DE69222762T2 - Steuerungsteil und Fehlerverstärker enthaltende Vorrichtung mit einer Schaltung zum Messen der auf einen Spannungssollwert bezogenen Spannungsschwankungen - Google Patents

Steuerungsteil und Fehlerverstärker enthaltende Vorrichtung mit einer Schaltung zum Messen der auf einen Spannungssollwert bezogenen Spannungsschwankungen

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Fehlerverstärker und einem Schaltkreis zur Erfassung von Spannungsschwankungen in bezug auf einen Sollwert gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Die vorliegende Erfindung ist besonders geeignet für Anhebeschalter-Stromversorgungsschaltkreise bzw. Stromversorgungsschaltkreise mit Zusatzspannungsschalter (boost type switch power supply circuits), zum Erfassen und Begrenzen von Überspannungen in bezug auf einen Sollwert, auf welche die folgende Beschreibung lediglich beispielhaft Bezug nimmt.
  • Strom- bzw. Spannungsversorgungsschaltkreise sind Schaltkreise zum Umwandeln einer Wechselstrom-Spannung in eine vorgegebene Gleichstrom-Ausgangsspannung. Bei Anhebeschalt-Stromversorgungsschaltkreisen ist ein Steuerschaltkreis vorgesehen für das Steuern des An-Aus-Betriebes eines Leistungstransistors, welcher, wenn eingeschaltet, es erlaubt, einen Induktor auf einen Strom aufzuladen, welcher zum Erreichen der gegebenen Ausgangsspannung (größer als die Eingangsspannung) erforderlich ist, und, wenn ausgeschaltet, es erlaubt, den Induktor über eine Diode zu der Last zu entladen. Ein Ausgangskondensator ist ebenfalls vorgesehen für die Verminderung der Welligkeit, die beim Schalten des Leistungstransistors erzeugt wird. Ein bekannter Schaltkreis des obengenannten Typs, auf den der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 Bezug nimmt, ist unter Bezugnahme auf Fig. 1 gezeigt, wobei der Stromversorgungsschaltkreis als Ganzes durch 1 angegeben ist und im wesentlichen eine Gleichrichterbrücke 2 aufweist, zwischen denen eine sinusförmige Eingangsspannung VM vorhanden ist, und Ausgangsanschlüsse 5, 6. Der Anschluß 5 ist über einen Widerstand 5a an den Eingangspin bzw. Eingangsstift 7 eines Steuerschaltkreises 8, bei dem es sich normalerweise um einen integrierten Schaltkreis handelt, angeschlossen; und der Anschluß 6 an eine Bezugspotentialleitung (Masse) 9. Der Ausgangsanschluß 5 ist ebenfalls an einen Anschluß einer Wicklung 10 eines Transformators 11 angeschlossen, dessen anderer Anschluß an die Anode einer Diode 12 angeschlossen ist. Zwischen der Kathode der Diode 12 (welche den Ausgangsanschluß 12a des Stromversorgungsschaltkreises 1 definiert) und der Masse sind parallel zueinander ein Kondensator 13, eine Last 14 und ein Teiler 15 geschaltet, welcher ein Paar von Widerständen 16 und 17 enthält und einen Abgreifpunkt oder Knoten 18 besitzt, der an den Eingangspin bzw. Eingangsstift 19 des Steuerschaltkreises 18 angeschlossen ist.
  • Der Transformator 11 besitzt eine zweite Wicklung 20, deren einer Anschluß geerdet ist und deren anderer Anschluß an den Anschlußstift 21 des Steuerschaltkreises 8 über einen Widerstand 20a und an die Anode der Diode 22 angeschlossen ist. Zwischen der Kathode der Diode 22 und der Masse ist ein Kondensator 23 vorgesehen, und die Kathode der Diode 22 ist an den Anschlußstift 24 des Steuerschaltkreises 8 angeschlossen.
  • Der Steuerschaltkreis 8 weist im wesentlichen einen Fehlerverstärker 27 auf, dessen positiver Eingang an eine Bezugsspannung VR angeschlossen ist und dessen negativer Eingang an den Eingangsstift 19 des Steuerschaltkreises 8 angeschlossen ist. Zwischen dem invertierenden Eingang und dem Ausgang des Fehlerverstärkers 27 ist ein Ausgleichskondensator 28 normalerweise außerhalb des Steuerschaltkreises 8 vorgesehen und zwischen den Eigangsstift 19 und einen weiteren Eingangsstift 29 des Schaltkreises 8 geschaltet. Der Ausgang des Fehlerverstärkers 27 ist an einen Eingang einer Vervielfacherstufe 30 angeschlossen, deren zweiter Eingang mit dem Anschlußstift 7 verbunden ist, und deren Ausgang an eine Steuerstufe 31 angeschlossen ist, die ebenfalls mit dem Stift 24 verbunden ist. Der Ausgang der Steuerstufe 31 ist an den Gate-Anschluß bzw. Steuerelektrodenanschluß des Leistungs-MOS-Transistors 34 angeschlossen. Die Steuerstufe 31 weist eine Steuerlogik zum An-4 und Ausschalten des Transistors 34 auf und sorgt auch für den Antrieb des Transistors 34, dessen Drain-Anschluß an die Anode der Diode 12 und dessen Source-Anschluß an den Anschlußstift 35 des Steuerschaltkreises 8 angeschlossen ist. Schließlich ist ein Widerstand 36 zwischen dem Source-Anschluß des Transistors 34 und der Masse vorgesehen, und der Steuerschaltkreis 8 weist einen Anschlußstift 37 auf, der mit der Masseleitung 9 verbunden ist.
  • Ein ähnlicher Schaltkreis wie derjenige, der in Fig. 1 gezeigt ist und oben beschrieben ist, ist ebenfalls in der WO-A-85/01621 beschrieben, wobei die Eingangsspannung eine Gleichspannung ist und der Ausgleichskondensator nicht dargestellt ist.
  • Ein Hauptnachteil des in Fig. 1 gezeigten Schaltkreises besteht darin, daß er nicht sofort scharfkantige Überspannungen an dem Ausgang beseitigt, die beispielsweise durch eine scharfkantige Veränderung der Last 14 hervorgerufen werden. Dies liegt an der begrenzten Reaktion bzw. Antwort des Steuerschaltkreises 8, welcher derart ausgelegt sein muß, daß er durch Veränderungen der Ausgangsspannung mit zweifacher Frequenz der Eingangsspannung VM unbeeinflußt bleibt.
  • Um den obengenannten Nachteil zu beseitigen, ist ein weiterer Teiler an dem Ausgang parallel zu dem Teiler 15 vorgesehen, um ein Signal abzugreifen, das proportional zu dem Momentanwert der Ausgangsspannung V&sub0; ist. Der Abgriffpunkt des zusätzlichen Teilers ist an den Eingang eines Hysteresekomparators angeschlossen, welcher in dem Steuerschaltkreis 8 eingebaut ist und welcher das ankommende Signal mit einer Bezugsspannung vergleicht und für den Fall, daß dieses überschritten wird, ein Abschaltsignal der Steuerstufe 31 zuführt, welche den Transistor 34 abschaltet, bis die Ausgangsspannung V&sub0; auf den korrekten Wert zurückgeführt ist.
  • Eine derartige Lösung erfordert jedoch einen speziellen Anschlußstift am Steuerschaltkreis 8 zum Empfang des durch den zusätzlichen Teiler abgegriffenen Signals. Als solches kann es nicht an alle Steuerschaltkreise 8 angelegt werden, insbesondere an diejenigen, welche in Acht-Pin-Gehäusen montiert sind, bei welchen keine Pins bzw. Anschlußstifte für diesen Zweck vorhanden sind.
  • Eine Sowjetische Erfindung, dargestellt in einer Derwent Veröffentlichung, SU-A-1 350 828, beschreibt einen Analog-/Digital-Signalverarbeitungsverstärkungsbegrenzer, mit einem Eingangsoperationsverstärker, welcher in einem invertierten Modus durch ein Rückkoppelnetzwerk einschließlich eines Kondensators und Basis-Emitter-Übergängen angeschlossen ist. Der Operationsverstärker arbeitet nicht in einem linearen Modus, und die Basis-Emitter-Übergänge gehören zu zwei Stromflußrichtungssensoren, deren Ausgänge an die Komparatoren und ein Koinzidenz-Gate angeschlossen sind, um drei Schalter zu steuern, welche die Polarität der Ausgangsspannung bestimmen. Die Ausgangsspannung des Schaltkreises wird nicht durch den Operationsverstärker gesteuert, und die Stromsensoren erzeugen nicht Signale, welche proportional zu den Veränderungen der Schaltkreisausgangsspannung in bezug auf einen voreingestellten Wert bzw. Sollwert (Ausgangsspannungsfehler) sind.
  • Die EP-A-0 113 745 beschreibt einen Stufen-Wellenform-Generator mit einem Eingangsoperationsverstärker, welcher ein Rückkoppelnetzwerk einschließlich einer Stromspiegelschaltung besitzt. Auch hier arbeitet der Operationsverstärker nicht als ein Fehlerverstärker, die Ausgangsspannung des Schaltkreises wird nicht durch den Operationsverstärker gesteuert und es ist kein Stromsensor zur Erfassung des Stroms, welcher an dem Ausgang des Operationsverstärkers fließt, und zur Erzeugung eines Signals, das proportional zu der Veränderung der Schaltkreisausgangsspannung ist, vorhanden.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, welche einen Schaltkreis zur Erfassung von Spannungsveränderungen enthält, und welche nicht einen zusätzlichen Anschlußstift zum Abgreifen externer Signale an dem Ausgang erfordert.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen mit einem Fehlerverstärker, einem Steuerabschnitt und einem Schaltkreis zum Erfassen von Spannungsveränderungen in bezug auf einen Sollwert, wie sie durch Patentanspruch 1 beansprucht wird.
  • Eine bevorzugte, nicht einschränkende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand eines Beispiels unter Bezugaufnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Es zeigen:
  • Fig. 1 ein Schaltungsdiagramm eines bekannten Schalt-Stromversorgungsschaltkreises, an welchen der Erfassungsschaltkreis gemäß der vorliegenden Erfindung angelegt werden kann;
  • Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des Erfassungsschaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 3 ein Schaltkreisdiagramm, welches das in Fig. 2 gezeigte Blockdiagramm realisiert.
  • In Fig. 2 sind lediglich ein Steuerschaltkreis 8, ein Ausgleichskondensator 28, ein Teiler 15 und ein Transistor 34 des Stromversorgungsschaltkreises 1 gezeigt, wobei alle anderen Bauteile identisch zu denjenigen sind, die in Fig. 1 gezeigt sind und keine Auswirkung auf die folgende Besdhreibung haben. Wo immer möglich, werden Teile, die gemeinsam mit dem Diagramm in Fig. 1 vorhanden sind, unter Verwendung derselben Bezugszahlen angegeben.
  • Die Zahl 40 in Fig. 2 gibt einen Schaltkreis zur Erfassung von Veränderungen in der Ausgangsspannung in bezug auf einen Sollwert an, welcher gemäß der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung zum Erfassen des durch den Ausgleichskondensator 28 fließenden Stroms aufweist, wobei dieser Strom augenblicklich proportional zu Veränderungen der Ausgangsspannung V&sub0; ist. Diese Einrichtung ist vorteilhafterweise in den Steuerschaltkreis 8 integriert, um die Notwendigkeit fur einen zusätzlichen Anschlußstift an dem Gehäuse zu beseitigen.
  • Genauer gesagt (Fig. 2), weist der Erfassungsschaltkreis einen Stromsensor 40 auf, welcher sich hier zwischen dem Anschlußstift 29 und dem Ausgang 41 des Fehlerverstärker 27 befindet, zum Erzeugen eines Signals KDI am Ausgang 42, das proportional zu dem in dem Kondensator 28 fließenden Strom ist. In dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel wird das Stromsignal KDI in ein Spannungssignal über einen Widerstand 43 zwischen dem Ausgang 42 des Sensors 40 und Masse umgewandelt und wird dem negativen Eingang eines Hysteresekomparators 44 zugeführt, dessen positiver Eingang ein Bezugspotential VR1 aufweist. Der Ausgang des Hysteresekomparators 44 wird der Steuer- und Treiberstufe 31 für das Abschalten des Transistors 34 zugeführt, wenn die Ausgangsspannung den Schwellenwert überschreitet, welcher durch das Bezugspotential VRL bestimmt wird.
  • Der in Fig. 2 gezeigte Schaltkreis arbeitet wie folgt.
  • In dem Stromversorgungsschaltkreis 1 (auch unter Bezugnahme auf Fig. 1) kann der Strom durch den Widerstand 17, welcher sich zwischen dem Abgreifpunkt 18 und der Masse befindet und einen Widerstandswert R&sub1; aufweist, und als konstant und gleich VR/R&sub1; angenommen werden, da der Widerstand 17 an den invertierenden Eingang des Fehlerverstärkers 27 angeschlossen ist. Unter stationären Zustandsbetriebsbedingungen wird der Strom, wenn die Ausgangsspannung V&sub0; des Stromversorgungsschaltkreises 1 gleich dem Sollwert wird, ebenfalls gleich dem Strom durch den Widerstand 16, welcher an die Kathode der Diode 12 (Fig. 1) angeschlossen ist und einen Widerstandswert R&sub2; aufweist.
  • Unter solchen Bedingungen ist der durch den Kondensator 28 fließende Strom daher null, und dadurch, daß kein Strom zugeführt wird, befindet sich die letzte Stufe des Fehlerverstärkers 27 in dem Vorstromzustand.
  • Falls aus irgendeinem Grunde eine Veränderung in der Ausgangsspannung V&sub0; auftritt, beispielsweise ein Anstieg von DV&sub0;, wird dies lediglich durch den Widerstand 16 erfaßt, dessen Strom auf diese Weise durch einen Betrag DI gleich DV&sub0;/R&sub2; anwächst, wobei der Strom DI durch den Kondensator 28 fließt und durch den Sensor 40 erfaßt wird, welcher ein Signal KDI an dem Ausgang 42 erzeugt, welches proportional zu dem Strom DI ist. Der Widerstand 43 erzeugt auf diese Weise an seinen Ausgängen einen Spannungsabfall, welcher proportional zu dem Strom DI und folglich zu DV&sub0; ist, und welcher mit VR&sub1; durch den Hysteresekomparator 44, welcher einen Überspannungsbegrenzungsschaltkreis festlegt, verglichen wird. Durch geeignetes Einstellen von VR1 ist es daher möglich, die Veränderungsschwelle der obigen Ausgangsspannung V&sub0;, welche der Ausgang des Hysteresekomparators schaltet und den Transistor 34 abschaltet, zu regulieren.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Strom DI durch den Kondensator 28 durch den Stronsensor 40 als die Differenz zwischen dem augenblicklichen Strom durch die Ausgangsstufe des Fehlerverstärkers 27 und dem Vorstrom derselbigen bestimmt, aufgrund der Tatsache, daß beide, wie bereits erwähnt, unter gleichmäßigen Zustandsbetriebsbedingungen des Stromversorgungsschaltkreises gleich sind.
  • Eine Implementierung bzw. Realisierung der obigen Lösung ist anhand eines Beispiels in Fig. 3 gezeigt, welche einen Teiler 15 mit Widerständen 16, 17, einen Kondensator 28, einen Widerstand 43 und einen Hysteresekomparator 44 zeigt. In Fig. 3 wird der Verstärker 27 durch einen Vorverstärker 47 und eine Endstufe einschließlich eines Ausgangstransistors 48 und einer Stromquelle 49, welche einen Vorstrom Ib liefert, dargestellt.
  • Genauer gesagt, weist der Vorverstärker 47 einen positiven Eingang auf Bezugspotential VR, einen negativen Eingang, welcher an den Anschlußstift 19 (und folglich an den Abgriffpunkt 18) angeschlossen ist, und einen Ausgang 50 auf, der an den Basis-Anschluß des Ausgangstransistors 48 angeschlossen ist, welcher in diesem Falle vom PNP-Typ ist. Der Emitter-Anschluß des Transistors 48 legt den Ausgang 41 des Fehlerverstärkers 27 fest, während der Kollektor-Anschluß an den eines NPN-Typ Transistors 51 eines Stromspiegelschaltkreises 52 angeschlossen ist, welcher einen Teil des Stromsensors 40 bildet.
  • Der Emitter des Transistors 51 ist an die Masseleitung 9 (über den Stift 37) angeschlossen, und seine Basis ist mit dem Kollektor kurzgeschlossen und an die Basis eines NPN-Transistors 53 angeschlossen, welcher zusammen mit dem Transistor 51 den Stromspiegelschaltkreis 52 bildet. Der Emitter des Transistors 53 ist geerdet, und sein Kollektor ist an denjenigen eines Transistors 55 angeschlossen, welcher zusammen mit dem Transistor 56 einen Stromspiegelschaltkreis 57 bildet. Die Transistoren 55 und 56 sind beide vom PNP-Typ und weisen miteinander verbundene Basis-Anschlüsse auf sowie Emitter, welche an eine Versorgungsleitung 58 mit einem Potential VCC angeschlossen sind. Der Basis-Anschluß des Transistors 56 ist mit dem Kollektoranschluß kurzgeschlossen, und eine Stromquelle 49 ist zwischen dem Kollektor des Transistors 56 und dem Ausgangsknoten 41 des Fehlerverstärkers 27 zum Liefern eines Stromes Ib an den Transistor 48 vorgesehen.
  • Der Knoten 60 zwischen den Kollektor-Anschlüssen der Transistoren 55 und 53 ist an den Kollektor-Anschluß eines weiteren Transistors 61 angeschlossen, welcher zusammen mit dem Transistor 62 einen Stromspiegelschaltkreis mit einem Verhältnis von 1:K bildet. Die Transistoren 61 und 62 sind beide vom PNP-Typ und weisen miteinander verbundene Basis-Anschlüsse sowie Emitter-Anschlüsse auf, die an einer Versorgungsleitung 58 angeschlossen sind. Der Kollektor-Anschluß des Transistors 61 ist mit dessen Basis-Anschluß kurzgeschlossen. Der Kollektor-Anschluß des Transistors 62 ist an einen Anschluß des Widerstands 43 über den Knoten 64 angeschlossen, und der Knoten 64 ist mit dem negativen Eingang des Hysteresekomparators 44 verbunden.
  • Wie bereits unter Bezugnahme auf Fig. 2 erwähnt, ist der durch den Kondensator 28 fließende Strom unter gleichmäßigen Zustandsbetriebsbedingungen des in Fig. 3 dargestellten Schaltkreises null, so daß lediglich ein durch die Quelle 49 erzeugter Vorstrom Ib durch den Transistor 48 fließt, wobei der Strom auch durch den Transistor 51 fließt und durch den Transistor 53 gespiegelt wird. In ähnlicher Weise fließt der Strom Ib auch durch den Transistor 56, durch den er zu dem Transistor 55 gespiegelt wird. Derselbe Strom fließt auf diese Weise durch die beiden Transistoren 55 und 53, während kein Strom durch die Transistoren 61 und 62 fließt, so daß der Knoten 64 geerdet wird und der Ausgang des Hysteresekomparators 44 hoch ist.
  • Umgekehrt, wie unter Bezugnahme auf Fig. 2 erwähnt, führt ein Anwachsen von DV&sub0; an dem Stromversorgungsschaltkreisausgang zu einem Anwachsen von DI in dem Strom des Widerstands 16, wobei dieser Strom in den Kondensator 28 fließt und in den Ausgangstransistor 48 eingeführt wird, dem bei dieser Phase ein Strom Ib + DI zugeführt wird.
  • Der Transistor 61 wird daher bei dieser Phase mit einem Strom DI versorgt, welcher gleich der Differenz zwischen dem dem Transistor 55 zugeführten Strom und demjenigen (Ib + DI) ist, welcher durch den Transistor 53 gezogen wird, und spiegelt gemäß dem Verhältnis K zwischen den Emitter-Bereichen der Transistoren 61 und 62 diesen zu dem Transistor 62. Der resultierende Strom KDI wird dem Widerstand 43 zugeführt, welcher dementsprechend einen Spannungsabfall V&sub1; proportional zu der Veränderung DV&sub0; erzeugt und welcher, wenn dieser den Schwellenwert VR1 überschreitet, den Hysteresekomparator 44 zum Abschalten des MOS-Transistors 34 aktiviert.
  • Die Vorteile des Schaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung werden aus der obigen Beschreibung deutlich. Durch das Erfassen von Veränderungen in der Ausgangsspannung in Abhängigkeit von dem durch den Ausgleichskondensator fließenden Strom können zunächst die Überspannungserfassungsbauteile in den Steuerschaltkreis 8 integriert werden, ohne daß die Notwendigkeit eines speziellen Anschlußstiftes bzw. Pins besteht. Dies ermöglicht daher nicht nur die völlige Implementierung des Überspannungserfassungs- und -begrenzungsschaltkreises an Steuerschaltkreisen 8 mit einer unzureichenden Anzahl von Anschlußstiften, sondern ferner für den Fall von Steuerschaltkreisen mit mehreren verfügbaren Anschlußstiften ein Freimachen eines zusätzlichen Stifts für andere Zwecke.
  • Da die Spannung V&sub1;, welche dem Hysteresekomparator 44 zugeführt wird, proportional zu DV&sub0; durch den Widerstand R&sub2; des Widerstands 16 ist, ist es zweitens möglich, den Moment, bei welchem der Hysteresekomparator aktiviert wird (und folglich den Wert der Veränderung in der Ausgangsspannung V&sub0;, an welchem das Begrenzungssystem zu aktivieren ist), einzustellen, indem man den Wert des Widerstands R&sub2; einstellt ohne eine Veränderung des Referenzpotentials VR&sub1;. Dies ist insbesondere darin vorteilhaft, daß es für die Herstellung identischer integrierter Schaltkreise, welche an der Montagestufe mit externen Komponenten 16 desgeeigneten erforderlichen Wert montiert sind, sorgt.
  • Da der Bezugsschwellenwert nicht direkt mit der Ausgangsspannung V&sub0; verglichen wird, sondern mit dem Signal V&sub1;, welches proportional zu der Veränderung in der Ausgangsspannung ist, führen drittens irgendwelche Fehler oder eine prozentuale Ungenauigkeit in der Bezugsspannung VR&sub1; und/oder in der Messung des Stromes DI zu einem Aktivierungsfehler des Hysteresekomparators 44 in Abhängigkeit von bzw. als Funktion von der Spannungsveränderung DV&sub0; und werden, bei Vergleich mit dem Gesamtfehler der Ausgangsspannung V&sub0; daher durch eine Faktor vermindert, der gleich DV&sub0;/V&sub0; ist.
  • Die obenbeschriebene Lösung ist viertens im Entwurf einfach, einfach in den Steuerschaltkreis integrierbar und von begrenztem Umfang.
  • Der obenbeschriebene Schaltkeis sorgt schließlich für ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und kann extrem genau ausgelegt werden, trotz möglicher Produktionsstreuung im Widerstand und der Empfindlichkeit des Widerstands 43 aufgrund von Temperaturschwankungen. Tatsächlich kann jede Widerstandswertschwankung des Widerstands 43 überwunden werden, indem man einfach den Schaltkreis entsprechend kalibriert, beispielsweise durch Einstellen des Widerstandswerts des Widerstands 16, wie oben beschrieben, oder durch Kalibrieren des Widerstands 43, während die Empfindlichkeit des Widerstands 43 in bezug auf Temperaturschwankungen ziemlich einfach überwunden werden kann durch das Bezugspotential VR&sub1;, welches in Abhängigkeit der Temperatur in derselben Weise wie der Widerstandswert des Widerstands 43 variiert.
  • Für den Fachmann ist es klar, daß Veränderungen bei dem beschriebenen und hier dargestellten Schaltkreis durchgeführt werden können, ohne jedoch von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Insbesondere beim Hinzufügen zu Stromversorgungsschaltkreisen, wie sie hier beschrieben sind, kann der Schaltkreis gemäß der Erfindung auch an andere Vorrichtungstypen angeschlossen werden, die einen Ausgang besitzen, an dem eine Überspannung zu erfassen und, wenn möglich, zu begrenzen ist, und welche Fehlerverstärker mit einem Rückkopplungszweig aufweisen, welcher unter gleichmäßigen Zustandsbetriebsbedingungen nicht mit einem Strom versorgt wird, und für den Fall einer Veränderung in der Ausgangsspannung der Vorrichtung mit einem Strom versorgt wird, der sofort proportional zu der Ausgangsspannung ist.
  • Schließlich kann der Schaltkreis gemäß der vorliegenden Erfindung, obwohl er speziell für die Integration innerhalb des Steuerschaltkreises 8 ohne die Notwendigkeit zusätzlicher Anschlußstifte entworfen ist, für Vorrichtungen angewendet werden, die keine Restriktionen bei der Anzahl von Anschlußstiften haben oder in welche der Erfassungsschaltkreis nicht notwendigerweise integriert werden müssen.
  • Dieselbe Entwurfslösung kann ferner für das Erfassen und möglicherweise Begrenzen negativer Veränderungen angewendet werden, wobei in diesem Falle auch der Strom lediglich durch den Rückkoppelkondensator fließt, wenn auch im Vergleich zu dem beschriebenen Beispiel unter anderen als zu den gleichförmigen Zustandsbetriebsbedingungen der Vorrichtung invertiert. In diesem Falle können geeignete Veränderungen offensichtlich für den Erfassungs- und Begrenzungsschaltkreis erforderlich sein.

Claims (8)

1. Vorrichtung (1) mit einem Fehlerverstärker (27) und einem kaskadenförmig nachgeschalteten Steuerabschnitt (30, 31, 34), wobei der Steuerabschnitt einen auf einer Ausgangsspannung (V&sub0;) liegenden Vorrichtungsausgangsanschluß (12a) aufweist; wobei der Fehlerverstärker (27) einen Eingang (19), welcher an den Vorrichtungsausgangsanschluß (12a) angeschlossen ist und ein Signal empfängt, welches das Vorrichtungsausgangspotential (V&sub0;) angibt, und einen Aüsgang (41) besitzt, welcher an den Eingang des Steuerabschnitts angeschlossen ist und diesem ein Fehlersignal zuführt, wobei die Vorrichtung (1) ferner einen Rückkopplungszweig (28) aufweist, welcher zwischen dem Eingang (19) und dem Ausgang (41) des Fehlerverstärkers (27) angeschlossen ist; wobei die Vorrichtung ferner einen Schaltkreis (40) zur Erfassung von Spannungsschwankungen in bezug auf einen Sollwert aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis einen Stromsensor (40) aufweist, welcher an den Rückkopplungszweig (28) zur Erfassung des Stroms (DI) durch den Rückkoppelzweig angeschlossen ist und ein Signal erzeugt, das proportional zu den Schwankungen in dem Ausgangspotential (V&sub0;) an dem Ausgangsanschluß ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Schaltkreis (49) zur Vorspannung des Fehlerverstärkers (27) und zum Erzeugen eines Vorstroms (Ib), welcher dem Ausgang (41) des Fehlerverstärkers zugeführt ist, gekennzeichnet dadurch, daß der Stromsensor (40) eine Einrichtung (52) zur Erfassung des augenblicklich durch den Ausgang (41) des Fehlerverstärkers (27) fließenden Stromes; und eine Subtraktionseinrichtung (60) mit Eingängen aufweist, welche an den Vorspannungsschaltkreis (49) anschließbar sind und an die Erfassungseinrichtung (52) zur Erzeugung eines Signals (DI), welches gleich der Differenz zwischen dem augenblicklichen Strom und dem Vorstrom ist, angeschlossen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Fehlerverstärker (27) eine Ausgangsstufe mit einem Transistor (48) aufweist, welcher einen ersten Anschluß besitzt, der an den Vorspannungsschaltkreis (49) und den Rückkopplungszweig (28) angeschlossen ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Erfassungseinrichtung einen ersten Stromspiegelschaltkreis (52) mit einem an einen zweiten Anschluß des Transistors (48) anschließbaren Eingangsanschluß und einem Ausgangsanschluß, welcher an den Ausgangsanschluß eines zweiten Stromspiegelschaltkreises (57) mit einem an den Vorspannungsschaltkreis (49) anschließbaren Eingang angeschlossen ist, wobei die Ausgangsanschlüsse des ersten und zweiten Stromspiegelschaltkreises (52, 57) einen Knoten (60) bilden, welcher an den Ausgang (42) des Stromsensors (40) angeschlossen ist, und die Subtrahiereinrichtung definieren.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Rückkopplungszweig (28) rein kapazitiv ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß sie einen Spannungsbegrenzungsschaltkreis (43, 44) mit einem Eingang (64), welcher an den Stromsensor (40) angeschlossen ist, und einen Ausgang aufweist, welcher an den Steuerabschnitt (30, 31, 34) der Vorrichtung (1) angeschlossen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsbegrenzungsschaltkreis (43, 44) einen Strom/Spannungs-Wandler (43) mit einem an den Stromsensor (40) angeschlossenen Eingang und einen an einen Komparator (44) angeschlossenen Ausgang aufweist; wobei der Komparator ein Referenzsignal (VR1) empfängt und einen Ausgang besitzt, welcher an den Kontrollabschnitt (30, 31, 34) der Vorrichtung (1) angeschlossen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator einen Hysterese-Komparator (44) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) ein Spannungsschalt-Stromversorgungsschaltkreis ist und der Steuerabschnitt eine Steuerstufe (30, 31) und ein Schaltbauelement (34) aufweist, wobei das Schaltelement durch die Steuerstufe getrieben wird und den Ausgangsanschluß (12a) zum Anschluß an eine Last (14) aufweist.
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