DE2248602A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE SECURITY OF VOLTAGE REGULATED POWER SUPPLIES - Google Patents

CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE SECURITY OF VOLTAGE REGULATED POWER SUPPLIES

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DE2248602A1 DE19722248602 DE2248602A DE2248602A1 DE 2248602 A1 DE2248602 A1 DE 2248602A1 DE 19722248602 DE19722248602 DE 19722248602 DE 2248602 A DE2248602 A DE 2248602A DE 2248602 A1 DE2248602 A1 DE 2248602A1
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Description

von spannungsgeregelten Lietzteileriof voltage-regulated Lietzteileri

Die Erfindung betrifft eine schaltungsanordnung zur Sicherung von spannungsgeregelten Netzteilen bei elektroniscnen Geräten gegen Kurzschlüsse im Ausgangskreis."The invention relates to a circuit arrangement for securing of voltage-regulated power supplies in electronic devices against short circuits in the output circuit. "

Es ist bekannt, bei spannungsgeregelten iietzteilen Stroiabegrenz er schal tungeii vorzusehen, die im !''alle eines Kurzschlusses im Ausgangskreis den Strom auf einen zulässigen v/ert begrenzen. Durch diese Strombegrenzungsfunktion werden jedoch die Spannurigsregelglieder sehr stark beansprucht. Es kann dann geschehen, daß die Spannungsregelglieder (Transistoren) durchbrennen und dann einen Stromdurchgang freigeben. In diesem i^alle würde am Ausgang des ETetzteiles die volle ungeregelte Spannung anliegen. Das wiederum könnte zu einer Zerstörung der von dem Netzteil gespeisten elektronischen Bauteile, z.B. integrierter Schaltkreise, führen.It is known that the strobe limit for voltage-regulated power supplies he schalt tungeii to provide the im! '' all of a short circuit Limit the current in the output circuit to a permissible value. However, by this current limiting function, the tension regulating elements very heavily used. It can then happen that the voltage regulating elements (transistors) burn out and then release a continuity. In this i ^ all would be at the exit the full unregulated voltage is applied to the E power supply. That in turn, it could destroy the power supplied by the power supply electronic components, e.g. integrated circuits.

Es kann auch vorkommen, daß ein Kurzschluß nur vorübergehend auftritt. Ss ist störend, wenn dann das Gerat vollständig abgeschaltet wird und erst von Hand wieder in Betrieb genommen werden kann. Es wäre wünschenswert, wenn das Gerät nach einemIt can also happen that a short circuit is only temporary occurs. Ss is annoying when the device is completely switched off and can only be put back into operation by hand. It would be desirable if the device was after a

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Wegfall des Kurzschlusses automatisch wieder in Betriebsbereitschaft ginge, allerdings ohne, daß während der Dauer des Kurzschlusses eine Überlastung der Spannungsregelglieder stattfindet.If the short circuit is eliminated, it is automatically ready for operation again would work, but without overloading the voltage regulating elements for the duration of the short circuit takes place.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Sicherung von spannungsgeregelten Netzteilen der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welcher eine Überlastung der Spojinungsregeiglieder im Falle eines Kurzschlusses im Ausgangskreis vermieden wird«The invention is based on the object of a circuit arrangement to create for securing voltage-regulated power supplies of the type mentioned, in which a Overloading the spoofing control elements in the event of a short circuit is avoided in the starting circle "

Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung dieser Art so auszubilden, daß nach einem Wegfall des Kurzschlusses automatisch die normale Betriebsbereitschc'.ft des ±.;'etzteiles wieder hergestellt wird, ohne daß während der Dauer des Kurzschlusses eine Überlastung der spannungsregelnden Bauteile stattfindet»The invention is also based on the object of a circuit arrangement to train this type in such a way that after the short circuit has ceased, the normal operational readiness automatically of the power supply is restored without overloading for the duration of the short circuit of the voltage-regulating components takes place »

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß der Spannungsregelkreis einen Phototransistor eines optischen Kopplers enthält, dessen Luminiszenzdiode von der Ausgangsspannung des Wetzteiles gespeist iste The basic idea of the invention is that the voltage control circuit contains a phototransistor of an optical coupler, the luminescent diode of which is fed by the output voltage of the power supply e

Wenn in dem Ausgangskreis ein Kurzschluß stattfindetι dann fällt die Spannung an der Luminiszenzdiode unter die Schwelle ab, bei welcher die Luminiszenzdiode leuchtet» Infolgedessen wird der rhototransistor, der mit der Luminiszenzdiode einen optischen Koppler bildet, gesperrt unü der_Spannungsregelkreis unterbrochen. Die Spannung wird also abgeschaltet. If a short circuit then takes place in the output circuit the voltage at the luminescent diode falls below the threshold at which the luminescent diode lights up »As a result the rhototransistor, which forms an optical coupler with the luminescent diode, is blocked and the voltage control circuit interrupted. The voltage is therefore switched off.

Die Erfindung kann in der Vieise verwirklicht werden, daß der Spannungsregelkreis einen Differenzverstärker enthält,The invention can be practiced in the manner that the voltage control loop contains a differential amplifier,

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''Ά0 CiAvi BAD '' Ά0 CiAvi BAD

an dessen einem Eingang eine Referenzspannung und an dessen anderem Eingang die Ausgangsspannung des Netzgerätes liegt, und dessen Ausgc,ng über den j?ho to trans is tor des optischen Kopplers eine als gesteuerter Widerstand zwischen eine G-leichrichterbrücke und den Ausgang des ETetzteiles geschaltete Transistorkombination ansteuertea reference voltage at one input and a reference voltage at the other input is the output voltage of the power supply unit, and its output via the j? ho to trans is tor of the optical Coupler as a controlled resistor between a rectifier bridge and controlled the output of the E power supply switched transistor combination

Von der Ausgangsspannung des Differenzverstärkers kann eine Kippschaltung beaufschlagt sein, von deren Entladestrom bei durchgesteuertem Differenzverstärker die Transistorkombination periodisch ansteuerbar ist.From the output voltage of the differential amplifier a Flip-flop to be acted upon by the discharge current the transistor combination when the differential amplifier is controlled is periodically controllable.

Wenn die Ausgangsspannung infolge eines Kurzschlusses im Ausgangskreis praktisch wegfällt, dann wird der Differenzverstärker in die Sättigung gesteuerte Die hohe Ausgangsspannung des Differenzverstärkers beaufschlagt eine Kippschaltung. Es wird also praktisch ein Kondensator von der Ausgangsspannung des Differenzverstärkers aufgeladen und, ZoBo über eine Schottky-diode periodisch entladen, wobei der Entladestrom die besagte Transistorkorabination ansteuert. vleiw. dann in diesem Zeitpunkt der Kurzschluß weggefäL len ist, dann baut sich am Ausgang des Hetzteiles wieder eine Spannung aufO Die Luminiszenzdiode erhält Spannung, leuchtet und hält über den Phototransistor den Spannungsregelkreis geschlossen Damit ist der ursprüngliche Betriebszustand wieder hergestellteIf the output voltage practically ceases to exist due to a short circuit in the output circuit, the differential amplifier is controlled to saturation. The high output voltage of the differential amplifier is applied to a multivibrator. In practice, a capacitor is charged by the output voltage of the differential amplifier and periodically discharged via a Schottky diode, the discharge current controlling the said transistor combination. vleiw. Then at this point in time the short circuit has ceased, a voltage builds up again at the output of the chasing part. The luminescent diode receives voltage, lights up and keeps the voltage control loop closed via the phototransistor. The original operating state is thus restored

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung schaltet also den Ausgang des Netzgerätes im Falle eines Kurzschlusses ab. Es wird dann periodisch abgetastet, ob der Kurzschluß noch vorhanden ist. Wenn der Kurzschluß weggefallen ist, wird das Gerät automatisch wieder in Betriebsbereitschaft gesetzt.The circuit arrangement according to the invention therefore switches the Output of the power supply in the event of a short circuit. It is then scanned periodically whether the short circuit is still is available. When the short circuit has disappeared, the device is automatically put into operational readiness again.

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BAD GHIGJNALBAD GHIGJNAL

Allere Aus-range des "etzteiles können durch, die an des einen Ausgang vornandeae Schaltungsanordnung rait üöerw&eiit v/erden. 2ine ;..ö glich κ-eit besteht darin, daß ein Transistor .· ■. parallel zu der uutninissenzdiode geschaltet und voa einer <. weiteren Aus gangs spannung des Metzteiles ia sperrEinden Sinne beaufschlagt ist. .. · . ■ALLERE off range of "etzteiles can, the vornandeae to the one output circuitry r ait üöerw & EIIT v / ground 2ine;. .. ö possible κ-EIT is that a transistor · ■ connected in parallel to the uutninissenzdiode and VOA.. a <. further output voltage of the Metz part ia block the sense ... ·. ■

iis kaan aber auch ein weiterer Ausgang des Wetzteil.es .tai.t niedrigerer Spannung gleicher Polarität wie der erster« Ausgang über eine ..Diode parallel zu dem ersteren Ausgang bsv/. zu der Luminiszenzdiode geschaltet sei'i.iis kaan but also another output of the Wetzteil.es .tai.t lower voltage of the same polarity as the first output via a diode parallel to the first output bsv /. connected to the luminescent diode.

rf in Ausfünrungsneispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert, die zusammen ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung darstellen. . ■ ■ ■<; rf in exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, which together represent a circuit diagram of an arrangement according to the invention. . ■ ■ ■ <;

Das eri"indungs:'.;emäße Netzteil enthält drei Gieichrichter^ brücken G13, Gl4 und (111, die von drei Sekundärwicldungen. eines Transformators gespeist werden. Durch die drei ürleichrichterbrücken sollen Ausgangsgleicnspannungen von + 1?' ToIt', - 17 Volt und + b Volt erzeugt werden, ds wird zunächst'die Jiegelun:; und üigherung der 17 Volt—Spannung beschrieben.The original power supply unit contains three rectifier bridges G13, Eq4 and 111, which are fed by three secondary windings of a transformer + b volts are generated ds is zunächst'die Jiegelun :; and the 17 volt power üigherung described.

Die 17 Volt-Spannung wird geregelt durch einen Differenzverstärker 10 und zwar über eine Sensorleitung 12, über'-welche die Ausgangsspannung des 17 /olt-Ausganges auf einen Eingang des DifferenzveBtärkers 10 gegeben wird· Der Differenzverstärker vergleicht die Ausgangsspannung Mit einer Referenzspannung von einer geregelten Spannungsquelle Die geregelte Spannungsquelle 14 enthält einen weiteren Differenzverstärker, welcher die Ausgangsspannung der geregelten Spannungsquelle vergleicht mit einer Zenerspannung. Das ist eine bekannte Schaltung. Die StellgliederThe 17 volt voltage is regulated by a differential amplifier 10 via a sensor line 12, via'-which the output voltage of the 17 / olt output to one Input of the differential amplifier 10 is given · The Differential amplifier compares the output voltage Mit a reference voltage from a regulated voltage source. The regulated voltage source 14 includes another Differential amplifier, which the output voltage of the regulated voltage source compares with a Zener voltage. This is a well-known circuit. The actuators

409816/0067 " 5 ~409816/0067 " 5 ~

für die Spannungsregelung sinu die Transistoren 16 und 18. Bei liurzschluß erfolgt zunächst eine Strombegrenzung über einen Widerstand 20, der in Reihe mit der Transistorkombination 16, 18 im Ausgangskreis liegt» Die an dem V/iderstand 20 abfallende Spannung steuert einen Transistor 22, der wiederum den Transistor 16 im Sinne einer otrombegrenzung ansteuert»transistors 16 and 18 are used for voltage regulation. In the event of a short circuit, the current is initially limited via a resistor 20, which is in series with the transistor combination 16, 18 in the output circuit »Die at the V / resistance 20 falling voltage controls a transistor 22, which in turn controls transistor 16 in the sense of an electric current limit drives »

Für die normale Spannungsregelung ist der Ausgang des Verstärkers 10 über einen Phototransistor 24, der einen Teil eines optischen Kopplers 24, 26 mit einer liminiszenzdiode 26 bildet, an der Basis des Transistors 16, der wiederum den Transistor 18 im Ausgangskreis steuert. Die Luminiszenzdiode 26 wird^von der Ausgangsspannung ebenfalls über die Sensorleitung 12 gespeiste Sei einem Kurzschluß im Ausgangskreis fällt die Ausgangsspannung praktisch wege Die Spannung an der Iiuminiszenzdiode fällt unter den Schwellwert, bei welchem die Luminiszenzdiode 26 leuchtet. Damit wird der Phototransistor 24 gesperrt» Der Transistor 16 wird nicht mehr angesteuert und der Transistor 18 schaltet den Ausgang ab.The output of the amplifier is used for normal voltage regulation 10 via a phototransistor 24, which is a part an optical coupler 24, 26 with a liminiscence diode 26, at the base of the transistor 16, which in turn controls the transistor 18 in the output circuit. The luminescent diode 26 is ^ of the output voltage also via the Sensor line 12 fed If there is a short circuit in the output circuit, the output voltage will practically fall because of the The voltage at the iium incidence diode falls below the threshold value, at which the luminescent diode 26 lights up. Thus the phototransistor 24 is blocked »the transistor 16 is no longer activated and transistor 18 switches off the output.

In diesem Falle geht der Verstärker 10 in die Sättigung. Die an dem Verstärkerausgang auftretende relativ hohe Span-· nung lädt den Kondensator 28 über einen Ladewiderstand 30 auf, und zwar bis zur Durchbruchspannung einer Schottkydiode 32„ Der Entladestrom über die Schottky-diode 32 steuert den Transistor 16 auf. Damit entsteht eine Spannung am Ausgang, vorausgesetzt, daß kein Kurzschluß mehr vorhanden ist. Wenn eine solche Spannung entsteht, bekommt die Luminiszenzdiode 26 wieder Spannung, steuert den Phototransistor 24 durch, wodurch die Ausgangsspannung dann weiter über die Transistoren 16, 18 eingeschaltet bleibt»In this case, the amplifier 10 goes into saturation. The relatively high span occurring at the amplifier output Voltage charges the capacitor 28 through a charging resistor 30, up to the breakdown voltage of a Schottky diode 32 “The discharge current via the Schottky diode 32 controls the transistor 16 on. This creates a voltage at the output, provided that there is no longer a short circuit. When such a voltage arises, the luminescent diode 26 receives voltage again and controls the phototransistor 24 through, whereby the output voltage then remains switched on via the transistors 16, 18 »

409816/006 7 ~6~409816/006 7 ~ 6 ~

BAD ORtGUMALBAD ORtGUMAL

Die anderen Ausgänge werden in der '..-eise überwacht,· daß der äegelverstärker 40 des + 5 Volt-Ausganges seine Versorgungsspannun;? von dem 17 Volt-.n.uS'jang erhält. Der Regelverstärker 42 des - 17 Volt-iU!3;;aiv;es erhält seine Heferenzspannung von den 17 Volt-Aus/rcng über cie Ssnsorleitung 12 und Leitung 44β lienn also ein Kurzschluß in den + 17 Volt-Ausgangskreis auftritt, v/erden auch alle anderen Ausginge abgeschaltet»The other outputs are monitored in the '..- else, · that the äegelverstärker 40 of the +5 volt output supply voltages his ;? from which 17 volts .n.uS'jang receives. The control amplifier 42 of the -17 volt iU! 3 ;; aiv; it receives its reference voltage from the 17 volt output via the sensor line 12 and line 44β, so a short circuit in the +17 volt output circuit occurs, v / ground all other outputs switched off »

Andererseits erfolgt eine Abschaltung auch des + 17 ToIt-Ausgr.n^es, \·ιβηη ein Kurzschluß in eineui der anderen Ausgangskreise festgestellt wird« Bei einem Kurzschluß in dem -17
Ausgangskreis wird der ·χηΓ; ns is tor 46, der parallel zu der
Luminiszenzdiode 26 liegt, über Leitung 48 geöffnet, so daß die Lurainiszenzdiode 26 kurzgeschlossen wird» Der + 5 Volt-Ausgang liegt über eine Diode 50 parallel zu der Lumineszenz diode, so daß bei einein Kurzschluß an dem + 5 Volt-Ausgang
automatisch auch die L'uminiszenzdiode 26 kurzgeschlossen istOn the other hand, a shutdown is accompanied of + 17 Toit-Ausgr.n ^ it, \ · ιβηη a short circuit in eineui the other output circuits is detected, "In a short circuit in the -17
The starting circle is the · χ η Γ; ns is gate 46 which runs parallel to the
Luminescent diode 26 is opened via line 48, so that the lurainiscence diode 26 is short-circuited »The +5 volt output is parallel to the luminescent diode via a diode 50, so that when there is a short circuit to the +5 volt output
The luminescence diode 26 is also automatically short-circuited

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Claims (1)

PatentansprücheClaims / 1 ο !Schaltungsanordnung zur Sicherung von spaniiangs geregelt en — jffetzteilen Bei elektronischen Geräten gegen iLurzsehlüsse im Ausgangskreis, dadurch :e]iennzeichnet, daß der Spannung sregelkreis' einen Phototransistor eines optischen/ 1 ο! Circuit arrangement for securing spaniiangs regulated - Power packs for electronic devices against short-circuits in the output circuit, thereby: e] iennzeichen that the voltage s control circuit 'a phototransistor of an optical ; Ivopplers enthält, dessen Lumineszenzdiode von der Ausgang sspannun:/ des ITetzteiles gespeist ist«; Ivoppler contains its light emitting diode from the output sspannun: / the power supply is fed " 2ο Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsregelkreis einen Differenzverstärker enthält, an dessen einem Hüngang eine'Referenzspannung und an dessen anderen Sings-.ng die Aus gangs spannung des Setzgerätes liegt, und dessen Ausgang über den Phototransistor des optischen Kopplers eine als gesteuerter "widerstand zwischen eine ftleichrichterbrüclce und den Ausgang des Hetzteiles geschaltete iransistorkonbinatioii ansteuerte2ο circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the voltage control loop contains a differential amplifier, on one of which a 'reference voltage is connected and on whose other Sings-.ng the output voltage of the setting device is, and the output of which is via the phototransistor of the optical coupler as controlled "resistance between a ftleichrichterbrüclce and the output of the agitation part controlled iransistorkonbinatioii 3« SciiE-ltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Ausgangskreis des lietzteiles ein Widerstand liegt und die Transistorkom"bination von der an diesem V/iderstand anfallenden Spannung über einen weiteren Transistor im Sinne einer Strombegrenzung ansteuerhar ist.3 «SciiE-ltungsanordnung according to claim 2, characterized in that that in the output circuit of the lietzteiles a resistor lies and the transistor combination of the on this V / resistance occurring voltage over another Ansteuerhar transistor in the sense of a current limitation is. A09816/006 7A09816 / 006 7 Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß von der Ausgangsspannung des Differenzverstärkers eine Kippschaltung beaufschlagt ist, von deren Jäntladestrom bei durchgesteuertem Differenzverstärker die Transistorkombination periodisch aufsteuerbar ist«,Circuit arrangement according to Claim 2 or 3 »characterized in that the output voltage of the Differential amplifier applied a flip-flop is whose Jäntladestrom when switched on Differential amplifier the transistor combination periodically is controllable «, Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippschaltung einen Kondensator mit einem Ladewiderstand enthält sowie eine Schottkydiode, die mit dem Kondensator in Reihe parallel zu dem besagten weiteren Transistor geschaltet ist..Circuit arrangement according to Claims 3 and 4, characterized in that the flip-flop circuit is a capacitor with a charging resistor as well as a Schottky diode that is in parallel with the capacitor in series is connected to the said further transistor .. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transistor parallel zu der Luminiszenzdiode geschaltet und von einer weiteren Ausgangsspannung de? Wetzteiles im sperrenden Sinne beaufschlagt ist.Circuit arrangement according to one of Claims 1 to 5, characterized in that one transistor is in parallel switched to the luminescent diode and from a further output voltage de? Sharpening part in the locking Sense is acted upon. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Ausgang des üfetzteiles mit niedrigerer Spannung gleicher Polarität wie der erstere Ausgang, über eine Diode parallel zu dem ersteren Ausgang bzw„ zu der luminiszenzdiode geschaltet ist»Circuit arrangement according to one of Claims 1 to 6, characterized in that a further output of the üfetzteiles with lower voltage same polarity as the former output, parallel through a diode to the former output or to the luminescent diode is switched » 409816/006 7409816/006 7 Leer saiteEmpty string
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