DE102008041099A1

DE102008041099A1 - Method for protecting electronic component against over voltage of supply voltage of electrical system of motor vehicle, involves activating transistor and diode to limit voltage, and deactivating transistor and diode after preset interval

Info

Publication number: DE102008041099A1
Application number: DE200810041099
Authority: DE
Inventors: Traugott Degler; Honoriu-Emanuel Bura; Volker Nisch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-08-07
Filing date: 2008-08-07
Publication date: 2010-02-11
Also published as: CN101645598A; CN101645598B

Abstract

The method involves detecting whether a supply voltage (198) exceeds an activation threshold value lying above a normal operation range of the supply voltage. A switching transistor (106) and a breakdown diode (108) are activated to limit the supply voltage to a limiting value lying within the normal operation range, where the normal operation range is an operating voltage range of an accumulator. The switching transistor and a breakdown diode are deactivated after development of a predetermined activation interval. Independent claims are also included for the following: (1) a computer program product comprising a set of instructions to perform a method for protecting an electronic component (2) a device for protecting the electronic component.

Description

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz elektronischer Bauelemente gegen Überspannungen einer Versorgungsspannung, ferner ein Computerprogrammprodukt zur Ausführung des Verfahrens und eine Vorrichtung zum Schutz elektronischer Bauelemente gegen Überspannungen einer Versorgungsspannung. Obwohl auf beliebige elektrische Versorgungsschaltungen anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrundeliegende Problematik in Bezug auf eine elektronische Anlage eines Kraftfahrzeugs erläutert.The The present invention relates to a method for protecting electronic Components against overvoltages of a supply voltage, and a computer program product for executing the method and a device for protecting electronic components against overvoltages of a Supply voltage. Although on any electrical supply circuits Applicable, the present invention and its underlying Problem with respect to an electronic system of a motor vehicle explained.

Es ist allgemein bekannt, dass bei induktiven Lasten wie Spulen oder dergl. Überspannungen induziert werden, die elektronische Schaltungen wie z. B. integrierte Schaltungen Steuergeräten beschädigen können. Besonders schädigende Überspannungsimpulse (sogenannte Load-Dump-Impulse) entstehen z. B. bei einem schlechten Kontakt oder augenblicklicher Trennung eines Akkumulators, der von einem Generator aufgeladen wird. Beispielsweise können im Kraftfahrzeugbereich bei einer Versorgungsspannung von 24 V Überspannungen Überspannungen von bis zu 200 V in einem Zeitraum von 400 ms auftreten. Derartige Überspannungen sind in der ISO-Norm 7637-2 als standardisierte Testimpulse beschrieben.It is well known that inductive loads such as coils or the like. Overvoltages are induced, the electronic circuits such. B. integrated circuits can damage control units. Particularly damaging overvoltage impulses (so-called load-dump impulses) arise, for example, from B. in poor contact or instantaneous separation of a rechargeable battery, which is charged by a generator. For example, in the automotive sector overvoltages of up to 200 V in a period of 400 ms can occur at a supply voltage of 24 V overvoltages. Such overvoltages are in the ISO standard 7637-2 described as standardized test pulses.

Es besteht die Möglichkeit, einer Zerstörung der elektronischen Bauelemente durch Überspannungen des Bordnetzes des Kraftfahrzeugs dadurch entgegenzuwirken, dass die Bauelemente jeweils entsprechend den maximal auftretenden Spannungsspitzen ausgelegt werden. Dies ist allerdings äußerst kostenaufwendig. Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problematik besteht daher allgemein darin, für einen Normalbetriebsbereich ausgelegte Bauelemente vor Überspannungen der Versorgungsspannung zu schützen.It there is a possibility of destruction of the electronic components due to overvoltages of the vehicle electrical system of the motor vehicle counteract by the fact that the components each designed according to the maximum occurring voltage spikes become. However, this is extremely expensive. The problem underlying the present invention is therefore generally in it, designed for a normal operating range Components against overvoltages of the supply voltage to protect.

Nach einem herkömmlichen Lösungsansatz wird die Versorgungsspannungseingang eines Steuergeräts mit einer Zener-Diode überbrückt, um so die auftretenden Überspannungen auf einen Maximalwert zu begrenzen, der etwa der Zener-Spannung der Zener-Diode entspricht. Da Zener-Dioden einen großen Toleranzbereich der Zener-Spannung aufweisen und die Zener-Spannung zudem von der Temperatur der Zener-Diode abhängt, muss jedoch die Zener-Diode dabei so gewählt werden, dass ihre nominelle Zener-Spannung erheblich oberhalb der höchsten Spannung des Normalbetriebsbereichs des Versorgungsnetzes liegt.To a conventional approach is the supply voltage input a control unit with a Zener diode bridged, so the occurring overvoltages to a maximum value to limit, which corresponds approximately to the Zener voltage of the Zener diode. Because zener diodes have a large tolerance range of zener voltage and the Zener voltage also depends on the temperature of the Zener diode depends, but the Zener diode has to be chosen so be that their nominal zener voltage significantly above the highest voltage of the normal operating range of the supply network lies.

In der DE 101 35 168 A1 ist eine Vorrichtung zum Schutz elektronischer Bauelemente offenbart, bei der eine Zener-Diode mit einem mittels einer Ansteuerschaltung bei vorbestimmten Überspannungswerten durchschaltbaren Transistor in Reihe geschaltet ist, um so die großen Toleranzen von Zener-Dioden zu umgehen. Beim Durchschalten des Transistors wandelt dieser elektrische Energie in Wärmeenergie um, so dass eine Verwendung von Hochleistungsbauelementen und/oder aufwändige Kühlmaßnahmen notwendig sind.In the DE 101 35 168 A1 discloses an electronic device protection device in which a zener diode is connected in series with a transistor which can be switched through at predetermined overvoltage values by means of a drive circuit, in order to avoid the large tolerances of zener diodes. When the transistor is turned on, this converts electrical energy into heat energy, so that it is necessary to use high-performance components and / or complex cooling measures.

Es besteht daher ein Bedürfnis, elektronische Bauelemente bei geringem Kostenaufwand gegen Überspannungen einer Versorgungsspannung zu schützen, so dass die Versorgungsspannung einen Maximalwert nicht übersteigt, der möglichst dicht über dem Normalbetriebsbereich liegt.It There is therefore a need for electronic components at low cost against overvoltages of a supply voltage Protect so that the supply voltage is a maximum value does not exceed the closest possible is the normal operating range.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

Demgemäß vorgesehen ist ein Verfahren zum Schutz elektronischer Bauelemente gegen Überspannungen einer Versorgungsspannung. Zunächst wird in einem Verfahrensschritt detektiert, ob die Versorgungsspannung einen Aktivierungsschwellwert überschreitet, der oberhalb eines Normalbetriebsbereichs der Versorgungsspannung liegt. In einem weiteren Schritt wird eine Spannungsbegrenzungseinrichtung aktiviert, die die Versorgungsspannung auf einen Begrenzungswert begrenzt, der innerhalb des Normalbetriebsbereichs liegt. Die Spannungsbegrenzungseinrichtung wird nach Ablauf eines vorgebbaren Aktivierungsintervalls wieder desaktiviert.Accordingly provided is a method for protecting electronic components against overvoltages a supply voltage. First, in one process step detects whether the supply voltage exceeds an activation threshold, the above a normal operating range of the supply voltage lies. In a further step, a voltage limiting device activates the supply voltage to a limiting value limited, which is within the normal operating range. The voltage limiting device becomes active again after a predefinable activation interval deactivated.

Da der Aktivierungsschwellwert oberhalb des Normalbetriebsbereichs der Versorgungsspannung liegt, wird die Spannungsbegrenzungseinrichtung nicht aktiviert, solange die Versorgungsspannung im Normalbetriebsbereich verbleibt. In diesem Zustand wird somit auch keine elektrische Energie in Wärmeenergie umgewandelt und die Spannungsbegrenzungseinrichtung keinen thermischen Belastungen ausgesetzt.There the activation threshold above the normal operating range the supply voltage is, is the voltage limiting device not activated, as long as the supply voltage in the normal operating range remains. In this state, therefore, no electrical energy converted into heat energy and the voltage limiting device not exposed to thermal loads.

Da der Begrenzungswert innerhalb des Normalbetriebsbereichs liegt, kann er auch bei Berücksichtigung großer Toleranzen von Bauelementen der Spannungsbegrenzungseinrich tung wie z. B. Zener-Dioden bedingt durch Exemplarstreuung, Temperaturabhängigkeiten usw. so festgelegt werden, dass der Spannungswert der von der aktivierten Spannungsbegrenzungseinrichtung begrenzten Versorgungsspannung während des Aktivierungsintervalls zuverlässig unterhalb des Aktivierungsschwellwerts bleibt. Da schließlich die Spannungsbegrenzungseinrichtung nach Ablauf des Aktivierungsintervalls wieder desaktiviert wird, ist der Zeitraum begrenzt, währenddessen die Spannungsbegrenzungseinrichtung elektrische Energie in Wärmeenergie umwandelt, sodass für die Spannungsbegrenzungseinrichtung weder Hochleistungsbauelemente verwendet noch aufwändige Kühlmaßnahmen getroffen werden müssen. Der Aktivierungsschwellwert kann vorteilhaft nur geringfügig oberhalb des Normalbetriebsbereichs festgelegt werden, sodass die elektronischen Bauelemente kostengünstig nur eine Spannungsfestigkeit geringfügig oberhalb des Aktivierungsschwellwertes aufzuweisen brauchen.Since the limiting value is within the normal operating range, it can also tion taking into account large tolerances of components of Spannungsbegrenzungseinrich such. B. Zener diodes due to specimen scattering, temperature dependencies, etc. are set so that the voltage value of the limited by the activated voltage limiting device supply voltage during the activation interval remains reliably below the activation threshold. Finally, since the voltage limiting device is deactivated again after the activation interval has elapsed, the period during which the voltage limiting device converts electrical energy into thermal energy is limited, so that voltage limitation is required neither high-performance components used nor costly cooling measures must be taken. Advantageously, the activation threshold value can only be set slightly above the normal operating range, so that the electronic components need only have a dielectric strength slightly above the activation threshold value at low cost.

Unter weiteren Gesichtspunkten sind ein Computerprogrammprodukt zur Ausführung des Verfahrens und eine Vorrichtung zum Schutz elektronischer Bauelemente gegen Überspannungen einer Versorgungsspannung vorgesehen. Die Vorrichtung umfasst eine Spannungsbegrenzungseinrichtung, die die Versorgungsspannung auf einen Begrenzungswert begrenzt, der innerhalb eines Normalbetriebsbereichs der Versorgungsspannung liegt, eine Aktivierungseinrichtung, die die Spannungsbegrenzungseinrichtung aktiviert, wenn die Versorgungsspannung einen Aktivierungsschwellwert überschreitet, der oberhalb des Normalbetriebsbereichs liegt, und eine Desaktivierungseinrichtung, die die Spannungsbegrenzungseinrichtung nach Ablauf eines vorgebbaren Aktivierungsintervalls desaktiviert.Under Further aspects are a computer program product for execution of the method and a device for protecting electronic components provided against overvoltages of a supply voltage. The device comprises a voltage limiting device which limits the supply voltage to a limiting value, the is within a normal operating range of the supply voltage, an activation device that controls the voltage limiting device activated when the supply voltage exceeds an activation threshold, which is above the normal operating range, and a deactivation device, the voltage limiting device after expiration of a predetermined Activation interval deactivated.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Normalbetriebsbereich ein Betriebsspannungsbereich eines Akkumulators, der die Versorgungsspannung bereitstellt. Da die zu schützenden elektronischen Bauelemente ohnehin so ausgelegt sind, dass sie den gesamten Betriebsspannungsbereich des Akkumulators tolerieren, tolerieren diese ohne zusätzliche Maßnahmen auch den Toleranzbereich des Begrenzungswertes, auf den die Spannungsbegrenzungseinrichtung die Versorgungsspannung begrenzt. Vorzugsweise ist der Begrenzungswert größer als eine Nennspannung des Akkumulators.According to one preferred development of the invention Method, the normal operating range is an operating voltage range an accumulator that provides the supply voltage. There the electronic components to be protected anyway are designed to cover the entire operating voltage range of the Accumulators tolerate, tolerate these without additional measures also the tolerance range of the limiting value to which the voltage limiting device limits the supply voltage. Preferably, the limit value greater than a rated voltage of the accumulator.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung beträgt das Aktivierungsintervall 300 ms bis 600 ms. Dies entspricht der in der ISO-Norm 7637-2 für einen standardisierten Testimpuls 5a (Load-Dump-Impuls) angegebenen Impulsdauer von 400 ms. Ein Aktivierungsintervall kürzer als der Testimpuls ist möglich, da der Testimpuls gegen Ende seiner Impulsdauer annähernd exponentiell abfällt. Vorzugsweise beträgt das Aktivierungsintervall 450 ms bis 500 ms, ist also geringfügig länger als der standardisierte Testimpuls, um über die gesamte Impulslänge zuverlässig aktiviert zu sein.According to a preferred development, the activation interval is 300 ms to 600 ms. This corresponds to that in the ISO standard 7637-2 for a standardized test pulse 5a (load-dump pulse) specified pulse duration of 400 ms. An activation interval shorter than the test pulse is possible because the test pulse drops approximately exponentially toward the end of its pulse duration. Preferably, the activation interval is 450 ms to 500 ms, so it is slightly longer than the standardized test pulse to be reliably activated over the entire pulse length.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Spannungsbegrenzungseinrichtung einen Transistor, der von der Aktivierungseinrichtung durchschaltbar ist. Auf diese Weise kann die Spannungsbegrenzungseinrichtung sehr schnell aktiviert und der weitere Spannungsanstieg begrenzt werden.According to one preferred development of the invention Device, the voltage limiting device comprises a transistor, which can be switched by the activation device. To this Way, the voltage limiting device can be activated very quickly and the further increase in voltage can be limited.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die Spannungsbegrenzungseinrichtung weiterhin mindestens eine Zener-Diode, die insbesondere mit dem Transistor seriell verbindbar ist. Dies hat den Vorteil, dass bei geeigneter Wahl der Zener-Spannung der größere Teil der von der Spannungsbegrenzungseinrichtung in Wärmeenergie umgewandelten elektrischen Energie in der Zener-Diode umgewandelt wird, so dass kein aufwändiger Leistungstransistor erforderlich ist.According to one preferred development comprises the voltage limiting device at least one Zener diode, in particular with the Transistor is serially connectable. This has the advantage that at appropriate choice of Zener voltage the larger Part of the voltage limiting device in heat energy converted electrical energy in the zener diode so that no expensive power transistor is required is.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind weiterhin ein Akkumulator, der die Versorgungsspannung innerhalb des Normalbetriebsbereichs bereitstellt und ein Generator, der den Akkumulator auflädt, vorgesehen, sodass ein gegen Überspannungen geschütztes Versorgungsnetz bereitgestellt wird, an das z. B. mehrere Verbraucher angeschlossen werden können.According to one preferred development are still an accumulator that the Supply voltage within the normal operating range and a generator charging the accumulator is provided, so that a protected against overvoltages supply network is provided to the z. B. several consumers are connected can.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen und beigefügten Figuren erläutert. Von den Figuren zeigen:The The present invention will be described below with reference to preferred embodiments and attached figures. From the figures demonstrate:

1 ein Schaltdiagramm eines elektrischen Versorgungsnetzes mit einer Schutzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 1 a circuit diagram of an electrical supply network with a protective device according to an embodiment of the invention;

2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform; 2 a flowchart of a method according to an embodiment;

3 ein Diagramm zeitlicher Verläufe einer Versorgungsspannung mit und ohne Anwendung einer Ausführungsform, und einer Ansteuerspannung bei Anwendung der Ausführungsform; und 3 a diagram of time histories of a supply voltage with and without application of an embodiment, and a drive voltage when using the embodiment; and

4 einen vergrößerten zeitlichen Ausschnitt aus dem Diagramm von 3. 4 an enlarged temporal excerpt from the diagram of 3 ,

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, soweit nicht explizit anders angegeben.In the same reference numerals designate the same or functionally identical Elements, unless explicitly stated otherwise.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGEMBODIMENTS THE INVENTION

1 zeigt ein Schaltdiagramm eines elektrischen Versorgungsnetzes 190, das ohne Einschränkung als ein elektrisches Bordnetz eines Kraftfahrzeugs angenommen werden soll. Das elektrische Versorgungsnetz 190 umfasst einen Gleichstromgenerator 112, dessen mit Minus gekennzeichneter negativer Pol mit einem Massepotential 118 wie etwa der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Der Gleichstromgenerator 112 ist mit einem Akkumulator 114 parallel geschaltet, der im laufenden Betrieb des Versorgungsnetzes 190 vom Gleichstromgenerator 112 aufgeladen wird, wenn z. B. eine den Gleichstromgenerator 112 antreibende, nicht gezeigte Brennkraftmaschine in Betrieb ist. Der Gleichstromgenerator 112 und der Akkumulator 114 bilden gemeinsam eine Spannungsquelle 198. In der Anschlussleitung des Akkumulators 114 ist ein Unterbrechungskontakt 113 angeordnet, der eine sich unkontrolliert kurzzeitig und intermittierend öffnende Fehlerstelle wie einen Wackelkontakt symbolisiert. 1 shows a circuit diagram of an electrical supply network 190 , which is to be accepted without restriction as an electrical system of a motor vehicle. The electrical supply network 190 includes a DC generator 112 , its negative pole marked with minus with a ground potential 118 how the body of the motor vehicle is connected. The DC generator 112 is with an accumulator 114 connected in parallel, during operation of the supply network 190 from the DC generator 112 is charged when z. B. a DC generator 112 driving, not shown Internal combustion engine is in operation. The DC generator 112 and the accumulator 114 together form a voltage source 198 , In the connection cable of the accumulator 114 is a break contact 113 arranged, which symbolizes an uncontrolled short-term and intermittently opening fault such as a loose contact.

Im störungsfreien Normalbetrieb der aus dem Generator 112 und dem Akkumulator 114 gebildeten Spannungsquelle 198 liegt die an den mit Plus und Minus gezeichneten Polen bereitgestellte Versorgungsspannung innerhalb eines Normalbetriebsbereichs, der beispielsweise bei einem nominell als 24-Volt-Bordnetz bezeichneten elektrischen Versorgungsnetz eines Lastkraftwagens zwischen 22 Volt und 36 Volt umfasst. Bei Störungen wie z. B. einem schlechten Kontakt oder einer augenblicklichen Trennung des Akkumulators 114 im Betrieb des Generators 112 durch Öffnen der Fehlerstelle 113 treten jedoch an den Polen der Spannungsquelle 198 Überspannungsimpulse (so genannte load dumps) von bis zu 200 V mit einer Dauer von bis zu 450 ms auf, gegen die an das Versorgungsnetz 190 angeschlossene Verbraucher geschützt sein müssen.In trouble-free normal operation of the generator 112 and the accumulator 114 formed voltage source 198 For example, the supply voltage provided to the plus and minus poles is within a normal operating range, which includes, for example, a 22 to 36 volt electrical supply network of a truck, nominally referred to as a 24 volt electrical system. In case of disorders such. B. a bad contact or an instantaneous separation of the accumulator 114 during operation of the generator 112 by opening the fault 113 However, they occur at the poles of the voltage source 198 Overvoltage pulses (so-called load dumps) of up to 200 V with a duration of up to 450 ms, against which to the supply network 190 connected consumers must be protected.

Die aus dem Generator 112 und dem Akkumulator 114 gebildete Spannungsquelle 198 ist über ein Versorgungskabel 194, das einen inneren Kabelwiderstand 100 und eine innere Kabelinduktivität 102 aufweist, mit einem einen Verbraucher darstellenden Steuergerät 196 verbunden, welches elektronische Bauelemente 192 mit einer begrenzten Spannungsfestigkeit enthält. Im Folgenden soll angenommen werden, dass die elektronischen Bauelemente 192 und das Steuergerät 196 insgesamt für eine Spannungsfestigkeit von 38 V ausgelegt sind.The from the generator 112 and the accumulator 114 formed voltage source 198 is via a supply cable 194 that has an inner cable resistance 100 and an inner cable inductance 102 comprising, with a consumer representing a control device 196 connected to which electronic components 192 Contains a limited withstand voltage. The following is to be assumed that the electronic components 192 and the controller 196 are designed for a voltage rating of 38 V in total.

Zum Schutz des Steuergeräts 192 und seiner elektronischen Bauelemente 192 vor den an der Spannungsquelle 198 auftretenden Überspannungsimpulsen ist zwischen dem Versorgungskabel 194 und dem Steuergerät 192 eine Schutzvorrichtung 104 geschaltet, die an zwei Anschlussklemmen 120, 122 dem Steuergerät 196 eine Versorgungsspannung bereitstellt, die auch während der Überspannungsimpulse der Spannungsquelle 198 den durch die Spannungsfestigkeit des Steuergeräts 196 von hier beispielhaft 38 V gegebenen Wert nicht übersteigt. Die Schutzvorrichtung 104 umfasst eine aus einem Schalttransistor 106 und einer mit diesem in Reihe geschalteten Zener-Diode 108 bestehende Spannungsbegrenzungseinrichtung 106, 108, die so mit den Anschlussklemmen 120, 122 verbunden ist, dass diese bei Durchschalten des Schalttransistors 106 von der Zener-Diode 108 überbrückt werden. Die Zener-Diode 108 weist eine Zener-Spannung auf, die innerhalb des Normalbetriebsbereichs der Gleichspannungsquelle 112 liegt, im vorliegenden Fall beispielhaft eine Zener-Spannung von 28 Volt. Zur Pufferung der Versorgungsspannung ist in der Schutzvorrichtung 104 parallel zu den Anschlussklemmen 120, 122 ein Kondensator 116 geschaltet.To protect the controller 192 and its electronic components 192 in front of the voltage source 198 occurring overvoltage pulses is between the supply cable 194 and the controller 192 a protection device 104 connected to two terminals 120 . 122 the control unit 196 provides a supply voltage which also during the overvoltage pulses of the voltage source 198 due to the dielectric strength of the control unit 196 from here exemplarily does not exceed 38 V given value. The protection device 104 includes one of a switching transistor 106 and a zener diode connected in series therewith 108 existing voltage limiting device 106 . 108 that way with the terminals 120 . 122 is connected, that this when turning on the switching transistor 106 from the zener diode 108 be bridged. The zener diode 108 has a Zener voltage that is within the normal operating range of the DC voltage source 112 is, in the present case, for example, a zener voltage of 28 volts. To buffer the supply voltage is in the protection device 104 parallel to the terminals 120 . 122 a capacitor 116 connected.

Die Schutzvorrichtung 104 beinhaltet ferner zur Aktivierung der Spannungsbegrenzungseinrichtung 106, 108 eine Aktivierungseinrichtung 109, die mit den Anschlussklemmen 120, 122 verbunden ist, um die jeweils an diesen herrschende Spannung zu überwachen. Die Aktivierungseinrichtung 109 ist dazu ausgebildet, zu detektieren und ein Detektionssignal abzugeben, wenn die Spannung an den Anschlussklemmen 120, 122 einen vorgebbaren, z. B. in der Aktivierungseinrichtung 109 gespeicherten oder fest verdrahteten Aktivierungsschwellwert übersteigt, der oberhalb des Normalbetriebsbereichs liegt und im vorliegenden Fall beispielhaft mit 37 V angenommen werden soll.The protection device 104 also includes for activating the voltage limiting device 106 . 108 an activation device 109 connected to the terminals 120 . 122 is connected to monitor each of these prevailing voltage. The activation device 109 is configured to detect and output a detection signal when the voltage at the terminals 120 . 122 a predefinable, z. B. in the activation device 109 stored or hardwired activation threshold, which is above the normal operating range and should be assumed in the present case with 37 V, for example.

Die Schutzvorrichtung 104 umfasst weiterhin eine Desaktivierungseinrichtung 110, die mit der Aktivierungseinrichtung 109 so verbunden ist, dass sie das Detektionssignal der Aktivierungseinrichtung 109 empfängt, wenn diese eine Spannung oberhalb des Aktivierungsschwellwerts detektiert. Die Desaktivierungseinrichtung 110 weist einen durch das Detektionssignal getriggerten Monoflop 199 mit einer vorgebbaren Impulsdauer ausgebildet, die z. B. in der Desaktivierungseinrichtung 110 gespeichert oder fest verdrahtet sein kann und im vorliegenden Fall beispielhaft als 500 ms angenommen werden soll. Die Desaktivierungseinrichtung 110 ist ferner mit dem Basisanschluss des Schalttransistors 106 der Spannungsbegrenzungseinrichtung 106, 108 derart verbunden, dass der Schalttransistor 106 vom Ausgangssignal des Monoflops 199 angesteuert wird.The protection device 104 further comprises a deactivation device 110 that with the activation device 109 is connected to receive the detection signal of the activation device 109 receives when it detects a voltage above the activation threshold. The deactivation device 110 has a monoflop triggered by the detection signal 199 formed with a predetermined pulse duration, the z. B. in the deactivation device 110 stored or hard-wired and in the present case, for example, to be assumed to be 500 ms. The deactivation device 110 is further connected to the base terminal of the switching transistor 106 the voltage limiting device 106 . 108 connected such that the switching transistor 106 from the output of the monoflop 199 is controlled.

Im störungsfreien Betrieb des Versorgungsnetzes 190 wird das Steuergerät 192 an den Anschlussklemmen 120, 122 von der Spannungsquelle 198 kontinuierlich mit einer Versor gungsspannung versorgt, die je nach Ladezustand des Akkumulators 114, Betriebszustand einer den Generator 112 antreibenden, nicht gezeigten Brennkraftmaschine und Leistungsentnahme des Steuergerätes 192 sowie ggf. weiterer, nicht gezeigter Verbraucher unterschiedliche Werte annehmen kann, jedoch innerhalb des Normalbetriebsbereichs zwischen 22 V und 36 V liegt. Damit liegt die Versorgungsspannung kontinuierlich unterhalb des Aktivierungsschwellwerts der Aktivierungseinrichtung 109, sodass diese kein Detektionssignal an die Desaktivierungseinrichtung 110 abgibt. Der Monoflop 199 der Desaktivierungseinrichtung 110 wird folglich nicht getriggert, sodass der Schalttransistor 106 nicht durchschaltet, d. h. hochohmig bleibt, und die Spannungsbegrenzungseinrichtung 106, 108 nicht aktiviert ist.In trouble-free operation of the supply network 190 becomes the controller 192 at the terminals 120 . 122 from the voltage source 198 continuously supplied with a versor supply voltage, depending on the state of charge of the accumulator 114 , Operating state of the generator 112 driving, not shown internal combustion engine and power extraction of the control unit 192 and possibly further, not shown consumers can assume different values, but is within the normal operating range between 22 V and 36 V. Thus, the supply voltage is continuously below the activation threshold of the activation device 109 so that it does not send a detection signal to the deactivation device 110 emits. The monoflop 199 the deactivation device 110 is therefore not triggered, so that the switching transistor 106 does not turn on, ie remains high-impedance, and the voltage limiting device 106 . 108 is not activated.

Im Folgenden soll nun angenommen werden, dass eine Störung des Betriebs auftritt, die durch eine kurzzeitige Unterbrechung des Wackelkontakts 113 z. B. durch Vibrationen bei laufendem Generator 112 verursacht ist. Durch die plötzliche Trennung des Akkumulators 114 vom Generator 112 kommt es an den Polen der Spannungsquelle 198 zu einem Anstieg der elektrischen Spannung über die obere Grenze des Normalbetriebsbereichs hinaus, z. B. bis zu einem Überspannungswert von 75 V. Der Anstieg der Versorgungsspannung setzt sich zunächst über das Versorgungskabel 194 bis zu den Anschlussklemmen 120, 122 des Steuergeräts 196 fort, da die Spannungsbegrenzungseinrichtung 106, 108 zunächst desaktiviert bleibt.In the following it will now be assumed that a malfunction of the operation occurs, the by a momentary interruption of the loose contact 113 z. B. by vibration while the generator is running 112 caused. By the sudden separation of the accumulator 114 from the generator 112 it comes at the poles of the voltage source 198 to an increase of the electrical voltage beyond the upper limit of the normal operating range addition, z. B. up to an overvoltage value of 75 V. The increase in the supply voltage is initially via the supply cable 194 to the terminals 120 . 122 of the control unit 196 because the voltage limiting device 106 . 108 initially remains deactivated.

Steigt jedoch die Versorgungsspannung über den Aktivierungsschwellwert der Aktivierungseinrichtung 109, so gibt diese ein Detektionssignal an die Desaktivierungseinrichtung 110 aus. Das Detektionssignal triggert den Monoflop 199, sodass dieses am Ausgang der Desaktivierungseinrichtung 110 einen Impuls mit der intern vorgegebenen Impulsdauer von 500 ms erzeugt, der den Schalttransistor 106 durchschaltet, d. h. niederohmig werden lässt. Hierdurch fällt die an den Anschlussklemmen 120, 122 liegende Versorgungsspannung im Wesentlichen an der Zener-Diode 108 und dem inneren Widerstand 100 sowie der inneren Induktivität der mit der Zener-Diode 108 in Reihe geschalteten Versorgungsleitung 194 ab. Dabei teilt sich aufgrund der Kennlinieneigenschaften der Zener-Diode 108 der Spannungsabfall gerade so auf, dass an der Zener-Diode 108 deren Zener-Spannung von hier 28 V abfällt, und die zur an den Polen der Spannungsquelle 198 herrschenden Spannung verbleibende Differenz am inneren Widerstand 100 und der inneren Induktivität der Versorgungsleitung 194 abfällt. Dies begrenzt die dem Steuergerät 196 an den Anschlussklemmen 120, 122 bereitgestellte Spannung auf den Wert der Zener-Spannung, der mit 28 Volt innerhalb des Normalbetriebsbereichs und unterhalb der Spannungsfestigkeit des Steuergeräts 196 liegt.However, the supply voltage rises above the activation threshold of the activation device 109 , so this gives a detection signal to the deactivation device 110 out. The detection signal triggers the monoflop 199 so that this at the output of the deactivation device 110 generates a pulse with the internally given pulse duration of 500 ms, the switching transistor 106 turns on, that can be low impedance. This drops the at the terminals 120 . 122 lying supply voltage substantially at the Zener diode 108 and the internal resistance 100 as well as the internal inductance of the Zener diode 108 serially connected supply line 194 from. This is due to the characteristics of the Zener diode divides 108 the voltage drop just so on that on the zener diode 108 whose Zener voltage drops from here 28 V, and those at the poles of the voltage source 198 ruling voltage remaining difference in internal resistance 100 and the internal inductance of the supply line 194 drops. This limits the control unit 196 at the terminals 120 . 122 provided voltage to the value of the Zener voltage, the 28 volts within the normal operating range and below the dielectric strength of the controller 196 lies.

Die Spannungsbegrenzungseinrichtung 104 bleibt aktiviert, solange der Ausgangsimpuls des Monoflops 199 andauert, d. h. für ein Aktivierungsintervall mit der vorgegebenen Impulsdauer des Monoflops 199 von hier 500 ms. Das Aktivierungsintervall ist dabei zweckmäßig so festgelegt, dass zu erwarten ist, dass der Überspannungsimpuls der Spannungsquelle 198 innerhalb dieser Zeit beendet oder auf einen Wert abgefallen ist, der innerhalb des Normalbetriebsbereichs der Versorgungsspannung liegt. Einen Anhaltspunkt bei der Festlegung des Aktivierungsintervalls bietet z. B. die in der Norm ISO 7637-2 für einen Testimpuls 5a (Load-Dump-Impuls) angegebene Impulsdauer von 400 ms, die kürzer als das hier beispielhaft verwendete Aktivierungsintervall von 500 ms ist. Nach Ablauf des Aktivierungsintervalls wird der Schaltransistor 106 wieder hochohmig, sodass die Spannungsbegrenzungseinrichtung 106, 108 wieder desaktiviert wird.The voltage limiting device 104 remains activated as long as the output pulse of the monoflop 199 lasts, ie for an activation interval with the predetermined pulse duration of the monoflop 199 from here 500 ms. The activation interval is expediently determined so that it is to be expected that the overvoltage pulse of the voltage source 198 has ended within this time or dropped to a value that is within the normal operating range of the supply voltage. A clue in determining the activation interval provides z. B. in the Standard ISO 7637-2 for a test pulse 5a (load-dump pulse) specified pulse duration of 400 ms, which is shorter than the activation interval used here by way of example of 500 ms. After expiration of the activation interval, the switching transistor 106 again high impedance, so that the voltage limiting device 106 . 108 is deactivated again.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Schutz elektronischer Bauelemente gegen Überspannungen einer Versorgungsspannung, wie es z. B. von der Schutzvorrichtung 104 im Betrieb des Versorgungsnetzes 190 in 1 ausgeführt werden kann. 2 shows a flow diagram of a method for protecting electronic components against overvoltages of a supply voltage, such as. B. of the protection device 104 during operation of the supply network 190 in 1 can be executed.

In einem ersten Schritt 200 wird detektiert, ob die Versorgungsspannung einen Aktivierungsschwellwert überschritten hat, der so festgelegt ist, dass er oberhalb eines Normalbetriebsbereichs der Versorgungsspannung liegt, für den die zu schützenden Bauelemente ausgelegt sind. Falls die Versorgungsspannung den Aktivierungsschwellwert nicht überschritten hat, wird in Entscheidungsschritt 202 nach Schritt 200 zurückgesprungen, sodass sich eine kontinuierliche oder in regelmäßigen Intervallen wiederholte Überwachung der Versorgungsspannung ergibt.In a first step 200 It is detected whether the supply voltage has exceeded an activation threshold, which is set so that it is above a normal operating range of the supply voltage for which the components to be protected are designed. If the supply voltage has not exceeded the activation threshold, then in decision step 202 after step 200 jump back so that there is a continuous or repeated at regular intervals monitoring the supply voltage.

Falls die Versorgungsspannung den Aktivierungsschwellwert überschritten hat, wird in Entscheidungsschritt 202 nach Schritt 204 gesprungen, wo eine Spannungsbegrenzungseinrichtung aktiviert wird, die die Versorgungsspannung auf einen Begrenzungswert begrenzt, der innerhalb des Normalbetriebsbereichs liegt.If the supply voltage has exceeded the activation threshold, in decision step 202 after step 204 jumped, where a voltage limiting device is activated, which limits the supply voltage to a limiting value, which is within the normal operating range.

In Schritt 206 wird für ein vorgebbares Aktivierungsintervall gewartet, während die Spannungsbegrenzungseinrichtung aktiviert bleibt. Das Aktivierungsintervall ist zweckmäßig so vorgegeben, dass es länger ist als eine Impulslänge, mit der die Überspannungen zu erwarten sind. Nach Ablauf des Aktivierungsintervalls wird in Schritt 208 die Spannungsbegrenzungseinrichtung wieder desaktiviert und anschließend zur Fortsetzung der Überwachung der Versorgungsspannung auf weitere Überspannungsimpulse zurück zu Schritt 200 gesprungen.In step 206 is waited for a specifiable activation interval while the voltage limiting device remains activated. The activation interval is expediently set such that it is longer than a pulse length with which the overvoltages are to be expected. After expiration of the activation interval, in step 208 the voltage limiting device again deactivated and then to continue the monitoring of the supply voltage to further overvoltage pulses back to step 200 jumped.

3 zeigt über einer gemeinsamen Zeitachse 300, die mit Zahlenwerten in Sekunden beschriftet ist, zeitliche Verläufe dreier Signale 312, 314, 316. Die Signale 312, 314, 316 sind jeweils als Kurven entlang zugehöriger senkrechter Spannungsachsen 302, 304, 306 aufgetragen, die mit Zahlenwerten in Volt beschriftet sind. 4 zeigt die zeitlichen Verläufe aus 3 noch einmal für einen zeitlichen Ausschnitt, der den ersten 0,1 s des in 3 dargestellten Zeitintervalls entspricht, wie auch aus der Beschriftung der jeweiligen Zeitachse zu ersehen ist. 3 shows over a common timeline 300 , which is labeled with numerical values in seconds, chronological progression of three signals 312 . 314 . 316 , The signals 312 . 314 . 316 are each as curves along associated vertical stress axes 302 . 304 . 306 plotted, which are labeled with numerical values in volts. 4 shows the temporal courses 3 again for a temporal excerpt, the first 0.1 s of the in 3 shown time interval corresponds, as can be seen from the label of the respective time axis.

Aufgetragen in der Mitte des Diagramms von 3 und von 4 ist der zeitliche Verlauf eines beispielhaften Überspannungsimpulses 314, wie er etwa an einer Spannungsquelle 198 wie der in 1 gezeigten auftreten kann und in der ISO-Norm 7637-2 beschrieben ist. Vom Beginn der Zeitachse bis zu einem Impulsbeginn 320 weist die Spannung einen konstanten Wert von 24 V auf, der innerhalb eines Normalbetriebsbereichs 324 der Spannungsquelle von 22 V bis 36 V liegt. Ab dem Impulsbeginn 320 steigt die Spannung an der Spannungsquelle innerhalb von ca. 12 ms bis zu einem Maximalwert 330 an, der hier beispielhaft 75 V beträgt, verbleibt für ca. 10 ms bei dem Maximalwert 330, um danach innerhalb von ca. 450 ms annähernd exponentiell bis in den Normalbetriebsbereich 324 abzufallen.Placed in the middle of the diagram of 3 and from 4 is the time course of an exemplary overvoltage pulse 314 like he's at a voltage source 198 in again 1 can occur and in the ISO standard 7637-2 is described. From the beginning of the timeline to the beginning of a pulse 320 the voltage has a constant value of 24V, which is within a normal operating range 324 the voltage source is from 22V to 36V. From the beginning of the impulse 320 the voltage at the voltage source rises within approx. 12 ms up to a maximum value 330 on, which is 75 V for example here, remains at the maximum value for about 10 ms 330 and then approximately exponentially within approximately 450 ms to the normal operating range 324 drop.

Aufgetragen im oberen Drittel des Diagramms von 3 und 4 ist der zeitliche Verlauf eines Aktivierungssignals 312, wie es z. B. am Ausgang der Desaktivierungseinrichtung 110 von 1 zum Aktivieren der Spannungsbegrenzungseinrichtung 106, 108 bereitgestellt wird. Das Aktivierungssignal 312 weist zunächst einen Pegel von ca. 0 V auf, solange die von der Spannungsquelle abgegebene Spannung 314 unterhalb eines Aktivierungsschwellwerts 332 von hier beispielhaft 37 V bleibt, der oberhalb des Normalbetriebsbereichs 324 liegt. Sobald die von der Spannungsquelle abgegebene Spannung 314 zu einem Aktivierungszeitpunkt 326 den Aktivierungsschwellwert 332 überschreitet, steigt der Pegel des Aktivierungssignals 312 auf einen konstanten Wert von hier ca. 8 V an, entsprechend einem Übergang von einem logischen Null-Wert 334 auf einen logischen Eins-Wert 336. Der Pegel des Aktivierungssignals 312 verbleibt bis zum Ende eines vorgegebenen Aktivierungsintervalls 322 von hier 500 ms auf dem logischen Eins-Wert 336 und springt anschließend auf den logischen Null-Wert 334 zurück.Plotted in the upper third of the diagram of 3 and 4 is the time course of an activation signal 312 as it is z. B. at the output of the deactivation device 110 from 1 for activating the voltage limiting device 106 . 108 provided. The activation signal 312 initially has a level of about 0 V, as long as the output voltage from the voltage source 314 below an activation threshold 332 By way of example 37 V remains here, which is above the normal operating range 324 lies. Once the voltage delivered by the voltage source 314 at an activation time 326 the activation threshold 332 exceeds, the level of the activation signal increases 312 to a constant value of about 8 volts here, corresponding to a transition from a logical zero value 334 to a logical one value 336 , The level of the activation signal 312 remains until the end of a given activation interval 322 from here 500 ms on the logical one value 336 and then jump to the logical zero value 334 back.

Aufgetragen im unteren Drittel des Diagramms von 3 und 4 ist der zeitliche Verlauf eines durch eine Spannungsbegrenzungseinrichtung begrenzten Überspannungsimpulses 316, wie er etwa in dem in 1 gezeigten Versorgungsnetz 190 an den Anschlussklemmen 120, 122 des Steuergeräts 196 auftritt. Vom Beginn der Zeitachse 300 bis zum Aktivierungszeitpunkt 326 folgt der Verlauf des begrenzten Überspannungsimpulses 316 dem Spannungs verlauf 314 an der Spannungsquelle, da die Spannungsbegrenzungseinrichtung nicht aktiviert ist und somit keinen Einfluss auf die Versorgungsspannung nimmt. Sobald das Aktivierungssignal 312 zum Aktivierungszeitpunkt 326 auf den logischen Eins-Wert 336 springt, wird die Spannungsbegrenzungseinrichtung 106, 108 aktiv, d. h. der Schalttransistor 106 wird niederohmig, sodass die an der Zener-Diode 108 abfallende Spannung deren Zener-Spannung überschreitet. Der Überspannungsimpuls 316 sinkt damit auf einen Wert nahe der Zener-Spannung von hier 28 V ab. Da der Schalttransistor 106 einen endlichen Widerstand aufweist, fällt nicht nur an der Zener-Diode 108, sondern auch am Schalttransistor 106 eine vergleichsweise geringe Spannung ab.Plotted in the lower third of the diagram of 3 and 4 is the time course of a limited by a voltage limiting device overvoltage pulse 316 as he is in the in 1 shown supply network 190 at the terminals 120 . 122 of the control unit 196 occurs. From the beginning of the timeline 300 until the activation time 326 follows the course of the limited overvoltage pulse 316 the tension 314 at the voltage source, since the voltage limiting device is not activated and thus has no influence on the supply voltage. Once the activation signal 312 at the time of activation 326 to the logical one value 336 jumps, the voltage limiting device 106 . 108 active, ie the switching transistor 106 becomes low impedance, so that at the zener diode 108 falling voltage whose zener voltage exceeds. The overvoltage pulse 316 decreases to a value close to the Zener voltage of 28 V here. As the switching transistor 106 has a finite resistance, not only falls on the zener diode 108 , but also at the switching transistor 106 a comparatively low voltage.

Während der Spannungsverlauf 314 an der Spannungsquelle weiter ansteigt, steigt der durch die Zener-Diode 108 und den Schalttransistor 106 fließende Strom, sodass der am Schalttransistor 106 abfallende, geringere Anteil ebenfalls wieder ansteigt. Der Durchschaltwiderstand des Schalttransistors 106, sowie die Toleranz und Wärmeabhängigkeit der Zener-Spannung der Zener-Diode 108 sind jedoch so aufeinander abgestimmt, dass der Verlauf des begrenzten Überspannungsimpulses 316 nicht über den Normalbetriebsbereich 324 hinaus ansteigt, sondern auch zum Zeitpunkt des Maximums 338 von hier 34 V innerhalb dessen Grenzen bleibt.During the voltage curve 314 at the voltage source continues to rise, which rises through the Zener diode 108 and the switching transistor 106 flowing current, so that at the switching transistor 106 decreasing, lower share also increases again. The switching resistance of the switching transistor 106 , as well as the tolerance and thermal dependence of the zener voltage of the zener diode 108 However, they are coordinated so that the course of the limited overvoltage pulse 316 not above the normal operating range 324 increases, but also at the time of the maximum 338 from here 34 V remains within its limits.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10135168 A1 [0005] - DE 10135168 A1 [0005]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

- ISO-Norm 7637-2 [0002] - ISO standard 7637-2 [0002]
- ISO-Norm 7637-2 [0012] - ISO standard 7637-2 [0012]
- Norm ISO 7637-2 [0031] - Standard ISO 7637-2 [0031]
- ISO-Norm 7637-2 [0037] - ISO standard 7637-2 [0037]

Claims

Verfahren zum Schutz elektronischer Bauelemente (192) gegen Überspannungen einer Versorgungsspannung, mit folgenden Schritten: – Detektieren (200), ob die Versorgungsspannung einen Aktivierungsschwellwert überschreitet, der oberhalb eines Normalbetriebsbereichs der Versorgungsspannung liegt; – Aktivieren (204) einer Spannungsbegrenzungseinrichtung (106, 108), die die Versorgungsspannung auf einen Begrenzungswert begrenzt, der innerhalb des Normalbetriebsbereichs liegt; und – Desaktivieren (208) der Spannungsbegrenzungseinrichtung (106, 108) nach Ablauf (206) eines vorgebbaren Aktivierungsintervalls (322).Method for protecting electronic components ( 192 ) against overvoltages of a supply voltage, with the following steps: - Detecting ( 200 ), whether the supply voltage exceeds an activation threshold, which is above a normal operating range of the supply voltage; - Activate ( 204 ) a voltage limiting device ( 106 . 108 ) limiting the supply voltage to a limiting value that is within the normal operating range; and - deactivate ( 208 ) of the voltage limiting device ( 106 . 108 ) after expiration ( 206 ) of a predeterminable activation interval ( 322 ).

Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Normalbetriebsbereich ein Betriebsspannungsbereich eines Akkumulators ist, der die Versorgungsspannung bereitstellt.The method of claim 1, wherein the normal operating range an operating voltage range of a rechargeable battery, which is the supply voltage provides.

Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Begrenzungswert größer als eine Nennspannung des Akkumulators ist.The method of claim 2, wherein the limiting value greater than a rated voltage of the accumulator is.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Aktivierungsintervall (322) 300 ms bis 600 ms, und insbesondere 450 ms bis 500 ms beträgt.Method according to one of the preceding claims, wherein the activation interval ( 322 ) Is 300 ms to 600 ms, and especially 450 ms to 500 ms.

Computerprogrammprodukt mit Programmanweisungen, die auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sind, zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wenn die Programmanweisungen auf einem Computer oder einer Steuervorrichtung (104) ausgeführt werden.Computer program product with program instructions stored on a machine-readable carrier for carrying out the method according to at least one of the preceding claims, when the program instructions are stored on a computer or a control device ( 104 ).

Vorrichtung (104) zum Schutz elektronischer Bauelemente (192) gegen Überspannungen einer Versorgungsspannung, mit: – einer Spannungsbegrenzungseinrichtung (106, 108), die die Versorgungsspannung auf einen Begrenzungswert begrenzt, der innerhalb eines Normalbetriebsbereichs der Versorgungsspannung liegt; – einer Aktivierungseinrichtung (109), die die Spannungsbegrenzungseinrichtung (106, 108) aktiviert, wenn die Versorgungsspannung einen Aktivierungsschwellwert überschreitet, der oberhalb des Normalbetriebsbereichs liegt; und – einer Desaktivierungseinrichtung (110), die die Spannungsbegrenzungseinrichtung (106, 108) nach Ablauf eines vorgebbaren Aktivierungsintervalls desaktiviert.Contraption ( 104 ) for the protection of electronic components ( 192 ) against overvoltages of a supply voltage, comprising: - a voltage limiting device ( 106 . 108 ) that limits the supply voltage to a limiting value that is within a normal operating range of the supply voltage; An activation device ( 109 ), the voltage limiting device ( 106 . 108 ) is activated when the supply voltage exceeds an activation threshold that is above the normal operating range; and - a deactivation device ( 110 ), the voltage limiting device ( 106 . 108 ) is deactivated after a presettable activation interval has expired.

Vorrichtung (104) nach Anspruch 6, wobei die Spannungsbegrenzungseinrichtung (106, 108) einen Transistor (106) umfasst, der von der Aktivierungseinrichtung (109) durchschaltbar ist.Contraption ( 104 ) according to claim 6, wherein the voltage limiting device ( 106 . 108 ) a transistor ( 106 ) received from the activation device ( 109 ) is switchable.

Vorrichtung (104) nach Anspruch 7, wobei die Spannungsbegrenzungseinrichtung (106, 108) weiterhin mindestens eine Zener-Diode (108) umfasst, die insbesondere mit dem Transistor (106) seriell verbindbar ist.Contraption ( 104 ) according to claim 7, wherein the voltage limiting device ( 106 . 108 ) at least one Zener diode ( 108 ), in particular with the transistor ( 106 ) is serially connectable.

Vorrichtung (190) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, weiterhin aufweisend: – einen Akkumulator, der die Versorgungsspannung innerhalb des Normalbetriebsbereichs bereitstellt; und – einen Generator, der den Akkumulator auflädt.Contraption ( 190 ) according to one of claims 6 to 8, further comprising: - an accumulator which provides the supply voltage within the normal operating range; and a generator that charges the accumulator.

Vorrichtung (104, 190) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Desaktivierungseinrichtung (110) einen von der Aktivierungseinrichtung (109) triggerbaren Monoflop (199) aufweist, dessen Ausgangsimpulsdauer das Aktivierungsintervall vorgibt.Contraption ( 104 . 190 ) according to one of claims 6 to 9, wherein the deactivation device ( 110 ) one of the activation device ( 109 ) triggerable monoflop ( 199 ) whose output pulse duration specifies the activation interval.