anschluß höheren Potentials der Stromquelle 8 verbunden sind, ist die Erfindung nicht auf diese Anwendung beschränkt. Sie kann auch auf eine Schaltung des auf der Seite hohen Potentials angeordneten Schaltertyps oder eine Brückenschaltung angewendet werden, und zwar im wesentlichen in gleicher Weise, wie die obigen Ausführungsformen. Obwohl ferner die Ausführungsbeispiele unter Bezug auf einen n-Kanal-Leistungs- MOSFET beschrieben wurden, kann die Überstrom-Detektorschaltung gemäß der Erfindung auch für p-Kanal-Leistungs-Halbleiteranordnungen und andere Leistungshalbleiteranordnungen wie IGBTs und bipolare Sperrschichtleistungstransistoren angewendet werden.

Claims (5)

1. Überstrom-Detektorschaltung zum Erfassen eines Überstromwertes eines Hauptstroms in einer Leistungs-Halbleiteranordnung (1), die einen ersten und einen zweiten Hauptanschluß (3, 4) für eine Leistungs-Halbleiterstrecke aufweist, durch die der Hauptstrom fließt, einen Stromspiegelanschluß (6) als Ausgang für eine Nebenschluß- Halbleiterstrecke, durch die ein vom Hauptstrom abgezweigter, einen Bruchteil desselben darstellender Nebenschlußstrom fließt, und einen Steueranschluß zur Steuerung des Haupt- und des Nebenschlußstroms,
mit einer zwischen den zweiten Hauptanschluß (4) und den Stromspiegelanschluß (6) geschalteten Impedanz, die vom Nebenschlußstrom durchflossen wird und einen entsprechenden Spannungsabfall hervorruft, und
mit einem Komparator (14), der den Spannungsabfall mit einer Bezugsspannung (Es) vergleicht und bei einem Wert des Spannungsabfalls, der dem Überstromwert entspricht, ein Überstrom-Signal erzeugt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz aus einer Konstantstromquellenschaltung (22, 32, 42, 43) besteht, die so dimensioniert ist, daß bei beginnendem Überstrom kleine Änderungstendenzen des Nebenschlußstroms zu großen Änderungen des Spannungsabfalls führen.

2. Überstrom-Detektorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantstromquellenschaltung einen MOSFET (22) des Verarmungstyps enthält, dessen Gate- und Sourceanschlüsse gemeinsam mit dem zweiten Hauptanschluß (4) verbunden sind und dessen Drainanschluß mit dem Stromspiegelanschluß (6) verbunden ist.

3. Überstrom-Detektorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantstromquellenschaltung einen ersten MOSFET (32) des Anreicherungstyps aufweist, dessen Sourceanschluß mit dem zweiten Hauptanschluß (4) verbunden ist, dessen Drainanschluß mit dem Stromspiegelanschluß (6) verbunden ist und dessen Gateanschluß mit einer Gatevorspannungsschaltung (41) verbunden ist, die an den Gateanschluß eine Vorspannung liefert.

4. Überstrom-Detektorschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gatevorspannungsschaltung einen zweiten MOSFET (42) des Anreicherungstyps, dessen Sourceanschluß mit der Source des ersten Anreicherungs- MOSFET (32) verbunden ist und dessen Gate mit dem Gate des ersten Anreicherungs- MOSFET (32) verbunden ist, einen Widerstand (45), dessen eines Ende mit einem Drainanschluß des zweiten Anreicherungs-MOSFET (42) in einer solchen Weise verbunden ist, daß der zweite Anreicherungs-MOSFET und der Widerstand eine Reihenschaltung bilden, und eine Konstantspannungsquelle (43) aufweist, die parallel zu dieser Reihenschaltung geschaltet ist.

5. Überstrom-Detektorschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Eingangsanschluß des Komparators (14) mit dem Stromspiegelanschluß (6) verbunden ist, daß eine Konstantspannungseinrichtung (13) zwischen einen zweiten Eingangsanschluß des Komparators (14) und den zweiten Hauptanschluß (4) geschaltet ist, die die Bezugsspannung (Es) an den Komparator (14) anlegt, und daß der Komparator beurteilt, daß der Hauptstrom einen Überstromwert aufweist, wenn die Potentialdifferenz an der Konstantstromquellenschaltung die vorbestimmte Bezugsspannung übersteigt.