WO2019012327A1 - Schaltung zur trennung eines eingangs einer umsetzeinrichtung von einer spannungsversorgung bei überspannung - Google Patents

Schaltung zur trennung eines eingangs einer umsetzeinrichtung von einer spannungsversorgung bei überspannung Download PDF

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WO2019012327A1
WO2019012327A1 PCT/IB2018/000589 IB2018000589W WO2019012327A1 WO 2019012327 A1 WO2019012327 A1 WO 2019012327A1 IB 2018000589 W IB2018000589 W IB 2018000589W WO 2019012327 A1 WO2019012327 A1 WO 2019012327A1
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circuit
power supply
overvoltage
voltage
control signal
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Christian Voss
Christopher Wohlgemuth
Torsten Meyer
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WAGO Verwaltungsgesellschaft mit beschränkter Haftung
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    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
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    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/041—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage using a short-circuiting device

Definitions

  • the present invention relates to a circuit for disconnecting an input of a converter from a power supply in the event of overvoltage.
  • a clamp circuit (English Crowbar) designated electronic circuits, for example, are used to protect against overvoltage in DC power supplies low voltage. Said circuits are based on the fact that upon reaching a certain voltage, the supply voltage is low-resistance short-circuited, whereby a fuse triggers and cuts off the power supply.
  • a fuse circuit for a regulated power supply device which emits a direct current, wherein the fuse circuit has two series-connected safety devices, such as.
  • a fuse and a semiconductor switch comprises.
  • the present invention provides an improved circuit for isolating an input of a converter from a voltage supply in the event of overvoltage and an improved method for separating a power supply from a voltage supply in the case of overvoltage.
  • a circuit according to the invention for the separation of an input of a conversion device from a voltage supply in the event of overvoltage comprises a fuse having a first connection for connection to the voltage supply and a second connection for connection to the input of the conversion device, wherein the fuse is adapted to an overcurrent through the fuse to interrupt an electrical line connection between the input of the conversion device and the power supply.
  • the circuit further includes a first electronically controlled switch configured to electrically disconnect the input of the conversion device from the power supply in response to a first control signal and a second electronically controlled switch connected and configured to the second terminal of the fuse is, in response to a second control signal to electrically connect the second terminal of the fuse to the power supply for generating the overcurrent,
  • the circuit further comprises a voltage monitor circuit which is set up. is to monitor an output voltage of the conversion device and to generate the first control signal at a first overvoltage signal and to generate the second control signal at a second overvoltage signal.
  • overvoltage as used in the description and claims is to be understood as meaning a voltage which is above a nominal voltage and in particular outside a tolerance range adjoining the nominal voltage.
  • Implementation as used in the description and the claims, in particular to understand a circuit that converts an input voltage / an input current into an output voltage / output current, wherein the input voltage / input current and output voltage / output current differ in terms of amount, for example. Switching) power supply.
  • the term “electrically connectable” as used in the specification and claims is to be understood as meaning, in particular, the adoption of measures for the targeted reduction of a line resistance, which allow current to flow through the line.
  • connecting an electrical line connection as used in the specification and claims is meant, in particular, the disconnection of the line connection into line segments that are electrically isolated from each other.
  • Signal as used in the description and the claims, in particular to understand the triggering of a targeted voltage change at an output / input of a component of the circuit.
  • the fuse is a fuse, the first electronically controlled switch, a transistor and / or the second electronically controlled switch, a thyristor or triac.
  • fuse an overcurrent protection device to understand that interrupts the electric line connection by the melting of a fused conductor.
  • the circuit is configured to generate the second control signal after the first control signal.
  • the term "after” should be understood to mean that the generated control signals are directed to effect first the electrical isolation and then the generation of the overcurrent. Further, the succession of control signals may depend on additional conditions such that the second control signal may or may not follow the first control signal. In addition, in case of failure of a circuit part that generates one of the control signals, the other circuit signal can still be generated.
  • the term "after” is therefore primarily temporal and not causal.
  • the first electronically controlled switch is configured to electrically connect the input of the conversion device to the power supply in response to a third control signal
  • the voltage monitor circuit is adapted to generate the third control signal when the output voltage falls below a second threshold, and / or the voltage monitor circuit is configured to generate the third control signal based on a reset signal.
  • the circuit is configured to generate the first overvoltage signal when the output voltage exceeds a first threshold.
  • the threshold value may, for example, be greater by a voltage difference than a nominal value of the output voltage.
  • the circuit is configured to generate the second overvoltage signal when the output voltage remains above the first threshold after the generation of the first control signal.
  • a period of time subsequent to the generation of the first overvoltage signal can be determined, within which a drop of the Output voltage below the first threshold is expected. If this time is exceeded, this can be interpreted as a possible error case, in which additional measures must be taken (for example, the closing of zv eiten electronically controlled switch) to eliminate the overvoltage.
  • An inventive method for separating a power supply from a power supply in case of overvoltage comprises monitoring an output voltage of the power supply and opening a first semiconductor switch, which is arranged between the first pole of the power supply and the first pole of the power supply when the output voltage is a first Exceeds threshold.
  • the method further comprises closing a second semiconductor switch, which is arranged between the first pole of the power supply and a second pole of the power supply, for generating an overcurrent in one
  • the overcurrent protection device is arranged on the first pole of the power supply and the first pole of the power supply unit when the overvoltage is not overcome by the opening of the first semiconductor switch, wherein the overcurrent protection device is adapted to galvanically isolate the first pole of the power supply from the first pole of the power supply in the event of overcurrent ,
  • semiconductor switch in particular a transistor, a field effect transistor (FET), a bipolar transistor, a Th> Tistor or a triac to understand the "opening of a semiconductor switch” in particular the generation of a signal causing the opening opening of the semiconductor switch in error-free operation of the semiconductor switch, the case that a not properly functioning semiconductor switch remains closed despite the signal generated, under the wording "opening the
  • the term "poles” as used in the description and the claims in particular To understand connection points between which a voltage is applied during operation.
  • the method further comprises closing the first semiconductor switch between the first pole of the power supply and the first pole of the power supply when the overvoltage is overcome by the opening of the first semiconductor switch.
  • the power supply is re-energized, so that the power supply can resume operation.
  • the overcurrent protection device is a fuse
  • the first semiconductor switch is a transistor and / or the second semiconductor switch is a thyristor or triac.
  • the output voltage of the power supply is monitored by means of a first voltage monitor and a low voltage monitor.
  • FIG. 1 is a block diagram of a circuit for disconnecting an input of a conversion device from a voltage supply in the event of overvoltage;
  • FIG. 2 shows exemplary voltage curves in the circuit of FIG. 1 in the event of an overvoltage persisting;
  • FIG. 3 shows exemplary voltage curves in the circuit of FIG. 1 with a temporary occurrence of overvoltage according to a first embodiment of the voltage regulator circuit
  • FIG. 4 shows exemplary voltage curves in the circuit of FIG. 1 with a temporary occurrence of overvoltage according to a second embodiment of the voltage monitor circuit
  • FIG. 5 shows exemplary voltage curves in the circuit of FIG. 1 during a temporary occurrence of overvoltage according to a third embodiment of the voltage monitor circuit
  • Fig. 6 is a schematic representation of a first modification of the circuit of Fig. ⁇ ;
  • Fig. 7 is a schematic illustration of a second modification of the circuit of Fig. 1;
  • FIG. 8 shows a flow chart of a method for disconnecting a power supply from a power supply in the event of overvoltage.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a first circuit 10 for disconnecting an input of a conversion device 12 (for example of a power supply / switched-mode power supply) from a voltage supply in the case of overvoltage.
  • the circuit 10 comprises a fuse 14 (eg, a fuse) having a first terminal for applying an input voltage UEIN and a second terminal, which via a first electronically controlled switch 16 (eg, via a first semiconductor switch) is connected to a first input of the conversion device 12.
  • the conversion device 12 is secured by the fuse 14 against overcurrent.
  • the fuse 14 causes the electrical line connection between the input of the converter 12 and the power supply is interrupted when the electrical current through the fuse 14 exceeds a predetermined current for a predetermined time.
  • the circuit 10 also includes a voltage monitor circuit 18 which is adapted to monitor an output voltage UAUS of the conversion device 12 with respect to the occurrence of an overvoltage.
  • the voltage monitor circuit 18 comprises a first overvoltage monitor 18a, which generates a first control signal S »at a first overvoltage signal ,
  • the first control signal Si causes opening of the first electronically controlled switch 16.
  • the opening of the first electronically controlled switch 16 separates in error-free operation of the circuit 10, the first input of the conversion device 12 from the power supply.
  • the conversion device 12 can be de-energized when an overvoltage and fault-free operation of the circuit 10 occur through the voltage monitoring circuit 18.
  • the currentless switching of the converting device 12 protects a load (not shown) supplied by the converting device 12 from an overvoltage generated by the converting device 12 at the output of the converting device 12.
  • the voltage monitor circuit 18 further comprises a second overvoltage monitor 18b, which generates a second control signal S 2 in the case of a second overvoltage signal.
  • the second control signal S 2 causes a closing of the second electronically controlled switch 20.
  • the second electronically controlled switch 20 is connected to the second terminal of the fuse 14 and connects in the closed state (at faultless operation of the circuit 10) the second terminal of the fuse 14 with the power supply to generate the overcurrent. Ie. the closing of the second electronically controlled switch 20 closes the poles of the voltage supply via the fuse 14 briefly, whereby this is triggered with appropriate dimensioning of the fuse 14 and sufficient current flow time through the fuse 14.
  • For safe triggering of the fuse 14 of the second control signal S 2 generating second overvoltage monitor 18b may be formed with a hold function (eg. With a fused by the fuse 14 Thvristorscrien), which causes the second control signal S 2 is generated as long until the fuse 14 has triggered and the conversion device 12 is de-energized. Due to the currentless switching of the fuse 14, a load (not shown) supplied by the converting device 12 can be reliably protected against overvoltage.
  • a hold function eg. With a fused by the fuse 14 Thvristorscrien
  • the fuse 14 can be controlled triggered by the voltage monitor circuit 18, when a surge and error-free operation of the circuit 10, a second (redundant) protection mechanism is available, which makes it possible to switch the converter 12 de-energized. This can be particularly advantageous if one of the protective mechanisms fails during operation. A failure can, for example, occur when the first electronically controlled switch 16 is formed as a semiconductor switch and alloyed.
  • FIG. 2 shows exemplary voltage curves in the circuit 10 in the event of a persistent occurrence of the overvoltage, which can only be overcome by triggering the fuse 14.
  • an output voltage UAUS occurs at the time ti which is above a nominal voltage UNOM of the conversion device 12 and in particular above an upper limit voltage UGRENZ of a tolerance range UTOL about the nominal voltage UNOM, and is detected as an overvoltage.
  • the nominal voltage UNOM can be at 3.3 ° V and the upper limit voltage UGRENZ of the tolerance range UTOL at 3.6 ° V. Based on the overvoltage beginning at time ti, a first overvoltage signal is generated.
  • the first overvoltage monitor 18a generates a first control signal Si in response to the first overvoltage signal.
  • the first electronically controlled switch 16 By opening the first electronically controlled switch 16, however, in the example shown in FIG. 2, due to a fault in the circuit 10, no separation of the input of the converter 12 from the power supply is effected. For example.
  • the first electronically controlled switch 16 may be defective and thus a separation of the input of the conversion device 12 from the power supply despite the generation of the first control signal Si fail.
  • the second overvoltage monitor 18b generates the second control signal S 2nd
  • the second overvoltage monitor 18b may be configured to generate the second control signal S 2 when the overvoltage continues for a certain period of time, which is represented in FIG. 2 by the time interval t 2 -ti.
  • the second overvoltage monitor 18b may, for example, comprise a timer or be coupled to a timer and generate the second control signal S 2 after a time interval whose beginning substantially coincides with the occurrence of the overvoltage; unless the overvoltage is overcome before the expiration of the time interval, ie before the time t 2 .
  • FIGS. 3 to 5 show, for example, voltage profiles in the case of a temporary occurrence of the overvoltage. In the case of an occurrence of the overvoltage, which can be overcome in the examples shown in FIGS.
  • the input of the conversion device 12 is electrically connected to the power supply.
  • the conversion device 12 generates an output voltage UAUS at the time t 3 , which is in the range of the nominal voltage UNOM.
  • the first overvoltage monitor 18a may have additional means which prevent the repeated occurrence of an overvoltage.
  • the first overvoltage monitor 18a may comprise a counter and be arranged to overvoltage several times in succession (for example M times within a specified interval or N times in total, with M> i and N> o), the first control signal Si (also then) continue to generate when the overvoltage has subsided.
  • FIG. 4 shows exemplary voltage profiles in an embodiment in which, after a single or multiple occurrence of a Overvoltage the first control signal Si continues to be generated until the conversion device 12 is disconnected from the power supply.
  • the generation of the first control signal Si which causes the holding open of the first electronically controlled switch 16, only after the separation of the converter 12 from the power supply, which ends with a drop in the input of the converter 12 input voltage UEIN at the time t 3 goes along. If an input voltage UEIN at the input of the conversion device 12 is then again present at the time t 4 , the conversion device 12 generates the output voltage UAUS, which again lies in the region of the nominal voltage UNOM when the circuit 10 operates without errors.
  • Exemplary voltage curves in a modified embodiment, in which the first control signal Si is generated further after a single or multiple occurrence as a result of an overvoltage until a reset signal R is generated, are shown in FIG.
  • the circuit 10 may include a memory device (not shown) whose memory content dictates whether the first control signal S i is to be generated or not. The memory content can then be reset at time t 5 by generating the reset signal R, whereby the generation of the first control signal Si ends and the conversion device 12 is reconnected to the power supply.
  • Fig. 6 shows a schematic representation of a first modification of the circuit 10 of Fig. 1.
  • the first electronically controlled switch 16 is not disposed between the fuse 14 and the converting means 12, but That is, a first terminal of the first electronically controlled switch 16 is arranged for connection to a first pole of the power supply, and a second terminal of the first electronically controlled switch 16 is connected to the first input the fuse 14 is connected.
  • Fig. 7 shows a schematic representation of a second modification of the circuit 10 of Fig. 1.
  • the modified circuit 10b shown in Fig. 7 although the first electronically controlled switch 16 between a pole of the power supply and the converting device 12, however not arranged in series with the fuse 14.
  • the first connection of the first electronically controlled switch 16 is set up for connection to a second pole of the voltage supply, and the second connection of the first electronically controlled switch 16 is connected to a second input of the conversion device 12.
  • step 24 shows a process implemented in the circuits 10, 10a and 10b shown in FIGS. 1, 6 and 7 for disconnecting the converter 12 from an overvoltage power supply.
  • the process comprises a step 22 of monitoring the output voltage UAUS of the conversion device 12. If the output voltage UAUS exceeds the upper limit voltage UGRENZ, in step 24 the first electronically controlled switch 16 which is connected between the first pole of the power supply and the first pole of the conversion device 12 is arranged, opened.
  • the second electronically controlled switch 20 which is arranged between the first pole of the power supply and the second pole of the power supply, to generate an overcurrent in the arranged between the first pole of the power supply and the first pole of the transfer device 12 fuse 14, closed.
  • the first electronically controlled switch 16 can be closed again, wherein the closing can be done immediately or delayed after the decay of the overvoltage. For example, as shown in FIGS. 4 and 5, closing of the first electronically controlled switch 16 may occur after the circuit 10 of FIG the supply voltage was disconnected.
  • the reapplying of the supply voltage can trigger a reset signal, which causes the closing of the first electronically controlled switch 16.
  • the reset signal can alternatively or additionally be controlled by a higher-level control.

Abstract

Gezeigt wird eine Schaltung zur Trennung eines Eingangs einer Umsetzeinrichtung (12) von einer Spannungsversorgung (UEIN) bei Überspannung. Die Schaltung umfasst eine Sicherung (14) mit einem ersten Anschluss zur Verbindung mit der Spannungsversorgung und einem zweiten Anschluss zur Verbindung mit dem Eingang der Umsetzeinrichtung, wobei die Sicherung dazu eingerichtet ist, bei einem Überstrom durch die Sicherung eine elektrische Leitungsverbindung zwischen dem Eingang der Umsetzeinrichtung und der Spannungsversorgung zu unterbrechen. Die Schaltung umfasst ferner einen ersten elektronisch gesteuerten Schalter (16), welcher ausgebildet ist, in Reaktion auf ein erstes Steuersignal (S1) den Eingang der Umsetzeinrichtung von der Spannungsversorgung elektrisch zu trennen. Die Schaltung umfasst zudem einen zweiten elektronisch gesteuerten Schalter (20), welcher mit dem zweiten Anschluss der Sicherung verbunden und eingerichtet ist, in Reaktion auf ein zweites Steuersignal (S2) den zweiten Anschluss der Sicherung mit der Spannungsversorgung zur Erzeugung des Überstroms elektrisch zu verbinden. Die Schaltung umfasst schlussendlich eine Spannungswächterschaltung (18), die eingerichtet ist, eine Ausgangsspannung der Umsetzeinrichtung zu überwachen und bei einem ersten Überspannungssignal das erste Steuersignal zu erzeugen und bei einem zweiten Überspannungssignal das zweite Steuersignal zu erzeugen.

Description

SCHALTUNG ZUR TRENNUNG EINES EINGANGS EINER UMSETZEINRICHTUNG VON EINER SPANNUNGSVERSORGUNG
BEI ÜBERSPANNUNG
GEBIET
[oooi] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Trennung eines Eingangs einer Umsetzeinrichtung von einer Spannungsversorgung bei Überspannung.
HINTERGRUND
[0002] Aus dem Stand der Technik sind als Klemmschaltung (engl. Crowbar) bezeichnete elektronische Schaltungen bekannt, die bspw, zum Schutz vor Überspannung in Gleichstromversorgungen niedriger Spannung eingesetzt werden. Besagte Schaltungen basieren darauf, dass bei Erreichen einer bestimmten Spannung die Versorgungsspannung niederohmig kurzgeschlossen wird, wodurch eine Sicherung auslöst und die Stromversorgung unterbricht.
[0003] Ferner ist aus der DE 201 09 687 Ui eine Sicherungsschaltung für ein geregeltes Netzgerät bekannt, welches einen Gleichstrom abgibt, wobei die Sicherungsschaltung zwei in Reihe geschaltete Sicherungseinrichtungen, wie bspw. eine Schmelzsicherung und einen Halbleiterschalter, aufweist.
ZUSAMMENFASSUNG
[0004] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Konzepte zum Schutz vor Überspannung zu verbessern.
[0005] Dazu stellt die vorliegende Erfindung eine verbesserte Schaltung zur Trennung eines Eingangs einer Umsetzeinrichtung von einer Spannungsversorgung bei Überspannung und ein verbessertes Verfahren zur Trennung eines Netzteils von einer Spannungsversorgung bei Überspannung bereit. [0006] Eine erfindungsgemäße Schaltung zur Trennung eines Eingangs einer Umsetzeinrichtung von einer Spannungsversorgung bei Überspannung, umfasst eine Sicherung mit einem ersten Anschluss zur Verbindung mit der Spannungsversorgung und einem zweiten Anschluss zur Verbindung mit dem Eingang der Umsetzeinrichtung, wobei die Sicherung dazu eingerichtet ist, bei einem Überstrom durch die Sicherung eine elektrische Leitungsverbindung zwischen dem Eingang der Umsetzeinrichtung und der Spannungsversorgung zu unterbrechen.
[OOOT] Die Schaltung umfasst ferner einen ersten elektronisch gesteuerten Schalter, welcher ausgebildet ist, in Reaktion auf ein erstes Steuersignal den Eingang der Umsetzeinrichtung von der Spannungsversorgung elektrisch zu trennen und einen zweiten elektronisch gesteuerten Schalter, welcher mit dem zweiten Anschluss der Sicherung verbunden und eingerichtet ist, in Reaktion auf ein zweites Steuersignal den zweiten Anschluss der Sicherung mit der Spannungsversorgung zur Erzeugung des Überstroms elektrisch zu verbinden,
[0008] Die Schaltung umfasst des Weiteren eine Spannungswächterschaltung, die eingerichtet . ist, eine Ausgangsspannung der Umsetzeinrichtung zu überwachen und bei einem ersten Überspannungssignal das erste Steuersignal zu erzeugen und bei einem zweiten Überspannungssignal das zweite Steuersignal zu erzeugen.
[0009] Dabei ist unter dem Begriff „Überspannung", wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, eine Spannung zu verstehen, die oberhalb einer Nominalspannung und insbesondere außerhalb eines sich an die Nominalspannung anschließenden Toleranzbereichs liegt. Ferner ist unter dem Begriff „Umsetzeinrichtung", wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere eine Schaltung zu verstehen, die eine Eingangsspannung/einen Eingangsstrom in eine Ausgangsspannung/einen Ausgangsstrom wandelt, wobei sich Eingangsspannung/Eingangsstrom und Ausgangsspannung/ Ausgangsstrom betragsmäßig unterscheiden, bspw. ein (Schalt-) Netzteil. [0010] Zudem ist unter der Formulierung„elektrisch zu trennen", wie sie in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere das Ergreifen von Maßnahmen zur gezielten Erhöhung eines Leitungswiderstands zu verstehen, die einen Stromfluss durch die Leitung verhindern bzw. auf ein unerhebliches Maß reduzieren. Außerdem ist unter der Formulierung „elektrisch zu verbinden", wie sie in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere das Ergreifen von Maßnahmen zur gezielten Reduktion eines Leitungswiderstands zu verstehen, die einen Stromfluss durch die Leitung ermöglichen.
[0011] Des Weiteren ist unter der Formulierung „Unterbrechen einer elektrischen Leitungsverbindung", wie sie in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere das Auftrennen der Leitungsverbindung in Leitungssegmente, die voneinander elektrisch isoliert sind, zu verstehen. Ferner ist unter dem Begriff „Signal", wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere das Auslösen einer gezielten Spannungsänderung an einem Ausgang/Eingang eines Bauteils der Schaltung zu verstehen.
[0012] Vorzugsweise ist die Sicherung eine Schmelzsicherung, der erste elektronisch gesteuerte Schalter ein Transistor und/oder der zweite elektronisch gesteuerte Schalter ein Thyristor oder Triac.
[0013] Dabei ist unter dem Begriff „Schmelzsicherung", wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, eine Überstromschutzeinrichtung zu verstehen, die durch das Abschmelzen eines Schmelzleiters die elektrische Leitungsverbindung unterbricht.
[0014] Vorzugsweise ist die Schaltung eingerichtet, das zweite Steuersignal nach dem ersten Steuersignal zu erzeugen.
[0015] Dabei ist in diesem Zusammenhang der Ausdruck „nach" so zu verstehen, dass die erzeugten Steuersignale darauf gerichtet sind, zuerst die elektrische Trennung und dann die Erzeugung des Überstroms zu bewirken. Ferner kann das Aufeinanderfolgen der Steuersignale von zusätzlichen Bedingungen abhängen, so dass das zweite Steuersignal auf das erste Steuersignal folgen kann, aber nicht muss. Zudem kann bei einem Ausfall eines Schaltungsteils, der eines der Steuersignale erzeugt, das andere Schaltungssignal trotzdem erzeugt werden. Der Ausdruck„nach" ist somit in erster Linie temporal und nicht kausal zu verstehen.
[0016] Vorzugsweise ist der erste elektronisch gesteuerte Schalter ausgebildet, in Reaktion auf ein drittes Steuersignal den Eingang der Umsetzeinrichtung mit der Spannungsversorgung elektrisch zu verbinden und die Spannungswächterschaltung eingerichtet, das dritte Steuersignal zu erzeugen, wenn die Ausgangsspannung unter einen zweiten Schwellenwert fällt, und/oder die Spannungswächterschaltung eingerichtet ist, das dritte Steuersignal basierend auf einem Resetsignal zu erzeugen.
[0017] Dadurch kann nach einem vorübergehenden Auftreten einer Überspannung der Betrieb der Umsetzeinrichtung wiederaufgenommen werden. In diesem Zusammenhang ist unter dem Begriff„Resetsignal", wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere ein Signal zu verstehen, welches bewirkt, dass der erste elektronisch gesteuerte Schalter geschlossen wird.
[0018] Vorzugsweise ist die Schaltung eingerichtet, das erste Überspannungssignal zu erzeugen, wenn die Ausgangsspannung einen ersten Schwellenwert übersteigt.
[0019] Der Schwellenwert kann bspw. um eine Spannungsdifferenz größer sein, als ein Nominalwert der Ausgangsspannung.
[0020] Vorzugsweise ist die Schaltung eingerichtet, das zweite Überspannungssignal zu erzeugen, wenn die Ausgangsspannung nach dem Erzeugen des ersten Steuersignals über dem ersten Schwellenwert verbleibt.
[0021] Bspw. kann eine sich an das Erzeugen des ersten Überspannungssignals anschließende Zeitspanne bestimmt sein, innerhalb derer ein Abfallen der Ausgangsspannung unter den ersten Schwellenwert erwartet wird. Wird diese Zeit überschritten, kann dies als möglicher Fehlerfall interpretiert werden, bei dem zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden müssen (bspw. das Schließen des zv eiten elektronisch gesteuerten Schalters), um die Überspannung zu beseitigen.
[0022] Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Trennung eines Netzteils von einer Spannungsversorgung bei Überspannung umfasst ein Überwachen einer Ausgangsspannung des Netzteils und ein Öffnen eines ersten Halbleiterschalters, welcher zwischen dem ersten Pol der Spannungsversorgung und dem ersten Pol des Netzteils angeordnet ist, wenn die Ausgangsspannung einen ersten Schwellenwert übersteigt.
[0023] Das Verfahren umfasst ferner ein Schließen eines zweiten Halbleiterschalters, welcher zwischen dem ersten Pol der Spannungsversorgung und einem zweiten Pol der Spannungsversorgung angeordnet ist, zur Erzeugung eines Überstroms in einer
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dem ersten Pol der Spannungsversorgung und dem ersten Pol des Netzteils angeordneten Überstromschutzeinrichtung, wenn die Überspannung durch das Öffnen des ersten Halbleiterschalter nicht überwunden wird, wobei die Überstromschutzeinrichtung dazu eingerichtet ist, bei Überstrom den ersten Pol der Spannungsversorgung von dem ersten Pol des Netzteils galvanisch zu trennen.
[0024] Dabei sind unter dem Begriff „Halbleiterschalter", wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere ein Transistor, ein Feldeffekttransistor (FET), ein Bipolartransistor, ein Th>Tistor oder ein Triac zu verstehen. In diesem Zusammenhang bedeutet das„Öffnen eines Halbleiterschalters" insbesondere das Erzeugen eines die Öffnung bewirkenden Signals, welches bei fehlerfreier Funktion des Halbleiterschalters ein Öffnen des Halbleiterschalters bewirkt, wobei der Fall, dass ein nicht fehlerfrei funktionierender Halbleiterschalter trotz des erzeugten Signals geschlossen bleibt, unter der Formulierung „Öffnen des Halbleiterschalters" mitumfasst sein soll. Ferner sind unter dem Begriff „Pole", wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere Anschlusspunkte zu verstehen, zwischen denen im Betrieb eine jeweilige Spannung anliegt.
[0025] Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner ein Schließen des ersten Halbleiterschalters zwischen dem ersten Pol der Spannungsversorgung und dem ersten Pol des Netzteils, wenn die Überspannung durch das Öffnen des ersten Halbleiterschalter überwunden wird.
[0026] Dadurch wird das Netzteil wieder mit Energie versorgt, so dass das Netzteil den Betrieb wieder aufnehmen kann.
[0027] Vorzugsweise ist die Überstromschutzeinrichtung eine Schmelzsicherung, der erste Halbleiterschalter ein Transistor und/oder der zweite Halbleiterschalter ein Thyristor oder Triac.
[0028] Dadurch kann erreicht werden, dass nach Zünden des Thyristors/Triacs die Pole der Spannungsversorgung kurzgeschlossen bleiben, bis die Überstromschutzeinrichtung ausgelöst hat (bzw. die Schmelzsicherung durchgeschmolzen ist).
[0029] Vorzugsweise wird die Ausgangsspannung des Netzteils mittels eines ersten Spannungswächters und eines zAveiten Spannungsw ächters überwacht.
[0030] Dadurch kann eine redundante Absicherung erzielt werden, bei der trotz Ausfall eines Spannungswächters einer der Halbleiterschalter zur Beseitigung der Überspannung angesteuert werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0031] Die Erfindung wird nachfolgend in der detaillierten Beschreibung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, wobei auf Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Schaltung zur Trennung eines Eingangs einer Umsetzeinrichtung von einer Spannungsversorgung bei Überspannung; Fig. 2 beispielhafte Spannungsverläufe in der Schaltung der Fig. l bei einem anhaltenden Auftreten einer Überspannung;
Fig. 3 beispielhafte Spannungsverläufe in der Schaltung der Fig. ι bei einem vorübergehenden Auftreten von Überspannung gemäß einer ersten Ausgestaltung der Spannungsvvächterschaltung;
Fig. 4 beispielhafte Spannungsverläufe in der Schaltung der Fig. ι bei einem vorübergehenden Auftreten von Überspannung gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Spannungswächterschaltung;
Fig. 5 beispielhafte Spannungsverläufe in der Schaltung der Fig. l bei einem vorübergehenden Auftreten von Überspannung gemäß einer dritten Ausgestaltung der Spannungswächterschaltung;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer ersten Abwandlung der Schaltung der Fig. ι;
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer zweiten Abwandlung der Schaltung der Fig. l; und
Fig. 8 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Trennung eines Netzteils von einer Spannungsversorgung bei Überspannung zeigt.
[0032] Dabei sind in den Zeichnungen gleiche Elemente durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
[0033] Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer ersten Schaltung 10 zur Trennung eines Eingangs einer Umsetzeinrichtung 12 (bspw. eines Netzteils/Schaltnetzteils) von einer Spannungsversorgung bei Überspannung. Die Schaltung 10 umfasst eine Sicherung 14 (bspw, eine Schmelzsicherung) mit einem ersten Anschluss zum Anlegen einer Eingangsspannung UEIN und einem zweiten Anschluss, welcher über einen ersten elektronisch gesteuerten Schalter 16 (bspw. über einen ersten Halbleiterschalter) mit einem ersten Eingang der Umsetzeinrichtung 12 verbunden ist.
[0034] Die Umsetzeinrichtung 12 wird durch die Sicherung 14 gegen Überstrom abgesichert. Insbesondere bewirkt die Sicherung 14, dass die elektrische Leitungsverbindung zwischen dem Eingang der Umsetzeinrichtung 12 und der Spannungsversorgung unterbrochen wird, wenn der elektrische Strom durch die Sicherung 14 über eine vorgegebene Zeit hinaus eine festgelegte Stromstärke überschreitet.
[0035] Die Schaltung 10 umfasst zudem eine Spannungswächterschaltung 18, die eingerichtet ist, eine Ausgangsspannung UAUS der Umsetzeinrichtung 12 hinsichtlich des Auftretens einer Überspannung zu überwachen, Die Spannungswächterschaltung 18 umfasst einen ersten Überspannungswächter 18a, der bei einem ersten Überspannungssignal ein erstes Steuersignal S» erzeugt. Das erste Steuersignal Si bewirkt ein Öffnen des ersten elektronisch gesteuerten Schalters 16.
[0036] Das Öffnen des ersten elektronisch gesteuerten Schalters 16 trennt bei fehlerfreiem Betrieb der Schaltung 10 den ersten Eingang der Umsetzeinrichtung 12 von der Spannungsversorgung. Dadurch kann die Umsetzeinrichtung 12 beim Auftreten einer Überspannung und fehlerfreiem Betrieb der Schaltung 10 durch die Spannungsw ächterschaltung 18 stromlos geschaltet werden. Das Stromlosschalten der Umsetzeinrichtung 12 schützt eine durch die Umsetzeinrichtung 12 versorgte Last (nicht gezeigt) vor einer durch die Umsetzeinrichtung 12 erzeugte Überspannung am Ausgang der Umsetzeinrichtung 12.
[0037] Die Spannungswächterschaltung 18 umfasst ferner einen zweiten Überspannungswächter 18b, der bei einem zweiten Überspannungssignal ein zweites Steuersignal S2 erzeugt. Das zweite Steuersignal S2 bewirkt ein Schließen des zweiten elektronisch gesteuerten Schalters 20. Der zweite elektronisch gesteuerte Schalter 20 ist mit dem zweiten Anschluss der Sicherung 14 verbunden und verbindet in geschlossenem Zustand (bei fehlerfreiem Betrieb der Schaltung 10) den zweiten Anschluss der Sicherung 14 mit der Spannungsversorgung zur Erzeugung des Überstroms. D. h. das Schließen des zweiten elektronisch gesteuerten Schalters 20 schließt die Pole der Spannungsversorgung über die Sicherung 14 kurz, wodurch bei entsprechender Dimensionierung der Sicherung 14 und ausreichender Stromflussdauer durch die Sicherung 14 diese ausgelöst wird.
[0038] Zum sicheren Auslösen der Sicherung 14 kann der das zweite Steuersignal S2 erzeugende zweite Überspannungswächter 18b mit einer Haltefunktion (bspw. mit einer durch die Sicherung 14 abgesicherten Thvristorschaltung) ausgebildet sein, welche bewirkt, dass das zweite Steuersignal S2 solange erzeuget wird, bis die Sicherung 14 ausgelöst hat und die Umsetzeinrichtung 12 stromlos geschaltet ist. Durch das Stromlosschalten der Sicherung 14 kann eine durch die Umsetzeinrichtung 12 versorgte Last (nicht gezeigt) zuverlässig vor Überspannung geschützt werden.
[0039] Da die Sicherung 14 durch die Spannungswächterschaltung 18 kontrolliert ausgelöst werden kann, steht bei Auftreten einer Überspannung und fehlerfreiem Betrieb der Schaltung 10 ein zweiter (redundanter) Schutzmechanismus zur Verfügung, der es ermöglicht, die Umsetzeinrichtung 12 stromlos zu schalten. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn einer der Schutzmechanismen im Betrieb versagt. Ein Versagen kann bspw. dann auftreten, wenn der erste elektronisch gesteuerte Schalter 16 als Halbleiterschalter ausgebildet und durchlegiert ist.
[0040] Fig. 2 zeigt dazu beispielhafte Spannungsverläufe in der Schaltung 10 bei einem anhaltenden Auftreten der Überspannung, welches erst durch Auslösen der Sicherung 14 überwunden werden kann. Dabei tritt zum Zeitpunkt ti eine Ausgangsspannung UAUS auf, die oberhalb einer Nominalspannung UNOM der Umsetzeinrichtung 12 und insbesondere oberhalb einer oberen Grenzspannung UGRENZ eines Toleranzbereiches UTOL um die Nominalspannung UNOM liegt, und als Überspannung erkannt wird. Bspw, kann die Nominalspannung UNOM bei 3,3°V liegen und die obere Grenzspannung UGRENZ des Toleranzbereiches UTOL bei 3,6°V. [0041] Basierend auf der zum Zeitpunkt ti einsetzenden Überspannung wird ein erstes Überspannungssignal erzeugt. Der erste Überspannungswächter 18a erzeugt in Reaktion auf das erste Überspannungssignal ein erstes Steuersignal Si . Durch das Öffnen des ersten elektronisch gesteuerten Schalters 16 wird jedoch in dem in Fig, 2 gezeigten Beispiel auf Grund eines Fehlers in der Schaltung 10 keine Trennung des Eingangs der Umsetzeinrichtung 12 von der Spannungsversorgung bewirkt. Bspw. kann der erste elektronisch gesteuerte Schalter 16 defekt sein und dadurch eine Trennung des Eingangs der Umsetzeinrichtung 12 von der Spannungsversorgung trotz Erzeugung des ersten Steuersignals Si fehlschlagen.
[0042] Zur Beseitigung der trotz Erzeugung des ersten Steuersignals Si anhaltenden Überspannung erzeugt der zweite Überspannungswächter 18b das zweite Steuersignal S2. Bspw, kann der zweite Überspannungswächter 18b eingerichtet sein, das zweite Steuersignal S2 zu erzeugen, wenn die Überspannung eine bestimmte Zeitdauer andauert, welche in Fig. 2 durch das Zeitintervall t2-ti dargestellt ist. Der zweite Überspannungswächter 18b kann bspw. einen Zeitgeber umfassen bzw. mit einem Zeitgeber gekoppelt sein und das zweite Steuersignal S2 nach Ablauf eines Zeitintervalls, dessen Beginn im Wesentlichen mit dem Auftreten der Überspannung zusammenfällt, erzeugen; es sei denn, die Überspannung wird vor Ablauf des Zeitintervalls, d. h. vor dem Zeitpunkt t2 überwunden.
[0043] Durch das Erzeugen des zweiten Steuersignals S2 wird der zweite Anschluss der Sicherung 14 mit der Spannungsversorgung zur Erzeugung des Überstroms verbunden, in Folge dessen die Sicherung 14 auslöst und den Stromkreis zum Zeitpunkt t3 unterbricht. Je nach Art der Sicherung 14 kann die Schaltung 10 in diesem Zustand bspw. nur durch eine manuelle Betätigung oder durch einen Austausch der Sicherung 14 in einen funktionsfähigen Zustand versetzt werden. Das Auslösen der Sicherung 14 kann somit ein irreversibles Unterbrechen des Stromkreises nach sich ziehen, durch das die Umsetzeinrichtung 12 von dem ersten Pol der Spannungsversorgung galvanisch getrennt wird. [0044] Fig. 3 bis Fig. 5 zeigen hingegen beispielha te Spannungsverläufe bei einem vorübergehenden Auftreten der Überspannung, d. h,, bei einem Auftreten der Überspannung, welches in den in Fig. 3 bis Fig. 5 gezeigten Beispielen durch Öffnen des ersten elektronisch gesteuerten Schalters 16 überwunden werden kann, In Fig. 3 wird nach dem Erzeugen des ersten Steuersignals Si zum Zeitpunkt ti und dem dadurch bewirkten Öffnen des ersten elektronisch gesteuerten Schalters 16 eine Trennung des Eingangs der Umsetzeinrichtung 12 von der Spannungsversorgung bewirkt. Da die Ausgangsspannung UAUS auf Grund der Trennung des Eingangs der Umsetzeinrichtung 12 von der Spannungsversorgung zum Zeitpunkt t2 unter die Schwellenspannung UGRENZ (oder eine unterhalb UGRENZ liegende Schwellenspannung) sinkt, wird in dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel das erste Steuersignal Si nicht länger erzeugt. Dies bewirkt ein Schließen des ersten elektronisch gesteuerten Schalters 16.
[0045] Durch das Schließen des ersten elektronisch gesteuerten Schalter 16 wird der Eingang der Umsetzeinrichtung 12 mit der Spannungsversorgung elektrisch verbunden. Dadurch erzeugt die Umsetzeinrichtung 12 zum Zeitpunkt t3 eine Ausgangsspannung UAUS, die im Bereich der Nominalspannung UNOM liegt. Somit kann im Falle vorübergehender Spannungsschwankungen ein im Wesentlichen unterbrechungsfreier (mit Ausnahme der Unterbrechung der Versorgung zwischen den Zeitpunkten t2 und t3) Betrieb der Last gewährleistet werden.
[0046] Zudem kann der erste Überspannungswächter 18a zusätzliche Mittel aufweisen, die das wiederholte Auftreten einer Überspannung unterbinden. Bspw. kann der erste Überspannungswächter 18a einen Zähler aufweisen und dazu eingerichtet sein, wenn mehrmals nacheinander eine Überspannung auftritt (bspw. M mal innerhalb eines festgelegten Interv alls oder N mal insgesamt; mit M > i und N>o), das erste Steuersignal Si (auch dann) weiterhin zu erzeugen, wenn die Überspannung abgeklungen ist.
[0047] Fig. 4 zeigt hierzu beispielhafte Spannungsverläufe bei einer Ausgestaltung, in der nach einem einmaligen oder mehrmaligen Auftreten einer Überspannung das erste Steuersignal Si solange weiter erzeugt wird, bis die Umsetzeinrichtung 12 von der Spannungsversorgung getrennt wird. Wie in Fig. 4 gezeigt, endet die Erzeugung des ersten Steuersignals Si , welches das Offenhalten des ersten elektronisch gesteuerten Schalters 16 bewirkt, erst nach dem Trennen der Umsetzeinrichtung 12 von der Spannungsversorgung, welches mit einem Abfallen der am Eingang der Umsetzeinrichtung 12 anliegenden Eingangsspannung UEIN zum Zeitpunkt t3 einhergeht. Liegt dann zum Zeitpunkt t4 erneut eine Eingangsspannung UEIN am Eingang der Umsetzeinrichtung 12 an, erzeugt die Umsetzeinrichtung 12 die Ausgangsspannung UAUS, welche bei fehlerfreiem Betrieb der Schaltung 10 wieder im Bereich der Nominalspannung UNOM liegt.
[0048] Beispielhafte Spannungsverläufe bei einer modifizierten Ausgestaltung, bei der das erste Steuersignal Si nach einem einmaligen oder mehrmaligen Auftreten in Folge einer Überspannung solange weiter erzeugt wird, bis ein Resetsignal R erzeugt wird, sind in Fig. 5 gezeigt. Bspw. kann die Schaltung 10 eine Speichereinrichtung (nicht gezeigt) umfassen, deren Speicherinhalt vorgibt, ob das erste Steuersignal S i zu erzeugen ist oder nicht. Der Speicherinhalt kann dann zum Zeitpunkt t5 durch Erzeugen des Resetsignals R zurückgesetzt werden, wodurch die Erzeugung des ersten Steuersignals Si endet und die Umsetzeinrichtung 12 wieder mit der Spannungsversorgung verbunden wird.
[0049] Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Abwandlung der Schaltung 10 der Fig. 1. In der abgewandelten Schaltung 10a der Fig. 6, ist der erste elektronisch gesteuerte Schalter 16 nicht zwischen der Sicherung 14 und der Umsetzeinrichtung 12 angeordnet, sondern zwischen dem ersten Pol der Spannungsversorgung und der Sicherung 14. D. h., dass ein erster Anschluss des ersten elektronisch gesteuerten Schalters 16 zur Verbindung mit einem ersten Pol der Spannungsversorgung eingerichtet ist und ein zweiter Anschluss des ersten elektronisch gesteuerten Schalters 16 mit dem ersten Eingang der Sicherung 14 verbunden ist. [0050] Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Abwandlung der Schaltung 10 der Fig. 1. In der in Fig. 7 gezeigten abgewandelten Schaltung 10b ist der erste elektronisch gesteuerte Schalter 16 zwar zwischen einem Pol der Spannungsversorgung und der Umsetzeinrichtung 12, jedoch nicht in Reihe zur Sicherung 14 angeordnet. Insbesondere ist der erste Anschluss des ersten elektronisch gesteuerten Schalters 16 zur Verbindung mit einem zweiten Pol der Spannungsversorgung eingerichtet und der zweite Anschluss des ersten elektronisch gesteuerten Schalters 16 mit einem zweiten Eingang der Umsetzeinrichtung 12 verbunden.
[0051] Fig. 8 zeigt einen in den in Fig. 1, Fig. 6 und Fig. 7 gezeigten Schaltungen 10, loa, und 10b implementierten Prozess zur Trennung der Umsetzeinrichtung 12 von einer Spannungsversorgung bei Überspannung. Der Prozess umfasst einen Schritt 22 des Überwachens der Ausgangsspannung UAUS der Umsetzeinrichtung 12. Wenn die Ausgangsspannung UAUS die obere Grenzspannung UGRENZ übersteigt, wird in Schritt 24 der erste elektronisch gesteuerte Schalter 16, welcher zwischen dem ersten Pol der Spannungsversorgung und dem ersten Pol der Umsetzeinrichtung 12 angeordnet ist, geöffnet.
[0052] Wenn die Überspannung durch das Öffnen des ersten elektronisch gesteuerten Schalters 16 nicht überwunden wird, wird in Schritt 26 der zweite elektronisch gesteuerte Schalter 20, welcher zwischen dem ersten Pol der Spannungsversorgung und dem zweiten Pol der Spannungsversorgung angeordnet ist, zur Erzeugung eines Überstroms in der zwischen dem ersten Pol der Spannungsversorgung und dem ersten Pol der Umsetzeinrichtung 12 angeordneten Sicherung 14, geschlossen.
[0053] Wird die Überspannung durch das Öffnen des ersten Halbleiterschalters 16 hingegen überwunden, kann der erste elektronisch gesteuerte Schalter 16 wieder geschlossen werden, wobei das Schließen unmittelbar oder verzögert nach dem Abklingen der Überspannung erfolgen kann. Bspw. kann, wie in Fig. 4 und Fig. 5 gezeigt, das Schließen des ersten elektronisch gesteuerten Schalters 16 erfolgen, nachdem die Schaltung 10 von der Versorgungsspannung getrennt wurde. Insbesondere kann das Wiederanlegen der Versorgungsspannung ein Resetsignal auslösen, welches das Schließen des ersten elektronisch gesteuerten Schalters 16 bewirkt. Ferner kann das Resetsignal alternativ oder zusätzlich von einer übergeordneten Steuerung gesteuert werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Schaltung
12 Umsetzeinrichtung
14 Sicherung
16 elektronisch gesteuerter Schalter
18 Spannungswächterschaltung
18a Überspannungswächter
18b Überspannungswächter
20 elektronisch gesteuerter Schalter
22-26 Prozessschritte

Claims

ANSPRÜCHE
1. Schaltung (10) zur Trennung eines Eingangs einer Umsetzeinrichtung (12) von einer Spannungsversorgung bei Überspannung, umfassend: eine Sicherung (14) mit einem ersten Anschluss zur Verbindung mit der Spannungsversorgung und einem zweiten Anschluss zur Verbindung mit dem Eingang der Umsetzeinrichtung (12), wobei die Sicherung (14) dazu eingerichtet ist, bei einem Überstrom durch die Sicherung (14) eine elektrische Leitungsverbindung zwischen dem Eingang der Umsetzeinrichtung (12) und der Spannungsversorgung zu unterbrechen; einen ersten elektronisch gesteuerten Schalter (16), welcher ausgebildet ist, in Reaktion auf ein erstes Steuersignal (Si) den Eingang der Umsetzeinrichtung (12) von der Spannungsversorgung elektrisch zu trennen; einen zweiten elektronisch gesteuerten Schalter (20), welcher mit dem zweiten Anschluss der Sicherung (14) verbunden und eingerichtet ist, in Reaktion auf ein zweites Steuersignal (S2) den zweiten Anschluss der Sicherung (14) mit der Spannungsversorgung zur Erzeugung des Überstroms elektrisch zu verbinden; und eine Spannungswächterschaltung (18), die eingerichtet ist, eine Ausgangsspannung (UAUS) der Umsetzeinrichtung (12) zu überwachen und bei einem ersten Überspannungssignal das erste Steuersignal (Si) zu erzeugen und bei einem zweiten Überspannungssignal das zweite Steuersignal (S2) zu erzeugen.
2. Schaltung (10) nach Anspruch 1, wobei die Sicherung (14) eine Schmelzsicherung; der erste elektronisch gesteuerte Schalter (16) ein Transistor; und/oder der zweite elektronisch gesteuerte Schalter (20) ein Thyristor oder Triac ist.
3. Schaltung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schaltung (10) eingerichtet ist, das zweite Steuersignal (S2) nach dem ersten Steuersignal (Si) zu erzeugen.
4. Schaltung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste elektronisch gesteuerte Schalter (16) ausgebildet ist, in Reaktion auf ein drittes Steuersignal den Eingang der Umsetzeinrichtung (12) mit der Spannungsversorgung elektrisch zu verbinden; und die Spannungswächterschaltung (18) eingerichtet ist, das dritte Steuersignal zu erzeugen, wenn die Ausgangsspannung (UAUS) unter einen zweiten Schwellenwert (UGRENZ) fällt, und/oder die Spannungswächterschaltung (18) eingerichtet ist, das dritte Steuersignal basierend auf einem Resetsignal (R) zu erzeugen.
5. Schaltung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schaltung (10) eingerichtet ist, das erste Überspannungssignal zu erzeugen, wenn die Ausgangsspannung (UAUS) einen ersten Schwellenwert (UGRENZ) übersteigt.
6. Schaltung (10) nach Anspruch 5, wobei die Schaltung (10) eingerichtet ist, das zweite Überspannungssignal zu erzeugen, wenn die Ausgangsspannung (UAUS) nach dem Erzeugen des ersten Steuersignals (SO über dem ersten Schwellenwert (UGRENZ) verbleibt.
7. Verfahren zur Trennung eines Netzteils von einer Spannungsversorgung bei Überspannung, umfassend:
Überwachen (22) einer Ausgangsspannung des Netzteils;
Öffnen (24) eines ersten Halbleiterschalters, welcher zwischen dem ersten Pol der Spannungsversorgung und dem ersten Pol des Netzteils angeordnet ist, wenn die Ausgangsspannung einen ersten Schwellenwert übersteigt; und
Schließen (26) eines zweiten Halbleiterschalters, welcher zwischen dem ersten Pol der Spannungsversorgung und einem zweiten Pol der Spannungsversorgung angeordnet ist, zur Erzeugung eines Überstroms in einer zwischen dem ersten Pol der Spannungsversorgung und dem ersten Pol des Netzteils angeordneten Überstromschutzeinrichtung, wenn die Überspannung durch das Öffnen des ersten Halbleiterschalter nicht überwunden wird, wobei die Überstromschutzeinrichtung dazu eingerichtet ist, bei Überstrom den ersten Pol der Spannungsversorgung von dem ersten Pol des Netzteils galvanisch zu trennen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend:
Schließen des ersten Halbleiterschalters zwischen dem ersten Pol der Spannungsversorgung und dem ersten Pol des Netzteils, wenn die Überspannung durch das Öffnen des ersten Halbleiterschalter überwunden wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Überstromschutzeinrichtung eine Schmelzsicherung; der erste Halbleiterschalter ein Transistor; und/oder der zweite Halbleiterschalter ein Thyristor oder Triac ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Ausgangsspannung des Netzteils mittels eines ersten Spannungswächters (18a) und eines zweiten Spannungswächters (18b) überwacht wird.
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