DE2131235A1 - Schaltungsanordnung zum ueberlastungsschutz eines integrierten spannungsreglers - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zum Überlastungsschutz eines integrierten Spannungsreglers Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Uberlastungsschutz eines integrierten Spannungsreglers in einen elektronisch stabilisierten Netzgerät, wobei der integrierte Spannungsregler eine Stro!nbegrenzungs-Schaltung mit einem Transistor enthält, welcher den regelbaren Längstransistor steuert.
• Zur Verineidung einer Beschädigung des eine StroInbegrenzung enthaltenden integrierten Spannungsreglers in einem elektronisch stabilisierten Netzgerät ist es zweckmäßig, eine schnellwirkende Schutzschaltung vorzusehen. Die Strombegrenzungsschaltung des integrierten Spannungsreglers läßt zwar den Strom über einen bestimmten, unschadlichen Wert nicht ansteigen, jedoch kann die bei einem Kurzschluß der Ausgangsspannung ai integrierten Spannungsregler entstehende Verlustleistung erhebliche Werte annehien und im ungünstigen Falle zuseiner zerstörung führen.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schutzschaltung für einen integrierten Spannungsregler anzugeben, welche bei Auftreten von Überlastungen den integrierten Spannungsregler sofort abschaltet, so daß keine erhöhte Beanspruchung oder Gefährdung des integrierten Spannungsreglers verursacht wird, und bei Beseitigung der Überlastung die Abschaltung des integrierten Spannungsreglers selbsttätig wieder aufhebt.
• Erfindungsgeinäß ist an die Verbindungsstelle von Strombegrenzungstrans is tor und Längstrans-istor der Ausgang eines elektronischen Schalters angeschlossen, welcher von der Ausgangsspannung des integrierten Spannungs reglers gesteuert wird und bei Unterschreiten eines bestimmten Wertes dieser Ausgangsspannung den Längstransistor in den sperrenden Zustand schaltet; ferner ist ein Impulsgenerator vorgesehen, welcher im normalen Betriebszustand des integrierten Spannungsreglers abgeschaltet ist, bei Überlast durch den elektronischen Schalter eingeschaltet wird und dabei Tastimpulse abgibt, welche den integrierten Spannungsregler über den elektronischen Schalter so lange kurzzeitig in den Normalbetriebszustand schalten bis die Überlast beseitigt ist, so daß der integrierte Spannungsregler sofort danach wieder eingeschaltet ist.
• Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung bietet für den integrierten Spannungsregler in einem elektronisch stabilisierten Netzgerät einen Überlastungsschutz, der mit Sicherheit innerhalb sehr kurzer Zeit anspricht und eine Wiedereinschaltung des integrierten Spannungsreglers selbsttätig bewirkt, sobald die Belastung auf einen ungefährlichen Wert gesunken ist.
• Zweckinäßigerweise besteht der elektronische Schalter aus zwei Transistoren in Emitterschaltung, wobei der erste Transistor mit seiner Basis an den Ausgangsspannungsteiler und mit seinem Kollektor an die Basis des zweiten Transistors angeschlossen ist, dessen Kollektor an die Verbindungsstelle von Strombegrenzungstransistor und Längstransistor angeschlossen ist. Mit diesem elektronischen Schalter ist eine genaue Einstellung des höchs tzul ass igen Schwellwertes möglich, bei dessen Überschreiten die sofortige Abschaltung des integrierten Spannungsreglers erfolgt.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindungbesteht der Impulsgenerator aus einem Unijunction-Transistor mit einem zwischen dessen Emitter und Basislangeordneten Kondensator, wobei dessen Emitter und Basis 2 über Widerstände an die ungeregelte Eingangsspannung angeschlossen sind, und der Emitter des tinijunction-Transistors über einen Kondensator mit der Basis des zweiten Transistors des elektronischen Schalters verbunden ist. Dieser relativ einfach aufgebaute Ilnpulsgenerator wird erst in Betrieb gesetzt, wenn der integrierte Spannungsregler durch den elektronischen Schalter abgeschaltet wurde, da erst dann eine ausreichende Betriebsspannung für den Impulsgenerator zur Verfügung steht. Die vo Impulsgenerator erzeugten Tastimpulse bewirken über den elektronischen Schalter kurzzeitige Wiedereinschaltungen des integrierten Spannungsreglers.
• Es ist ferner vorteilhaft, wenn zwischen Basis und Emitter -des zweiten Transistors des elektronischen Schalters ein Kondensator angeordnet ist. 'lit diesem Kondensator wird die Zeit zuui Aufladen einer eventuell am Ausgang des elektronischen Setzgerätes vorhandene kapazitive Last, die kurzzeitig eine Überlast darstellen könnte, überbrÜckt.
• Die Erfindung wird nunmehr anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels naher erläutert, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Teile eingezeichnet sind.
• Dem integrierten Spannungsregler 1 wird über die Eingangsklemmen 2, 3 die zu regelnde Spannung U1 zugeführt. An den Ausgangskleuimen 4, G ist die geregelte Spannung U2 abnehmbar. Dtr integrierte Spannungsregler 1 enthält in bekannter Weise eine Referenzspannungstluelle 7 und einen von der Ausgangsspannung U2 gesteuerten Regelspannungsverstärker 8, welcher den Längstransistor 9 im Sinne einer Konstanthaltung der Ausgangsspannung U2 steuert. Ilierzu wird dem Regelspannung verstärker 8 ein einstellbarer Teil der Ausgangsspannung des Regelnetzgerätes über das Potentiometer 22 zugeführt. Außerdem ist bei dem integrierten Spannungsregler 1 eine Strombegrenzerschaltung mit einem Transistor 11 vorgesehen, welcher von dem durch den Laststrom IL erzeugten Spannungsabfall über dem Widerstand 12 gesteuert wird.
• Erreicht dieser Spannungsabfall einen bestimmten Wert (z.B.
• ca. 0,7 V) setzt die mit dem Widerstand 12 einstellbare Strombegrenzung des integrierten Spannungsreglers 1 ein, und die Ausgangsspannung U2 beginnt abzufallen. Der Basis des ersten Transistors 13 des elektronischen Schalters 14 wird über den aus den Widerstanden 23,*24 und 26 gebildeten Spannungsteiler ein Teil der Ausgangsspannung zugeführt. Im normalen Betriebszustand ist Transistor 13 leitend. Sinkt jedoch die Ausgangsspannung infolge der Strombegrenzung bei Überlastung unter einen bestimmten hertz so wird der Transistor 13 nicht leitend und der Transistor 1G, der während des norrìlalen Betriebszustands gesperrt ist, leitend. Der nun über den Widerstand 19 fließende Kollektorstrom des Transistors 16 bewirkt ein Absinken des Potentials am Verbindungspunkt 21 und damit die Abschaltung des integrierten Spannungsreglers 1. Zur Stabilisierung des Abschaltpunktes ist der temperaturabhängige Wider stand 24 vorgesehen.
• Zur selbsttätigen Wiedereinschaltung des integrierten Spannung -reglers 1 ist ein Tastimpulse erzeugender Impulsgenerator 27 vorgesehen, welcher aus einem Unijunction-Transistor 28, einem Kondensator 29 und Widerständen 31, 32 besteht. Der Impulsgenerator 27 wird erst dann in Betrieb gesetzt, wenn der integrierte Spannungsregler 1 abgeschaltet ist, da nun infolgc der Sperrung des Transistors 13 des elektronischen Schalters 14 am Widerstand 32 eine für den Transistor 28 ausreichende Betriebsspannung zur Verfügung steht. Die vom Impulsgenerator 27 abgegebenen Tastimpulse gelangen über den Kondensator 33 an die Basis von Transistor 16 und sperren diesen kurzzeitig, wodurch ebenso kurzzeitig die Abschaltung des integrierten Spannungsreglers 1 aufgehoben wird. Sobald die Uberlast beseitigt ist, bleibt der integrierte Spannungsregler 1 eingeschaltet. Dadurch wird der Transistor 13 leitend und schaltet den Impuls generator 27 ab.
• Der Kondensator 34 des elektronischen Schalters 14 dient zur Verlängerung des Sperrzustandes des Transistors 16, damit auch bei kapazitiver Last, die kurzzeitig eine Überlast darstellen könnte, ein Einschalten bzw. Wiedereinschalten ohne weiteres niöglich ist.

Claims (5)

Patentansprüche

1. Schaltungsanordnung zum Überlastungsschutz eines integrierten Spannungs reglers in einem clektronisch stabilisierten Netzgerät, wobei der integrierte Spannungsregler eine Stro.nbegrenzungsschaitung mit eineln Transistor enthält, welcher den regelbaren Langstransistor steuert, dadurch gekennzeichnet, daß an die Verbindungsstelle (21) vom Strolllbegrcnzungstransistor (11) und Längstransistor (9) der Ausgang eines elektronischen Schalters (1-g) angeschlossen ist, welcher von der Ausgangsspannung (U2) des integrierten Spannungsreglers ( ) gesteuert wird und bei Unterschreiten eines bestimmten Wertes dieser Ausgangsspannung (U) den Langstransistor (9) in den sperrenden Zustand schaltet, daß ein Impulsgenerator (27) vorgesehen ist, welcher fln normalen Betriebszus.tand des integrierten Spannungsreglers (1) abgeschaltet ist, bei überlast durch den elektronischen Schalter (14) eingeschaltet wird und dabei Tastimpulse abgibt, welche den integrierten Spannungsregler (1) über den elektronischen Schalter (14) so lange kurzzeitig in den Normalbetriebszustand schalten bis die Überlast bescitigt ist, so daß der integrierte Spannungsregler (1) sofort danach wieder eingeschaltet ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schalter (1-1) aus zwci Transistoren (13, 16) in Emitterschaltung besteht, wobei der erste Transistor (13) iit seiner Basis an den Ausgangsspannungsteiler (26, 23, 24) und mit seinen Kollektor an die Basis des zweiten Transistors (16) angeschlossen ist, dessen -Sollektor an die Verbindungs stelle ("t) von Strombegrenzungstransistor (11) und Langstransistor (9) angeschlossen ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (97) aus einem Unijunction-Transistor (28) mit einem zwischen dessen Emitter und Basis 1 angeordneten Kondensator (.29) besteht, wobei dessen Emitter und Basis 2 über Widerstände (31, 32) an die ungeregelte Eingangsspannung (U1) angeschlossen sind, und daß der Emitter des Unijunction-Transistors (23) über einen Kondensator (33) mit der Basis des zweiten Transistors (16) des elektronischen Schalters (14) verbunden ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichne daß zwischen Basis und Emitter des zweiten Transistors (16) des elektronischen Schalters (14) ein Kondensator (34) angeordnet ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Basis und dem Emitter des ersten Transistors (13) ein temperaturabhängiger .Widerstand (24) angeordnet. ist.

L e e r s e i t e