WO2002082612A1 - Circuit arrangement - Google Patents

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WO2002082612A1
WO2002082612A1 PCT/DE2002/001198 DE0201198W WO02082612A1 WO 2002082612 A1 WO2002082612 A1 WO 2002082612A1 DE 0201198 W DE0201198 W DE 0201198W WO 02082612 A1 WO02082612 A1 WO 02082612A1
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PCT/DE2002/001198
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Joachim Schweda
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Robert Bosch Gmbh
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Abstract

The invention relates to a circuit arrangement (1) for blocking excessive currents, especially fault currents, comprising a first controlled switch (T1) whose switch path lies in a load current circuit (5). A second controlled switch (T2) puts the first controlled switch (T1) in a blocking state when high currents arise in the load current circuit (5). A control input (10) of the second controlled switch (T2) is connected to a first terminal (15) of the first controlled switch (T1), while at the same time a load (20) is connected to the first terminal (15) of the first controlled switch (T1).

Description

Schaltungsanordnungcircuitry
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung."geht von einer Schaltungsanordnung nach der Gattung des Hauptanspruchs aus .The invention. " is based on a circuit arrangement according to the type of the main claim.
Aus der JP 103 21 263 ist ein Schaltkreis bekannt, der eine Referenzspannungserzeugungseinheit mit einer Diode und einer Kapazität umfasst und parallel zu einer Batterie angeordnet ist. Ein Überstromdetektionstransistor detektiert eineA circuit is known from JP 103 21 263 which comprises a reference voltage generating unit with a diode and a capacitor and is arranged in parallel with a battery. An overcurrent detection transistor detects one
Kurzschlußbedingung der Batterie basierend auf der Differenz zwischen der Referenz und der Spannung an den Ausgangsanschlüssen. Ein Hochgeschwindigkeitsabschaltungsschaltkreis besteht aus einem MOSFET und einem zweiten Transistor, um dieShort circuit condition of the battery based on the difference between the reference and the voltage at the output terminals. A high-speed turn-off circuit consists of a MOSFET and a second transistor around which
Ausgangsspannung zu steuern. Wenn eine Kurzschlußbedingung detektiert wird, schaltet der erste Transistor den MOSFET in einen Aus-Zustand und trennt auf diese Weise die Batterie von den Ausgangsanschlüssen. Ein Widerstand detektiert die Entfernung des Kurzschlusses basierend auf einem Ansteigen der Spannung an den beiden Ausgangsanschlüssen. Ein dritter Transistor schaltet entsprechend den MOSFET ein, um die Batterie mit den Ausgangsanschlüssen zu verbinden. Vorteile der ErfindungControl output voltage. When a short circuit condition is detected, the first transistor switches the MOSFET to an off state and thus disconnects the battery from the output terminals. A resistor detects the removal of the short circuit based on an increase in the voltage at the two output terminals. A third transistor turns on the MOSFET to connect the battery to the output terminals. Advantages of the invention
Die erfmdungsgemaße Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass ein Steuereingang des zweiten gesteuerten Schalters an einen ersten Anschluß des ersten gesteuerten Schalters angeschlossen ist, wobei an den ersten Anschluß des ersten gesteuerten Schalters außerdem eine Last angeschlossen ist. Auf diese Weise kann gewahrleistet werden, dass der ersteThe circuit arrangement according to the invention with the features of the main claim has the advantage that a control input of the second controlled switch is connected to a first connection of the first controlled switch, a load also being connected to the first connection of the first controlled switch. In this way it can be guaranteed that the first
Schalter möglichst frühzeitig nach Einbruch der Spannung an der Last in den sperrenden Zustand versetzt wird und zwar noch bevor hohe Strome oder Kurzschlußstrome in wesentlichem Umfang über d e Schaltstrecke des ersten gesteuerten Schalters fließen und bis zur Spannungsversorgung gelangen können .The switch is switched to the blocking state as early as possible after the voltage on the load drops, even before high currents or short-circuit currents flow to a substantial extent over the switching path of the first controlled switch and can reach the voltage supply.
Durch die m den Unteranspruchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Schaltungsanordnung möglich.Advantageous further developments and improvements of the circuit arrangement specified in the main claim are possible through the measures listed in the subclaims.
Besonders vorteilhaft ist es, dass der erste gesteuerte Schalter als MOSFET-Feldeffekttransistor ausgebildet ist. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der erste gesteuerte Schalter besonders schnell auf die Ansteuerung durch den zweiten gesteuerten Schalter reagiert und somit besonders schnell vom leitenden in den sperrenden Zustand versetzt werden kann. Auch auf diese Weise kann verhindert werden, dass hohe Strome bzw. Kurzschlußstrome nach Zusammenbruch der Spannung an der Last über dieIt is particularly advantageous that the first controlled switch is designed as a MOSFET field-effect transistor. In this way, it is ensured that the first controlled switch reacts particularly quickly to the activation by the second controlled switch and can therefore be switched from the conductive to the blocking state particularly quickly. It is also possible in this way to prevent high currents or short-circuit currents from breaking down after the voltage across the load
Schaltstrecke des ersten gesteuerten Schalters fließen und somit die Spannungsversorgung beeinträchtigen können. Wenn durch den ersten gesteuerten Schalter keine hohen Strome m wesentlichem Umfang fließen, so wird eine Zerstörung des ersten gesteuerten Schalters durch solche Strome verhindert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein dritter gesteuerter Schalter vorgesehen ist, dessen Steuereingang mit einem zweiten Anschluß des ersten gesteuerten Schalters verbunden ist, wobei der zweite Anschluß des ersten gesteuerten Schalters mit einer Spannungsversorgung verbunden ist, dass die Schaltstrecke des dritten gesteuerten Schalters in einem Abzweig des Laststromkreises liegt und dass der dritte gesteuerte Schalter bei Einbruch der Spannung am zweiten Anschluß des ersten gesteuertenSwitching distance of the first controlled switch flow and can thus affect the voltage supply. If no high currents flow to a significant extent through the first controlled switch, destruction of the first controlled switch by such currents is prevented. Another advantage is that a third controlled switch is provided, the control input of which is connected to a second connection of the first controlled switch, the second connection of the first controlled switch being connected to a voltage supply that the switching path of the third controlled switch in one Branch of the load circuit is located and that the third controlled switch when the voltage drops at the second terminal of the first controlled
Schalters im Falle hoher Ströme im Laststromkreis in einen leitenden Zustand schaltet. Auf diese Weise wird ein weiterer Schutz vor hohen Strömen bzw. Kurzschlußströmen im Laststromkreis bewirkt, da der Laststromkreis im Falle hoher Ströme automatisch durch den Abzweig entlastet wird und somit ebenfalls der erste gesteuerte Schalter vor Zerstörung durch die hohen Ströme geschützt wird.Switch switches to a conductive state in the case of high currents in the load circuit. In this way, further protection against high currents or short-circuit currents is effected in the load circuit, since the load circuit is automatically relieved by the feeder in the event of high currents, and thus the first controlled switch is also protected against destruction by the high currents.
Besonders vorteilhaft ist es, dass der Steuereingang des zweiten gesteuerten Schalters an eine Steuerung angeschlossen ist. Auf diese Weise kann der erste gesteuerte Schalter über den zweiten gesteuerten Schalter nicht nur ausgeschaltet, sondern mit Hilfe der Steuerung auch wieder eingeschaltet werden, ohne dass dazu ein weiterer gesteuerter Schalter erforderlich wäre. Die Funktionalität des zweiten gesteuerten Schalters wird somit erhöht.It is particularly advantageous that the control input of the second controlled switch is connected to a controller. In this way, the first controlled switch can not only be switched off via the second controlled switch, but can also be switched on again with the aid of the control system, without the need for a further controlled switch. The functionality of the second controlled switch is thus increased.
Ein Vorteil besteht auch darin, dass eine Strommeßvorrichtung vorgesehen ist, die die Stromstärke im Laststromkreis mißt und den Meßwert -an die Steuerung abgibt, dass die Steuerung den zweiten gesteuerten Schalter innerhalb eines vorgegebenen Bereichs für die gemessene Stromstärke derart ansteuert, dass der zweite gesteuerte Schalter den ersten gesteuerten Schalter in den leitenden Zustand versetzt und dass die Steuerung den zweiten gesteuerten Schalter außerhalb des vorgegebenen Bereichs für die gemessene Stromstärke derart ansteuert, dass der zweite gesteuerte Schalter den ersten gesteuerten Schalter in den sperrenden Zustand versetzt. Auf diese Weise lässt sich der Stromfluß im Laststromkreis in definierter und exakter Weise an- und abschalten und somit für verschiedene in den Laststromkreis zu integrierende Lasten jeweils ein zugeordneter Laststrombereich vorprogrammieren.Another advantage is that a current measuring device is provided, which measures the current strength in the load circuit and transmits the measured value to the control system, such that the control system controls the second controlled switch within a predetermined range for the measured current strength in such a way that the second controlled switch the first controlled switch in the conductive state and that the controller the second controlled switches outside the predetermined range for the measured current strength in such a way that the second controlled switch puts the first controlled switch in the blocking state. In this way, the current flow in the load circuit can be switched on and off in a defined and exact manner and thus an assigned load current range can be preprogrammed for different loads to be integrated in the load circuit.
Entsprechendes kann auch dadurch bewirkt werden, dass eine Spannungsmeßvorrichtung vorgesehen ist, die die an der Last abfallende Spannung mißt und den Meßwert an die Steuerung abgibt, wobei die Steuerung den zweiten gesteuerten Schalter innerhalb eines' vorgegebenen Bereichs für die gemessene Spannung derart ansteuert, dass der zweite gesteuerteThe same may also be effected in that a voltage measuring device is provided which measures the voltage dropping at the load voltage and outputs the measured value to the controller, wherein the controller controls the second controlled switch within a 'predetermined range for the measured voltage such that the second controlled
Schalter den ersten gesteuerten Schalter in den leitenden Zustand versetzt, und wobei die Steuerung den zweiten gesteuerten Schalter außerhalb des vorgegebenen Bereichs für die gemessene Spannung derart ansteuert, dass der zweite gesteuerte Schalter den ersten gesteuerten Schalter in den sperrenden Zustand versetzt. Auf diese Weise kann die Spannung an der Last in definierter und exakter Weise an- und abgeschaltet werden. Somit kann für verschiedene in den Laststromkreis zu integrierende Lasten jeweils ein zugeordneter Lastspannungsbereich vorprogrammiert werden.Switch puts the first controlled switch in the conductive state, and wherein the controller drives the second controlled switch outside the predetermined range for the measured voltage such that the second controlled switch puts the first controlled switch in the blocking state. In this way, the voltage on the load can be switched on and off in a defined and exact manner. Thus, an assigned load voltage range can be preprogrammed for different loads to be integrated in the load circuit.
Besonders vorteilhaft ist es, dass die Last einen Antennenverstärker umfasst. Auf diese Weise kann der Laststromkreis als Phantomspeisung für eine Antennenschaltung verwendet werden. Dadurch lässt sich auf einfache und wenig aufwendige Weise eineIt is particularly advantageous that the load comprises an antenna amplifier. In this way, the load circuit can be used as phantom power for an antenna circuit. This allows a simple and inexpensive way
Kurzschlußschutzschaltung für eine solche Phantomspeisung realisieren. Besonders vorteilhaft ist es, dass mindestens ein Filter im Laststromkreis angeordnet ist, um das Antennensignal von der Spannungsversorgung fernzuhalten. Auf diese Weise wird die Spannungsversorgung nicht durch die Antennensignale beeinträchtigt.Realize short-circuit protection circuit for such a phantom power. It is particularly advantageous that at least one filter is arranged in the load circuit in order to keep the antenna signal away from the voltage supply. In this way, the power supply is not affected by the antenna signals.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenEmbodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung,FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a circuit arrangement according to the invention,
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine . erfindungsgemäße Schaltungsanordnung undFigure 2 shows a second embodiment of a. circuit arrangement according to the invention and
Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung .Figure 3 shows a third embodiment of a circuit arrangement according to the invention.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In Figur 1 kennzeichnet Tl einen ersten gesteuerten Schalter, der beispielhaft als MOS-Feldeffekttransistor ausgebildet sein soll. Der erste gesteuerte Schalter Tl umfasst einen ersten Anschluß 15 und einen zweiten Anschluß 35. Zwischen dem ersten Anschluß 15 und dem zweiten Anschluß 35 des ersten gesteuerten Schalters Tl liegt die Schaltstrecke des ersten gesteuerten Schalters Tl. Bei Ausbildung des ersten gesteuerten Schalters Tl als MOS- Feldeffekttransistor stellt der erste Anschluß 15 die Drain- Elektrode und- der zweite Anschluß 35 die Source-Elektrode dar. Die Schaltstrecke des ersten gesteuerten Schalters Tl ist Teil eines Laststromkreises 5. Der Laststromkreis 5 ist Teil einer Schaltungsanordnung 1. Der erste Anschluß 15 des ersten gesteuerten Schalters Tl ist über ein erstes Filter 50 an eine Last 20 angeschlossen, die andererseits mit einem Bezugspotential verbunden ist. Der zweite Anschluß 35 des ersten gesteuerten Schalters Tl ist über ein zweites Filter 55 mit einer Spannungsversorgung Uß verbunden. Über einen ersten Widerstand R3 und einen zweiten Widerstand R5 ist der erste Anschluß 15 des ersten gesteuerten Schalters Tl mit einem Steuereingang 10 eines zweiten gesteuerten Schalters T2 verbunden, wobei der zweite gesteuerte Schalter T2 in diesem Beispiel als npn-Bipolartransistor ausgebildet sein soll. Über einen vierten Widerstand R2 ist der zweite Anschluß 35 des ersten gesteuerten Schalters Tl mit einem Steuereingang 60 des ersten gesteuerten Schalters Tl verbunden. Bei Ausbildung des ersten gesteuerten Schalters Tl als MOS-Feldeffekttransistor ist dessen Steuereingang 60 als Gate-Elektrode ausgebildet. Der Steuereingang 60 des ersten gesteuerten Schalters Tl stellt gleichzeitig einen ersten Anschluß des zweiten gesteuerten Schalters T2 dar, der bei Ausbildung des zweiten gesteuerten Schalters T2 als npn-Bipolartransistor als Kollektor ausgebildet ist. Ein zweiter Anschluß 65 des zweiten gesteuerten Schalters T2 ist über einen fünften Widerstand Rg mit dem Bezugspotential verbunden. Bei Ausbildung des zweiten gesteuerten Schalters T2 als npn-Bipolartransistor ist dessen zweiter Anschluß 65 als Emitter ausgebildet. Zwischen dem ersten Anschluß 60 und dem zweiten Anschluß 65 des zweiten gesteuerten Schalters T2 liegt somit die Schaltstrecke des zweiten gesteuerten Schalters T2. An den zweiten Anschluß 35 des ersten gesteuerten Schalters Tl ist außerdem eine erste Kapazität C2 angeschlossen, die andererseits mit dem Bezugspotential verbunden ist. Zwischen dem ersten Widerstand R3 und dem zweiten Widerstand R5 ist ein sechster Widerstand R4 abgezweigt und andererseits mit dem Bezugspotential verbunden. Dem sechsten Widerstand R4 ist eine Diode D]_ parallel geschaltet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann die Diode Dη_ als Zener-Diode ausgebildet sein. Die Anode der Diode D_ ist dabei mit dem Bezugspotential verbunden. Die Kathode der Diode D]_ kann wie in Figur 1 dargestellt an einen Steuerausgang 70 einer Steuerung 25 angeschlossen sein. Die Steuerung 25 ist jedoch nur optional vorgesehen. Auch das erste Filter 50 und das zweite Filter 55 sowie die erste Kapazität C2 sind lediglich optional vorgesehen und ermöglichen eine Verwendung der Schaltungsanordnung 1 als Phantomspeisung beispielsweise einer aktiven Autoradio- Antenne. Die Last 20 stellt dann den Antennenverstärker dar. Die Betriebsspannung wird dem Antennenverstärker 20 dann über den Innenleiter einer Koaxial-Antennenleitung zugeführt. Diese Koaxial-Antennenleitung ist dann zwischen dem ersten Filter 50 und der Last 20 angeordnet und in den Figuren durch das Bezugszeichen 75 gekennzeichnet. Das vom Antennenverstärker 20 gelieferte Antennensignal U^ wird dann zwischen dem ersten Filter 50 und der Koaxial- Antennenleitung 75 abgegriffen und einer Weiterverarbeitung zugeführt. Durch das erste Filter 50 wird das Antennensignal U^, das hochfrequent ist, von den gesteuerten Schaltern Tl, T2 ferngehalten, wobei das erste Filter 50 derart beispielsweise als Tiefpaß dimensioniert ist, dass es das hochfrequente Antennensignal U^ sperrt. Durch das zweite Filter 55 und die erste Kapazität C2 wird zusätzlich gewahrleistet, dass kein hochfrequentes Signal zur Spannungsversorgung Ug gelangt, wobei das zweite Filter 55 und die erste Kapazität C2 ebenfalls entsprechend beispielsweise als Tiefpaß dimensioniert sind, um hochfrequente Signale zu sperren. Dabei umfasst das erste Filter 50 gemäß Figur 1 beispielhaft eine Drossel Dr, die im Laststromkreis 5 angeordnet ist und einerseits mit dem ersten Anschluß 15 des ersten gesteuerten Schalters Tl und andererseits mit dem Innenleiter der Koaxial-Antennenleitung 75 verbunden ist. Eine zweite Kapazität C3 des ersten Filters 50 liegt zwischen dem ersten Anschluß 15 des ersten gesteuerten Schalters Tl und dem Bezugspotential. Eine dritte Kapazität C4 des ersten Filters 50 liegt parallel zum Antennensignal U^. Das zweite Filter 55 ist gemäß dem Beispiel nach Figur 1 als Tiefpaß ausgebildet und umfasst einen siebten Widerstand R_ im Laststromkreis 5, d.h. einerseits mit der Spannungsversorgung Ug und andererseits mit dem zweiten Anschluß 35 des ersten gesteuerten Schalters Tl verbunden. Das zweite Filter 55 umfasst weiterhin eine vierte Kapazität C]_, die einerseits mit der Spannungsversorgung Ug und andererseits mit dem Bezugspotential verbunden ist.In FIG. 1, T1 identifies a first controlled switch which, for example, is designed as a MOS field-effect transistor. The first controlled switch T1 comprises a first connection 15 and a second connection 35. The switching path of the first controlled switch T1 lies between the first connection 15 and the second connection 35 of the first controlled switch T1. The first connection 15 represents the drain electrode and the second connection 35 the source electrode. The switching path of the first controlled switch T1 is part of a load circuit 5. The load circuit 5 is part of a circuit arrangement 1. The first connection 15 of the first controlled switch Tl is connected via a first filter 50 to a load 20, which on the other hand with a Reference potential is connected. The second connection 35 of the first controlled switch T1 is connected to a voltage supply U ß via a second filter 55. Via a first resistor R3 and a second resistor R5, the first terminal 15 of the first controlled switch T1 is connected to a control input 10 of a second controlled switch T2, the second controlled switch T2 in this example being designed as an npn bipolar transistor. The second connection 35 of the first controlled switch T1 is connected to a control input 60 of the first controlled switch T1 via a fourth resistor R2. When the first controlled switch T1 is designed as a MOS field-effect transistor, its control input 60 is designed as a gate electrode. The control input 60 of the first controlled switch T1 simultaneously represents a first connection of the second controlled switch T2, which is designed as a npn bipolar transistor as a collector when the second controlled switch T2 is formed. A second terminal 65 of the second controlled switch T2 is connected to the reference potential via a fifth resistor Rg. When the second controlled switch T2 is designed as an npn bipolar transistor, its second terminal 65 is designed as an emitter. The switching path of the second controlled switch T2 thus lies between the first connection 60 and the second connection 65 of the second controlled switch T2. A first capacitance C2 is also connected to the second terminal 35 of the first controlled switch T1, which capacitance is on the other hand connected to the reference potential. A sixth resistor R4 is branched off between the first resistor R3 and the second resistor R5 and, on the other hand, is connected to the reference potential. A diode D ] _ is connected in parallel with the sixth resistor R4. According to this exemplary embodiment, the diode Dη_ can be designed as a Zener diode. The anode of diode D_ is connected to the reference potential. The The cathode of the diode D ] _ can, as shown in FIG. 1, be connected to a control output 70 of a controller 25. The controller 25 is, however, only optionally provided. The first filter 50 and the second filter 55 as well as the first capacitance C2 are also only optionally provided and enable the circuit arrangement 1 to be used as phantom power, for example an active car radio antenna. The load 20 then represents the antenna amplifier. The operating voltage is then supplied to the antenna amplifier 20 via the inner conductor of a coaxial antenna line. This coaxial antenna line is then arranged between the first filter 50 and the load 20 and is identified in the figures by the reference symbol 75. The antenna signal U ^ supplied by the antenna amplifier 20 is then tapped between the first filter 50 and the coaxial antenna line 75 and fed to further processing. The first filter 50 keeps the antenna signal U ^, which is high-frequency, away from the controlled switches T1, T2, the first filter 50 being dimensioned, for example, as a low-pass filter such that it blocks the high-frequency antenna signal U ^. The second filter 55 and the first capacitance C2 additionally ensure that no high-frequency signal reaches the power supply Ug, the second filter 55 and the first capacitance C2 also being dimensioned accordingly, for example as a low-pass filter, in order to block high-frequency signals. The first filter 50 according to FIG. 1 includes, for example, a choke Dr, which is arranged in the load circuit 5 and is connected on the one hand to the first connection 15 of the first controlled switch T1 and on the other hand to the inner conductor of the coaxial antenna line 75. A second capacitance C3 of the first filter 50 lies between the first terminal 15 of the first controlled switch T1 and the reference potential. A third capacitance C4 of the first filter 50 is parallel to the Antenna signal U ^. 1, the second filter 55 is designed as a low-pass filter and comprises a seventh resistor R_ in the load circuit 5, ie connected on the one hand to the voltage supply Ug and on the other hand to the second connection 35 of the first controlled switch T1. The second filter 55 further comprises a fourth capacitance C ] _, which is connected on the one hand to the voltage supply Ug and on the other hand to the reference potential.
Das erste Filter 50, das zweite Filter 55 und die erste Kapazit t C2 sind nicht erforderlich, wenn die Schaltungsanordnung 1 nicht als Phantomspeisung, sondern lediglich als Laststromkreis 5 zum Anschluß einer beliebigen Last 20 verwendet werden soll, ohne dass hochfrequenteThe first filter 50, the second filter 55 and the first capacitance C2 are not required if the circuit arrangement 1 is not to be used as phantom power, but only as a load circuit 5 for connecting any load 20 without high-frequency
Signale auftreten und von den gesteuerten Schaltern Tl, T2 sowie von der Spannungsversorgung Ug ferngehalten werden müssen .Signals occur and must be kept away from the controlled switches T1, T2 and from the power supply Ug.
Die Funktionsweise der Schaltungsanordnung 1 wird imThe operation of the circuit arrangement 1 is in
Folgenden erläutert. Im Normalbetrieb liegt an der Last 20 eine Spannung an und das Potential am ersten Anschluß 15 des ersten gesteuerten Schalters Tl reicht aus, um den Steuereingang 10 des zweiten gesteuerten Schalters T2 mit einer Spannung zu versorgen, die den zweiten gesteuerten Schalter T2 in einem leitenden Zustand halt, so dass die Schaltstrecke des zweiten gesteuerten Schalters T2 leitend geschaltet ist. Der Steuereingang 60 des ersten gesteuerten Schalters Tl liegt dann auf vergleichsweise niedrigem Potential und halt somit auch den ersten gesteuertenExplained below. In normal operation, a voltage is present at the load 20 and the potential at the first terminal 15 of the first controlled switch T1 is sufficient to supply the control input 10 of the second controlled switch T2 with a voltage which keeps the second controlled switch T2 in a conductive state stop, so that the switching path of the second controlled switch T2 is turned on. The control input 60 of the first controlled switch T1 is then at a comparatively low potential and thus also holds the first controlled one
Schalter Tl in leitendem Zustand, d.h. die Schaltstrecke des ersten gesteuerten Schalters Tl ist ebenfalls leitend geschaltet. Wenn nun die Spannung an der Last 20 zusammenbricht bzw. ein Kurzschluß an der Last 20 auftritt, so sinkt das Potential am ersten Anschluß 15 des ersten gesteuerten Schalters Tl ab. Dadurch sinkt auch das Potential am Steuereingang 10 des zweiten gesteuerten Schalters T2 ab. Dadurch wird der zweite gesteuerte Schalter T2 in einen sperrenden Zustand geschaltet, so dass das Potential am Steuereingang 60 des ersten gesteuertenSwitch Tl in the conductive state, ie the switching path of the first controlled switch Tl is also switched on. If the voltage at the load 20 breaks down or a short circuit occurs at the load 20, the potential at the first terminal 15 of the first drops controlled switch Tl. This also lowers the potential at the control input 10 of the second controlled switch T2. As a result, the second controlled switch T2 is switched into a blocking state, so that the potential at the control input 60 of the first is controlled
Schalters Tl ansteigt. Dadurch sinkt die Spannungsdifferenz zwischen dem Steuereingang 60 und dem zweiten Anschluß 35 des ersten gesteuerten Schalters Tl ab und der erste gesteuerte Schalter Tl wird ebenfalls in den sperrenden Zustand geschaltet. Auf diese Weise wird der Kurzschlußstrom im Laststromkreis 5 abgeschaltet. Da der Steuereingang 10 des zweiten gesteuerten Schalters T2 über den zweiten Widerstand R5 und den ersten Widerstand R3 an den ersten Anschluß 15 des ersten gesteuerten Schalters Tl angeschlossen ist, d.h. denjenigen Anschluß des ersten gesteuerten Schalters Tl, der mit der Last 20 in Verbindung steht, lässt sich der Kurzschlußstrom frühzeitig abschalten und zwar noch, bevor er in nennenswertem Umfang über die Schaltstrecke des ersten gesteuerten Schalters Tl fließen und bis zur Spannungsversorgung Ug gelangen kann. Somit wird eine besonders wirksame Kurzschlußstromunterdrückung realisiert, die sowohl die Spannungsversorgung Ug als auch den ersten gesteuerten Schalter Tl vor Zerstörung wirksam schützt. Dieses frühzeitige Abschalten des Kurzschlußstromes wird noch unterstützt, wenn der erste gesteuerte Schalter Tl wie in Figur 1 dargestellt als MOS-Feldeffekttransistor ausgebildet ist, der bekanntlich besonders kurze Schaltzeiten besonders im Vergleich zu Bipolartransistoren aufweist. Nachdem der erste gesteuerte Schalter Tl den Kurzschlußstrom bzw. die hohen Ströme im Laststromkreis 5 aufgrund des Zusammenbrechens der Spannung an der Last 20 abgeschaltet hat, verharrt er in Selbstsperrung. Selbst wenn der Kurzschluß an der Last 20 wieder beseitigt wird, führt dies nicht zum Anstieg des Potentials am ersten Anschluß 15 des ersten gesteuerten Schalters Tl bzw. des Potentials am Steuereingang 10 des zweiten gesteuerten Schalters T2, da ja die Spannungsversorgung Ug durch den gesperrten ersten gesteuerten Schalter Tl vom ersten Anschluß 15 des ersten gesteuerten Schalters Tl bzw. von der Last 20 getrennt ist. Somit kann der zweite gesteuerte Schalter T2 auch durch Beseitigen des Kurzschlusses an der Last 20 nicht in den leitenden Zustand versetzt werden, um den Steuereingang 60 des ersten gesteuerten Schalters Tl- auf ein niedrigeres Potential zu ziehen und damit auch den ersten gesteuerten Schalter Tl in den leitenden Zustand zu versetzen. Dies lässt sich aber beispielsweise dadurch realisieren, dass von der Steuerung 25 beispielsweise in Reaktion auf eine Benutzereingabe an einer in der Figur 1 nicht dargestellten Eingabeeinheit ein Spannungsimpuls, am Steuerausgang 70 erzeugt wird, der ausreicht, um das Potential amSwitch Tl rises. As a result, the voltage difference between the control input 60 and the second terminal 35 of the first controlled switch T1 drops and the first controlled switch T1 is also switched into the blocking state. In this way, the short-circuit current in the load circuit 5 is switched off. Since the control input 10 of the second controlled switch T2 is connected via the second resistor R5 and the first resistor R3 to the first connection 15 of the first controlled switch Tl, ie that connection of the first controlled switch Tl which is connected to the load 20, the short-circuit current can be switched off early, before it can flow to any appreciable extent over the switching path of the first controlled switch T1 and can reach the voltage supply Ug. A particularly effective short-circuit current suppression is thus realized, which effectively protects both the voltage supply Ug and the first controlled switch T1 against destruction. This early switching off of the short-circuit current is further supported if the first controlled switch T1, as shown in FIG. 1, is designed as a MOS field-effect transistor, which, as is known, has particularly short switching times, especially in comparison to bipolar transistors. After the first controlled switch T1 has switched off the short-circuit current or the high currents in the load circuit 5 due to the breakdown of the voltage at the load 20, it remains in self-locking. Even if the short circuit at the load 20 is removed again, this does not lead to an increase in the potential at the first terminal 15 of the first controlled switch T1 or the potential at Control input 10 of the second controlled switch T2, since the voltage supply Ug is separated from the first terminal 15 of the first controlled switch Tl or from the load 20 by the blocked first controlled switch T1. Thus, even by eliminating the short circuit on the load 20, the second controlled switch T2 cannot be brought into the conductive state in order to pull the control input 60 of the first controlled switch Tl- to a lower potential and thus also the first controlled switch Tl in the transfer conductive state. However, this can be achieved, for example, by the control 25 generating a voltage pulse at the control output 70, for example in response to a user input on an input unit not shown in FIG
Steuereingang 10 des zweiten gesteuerten Schalters T2 auf einen Wert anzuheben, der ausreicht, um den zweiten gesteuerten Schalter T2 in den leitenden Zustand zu versetzen und damit in der beschriebenen Weise auch den ersten gesteuerten Schalter Tl. Auf diese Weise kann die Last 20 über den nun wieder leitenden ersten gesteuerten Schalter Tl von der Spannungsversorgung Ug versorgt werden, so dass sich, vorausgesetzt der Kurzschluß an der Last 20 wurde entfernt, wieder eine Spannung an der Last 20 bilden kann. Diese hebt das Potential am ersten Anschluß 15 des ersten gesteuerten Schalters Tl und sorgt für ein entsprechend erhöhtes Potential am Steuereingang 10 des zweiten gesteuerten Schalters T2, so dass der zweite gesteuerte Schalter T2 im leitenden Zustand gehalten wird, auch wenn der Spannungsimpuls am Steuerausgang 70 derTo raise the control input 10 of the second controlled switch T2 to a value which is sufficient to put the second controlled switch T2 into the conductive state and thus also the first controlled switch T1 in the manner described. In this way, the load 20 can be switched over the now again conductive first controlled switch Tl are supplied by the voltage supply Ug, so that, provided that the short circuit on the load 20 has been removed, a voltage can again form on the load 20. This raises the potential at the first terminal 15 of the first controlled switch Tl and ensures a correspondingly increased potential at the control input 10 of the second controlled switch T2, so that the second controlled switch T2 is kept in the conductive state, even if the voltage pulse at the control output 70 of the
Steuerung 25 zwischenzeitlich ausgeschaltet wurde und der Steuerausgang 70 hochoh ig ist. Dieser Zustand der Schaltungsanordnung 1 wird dann als Selbsthaltung bezeichnet . In einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 kennzeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente wie beim ersten Ausführungsbeispiel nach Figur 1. Zusätzlich zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ein dritter gesteuerter Schalter T3 vorgesehen, dessen Steuereingang 30 über einen dritten Widerstand Rg mit dem zweiten Anschluß 35 des ersten gesteuerten Schalters Tl verbunden ist. Der dritte gesteuerte Schalter T3 kann beispielsweise als pnp- Bipolartransistor ausgebildet sein. Ein erster Anschluß des dritten gesteuerten Schalters T3 ist mit dem Steuereingang 60 des ersten gesteuerten Schalters Tl identisch. Bei Ausbildung des dritten gesteuerten Schalters T3 als pnp- Bipolartransistor kann es sich dabei um dessen Kollektor handeln. Ein zweiter Anschluß 80 des dritten gesteuertenController 25 has been switched off in the meantime and control output 70 is high-impedance. This state of the circuit arrangement 1 is then referred to as self-holding. In a second exemplary embodiment according to FIG. 2, the same reference numerals designate the same elements as in the first exemplary embodiment according to FIG. 1. In addition to the first exemplary embodiment according to FIG. 1, a third controlled switch T3 is provided in the second exemplary embodiment according to FIG. 2, the control input 30 of which is connected via a third resistor Rg the second terminal 35 of the first controlled switch T1 is connected. The third controlled switch T3 can be designed, for example, as a pnp bipolar transistor. A first connection of the third controlled switch T3 is identical to the control input 60 of the first controlled switch Tl. If the third controlled switch T3 is designed as a pnp bipolar transistor, it can be its collector. A second port 80 of the third controlled
Schalters T3 ist mit der Spannungsversorgung Ug verbunden. Dabei kann es sich bei Ausbildung des dritten gesteuerten Schalters T3 als pnp-Bipolartransistor um dessen Emitter handeln.Switch T3 is connected to the Ug power supply. When the third controlled switch T3 is designed as a pnp bipolar transistor, it can be its emitter.
Im Normalbetrieb bei Anliegen einer Spannung an der Last 20 liegt der zweite Anschluß 35 des ersten gesteuerten Schalters Tl bei im Vergleich zur Last 20 gering dimensioniertem siebten Widerstand R_ etwa im Bereich der Spannung der Spannungsversorgung Ug, so dass der als pnp- Bipolartransistor ausgebildete dritte gesteuerte Schalter T3 sich in einem sperrenden Zustand befindet. Wenn die Spannung an der Last 20 beispielsweise bei Auftreten eines Kurzschlusses einbricht, so fließen bis zum Sperren der Schaltstrecke des ersten gesteuerten Schalters Tl in derIn normal operation when a voltage is applied to the load 20, the second terminal 35 of the first controlled switch Tl is approximately in the region of the voltage of the voltage supply Ug compared to the load 20 with a small dimension of the seventh resistor R_, so that the third, designed as a pnp bipolar transistor, is controlled Switch T3 is in a blocking state. If the voltage at the load 20 drops, for example when a short circuit occurs, then the switching path of the first controlled switch T1 flows in the circuit until the switching path is blocked
Regel für kurze Zeit noch hohe Ströme bzw. Kurzschlußströme über diese Schaltstrecke des ersten gesteuerten Schalters Tl, so dass auch das Potential am zweiten Anschluß 35 des ersten gesteuerten Schalters Tl erheblich absinkt im Vergleich zur Spannung der Spannungsversorgung Ug am zweiten Anschluß 80 und damit am Emitter des als pnp- Bipolartransistor ausgebildeten dritten gesteuerten Schalters T3. Aufgrund dieser Spannungsdifferenz zwischen dem zweiten Anschluß 35 des ersten gesteuerten Schalters Tl und dem zweiten Anschluß 80 des dritten gesteuertenNormally, high currents or short-circuit currents for a short time over this switching path of the first controlled switch T1, so that the potential at the second terminal 35 of the first controlled switch T1 also drops considerably in comparison to the voltage of the voltage supply Ug at the second Terminal 80 and thus at the emitter of the third controlled switch T3, which is designed as a pnp bipolar transistor. Because of this voltage difference between the second terminal 35 of the first controlled switch T1 and the second terminal 80 of the third controlled
Schalters T3 wird der dritte gesteuerte Schalter T3 in den leitenden Zustand versetzt und kann die hohen Strome bzw. Kurzschlußstrome bis zum Sperren der Schaltstrecke des zweiten gesteuerten Schalters T2 über die Schaltstrecke des zweiten gesteuerten Schalters T2 zum Bezugspotential hin abfuhren. Auf diese Weise wird der Stromfluß durch die Schaltstrecke des ersten gesteuerten Schalters Tl im Fall hoher Strome bzw. von Kurzschlußstromen erheblich reduziert und der erste gesteuerte Schalter Tl vor Zerstörung geschützt. Beim Anstieg des Stroms im Laststromkeis 5 wird auch der Spannungsabfall am siebten Widerstand Rl immer großer bis der dritte gesteuerte Schalter T3 durchschaltet und somit den vierten Widerstand R2 überbrückt. Dadurch wird die Gate-Source-Spannungsdifferenz des ersten gesteuerten Schalters Tl kleiner und der erste gesteuerte Schalter Tl sperrt. Auf diese Weise ergibt sich ebenfalls eine Strombegrenzung im Laststromkreis 5. Der Begrenzungswert wird durch die Dimensionierung des siebten Widerstandes Rl und des dritten Widerstandes R8 eingestellt. Diese Strombegrenzung ist wichtig für den Fall einesSwitch T3 puts the third controlled switch T3 in the conductive state and can dissipate the high currents or short-circuit currents until the switching path of the second controlled switch T2 is blocked via the switching path of the second controlled switch T2 to the reference potential. In this way, the current flow through the switching path of the first controlled switch T1 in the case of high currents or short-circuit currents is considerably reduced and the first controlled switch T1 is protected against destruction. When the current in the load current circuit 5 increases, the voltage drop across the seventh resistor R1 becomes increasingly large until the third controlled switch T3 switches through and thus bridges the fourth resistor R2. As a result, the gate-source voltage difference of the first controlled switch Tl becomes smaller and the first controlled switch Tl blocks. In this way, there is also a current limitation in the load circuit 5. The limitation value is set by dimensioning the seventh resistor R1 and the third resistor R8. This current limitation is important in the event of one
„schleichenden" oder beinahe Kurzschlusses zum Schutz der Bauteile im Laststromkreis 5."Creeping" or almost short-circuit to protect the components in the load circuit 5.
In Figur 3 ist ein drittes Ausfuhrungsbeispiel der erfmdungsgemaßen Schaltungsanordnung 1 dargestellt, bei dem gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente wie in den beiden zuvor beschriebenen Ausfuhrungsbeispielen kennzeichnen. Das dritte Ausfuhrungsbeispiel nach Figur 3 geht dabei vom zweiten Ausfuhrungsbeispiel nach Figur 2 aus und umfasst daher die bezüglich der Figur 2 beschriebene Anordnung mit dem dritten gesteuerten Schalter T3 und dem dritten Widerstand Rg . Das dritte Ausfuhrungsbeispiel konnte aber auch von dem ersten Ausfuhrungsbeispiel nach Figur 1 ausgehen, ohne den dritten gesteuerten Schalter T3 und den dritten Widerstand Rg zu umfassen. Beim drittenFIG. 3 shows a third exemplary embodiment of the circuit arrangement 1 according to the invention, in which the same reference numerals identify the same elements as in the two exemplary embodiments described above. The third exemplary embodiment according to FIG. 3 is based on the second exemplary embodiment according to FIG. 2 and therefore includes the arrangement described with reference to FIG. 2 the third controlled switch T3 and the third resistor Rg. The third exemplary embodiment could, however, also start from the first exemplary embodiment according to FIG. 1 without comprising the third controlled switch T3 and the third resistor Rg. The third
Ausfuhrungsbeispiel nach Figur 3 ist nun im Laststromkreis 5 ein achter Widerstand R7 zwischen dem ersten Anschluß 15 des ersten gesteuerten Schalters Tl und der Drossel Dr angeordnet. Der achte Widerstand R7 stellt dabei einen Strommeßwiderstand dar, dem eine Strommeßvorrichtung 40 parallel geschaltet ist. Anhand der am achten Widerstand R7 abfallenden Spannung mißt die Strommeßvorrichtung 40 die Stromstarke im Laststromkreis 5, wobei der Wert für den achten Widerstand R7 naturlich vorgegeben und bekannt ist. Die Strommeßvorrichtung 40 gibt dann den Meßwert für die Stromstarke an die Steuerung 25 ab. Solange die gemessene Stromstarke großer als ein vorgegebener Minimalstromstarkenwert Imin und kleiner als ein vorgegebener Maximalstromstarkenwert I ax ist, gibt die Steuerung 25 an ihrem Steuerausgang 70 entweder einExemplary embodiment according to Figure 3, an eighth resistor R7 is now arranged in the load circuit 5 between the first terminal 15 of the first controlled switch Tl and the choke D r . The eighth resistor R7 represents a current measuring resistor to which a current measuring device 40 is connected in parallel. On the basis of the voltage drop across the eighth resistor R7, the current measuring device 40 measures the current intensity in the load circuit 5, the value for the eighth resistor R7 being naturally predetermined and known. The current measuring device 40 then outputs the measured value for the current intensity to the controller 25. As long as the measured current intensity is greater than a predetermined minimum current value I Stark m i n and smaller than a predefined maximum current value I Stark ax, the controller 25 outputs at its control output 70, either a
Steuersignal ab, das den Steuereingang 10 des zweiten gesteuerten Schalters T2 im leitenden Zustand halt oder die Steuerung 25 gibt kein Signal an ihrem Steuerausgang 70 ab, weil der erste gesteuerte Schalter T_ in Selbsthaltung in diesem vorgegebenen Stromstarkenbereich betrieben werden kann und leitet. Im Falle von Kurzschlüssen oder hohen Strömen in der Last 20 erfolgt eine Abschaltung und Selbstsperrung des ersten gesteuerten Schalters Tl wie zu den beiden ersten Ausfuhrungsbeispielen beschrieben. Wird der Kurzschluß an der Last 20 entfernt, so kann wie ebenfalls zum ersten Ausfuhrungsbeispiel beschrieben über die Steuerung 25 der zweite gesteuerte Schalter T2 und der erste gesteuerte Schalter Tl wieder in den jeweils leitenden Zustand versetzt werden. Für den Fall, dass die Strommeßvorrichtung 40 eine Stromstarke im Laststromkreis 5 mißt, die kleiner oder gleich dem vorgegebenen Minimalstromstärkenwert Imin oder die größer oder gleich dem vorgegebenen Maximalstromstärkenwert Imax ist, kann die Steuerung 25 durch ein entsprechend negatives Steuersignal am Steuerausgang 70 das Potential am Steuereingang 10 des zweiten gesteuerten Schalters T2 soweit absenken, dass der zweite gesteuerte Schalter T2 und damit auch der erste gesteuerte Schalter Tl jeweils in den sperrenden Zustand versetzt werden und die Spannungsversorgung Ug von einem Lastanschluß 85 zum Anschluß der Last 20 trennt. BeiControl signal from which holds the control input 10 of the second controlled switch T2 in the conductive state or the controller 25 does not emit a signal at its control output 70 because the first controlled switch T_ can be operated and held in this predetermined current range in a latched manner. In the event of short circuits or high currents in the load 20, the first controlled switch T1 is switched off and self-locked as described for the first two exemplary embodiments. If the short circuit on the load 20 is removed, the second controlled switch T2 and the first controlled switch T1 can be put back into the respective conductive state via the controller 25, as also described for the first exemplary embodiment. In the event that the current measuring device 40 has a current in the load circuit 5 If the measurement is less than or equal to the predetermined minimum current value Imin or greater than or equal to the predetermined maximum current value Imax, the controller 25 can lower the potential at the control input 10 of the second controlled switch T2 by a correspondingly negative control signal to the extent that the second controlled one Switch T2 and thus also the first controlled switch T1 are each set in the blocking state and the voltage supply Ug is separated from a load connection 85 for connecting the load 20. at
Unterschreiten des vorgegebenen Minimalwerts Imin durch die gemessene Stromstärke im Laststromkreis 5 kann eine Leerlaufbedingung im Laststromkreis 5, d.h. das Fehlen einer an den Lastanschluß 85 angeschlossenen Last 20 detektiert und auf diese Weise das unnötige Bereitstellen einer Spannung am Lastanschluß 85 verhindert werden. Bei Überschreiten des vorgegebenen Maximalwertes Imax kann eine Sperrung der Schaltstrecke des ersten gesteuerten Schalters Tl eingeleitet werden, noch bevor ein Kurzschluß an der Last 20 eintritt, so dass bereits auf diese Weise das Auftreten allzu hoher Kurzschlußströme, die den ersten gesteuerten Schalter Tl zerstören bzw. die Spannungsversorgung Ug beeinträchtigen könnten, verhindert wird. Der vorgegebene Maximalstromstärkenwert Imaχ sollte dabei so gewählt werden, dass bei dieser Stromstärke auch keine Beeinträchtigung des ersten gesteuerten Schalters Tl und der Spannungsversorgung Ug zu erwarten ist.If the measured current in the load circuit 5 falls below the predetermined minimum value I m in, an idle condition in the load circuit 5, ie the absence of a load 20 connected to the load connection 85, can be detected and in this way the unnecessary provision of a voltage at the load connection 85 can be prevented. If the predetermined maximum value I max is exceeded, the switching path of the first controlled switch Tl can be blocked even before a short circuit occurs at the load 20, so that in this way the occurrence of excessively high short circuit currents which destroy or destroy the first controlled switch Tl which could impair the power supply Ug is prevented. The predefined maximum current value I m aχ should be chosen so that no impairment of the first controlled switch T1 and the voltage supply Ug is to be expected at this current.
Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen sein, eine Spannungsmeßvorrichtung 45 vorzusehen, die gemäß Figur 3 zwischen dem ersten Filter 50 und dem koaxialen Antennenleiter 75 einerseits und andererseits an das Bezugspotential angeschlossen sein kann. Die Spannungsmeßvorrichtung 45 könnte auch direkt der Last 20 parallel geschaltet sein, um so die an der Last 20 abfallende Spannung möglichst exakt messen zu können. Dabei hat die Spannungsmeßvorrichtung 45 idealerweise einen unendlich hohen Innenwiderstand, um den Stromfluß durch die Last 20 nicht zu beeinträchtigen. Die Spannungsmeßvorrichtung 45 mißt die am koaxialenAdditionally or alternatively, it can be provided to provide a voltage measuring device 45 which, according to FIG. 3, can be connected between the first filter 50 and the coaxial antenna conductor 75 on the one hand and on the other hand to the reference potential. The voltage measuring device 45 could also be connected directly in parallel to the load 20, in order in this way to connect the load 20 falling voltage to measure as accurately as possible. The voltage measuring device 45 ideally has an infinitely high internal resistance in order not to impair the current flow through the load 20. The voltage measuring device 45 measures the most coaxial
Antennenleiter 75 und an der Last 20 abfallende Spannung, wenn sie wie in Figur 3 dargestellt angeordnet ist bzw. direkt die an der Last 20 abfallende Spannung, wenn sie der Last 20 direkt parallel geschaltet ist. Die Spannungsmeßvorrichtung 45 gibt dann den Meßwert für die Spannung an die Steuerung 25 ab. Bei einer gemessenen Spannung, die oberhalb eines vorgegebenen Minimalwerts Umin und unterhalb eines vorgegebenen Maximalwertes Umax liegt, gibt die Steuerung- 25 an ihrem Steuerausgang 70 entweder ein Steuersignal ab, das das Potential am Steuereingang 10 des zweiten gesteuerten Schalters T2 auf einem Wert halt, der die Steuerstrecke des zweiten gesteuerten Schalters T2 in leitendem Zustand halt oder die Steuerung 25 gibt kein Signal ab, da der erste gesteuerte Schalter Tl in Selbsthaltung betrieben werden kann, wie beim ersten Ausfuhrungsbeispiel beschrieben. Der vorgegebene Minimalspannungswert Um-j_n und der vorgegebene Maximalspannungswert Umax können dabei so gewählt werden, dass in diesem Spannungsbereich zwischen dem vorgegebenen Minimalspannungswert Um_n und dem vorgegebenenAntenna conductor 75 and voltage drop across the load 20 if it is arranged as shown in FIG. 3 or directly the voltage drop across the load 20 if it is connected directly in parallel with the load 20. The voltage measuring device 45 then outputs the measured value for the voltage to the controller 25. When a measured voltage is above a predetermined minimum value U m i n and below a predetermined maximum value U max, the control- 25 is at its control output 70, either a control signal corresponding to a potential at the control input 10 of the second controlled switch T2 Hold value that holds the control path of the second controlled switch T2 in the conductive state or the controller 25 does not emit a signal, since the first controlled switch T1 can be operated in a self-holding manner, as described in the first exemplary embodiment. The predefined minimum voltage value U m -j_ n and the predefined maximum voltage value U max can be selected such that in this voltage range between the predefined minimum voltage value U m _ n and the predefined one
Maximalspannungswert Umax das Potential am ersten Anschluß 15 des ersten gesteuerten Schalters Tl ausreichend hoch ist, um am Steuereingang 10 des zweiten gesteuerten Schalters T2 ein ausreichend hohes Potential zu erzeugen, dass den zweiten gesteuerten Schalter T2 in den leitenden Zustand versetzt. In entsprechender Weise lassen sich für den Fall der Verwendung der Strommeßvorrichtung 40 Werte für den vorgegebenen Minimalstromstarkenwert Imin un den vorgegebenen Maximalstromstärkenwert Imax für die Stromstarke festlegen, die einen zwischen diesen beiden Werten liegenden Bereich definieren, in dem der erste gesteuerte Schalter Tl in Selbsthaltung betrieben werden kann. Die Reaktion der Steuerung 25 auf eine gemessene Spannung, die kleiner oder gleich dem vorgegebenen Minimalspannungswert Um _n ist, entspricht dann der beschriebenen Reaktion der Steuerung 25, wenn die gemessene Stromstärke größer oder gleich dem vorgegebenen Maximalstromstärkenwert I ax ist. Entsprechend ist die Reaktion der Steuerung 25 auf eine gemessene Spannung, die größer oder gleich dem vorgegebenen Maximalspannungswert Umax ist, gleich der Reaktion der Steuerung 25 auf eine gemessene Stromstärke, die kleiner oder gleich dem vorgegebenen Minimalstromstärkenwert Imin ist und eine Leerlaufbedingung anzeigt. Die Funktion der Diode D_ dient der Spannungsbegrenzung und damit dem Schutz des zweiten gesteuerten Schalters T2 vor Überspannungen an dessen Steuereingang 10 und dem Schutz des Steuerausgangs 70 der Steuerung 25, der auch als Eingang nutzbar ist. Der fünfte Widerstand Rg, der vierte Widerstand R2 und der sechste Widerstand R4 sind Dimensionierungswiderstände, die das entsprechende Potential an den Steuereingängen 10, 20 des zweiten gesteuerten Schalters T2 und des ersten gesteuerten Schalters Tl gewährleisten. Der erste Widerstand R3 und der zweite Widerstand R5 sind für die Einstellung der Selbsthaltung bzw. der Selbstsperrung der Schaltungsanordnung 1 erforderlich.Maximum voltage value U max the potential at the first terminal 15 of the first controlled switch Tl is sufficiently high to generate a sufficiently high potential at the control input 10 of the second controlled switch T2 that the second controlled switch T2 is brought into the conductive state. In a corresponding manner, if the current measuring device 40 is used, values for the predetermined minimum current value I m in and the predetermined maximum current value I max for the current intensity can be defined, the one between these two Define the range in which the first controlled switch T1 can be operated in a self-holding manner. The reaction of the controller 25 to a measured voltage which is less than or equal to the predetermined minimum voltage value U m _ n then corresponds to the described reaction of the controller 25 if the measured current is greater than or equal to the predetermined maximum current value I ax . Correspondingly, the reaction of the controller 25 to a measured voltage that is greater than or equal to the predetermined maximum voltage value U max is equal to the reaction of the controller 25 to a measured current that is less than or equal to the predetermined minimum current value I m in and indicates an open circuit condition. The function of the diode D_ serves to limit the voltage and thus to protect the second controlled switch T2 against overvoltages at its control input 10 and to protect the control output 70 of the controller 25, which can also be used as an input. The fifth resistor Rg, the fourth resistor R2 and the sixth resistor R4 are dimensioning resistors which ensure the corresponding potential at the control inputs 10, 20 of the second controlled switch T2 and the first controlled switch Tl. The first resistor R3 and the second resistor R5 are required for setting the self-holding or self-locking of the circuit arrangement 1.
Im Folgenden wird ein Dimensionierungsbeispiel für die in der Schaltungsanordnung 1 angegebenen Bauelemente gegeben: RX = 4,7 Ω, R2 = 470 kΩ, R3 = 33 kΩ, r4 = 33 kΩ, r5 = 10 kΩ, r6 = 33 kΩ, r7 = 4,7 kΩ, r8 = 1 kΩ, cι = 47 μF, C2 = 47 μF, c3 = 10 nF, c4 = 10 nF, Dr = 10 mH.A dimensioning example for the components specified in the circuit arrangement 1 is given below: R X = 4.7 Ω, R 2 = 470 kΩ, R 3 = 33 kΩ, r 4 = 33 kΩ, r 5 = 10 kΩ, r 6 = 33 kΩ, r 7 = 4.7 kΩ, r 8 = 1 kΩ, cι = 47 μF, C 2 = 47 μF, c 3 = 10 nF, c 4 = 10 nF, Dr = 10 mH.
Für den Fall, dass die Steuerung 25 den zweiten gesteuerten Schalter T2 und damit auch den ersten gesteuerten Schalter Tl jeweils in den sperrenden Zustand versetzen soll, genügt es bereits, am Steuerausgang 70 eine Spannung von 0 V abzugeben und damit den Steuerausgang 70 auf das Bezugspotential zu legen. Auf diese Weise wird auch der Steuereingang 10 des zweiten gesteuerten Schalters T2 auf das Bezugspotential gelegt und der zweite gesteuerte Schalter T2 damit gesperrt. Auf diese Weise wird dann in der beschriebenen Weise auch der erste gesteuerte Schalter Tl gesperrt. Wenn die Steuerung 25 kein Signal am Steuerausgang 70 abgeben soll, um die beschriebene Selbsthaltung der Schaltungsanordnung 1 nicht zu beeinflussen, muß dafür gesorgt sein, dass der Steuerausgang 70 hochohmig ist, um nicht das Potential am Steuerausgang 10 des zweiten gesteuerten Schalters T2 auf einen Wert absinken zu lassen, der den zweiten gesteuerten Schalter T2 sperren könnte.In the event that the controller 25 the second controlled switch T2 and thus also the first controlled switch Tl should put in the blocking state, it is sufficient to supply a voltage of 0 V at the control output 70 and thus to set the control output 70 to the reference potential. In this way, the control input 10 of the second controlled switch T2 is also set to the reference potential and the second controlled switch T2 is thus blocked. In this way, the first controlled switch T1 is then blocked in the manner described. If the controller 25 is not to output a signal at the control output 70 in order not to influence the described latching of the circuit arrangement 1, it must be ensured that the control output 70 is high-impedance, in order not to reduce the potential at the control output 10 of the second controlled switch T2 to drop, which could block the second controlled switch T2.
Der Steuerausgang 70 der Steuerung 25 kann auch als Eingang verwendet werden und der Steuerung 25 anzeigen, ob im Laststromkreis 5 hohe Ströme bzw. Kurzschlußströme fließen bzw. ob am Lastanschluß 85 keine Spannung wie imThe control output 70 of the control 25 can also be used as an input and indicate to the control 25 whether high currents or short-circuit currents flow in the load circuit 5 or whether there is no voltage at the load connection 85 as in FIG
Kurzschlußfall oder eine übliche Lastspannung anliegt. Im Kurzschlußfall wird die Spannung am Steuerausgang 70 abfallen und dies als Low-Signal der Steuerung 25 mitteilen. Im normalen Lastfall ohne Kurzschluß wird die Spannung am Steuerausgang 70 entsprechend höher sein und der Steuerung 25 als High-Signal den normalen Lastfall mitteilen.Short circuit or a normal load voltage is present. In the event of a short circuit, the voltage at control output 70 will drop and report this to controller 25 as a low signal. In the normal load case without a short circuit, the voltage at the control output 70 will be correspondingly higher and report the normal load case to the controller 25 as a high signal.
Wenn nach Beheben eines Kurzschlusses an der Last 20 wieder eine Lastspannung an dem Lastanschluß 85 anliegen soll, so ist dazu nicht unbedingt ein Spannungsimpuls von derIf, after rectifying a short circuit at the load 20, a load voltage is again to be applied to the load connection 85, then a voltage pulse from the is not absolutely necessary
Steuerung 25 erforderlich. Es kann auch zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, durch den Schaltvorgang des Wiedereinschaltens der Schaltungsanordnung 1 nach Beheben des Kurzschlusses direkt, d.h. ohne Steuerung 25 einen Spannungsimpuls zu erzeugen, der über die Kathode der Diode D_ dem Steuereingang 10 des zweiten gesteuerten Schalters T2 zugeführt- wird, um den zweiten gesteuerten Schalter T2 in. den leitenden Zustand zu versetzen.Control 25 required. It can also be additionally or alternatively provided to generate a voltage pulse directly, ie without controller 25, through the switching process of switching the circuit arrangement 1 back on after the short circuit has been rectified, and this pulse via the cathode of the diode D_ is supplied to the control input 10 of the second controlled switch T2 in order to put the second controlled switch T2 into the conductive state.
Bei Einsatz der Schaltungsanordnung 1 als Phantomspeisung einer Antennenschaltung insbesondere mit einem Antennenverstärker wird natürlich auch die koaxiale Antennenleitung 75, die Antennenelektronik bzw. der Antennenverstärker als Last 20 und schließlich die Antenne selbst wirksam vor hohen Strömen bzw. Kurzschlußströmen geschützt. Dies gilt auch für alle übrigen Bauteile, die mit dem Laststromkreis 5, beispielsweise in einem Autoradio in Verbindung stehen und in den Figuren nicht dargestellt sind. Ergänzend wirkt auch' der siebte Widerstand R]_ und die Drossel Dr zur Begrenzung hoher Ströme bzw. vonWhen using the circuit arrangement 1 as phantom power for an antenna circuit, in particular with an antenna amplifier, the coaxial antenna line 75, the antenna electronics or the antenna amplifier as the load 20, and finally the antenna itself, are of course effectively protected against high currents or short-circuit currents. This also applies to all other components which are connected to the load circuit 5, for example in a car radio, and which are not shown in the figures. In addition, 'the seventh resistor R] _ and the throttle Dr acts to limit high currents or of
Kurzschlußströmen, wobei die Drossel Dr mit ohmschen Verlusten in der Größenordnung von 3 bis 6 Ω wirkt. Short-circuit currents, the choke Dr acting with ohmic losses in the order of 3 to 6 Ω.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Schaltungsanordnung (1) zur Sperrung hoher Ströme, insbesondere von Kurzschlußströmen, mit einem ersten gesteuerten Schalter (Tl) , dessen Schaltstrecke in einem Laststromkreis (5) liegt und mit einem zweiten gesteuerten Schalter (T2), der den ersten gesteuerten Schalter (Tl) bei Auftreten hoher Ströme im Laststromkreis (5) in einen sperrenden Zustand versetzt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuereingang (10) des zweiten gesteuerten Schalters (T2) an einen ersten Anschluß (15) des ersten gesteuerten Schalters (Tl) angeschlossen ist, wobei an den ersten Anschluß (15) des ersten gesteuerten Schalters (Tl) außerdem eine Last (20) angeschlossen is .1. Circuit arrangement (1) for blocking high currents, in particular short-circuit currents, with a first controlled switch (Tl), the switching path of which is in a load circuit (5) and with a second controlled switch (T2) which is the first controlled switch (Tl ) in the event of high currents in the load circuit (5) set in a blocking state, characterized in that a control input (10) of the second controlled switch (T2) is connected to a first connection (15) of the first controlled switch (Tl), wherein a load (20) is also connected to the first connection (15) of the first controlled switch (Tl).
2. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste gesteuerte Schalter (Tl) als MOS-Feldeffekttransistor ausgebildet ist.2. Circuit arrangement (1) according to claim 1, characterized in that the first controlled switch (Tl) is designed as a MOS field effect transistor.
3. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite gesteuerte Schalter (T2) als Bipolartransistor ausgebildet ist.3. Circuit arrangement (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the second controlled switch (T2) is designed as a bipolar transistor.
4. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereingang (10) des zweiten gesteuerten Schalters (T2) über mindestens einen ersten Widerstand (R3) an den ersten Anschluß (15) des ersten gesteuerten Schalters (Tl) angeschlossen ist. 4. Circuit arrangement (1) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the control input (10) of the second controlled switch (T2) via at least a first resistor (R3) to the first terminal (15) of the first controlled switch ( Tl) is connected.
5. Schaltungsanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter gesteuerter Schalter (T3) vorgesehen ist, dessen Steuereingang (30) mit einem zweiten Anschluß (35) des ersten gesteuerten Schalters (Tl) verbunden ist, wobei der zweite Anschluß (35) des ersten gesteuerten Schalters (Tl) mit einer Spannungsversorgung (ÜB) verbunden ist, dass die Schaltstrecke des dritten gesteuerten Schalters (T3) in einem Abzweig des LastStromkreises (5) liegt und dass der dritte gesteuerte Schalter (T3) bei Einbruch der Spannung am zweiten Anschluß (35) des ersten gesteuerten Schalters (Tl) im Falle hoher Ströme im Laststromkreis (5) in einen leitenden Zustand schaltet.5. Circuit arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a third controlled switch (T3) is provided, whose control input (30) is connected to a second terminal (35) of the first controlled switch (Tl), the second connection (35) of the first controlled switch (T1) is connected to a voltage supply (ÜB), that the switching path of the third controlled switch (T3) is in a branch of the load circuit (5) and that the third controlled switch (T3) Drop in the voltage at the second connection (35) of the first controlled switch (Tl) switches to a conductive state in the case of high currents in the load circuit (5).
6. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereingang (30) des dritten gesteuerten Schalters (T3) über einen dritten Widerstand6. Circuit arrangement (1) according to claim 5, characterized in that the control input (30) of the third controlled switch (T3) via a third resistor
(R8) mit dem zweiten Anschluß (35) des ersten gesteuerten Schalters (Tl) verbunden ist.(R8) is connected to the second terminal (35) of the first controlled switch (Tl).
7. Schaltungsanordnung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereingang7. Circuit arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the control input
(10) des zweiten gesteuerten Schalters (T2) an eine Steuerung (25) angeschlossen ist.(10) of the second controlled switch (T2) is connected to a controller (25).
8. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (25) mit dem8. Circuit arrangement (1) according to claim 7, characterized in that the control (25) with the
• Steuereingang (10) des zweiten gesteuerten Schalters (T2) über einen zweiten Widerstand (R5) verbunden ist.• Control input (10) of the second controlled switch (T2) is connected via a second resistor (R5).
9. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strommeßvorrichtung (40) vorgesehen ist, die die Stromstärke im Laststromkreis (5) mißt und den Meßwert an die Steuerung (25) abgibt, dass die Steuerung (25) den zweiten gesteuerten Schalter (T2) innerhalb eines vorgegebenen Bereichs für die gemessene Stromstärke derart ansteuert, dass der zweite gesteuerte Schalter (T2) den ersten gesteuerten Schalter (Tl) in den leitenden Zustand versetzt, und dass die Steuerung (25) den zweiten gesteuerten Schalter (T2) außerhalb des vorgegebenen Bereichs für die gemessene Stromstärke derart ansteuert, dass der zweite gesteuerte Schalter (T2) den ersten gesteuerten Schalter (Tl) in den sperrenden Zustand versetzt.9. Circuit arrangement (1) according to claim 7 or 8, characterized in that a current measuring device (40) is provided which measures the current in the load circuit (5) and outputs the measured value to the controller (25) that the controller (25) controls the second controlled switch (T2) within a predetermined range for the measured current strength such that the second controlled switch (T2) puts the first controlled switch (Tl) into the conductive state, and that the controller (25 ) drives the second controlled switch (T2) outside the predetermined range for the measured current strength in such a way that the second controlled switch (T2) puts the first controlled switch (Tl) in the blocking state.
10. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannungsmeßvorrichtung (45) vorgesehen ist, die die an der Last (20) abfallende Spannung mißt und den Meßwert an die Steuerung (25) abgibt, dass die Steuerung (25) den zweiten gesteuerten Schalter (T2) innerhalb eines vorgegebenen Bereichs für die gemessene Spannung derart ansteuert, dass der zweite gesteuerte Schalter (T2) den ersten gesteuerten Schalter (Tl) in den leitenden Zustand versetzt, und dass die10. Circuit arrangement (1) according to claim 7, 8 or 9, characterized in that a voltage measuring device (45) is provided which measures the voltage drop across the load (20) and outputs the measured value to the controller (25) that the Control (25) controls the second controlled switch (T2) within a predetermined range for the measured voltage such that the second controlled switch (T2) puts the first controlled switch (Tl) in the conductive state, and that the
Steuerung (25) den zweiten gesteuerten Schalter (T2) außerhalb des vorgegebenen Bereichs für die gemessene Spannung derart ansteuert, dass der zweite gesteuerte Schalter (T2) den ersten gesteuerten Schalter (Tl) in den sperrenden Zustand versetzt.Control (25) controls the second controlled switch (T2) outside the predetermined range for the measured voltage in such a way that the second controlled switch (T2) puts the first controlled switch (T1) in the blocking state.
11. Schaltungsanordnung (1) nach einem der vorherigen11. Circuit arrangement (1) according to one of the previous ones
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Last (20) einen Antennenverstärker umfaßt .Claims, characterized in that the load (20) comprises an antenna amplifier.
12. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Filter (50, 55) im Laststromkreis (5) angeordnet ist, um das Antennensignal von der Spannungsversorgung (ÜB) fernzuhalten. 12. Circuit arrangement (1) according to claim 11, characterized in that at least one filter (50, 55) is arranged in the load circuit (5) in order to keep the antenna signal away from the voltage supply (ÜB).
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