DE3120695A1

DE3120695A1 - "schaltungsanordnung mit einem endtransistor zum ein- und ausschalten eines verbrauchers, insbesondere der primaerwicklung einer zu der zuendanlage einer brennkraftmaschine gehoerenden zuendspule"

Info

Publication number: DE3120695A1
Application number: DE19813120695
Authority: DE
Inventors: Edmund 7141 Schwieberdingen Jeenicke; Immanuel Dipl.Ing. 7151 Erbstetten Krauter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-05-23
Filing date: 1981-05-23
Publication date: 1982-12-09
Also published as: US4461979A; JPS57197924A; GB2099252B; GB2099252A

Description

QO β β Q

13.5.1981 Li/Kc

ROBERT BOSCH GMBH₅ 7000 STUTTGART 1

Schalt-ungsanordnung mit einem Endtransistor zum Ein- und Ausschalten eines Verbrauchers_s insbesondere der Primärwicklung einer zu der Zündanlage einer Brennkraftmaschine gehörenden Zündspule _=__________

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Es ist (nach der DE-OS 19 01 55T) bereits eine in dieser Richtung liegende Schaltungsanordnung bekannt, deren für die Steuerung erforderliche Leistung jedoch relativ hoch ist.

Vorteile der Erfindung

Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird durch Anwendung der kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruches die vorerwähnte Unzulänglichkeit in befriedigendem Maß beseitigt.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Maßnahmen für die schaltungsmäßige Realisierung angegeben.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Als bevorzugter Beispielsfall ist in der Zeichnung eine Zündanlage gezeigt, die zu einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeuges gehören soll. Die Zündanlage "wird aus einer Gleichstromquelle 1 gespeist, welche die Batterie des Kraftfahrzeuges sein kann. An der Gleichstromquelle 1 geht von dem Minuspol eine die Masseverbindung bildende Leitung 2 und von dem Pluspol eine einen Betriebsschalter (Zündschalter) 3 enthaltende Versorgungsleitung h aus. Die Schaltungsanordnung weist einen (npn-) Endtransistor 5 auf, dessen Emitter-Kollektor-Strecke mit einem Verbraucher 6 eine zum Anschluß an die Gleichstromquelle 1 bestimmte Serienschaltung bildet. In dem bevorzugten Anwendungsfall ist der Verbraucher 6 die Primärwicklung'7 einer zu der Zündanlage gehörenden Zündspule 8. Die außerdem zu der Zündspule 8 gehörende Sekundärwicklung 9 hat über mindestens eine Zündkerze 10 mit der Masseleitung 2 Verbindung. Dem mit seinem Kollektor an der Primärwicklung 7 und mit seinem Emitter an der Masseleitung 2 liegenden Endtransistor ist an seiner Basis eine Serienschaltung vorgeschaltet, welche die Basis-Emitter-Strecke eines ersten (npn-) Treibertransistors 11 und die Basis-Emitter-Strecke eines zweiten (npn-) Treibertransistors 12 enthält. Dabei ist der Emitter des

zweiten Treibertransistors 12 an die Basis des Endtransistors 5 angeschlossen und die Basis des ersten Treibertransistors 11 als Anschluß für eine Steuerleitung 13 verwendet. Der Kollektor des zweiten Treibertransistors 12 ist über einen ohms eh en Bemessungswiderstand "\k an die Versorgungsleitung k angeschlossen. Der erste Treibertransisotr 11 ist mit seinem Kollektor an die von dem' Endtransistor 5 zu der Primärwicklung T führende Verbindung angeschlossen, wobei durch entsprechende Bemessung dafür gesorgt ist', daß bei gesättigtem Endtransistor 5 das Potential an dieser Verbindung niedriger als an der Basis ^ des ersten Treibertransistors 11 ist. Die zur Basis des ersten Treibertransistors -11 führende Steuerleitung 13 verzweigt sich zu einem an die Versorgungsleitung k angeschlossenen Bemessungswiderstand 17 und zu dem Kollektor eines ersten (npn-) Steuertransistors 18, dessen Emitter an der Masseleitung 2 liegt. In dem Nebenschluß der Basis-Emitter-Strecke des Endtransistors 5 ist die Emitter-Kollektor-Strecke eines mit dem Emitter an der Masseleitung 2 liegenden zweiten (npn-) Steuertransistors 19 vorgesehen, dessen Basis mit der Basis des ersten Steuertransistors 18 verbunden ist. Die Basen der Transistoren 18 und 19 sind mit dem Ausgang eines Impulserzeugers 20 verbunden, der die Emitter-Kollektor-Strecke des Endtransistors 5 während der Impulspause ti in den Stromdurchlaßzustand und während der Impulsdauer t2 in den Sperrzustand bringt. Zur Steuerung des Impulserzeugers 20 ist an seinem Eingang ein gleichzeitig an der Masseleitung 2 liegender Signalgeber 21 angeschlossen, der im gewählten Beispielsfall nach Art eines kleinen Wechselstromgenerators arbeiten und mit der nicht dargestellten Kurbelwelle der. Brennkraftmaschine in Wirkungsverbindung stehen soll. Schließlich ist die Versorgungsleitung k noch über einen Bemessungswiderstand 22 an die Kathode einer Zenerdiode 23 angeschlossen, deren Anode an

der Basis eines (npn-) Transistors 2.\ liegt. Der Transistor 2k ist mit seinem Emitter an die Masseleitung 2 und mit seinem Kollektor an.einen Schaltungspunkt 25 angeschlossen, der sich zwischen einem an der Versorgungsleitung k liegenden Bemessungswiderstand 26 und der Anode einer mit der Kathode an der Steuerleitung 13 liegenden Blockierdiode "befindet. Der Schaltungspunkt 25 ist noch mit der Basis eines (npn-) Transistors 28 verbunden, dessen Emitter an der Basis des zweiten Treibertransistors 12 und dessen Kollektor über einen Bemessungswiderstand 29 an der Versorgungsleitung k liegt. Dabei steht die Basis des zweiten Treibertransistors 12 über eine Blockierdiode 30 mit dem Emitter des ersten Treibertransistors 11 in Verbindung"und zwar derart, daß die Anode dieser Diode 30 dem Emitter des ersten Treibertransistors 11 zugewandt ist.

Die soeben beschriebene Schaltungsanordnung hat folgende Wirkungsweise:

Sobald der Betriebsschalter 3 geschlossen wird, ist die Schaltungsanordnung funktionsbereit.

Löst der Signalgeber 21 am Impulserzeuger 20 die Impulspause ti aus, so geht die Emitter-Kollektor-Strecke des ersten Steuertransistors 18 und die Emitter-Kollektor-Strecke des zweiten Steuertransistors 19 in den Sperrzustand über. Das hat zur Folge, daß Steuerstrom über die Basis-Emitter-Strecke des ersten Treibertransistors 11, des zweiten Treibertransistors 12 und des Endtransistors 5 fließen kann. Beim Einschalten des Endtransistors 5 nimmt jetzt die Leitfähigkeit an seiner Emitter-Kollektor-Strecke zu, so daß das Potential an der zwischen dem Endtransistor 5 und der Primärwicklung

vorhandenen Verbindung absinkt. Dieses Absinken ist nun so festgelegt, daß, wenn der Endtransistor 5 an seiner Emitter-Kollektor-Strecke die Sättigung erreicht, das Potential an der vorerwähnten Verbindung tiefer liegt als dasjenige an der Basis des ersten Treibertransistors 11. Dadurch ergibt sich, daß an dem ersten Treibertransistor 11 Strom von der Basis zum Kollektor geführt wird und demzufolge die Steuerströme über die Basis-Emitter-Strecke des ersten Treibertransistors 11, des zweiten Treibertransistors 12 und des Endtransistors 5 entfallen, wodurch jetzt die Emitter-Kollektor-Strecke des Endtransistors 5 sich nur durch die im Bäsis-Kollektor-Gebiet angesammelten Ladungsträger in dem Stromdurchlaßzustand halten kann, und zwar so lange, bis die Ladungsträger rekombiniert sind. Diese Rekombination hat zur Folge, daß das Potential an der zwischen dem Endtransistor 5 und der Primärwicklung T vorhandenen Verbindung schließlich wieder größer wird als dasjenige an der Basis des Treibertransistors und erneut Steuerstrom über die Emitter-Kollektor-Strecke des ersten Treibertransistors 11, des zweiten Treibertransistors 12 und des Endtransistors 5 einsetzt. Es wiederholt sich dann der soeben beschriebene Vorgang.

Um auch bei starke'm Abfall der Versorgungsspannung, wie das beispielsweise beim Starten der Brennkraftmaschine der Fall ist, das Erreichen der Sättigung am Endtransistor 5 sicherzustellen, wird über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 28 zusätzlich Steuerstrom zugeführt. Die Umsteuerung der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 28 geschieht dadurch, daß, wenn die Versorgungsspannung unter den Schwellwert der Zenerdiode 23 absinkt, die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 2.k in den Sperrzustand gesteuert wird und dann Steuerstrom zur Basis des Transistors 28 fließen kann. Die

70 5 G

Blockierdiode 27 sorgt dafür, daß "bei leitender Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 2k die Steuerstromzuführung zur Basis des ersten Treibertransistors 11 nicht wirkungslos gemacht wird.

Während der Impulsdauer t2 wird die Emitter-Kollektor-Strecke des ersten Steuertransistors 18 und die Emitter-Kollektor-Strecke des zweiten Steuertransistors 19 in den Stromdurchlaßzustand gesteuert, wodurch die Steuerstromzuführung an der Basis des ersten Treibertr-ansistors 11 entfällt und die Emitter-Kollektor-Strecke des ersten Treibertransistors 11, des zweiten Treibertransistors 12 und des Endtransistors 5 Sperrzustand annimmt. Durch den Stromdurchlaßzustand an der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 19 wird die Raumladung an der Basis des Endtransistors5 momentan ausgeräumt, so daß jetzt eine sehr schnelle Umsteuerung der Emitter-Kollektor-Strecke des Endtransistors 5 und somit die Erzeugung einer relativ hohen Spannung an der Zündspule 8 erfolgen kann. Die endgültige Umsteuerung der Emitter-Kollektor-Strecke des Endtransistors 5 hat nämlich zur Folge, daß der über dxe Primärwicklung 7 geführte Strom unterbrochen und dabei in der Sekundärwicklung 9 der Zündspule 8 ein Hochspannungsstoß erzeugt wird, der an der Zündkerze 10 einen wirkungsvollen elektrischen Überschlag (Zündfunken) hervorrufen soll.

Claims

R. 7050

13-. 5.1981 Li/Kc

ROBERT BOSCH GMBH₅ TOOO STUTTGART 1

Ansprüche

Schaltungsanordnung mit einem Endtransistor zum Ein- und Ausschalten eines Verbrauchers, insbesondere der Primärwicklung einer zu der Zündanlage einer Brennkraftmaschine gehörenden Zündspule₃ wobei die Emitter-Kollektor-Strecke des Endtransistors mit dem Verbraucher eine zum Anschluß an eine Gleichstromquelle bestimmte Serienschaltung bildet und der Kollektor dem Verbraucher zugewandt ist,, wobei ferner die Basis-Emitter-Streeke eines ersten Treibertransistors sowie die Basis-Emitter-Streeke eines zweiten Treibertransistors als Serienschaltung Tor der Basis des Endtransistors liegen und der Emitter des zweiten Treibertransistors der Basis des Endtransistors zugewandt ist₉ während die Basis des ersten Treibertransistors den Anschluß für eine Steuerleitung bildet und wobei schließlich der Kollektor des zweiten ■Treibertransistors mit dem dem Endtransistor (5) abgewandten Anschluß des Verbrauchers Verbindung hat_s dadurch gekennzeichnet₉ daß der

Kollektor des ersten Treibertransistors (11) an der zwischen dem Verbraucher (6) und dem Endtransistor (5) vorhandenen Verbindung liegt und bei gesättigtem Endtransistor (5) das Potential an dieser Verbindung niedriger als an der Basis des ersten Treibertransistors (11) ist.
2. Schaltungsanordnung nach "Anspruch 1_} dadurch gekennzeichnet, daß die zur Basis des ersten Treibertransistors (11) führende Steuerleitung (13) sich zu dem dem Endtransistor (5) abgewandten Anschluß des Verbrauchers

(6) und über die Emitter-Kollektor-Strecke eines ersten Steuertransistors (18) zum Emitter des Endtransistors (5) verzweigt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet ,tidaß in dem Nebenschluß der Basis-Emitter-Strecke des Endtransistors (5) die Emitter-Kollektor-Strecke eines zweiten Steuertransistors (19) liegt,, dessen Basis mit der Basis des ersten Steuertransistors (18) Verbindung hat.