EP0192086B1

EP0192086B1 - Kurzschlusssicherung eines Linearnetzteiles

Info

Publication number: EP0192086B1
Application number: EP86101081A
Authority: EP
Inventors: José-Ignacio Rodriguez; Erich Jung
Original assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Priority date: 1985-02-21
Filing date: 1986-01-28
Publication date: 1989-06-14
Also published as: DE3664009D1; HK79990A; US4677519A; JPS61240309A; ATE44102T1; EP0192086A1; SG65490G; DE3505986A1

Description

Die Erfindung betrifft ein kurzschlussfestes Netzteil, das an einer Steuerklemme elektronisch einschaltbar ist. Ein solches Netzteil wird zum Beispiel benötigt für den Bildschirmtext-(Btx)-Teil eines Fernsehempfängers. Die elektronische Einschaltung ist deshalb notwendig, weil das Netzteil nur bei Bildschirmtext-Betrieb von der Fernbedienung aus eingeschaltet werden soll.
Bekannte stabilisierte Netzteile enthalten im allgemeinen im Längsweg einen Transistor, der an seiner Basis im Sinne einer Stabiliserung der Ausgangsspannung gesteuert wird. An die Basis ist dabei der Kollektor eines weiteren Transistors angeschlossen, an dessen Emitter eine Referenzspannung von einer Zenerdiode und an dessen Basis ein Teil der Ausgangsspannung als Regelgrösse für die Stabilisierung angelegt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Netzteil der beschriebenen Art mit einfachen Schaltungsmitteln so auszubilden, dass es elektronisch einschaltbar und gegen Kurzschluss an seinem Ausgang geschützt ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die erfindungsgemässe Schaltung erfordert nur wenige Bauteile, da das Zusammenwirken der verwendeten Bauteile zugleich die elektronische Einschaltung als auch den Schutz gegen einen Kurzschluss am Ausgang gewährleistet. Bislang verwendete zusätzliche Kurzschlussicherungen mit Thyristoren werden nicht benötigt. Die Einschaltung des Netzteiles erfolgt langsam, auch «weich» genannt, weil in vorteilhafter Weise zunächst der Ladekondensator am Ausgang geladen und erst danach das eigentliche Netzteil eingeschaltet wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Das in der Fig. dargestellte Netzteil empfängt an der Eingangsklemme 1 eine nicht stabilisierte Gleichspannung von etwa 6,9-7,5 V. An der Ausgangsklemme 2 steht eine stabilisierte Gleichspannung von+5V. Das Netzteil enthält eine bekannte Stabilisierungsschaltung mit den Transistoren T3 und T4, den Widerständen R5, R6, R7, R8 sowie den Zenerdioden D3 und D4. Die Zenerdiode D3 liefert die Referenzspannung am Emitter des Transistors T4. Vom Abgriff der Widerstände R7, R8 wird die zur Ausgangsspannung proportionale Regelspannung abgeleitet, die über den Transistor T4 im Sinne einer Stabilisierung den Transistor T3 an der Basis steuert. An die Eingangsklemme 1 sind noch der Glättungskondensator C1 und der Schutzwiderstand R1 angeschlossen.
Die zusätzliche Schaltung für die elektronische Einschaltung und die Kurzschlussicherung des Netzteils besteht aus den Transistoren T1, T2, den Widerständen R2, R3, dem Kondensator C2 und den Dioden D1, D2.
Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist folgende:
An der Steuerklemme 3 steht im ausgeschalteten Zustand des Netzteils eine Spannung von null Volt. Der Transistor T2 ist dadurch gesperrt. Er führt somit keinen Kollektorstrom, so dass auch der Transistor T1 keinen Basisstrom erhält und gesperrt ist. Dadurch ist die Eingangsklemme 1 von dem Transistor T3 getrennt. Das gesamte Netzteil arbeitet also nicht.
Zum Einschalten des Netzteils, z.B. bei Inbetriebnahme einer vom Netzteil gespeisten Bildschirmtext-Einheit, wird von einer Fernbedienung an die Steuerklemme 3 eine Spannung von +5V angelegt. Der Kondensator C2 lädt sich jetzt über die Diode D2 und den bis dahin entladenen Kondensator C3 auf. Wenn der Kondensator C3 auf einen Bruchteil der endgültigen Betriebsspannung von 5V, ca 0,6V, geladen ist, sperrt die Diode D2 und trennt somit die Basis des Transistors T2 vom Ladekondensator C3. Der Ladekondensator C3 hat jetzt bereits eine Spannung von +0,6V. Das Netzteil ist jedoch zunächst noch durch die Transistoren T1 und T3 abgeschaltet. Der Ladestrom für den Kondensator C2 fliesst jetzt weiter über die Basis/Emitter-Strecke des Transistors T2 und die Diode D1. Der Transistor T2 wird dadurch leitend und erzeugt einen Basisstrom am Transistor T1. Der Transistor T1 wird ebenfalls leitend, schaltet also voll durch, so dass die gesamte dargestellte Regelschaltung mit den Transistoren T3, T4 zu arbeiten beginnt. An der Ausgangsklemme 2 steht jetzt eine stabilisierte Spannung von +5V.
Wenn an der Klemme 2 ein Kurzschluss auftritt, liegt die Kathode der Diode D2 an Erde, so dass die Diode D2 leitet und an der Basis des Transistors T2 die Flussspannung der Diode D2 von etwa 0,6V steht. Damit der Transistor T2 leitet, müssten jedoch die zum Durchschalten notwendige Basis/Emitter-Spannung und die Flussspannung der Diode D1 überwunden werden. Die Summe der beiden letzten Spannungen ist jedoch grösser als 0,6V. Der Transistor T2 wird daher gesperrt. Die Basis des Transistors T1 ist dann nicht mehr angesteuert, so dass der Transistor T1 sperrt und die Regelschaltung mit den Transistoren T3, T4 keine Spannung mehr bekommt. Die Spannung an der Ausgangsklemme 2 bricht dann in erwünschter Weise zusammen, so dass der Kurzschluss keine Gefährdung von Bauteilen bewirkt.
Wenn der Kurzschluss beseitigt ist, erfolgt das Einschalten in der beschriebenen Weise. Vorteilhaft ist bei dieser Schaltung, dass beim Durchschalten des Transistors T1 und somit Inbetriebnahme der Regelschaltung der Ladekondensator C3 bereits auf eine Spannung von +0,6V aufgeladen ist. Wäre der Kondensator C3 in diesem Zeitpunkt entladen, würde die Schaltung beim Einschalten sofort einen Kurzschluss am Ausgang registrieren und wieder abschalten.
Durch die beschriebenen Ladevorgänge ergibt sich ein erwünschtes weiches Einschalten der Spannung an der Klemme 2 mit einer gewissen Verzögerung.
Bei einem praktisch erprobten Ausführungsbeispiel gemäss der Fig. hatten die einzelnen Bauteile folgende Werte:
Grundsätzlich kann die mit dem Transistor T1 bewirkte Abschaltung auch mit dem Transistor T3 erfolgen, so dass dann der Transistor T1 eingespart werden könnte.

Claims

1. Kurzschlussfestes Netzteil, insbesondere für einen Fernsehempfänger, das an einer Steuerklemme (3) einschaltbar ist, mit einem im Längsweg liegenden ersten Transistor (T3) der an einem Ladekondensator (C3) eine Gleichspannung liefert und an seiner Basis von einem zweiten Transistor (T4) gesteuert ist, an dessen Basis ein Teil der Gleichspannung und an dessen Emitter eine Referenzspannung von einer Zenerdiode (D3) angelegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Basis des ersten Transistors (T3) oder eines damit in Reihe liegenden dritten Transistors (T1) und Erde die Kollektor/Emitter-Strecke eines vierten Transistors (T2) liegt, dessen Basis mit der Steuerklemme (3) und über eine Diode (D2) mit dem Ladekondensator (C3) verbunden ist.

2. Netzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem vierten Transistor (T2) und Erde eine Diode (D1) liegt.

3. Netzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Steuerklemme (3) und der Basis des vierten Transistors (T2) ein RC-Glied (R2, C2) liegt.