DE3029697C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Tiefpaß-Schaltungsanordnung zur Störwellenunterdrückung in der Stromversorgung von elektronischen Verbrauchern, vorzugsweise von zur digitalen Zündung einer Brenn­ kraftmaschine vorgesehenen Mikroprozessoren nach der Gattung des Patentanspruchs.

Aus der DE-Firmenschrift SIEMENS, Schaltnetzteile 3, Funk-Entstö­ rung, 1978, Seiten 12 und 13, Bestell-Nummer B 1821 sind bereits Entstörschaltungen für Geräte verschiedener Schutzklassen bekannt, wobei für die Schutzklasse I am Eingang der Schaltungsanordnung min­ destens zwei zueinander parallele Kondensatoren stark unterschied­ licher Kapazität zur Dämpfung energiereicher, niederfrequenter Stör­ impulse parallel zu den zwei Betriebsstromleitungen angeordnet sind, denen in jede der beiden Betriebsstromleitungen je eine von zwei auf einem gemeinsamen Kern sitzende Wicklungen einer stromkompensierten Drossel nachgeschaltet ist. Ein weiterer Kondensator liegt parallel zu den dem Verbraucher zugekehrten Wicklungsenden der stromkompen­ sierten Drossel. Die Kapazität dieses Kondensators mit 0,1 bis 2 µF soll dabei der Kapazität des größeren Kondensators am Ein­ gang der Schaltungsanordnung entsprechen. Eine solche, vorzugsweise für Wandler-Eingänge zu verwendende Entstörschaltung bietet jedoch keinen ausreichenden Entstörschutz beim Einsatz von Mikroprozessoren in Kraftfahrzeugen, vorzugsweise für den Einsatz digitaler Zündungen einer Brennkraftmaschine oder für sicherheitsrelevante Kfz-Einrich­ tungen, da gerade in Kraftfahrzeugen sehr hohe Störfrequenzen im Bordnetz auftreten können, welche Fehlfunktionen der elektronischen Verbraucher verursachen.

Ebensowenig lassen sich für den Einatz in Kraftfahrzeugen stromkom­ pensierte Drosseln mit kapazitiven Quergliedern als Spannungsteiler verwenden, wie sie aus der DE-Firmenschrift, SIEMENS, Funk-Entstö­ rung, 1979, Seite 18 bis 20, Bestell-Nummer B 2099 bekannt sind, zu­ mal derartige Funk-Entstörungen für Wechselspannungsnetze ausgelegt sind.

Um zu verhindern, daß hochfrequente Störwellen in der Gleichstrom­ versorgung von zur Steuerung vorgesehenen Mikroprozessoren zu erheb­ lichen Störungen in deren Programmablauf führen, müssen derartige Stromversorgungen besonders gut entstört werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Tiefpaß­ schaltungsanordnung der eingangs genannten Art den Kondensator am Ausgang der stromkompensierten Drossel so zu gestalten, daß er sehr hohe Frequenzen zu dämpfen vermag.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan­ spruchs gelöst. Die auf der Isolierstoffplatte aufkaschierten Lei­ terbahnen mit ihren ineinandergreifenden Ansätzen haben den Vorteil, daß damit auf einfache Weise ein Flächenkondensator mit geringer Kapazität und geringer Induktivität kostengünstig hergestellt werden kann. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß ein derart herge­ stellter Kondensator in seinem Aufbau sehr stabil und damit entsprechend funktionssicher ist, so daß die erfindungsgemäße Tief­ paß-Schaltungsanordnung bevorzugt für sicherheitsrelevante Steuer­ einrichtungen im Kraftfahrzeug einsetzbar ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den nach­ stehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausfüh­ rungsbeispielen einer Tiefpaß-Schaltungsanordnung. Es zeigt

Fig. 1 die Tiefpaß-Schaltungsanordnung in ihrem elektrischen Schaltbild und

Fig. 2 einen in der Anordnung nach Fig. 1 verwendeten Flächenkon­ densator im Schnitt bzw. in der Draufsicht auf seine beiden Elek­ troden.

In Fig. 1 ist mit 10 eine Kraftfahrzeug-Sammlerbatterie an­ gedeutet, welche eine nicht dargestellte Hochspannungs-Zünd­ anlage speist und außerdem zur Stromversorgung eines in Fig. 1 bei P angedeuteten Mikroprozessors dient, welcher die digital arbeitende Zündanlage steuert.

Beim Betrieb der Zündanlage können auf der am Pluspotential liegenden Betriebsstromleitung 11 für den Mikroprozessor P hochfrequente Störwellen auftreten, welche zu erheblichen Störungen im Programmablauf des Mikroprozessors führen könnten und deshalb so stark bedämpft werden müssen, daß sie den Mikroprozessor nicht erreichen können. Niederfre­ quente, energiereiche Störimpulse werden von einer Zener­ diode D 2, einem Elektrolytkondensator C 1 und einem Wickel­ kondensator oder Schichtkondensator C 4 stark gedämpft. Um sehr hochfrequente Störwellen fernzuhalten, ist die stromkompensierte Drossel Dr und der in Fig. 2 dargestell­ te Flächenkondensator C 3 vorgesehen. Die Drossel Dr hat eine erste Wicklung W 1 und eine gleichgroße zweite Wicklung W 2, die beide auf dem gleichen, hochpermeablen Kern K sitzen. Die Wicklungen W 1 und W 2 sind aus kräftigem Kupferdraht freitragend gewickelt, ihr Kern K hat einen Außendurch­ messer von etwa 15 mm. Die verbraucherseitigen Enden der Wicklungen W 1 und W 2 sind mit den Elektroden eines Flächen­ kondensators C 3 verbunden. Dieser ist aus einer auf eine nicht dargestellte Isolierstoffplatte aufkaschierten Leiter­ bahn aus Kupfer hergestellt, aus welcher in der für gedruckte Schaltungen üblicher Weise ineinandergreifende Zähne 15, 16 durch Ätzen erzeugt sind, die mit zwei am Längsrand der Leiterbahn stehengebliebenen Leitungszügen 17 bzw. 18 derart verbunden sind, daß jeweils einer der schmalen, mit dem Leitungszug 18 verbundenen Zähne 16 zwischen zwei mit dem anderen Leitungszug 17 verbundene Zähne 15 eingreift. Auf diese Weise ist ein Flächenkonden­ sator geschaffen, der nur sehr geringe Induktivität auf­ weist und daher eine sehr hohe Grenzfrequenzen hat.

Ein als Spannungskonstanthalter dienender Regler R ist im Zuge der Pulsleitung 11 angeordnet. Der Vorteil besteht in der dargestellten Anord­ nung darin, daß mit dem Regler R auch niederfrequente, bei­ spielsweise durch einen Anlaßvorgang hervorgerufene Span­ nungseinbrüche der Batterie 10 bis herab auf etwa 5 Volt ausgeglichen werden können und demzufolge ein ungestörter Betrieb des Mikroprozessors gewährleistet ist.

Claims (1)

1. Tiefpaß-Schaltungsanordnung zur Störwellenunterdrückung in der Stromversorgung von elektronischen Verbrauchern, vorzugsweise von zur digitalen Zündung einer Brennkraftmaschine vorgesehenen Mikro­ prozessoren, mit zwei jeweils an Plus- und Minuspotential liegenden Be­ triebsstromleitungen, die untereinander am Eingang der Schaltungsan­ ordnung über mindestens zwei zueinander parallele Kondensatoren stark unterschiedlicher Kapazität zur Dämpfung energiereicher, nie­ derfrequenter Störimpulse verbunden sind und denen in jede der bei­ den Betriebsstromleitungen je eine von zwei auf einem gemeinsamen Kern sitzende Wicklungen einer stromkompensierten Drossel nachge­ schaltet ist, zu deren dem Verbraucher zugekehrten Wicklungsenden parallel ein weiterer Kondensator angeschlossen ist, dadurch gekennzeich­ net, daß dieser weitere Kondensator (C 3) zur Dämpfung hochfrequenter Störwellen ein Flächenkondensator mit geringer Kapazität und Induk­ tivität ist und daß dieser Flächenkondensataor (C 3) durch auf eine Isolierstoffplatte aufkaschierte Leiterbahnen (17, 18) mit ineinan­ dergreifenden Ansätzen (15, 16) und ausgeätzten Zwischenräumen ge­ bildet ist.