DE69318195T2 - Verwaltungsschaltung für Erregerstromsteuervorrichtung - Google Patents
Verwaltungsschaltung für ErregerstromsteuervorrichtungInfo
- Publication number
- DE69318195T2 DE69318195T2 DE1993618195 DE69318195T DE69318195T2 DE 69318195 T2 DE69318195 T2 DE 69318195T2 DE 1993618195 DE1993618195 DE 1993618195 DE 69318195 T DE69318195 T DE 69318195T DE 69318195 T2 DE69318195 T2 DE 69318195T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- current
- voltage
- circuit
- value
- excitation winding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 title claims description 36
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 14
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 12
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/06—Modifications for ensuring a fully conducting state
- H03K17/063—Modifications for ensuring a fully conducting state in field-effect transistor switches
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/16—Modifications for eliminating interference voltages or currents
- H03K17/161—Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches
- H03K17/165—Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches by feedback from the output circuit to the control circuit
- H03K17/166—Soft switching
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/30—Modifications for providing a predetermined threshold before switching
- H03K17/302—Modifications for providing a predetermined threshold before switching in field-effect transistor switches
Landscapes
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Reglerschaltungen für die Ladespannung zum Laden einer Batterie durch einen Wechselstromgenerator, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.
- Sie betrifft insbesondere eine neue Verwaltungsschaltung für die Schaltvorgänge eines Schalterelements, das in Reihe mit der Erregerwicklung des Wechselstromgenerators vorgesehen ist, um den Erregerstrom zu steuern.
- Unter Bezugnahme auf Figur 1 der Zeichnungen ist die Gesamtdarstellung eines Kraftfahrzeugstromkreises zu erkennen, der eine Batterie B und eine Reihe von Verbrauchern wie CC enthält, die durch Schalter I betätigt werden. Das Bordstromnetz des Fahrzeugs umfaßt ansonsten konstruktionsmäßig eine bestimmte Anzahl von induktiven Widerständen, die als Z1, Z2, Z3 bezeichnet werden. Darüber hinaus ist üblicherweise ein Entstörkondensator C vorgesehen, um die Störspannungen, insbesondere im Hochfrequenzbereich, zu dämpfen, die bei abrupten Änderungen des Stromverbrauchs durch diese Widerstände erzeugt werden. Diese abrupten Änderungen sind vor allem auf die in schneller Folge stattfindende Unterbrechung des Erregerstroms des Wechselstromgenerators zurückzuführen, die durch die zugehörige Reglerschaltung bewirkt wird.
- In der Praxis ist jedoch festzustellen, daß der Kondensator C nicht in der Lage ist, diese Störspannungen ausreichend zu dämpfen.
- Figur 2 zeigt das Auftreten derartiger Störkomponenten in der Netzspannung Vr bei jeder Unterbrechung und Wiederherstellung des Stroms It, der aus dem Bordnetz entnommen wird, um den Erregerstrom zu bilden.
- Eine bekannte Lösung für dieses Problem, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert ist, besteht darin, die Anstieg- und Abfallzeiten der Spannung zu vergrößern, die an die Erregerwicklung des Wechselstromgenerators angelegt wird. Dadurch wird die Durchgangsgeschwindigkeit des Erregerstroms zwischen dem Transistor und der zugehörigen Freilaufdiode bei der öffnung des Transistors verlangsamt, um so das Auftreten von Störspannungen im Hochfrequenzbereich einzudämmen. Dies erfolgt herkömmlicherweise durch die Anordnung eines Widerstands mit einem geeigneten Wert in Reihe mit dem Gate eines MOS-Transistors zur Schaltung des Erregerstroms. Figur 3 veranschaulicht, von oben nach unten, die Erregerspannung Vx (Klemmenspannung an der Erregerwicklung), den am Netz entnommenen Strom It, die Netzspannung Vr und die Verlustleistung Pd des Transistors im Verlauf der Schaltphasen. Dabei ist zu beobachten, daß die Hochfrequenzkomponenten der Spannung Vr effektiv verringert werden. Es ist jedoch auch festzustellen, daß die Verlustleistung der Schaltung bei jedem Schaltvorgang betrchtlich ausf :llt. Diese Verlustleistung nimmt außerdem mit der Frequenz der Schaltvorgänge zu und wirkt sich besonders störend aus, wenn es sich bei dem zugehörigen Regler um einen sogenannten "Freifrequenz"-Typ handelt, wobei es zu hohen Schaltfrequenzen in einer Größenordnung von 200 bis 500 Hz kommen kann. In diesem Fall kann die schaltungsbedingte Verlustleistung 2 Watt oder mehr erreichen.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Hochfrequenz-Störkomponenten in der Netzspannung zu begrenzen, ohne daß dabei erhebliche Verlustleistungen im Stromkreis abgegeben werden.
- Dazu bezieht sie sich auf eine Reglerschaltung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
- Bevorzugte Aspekte dieser Reglerschaltung werden in den Unteransprüchen dargelegt.
- Weitere Aspekte, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die als Beispiel ohne einschränkende Wirkung und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angeführt wird, in denen folgendes dargestellt ist:
- - Figur 1 zeigt eine schematische Gesamtdarstellung eines Kraftfahrzeugstromkreises.
- - Figur 2 veranschaulicht anhand einer Reihe von Zeitablaufdiagrammen das herkömmliche Verhalten des Stromkreises von Figur 1 bei bestimmten Schaltvorgängen.
- - Figur 3 veranschaulicht anhand einer anderen Reihe von Zeitablaufdiagrammen das Verhalten eines Stromkreises, der nach einer bekannten Verbesserung ausgeführt ist.
- - Figur 4 veranschaulicht anhand einer weiteren Reihe von Zeitablaufdiagrammen einen erfindungsgemäß ausgeführten Stromkreis.
- - Figur 5 zeigt ein detailliertes Schaltbild zu einer ersten Ausführungsart einer erfindungsgemäßen Verwaltungsschaltung für die Erregerstromsteuerung.
- - Figur 6 zeigt ein detailliertes Schaltbild zu einer zweiten Ausführungsart einer erfindungsgemäßen Verwaltungsschaltung für die Erregerstromsteuerung.
- Unter Bezugnahme auf Figur 5 umfaßt eine Verwaltungsschaltung für die Erregerstromsteuerung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung eine Eingangsklemme E1 für die Erregerstromsteuerung, die an das Gate eines MOS-Transistors T1 angelegt ist. Der Drain von T1 ist mit der Stromzuleitung B+ verbunden, die an die (im vorliegenden Fall positive) Batteriespannung angeschlossen ist, während seine Source mit der Anode einer Diode D1 verbunden ist. Die Kathode von D1 ist mit einer ersten Klemme eines Widerstands R2 und mit der ersten Klemme eines Widerstands R3 verbunden. Die zweite Klemme von R3 ist über einen Widerstand R4 mit dem Drain eines ersten Transistors T2 eines MOS-Transistorenpaares T2 und T3 verbunden, die sich das gleiche Gate teilen. Dieses Gate ist mit einer Eingangsklemme E2 für eine umgekehrte oder komplementäre Erregerstromsteuerung verbunden.
- Die Sources von T2 und T3 sind mit der Masse verbunden. Die zweite Klemme von R3 ist ebenfalls über einen Widerstand R5 mit dem Kollektor eines bipolaren NPN-Transistors T4 verbunden, dessen Emitter mit dem Drain von T3 verbunden ist. Zwischen der Basis von T4 und seinem Emitter ist ein Widerstand R6 angeordnet.
- Die zweite Klemme von R2 ist einerseits mit der Anode einer Diode D2 und andererseits mit einer zweiten Klemme eines Widerstands R1 verbunden, dessen erste Klemme mit einer Eingangsklemme E3 verbunden ist, deren Aufgabe darin besteht, Signale einer sogenannten "Charge-pump"-Schaltung zu empfangen.
- Die Kathode von D2 ist mit dem gemeinsamen Anschluß zwischen R3, R4 und R5 verbunden, der seinerseits mit dem Gate eines MOS-Leistungstransistors T7 verbunden ist.
- Die zweite Klemme von R1 ist außerdem mit dem Drain eines MOS-Transistors T5 verbunden, dessen Source an der Masse liegt und dessen Gate mit dem Kollektor eines bipolaren NPN-Transistors T6 verbunden ist. Eine Zener-Diode DZ2 ist zwischen dem besagten Gate von T5 und der Masse angeordnet. Der Emitter von T6 liegt an der Masse, während seine Basis über einen Widerstand RlO mit der Source von T7 verbunden ist. Der Kollektor von T6 und das Gate von T5 sind über einen Widerstand R7 und eine Zener-Diode DZ3, in dieser Reihenfolge, mit der Leitung B+ verbunden. Der gemeinsame Anschluß zwischen R7 und DZ3 ist über einen Widerstand R8 mit der Masse verbunden.
- Die Basis des vorgenannten Transistors T4 ist über einen Widerstand R9 mit der Source von T7 verbunden. Die Source von T7 ist außerdem mit der Kathode einer Freilaufdiode D3 verbunden, deren Anode an der Masse liegt.
- Der Drain von T7 ist mit der Leitung B+ verbunden, während eine Zener-Diode DZ1 zwischen dem Gate und der Source von T7 angeordnet ist.
- Die Erregerwicklung Ex des Wechselstromgenerators ist zwischen der Source von T7 und der Masse angeschlossen. Ihre Klemmenspannung wird mit Vx bezeichnet. Die Gate-Kapazitäten von T7 sind bei C7 und C8 angedeutet.
- Die sogenannte "Charge-pump"-Schaltung, deren Ausgang am Eingang E3 anliegt, ist, wie an sich bekannt, eine Spannungsvervielfacherschaltung, deren Aufgabe darin besteht, an das Gate von T7 eine ausreichend hohe Spannung anzulegen, um seine Schließung und die Herstellung des Erregerstroms zu bewirken, auch wenn die Batterie entladen ist. Dieser Schaltungstyp wird herkömmlicherweise in dem Fall benutzt, in dem es sich bei dem Transistor T7 um den "D-MOS"-Typ handelt, der für seine Schließung eine hohe Gate-Spannung benötigt.
- Es folgt nun unter Bezugnahme auf Figur 4 eine Beschreibung der Funktionsweise der Schaltung von Figur 5. Figur 4 veranschaulicht von oben nach unten das zeitbezogene Verhalten der Erregerspannung Vx, des effektiv durch die Schaltung aufgenommenen Erregerstroms (durch T7 fließender Strom It), der Bordnetzspannung Vr und der durch den Schaltvorgang bedingten Verlustleistung Pd in der Schaltung.
- Als erstes wird davon ausgegangen, daß die Fahrzeugbatterie ausreichend geladen ist, während der Fall einer entladenen Batterie weiter unten behandelt wird.
- Zunächst ist festzustellen, daß die Spannung Vx nahe null liegt und daß der Strom It gleich null ausfällt, während der Transistor T7 geöffnet ist (Zeitpunkt to in Figur 4).
- Wenn die Schaltung von Figur 5 zu einem Zeitpunkt t1 ein Signal empfängt, das der Anforderung einer Erhöhung des Erregerstroms entspricht (Signal mit niedrigem Pegel an E1 und Nullspannung an E2), dann wird T1 durchgeschaltet, während T2 und T3 gesperrt sind. Da die Erregerspannung Vx nahe null liegt, wird außerdem T6 gesperrt und T5 durchgeschaltet. Die Diode D2 ist daher in Sperrichtung vorgespannt, so daß kein Strom durch sie hindurchgehen kann. Das Gate von T7 kann demzufolge nur über den Widerstand R3 geladen werden. Dieser Widerstand weist einen hohen Ohmwert auf, so daß diese Ladung langsam erfolgt.
- Der Strom It erhöht sich deshalb langsam, wie in Figur 4 veranschaulicht, wobei außerdem ein langsamer Anstieg der Spannung Vx stattfindet. Sobald sich die Spannung Vx ausreichend erhöht hat (zum Zeitpunkt t2), wird T6 durchgeschaltet und T5 gesperrt, woraufhin das Gate von T7 diesmal nicht nur über R3, sondem auch über den mit einem niedrigeren Wert als R3 ausgelegten Widerstand R2 und daher entsprechend schneller geladen wird. Danach bleiben Vx und It auf ihrem jeweiligen Höchstwert.
- Wenn die Schaltung gesteuert wird, um die Erregung des Wechselstromgenerators zu verringern, das heißt wenn die Spannung am Eingang E1 nahe an der Speisespannung B+ liegt, wird, um T7 zu öffnen, während der Eingang E2 auf einem hohen Spannungspegel steht (Zeitpunkt t4), T1 gesperrt, wohingegen T2 und T3 durchgeschaltet werden. Nachdem die Spannung Vx vor der Öffnung von T7 einen hohen Wert aufgewiesen hat, ist T4 daher durchgeschaltet, und das Gate von T7 kann sich über R5, T4 und T3 sowie zusätzlich über R4 und T2 entladen. Der Ohmwert von R5 wird niedrig gewählt, so daß diese Entladung schnell stattfindet.
- Ab dem Zeitpunkt t4 ist daher ein schnelles Absinken der Spannung Vx zu beobachten, bis ihr Wert ausreichend niedrig ist, damit T4 gesperrt wird. Das Gate von T7 kann sich daher nur noch über R4 entladen, der einen höheren Wert als R5 aufweist, so daß diese Entladung wesentlich langsamer stattfindet. Die Veränderungen von It erfolgen daher, wie veranschaulicht, langsam ab dem Zeitpunkt t5 und bis zum Zeitpunkt t6, zu dem dieser Strom gleich null wird.
- Das Verhältnis zwischen dem niedrigen Stromwert (Fall, in dein Vx nahe null ist) und dem hohen Stromwert, die am Gate von T7 anliegen, bewegt sich vorzugsweise in einer Größenordnung von 1 bis 10, was durch eine entsprechende Wahl der Werte der Widerstände R2, R3, R4 und R5 herbeigeführt wird.
- Solange Vx niedrig ist, das heißt, solange eine Leitend- oder Sperrschaltung der Freilaufdiode D3 wahrscheinlicht ist, wird der Durchgang des Erregerstroms von T7 in D3 oder umgekehrt allmählich erfolgen (Phase t1-t2 bzw. t5-t6), wodurch die Hochfrequenzstörungen in der Netzspannung entsprechend begrenzt werden. Figur 4 zeigt die sehr geringe Amplitude dieser Störspannungen.
- Sobald sich Vx dagegen ausreichend erhöht hat, das heißt, sobald der Strom stabil fließt, werden sehr schnelle Veränderungen dieser Spannung bei Schaltvorgängen möglich, so daß sich der Energieverlust bei jedem Schaltvorgang entsprechend verringern läßt. So ist in Figur 4 zu erkennen, daß der Energieverlust während der Zeiträume t2-t3 bzw. t4-t5 deutlich niedriger ausfällt als im Falle einer Lösung nach dem Stand der Technik (siehe Figur 3), bei der sich dieser Energieverlust aufgrund des langsamen Anstiegs von Vx zeitlich verlängern würde.
- Es folgt nun eine Beschreibung der Funktionsweise der Schaltung für den Fall, daß die Batterie entladen ist, wobei sich infolgedessen eine geringere Spannung B+ ergibt. In diesem Fall legt die "Charge-pump"- Schaltung an den Eingang E3 eine positive Spannung an, deren Aufgabe darin besteht, den durchgeschalteten Zustand des Transistors T7 aufrechtzuerhalten.
- Da die Spannung B+ reduziert ist, bewirkt im übrigen die durch DZ3, R7 und R8 gebildete Schaltung eine Senkung der Gate-Spannung des Transistors T5, so daß dieser gesperrt wird. Demzufolge kann die Diode D2 nicht mehr in Sperrichtung vorgespannt werden, und das Gate von T7 kann über R1 und D2 vom Eingang E3 aus geladen werden. Dabei ist festzustellen, daß der Wert von R1 audreichend hoch gewählt wird, um eine zu abrupte Entladung der "Charge-pump"-Schaltung zu verhindern, die wiederum Störungen im Bordnetz verursachen könnte.
- Wenn die Batterie entladen ist, ermöglicht es daher die um T5 herum konstruierte Schaltung, indem T7 im geschlossenen Zustand gehalten wird, daß die Ladung der Batterie vorrangig gegenüber dem Normalbetrieb der Stromsteuerschaltung erfolgt, deren Aufgabe darin besteht, die Ladungs- und Entladungsgeschwindigkeiten des Gates von T7 in Abhängigkeit vom Wert von Vx zu verändern.
- Wenn hingegen die Batteriespannung normal ausfällt, ist die Schaltung DZ3, R7 und R8 nicht mehr selbst in der Lage, T5 zu sperren, wobei dessen Schaltvorgänge normalerweise über R10 in Abhängigkeit vom Wert von Vx erfolgen.
- Darüber hinaus ist festzustellen, daß die Wirkung der Diode D1 darin besteht, jeden Verlust des von R1, D2 kommenden Stroms durch die in Sperrichtung betriebene Stördiode zu verhindern, die durch den MOS-Transistor T1 gebildet wird.
- Unter Bezugnahme auf Figur 6 folgt nun die Beschreibung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
- Bei dieser Variante sind die Widerstände R1 bis R5, die im Schaltbild von Figur 5 auf das Gate von T7 einwirken, durch eine Stromspiegelschaltung ersetzt worden, die durch eine Gruppe von Transistoren T9 bis T13 gebildet wird.
- Die Elemente der Schaltung von Figur 5, die in Figur 6 beibehalten werden, bzw. Elemente, die eine gleichwertige Funktion erfüllen, werden jeweils durch die gleichen Bezugsnummern bezeichnet.
- In der Schaltung von Figur 6 ist eine Brücke, die durch die Reihenschaltung eines Widerstands R11 und einer Zener-Diode DZ4 gebildet wird, zwischen der Leitung B+ und der Masse geschaltet. Der Mittelpunkt dieser Brücke ist an das Gate eines MOS-Transistors T14 angelegt, dessen Source mit dem Kollektor eines bipolaren NPN-Transistors T8 verbunden ist. Der Drain von T1 ist an die Basis und an den Kollektor eines ersten PNP-Transistors T9 einer Stromspiegelschaltung angeschlossen. Der Emitter von T9 ist mit der Leitung B+ verbunden. Die Basis von T9 ist an die Basen von zwei anderen PNP-Transistoren T10 und T11 angeschlossen, deren Emitter mit der Leitung B+ verbunden sind.
- Der Kollektor von T10 ist an den Drain und an die Gate eines MOS-Transistors T12 angeschlossen, dessen Source an der Masse liegt. Der Transistor T12 bildet zusammen mit einem anderen MOS-Transistor T13 eine zweite Stromspiegelschaltung, wobei ihre Gates untereinander verbunden sind, während die Source von T13 an der Masse liegt. Die Gates von T12 und T13 sind mit dem Drain eines anderen MOS-Transistors T14 verbunden, dessen Source an der Masse liegt und dessen Gate mit einem Eingang E1 für eine Steuerspannung zum Öffnen und Schließen von T7 verbunden ist.
- Der Kollektor von T11 ist mit dem Gate von T7 über eine Diode D1 verbunden, die die gleiche Funktion wie die Didde D1 von Figur 5 erfüllt.
- Die Basis von T8 empfängt eine Referenzspannung Vbg, beispielsweise eine sogenannte "Band-gap"-Spannung von 1,26 Volt, die auf an sich völlig herkömmliche Weise erzielt wird. Der Emitter von T8 ist mit dem Kollektor von T4 über einen Widerstand R13 und mit der Masse über einen Widerstand R12 verbunden. Der Emitter von T4 ist direkt an die Masse angeschlossen, während sein Basis-Emitter-Widerstand R6 von Figur 5 entfällt, wobei der Emitter von T4 weiterhin mit der Masse verbunden ist.
- Die Funktionsweise der Schaltung von Figur 6 läßt sich wie folgt beschreiben.
- Wenn ein Signal mit hohem Pegel an den Eingang E1 angelegt wird, um T7 zu schließen, wird T14 durchgeschaltet, woraufhin T13 gesperrt wird. Daher kann ein von T11 kommender Strom durch D1 zum Gate des Transistors T7 fließen, um diesen zu schließen und so den Erregerstrom in Ex zu erhöhen.
- Wenn hingegen ein Signal gleich null Volt oder nahe null Volt am Eingang E1 anliegt, wird T14 gesperrt und T13 durchgeschaltet. Der von T11 kommende Strom fließt dann über den Transistor T13 zur Masse, wobei dieser Transistor natürlich so ausgelegt ist, daß er den gesamten durch T11 erzeugten Strom aufnehmen kann. Daraufhin öffnet sich T7, um den Erregerstrom zu verringern.
- Wenn die Erregerspannung Vx nahe null Volt liegt, werden T4 und T6 gesperrt, während T5 normalerweise durchgeschaltet ist (außer bei entladener Batterie), wie in der Ausführungsform von Figur 5, und ein von der "Charge-pump"-Schaltung kommender Strom wird über T5 zur Masse abgezweigt. In diesem Fall wird die Stromspiegelschaltung T9-T13 durch einen Strom gespeist, dessen Wert durch den Ohmwert von R12 und durch die Spannung Vbg definiert ist, wobei dieser Strom, je nach dem Pegel des Signals am Eingang E1, den Strom bestimmt, unter dem das Gate von T7 (über T11) geladen oder (über T13) entladen wird.
- Wenn sich dagegen die Spannung Vx ausreichend erhöht hat, werden 14 und T6 durchgeschaltet, während 15 gesperrt wird. Ein von der "Charge-pump"-Schaltung kommender Strom kann dann gegebenenfalls über D2 zum Gate von 17 fließen. Gleichzeitig wird der in den Stromspiegeln fließende Strom durch den neuen Wert des Widerstands zwischen 18 und der Masse bestimmt, der im wesentlichen durch die Parallelschaltung von R12 und R13 gebildet wird, wobei letzterer einen deutlich niedrigeren Ohmwert als R12 aufweist. Der Lade- oder Entladestrom des Gates von 17 wird dementsprechend deutlich größer.
- Je nach Zustand des Signals am Eingang E1 kann daher das Gate von 17 wesentlich schneller geladen oder entladen werden, als dies der Fall ist, wenn Vx nahe null Volt liegt, so daß sich das gleiche Ergebnis wie bei der Schaltung von Figur 5 einstellt. In dieser Ausführungsform kann außerdem ein Verhältnis zwischen dem niedrigen Gate-Stromwert und dem höheren Gate- Stromwert in einer Größenordnung von 1 bis 10 gewählt werden.
- Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf die vorstehend beschriebene und in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern der Fachmann kann daran alle dem Erfindungsgedanken entsprechenden Varianten oder Änderungen vornehmen.
- So wurden vorstehend zwar Schaltungen beschrieben, die in der Lage sind, sowohl bei ansteigenden als auch bei abfallenden Flanken der Spannung Vx unterschiedliche Ströme an das Gate von T7 anzulegen oder unterschiedliche Ströme daran zu entnehmen; es ist jedoch klar, daß die Erfindung auch Anwendung finden kann, um diese Ströme nur bei ansteigenden oder nur bei abfallenden Flanken zu verändern.
- In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß es grundsätzlich einfacher ist, die Erfindung bei abfallenden Flanken anzuwenden, als bei ansteigenden Flanken, da sich dann kein Problem hinsichtlich der Einschaltung oder Sperrung der "Charge-pump"-Schaltung ergibt.
- Abschließend ist darauf hinzuweisen, daß die Erfindung zwar im Zusammenhang mit einer Schaltung beschrieben wurde, in der die Wicklung Ex zwischen dem MOS-Transistor 17 und der Masse angeordnet ist (sogenannte "unterseitige" Regelung). Sie findet jedoch auch bei Schaltungen Anwendung, in denen sich die Wicklung zwischen dem Transistor T7 und der positiven Spannungszuleitung B+ (sogenannte "hochseitige" Regelung) befindet, oder auch bei Schaltungen, in denen 17 durch ein Darlington-Paar ersetzt wird.
Claims (8)
1. Reglerschaltung für die Ladespannung zum Laden
einer Kraftfahrzeugbatterie (B) durch einen
Wechselstromgenerator mit einer Erregerwicklung (Ex), wobei
eine Freilaufdiode (D3) parallel zu der besagten
Erregerwicklung (Ex) geschaltet ist, wobei die
Reglerschaltung ein Halbleiter-Schalterelement (17), auf
das Steuersignale einwirken, und eine
Verwaltungsschaltung für die Schaltvorgänge dieses Halbleiter-
Schalterelements (T7) umfaßt, um einen Erregerstrom
(It) in der Erregerwicklung (Ex) abwechselnd ein- und
auszuschalten, während die besagten Steuersignale
eine in schneller Folge stattfindende Unterbrechung des
Erregerstroms des Wechselstromgenerators bewirken,
und wobei Widerstandsmittel (R3, R12) vorgesehen
sind, um die Anstieg- und Abfallzeiten der an die
Erregerwicklung (Ex) angelegten Spannung zu vergrößern,
dadurch gekennzeichnet, daß sie
Stromsteuermittel (14-16) umfaßt, um einen gegebenen
schwachen Strom an eine Steuerklemme des besagten
Halbleiter-Schalterelements (17) anzulegen oder an
dieser Steuerklemme zu entnehmen, wenn eine Spannung
(Vx) an den Klemmen der Erregerwicklung (Ex) kleiner
als eine vorbestimmte Spannung mit niedrigem Wert
ausfällt, so daß langsame Veränderungen des zwischen
den Stromeingangs- und -ausgangsklemmen des besagten
Halbleiter-Schalterelements (17) fließenden Stroms
erzielt werden, und um einen stärkeren Strom an die
besagte Steuerklemme anzulegen oder an der besagten
Steuerklemme zu entnehmen, wenn die besagte Spannung
an den Klemmen der Erregerwicklung (Ex) größer als
der besagte vorbestimmte Wert ausfällt.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die besagten
Stromsteuermittel (T4-T6) nur beim Öffnen oder beim Schließen
des besagten Halbleiter-Schalterelements (17) unter
der Einwirkung der Steuersignale eingeschaltet
werden.
3. Schaltung nach Anspruch 1 , dadurch
gekennzeichnet, daß die besagten
Stromsteuermittel (T4-T6) sowohl beim Öffnen als auch beim
Schließen des besagten Halbleiter-Schalterelements
(T7) unter der Einwirkung der Steuersignale
eingeschaltet werden.
4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
besagten Stromsteuermittel eine Gruppe von Halbleiter-
Schaltmitteln (T4, T6), deren Steuerklemmen die
besagte Spannung an den Klemmen der Erregerwicklung
(Ex) erhalten, und eine Gruppe von Widerständen (R2-
R5) umfassen, die diesen Schaltinitteln zugeordnet
sind und mit der Steuerklemme des besagten
Halbleiter-Schalterelements (T7) in Reihe geschaltet werden
können.
5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
besagten Stromsteuermittel eine Stromspiegelschaltung
(T9-T13) umfassen, die einen Widerstand (R12, R13)
enthält, auf den eine feste Spannung (Vbg) einwirkt,
wobei der Wert des besagten Widerstands (R12, R13)
den Wert des zu bzw. von der besagten Steuerklemme
aus fließenden Stroms bestimmt, und Schaltmittel
(14), um den Wert des besagten Widerstands (R12, R13)
in Abhängigkeit vom Wert der besagten Spannung an den
Klemmen der Erregerwicklung (Ex) zu verändern.
6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ,
dadurch gekennzeichnet, daß sie
außerdem Mittel (T5, DZ3, R7, R8) für die zumindest
teilweise Sperrung der Stromsteuermittel umfaßt, wenn
die Spannung (B+) an den Klemmen einer Batterie (B)
des besagten Stromkreises niedrig ausfällt, um an das
besagte Halbleiter-Schalterelement (17) einen Strom
anzulegen, der mindestens gleich dem besagten
stärkeren Strom ist.
7. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei
der das Halbleiter-Schalterelement (T7) ein
Halbleiter des Typs D-MOS ist, dadurch
gekennzeichnet, daß sie außerdem einen Eingang (E3)
für eine Charge-pump-Schaltung umfaßt, um die
Steuerklemme des Halbleiter-Schalterelements (17) unter
einer ausreichenden Spannung mindestens während der
Sperrphasen der besagten Stromsteuermittel zu
beanspruchen
8. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Verhältnis zwischen dem Wert des schwachen Stroms und
dem Wert des stärkeren Stroms in einer Größenordnung
von 1 bis 10 liegt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9200863A FR2686744B1 (fr) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | Circuit de gestion des commutations pour la commande du courant d'excitation d'un alternateur. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69318195D1 DE69318195D1 (de) | 1998-06-04 |
DE69318195T2 true DE69318195T2 (de) | 1998-09-10 |
Family
ID=9426026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1993618195 Expired - Lifetime DE69318195T2 (de) | 1992-01-28 | 1993-01-26 | Verwaltungsschaltung für Erregerstromsteuervorrichtung |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0554154B1 (de) |
DE (1) | DE69318195T2 (de) |
ES (1) | ES2115734T3 (de) |
FR (1) | FR2686744B1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4413546A1 (de) * | 1994-04-19 | 1995-10-26 | Walter Marks | Gleichstrom-Steuerschaltung |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4504779A (en) * | 1983-03-11 | 1985-03-12 | Hewlett-Packard Company | Electrical load drive and control system |
US4733159A (en) * | 1986-10-28 | 1988-03-22 | Motorola, Inc. | Charge pump voltage regulator |
KR910008548B1 (ko) * | 1987-05-07 | 1991-10-18 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 충전발전기의 전압조정장치 |
US5079455A (en) * | 1990-07-11 | 1992-01-07 | Northern Telecom Limited | Surge current-limiting circuit for a large-capacitance load |
-
1992
- 1992-01-28 FR FR9200863A patent/FR2686744B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-01-26 EP EP19930400170 patent/EP0554154B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-01-26 ES ES93400170T patent/ES2115734T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-01-26 DE DE1993618195 patent/DE69318195T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2686744B1 (fr) | 1994-07-01 |
EP0554154A1 (de) | 1993-08-04 |
EP0554154B1 (de) | 1998-04-29 |
FR2686744A1 (fr) | 1993-07-30 |
DE69318195D1 (de) | 1998-06-04 |
ES2115734T3 (es) | 1998-07-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE68928161T2 (de) | Treiberschaltung zur Verwendung bei einer spannungsgesteuerten Halbleitervorrichtung | |
DE2832595C2 (de) | ||
DE69719061T2 (de) | Schnelle rücksetzschaltung für hilfsschaltnetzteil | |
DE3126525A1 (de) | "spannungsgesteuerter halbleiterschalter und damit versehene spannungswandlerschaltung" | |
DE69012366T2 (de) | Speiseschaltung. | |
EP0060336A2 (de) | Verfahren zur Ansteuerung eines Leistungs-Feldeffekt-Schalttransistors und Schaltungsanordnungen zur Durchführung des Verfahrens | |
DE3718309A1 (de) | Schaltungsanordnung zur getakteten ansteuerung von halbleiterschaltern | |
DE69204863T2 (de) | Schaltung, die eine temperaturabhängige Referenzspannung produziert, vor allem zur Regulierung der Batterieladungsspannung von einem Wechselstromgenerator. | |
DE2734164A1 (de) | Elektronische zuendsteueranordnung fuer brennkraftmaschinen, insbesondere von kraftfahrzeugen | |
DE2320128A1 (de) | Zwangskommutierter zerhacker mit drosselspule | |
EP0314681B1 (de) | Endstufe in brückenschaltung | |
DE19704089A1 (de) | Verfahren zur Steuerung eines Zerhacker(Chopper)-Treibers und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE2829828C2 (de) | Für eine Brennkraftmaschine bestimmte Zündanlage | |
DE2618028C2 (de) | Universell einsetzbares, in integrierter Schaltkreistechnik ausführbares Zeitglied | |
DE2842923A1 (de) | Transistorisierte zuendanlage | |
DE2907673A1 (de) | Schaltungsanordnung zur ansteuerung eines bistabilen relais | |
DE69200655T2 (de) | Schaltung zur Regelung der Ladespannung einer mittels eines Generators gespeisten Batterie. | |
DE69226004T2 (de) | Bootstrapschaltung zum Treiben von einem Leistungs-MOS-Transistor in einem Erhöhungsmode | |
DE69207455T2 (de) | Schaltkreis zur Erkennung eines Schalterzustandes, namentlich eines Zündschlüssels in einem Spannungsregler eines Wechselstromgenerators | |
DE1923117A1 (de) | Verbesserungen bei statischen Schalteinrichtungen zum wiederkehrenden Anschalten einer induktiven Last an eine und Abschalten der induktiven Last von einer Gleichstromquelle | |
DE3904605C2 (de) | ||
DE69318195T2 (de) | Verwaltungsschaltung für Erregerstromsteuervorrichtung | |
DE4241066C1 (de) | Automatische Laststromrückregelung | |
DE69032552T2 (de) | Schaltung zum Begrenzen der Ausgangsspannung einer eine mit der Versorgungsspannung verbundene resonante Last treibenden monolithischen Halbleiterleistungsvorrichtung | |
DE2825830A1 (de) | Zuendeinrichtung fuer brennkraftmaschinen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R071 | Expiry of right |
Ref document number: 554154 Country of ref document: EP |