WO1999040666A1 - Vorrichtung zur entstörung von stromschnittstellen - Google Patents
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- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/005—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection avoiding undesired transient conditions
Definitions
- the invention relates to a device for interference suppression of current interfaces, in particular between the sensor and control unit or control unit and trigger circuit of a motor vehicle airbag system, according to the features of claim 1.
- AC signals or pulses useful signals
- DC components DC components
- a noise limiter circuit is known from DE-AS 1 416 389, in which a parallel connection of two diodes with opposite polarity is provided on the input side of a receiver, with which a capacitor is connected in series.
- DE 29 15 105 AI discloses an interference limiter circuit in a radio receiver, which in series connection has a differential, one consisting of two diodes polarized in opposite directions. 2 henden amplitude limiter and an integrator (low pass).
- the transmitter interface is suppressed by a nonlinear, first limiter circuit
- the receiver interface is likewise suppressed by a nonlinear, second limiter circuit and a linear low-pass filter.
- FIG. 1 interfaces for useful signals with higher voltage levels.
- Figure 1 shows a dash-dotted framed signal transmitter 1 for small useful signal voltage levels ( ⁇ 0.5V) with or without a DC voltage component, for example an acceleration sensor of an airbag control for a motor vehicle, and a dash-dotted signal receiver 2, for example an acceleration sensor assigned central airbag control unit.
- Transmitter 1 and receiver 2 are connected to one another by means of lines a and b. Transmitter output signals are transmitted to the receiver in the direction of the arrow. The longer the lines a and b between transmitter and 3 are receivers, the more likely that impulsive interference signals can penetrate through them into the transmitter and receiver and impair their function or even destroy circuit parts.
- the current interface at the input of the receiver 2 consists of a non-linear, second limiter circuit which has a series connection of two diodes 3 'and 4' which conduct current in parallel to one another but in opposite directions and a capacitor 5 ', followed by a linear filter 6, for example an RC or LC low pass.
- a similar, non-linear, first limiter circuit comprising a series connection of two diodes 3 and 4 which conduct current in parallel but in opposite directions and a capacitor 5 is arranged to keep interference signals away from the transmitter.
- the interference signals are limited to the forward voltage of the diodes 3, 4, 3 ', 4' without influencing the useful signal.
- the capacitance of the capacitors 5, 5 ' is to be dimensioned as a function of the amplitude of possible interference signals.
- downstream linear low-pass filter 6 for example an RC or LC element
- useful and limited interference signals are filtered and the useful / interference signal distance is thus improved.
- FIG. 2 shows a circuit essentially corresponding to FIG. 1, but for useful signal voltage levels which are greater than ⁇ 0.5 V, with or without a DC voltage component.
- diodes 3, 4, 3 'and 4' each have a Zener 4 diode 7, 8, 7 'and 8' connected in series, which limits the signal voltage in the flow direction of the respective diode to the sum of the diode voltage and Zener voltage, the Zener voltage being dimensioned slightly larger than the largest useful voltage amplitude.
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Abstract
Vorrichtung zur Entstörung von Stromschnittstellen, insbesondere bei einem Airbagsystem, zwischen einem Sender und einem mit diesem durch Verbindungsleitungen verbundenen Empfänger mit je einer sende- und empfängerseitigen, nichtlinearen Begrenzerschaltung aus einer Reihenschaltung zweier parallel zueinander, aber gegensinning stromleitender Dioden und eines Kondensators und mit einem der empfängerseitigen Begrenzerschaltung nachgeschalteten linearen Tiefpassfilter.
Description
Beschreibung
Vorrichtung zur Entstörung von Stromschnittstellen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entstörung von Stromschnittstellen, insbesondere zwischen Sensor und Steuereinheit oder Steuereinheit und Auslöseschaltung eines Kraftfahrzeug-Airbagsystems, nach den Merkmalen von Anspruch 1.
Gewöhnlich wird bei Schnittstellen zwischen Spannungs- und Stromschnittstellen nicht unterschieden. Die Schnittstellen werden üblicherweise bezüglich auftretender Störsignale emp- fängerseitig mit einem Tiefpaß (RC- oder LC-Filter) entstört, dessen Grenzfrequenz höher als die höchste Frequenz der die Schnittstelle passierenden Signale sein muß. Dadurch kann nur eine geringe Entstörung von etwa 12dB erfolgen. Bei Strom- schnittstellen kommt noch erschwerend dazu, daß kleine Spannungssprünge infolge des niedrigen Eingangswiderstandes des Empfängers einen relativ großen Stromsprung auslösen.
Alternativ ist es bekannt, Nutzsignale (Wechselstromsignale oder Impulse) mit sehr geringen Spannungspegeln durch parallelgeschaltete, gegensinnig leitende Dioden zu begrenzen. Für Signale mit einem Gleichstromanteil ist eine derartige Schaltung nur bedingt anwendbar.
Aus DE-AS 1 416 389 ist eine Störbegrenzerschaltung bekannt, bei der eingangsseitig eines Empfängers eine Parallelschal- tung zweier gegensinnig gepolter Dioden vorgesehen ist, mit denen ein Kondensator in Serie geschaltet ist.
Die DE 29 15 105 AI offenbart eine Störbegrenzerschaltung in einem Radioempfänger, welche in Reihenschaltung einen Diffe- rentiator, einen aus zwei gegensinnig gepolten Dioden beste-
2 henden Amplitudenbegrenzer und einen Integrator (Tiefpaß) aufweist .
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mittels welcher Stromschnittstellen für insbesondere impuls- förmige Nutzsignale, auch wenn diese einen Gleichstromanteil enthalten, besser entstört werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An- spruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird die Sender-Schnittstelle durch eine nichtlineare, erste Begrenzerschaltung, und die Empfänger- Schnittstelle ebenfalls durch eine nichtlineare, zweite Be- grenzerschaltung und ein lineares Tiefpaßfilter entstört.
Die Erfindung wird anhand zweier nachstehend beschriebener, in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbei- spiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 Schnittstellen für Nutzsignale mit niedrigen Spannungspegeln, und
Figur 2 Schnittstellen für Nutzsignale mit höheren Spannungspegeln.
Figur 1 zeigt einen strichpunktiert eingerahmten Signal-Sender 1 für kleine Nutzsignal-Spannungspegel (< ±0,5V) mit oder ohne Gleichspannungsanteil, beispielsweise einen Beschleunigungssensor einer Airbagsteuerung für ein Kraftfahrzeug, und einen ebenfalls strichpunktiert eingerahmten Signal-Empfänger 2, beispielsweise ein dem Beschleunigungssensor zugeordnetes, zentrales Airbag-Steuergerät. Sender 1 und Empfänger 2 sind mittels der Leitungen a und b miteinander verbunden. Senderausgangssignale werden in Pfeilrichtung zum Empfänger über- tragen. Je länger die Leitungen a und b zwischen Sender und
3 Empfänger sind, umso eher können insbesondere impulsför ige Störsignale über sie in Sender und Empfänger eindringen und deren Funktion beeinträchtigen oder sogar Schaltungsteile zerstören.
Die Stromschnittstelle am Eingang des Empfängers 2 besteht aus einer nichtlinearen, zweiten Begrenzerschaltung, die eine Reihenschaltung zweier parallel zueinander, aber gegensinnig stromleitender Dioden 3' und 4' und eines Kondensators 5' aufweist, gefolgt von einem linearen Filter 6, beispielsweise einem RC- oder LC-Tiefpaß.
Am Ausgang des Senders ist eine gleichartige nichtlineare, erste Begrenzerschaltung aus einer Reihenschaltung zweier parallel zueinander, aber gegensinnig stromleitender Dioden 3 und 4 und eines Kondensators 5 angeordnet, um Störsignale vom Sender fernzuhalten.
Mittels der beiden nichtlinearen Begrenzerschaltungen werden die Störsignale auf die DurchlaßSpannung der Dioden 3, 4, 3', 4' begrenzt, ohne das Nutzsignal zu beeinflussen. Die Kapazität der Kondensatoren 5, 5' ist abhängig von der Amplitude möglicher Störsignale zu bemessen. Im Falle, daß das Nutzsignal mit einem Gleichspannungsanteil behaftet ist, laden sich die Kondensatoren 5, 5' auf den Wert der Gleichspannung auf, andernfalls bleiben sie ungeladen.
In dem nachgeschalteten linearen Tiefpaß 6 (beispielsweise RC- oder LC-Glied) werden Nutz- und begrenztes Störsignal ge- filtert und damit der Nutz-/Störsignal-Abstand verbessert.
Figur 2 zeigt eine der Figur 1 im wesentlichen entsprechende Schaltung, jedoch für Nutzsignal-Spannungspegel, die größer als ±0,5V sind, mit oder ohne Gleichspannungsanteil. In die- sem Fall ist mit den Dioden 3, 4, 3' und 4' je eine Zener-
4 diode 7, 8, 7' und 8' in Reihe geschaltet, welche die Signalspannung in Durchflußrichtung der jeweiligen Diode auf die Summe von Diodenspannung und Zenerspannung begrenzt, wobei die Zenerspannung geringfügig größer als die größte Nutzspannungsamplitude zu bemessen ist.
Claims
1. Vorrichtung zur Entstörung von Stromschnittstellen zwischen einem Sender (1) und einem mit diesem durch Verbin- dungsleitungen (a, b) verbundenen Empfänger (2), insbesondere zwischen einem Sensor und einer Steuereinheit oder der Steuereinheit und einer Auslöseschaltung eines Kraftfahrzeug-Air- bagsystems,
mit einer am Ausgang des Senders (1) zwischen den Verbin- dungsleitungen (a, b) angeordneten, nichtlinearen, ersten Begrenzerschaltung aus einer Reihenschaltung zweier parallel zueinander, aber gegensinnig stromleitender Dioden (3 und 4) und eines Kondensators (5),
mit einer am Eingang des Empfängers (2) zwischen den Verbindungsleitungen (a, b) angeordneten, nichtlinearen, zweiten Begrenzerschaltung aus einer Reihenschaltung zweier parallel zueinander, aber gegensinnig stromleitender Dioden (3' und 4') und eines Kondensators (5'), und
mit einem der zweiten Begrenzerschaltung (3', 4', 5') nachgeschalteten linearen Tiefpaßfilter (6) .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die DurchlaßSpannung der Dioden (3, 4, 3', 4') übersteigende Nutzsignale mit jeder der Dioden (3, 4, 3', 4') eine Zenerdiode (7, 8, 7', 8') in Reihe geschaltet ist, welche die SignalSpannung in Durchflußrichtung der jeweiligen Diode (3, 4, 3', 4') auf die Summe von Diodenspannung und Zenerspannung begrenzt.
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