DE1513214B2 - Schaltungsanoräming zur automatischen Anpassung eines Verbrauchers an unterschiedliche Speisegleichspannungen - Google Patents

Description

1 2

Verbraucher, die zum Betrieb an unterschiedlichen Emitter-Strecke eines Treibertransistors der Basis-Speisespannungen bestimmt sind, beispielsweise zum Emitter-Strecke des Schalttransistors parallel ge-Betrieb in Kraftfahrzeugen mit 12-V- oder 6-V-Bat- schaltet ist und daß in der Basiszuleitung des terie, besitzen gewöhnlich einen von Hand zu betäti- Treibertransistors die Reihenschaltung einer Zenergenden Umschalter. Dabei besteht die Gefahr, daß 5 diode mit einem Widerstand liegt, deren Abbruchbeim Übergang von der niedrigen zur höheren spannung zwischen dem niedrigen und dem höheren Speisespannung das Umschalten vergessen und der Wert der Speisegleichspannung liegt.
Verbraucher beschädigt oder zerstört wird. Aus dem ferneren Stand der Technik ist noch das

Diese Gefahr kann vermieden werden, wenn man selbsttätige Ein- und Ausschalten von Zusatzverdas Gerät an einer der bekannten Stabilisierungs- io brauchern an sich bekannt (deutsche Auslegeschrift schaltungen (deutsche Patentschriften 892 624 und 1159 081). Schließlich gehört auch eine Strom-900 718) betreibt, die aus einer schwankenden bzw. begrenzungsschaltung zum Stand der Technik (deutunterschiedlichen Eingangsspannung eine konstante sehe Patentschrift 945 333), die einen Verbraucher Ausgangsspannung erzeugen. Derartige Schaltungen abschaltet, wenn in einem zweiten Verbraucher ein sind jedoch relativ aufwendig. Insbesondere müssen 15 Strom eingeschaltet worden ist, der zusammen mit in der Endstufe teuere Bauelemente eingesetzt wer- dem Strom des ersten Verbrauchers einen Grenzden, beispielsweise bei getasteter Regelung Transi- strom übersteigt. Offensichtlich stehen, diese Prostoren, die große Ströme aushalten, oder bei stetiger bleme aber nur in einem allgemeinen Zusammenhang Regelung Transistoren, die relativ große Leistungen mit der Erfindung,
aufzunehmen in der Lage sind. 20 Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schal· ~

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Schal- tung soll nun an Hand der in der Zeichnung darge- ■

tungsanordnung anzugeben, welche die Umschaltung stellten Figur erläutert werden. Die einzelnen Bau-

von der einen auf eine andere Speisegleichspannung elemente sind in der Figur nach der Lehre der

mit minimalem Aufwand an Bauteilen und auto- Patentansprüche zusammengeschaltet, so daß auf <

matisch vornimmt. Auf die Regelcharakteristik, 25 eine wiederholende Schaltungsbeschreibung verzichtet

welche die bekannten Stabilisierungsschaltungen be- werden kann. Die Abbruchspannung der Zener-

sitzen, soll dabei bewußt verzichtet werden. diode Z ist so gewählt, daß sie zwischen den beiden

Die Anpassung des Verbrauchers an die unter- möglichen Speisegleichspannungen liegt. Wenn die schiedlichen Speisegleichspannungen erfolgt in be- niedrigere der beiden möglichen Speisegleichspankannter Weise dadurch, daß der Verbraucher bei der 30 nungen an der Schaltungsanordnung liegt, bleiben kleineren Speisegleichspannung direkt gespeist wird demzufolge die Zenerdiode stromlos und der Treiberund daß bei der größeren Speisegleichspannung ein transistor T₇- gesperrt. Durch den Widerstand R_B Vorwiderstand in die Speiseleitung eingeschaltet fließt Strom in die Basis des Schalttransistors T₅ und wird, so daß an ihm die Differenz zwischen der macht diesen leitend, so daß er den Vorwidergrößeren und der kleineren Speisegleichspannung ab- 35 stand R_v kurzschließt.

fällt. Der Verbraucher muß dabei selbstverständlich Vernachlässigt man die Sättigungsspannung des

für die kleinere Speisegleichspannung ausgelegt sein. Schalttransistors T_s, so liegt die volle Speisegleich-

Aus der französischen Patentschrift 1 260 139 ist es spannung am Verbraucher M. Beim Anschluß an die bekannt, einen in der Speisezuleitung eines Ver- größere der beiden möglichen Speisegleichspannunbrauchers liegenden Vorwiderstand mittels eines 40 gen fließt über den Widerstand R_z und die Zener-Transistors kurzzuschließen. Die weiteren Schalt- diode Z Strom in die Basis des Treibertransistors T₇-. elemente sind dabei so angeordnet, daß kurzzeitige Dieser wird leitend und schließt die Basis^Emitter-UberSpannungsimpulse unterdrückt, .und vom Ver- Strecke des Schalttransistors T_s kurz, so daß .dieser braucher ferngehalten werden. Eine" dauernde Herab- gesperrt wird und der Strom durch den Versetzung der Speisespannung ist jedoch mit dieser 45 braucher M seinen Weg über den Vorwiderstand R_v bekannten Schaltung nicht möglich, da die Schaltung nehmen muß. Bei richtiger Wahl dieses Widerstandes bei dauernder Überspannung wie ein Wagnerscher Hegt dann am Verbraucher M wiederum die kleinere Hammer zu schwingen beginnt. Diese Schaltung ist der beiden möglichen Speisegleichspannungen, für daher, da sie selbst der Lösung einer anderen Auf- die er ausgelegt ist.

gäbe dient, zur Lösung des der Erfindung zugrunde 50 Damit beim langsamen Übergang von einer Speiseliegenden Problems nicht geeignet. gleichspannung auf die andere, beispielsweise beim

Die Erfindung zieht sich vielmehr auf eine Schal- langsamen Entladen einer Batterie, während des tungsanordnung zur automatischen Anpassung eines Umschaltvorganges keine unzulässig hohe Verlust-Verbrauchers an zwei unterschiedliche Speisegleich- leistung im Endtransistor auftritt, ist nach einer Vorspannungen, die bei der niedrigen Spsisegleichspan- 55 teilhaften Weiterbildung der Erfindung ein Rücknung einen Vorwiderstand in der Speisezuleitung koppelwiderstand R_K zwischen den Kollektor des mittels eines Transistors kurzschließt und bei einer Schalttransistors T_s und die Basis des Treiberhöheren Speisegleichspannung diesen Widerstand transistors T₇- geschaltet. Dies verleiht der Einrichfreigibt. tung eine Hysterese, d.h., beim Übergang von der

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß 60 höheren zur niedrigeren Speisegleichspannung erfolgt dem Vorwiderstand ein Schalttransistor so parallel die Umschaltung sprunghaft. Die Gleichspannung geschaltet ist, daß dessen Kollektor mit dem Verbin- dieses Umschaltpunktes ist etwas niedriger als die dungspunkt von Verbraucher und Vorwiderstand Gleichspannung des Umschaltpunktes, der beim lang- und dessen Emitter mit dem anderen Anschluß des samen Übergang von der niedrigen zur höheren Vorwiderstandes verbunden ist, daß in an sich 65 Speisegleichspannung auftritt. Der Rückkoppelwiderbekannter Weise ein Basiswiderstand zwischen die stand R_R kann entfallen, wenn eine Speisegleichspan-Basis des Schalttransistors und einen Pol der Speise- nung in der Nähe des Umschaltpunktes nicht vorgleichspannung geschaltet ist, daß die Kollektor- kommt. Zur Herabsetzung der Verlustleistung im

Widerstand R_B oder zur Anpassung der Schaltungsanordnung an Verbraucher mit größerer Leistungsaufnahme ist es nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung möglich, in an sich bekannter Weise den Schalttransistor T₅ durch die Kaskadenschaltung mehrerer Transistoren (Darlington-Schaltung) zu ersetzen.

Durch sinngemäße mehrfache Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist eine Umschaltung auf mehr als zwei Speisespannungen möglich.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur automatischen Anpassung eines Verbrauchers an zwei unterschied-' liehe Speisegleichspannungen, die bei der niedrigen Speisegleichspannung einen Vorwiderstand in der Speisezuleitung mittels eines Transistors kurzschließt und bei einer höheren Speisegleichspannung diesen Widerstand freigibt, dadurch ao gekennzeichnet, daß dem Vorwiderstand (R_v) ein Schalttransistor (T₅) so parallel geschaltet ist, daß dessen Kollektor mit dem Verbindungspunkt von Verbraucher und Vorwiderstand (Ry) und dessen Emitter mit dem anderen Anschluß des Vorwiderstandes (R_v) verbunden ist, daß ein Basis-Widerstand (R_B) zwischen die Basis des Schalttransistors (T₃) und einen Pol der Speisegleichspannung (U) geschaltet ist, daß die Kollektor-Emitter-Strecke eines Treibertransistors (T_T) der Basis-Emitter-Strecke des Schalttransistors (T₃) parallel geschaltet ist und daß in der Basiszuleitung des Treibertransistors (T₇) die Reihenschaltung einer Zenerdiode (Z) mit einem Widerstand (R₂) Hegt, deren Abbruchspannung zwischen dem niedrigen und dem höheren Wert der Speisegleichspannung liegt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Rückkoppelwiderstand (R_R) zwischen dem Kollektor des Schalttransistors (T₅) und der Basis des Treibertransistors (Tt).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalttransistor (T₅) durch eine Kaskadenschaltung zweier Transistoren (Darlington-Schaltung) ersetzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen