DD145352A1

DD145352A1 - Schaltungsanordnung zur strombegrenzung

Info

Publication number: DD145352A1
Application number: DD79214717A
Authority: DD
Inventors: Ludwig Muschke
Original assignee: Ludwig Muschke
Priority date: 1979-08-01
Filing date: 1979-08-01
Publication date: 1980-12-03

Abstract

Schaltungsanordnung zur Stroiabegrenzung mit einer npn-Transistoren kombination, mehreren Widerständen und einer Zenerdiode, Der Strom wird beim überschreiten eines bestimmten Wertes begrenzt. Die.se Schaltungsanordnung findet Anwendung bei der Herstellung eigensicherer Stromkreise für explosionsgeschützte Räume. Es war eine Schaltung zu schaffen, die bei auftretenden hohen Speisegleichspannungen zu einer Reduzierung des Kurzschlußstromes an den Klemmen des eigensicheren Stromkreises und zu einer Verringerung der Verlustleistung des Transistors T1 führt. Erfindungsgemäß ist zwischen dem mit. einer Klemme 01 der Speisegleichspannung UT verbundenen Kollektor eines npn-Transistors Tl und der Basis des Transistors T1 ein Widerstand R1 angeordnet, der Kollektor eines npn-Transistors T2 mit der Basis des Transistors T1 verbunden, zwischen dem Emitter des Transistors Tl und einer Klemme A d.es eigensichcren Stromkreises R5 ein Widerstand R2 geschaltet, zwischen dom Emitter des Transistors T1 und der Basis des Transistors T2 ein Widerstand R3 vorhanden und zwischen der Klemme 01 und der Basis des Transistors T2 die Reihenschaltung einer Zenerdiode D1 und eines Widerstandes R4 eingefügt. Anstatt des Transistors T1 ist in einer weiteren Ausgestaltung eine Darlington-Schaltung von zwei npn-Transistoren T3 und T4 vorhanden.

Description

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bevollmächtigter Vertreter:

Gerd Bröchler im VEB MLW Prüfgerätewerk Medingen

Sitz Freital, 821 Freital, Leßkestr« 10

Schaltungsanordnung zur Strombegrenzung Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Strombegrenzung mit einer npn-Transistorenkombination, mehreren Widerständen und einer Zenerdiode« Der den Stromkreis durchfließende Strom wird dabei beim Überschreiten eines vorher bestimmten Wertes begrenzt* Eine derartige Schaltungsanordnung findet Anwendung bei der Herstellung eigensicherer Stromkreise für explosionsgeschützte Räume., z„B_e in Chemiebetrieben«. In solchen Räumen darf bei elektrischen Kreisen weniger Energie zur Verfügung stehen, als zur Zündung eines explosionsfähigon Gas-Luft-Gemisches notwendig ist- Die kritische Zündenergie muß also unterschritten bleiben»

Charakteristik ^dejr bekannten te cn π i se he η 'Lösungen:

Bei einer bekannten, in der DE-OS 22 61 105 geschilderten Einrichtung ist zwischen den Klemmen A und B der eigensichere Kreis R5 und zwischen den Klemmen Ol und 02 die Speisegieichspannung U_T angeschlossen· Die Einrichtung zwischen den Klemmen Ol und A ist in Reihe zum eigenc-icheren Kreis R5 geschaltet« Beim Ansteigen des von Klemme Ol fließenden Stromes entsteht am Widerstand R2 ein erhöhter Spannungsabfall, der den Transistor T 2 öffnet, d.h_o den Widerstand von dessen Emitterkollektor-Strecke verrinnen·« Dadurch wird der Basisstrcm des

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Transistors T 1 kleiner und der durch den eigensicheren Kreis R5 fließende Strom wird begrenzt«

Nachteilig an dieser bekannten Einrichtung ist, daß der Kurzschlußstrom an den Klemmen A und B von der Höhe der an den Klemmen Oi und 02 anliegenden Speisespannung in starkem Maße abhängig ist»

Ziel der Erfindung ;

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung zur Strombegrenzung zu schaffen, bei der der Kurzschlußstrom an den Klemmen A und B des eigensicheren Stromkreises unabhängig von der an den Klemmen Ol und 02 anliegenden Speisespannung ist«

Darlequnq des Wesens der Erfindunq:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zur Strombegrenzung zu schaffen, die bei im Fehlerfall auftretenden hohen Speisegleichspannungen zu einer Reduzierung des Kurzschlußstromes an den Klemmen des eigensicheren Stromkreises und damit zu einer Verringerung der Verlustleistung des Transistors Tl führt«

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen dem mit einer Klemme Oi der Speisegleichspannung U_T verbundenen Kollektor eines npn-Transistors T 1 und der Basis des Transistors Tl ein Widerstand Ri angeordnet, der Kollektor eines npn-Transistors T2 mit der Basis des Transistors Ti verbunden, zwischen dem Emitter des Transistors Tl und einer Klemme A des eigensicheren Stromkreises R5 ein Widerstand R2 geschaltet, zwischen dem emitter des Transistors Tl und der Basis des Transistors T2 ein Widerstand R3 vorhanden und zwisehen der Klemme 01 und der Basis des Transistors T2 die Reihenschaltung einer Zenerdiode Dl und eines Widerstandes R4

eingefügt ist. Anstatt des Transistors T 1 ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Darlington-Schaltung von zwei npn-Transistoren T3 und T4 vorhanden.

Ausführunasbeispiel;

Die Erfindung soll nachstehend an Hand einer Zeichnung näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig.l die erfindungsgemäße Schaltung • Fig.2 die erfindungsgemäße Schaltung, wobei anstatt des Transistors T 1 eine Darlington-Schaltung von zwei npn-Transistoren vorhanden ist Fig*3 die Strom-Spannungs-Kennlinie der Schaltung bzw,

die Verlustleistungs-Spannungs-Kennlinie des Transistors T 1.

Im normalen Betriebsfall ist der Transistor T 1 über den Widerstand R 1 leitend» Der Spannungsabfall am Widerstand R 2 reicht noch nicht zum Durchsteuern des Transistors T2 aus, Die Koilektor-iHmitter-Strecke des Transistors T2 führt keinen Strom« Der Stromfluß durch die Schaltung erfolgt durch Transistor T 1 und Widerstand R2. Bedingt durch die Zenerdiode Dl kann der Transistor T2 auch über den Widerstand R4 nicht angesteuert werden* Steigt der Strom durch den eigensicheren Kreis R5 an, so wird auch der Spannungsabfall am.Widerstand R2 größer und der Transistor Tl wird zugesteuert«, Wird die Spannung zwischen Kollektor des Transistors Tl und der Basis des TransistorsT2 größer als die Z~Spannung der Zenerdiorie Dl, so fließt über die Z-Diode Dl und den Widerstand R4 zur Basis des Transistors T2 ein Strom, der den Transistor T2 bei größeren treibenden Spannungen weiter öffnet und den Strom durch den Transistor Tl weiter vermindert» Das in Figur 3 dargestellte Diagramm soll dao verdeutlichen.

Der Vorteil der Schaltung ist darin zu sehen, daß bei im Feh-

lerfall auftretenden höheren Spannungen der Strom durch den eigensicheren Stromkreis R5 absinkt und die am Transistor T 1 auftretende Verlustleistung nach einem Maximum ebenfalls wieder abfällt (siehe Figur 3),

in Figur 2 ist der Transistor T 1 durch eine Verbundschaltung zweier Transistoren T3 und T 4, eine sogenannte Darlington-Schaltung, ersetzt« Die Darlington-Schaltung ist als Emitteranordnung ausgebildet.

Claims

Erfindunqsanspruch

±0 Schaltungsanordnung zur Strombegrenzung, bei der eine Kombination von npn-Transistoren, mehrere Widerstände und eine Zener-Diode in Reihe mit einem eigensicheren Stromkreis geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem mit einer Klemme Ol der Speisegleichspannung LL· verbundenen Kollektor eines Transistors Tl und der Basis des Transistors Tl ein Widerstand Rl angeordnet, der Kollektor eines Transistors T2 mit der Basis des Transistors Tl verbunden, zwischen dem Emitter des Transistors Tl und einer Klemme A des eigensicheren Stromkreises R5 ein Widerstand R2 geschaltet, zwischen dem Emitter des Transistors Tl und der Basis des Transistors T2 ein Widerstand R3 vorhanden und zwisehen der Klemme Ol und der Basis des Transistors T2 die Reihenschaltung einer Zenerdiode Dl und eines Widerstandes R4 eingefügt ist*
2· Schaltungsanordnung zur Strombegrenzung nach Punkt 1 des Erfindungsanspruches,dadurch gekennzeichnet, daß anstatt des Trancistors Tl eine Darlington-Schaltung von zwei Transistoren T3 und T4 vorhanden ist»