DE69308338T2

DE69308338T2 - Bereitschaftsschaltung zur Regelung der Stromversorgung für eine Treiberschaltung eines elektrischen Gleichstrommotors

Info

Publication number: DE69308338T2
Application number: DE69308338T
Authority: DE
Inventors: Paolo Mastella; Franco Salerno
Original assignee: Magneti Marelli SpA
Current assignee: Marelli Europe SpA
Priority date: 1992-03-26
Filing date: 1993-03-18
Publication date: 1997-07-24
Anticipated expiration: 2013-03-19
Also published as: IT1259356B; ITTO920266A0; ES2100384T3; EP0562455A1; DE69308338D1; EP0562455B1; ITTO920266A1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Bereitschaftsschaltung, um die Stromzufuhr zu einer Ansteuerstufe für einen Gleichstrommotor zu regeln, im besonderen zu einem bürstenlosen Motor, der keine Fühler besitzt, um die Winkelstellung des Rotors abzutasten.
Im besonderen betrifft die Erfindung eine Bereitschaftsschaltung, um die Stromzufuhr zu einer Ansteuerstufe zu regeln, die einen Eingang für ein Befehlssignal besitzt, das die gewünschte Drehzahl des Motors angibt, wobei das Befehlssignal ein lineares Analogsignal oder ein Signal mit fester Frequenz und variablem Tastverhältnis (Impulsbreitenmodulation PWM) sein kann.
Eine Ansteuerstufe, wie sie oben erwähnt wurde, ist aus "Electronic Components and Applications", Band 10, Nr 1, 1990, Seite 2-11; C. POUILLOUX: "Fühlerlose Vollwellen-Ansteuer-ICs für bürstenlose Gleichstrommotoren" bekannt. Die Bereitschaftsfunktion wird von einer Schutz-(Thermo)-Stufe geliefert, die einen Meßstift besitzt und einen Injektionsstrom (> 600µA) benötigt, um die Ausgangskreise der Ansteuerstufe abzuschalten. Zusätzlich sind Schaltkreise notwendig, um den Strom im Meßstift zu erzeugen.
Die Veröffentlichung "Electronic Design", Band 28, Nr 14, Juli 1980, Hasbrouck Heights, New Jersey: "Geringere Verlustleistung in Gleichstrom-Schrittmotoren" bezieht sich auf eine Ansteuerstufe für einen Schrittmotor, der mit einer Impulsquelle getaktet wird. Die Ausgangskreise der Stufe werden mit UND-Gattern abgeschaltet. Ein Impulsdetektor, der einen Kondensator sowie Lade- und Entladewiderstände aufweist, setzt die UND-Gatter außer Betrieb, wenn kein Taktsignal abgetastet wird. Eine derartige Bereitschaftsschaltung kann bei Gleichstrommotoren nicht verwendet werden.
Die Bereitschaftsschaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie enthält:
- einen Eingangsanschluß, der mit dem Eingang der Ansteuerstufe verbunden werden soll,
- einen Kondensator,
- einen ersten und zweiten Stromgenerator,
- eine Umschaltstufe, die dazu dient, um wahlweise den ersten oder zweiten Stromgenerator mit dem Kondensator zu verbinden,
- eine erste Vergleicherstufe mit einem Eingang, der mit dem Eingangsanschluß verbunden ist, wobei ihr Ausgang so an der Umschaltstufe liegt, daß dann, wenn das am Eingangsanschluß anliegende Signal einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, die Umschaltstufe den Kondensator mit dem ersten Stromgenerator verbindet, um den Kondensator mit einem konstanten Strom zu laden, und dann, wenn das Signal kleiner als der Schwellwert ist, die Umschaltstufe den Kondensator vom ersten Stromgenerator trennt und ihn so mit dem zweiten Stromgenerator verbindet, daß dieser ihn mit einem konstanten Strom entlädt, und
- eine zweite Vergleicherstufe, die dazu dient, um an ihrem Ausgang ein Steuersignal abzugeben, das dazu dient, um eine Stromzufuhr zur Ansteuerstufe zu ermöglichen, wenn die Spannung des Kondensators einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
Gemäß einem weiteren Merkmal ist der erste Generator vorzugsweise so aufgebaut, daß er einen konstanten Strom erzeugt, der größer als jener Strom ist, den der zweite Generator erzeugt.
Weiters besitzt der zweite Vergleicher vorzugsweise eine Hysterese.
Weitere Merkmale und Vorteile der Bereitschaftsschaltung gemäß der Erfindung werden aus der nun folgenden ausführlichen Beschreibung eines nichteinschränkenden Beispiels und im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, in denen zeigt:
Fig. 1 das Blockschaltbild einer Bereitschaftsschaltung gemäß der Erfindung, die mit der Stromversorgung für die Ansteuerstufe eines bürstenlosen Elektromotors verbunden ist;
Fig. 2 das Schaltbild, teilweise als Blockschaltbild, der Bereitschaftsschaltung von Fig. 1;
Fig. 3 ein Beispiel für die Werte jenes Signals, das am Eingang liegt, als Funktion der Zeit, sowie von zwei Signalen, die dann in der Bereitschaftsschaltung entwickelt werden, wenn das Eingangssignal ein lineares Analogsignal ist;
Fig. 4 drei Diagramme, in denen als Funktion der Zeit beispielhafte Abänderungen von jenem Signal dargestellt sind, das an den Eingang der Bereitschaftsschaltung gelegt wird, sowie von zwei Signalen, die in dieser Schaltung entwickelt werden, wenn das Eingangssignal ein digitales PWM-Signal ist; und
Fig. 5 das ausführliche Schaltbild einer Ausführungsform der Bereitschaftsschaltung gemäß der Erfindung.
Fig. 1 zeigt als Blockschaltbild ein System zur Steuerung eines bürstenlosen Motors, der beispielsweise an Bord eines Kraftfahrzeugs verwendet wird. In dieser Fig. ist der bürstenlose Motor mit dem Bezugszeichen M versehen, wobei er einen Eingang m besitzt, an den im Betrieb ein analoges Steuersignal, das mit dem Bezugszeichen Vo versehen ist, gelegt wird, um die Drehzahl zu regeln.
Dieses Signal wird an den Motor M über eine Ansteuerstufe IC gelegt, die als Schnittstelle zwischen dem Motor M und einer elektronischen Steuereinheit ECU dient. Diese Einheit gibt im Betrieb an ihrem Ausgang ein Befehlssignal Vin ab, das die gewünschte Drehzahl des Motors M angibt.
Bei derartigen Anwendungen kann die Einheit ECU von einem Mikroprozessor gebildet werden, wobei in diesem Fall das Signal Vin typisch ein digitales Signal mit variablem Tastverhältnis ist (PWM-Signal). Bei anderen Anwendungen kann die Steuereinheit ECU an ihrem Ausgang ein Drehzahlregelsignal abgeben, bei dem es sich um ein lineares Analogsignal handelt, das sich im allgemeinen ziemlich langsam ändert.
Die Steuerstufe oder Schnittstelle IC ist herkömmlich so aufgebaut, daß sie an 4hrem Eingang sowohl ein PWM-Signal als auch ein lineares Analogsignal empfangen kann, wobei sie in jedem Fall an ihrem Ausgang ein Analogsignal Vo liefert, das für die Drehzahlregelung des Motors M bereitsteht.
Beim Signal Vin kann es sich daher um ein digitales Signal mit variablem Tastverhältnis oder um ein Analogsignal handeln.
Die Ansteuerstufe IG ist mit einer Stromversorgungsstufe PSC verbunden, die einen Eingang besitzt, der an einer Gleichspannungsquelle B liegt, beispielsweise an der Batterie an Bord eines Kraftfahrzeugs, die eine Gleichspannung VBAT liefert.
Mit dem Bezugszeichen SBC ist eine Bereitschaftsschaltung bezeichnet, die einen Eingang a, der mit dem Eingang der Ansteuerstufe IC verbunden ist, sowie einen Ausgang b besitzt, der am Steuereingang der Stromversorgungsstufe PSC liegt. Die Bereitschaftsschaltung SBC ist weiters mit der Quelle B verbunden.
Der von der Bereitschaftsschaltung SBC aufgenommene Strom ist mit dem Bezugszeichen I1 versehen, während der von der Stromversorgungsstufe PSC aufgenommene Strom das Bezugszeichen 12 trägt.
Wie später noch ausführlich gezeigt wird, tastet die Bereitschaftsschaltung SBC im Betrieb das Vorhandensein oder das Fehlen des Eingangssignals Vin ab, wobei sie die Stromversorgungsstufe PSC ein- oder ausschaltet. Auf diese Weise kann der Stromverbrauch vermindert werden, mit dem die Quelle B entladen wird.
Im Zusammenhang mit Fig. 2 enthält eine Bereitschaftsschaltung SBC gemäß der Erfindung einen Spannungskonstanthalter R, dessen Eingang mit der Quelle B verbunden ist und dessen Ausgang eine stabilisierte Versorgungsspannung Vdd liefert, mit der der restliche Schaltkreis angespeist wird.
In Fig. 2 ist mit dem Bezugszeichen C1 ein invertierender Schwellwertvergleicher bezeichnet, von dem ein Eingang am Eingang a liegt, um das Signal Vin zu empfangen, während sein anderer Eingang mit der Quelle einer Bezugs- oder Schwellwertspannung Vs0 verbunden ist.
Der Ausgang des Vergleichers C1 ist mit einer Umschaltstufe verbunden, die allgemein das Bezugszeichen SC trägt und zwei MOS-Transistoren M1 und M2 enthält. Bei diese Transistoren liegen die Steuerelektroden am Ausgang des Vergleichers C1, während ihre Senken miteinander verbunden sind und an einem Anschluß eines Kondensators C liegen, dessen anderer Anschluß mit Masse verbunden ist.
Beim Transistor M1 handelt es sich um einen P-Transistor. Zwischen der Quelle des Transistors und dem Ausgang des Spannungskonstanthalters R liegt ein Stromgenerator G1, der so aufgebaut ist, daß er einen konstanten Strom Ia liefert.
Beim Transistor M2 handelt es sich um einen N-Transistor. Zwischen der Quelle dieses Transistors und Masse liegt ein zweiter Stromgenerator G2, der so aufgebaut ist, daß er einen konstanten Strom Ib in jener Richtung erzeugt, die in der Fig. angegeben ist.
Der Strom Ia, den der Generator G1 erzeugt, ist vorzugsweise größer als der Strom Ib, der vom Generator G2 erzeugt wird.
Ia = K.Ib K > 1
Eine zweite Schwellwertvergleicherstufe ist mit dem Bezugszeichen C2 versehen, wobei sie vorzugsweise aber nicht notwendigerweise eine Hysterese mit einem oberen Schwellwert Vs2 und einem Schwellwert Vs1 besitzt. Bei der gezeigten Ausführungsform handelt es sich um einen nichtinvertierenden Vergleicher, dessen Eingang mit jenem Anschluß des Kondensators C verbunden ist, der nicht an Masse liegt.
Der Ausgang des Vergleichers C2 stellt den Ausgang der gesamten Bereitschaftsschaltung SBC dar.
Wenn das Eingangssignal Vin ein lineares Analogsignal ist, arbeitet die Bereitschaftsschaltung SBC so, wie dies nun im Zusammenhang mit Fig. 2 und 3 beschrieben wird.
Wenn das analoge Eingangssignal Vin kleiner als der Schwellwert Vs0 des Vergleichers C1 ist, bleibt der Ausgang dieses Vergleichers auf einem "hohen" Pegel, so daß sich der Transistor M2 wie ein geschlossener Schalter verhält, während sich der Transistor M1 wie ein offener Schalter verhält. Der Kondensator C bleibt entladen. Die am Eingang des Vergleichers C2 liegende Spannung Vc ist gleich Null, wobei das am Ausgang dieses Vergleichers gelieferte Signal Ven auf einem "niedrigen" Pegel liegt, wie dies der linke Teil von Fig. 3 zeigt. Dieses Signal bildet das Einschalt/Ausschalt-Signal der Stromversorgungsstufe PSC von Fig. 1. Wenn das Signal Vin kleiner als der Schwellwert des Vergleichers C1 ist, hält daher das von der Bereitschaftsschaltung abgegebene Signal Ven die Stromversorgungsstufe PSC "abgeschaltet".
Sobald das analoge Eingangssignal Vin den Schwellwert Vso des Vergleichers C1 überschreitet, wie dies zum Zeitpunkt t&sub1; von Fig. 3 der Fall ist, wechselt der Ausgang dieses Vergleichers auf den "hohen" Pegel, so daß der Transistor M2 gesperrt und der Transistor M1 geöffnet wird. Dadurch wird der Stromgenerator G1 mit dem Kondensator C verbunden, der dadurch mit einem konstanten Strom geladen wird, wobei die Spannung Vc an seinen Anschlüssen linear ansteigt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Sobald die Spannung Vc den oberen Schwellwert Vs2 des Vergleichers C2 überschreitet, wechselt der Ausgang Ven dieses Vergleichers auf den "hohen" Pegel, wie dies zum Zeitpunkt t&sub2; von Fig. 3 der Fall ist. Von diesem Zeitpunkt an wird die Stromversorgungsstufe PSC von Fig. 1 "eingeschaltet".
Die Stromversorgungsstufe PSC wird mit einer Verzögerung td1=t&sub2;-t&sub1; eingeschaltet, die gegeben ist mit:
td1 = (Vs2/K.Ib).C
Solange das analoge Eingangssignal Vin über dem Schwellwert Vso des Vergleichers C1 gehalten wird, bleibt die Stromversorgungsstufe PSC eingeschaltet.
Wenn das Signal Vin kleiner wird und an einer bestimmten Stelle unter den Schwellwert Vso des Vergleichers C1 fällt, wie dies zum Zeitpunkt t&sub3; von Fig. 3 der Fall ist, kehrt der Ausgang dieses Vergleichers auf den "niedrigen" Pegel zurück, wobei der Transistor M1 sperrt, während der Transistor M2 den Stromgenerator G2 mit dem Kondensator C verbindet. Dieser Kondensator entlädt sich daher mit konstantem Strom, wobei die Spannung an seinen Anschlüssen linear fällt, wie dies Fig. 3 zeigt. Sobald die Spannung Vc unter den Schwellwert Vs1 des Vergleichers C2 fällt, kehrt das Signal Ven an dessen Ausgang auf den "niedrigen" Pegel zurück, wie dies zum Zeitpunkt t&sub4; von Fig. 3 der Fall ist. Damit ist die Stromversorgungsstufe PSC wieder "abgeschaltet".
Die Stromversorgungsstufe PSC wird mit einer Verzögerung td2=t&sub4;-t&sub3; abgeschaltet, die gegeben ist mit:
td2 = Vdd - Vs1/Ib
Wenn das Eingangssignal Vin ein digitales Signal mit einer festen Frequenz f = 1/T und einem variablen Tastverhältnis ist, arbeitet die Bereitschaftsschaltung SBC so, wie dies nun im Zusammenhang mit Fig. 2 und 4 beschrieben wird.
Die Schwellwertspannung Vso des Vergleichers C1 liegt am besten zwischen jenen Spannungspegeln, die dem "hohen" (Ein) Zustand und dem "niedrigen" (Aus) Zustand des Eingangssignals Vin entsprechen. Das Signal Vin kreuzt daher den Schwellwert Vso bei jeder Umschaltung des Pegels mit einem Tastverhältnis d = ton/T. Der Ausgang des Vergleichers C1 wechselt daher zyklisch mit der selben Frequenz und mit dem selben Tastverhältnis wie das Eingangssignal Vin. Wenn das Eingangssignal Vin auf dem "hohen" Pegel liegt, verbindet der Transistor M1 den Stromgenerator G1 mit dem Kondensator C, während der Transistor M2 den Generator G2 von diesem Kondensator trennt. Wenn das Eingangssignal Vin auf dem "hohen" Pegel liegt, wird daher der Kondensator C mit einem konstanten Strom geladen, wobei seine Spannung linear ansteigt, wie dies Fig. 4 zeigt.
Jedes Mal, wenn das Eingangssignal Vin auf dem "niedrigen" (Aus) Pegel liegt, wird der Transistor M1 gesperrt, wobei er den Generator G1 vom Kondensator C trennt, während der Transistor M2 den Stromgenerator G2 mit diesem Kondensator verbindet, der sich daher mit konstantem Strom entlädt, wobei seine Spannung linear abnimmt, wie dies Fig. 4 zeigt.
Wenn der vom Generator G2 erzeugte Strom kleiner als der vom Generator 1 erzeugte Strom ist, und wenn das Tastverhältnis des Eingangssignals Vin größer als ein Minimalwert dm ist, steigt die Mittelspannung VC an, bis sie den Schwellwert Vs2 überschreitet, wie dies zum Zeitpunkt t1 in Fig. 4 der Fall ist. Der Ausgang des Vergleichers C2 wechselt daher auf den hohen Pegel, wobei er die Stromversorgungsstufe PSC in Betrieb setzt.
Solange das Tastverhältnis des Eingangssignals Vin über dem Minimalwert dm gehalten wird, bleibt der Ausgang des Vergleichers C2 auf einem hohen Pegel, womit die Stromversorgungsstufe PSC weiterhin eingeschaltet bleibt.
Wenn das Tastverhältnis des Signals Vin unter den Minimalwert fällt, wie dies im rechten Teil von Fig. 4 der Fall ist, wird in jedem Intervall dieses Signals der Kondensator C mehr entladen als wiedergeladen, so daß der Mittelwert der Spannung an den Anschlüssen dieses Kondensators fällt, bis er den Schwellwert Vs1 des Vergleichers C2 schneidet, wie dies zum Zeitpunkt t&sub2; in Fig. 4 der Fall ist.
Dadurch wechselt das von der Bereitschaftsschaltung ausgesandte Signal Ven auf den "niedrigen" Pegel, wodurch die Stromversorgungsstufe PSC abgeschaltet wird.
Was das minimale Tastverhältnis dm des Eingangssignals Vin betrifft, mit dem die Stromversorgungsstufe PSC eingeschaltet werden kann, ist leicht ersichtlich, daß dies gegeben ist mit:
dm = 1/(K + 1)
wobei K das Verhältnis zwischen jenen Strömen ist, die von den Generatoren G1 und G2 erzeugt werden.
Wenn das Tastverhältnis d des Eingangssignals größer als dm ist, wird die Stromversorgungsstufe PSC mit einer Verzögerung tdon eingeschaltet, die durch den folgenden Ausdruck gegeben ist:
tdon = [C(Vs2/Ib)]/[(K+1)d-1]
Weiter ist leicht ersichtlich, daß dann, wenn das Tastverhältnis kleiner als dm wird, die Stromversorgungsstufe PSC mit einer Verzögerung "abgeschaltet" wird, die gegeben ist mit:
tdoff = {[C(Vdd-Vs1)]/Ib}/[(K+1)d-1]
Weiters ist ersichtlich, daß sowohl das Schwellwert-Tastverhältnis dm als auch die Verzögerungszeiten für das Ein- und Ausschalten der Stromversorgungsstufe PSC im wesentlichen nur von den Spannungs- und Stromwerten aber nicht von der Frequenz des Eingangssignal abhängen.
Fig. 5 zeigt das ausführliche Schaltbild einer Ausführungsform der Bereitschaftsschaltung, die in Fig. 2 teilweise als Blockschaltbild dargestellt ist.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform wird der Spannungskonstanthalter R in Fig. 2 von einer Diode D1, einer Zenerdiode DZ, einem Widerstand R8, der zwischen der Kathode von DZ und der Quelle B liegt, sowie von einem bipolaren Transistor Q8 gebildet, dessen Basis mit der Kathode von DZ und dessen Kollektor mit der Quelle B verbunden ist. Diese Konstanthaltestufe liefert an ihrem Ausgang eine Versorgungsspannung Vdd unabhängig von möglichen Schwankungen in der Spannung VBAT der Quelle B.
Der Emitter von Q8 liegt über einen Widerstand R9 am Kollektor eines weiteren Transistors Q9, dessen Emitter an Masse liegt und dessen Basis sowohl mit dem Kollektor als auch mit der Basis eines weiteren Transistors Q10 verbunden ist. Der Emitter des Transistors Q10 liegt an Masse, während sein Kollektor mit der Senke des MOS-Transistors M7 verbunden ist, dessen Quelle am Emitter von Q8 liegt. Die Steuerelektrode von M7 ist sowohl mit seiner Quelle als auch mit den Steuerelektroden von weiteren MOS-Transistoren M8, M5, M6, M9 und M10 verbunden.
Beim Bezugsstrom Ib handelt es sich um jenen Strom, der durch das Öffnen von Q9 durch den Widerstand R9 fließt. Dieser Transistor bildet zusammen mit dem Transistor Q10 eine Stromspiegelschaltung, so daß der Kollektorstrom von Q10 eine "Nachbildung" jenes Stroms ist, der im Kollektor von Q9 fließt, womit er im wesentlichen gleich Ib ist. Die Transistoren M8, M5, M9 und M10 bilden zusammen mit dem Transistor M7 entsprechende Stromspiegelschaltungen, so daß ihre Senkenströme ebenfalls gleich Ib sind.
Der Transistor M6 besitzt, bezogen auf den Transistor M7, ein Verhältnis K, so daß sein Senkenstrom gleich Ia = K.Ib ist.
Die Senke von M6 ist mit der Quelle von M1 verbunden.
Eine weitere Stromspiegelschaltung, die von zwei Transistoren M3 und M4 gebildet wird, bei denen es sich wieder um MOS-Transistoren handelt, liegt zwischen der Senke von M5 und der Quelle von M2. Damit ist der zwischen der Quelle von M2 und der Senke von M3 fließende Strom gleich Ib.
Die Transistoren M6 und M3 des Schaltbilds von Fig. 5 entsprechen daher den Stromgeneratoren G1 und G2 von Fig. 2.
Bei der Ausführungsform von Fig. 5 wird der Vergleicher C1 von Fig. 2 von einem bipolaren npn-Transistor Q1 gebildet, dessen Basis mit dem Eingang a über einen ohmschen Spannungsteiler verbunden ist, der von zwei Widerständen R1 und R2 gebildet wird, dessen Emitter an Masse liegt und dessen Kollektor mit den Steuerelektroden von M1 und M2 verbunden ist. Die Schwellwertspannung Vso ist gegeben mit:
Vso = VBE.(1+R1/R2)
wobei VBE die Basis/Emitter-Spannung des Transistors Q1 ist.
In der Schaltung von Fig. 5 wird der Ausgangs-Schwellwertvergleicher C2 von jenen Transistoren gebildet, die mit den Bezugszeichen Q2, Q3, Q4, Q5 und Q7 versehen sind.
Bei den Transistoren Q2 und Q3 handelt es sich um npn-Transistoren, deren Emitter mit der Senke von M9 verbunden sind, während ihre Kollektoren an den Kollektoren von Q4 und Q5 liegen, bei denen es sich um npn-Transistoren handelt.
Die Basis von Q2 ist mit dem Kondensator C verbunden, während die Basis von Q3 an einem Spannungteiler liegt, der von drei Widerständen gebildet wird, die mit den Bezugszeichen R5, R6 und R7 versehen sind.
Die Kollektoren von Q2 und Q3 sind mit den Kollektoren von Q4 und Q5 verbunden, bei denen es sich um bipolare npn-Transistoren handelt. Die Emitter dieser Transistoren liegen an Masse, während ihre Basisanschlüsse miteinander und mit dem Kollektor von Q4 verbunden sind.
Der Kollektor von Q5 liegt über einen Widerstand R4 an der Basis von Q7. Der Kollektor von Q7 ist mit der Senke von M10 verbunden, während sein Emitter an Masse liegt.
Der Kollektor des Transistors Q7 bildet den Ausgang der gesamten Bereitschaftsschaltung.
Der Kollektor von Q5 ist über einen Widerstand R3 mit der Basis eines Transistors Q6 verbunden, dessen Emitter an Masse und dessen Kollektor zwischen den Widerständen R6 und R7 liegt.
Die Schwellwertspannungen Vs1 und Vs2 werden, ausgehend von der Spannung Vdd, mit einem Spannungsteiler R5, R6 und R7 hergeleitet, wobei das Verhältnis der Widerstandswerte dadurch verändert wird, daß der Widerstand R7 über den Transistor Q6 kurzgeschlossen wird. Die Schwellwerte Vs1 und Vs2 nehmen damit folgende Werte an:
Vs1 = (Vdd.R6)/(R5+R6)
Vs2 = Vdd.(R6+R7)/(R5+R6+R7)
Selbstverständlich bleibt die Grundlage der Erfindung gleich, wobei Ausführungsformen und Einzelheiten des Aufbaus gegenüber der Beschreibung und der Darstellung eines nichteinschränkenden Beispiels weit verändert werden können, ohne dadurch von dieser Erfindung abzuweichen, die in den folgenden Ansprüchen festgelegt ist.

Claims

1. Bereitschaftsschaltung, um die Stromzufuhr zu einer Ansteuerstufe (IC) für einen Gleichstrommotor (M) zu steuern, im besonderen zu einem bürstenlosen Motor; wobei die Ansteuerstufe (IC) einen Eingang für ein Bedarfssignal (Vin) besitzt, das die gewünschte Drehzahl des Motors (M) angibt, wobei das Bedarfssignal (Vin) ein lineares Analogsignal oder ein digitales Signal mit Impulsbreitenmodulation (PWM-Signal) sein kann;

wobei die Bereitschaftsschaltung (SBC) dadurch gekennzeichnet ist, daß sie enthält:

- einen Eingangsanschluß (a), der mit dem Eingang der Ansteuerstufe (IC) verbunden werden soll;

- einen Kondensator (C);

- einen ersten und zweiten Stromgenerator (G1, G2);

- eine Umschaltstufe (M1, M2), die dazu dient, um wahlweise den ersten oder zweiten Stromgenerator (G1, G2) mit dem Kondensator (C) zu verbinden,

- eine erste Vergleicherstufe (C1), deren Eingang mit dem Eingangsanschluß (a) verbunden ist, während ihr Ausgang so an der Umschaltstufe (M1, M2) liegt, daß dann, wenn das am Eingangsanschluß (a) anliegende Signal (Vin) einen vorgegebenen Schwellwert (Vso) überschreitet, die Umschaltstufe (M1, M2) den Kondensator (C) mit dem ersten Stromgenerator (G1) verbindet, um den Kondensator (C) mit einem konstanten Strom zu laden, und dann, wenn das Signal (Vin) kleiner als der Schwellwert (Vso) ist, die Umschaltstufe (M1, M2) den Kondensator (C) vom ersten Stromgenerator (G1) trennt und ihn so mit dem zweiten Generator (G2) verbindet, daß dieser ihn mit einem konstanten Strom entlädt; und

- eine zweite Vergleicherstufe (C2), die dazu dient, um an ihrem Ausgang ein Steuersignal (VEN) abzugeben, das dazu dient, um eine Stromzufuhr zur Ansteuerstufe (IC) zu ermöglichen, wenn die am Kondensator (C) entwickelte Spannung einen vorgegebenen Schwellwert (Vs2) überschreitet.

2. Bereitschaftsschaltung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Generator (G1) so aufgebaut ist, um einen konstanten Strom (Ia) zu erzeugen, der größer als jener Strom (Ib) ist, den der zweite Generator (G2) erzeugt.

3. Bereitschaftsschaltung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vergleicherstufe (C2) eine Hysterese besitzt.

4. Bereitschaftsschaltung gemäß irgendeinem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltstufe (M1, M2) einen ersten und zweiten Transistor (M1, M2) besitzt, der Ausgänge zwischen dem Kondensator (C) und dem ersten bzw. zweiten Stromgenerator (G1, G2) liegen, wobei ihre Steuerelektroden mit dem Ausgang der ersten Vergleicherstufe (C1) verbunden sind.