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DE10001485A1 - Reverse polarity protection circuit for current load has transistor switch with inverse diode connected in load current path controlled by comparator acting as Schmitt trigger - Google Patents

Reverse polarity protection circuit for current load has transistor switch with inverse diode connected in load current path controlled by comparator acting as Schmitt trigger

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Publication number
DE10001485A1
DE10001485A1 DE2000101485 DE10001485A DE10001485A1 DE 10001485 A1 DE10001485 A1 DE 10001485A1 DE 2000101485 DE2000101485 DE 2000101485 DE 10001485 A DE10001485 A DE 10001485A DE 10001485 A1 DE10001485 A1 DE 10001485A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
rectifier circuit
circuit
load current
circuit arrangement
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.)
Ceased
Application number
DE2000101485
Other languages
German (de)
Inventor
Frank Huebner-Obenland
Juergen Minuth
Michael Kriessl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to DE2000101485 priority Critical patent/DE10001485A1/en
Publication of DE10001485A1 publication Critical patent/DE10001485A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H11/00—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result
    • H02H11/002—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of inverted polarity or connection; with switching for obtaining correct connection
    • H02H11/003—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of inverted polarity or connection; with switching for obtaining correct connection using a field effect transistor as protecting element in one of the supply lines

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

The reverse polarity protection circuit has a transistor switch (2) and an associated inverse diode (2a) inserted in the load current path (3), controlled by a comparator (13) acting as a Schmitt trigger (7). The comparator is supplied with a voltage dependent on the load current and has an associated voltage regulator (10), regulating the difference between a positive and a negative supply voltage to a constant value. Also included are Independent claims for the following: (a) an electrical energy supply unit; (b) a rectifier circuit

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung, insbesondere zum Schutz eines Stromverbrauchers vor Falschpolung einer Spei­ sespannung, mit einem Transistorschalter mit zugehöriger Invers- Diode, der mit seiner Schaltstrecke in einen Laststrompfad ge­ schaltet ist, und einem als Schmitt-Trigger verschalteten Kompa­ rator, dessen Ausgangssignal zur Steuerung einer Gate-Elektrode des Transistorschalters dient, und eine elektrische Energiever­ sorgungseinheit mit zwei oder mehr parallel geschalteten elekt­ rischen Energiequellen und einem ersten und einem zweiten Verbraucheranschluß sowie eine Gleichrichterschaltung, die einen oder mehrere Transistorschalter mit zugehöriger Invers-Diode enthält.The invention relates to a circuit arrangement, in particular to protect a power consumer against incorrect polarity of a memory voltage, with a transistor switch with associated inverse Diode with its switching path in a load current path is switched, and a Kompa connected as a Schmitt trigger rator, whose output signal for controlling a gate electrode the transistor switch, and an electrical Energiever supply unit with two or more elect energy sources and a first and a second Consumer connection and a rectifier circuit, the one or several transistor switches with associated inverse diodes contains.

Aus der DE 39 30 091 A1 ist eine Schaltungsanordnung zum Schutz eines Stromverbrauchers vor Falschpolung einer Speisespannung bekannt. Diese Schaltungsanordnung hat einen ersten Eingang­ sanschluß, der über einen ersten Leitungspfad mit einem ersten Ausgangsanschluß verbunden ist, und einen zweiten Eingang­ sanschluß, der über einen zweiten Leitungspfad an einen zweiten Ausgangsanschluß gelegt ist. In dem zweiten Leitungspfad befin­ det sich ein Leistungs-MOSFET als Transistorschalter mit zuge­ ordneter Invers-Diode. Der Drain-Anschluß dieses Transistor­ schalters ist mit dem zweiten Eingangsanschluß verbunden, und der Source-Anschluß ist auf das Potential des zweiten Ausgangs­ anschlusses gelegt. Gleichzeitig liegt der Gate-Anschluß des Transistorschalters über einen Strombegrenzungswiderstand ge­ trennt an dem Potential des ersten Eingangsanschlusses. Dem Transistorschalter mit Invers-Diode sind zwei Widerstände als Spannungsteiler parallel geschaltet. Über eine weitere Diode sind der erste Leitungspfad und der zweite Leitungspfad mitein­ ander verbunden, um bei Falschpolung die Spannung zwischen den beiden Eingangsanschlüssen kurzzuschließen. Zusätzlich ist das Gate-Potential des Transistorschalters an den Ausgang eines als Schmitt-Trigger wirkenden Komparators gelegt, der über einen Wi­ derstand auf seinen nicht-invertierenden Eingang zurückgekoppelt ist. Weiter liegt dem Transistorschalter mit Invers-Diode im zweiten Leitungspfad ein Spannungsteiler parallel. Fließt bei richtiger Polung zwischen den Eingangsanschlüssen durch die Schaltungsanordnung Strom, so bewirkt der durch den Spannungs­ teiler heruntergeteilte Spannungsabfall an der Invers-Diode bei Überschreiten eines ersten Schwellwertes mittels des als Schmitt-Trigger wirkenden Komparators ein Durchschalten des Transistorschalters und bei Unterschreiten eines zweiten, gege­ benenfalls vom ersten Schwellwert verschiedenen Schwellwertes wieder ein Öffnen des Transistorschalters.DE 39 30 091 A1 describes a circuit arrangement for protection of an electricity consumer before incorrect polarity of a supply voltage known. This circuit arrangement has a first input Connection that is connected to a first via a first line path Output connector is connected, and a second input connection that is connected to a second via a second line path Output connection is laid. Located in the second line path detects a power MOSFET as a transistor switch with ordered inverse diode. The drain of this transistor switch is connected to the second input terminal, and the source connection is at the potential of the second output connection. At the same time, the gate connection of the Transistor switch via a current limiting resistor ge disconnects at the potential of the first input terminal. The  Transistor switches with an inverse diode are two resistors Voltage divider connected in parallel. Via another diode the first line path and the second line path are together connected to the voltage between the short-circuit both input connections. In addition, that is Gate potential of the transistor switch at the output of a Schmitt trigger acting comparator placed over a Wi the status was fed back to its non-inverting input is. Next is the transistor switch with an inverse diode in the second line path a voltage divider in parallel. Flows with correct polarity between the input connections through the Circuit arrangement current, so it causes by the voltage divided voltage drop across the inverse diode Exceeding a first threshold using the as Schmitt trigger acting comparator switching through Transistor switch and when falling below a second, gege also different from the first threshold opening the transistor switch again.

In der US 5 726 505 ist ein Schaltkreis zur Versorgung eines batteriegespeisten Verbrauchers mit elektrischer Energie aus ei­ ner Solarzelle beschrieben. Zwischen die Solarzelle und einer dem Verbraucher zugeordneten Batterie ist ein steuerbarer FET als Transistorschalter geschaltet, dem über Source- und Drain- Anschluß eine Sperr-Diode parallel liegt. Zusätzlich befindet sich in einem Leitungspfad zwischen Solarzelle und dem batterie­ gespeisten Verbraucher vor dem FET ein Shunt-Widerstand. Der Spannungsabfall an diesem Shunt-Widerstand wird über einen Span­ nungsteiler einem Komparator zugeführt. Übersteigt dieser Span­ nungsabfall einen Schwellwert, so wird über den Ausgang des Kom­ parators der Transistorschalter durchgeschaltet. Bei geöffnetem Transistorschalter ist die Solarzelle mit dem batteriegespeisten Verbraucher lediglich über eine dem Transistorschalter parallel liegende Diode verbunden. Unterschreitet die in der Solarzelle hervorgerufene Spannung das Potential der dem Verbraucher zuge­ ordneten Batterie, so unterbindet die Diode einen Stromfluß zwi­ schen Solarzelle und Batterie. Übersteigt jedoch die Solarzellenspannung das Batteriepotential, so fließt von der Solarzelle über die Diode zu Batterie und Verbraucher ein Strom, der gleichzeitig an dem Shunt-Widerstand einen Spannungsabfall her­ vorruft. Übersteigt dieser Strom einen Schwellwert, so wird der Transistorschalter durchgeschaltet, so daß der Solarzellenstrom über den geschlossenen Transistorschalter zu Batterie und Verbraucher fließt. Sinkt dagegen der Solarzellenstrom wiederum unter einen Schwellwert, so öffnet sich der Transistorschalter.In US 5 726 505 is a circuit for supplying a battery-powered consumer with electrical energy from egg ner solar cell described. Between the solar cell and one the battery assigned to the consumer is a controllable FET switched as a transistor switch, which is connected via source and drain Connection of a blocking diode lies in parallel. Additionally located located in a line path between the solar cell and the battery a shunt resistor before the FET. The Voltage drop across this shunt resistor is across a span voltage divider fed to a comparator. If this span exceeds voltage drop a threshold value, the output of the com Parators of the transistor switch switched through. When open Transistor switch is the solar cell with the battery powered Consumers only via a parallel to the transistor switch connected diode connected. Falls below that in the solar cell generated voltage the potential of the consumer ordered battery, the diode prevents a current flow between solar cell and battery. However, the solar cell voltage exceeds  the battery potential, so flows from the solar cell a current through the diode to the battery and consumer at the same time there is a voltage drop across the shunt resistor calls. If this current exceeds a threshold value, the Transistor switch turned on, so that the solar cell current via the closed transistor switch to battery and Consumer flows. In contrast, the solar cell current drops again below a threshold, the transistor switch opens.

Aus der Hobby-Schaltungssammlung "306 Schaltungen", Elektor- Verlag GmbH Aachen (1996), S. 199, ist eine Schaltungsanordnung zum Schutz eines batteriebetriebenen Stromverbrauchers vor Falschpolung einer dem Stromverbraucher zugeordneten Batterie bekannt. Darin befindet sich in einer auf negativem Potential liegenden Versorgungsleitung ein n-Kanal FET, dessen Drain- Anschluß mit einem Batterieanschluß verbunden ist und dessen Source-Anschluß an einem Verbraucheranschluß liegt. Der Gate- Anschluß des FET ist über einen Widerstand an die positive Ver­ sorgungsleitung gelegt. Bei Falschpolung der Batterie ist der FET gesperrt und außerdem der Anschluß für negative Versorgungs­ spannung des Verbrauchers aufgrund einer Sperrdiodenwirkung des FETs zwischen Source- und Drain-Anschluß vor falschgepoltem Bat­ teriepotential geschützt. Umgekehrt schaltet der FET bei richti­ ger Polung einer Batterie durch, wobei die dem FET inhärente Di­ ode zwischen Source- und Drain-Anschluß durch den geschlossenen Transistorschalter überbrückt wird.From the hobby circuit collection "306 circuits", Elektor-Verlag GmbH Aachen ( 1996 ), p. 199, a circuit arrangement for protecting a battery-operated current consumer from incorrect polarity of a battery assigned to the current consumer is known. An n-channel FET is located in a supply line lying at negative potential, the drain connection of which is connected to a battery connection and the source connection of which is connected to a consumer connection. The gate connection of the FET is connected to the positive supply line via a resistor. In case of incorrect polarity of the battery, the FET is blocked and also the connection for negative supply voltage of the consumer is protected against incorrectly polarized battery potential due to a blocking diode effect of the FET between the source and drain connection. Conversely, the FET switches through when the polarity of a battery is correct, the diode inherent in the FET being bridged between the source and drain connection by the closed transistor switch.

Kommen lediglich passive Dioden in Verpolschutzeinrichtungen zum Einsatz, so treten bei hohen Strömen hohe Verlustleistungen bzw. Spannungen auf. Die beim Betrieb anfallende Wärme muß über auf­ wendige Kühleinrichtungen abgeführt werden und zerstört häufig Bauelemente, so daß unter Umständen hohe Wartungs- oder Repara­ turkosten anfallen.Only passive diodes are used in reverse polarity protection devices Use, high power losses occur at high currents or Tensions on. The heat generated during operation must be on agile cooling devices are removed and destroyed frequently Components, so that under certain circumstances high maintenance or repair costs incurred.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Schaltungsanordnung mit Dioden­ wirkung bereitzustellen, in der bei Stromfluß nur wenig elektri­ sche Leistung dissipiert, sowie eine elektrische Energieversorgungseinheit und eine Gleichrichterschaltung zu schaffen, die Schaltungsglieder mit Diodenwirkung enthalten und dennoch unter Belastung nur wenig elektrische Energie verbrauchen.The object of the invention is a circuit arrangement with diodes to provide effect in which only little electri when current flows cal power dissipated, and an electrical power supply unit  and to create a rectifier circuit that Circuit elements with diode effect included and yet under Consume only a small amount of electrical energy.

Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung mit den Merk­ malen des Anspruchs 1, eine elektrische Energieversorgungsein­ heit mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und eine Gleichrichter­ schaltung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 oder 9 gelöst.This task is accomplished by a circuit arrangement with the Merk paint of claim 1, an electrical power supply unit with the features of claim 7 and a rectifier circuit with the features of claim 8 or 9 solved.

Die Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 enthält in dem Last­ strompfad Mittel zum Bestimmen des Laststromes, die den Eingän­ gen des Komparators einen laststromabhängigen Spannungsabfall zuführen, wobei dem Komparator ein Spannungsregler zugeordnet ist, der die Differenz einer positiven und einer negativen Ver­ sorgungsspannung des Komparators auf einen konstanten Wert re­ gelt. Auf diese Weise wird eine Schaltungsanordnung zum Schutz eines Stromverbrauchers vor Falschpolung einer Speisespannung geschaffen, deren Verlustleistung sich über den Widerstand eines durchgeschalteten Transistorschalters einstellen läßt, der gemäß exakt festlegbaren Schaltschwellen arbeitet, ohne daß Toleranz­ probleme auftreten oder die Schaltungsanordnung "flattert". Die Schutzwirkung der Schaltungsanordnung bleibt selbst bei zusam­ menbrechender Eingangsspannung erhalten, weil dadurch die Wir­ kungsweise der Invers-Diode nicht beeinträchtigt wird. Weiter läßt sich die Schaltungsanordnung leicht integrieren und ist oh­ ne weiteres auf verschiedene Laststrombereiche anpaßbar.The circuit arrangement according to claim 1 contains in the load current path Means for determining the load current, the inputs against the comparator a load current dependent voltage drop supply, the comparator being assigned a voltage regulator is the difference between a positive and a negative ver supply voltage of the comparator to a constant value re In this way, a circuit arrangement for protection of an electricity consumer before incorrect polarity of a supply voltage created, the power loss of the resistance of a turned on transistor switch can be set according to exactly definable switching thresholds works without tolerance Problems occur or the circuit arrangement "flutters". The The protective effect of the circuit arrangement remains together received breaking input voltage, because thereby the we the inverse diode is not impaired. Further the circuit arrangement can be easily integrated and is oh ne further adaptable to different load current ranges.

In Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 ist der Span­ nungsregler zur Speisung mit elektrischer Energie an den Last­ strompfad angeschlossen. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Schaltspannungen des als Schmitt-Trigger wirkenden Komparators unabhängig von etwaigen Spannungsschwankungen am Eingang der Schaltungsanordnung sind und allein durch die geregelte Versor­ gungsspannung des Komparators bestimmt werden. Damit schaltet der Transistorschalter über einen großen Spannungsbereich hin­ weg, solange das am Eingangsanschluß anliegende elektrische Po­ tential gegenüber Masse nicht unter die konstant geregelte Spannungsdifferenz zwischen den Versorgungsanschlüssen des Kompara­ tors fällt.In a development of the invention according to claim 2, the chip voltage regulator for supplying electrical energy to the load rung connected. In this way it is achieved that the Switching voltages of the comparator acting as a Schmitt trigger regardless of any voltage fluctuations at the input of the Circuitry are and solely by the regulated supplier voltage of the comparator can be determined. So that switches the transistor switch over a wide voltage range away as long as the electrical Po potential to ground not below the constant regulated voltage difference  between the supply connections of the Kompara tors falls.

In Weiterbildung der Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 sind die Mittel zum Bestimmen des Laststromes im Laststrompfad als. Shunt-Widerstand ausgebildet. Auf diese Weise kann der Laststrom im Laststrompfad zuverlässig bestimmt werden.In a further development of the circuit arrangement according to claim 3 the means for determining the load current in the load current path as. Shunt resistance formed. In this way, the load current can be reliably determined in the load current path.

In Weiterbildung der Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 sind die Mittel zum Bestimmen des Laststromes im Laststrompfad als Hall-Generator ausgebildet. Auf diese Weise kann der Laststrom im Laststrompfad ohne zusätzlichen Widerstand bestimmt werden, so daß die Erfassung des Laststroms keine erhöhte Verlustleis­ tung in der Schaltungsanordnung hervorruft.In a further development of the circuit arrangement according to claim 4 the means for determining the load current in the load current path as Hall generator trained. In this way, the load current can be determined in the load current path without additional resistance, so that the detection of the load current is no increased loss device in the circuit arrangement.

In Weiterbildung der Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 ist der Transistorschalter mit zugehöriger Invers-Diode als p-Kanal MOSFET oder als n-Kanal FET mit Ladungspumpe ausgebildet. Auf diese Weise ist es möglich, die Schaltungsanordnung leicht zu integrieren.In a further development of the circuit arrangement according to claim 5 Transistor switch with associated inverse diode as p-channel MOSFET or designed as an n-channel FET with charge pump. On in this way it is possible to easily change the circuit arrangement integrate.

In Weiterbildung der Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 ist der Komparator zur Speisung mit elektrischer Energie an den Last­ strompfad angeschlossen. Auf diese Weise werden die Schaltungs­ schwellwerte des Schmitt-Triggers nicht durch Spannungsschwan­ kungen an den Eingängen der Schaltungsanordnung beeinträchtigt.In a further development of the circuit arrangement according to claim 6 Comparator for supplying electrical energy to the load rung connected. In this way, the circuit threshold values of the Schmitt trigger not caused by voltage swans kungen at the inputs of the circuit arrangement impaired.

Eine elektrische Energieversorgungseinheit gemäß Anspruch 7 um­ faßt zwei oder mehr parallel geschaltete elektrische Energie­ quellen und hat einen ersten und einen zweiten Verbrauche­ ranschluß, wobei wenigstens einer elektrischen Energiequelle ei­ ne Schaltungsanordnung mit Diodenwirkung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zugeordnet ist. Auf diese Weise wird eine e­ lektrische Energieversorgungseinheit mit geringem Innenwider­ stand geschaffen, in der Rückströme von einer Energiequelle zur anderen Energiequelle ausgeschlossen sind. An electrical power supply unit according to claim 7 um holds two or more electrical energy connected in parallel swell and has a first and a second consumption ran connection, wherein at least one electrical energy source ei ne circuit arrangement with diode effect according to one of the Claims 1 to 6 is assigned. In this way an e electrical power supply unit with low internal resistance was created in which return flows from an energy source to other energy source are excluded.  

Eine Gleichrichterschaltung gemäß Anspruch 8 ist als eine spe­ zielle B2U-Brückenschaltung ausgeführt, die wenigstens eine Schaltungsanordnung mit Diodenwirkung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 enthält. Auf diese Weise wird eine Gleichrichterschaltung geschaffen, die unter Belastung nur wenig elektrische Energie dissipiert.A rectifier circuit according to claim 8 is as a spe ziell B2U bridge circuit executed that at least one Circuit arrangement with diode effect according to one of Claims 1 contains up to 6. In this way, a rectifier circuit created that under load little electrical energy dissipates.

Eine Gleichrichterschaltung nach Anspruch 9 ist als eine spe­ zielle B2U-Brückenschaltung ausgeführt, die als Schaltungsanord­ nung mit Diodenwirkung wenigstens einen Transistorschalter mit zugehöriger Invers-Diode enthält, der von einer Steuereinheit gesteuert wird, die mit Mitteln zum Bestimmen der Polarität ei­ ner Speisespannung für die Gleichrichterschaltung und/oder Mit­ teln zum Bestimmen des Stromflusses in wenigstens einem Brücken­ zweig und/oder Mitteln zum Messen des Spannungsabfalls an einer Schaltungsanordnung mit Diodenwirkung verbunden ist, die den we­ nigstens einen Transistorschalter aufgrund eines ihr zugeführten Versorgungsspannungssignals und/oder Stromflußsignals und/oder Spannungsabfallsignals öffnet oder schließt. Auf diese Weise kann die Belastung von Bauteilen mit Diodenwirkung in der Gleichrichterschaltung kontrolliert eingestellt werden.A rectifier circuit according to claim 9 is as a spe ziell B2U bridge circuit executed as a circuit arrangement voltage with diode effect at least one transistor switch associated inverse diode contains that of a control unit is controlled by means for determining the polarity ei ner supply voltage for the rectifier circuit and / or with means for determining the current flow in at least one bridge branch and / or means for measuring the voltage drop at one Circuit arrangement with diode effect is connected, which we at least one transistor switch due to one fed to it Supply voltage signal and / or current flow signal and / or Voltage drop signal opens or closes. In this way can the load of components with diode effect in the Rectifier circuit can be set in a controlled manner.

In Weiterbildung der Gleichrichterschaltung nach Anspruch 10 stellt die Steuereinheit ein Polungsinformationssignal für die Polarität der Speisespannung für die Gleichrichterschaltung be­ reit. Auf diese Weise ist es möglich, weiteren Stromverbrau­ chern, die an die Speisespannung angeschlossen sind, eine Infor­ mation über die Polung der Speisespannung zuzuführen.In a further development of the rectifier circuit according to claim 10 the control unit provides a polarity information signal for the Polarity of the supply voltage for the rectifier circuit be riding. In this way it is possible to consume more electricity that are connected to the supply voltage, an info tion via the polarity of the supply voltage.

In Weiterbildung der Gleichrichterschaltung nach Anspruch 11 sind in mit wenigstens einem Ausgangsanschluß verbundenen Brü­ ckenzweigen als Schaltungsanordnungen mit Diodenwirkung Transis­ torschalter mit zugehöriger Invers-Diode vorgesehen. Auf diese. Weise ist es möglich, an den Ausgangsanschlüssen der Gleichrich­ terschaltung eine Spannung ohne Batterie-Versatz bzw. Masse- Versatz bereitzustellen. In a further development of the rectifier circuit according to claim 11 are in connected with at least one output port cane branches as circuit arrangements with diode effect Transis Gate switch with associated inverse diode provided. To this. Way it is possible to connect to the output terminals of the rectifier a voltage without battery offset or ground Provide offset.  

In Weiterbildung der Gleichrichterschaltung nach Anspruch 12 sind darin alle Schaltungsanordnungen mit Diodenwirkung als Transistorschalter mit zugehöriger Invers-Diode ausgeführt. Auf diese Weise kann an den Ausgangsanschlüssen der Gleichrichter­ schaltung eine Spannung ohne Masse- und ohne Batterie-Versatz bereitgestellt werden.In a further development of the rectifier circuit according to claim 12 are all circuit arrangements with diode effect as Transistor switch with associated inverse diode. On this way, at the output terminals of the rectifier switching a voltage without ground and without battery offset to be provided.

In Weiterbildung der Gleichrichterschaltung nach Anspruch 13 um­ faßt diese einen Spannungsregler und eine Bus-Endstufe, wobei der Spannungsregler eine geregelte Versorgungsspannung für die Bus-Endstufe bereitstellt. Auf diese Weise wird eine Bus- Endstufe geschaffen, die unabhängig von der Polung einer Speise­ spannung funktioniert.In a development of the rectifier circuit according to claim 13 summarizes this a voltage regulator and a bus output stage, whereby the voltage regulator is a regulated supply voltage for the Provides bus power amplifier. In this way, a bus Power stage created regardless of the polarity of a dish voltage works.

In Weiterbildung der Gleichrichterschaltung nach Anspruch 14 stellt die Steuereinheit für die Gleichrichterschaltung der Bus- Endstufe das Polungsinformationssignal für die Polarität der Speisespannung der Gleichrichterschaltung bereit. Auf diese Wei­ se ist es möglich, eine Belegung von Bus-Leitungen durch die Bus-Endstufe entsprechend der Polung der Versorgungsspannung zu variieren. Weist die Gleichrichterschaltung dann z. B. vorberei­ tete Anschlüsse zum Anschluß an ein Flachbandkabel auf, so kann sie einfach auf einem Flachbandkabel befestigt werden, ohne daß bei der Montage auf eine Leitungsbelegung des Flachbandkabels geachtet werden muß.In a further development of the rectifier circuit according to claim 14 provides the control unit for the rectifier circuit of the bus Power amplifier the polarity information signal for the polarity of the Supply voltage of the rectifier circuit ready. In this way it is possible to assign bus lines through the Bus output stage according to the polarity of the supply voltage vary. If the rectifier circuit then z. B. Prepare tete connections for connection to a ribbon cable, so can they are simply attached to a ribbon cable without when mounting on a cable assignment of the ribbon cable must be respected.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Zeich­ nungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zei­ gen:Further features and advantages of the invention are in the drawing are shown and are described below. It shows gene:

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung mit Transistorschalter und zu­ gehöriger Invers-Diode sowie einem als Schmitt-Trigger verschalteten Komparator, Fig. 1 shows a circuit arrangement with transistor switches and associated inverse diode and a Schmitt trigger connected as a comparator,

Fig. 2 einen schematischen Schaltplan für die Schaltungsanord­ nung aus Fig. 1, Fig. 2 is a schematic circuit diagram for the voltage Schaltungsanord from Fig. 1,

Fig. 3 eine Strom-Spannungs-Kennlinie für die Schaltungsanord­ nung aus Fig. 1 bzw. Fig. 2, Fig. 3 shows a current-voltage characteristic for the voltage Schaltungsanord from Fig. 1 and Fig. 2,

Fig. 4A, 4B und 4C schematische Darstellungen des Wirkungs­ prinzips der Schaltungsanordnung aus Fig. 1 bzw. Fig. 2, FIG. 4A, 4B and 4C are schematic representations of the effect principle of the circuit arrangement of Fig. 1 and Fig. 2,

Fig. 5 eine elektrische Energieversorgungseinheit mit mehreren parallel geschalteten, vor Rückströmen geschützten Bat­ terieeinheiten, Figure 5 terieeinheiten. An electrical power supply unit with multiple parallel, protected from reverse currents Bat,

Fig. 6 und 7 Ausführungsbeispiele für Gleichrichterschaltun­ gen, die Schaltungsanordnungen mit Transistorschalter und zugehöriger Invers-Diode sowie einen als Schmitt- Trigger verschalteten Komparator enthalten, FIGS. 6 and 7 embodiments of Gleichrichterschaltun gene containing the circuits with transistor switches and associated inverse diode and a Schmitt trigger connected as a comparator,

Fig. 8 und 9 Ausführungsbeispiele für gesteuerte Gleichrich­ terschaltungen mit Invers-Dioden und Transistorschal­ tern, FIGS. 8 and 9 embodiments for controlled rectifier terschaltungen with inverse diodes and transistor scarf tern,

Fig. 10 eine Gleichrichterschaltung mit zugeordneter Bus- Endstufe und Fig. 10 shows a rectifier circuit with an assigned bus output stage and

Fig. 11 ein Montageprinzip für die Gleichrichterschaltung mit zugeordneter Bus-Endstufe aus Fig. 10 auf einem 4- adrigen Flachbandkabel. Fig. 11 is an assembly principle of the rectifier circuit with associated bus output stage of FIG. 10 wire on 4- ribbon cable.

Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung 1, deren Kernstück ein p- Kanal MOSFET 2 ist, der als Transistorschalter mit integrierter, zugeordneter Invers-Diode 2a fungiert. Der p-Kanal MOSFET 2 ist in einem Leitungspfad 3 zwischen einem Eingangsanschluß 4 und einem Ausgangsanschluß 5 angeordnet. Das Potential des Gates 6 des MOSFETs 2 wird mittels eines Schmitt-Triggers 7 gesteuert, dem eingangsseitig über zwei Leitungspfade 8 und 9 der Span­ nungsabfall an einem Shunt-Widerstand R1 zugeführt wird. Dem Schmitt-Trigger 7 ist ein negativer Spannungsregler 10 zugeord­ net, der mit Masse verbunden ist und die Differenz von über zwei Leitungspfaden 11 und 12 bereitgestellten Versorgungsspannungen für den Schmitt-Trigger 7 auf einen konstanten Wert U1 regelt. Der Schmitt-Trigger 7 ist durch einen Komparator 13 realisiert. Dabei ist das Potential zwischen dem p-Kanal-MOSFET 2 und dem Shunt-Widerstand R1 über den Leitungspfad 8 und einen Widerstand R2 auf den nicht-invertierenden Komparatoreingang 14 gelegt, der außerdem über einen Widerstand R3 mit dem vom negativen Span­ nungsregler 10 bereitgestellten negativen Versorgungspotential des Schmitt-Triggers 7 verbunden ist. Der invertierende Eingang 15 des Komparators 13 liegt auf dem Potential des Ausgangsan­ schlusses 5 der Schaltungsanordnung 1. Der Ausgang 16 des Kompa­ rators 13 ist über einen Widerstand R4 auf den nicht-inver­ tierenden Eingang 14 des Komparators 13 zurückgekoppelt. Fig. 1 shows a circuit arrangement 1 , the core of which is a p-channel MOSFET 2 , which functions as a transistor switch with an integrated, associated inverse diode 2 a. The p-channel MOSFET 2 is arranged in a line path 3 between an input terminal 4 and an output terminal 5 . The potential of the gate 6 of the MOSFET 2 is controlled by means of a Schmitt trigger 7 , the voltage drop at a shunt resistor R1 being supplied to the input side via two line paths 8 and 9 . The Schmitt trigger 7 is assigned a negative voltage regulator 10 , which is connected to ground and regulates the difference between the supply voltages provided for the Schmitt trigger 7 via two line paths 11 and 12 to a constant value U 1 . The Schmitt trigger 7 is implemented by a comparator 13 . The potential between the p-channel MOSFET 2 and the shunt resistor R1 is connected via the line path 8 and a resistor R2 to the non-inverting comparator input 14 , which also has a resistor R3 with the negative voltage regulator 10 provided by the negative voltage Supply potential of the Schmitt trigger 7 is connected. The inverting input 15 of the comparator 13 is at the potential of the output terminal 5 of the circuit arrangement 1 . The output 16 of the comparator 13 is fed back via a resistor R4 to the non-inverting input 14 of the comparator 13 .

Das Potential des Ausgangs 16 des Komparators 13 ist einem In­ verter 17 zugeführt, dessen Versorgungsspannungen an zwei Anschlußleitungspfaden 18 und 19 denjenigen des Komparators 13 entsprechen. Der Ausgang des Inverters 17 ist über einen Lei­ tungspfad 20 mit der Basis 6 des p-Kanal MOSFETs 2 verbunden.The potential of the output 16 of the comparator 13 is supplied to an inverter 17 , the supply voltages on two connecting line paths 18 and 19 of which correspond to those of the comparator 13 . The output of the inverter 17 is connected via a line 20 to the base 6 of the p-channel MOSFET 2 .

Für den Spannungsabfall U1 - U- am Shunt-Widerstand R1 gilt:
The following applies to the voltage drop U 1 - U - at the shunt resistor R1:

U1 - U- = R1 . ILast, (1)
U 1 - U - = R1. I load , (1)

wobei ILast der durch den p-Kanal MOSFET 2 und den Shunt- Widerstand R1 fließende Gesamtstrom ist und U_ das Potential am invertierenden Eingang des Komparators 13 ist.where I load is the total current flowing through the p-channel MOSFET 2 and the shunt resistor R1 and U_ is the potential at the inverting input of the comparator 13 .

Fließt kein Laststrom, d. h. ILast = 0, so unterschreitet das Po­ tential am nicht-invertierenden Eingangsanschluß 14 des Kompara­ tors 13 das Potential an dessen invertierenden Eingang 15, wor­ auf die Spannung am Ausgang 16 des Komparators 13 einen niedri­ gen Zustand Uout,low annimmt, dessen Spannungswert vom Komparator­ typ abhängig ist und typischerweise 0 V beträgt. If no load current flows, ie I load = 0, the potential at the non-inverting input terminal 14 of the comparator 13 falls below the potential at its inverting input 15 , resulting in a low state U out on the voltage at the output 16 of the comparator 13 , assumes low , whose voltage value depends on the comparator type and is typically 0 V.

Eine Anwendung der Knotenregel für den Stromfluß in und aus dem Leitungsknoten 21 ergibt für das Potential U+,low des nicht- invertierenden Eingangs 14 des Komparators 13:
Applying the node rule for the current flow into and out of the line node 21 results in the potential U +, low of the non-inverting input 14 of the comparator 13 :

U+,low = U1(R3||R4)/(R3||R4 + R2) + Uout,low(R2||R3)/(R2||R3 + R4), (2)
U +, low = U 1 (R3 || R4) / (R3 || R4 + R 2 ) + U out, low (R 2 || R 3 ) / (R 2 || R 3 + R 4 ), ( 2)

wobei gilt:
where:

Ri||Rj: = RiRj/(Ri + Rj); i, j = 2, 3, 4. (3)R i || R j : = R i R j / (R i + R j ); i, j = 2, 3, 4. (3)

Mit steigendem Laststrom ILast verringert sich die Differenz zwi­ schen dem Potential U+ des nicht-invertierenden Eingangs 14 des Komparators 13 und dem Potential U- des invertierenden Eingang 15. Solange sich jedoch die Spannung am Ausgang 16 des Kompara­ tors 13 im niedrigen Zustand Uout,low befindet, ist der p-Kanal MOSFET 2 im sperrenden Zustand, und er hat die Wirkung einer Di­ ode 2a zwischen dem Eingangsanschluß 4 und dem Ausgangsanschluß 5 der Schaltungsanordnung 1.With increasing load current I load , the difference between the potential U + of the non-inverting input 14 of the comparator 13 and the potential U - of the inverting input 15 decreases. However, as long as the voltage at the output 16 of the comparator 13 is in the low state U out, low , the p-channel MOSFET 2 is in the blocking state and it has the effect of a diode 2 a between the input terminal 4 and the output terminal 5 the circuit arrangement 1 .

Bei U+,low = U- kippt jedoch der Komparator 13. Dann nimmt sein Po­ tential am Ausgang 16 den Wert Uout,high an. Uout,high ist vom Kom­ paratortyp abhängig und beträgt typischerweise 1 V. Damit verbun­ den springt aufgrund der Rückkopplung das Potential des nicht- invertierenden Eingangs 14 des Komparators 13 umgehend auf den Wert U+,high, wobei gilt:
With U +, low = U - however, the comparator 13 tilts. Then its potential at output 16 assumes the value U out, high . U out, high depends on the comparator type and is typically 1 V. Connected to this, the potential of the non-inverting input 14 of the comparator 13 immediately jumps to the value U +, high due to the feedback, where:

U+high = U1(R3||R4)/(R3||R4 + R2) + Uout,high(R2||R3)/(R2||R3 + R4). (4)
U + high = U 1 (R 3 || R 4 ) / (R 3 || R 4 + R 2 ) + U out, high (R 2 || R 3 ) / (R 2 || R 3 + R 4 ). (4)

Die Folge ist, daß der Basis 6 des p-Kanal MOSFETs 2 über den Inverter 17 ein negatives Potential zugeführt wird, so daß die­ ser leitend geschaltet wird. Sinkt andererseits der Laststrom I- Last durch den Shunt-Widerstand R1, so verringert sich der Span­ nungsabfall an ihm, und das Potential U- des invertierenden Ein­ gangs 15 des Komparators 13 steigt. Bei U- = U+,high springt das Potential am Ausgang 16 des Komparators 13 wiederum zurück in den Zustand Uout,low.The result is that the base 6 of the p-channel MOSFET 2 is supplied with a negative potential via the inverter 17 , so that the water is turned on. On the other hand, the load current I- load drops through the shunt resistor R1, the voltage drop across it decreases, and the potential U - of the inverting input 15 of the comparator 13 rises. If U - = U +, high , the potential at output 16 of comparator 13 jumps back to the state U out, low .

Selbstverständlich kann die in der Fig. 1 dargestellte Schal­ tungsanordnung 1 dahingehend modifiziert werden, daß der p-Kanal MOSFET durch einen n-Kanal FET mit Ladungspumpe ersetzt wird o­ der anstelle des p-Kanal MOSFETs ein n-Kanal MOSFET verwendet wird, wobei in diesem Fall ein Inverter 17 nicht erforderlich ist. Weiter kann, anstatt dem Schmitt-Trigger den Spannungsab­ fall an einem Shunt-Widerstand R1 zuzuführen, diesem jegliches Spannungssignal zugeführt werden, das ein Maß für den zwischen den Anschlüssen 4 und 5 im Leitungspfad 3 fließenden Laststrom darstellt, etwa auch das Spannungssignal eines geeignet positio­ nierten Hall-Generators.Of course, the scarf shown in FIG. 1 can processing arrangement 1 are modified so that the p-channel MOSFET is replaced by an n-channel FET having a charge pump or of an n-channel MOSFET is used instead of p-channel MOSFETs, in which In this case, an inverter 17 is not required. Furthermore, instead of supplying the voltage drop across a shunt resistor R1 to the Schmitt trigger, this can be supplied with any voltage signal that represents a measure of the load current flowing between the connections 4 and 5 in the line path 3 , for example also the voltage signal of a suitably positive position Hall generator.

In der Fig. 2 ist die Schaltungsanordnung 1 aus Fig. 1 verein­ facht dargestellt. Hier wird nochmals verdeutlicht, daß der Schmitt-Trigger 7 über einen negativen Spannungsregler 10 mit einer geregelten Versorgungsspannung gespeist wird, deren Diffe­ renz stabil bleibt. Den Eingängen des Schmitt-Triggers 7 wird der Spannungsabfall an einem Shunt-Widerstand R1 zugeführt, um so das Potential einer Basis 6 eines als p-Kanal MOSFET 2 ausge­ bildeten Transistorschalters zu steuern. Indem der p-Kanal MOSFET 2 zwischen einem sperrenden und einem leitenden Zustand hin- und hergeschaltet wird, kann der von dem zwischen den An­ schlüssen 4 und 5 der Schaltungsanordnung 1 fließende elektri­ sche Strom zu überwindende Widerstand eingestellt werden.In Fig. 2, the circuit arrangement 1 from Fig. 1 is shown simplified. Here it is made clear once again that the Schmitt trigger 7 is fed via a negative voltage regulator 10 with a regulated supply voltage, the difference of which remains stable. The voltage drop across a shunt resistor R1 is fed to the inputs of the Schmitt trigger 7 in order to control the potential of a base 6 of a transistor switch designed as a p-channel MOSFET 2 . By switching the p-channel MOSFET 2 back and forth between a blocking and a conducting state, the resistance to be overcome by the electrical current flowing between the connections 4 and 5 of the circuit arrangement 1 can be set.

Die Fig. 3 erläutert den Zusammenhang zwischen dem von Anschluß 4 zu Anschluß 5 der Schaltungsanordnung 1 aus Fig. 1 bzw. 2 fließenden Laststrom ILast und der dabei auftretenden Potential­ differenz U45 = U4 - U5 zwischen den beiden Anschlüssen 4 und 5. Figs. 3 illustrates the relationship between the port 4 to terminal 5 of the circuit arrangement 1 of Figures 1 and 2 flowing load current I load and the potential occurring difference U 45 = U 4 -. U 5 between the two terminals 4 and 5 .

Ist U45 negativ, so ist der p-Kanal MOSFET 2 geöffnet, und die ihm inhärente Invers-Diode 2a aus Fig. 1 bzw. Fig. 2 unterbindet einen Stromfluß zwischen den Anschlüssen 4 und 5. Wird jedoch U45 positiv, so folgt die Strom-Spannungs-Kennlinie der Schaltungs­ anordnung 1 zunächst einer üblichen Diodenkennlinie 31. Sobald U- = U+,low ist, was einem Laststrom ILast = IS1 entspricht, so wird der p-Kanal MOSFET 2 leitend geschaltet. Dem zwischen den Anschlüs­ sen 4 und 5 fließenden Strom der Schaltungsanordnung 1 aus Fig. 1 ist dann lediglich der Leitungswiderstand des p-Kanal MOSFET 2 im leitfähigen Zustand und des Shunt-Widerstandes R1 entgegenge­ setzt. In diesem Fall wird dann die Kennlinie der Schaltungsan­ ordnung 1 linear, wie in Fig. 3 bei Bezugszeichen 32 darge­ stellt. Sinkt umgekehrt aus dem Bereich der linearen Strom- Spannungs-Kennlinie der Stromfluß wieder ab, so bleibt in einem Bereich 33 die Strom-Spannungs-Kennlinie noch so lange linear, wie noch U- < U+,high gilt.If U 45 is negative, then the p-channel MOSFET 2 is open and the inverse diode 2 a inherent in it from FIG. 1 or FIG. 2 prevents a current flow between the connections 4 and 5 . However, if U 45 is positive, the current-voltage characteristic curve of the circuit arrangement 1 initially follows a conventional diode characteristic curve 31 . As soon as U - = U +, low , which corresponds to a load current I Last = I S1 , the p-channel MOSFET 2 is switched on. The current flowing between the terminals 4 and 5 of the circuit arrangement 1 from FIG. 1 is then only the line resistance of the p-channel MOSFET 2 in the conductive state and the shunt resistor R1 is set against. In this case, the characteristic of the circuit arrangement 1 becomes linear, as shown in FIG. 3 at reference number 32 . Conversely, if the current flow drops again from the range of the linear current-voltage characteristic, the current-voltage characteristic remains linear in a region 33 for as long as U - <U +, high still applies.

Sinkt jedoch der Laststrom ILast unter einen Wert IS2, so daß U- < U+high gilt, so bewirkt dies, daß der p-Kanal MOSFET 2 in den sperrenden Zustand geschaltet wird. Von da an ist die Strom- Spannungs-Kennlinie der Schaltungsanordnung 1 wieder durch die Kennlinie 31 der Invers-Diode 2a im p-Kanal-MOSFET 2 bestimmt. Die Strom-Spannungs-Kennlinie der Schaltungsanordnung 1 hat also eine Hysterese-Charakteristik.However, if the load current I Load drops below a value I S2 , so that U - <U + high , this has the effect that the p-channel MOSFET 2 is switched to the blocking state. From then on, the current-voltage characteristic of the circuit arrangement 1 is again determined by the characteristic 31 of the inverse diode 2 a in the p-channel MOSFET 2 . The current-voltage characteristic of the circuit arrangement 1 thus has a hysteresis characteristic.

Die Fig. 4A, 4B und 4C verdeutlichen den Zusammenhang der Wir­ kungsweise der Schaltungsanordnung 1 aus Fig. 1 bzw. 2 mit der­ jenigen einer einfachen Diode. Im Unterschied zu einer in Fig. 4A gezeigten einfachen Diode 40 wirkt die in der Fig. 4B bei Be­ zugszeichen 41 schematisch dargestellte Schaltungsanordnung 1 aus Fig. 1 bzw. 2 als Invers-Diode 42, die mittels eines gesteu­ erten Schalters 43 kurzgeschlossen werden kann. Dieser Schalter 43 wird geschlossen, wenn der zwischen dem Eingangs- und Aus­ gangsanschluß der Schaltungsanordnung fließende Strom einen ersten Schwellwert IS1 übersteigt. Er wird erst wieder geöffnet, wenn der Laststrom unter einen zweiten Schwellwert IS2 sinkt, wo­ bei gilt: IS2 < IS1. FIGS. 4A, 4B and 4C illustrate the relationship of We of action of the circuit configuration 1 of Fig. 1 and 2 with those of any simple diode. In contrast to a simple diode 40 shown in FIG. 4A, the circuit arrangement 1 from FIGS . 1 and 2 shown schematically in FIG. 4B with reference number 41 acts as an inverse diode 42 , which can be short-circuited by means of a switch 43 . This switch 43 is closed when the current flowing between the input and output connection of the circuit arrangement exceeds a first threshold value I S1 . It is only opened again when the load current drops below a second threshold value I S2 , where the following applies: I S2 <I S1 .

Die Schaltungsanordnung 1 mit Diodenwirkung aus Fig. 1 bzw. 2 weist drei Anschlüsse auf: Einen Eingangs-, einen Ausgangs- und einen Masseanschluß. Es wird daher nachfolgend die anhand der Fig. 1 bis 4 erläuterte Schaltungsanordnung als 3-Pin-Diode be­ zeichnet. Als Schaltzeichen für die 3-Pin-Diode und damit für eine anhand der Fig. 1 bis 4 erläuterte Schaltungsanordnung wird das in der Fig. 4C bei Bezugszeichen 44 dargestellte Symbol de­ finiert.The circuit arrangement 1 with a diode effect from FIGS . 1 and 2 has three connections: an input, an output and a ground connection. It is therefore below the circuit arrangement explained with reference to FIGS. 1 to 4 as a 3-pin diode. As symbols for the 3-pin diode, and thus for explained with reference to FIGS. 1 to 4 the circuit arrangement the symbol de illustrated in Fig. 4C at reference numeral 44 is finiert.

Die Verlustleistung der Schaltungsanordnung 1 ist näherungsweise durch den Drain-Source-Widerstand des als Transistorschalter wirkenden p-Kanal-MOSFET 2 aus Fig. 1 bzw. 2 bestimmt. Ist die­ ser im leitenden Zustand, so tritt ein wesentlich geringerer Lastwiderstand als bei einer einzelnen Diode auf. Weiter ist die anhand der Fig. 1 bis 4 erläuterte Schaltung leicht integrierbar und gewährleistet in einem breiten Potentialbereich einen siche­ ren Verpolschutz. Reicht die Potentialdifferenz zwischen der am Eingangsanschluß 5 anliegenden Spannung und Masse bei der Schal­ tungsanordnung 1 aus Fig. 1 nicht aus, um den negativen Span­ nungsregler 10 bzw. den Komparator 13 mit Inverter 17 zu betrei­ ben, so bleibt die Diodenwirkung des p-Kanal-MOSFETs 2 und damit dessen Verpolschutzwirkung dennoch erhalten, da er in diesem Fall im sperrenden Zustand ist, so daß dann die Kennlinie der Schaltungsanordnung der Strom-Spannungs-Kurve der Drain-Source- Strecke des p-Kanal-MOSFETs entspricht. Gleiches gilt auch, falls der negative Spannungsregler 10 ausfällt, etwa wenn dessen Anschluß zu Masse frei bleibt, im übrigen unabhängig davon, auf welcher Zeitskala eine Versorgungsspannung für den Komparator 13 bzw. den Inverter 17 zusammenbricht. Es versteht sich, daß der erste Schwellwert IS1 und der zweite Schwellwert IS2, die die Hysterese der Strom-Spannungs-Kennlinie der Schaltungsanordnung 1 festlegen, durch geeignete Wahl des Shunt-Widerstands R1, der Widerstände R2, R3, R4 und des als Komparator 13 wirkenden Ope­ rationsverstärkers festgelegt werden können.The power loss of the circuit arrangement 1 is approximately determined by the drain-source resistance of the p-channel MOSFET 2 acting as a transistor switch from FIGS. 1 and 2. If the water is in the conductive state, a significantly lower load resistance occurs than with a single diode. Furthermore, the circuit explained with reference to FIGS . 1 to 4 can be easily integrated and ensures safe reverse polarity protection in a wide potential range. If the potential difference between the voltage and ground applied to the input terminal 5 in the circuit arrangement 1 from FIG. 1 is not sufficient to operate the negative voltage regulator 10 or the comparator 13 with inverter 17 , the diode effect of the p-channel remains -MOSFETs 2 and thus its polarity reversal protection effect nevertheless obtained, since in this case it is in the blocking state, so that the characteristic curve of the circuit arrangement then corresponds to the current-voltage curve of the drain-source path of the p-channel MOSFET. The same also applies if the negative voltage regulator 10 fails, for example if its connection to ground remains free, regardless of the time scale on which a supply voltage for the comparator 13 or the inverter 17 breaks down. It is understood that the first threshold value I S1 and the second threshold value I S2 , which determine the hysteresis of the current-voltage characteristic curve of the circuit arrangement 1 , by suitable selection of the shunt resistor R1, the resistors R2, R3, R4 and the as Comparator 13 acting operational amplifier can be set.

In der Fig. 5 ist eine elektrische Energieversorgungseinheit 50 dargestellt. Sie umfaßt mehrere Batterien 51a, 51b, . . ., denen jeweils eine 3-Pin-Diode 52a, 52b, . . . zugeordnet ist. An Ver­ sorgungsanschlüssen 53 und 54 stellt die Energieversorgungsein­ heit 50 elektrische Energie bereit. Durch die 3-Pin-Dioden 52a, 52b, . . . wird verhindert, daß Rückströme von einer Batterie in eine andere Batterie auftreten. Anders als bei einfachen Dioden wird jedoch die Eigenschaft, Rückströme zu sperren, nunmehr nicht mit einem erhöhten Lastwiderstand erkauft. Vielmehr haben die 3-Pin-Dioden 52a, 52b, . . . den Widerstand eines geöffneten bzw. geschlossenen Transistorschalters. Die an den 3-Pin-Dioden abfallende Verlustleistung entspricht somit der in der Fig. 3 dargestellten Hysterese-Charakteristik, die aufgrund des in der 3-Pin-Diode enthaltenen Spannungsreglers mit exakten Strom­ schwellen festgelegt ist.In FIG. 5 is an electric power supply unit 50 is shown. It includes several batteries 51 a, 51 b,. , ., each with a 3-pin diode 52 a, 52 b,. , , assigned. The power supply unit 50 provides electrical energy at supply connections 53 and 54 . Through the 3-pin diodes 52 a, 52 b,. , , prevents back currents from occurring in one battery into another battery. In contrast to simple diodes, however, the property of blocking reverse currents is no longer bought with an increased load resistance. Rather, the 3-pin diodes 52 a, 52 b,. , , the resistance of an open or closed transistor switch. The power loss falling at the 3-pin diodes thus corresponds to the hysteresis characteristic shown in FIG. 3, which is defined with exact current thresholds due to the voltage regulator contained in the 3-pin diode.

Die Fig. 6 zeigt eine spezielle Gleichrichterschaltung 60 mit konventionellen Dioden 63 und 65 und 3-Pin-Dioden 64 und 66. Diese stellt wie bei einer konventionellen Dioden-Gleichrichter­ schaltung in B2U-Brückenschaltungskonfiguration unabhängig von der Polarität einer zwischen Eingangsanschlüssen 61 und 62 an­ liegenden elektrischen Spannung eine Ausgangsspannung an Aus­ gangsanschlüssen 67 und 68 bereit, wobei das Potential am Aus­ gangsanschluß 67 gegenüber dem Potential am Ausgangsanschluß 68 positiv ist. Der Masseanschluß der 3-Pin-Dioden ist auf das ne­ gative Potential des Ausgangsanschlusses 68 gelegt. Aufgrund des vernachlässigbaren Spannungsabfalls von durchgeschalteten 3-Pin- Dioden ist der Ausgangsanschluß 68 für negative Spannung ohne Masseversatz mit dem negativen Potential einer an die Eingangs­ anschlüsse 61 und 62 angeschlossenen elektrischen Energiequelle verbunden. Fig. 6 shows a specific rectifier circuit 60 with conventional diodes 63 and 65 and 3-pin diodes 64 and 66. As in a conventional diode rectifier circuit in B2U bridge circuit configuration, this provides an output voltage at output terminals 67 and 68 , regardless of the polarity of an electrical voltage between input terminals 61 and 62 , the potential at output terminal 67 compared to the potential at the output terminal 68 is positive. The ground connection of the 3-pin diodes is connected to the negative potential of the output connection 68 . Due to the negligible voltage drop of switched 3-pin diodes, the output terminal 68 for negative voltage without ground offset is connected to the negative potential of an electrical energy source connected to the input terminals 61 and 62 .

In Fig. 7 ist eine Gleichrichterschaltung 80 dargestellt, die vier 3-Pin-Dioden 71, 72, 73 und 74 enthält. Diese 3-Pin-Dioden sind in B2U-Brückenkonfiguration zwischen Eingangsanschlüssen 75, 76 und Ausgangsanschlüssen 77, 78 verschaltet. Der Mas­ seanschluß der 3-Pin-Dioden ist auf das Potential des Ausgangs­ anschlusses 78 gelegt, das unabhängig von der Polarität einer an den Eingangsanschlüssen 75 und 76 anliegenden Spannung gegenüber dem Potential des Ausgangsanschlusses 77 negativ ist. Bei be­ lasteter Gleichrichterschaltung 70 sind jeweils zwei zueinander invers orientierte 3-Pin-Dioden 71 und 73 oder 74 und 72 leitend geschaltet. Damit entspricht das Potential an den Ausgangsan­ schlüssen 77 und 78 jeweils dem zugehörigen Potential einer mit den Eingangsanschlüssen verbundenen elektrischen Energiequelle, etwa einer Batterie. Es tritt somit weder Masse-, noch Batterie­ versatz auf.A rectifier circuit 80 is shown in FIG. 7, which contains four 3-pin diodes 71 , 72 , 73 and 74 . These 3-pin diodes are connected in a B2U bridge configuration between input connections 75 , 76 and output connections 77 , 78 . The Mas seanschluß the 3-pin diodes is connected to the potential of the output terminal 78 , which is negative regardless of the polarity of a voltage applied to the input terminals 75 and 76 with respect to the potential of the output terminal 77 . When the rectifier circuit 70 is loaded, two 3-pin diodes 71 and 73 or 74 and 72 which are oriented inversely to one another are each turned on. The potential at the output connections 77 and 78 thus corresponds in each case to the associated potential of an electrical energy source connected to the input connections, for example a battery. There is therefore no mass or battery offset.

In Fig. 8 ist eine gesteuerte Gleichrichterschaltung 80 darge­ stellt. Diese Gleichrichterschaltung umfaßt vier Invers-Dioden 81, 82, 83 und 84, die zueinander in B2U-Brückenkonfiguration verschaltet sind. Unabhängig von der Polarität einer an den Ein­ gangsanschlüssen 85 und 86 anliegenden Spannung wird am Ausgang­ sanschluß 87 ein positives Potential und am Ausgangsanschluß 88 ein negatives Potential bereitgestellt. Jeder Invers-Diode 81 bis 84 sind Transistorschaltungen 89, 90, 91, 92 zugeordnet, die im geschlossenen Zustand die betreffenden Dioden überbrücken. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 8 sind die Invers-Dioden 81 bis 84 und die zugehörigen Transistorschalter 89 bis 92 als getrennte Bauteile ausgeführt, es ist jedoch auch möglich, diese bei­ spielsweise in einem p-Kanal-MOSFET zu vereinen.In Fig. 8, a controlled rectifier circuit 80 is Darge. This rectifier circuit comprises four inverse diodes 81 , 82 , 83 and 84 , which are connected to one another in a B2U bridge configuration. Regardless of the polarity of a voltage applied to the input terminals 85 and 86, a positive potential is provided at the output terminal 87 and a negative potential is provided at the output terminal 88 . Each inverse diode 81 to 84 is assigned transistor circuits 89 , 90 , 91 , 92 , which bridge the relevant diodes in the closed state. In the embodiment of FIG. 8, the inverse diodes 81 to 84 and the associated transistor switches 89 to 92 are designed as separate components, but it is also possible to combine them in a p-channel MOSFET, for example.

Zur Steuerung der Transistorschalter 89 bis 92 ist eine Steuer­ einheit 93 vorgesehen. Die Steuereinheit 93 ist mit Mitteln 94 bis 97 zum Überwachen des Stromflusses in einem jeden Brücken­ zweig 98 bis 101 verbunden. Die Mittel bestehen beispielsweise in einem Shunt-Widerstand, der in jedem Brückenzweig angeordnet ist. Der Spannungsabfall an den betreffenden Shunt-Widerständen wird der Steuereinheit 93 zugeführt. Anstatt als Mittel zum Ü­ berwachen des Stromflusses Shunt-Widerstände vorzusehen, ist es selbstverständlich auch möglich, diese Mittel als Hall-Sensoren auszubilden oder den Stromfluß zu überwachen, indem der Span­ nungsabfall über die Invers-Dioden 81 bis 84 erfaßt wird.To control the transistor switches 89 to 92 , a control unit 93 is provided. The control unit 93 is connected to means 94 to 97 for monitoring the current flow in each bridging branch 98 to 101 . The means consist, for example, in a shunt resistor, which is arranged in each bridge branch. The voltage drop across the relevant shunt resistors is fed to the control unit 93 . Instead of providing shunt resistors as a means for monitoring the current flow, it is of course also possible to design these means as Hall sensors or to monitor the current flow by detecting the voltage drop across the inverse diodes 81 to 84 .

Übersteigt der Stromfluß in einem Brückenzweig einen Schwellwert und entspricht dabei das Vorzeichen des durch den Brückenzweig fließenden Stromes der Orientierung der betreffenden Diode, so werden die zugehörigen Transistorschalter 89, 90, 91 oder 92 ge­ schlossen, um auch bei hohen Strömen einen geringen Spannungs­ verlust in einem leitenden Brückenzweig zu ermöglichen. Dabei tritt in der gesteuerten Gleichrichterschaltung 80 zwischen den Eingangsanschlüssen 85 und 86 und den Ausgangsanschlüssen 87 und 88 bei entsprechender Steuerung der Transistorschalter 89 bis 92 keinerlei Versatz der an den Eingangsanschlüssen 85 und 86 an­ liegenden positiven und negativen Eingangsspannung auf.If the current flow in a bridge branch exceeds a threshold value and corresponds to the sign of the current flowing through the bridge branch of the orientation of the diode in question, the associated transistor switches 89 , 90 , 91 or 92 are closed in order to have a low voltage loss even at high currents to enable a conductive bridge branch. Here, in the controlled rectifier circuit 80 between the input connections 85 and 86 and the output connections 87 and 88, with appropriate control of the transistor switches 89 to 92, there is no offset of the positive and negative input voltage present at the input connections 85 and 86 .

An einem Ausgang 102 stellt die Steuereinheit 93 ein Statussig­ nal bereit, das ein Polungsinformationssignal für die Polarität der an den Eingangsanschlüssen 85 und 86 anliegenden Spannung darstellt. Dieses Statussignal beruht auf den in den Brücken­ zweigen 98 bis 101 erfaßten Stromflüssen. Es ermöglicht, daß Ge­ räten, die mit derselben elektrischen Energiequelle gespeist werden, die auch an den Eingangsanschlüssen 85 und 86 der Gleichrichterschaltung 80 anliegt, eine Polungsinformation für die elektrische Energiequelle zugeführt werden kann.At an output 102 , the control unit 93 provides a status signal which represents a polarity information signal for the polarity of the voltage present at the input connections 85 and 86 . This status signal is based on the current flows detected in the bridges branches 98 to 101 . It enables devices that are supplied with the same electrical energy source that is also present at the input terminals 85 and 86 of the rectifier circuit 80 to be supplied with polarity information for the electrical energy source.

Anstatt die Transistorschalter 89, 90, 91 bzw. 92 entsprechend einem Signal zu steuern, das auf einem erfaßten Stromfluß in den Brückenzweigen der Gleichrichterschaltung beruht, ist es auch möglich, der Steuereinheit 93 eine Polungsinformation für eine mit den Eingangsanschlüssen verbundene Stromquelle zuzuführen und dementsprechend die Transistorschalter zu öffnen oder zu schließen.Instead of controlling the transistor switches 89 , 90 , 91 and 92 in accordance with a signal which is based on a detected current flow in the bridge branches of the rectifier circuit, it is also possible to supply the control unit 93 with polarity information for a current source connected to the input connections and accordingly Open or close transistor switch.

In der Fig. 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine ge­ steuerte Gleichrichterschaltung 1000 dargestellt. Diese Gleich­ richterschaltung 1000 umfaßt wiederum vier Invers-Dioden 1001 bis 1004, die in B2U-Brückenkonfiguration verschaltet sind und sich jeweils in Brückenzweigen 1005 bis 1008 befinden. Unabhän­ gig von der Polarität einer an den Eingangsanschlüssen 1009 und 1010 anliegenden Eingangsspannung wird an einem Ausgangsanschluß 1011 ein positives Potential und an dem Ausgangsanschluß 1012 ein negatives Potential bereitgestellt. Den Invers-Dioden 1003 bzw. 1004 in den Brückenzweigen 1007 und 1008 ist jeweils ein Transistorschalter 1013 bzw. 1014 parallel geschaltet. Zur Steu­ erung der Transistorschalter 1013 und 1014 ist eine Steuerein­ heit 1015 vorgesehen, der als Stromflußsignal für einen in den Brückenzweigen 1005 bzw. 1006 fließenden Strom ein mittels Schmitt-Triggern 1016 und 1017 erfaßter Spannungsabfall an den Invers-Dioden 1001 und 1002 zugeführt wird. Übersteigt der in einem Brückenzweig 1005 oder 1006 erfaßte Stromfluß einen ersten Schwellwert, so wird in dem zugehörigen Brückenzweig 1007 bzw. 1008 der Transistorschalter 1013 bzw. 1014 geschlossen. Unter­ schreitet dagegen der Stromfluß einen zweiten Schwellwert, dann werden die betreffenden Transistorschalter wieder geöffnet. So kann die in der Gleichrichterschaltung 1000 dissipierte elektri­ sche Leistung gering gehalten werden, wobei das negative Poten­ tial einer mit den Eingangsanschlüssen 1009 und 1010 verbundenen elektrischen Energiequelle ohne Masseversatz mit dem Ausgang­ sanschluß 1012 der Gleichrichterschaltung 1000 verbunden ist.In FIG. 9, a further embodiment is shown for a ge controlled rectifier circuit 1000. This rectifier circuit 1000 in turn comprises four inverse diodes 1001 to 1004 , which are connected in a B2U bridge configuration and are each located in bridge branches 1005 to 1008 . Irrespective of the polarity of an input voltage present at the input connections 1009 and 1010, a positive potential is provided at an output connection 1011 and a negative potential is provided at the output connection 1012 . A transistor switch 1013 or 1014 is connected in parallel to the inverse diodes 1003 or 1004 in the bridge branches 1007 and 1008 . To control the transistor switches 1013 and 1014 , a control unit 1015 is provided, which is supplied as a current flow signal for a current flowing in the bridge branches 1005 and 1006 , a voltage drop detected by Schmitt triggers 1016 and 1017 at the inverse diodes 1001 and 1002 . If the current flow detected in a bridge branch 1005 or 1006 exceeds a first threshold value, the transistor switch 1013 or 1014 is closed in the associated bridge branch 1007 or 1008 . If, on the other hand, the current flow falls below a second threshold, the transistor switches in question are opened again. Thus, the electrical power dissipated in the rectifier circuit 1000 can be kept low, the negative potential of an electrical energy source connected to the input terminals 1009 and 1010 being connected to the output terminal 1012 of the rectifier circuit 1000 without a mass offset.

An einem Ausgang 1018 stellt die Steuereinheit 1015 ein Status­ signal bereit, das ein aus den Spannungssignalen der Schmitt- Trigger 1016 bzw. 1017 abgeleitetes Polungsinformationssignal für die Polarität einer an den Eingangsanschlüssen 1009 und 1010 anliegenden Spannung darstellt. Diese Polungsinformation kann ggf. weiteren, der elektrischen Energiequelle zugeordneten End­ geräten zugeführt werden, zu deren Betrieb eine Kenntnis der Po­ lung der elektrischen Energiequelle funktionsrelevant ist.At an output 1018 , the control unit 1015 provides a status signal which represents a polarity information signal derived from the voltage signals of the Schmitt triggers 1016 and 1017 for the polarity of a voltage present at the input connections 1009 and 1010 . This polarity information can optionally be supplied to further devices assigned to the electrical energy source, for the operation of which a knowledge of the polarization of the electrical energy source is functionally relevant.

In der Fig. 10 ist eine Gleichrichterschaltung 1100 dargestellt, die eine Bus-Endstufe aufweist. Die Gleichrichterschaltung 1100 umfaßt vier Invers-Dioden 1101, 1102, 1103 und 1104, die in B2U- Brückenkonfiguration verschaltet sind, um unabhängig von der Po­ larität einer an Versorgungsanschlüssen 1105 und 1106 anliegenden Versorgungsspannung für einen negativen Spannungsregler 1107 eine Versorgungsspannung stets gleichbleibender Polarität be­ reitzustellen. Die Brückenzweige 1108 und 1109 mit den Invers- Dioden 1103 und 1104 sind mit dem Versorgungsanschluß für nega­ tives Potential des negativen Spannungsreglers 1107 verbunden. Zur Überbrückung der Invers-Dioden 1103 und 1104 sind jeweils steuerbare Transistorschalter 1110 und 1111 vorgesehen, die über eine Steuereinheit 1112 geöffnet und geschlossen werden können. Der Steuereinheit 1112 werden die Potentiale der Eingangsan­ schlüsse 1105 und 1106 sowie das negative Versorgungspotential des negativen Spannungsreglers 1107 zugeführt. Aus diesen Poten­ tialen wird in der Steuereinheit 1112 auf die Polarität einer mit den Eingangsanschlüssen 1105 und 1106 verbundenen, nicht weiter dargestellten elektrischen Energiequelle geschlossen und der Stromfluß in den Brückenzweigen 1113 und 1114 bestimmt, in denen die Invers-Dioden 1101 und 1102 angeordnet sind. FIG. 10 shows a rectifier circuit 1100 which has a bus output stage. The rectifier circuit 1100 comprises four inverse diodes 1101 , 1102 , 1103 and 1104 which are connected in a B2U bridge configuration in order to provide a supply voltage of always constant polarity for a negative voltage regulator 1107 , regardless of the polarity of a supply voltage applied to supply connections 1105 and 1106 . The bridge branches 1108 and 1109 with the inverse diodes 1103 and 1104 are connected to the supply connection for negative potential of the negative voltage regulator 1107 . To bridge the inverse diodes 1103 and 1104 , controllable transistor switches 1110 and 1111 are provided, which can be opened and closed via a control unit 1112 . The potentials of the input connections 1105 and 1106 and the negative supply potential of the negative voltage regulator 1107 are supplied to the control unit 1112 . From these potentials in the control unit 1112 , the polarity of an electrical energy source, not shown, connected to the input connections 1105 and 1106 , and the current flow in the bridge branches 1113 and 1114 , in which the inverse diodes 1101 and 1102 are arranged, are determined.

Die Transistorschalter 1110 und 1111 werden entsprechend dem in den Brückenzweigen 1113 und 1114 erfaßten Stromfluß gesteuert, so daß am Anschluß für negative Versorgungsspannung des negati­ ven Spannungsreglers 1107 eine an den Eingangsanschlüssen 1105 oder 1106 anliegende negative Spannung ohne Versatz dem negati­ ven Spannungsregler 1107 zugeführt wird.The transistor switches 1110 and 1111 are controlled according to the flow of current detected in the bridge arms 1113 and 1114, so that a voltage applied to the input terminals 1105 or 1106 a negative voltage with no offset the negati ven voltage regulator is fed to 1107 at the terminal for negative supply voltage of the negati ven voltage regulator 1107th

Der negative Spannungsregler 1107 speist eine Bus-Endstufe 1115 mit einer gegenüber Masse auf einem konstanten Wert gehaltenen Versorgungsspannung VCC. Dieser Bus-Endstufe wird weiter als In­ formation über die Polarität einer mit den Eingangsanschlüssen 1105 und 1106 der Gleichrichterschaltung 1100 verbundenen elekt­ rischen Energiequelle ein Statussignal von der Steuereinheit 1112 zugeführt.The negative voltage regulator 1107 feeds a bus output stage 1115 with a supply voltage V CC which is kept at a constant value with respect to ground. This bus output stage is further supplied with a status signal from the control unit 1112 as information about the polarity of an electrical energy source connected to the input connections 1105 and 1106 of the rectifier circuit 1100 .

Zur Verbindung mit einem Busleitungssystem sind an der Bus- Endstufe 1115 Anschlüsse 1116 und 1117 vorgesehen. Die Bus- Endstufe weist einen Sendekanal 1118 und einen Empfangskanal 1119 auf, die zur Kommunikation mit der Bus-Endstufe zugeordne­ ten Peripheriegeräten dienen. Ohne Störung von Logikpegeln durch Peripheriegeräte können so Signale über die Busleitung ausge­ tauscht werden. Weil der Bus-Endstufe 1115 das Statussignal von der Steuereinheit 1112 zugeführt wird, vermag sich die Bus- Endstufe 1115 an eine unterschiedliche Polung einer an den Ein­ gangsanschlüssen 1105 und 1106 anliegenden elektrischen Energie­ versorgungseinheit anzupassen. Demnach kann sie entsprechend der Polung der Spannung an den Versorgungsanschlüssen 1105 und 1106 der Gleichrichterschaltung 1100 die Anschlüsse 1116 und 1117 zu einer Busleitung flexibel belegen.Connections 1116 and 1117 are provided on the bus output stage 1115 for connection to a bus line system. The bus output stage has a transmission channel 1118 and a reception channel 1119 , which are used for communication with peripheral devices assigned to the bus output stage. In this way, signals can be exchanged via the bus line without interference from logic levels by peripheral devices. Because the bus output stage 1115 receives the status signal from the control unit 1112 , the bus output stage 1115 is able to adapt to a different polarity of an electrical power supply unit present at the input connections 1105 and 1106 . Accordingly, depending on the polarity of the voltage at the supply connections 1105 and 1106 of the rectifier circuit 1100, it can flexibly assign the connections 1116 and 1117 to a bus line.

Die Fig. 11 erläutert ein Montageprinzip für eine in der Fig. 10 dargestellte Gleichrichterschaltung auf einem 4-adrigen Flach­ bandkabel 1220. Dabei ist die Gleichrichterschaltung 1100 mit der Bus-Endstufe aus Fig. 10 in einer Verkapselung 1200 aufge­ nommen, an der vier Anschlüsse 1201 bis 1204 ausgebildet sind. Die Anschlüsse 1201 und 1204 sind zur Verbindung mit einer e­ lektrischen Energieversorgungseinheit vorgesehen und entsprechen den Anschlüssen 1105 und 1106 aus Fig. 10. Die Anschlüsse 1202 und 1203 bilden die Anschlußkontakte für eine zwei-adrige Bus­ leitung und entsprechen den Anschlüssen 1116 und 1117 der Bus- Endstufe 1115 aus Fig. 10. FIG. 11 explains a mounting principle for a rectifier circuit shown in FIG. 10 on a 4-wire ribbon cable 1220 . The rectifier circuit 1100 with the bus output stage from FIG. 10 is accommodated in an encapsulation 1200 , on which four connections 1201 to 1204 are formed. The connections 1201 and 1204 are provided for connection to an electrical power supply unit and correspond to the connections 1105 and 1106 from FIG. 10. The connections 1202 and 1203 form the connection contacts for a two-wire bus line and correspond to the connections 1116 and 1117 of the bus - Power amplifier 1115 from Fig. 10.

In dem Flachbandkabel 1220 sind die Leitungsstränge 1222 als Leitungsstränge für eine Versorgungsspannung vorgesehen, die Leitungsstränge 1223 bilden Busleitungen. Zur Verbindung mit dem 4-adrigen Flachbandkabel 1220 wird die Verkapselung 1200 mit in­ tegrierter Gleichrichterschaltung und Bus-Endstufe auf dem Flachbandkabel 1220 festgeklipst. Dabei durchdringen die An­ schlüsse 1201 bis 1204 die Kabelisolationsschicht 1221 und gera­ ten in elektrischen Kontakt mit den Leitungsadern 1222 und 1223 des Flachbandkabels 1220.In the ribbon cable 1220 , the wiring harnesses 1222 are provided as wiring harnesses for a supply voltage, the wiring harnesses 1223 form bus lines. For the connection with the 4-wire ribbon cable 1220 , the encapsulation 1200 is clipped onto the ribbon cable 1220 with an integrated rectifier circuit and bus output stage. The connections 1201 to 1204 penetrate the cable insulation layer 1221 and come into electrical contact with the line wires 1222 and 1223 of the ribbon cable 1220 .

Anstatt die Verkapselung 1200 mit integrierter Gleichrichter­ schaltung und Bus-Endstufe auf dem Flachbandkabel festzuclipsen, kann zur gegenseitigen Verbindung auch eine Steck-, Klebe-, Schnapp- oder Schraubverbindung vorgesehen sein. Instead of clipping the encapsulation 1200 with an integrated rectifier circuit and bus output stage onto the ribbon cable, a plug, adhesive, snap or screw connection can also be provided for mutual connection.

Weil die Gleichrichterschaltung 1100 in der Verkapselung 1200 sich flexibel an eine unterschiedliche Polung der Versorgungs­ spannung anzupassen vermag und entsprechend auch die Ausgangsan­ schlüsse für das Busleitungssystem beaufschlagen kann, muß beim Anbringen der Verkapselung 1200 mit der Gleichrichterschaltung 1100 aus Fig. 11 auf dem Flachbandkabel 1220 nicht auf die Bele­ gung der Adern des Flachbandkabels 1220, d. h. nicht darauf ge­ achtet werden, ob das Flachbandkabel in der einen oder in der demgegenüber um 180° gedrehten, anderen Orientierung mit den An­ schlüssen 1201 bis 1204 kontaktiert wird. Damit lassen sich bei­ spielsweise im Bereich der Kraftfahrzeugfertigung Kosteneinspa­ rungen beim Einbau von Bauelementen erzielen.Can can adapt because the rectifier circuit 1100 is flexible tension in the encapsulation in 1200 to a different polarity of the supply and, accordingly, the Ausgangsan connections for the bus line pressurize must when attaching the encapsulation 1200 with the rectifier circuit 1100 of FIG. 11 is not on the ribbon cable in 1220 on the assignment of the wires of the ribbon cable 1220 , ie not be paid attention to whether the ribbon cable is contacted in one way or in the opposite direction rotated by 180 °, with the connections 1201 to 1204 . This allows savings to be made in the installation of components, for example in the field of motor vehicle production.

Claims (14)

1. Schaltungsanordnung, insbesondere zum Schutz eines Strom­ verbrauchers vor Falschpolung einer Speisespannung, mit
  • - einem Transistorschalter (2) mit zugehöriger Invers-Diode (2a), der mit seiner Schaltstrecke in einen Laststrompfad (3) geschaltet ist, und
  • - einem als Schmitt-Trigger (7) verschalteten Komparator (13), dessen Ausgangssignal zur Steuerung einer Gate-Elektrode (6) des Transistorschalters (2) dient,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - in dem Laststrompfad (3) Mittel zum Bestimmen des Laststromes (ILast) vorgesehen sind, die den Eingängen (14, 15) des Kompara­ tors (13) einen laststromabhängigen Spannungsabfall zuführen, und
  • - dem Komparator (13) ein Spannungsregler (10) zugeordnet ist, der die Differenz einer positiven und einer negativen Versor­ gungsspannung des Komparators (13) auf einen konstanten Wert re­ gelt.
1. Circuit arrangement, in particular to protect a current consumer against incorrect polarity of a supply voltage, with
  • - A transistor switch ( 2 ) with associated inverse diode ( 2 a), which is connected with its switching path in a load current path ( 3 ), and
  • - a comparator ( 13 ) connected as a Schmitt trigger ( 7 ), the output signal of which serves to control a gate electrode ( 6 ) of the transistor switch ( 2 ),
characterized in that
  • - In the load current path ( 3 ) means for determining the load current (I load ) are provided which supply the inputs ( 14 , 15 ) of the comparator ( 13 ) a load current-dependent voltage drop, and
  • - The comparator ( 13 ) is assigned a voltage regulator ( 10 ) which regulates the difference between a positive and a negative supply voltage of the comparator ( 13 ) to a constant value.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsregler (10) zur Speisung mit elektrischer Energie an den Laststrompfad (3) angeschlossen ist.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the voltage regulator ( 10 ) for supplying electrical energy to the load current path ( 3 ) is connected. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Bestimmen des Laststromes (ILast) im Laststrompfad (3) als Shunt-Widerstand (R1) ausgebildet sind. 3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the means for determining the load current (I load ) in the load current path ( 3 ) are designed as a shunt resistor (R1). 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Bestimmen des Laststromes (ILast) im Laststrompfad (3) als Hall-Generator ausgebildet sind.4. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the means for determining the load current (I load ) in the load current path ( 3 ) are designed as a Hall generator. 5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistorschalter mit zugehöriger Invers-Diode als p-Kanal- MOSFET (2) oder als n-Kanal FET mit Ladungspumpe ausgebildet ist.5. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the transistor switch with associated inverse diode is designed as a p-channel MOSFET ( 2 ) or as an n-channel FET with charge pump. 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator (13) zur Speisung mit elektrischer Energie an den Laststrompfad (3) angeschlossen ist.6. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the comparator ( 13 ) for supplying electrical energy to the load current path ( 3 ) is connected. 7. Elektrische Energieversorgungseinheit mit zwei oder mehr parallel geschalteten elektrischen Energiequellen (51a, 51b) und einem ersten und einem zweiten Verbraucheranschluß (53, 54), dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer elektrischen Energiequelle (51a, 51b) eine Schaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 (52a, 52b) zugeordnet ist.7. Electrical energy supply unit with two or more electrical energy sources connected in parallel ( 51 a, 51 b) and a first and a second consumer connection ( 53 , 54 ), characterized in that at least one electrical energy source ( 51 a, 51 b) has a circuit arrangement according to one of claims 1 to 6 ( 52 a, 52 b) is assigned. 8. Gleichrichterschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß sie als spezielle B2U-Brückenschaltung ausgeführt ist, die we­ nigstens eine Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 (64, 66, 71, 72, 73, 74) enthält.8. Rectifier circuit, characterized in that it is designed as a special B2U bridge circuit, which we least contains a circuit arrangement according to one of claims 1 to 6 ( 64 , 66 , 71 , 72 , 73 , 74 ). 9. Gleichrichterschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß sie als spezielle B2U-Brückenschaltung ausgeführt ist, die als Schaltungsanordnung mit Diodenwirkung wenigstens einen Transis­ torschalter (89, 90, 91, 92, 1113, 1114) mit zugehöriger Invers- Diode (81 bis 84, 1003, 1004) enthält, der von einer Steuereinheit (93, 1015) gesteuert wird, die mit Mitteln zum Bestimmen der Polarität einer Speisespannung für die Gleichrichterschal­ tung und/oder Mitteln (94 bis 97) zum Bestimmen des Stromflusses in wenigstens einem im Brückenzweig (98, 99, 100, 101) und/oder Mitteln (1116, 1117) zum Messen des Spannungsabfalls an einer Schaltungsanordnung mit Diodenwirkung (1001, 1002) verbunden ist, die den wenigstens einen Transistorschalter (89 bis 92, 1013, 1014) aufgrund eines ihr zugeführten Versorgungsspannungs­ signals und/oder Stromflußsignals und/oder Spannungsabfallsig­ nals öffnet oder schließt.9. Rectifier circuit, characterized in that it is designed as a special B2U bridge circuit which, as a circuit arrangement with diode action, has at least one transistor switch ( 89 , 90 , 91 , 92 , 1113 , 1114 ) with associated inverse diode ( 81 to 84 , 1003 , 1004 ), which is controlled by a control unit ( 93 , 1015 ) which has means for determining the polarity of a supply voltage for the rectifier circuit and / or means ( 94 to 97 ) for determining the current flow in at least one in the bridge branch ( 98 , 99 , 100 , 101 ) and / or means ( 1116 , 1117 ) for measuring the voltage drop on a circuit arrangement with a diode effect ( 1001 , 1002 ) which connects the at least one transistor switch ( 89 to 92 , 1013 , 1014 ) on account of it supplied supply voltage signals and / or current flow signal and / or voltage drop signal opens or closes. 10. Gleichrichterschaltung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (93, 1015) ein Polungsinformationssignal für die Polarität der Speisespannung für die Gleichrichterschaltung (80, 1000) bereitstellt.10. Rectifier circuit according to claim 9, characterized in that the control unit ( 93 , 1015 ) provides a polarity information signal for the polarity of the supply voltage for the rectifier circuit ( 80 , 1000 ). 11. Gleichrichterschaltung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in mit wenigstens einem Ausgangsanschluß (1012) verbundenen Brü­ ckenzweigen (1007, 1008) als Schaltungsanordnungen mit Dioden­ wirkung Transistorschalter (1013, 1014) mit zugehöriger Invers- Diode (1003, 1004) vorgesehen sind.11. Rectifier circuit according to claim 9 or 10, characterized in that in at least one output connection ( 1012 ) connected bridging branches ( 1007 , 1008 ) as circuit arrangements with diode effect transistor switch ( 1013 , 1014 ) with associated inverse diode ( 1003 , 1004 ) are provided. 12. Gleichrichterschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schaltungsanordnungen mit Diodenwirkung als Transistor­ schalter (89 bis 92) mit zugehöriger Invers-Diode (81 bis 84) ausgeführt sind.12. Rectifier circuit according to claim 11, characterized in that all circuit arrangements with diode action as transistor switches ( 89 to 92 ) with associated inverse diode ( 81 to 84 ) are executed. 13. Gleichrichterschaltung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Spannungsregler (1107) und eine Bus-Endstufe (1115) umfaßt, wobei der Spannungsregler (1107) eine geregelte Versor­ gungsspannung für die Bus-Endstufe (1115) bereitstellt. 13. Rectifier circuit according to one of claims 9 to 12, characterized in that it comprises a voltage regulator ( 1107 ) and a bus output stage ( 1115 ), the voltage regulator ( 1107 ) providing a regulated supply voltage for the bus output stage ( 1115 ) . 14. Gleichrichterschaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (1112) für die Gleichrichterschaltung der Bus- Endstufe (1115) das Polungsinformationssignal für die Polarität der Speisespannung der Gleichrichterschaltung (1100) bereit­ stellt.14. Rectifier circuit according to claim 13, characterized in that the control unit ( 1112 ) for the rectifier circuit of the bus output stage ( 1115 ) provides the polarity information signal for the polarity of the supply voltage of the rectifier circuit ( 1100 ).
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