DE3335200A1

DE3335200A1 - Voltage supply device for motor vehicles

Info

Publication number: DE3335200A1
Application number: DE19833335200
Authority: DE
Inventors: Winfried 7143 Vaihingen Arnold; Werner 7257 Ditzingen Fischer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-09-29
Filing date: 1983-09-29
Publication date: 1985-04-11

Abstract

This device provides a non-stabilised load voltage and additionally a stabilised load voltage. The voltage supply device can correct fluctuations in the supply voltage rapidly and well, filter out voltage peaks on the supply voltage and, when the supply voltage drops below a permissible minimum value, disconnect loads. The voltage supply device is particularly suitable for sensitive electronic loads such as microcomputers and microprocessors in motor vehicles. <IMAGE>

Description

Spannungsversorgungseinrichtung für KraftfahrzeugePower supply device for motor vehicles

Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Spannungsversorgunseinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Zur Versorgung von elektronischen Verbrauchern sind zahlreiche Spannungsversorgungseinrichtungen entwickelt worden und bekannt. Spannungsversorgungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge dagegen bediirfen einer besonderen Konzeption. Schon die Bordspannung schwankt in weiten Grenzen je nachdem, ob die Fahrzeugbatterie geladen oder leer ist; ob der Fahrzeugmotor läuft oder nicht, ob die Umgebungstemperatur niedrig oder hoch ist, ob genügend Batterieflüssigkeit in der Batterie ist. Dazu kommen unter Umständen erhebliche Spannungssprünge dann, wenn ein niederohmiger Verbraucher, beispielsweise der Starter des Motors, die Heckscheibenbeheizung oder das Fernlicht, eingeschaltet oder auseschaltet wird. Schließlich sind der Versorgungsspannung eine Vielzahl von Spannungsspitzen unterschiedlicher Anstiegsflanke und unterschiedlicher Amplitude überlagert, die verursacht sein können durch Zündungsvorgänge und durch das Schalten kapazitiver oder induktiver Verbraucher oder durch Steuerungs- oder Regelvorgänge.PRIOR ART The invention is based on a voltage supply device according to the genre of the main claim. For supplying electronic consumers numerous voltage supply devices have been developed and are known. Power supply devices for motor vehicles, on the other hand, require a special one Conception. Even the on-board voltage fluctuates within wide limits depending on whether the Vehicle battery is charged or empty; whether the vehicle engine is running or not, whether the ambient temperature is low or high, whether there is enough battery fluid in the battery is. In addition, there may be considerable voltage jumps, if a low-resistance consumer, for example the starter of the The engine, the heated rear window or the high beam are switched on or off will. After all, the supply voltage is a multitude of voltage spikes different rising edge and different amplitude superimposed on the can be caused by ignition processes and by switching capacitive or inductive consumers or through control or regulation processes.

Eine Spannungsversorgungseinrichtung für elektronische Verbraucher in Kraftfahrzeugen muß daher verschärften Bedingungen genügen. Für elektronische Verbraucher in Kraftfahrzeugen benötigt man meist sowohl eine Verbraucherspannung, die unterhalb der Versorgungsspannung liegt, aber auf einen vorgebbaren Höchstwert, beispielsweise neun Volt oder zwolf Volt, begrenzt ist. Diese erste Verbraucherspannung soll nicht unbedingt stabilisiert sein, Snannungsssrünge bei Laständerungen sollen aber schnell ausgeregelt werden. Weiter benötigt man eine zweite Verbraucherspannung, die auf einen festen vorgebbaren Wert stabilisiert ist, bei der alle Laständerungen sehr schnell ausgeregelt werden, die eine nur geringe Temperaturabhängigkeit aufweist und bei der alle Spannungsspitzen ausgefiltert sind. Wesentlich ist für beide Spannungen, daß bei kleinen Versorgungsspannungen ein nur geringer Spannungsfall - "Urop-out-vottage" -zwischen der Versorgungsspannung und der jeweiligen Verbraucherspannung auftritt.A power supply device for electronic consumers in motor vehicles must therefore meet more stringent conditions. For electronic Consumers in motor vehicles usually require both a consumer voltage, which is below the supply voltage, but at a specifiable maximum value, for example nine volts or twelve volts. This first consumer voltage should not necessarily be stabilized, voltage surges in the event of load changes should but can be settled quickly. You also need a second consumer voltage, which is stabilized to a fixed, specifiable value, at which all load changes be regulated very quickly, which has only a slight temperature dependence and in which all voltage peaks are filtered out. What is essential for both tensions is that with low supply voltages there is only a slight voltage drop - "urop-out-vottage" - occurs between the supply voltage and the respective consumer voltage.

Bekannte Spannungsversorgungseinrichtungen erfüllen diese Bedingungen nicht oder nur in einem unzureichenden Maß.Known voltage supply devices meet these conditions not or only to an inadequate extent.

Moderne Steuerungsanlagen in Kraftfahrzeugen, die mit Mikrocomputern und Mikroprozessoren arbeiten, verlangen aber aus Gründen der Betriebssicherheit einwandfrei arbeitende Spannungsversorgungseinrichtungen.Modern control systems in motor vehicles that use microcomputers and microprocessors work, demand but for reasons of operational safety properly working voltage supply devices.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Spannungsversorgungseinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie mit Standardbauelementen und damit einfach realisierbar ist, daß eine gute Spannungsbegrenzung einerseits und eine gute Spannungsstabilisierung andererseits erreichbar ist und daß nur ein kleiner Spannungsfall bei einer niedrigen Versorgungsspannung auftritt.Advantages of the Invention The voltage supply device according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage over this that it can be easily implemented with standard components and that a good one Voltage limitation on the one hand and good voltage stabilization on the other can be achieved and that only a small voltage drop at a low supply voltage occurs.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Spannungsversorrung einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß auf der einen Seite - von der Verbraucherseite her gesehen - zwei voneinander getrennte Spannungsversorgungen vorhanden sind, daß aber - von der Seite der Spannungsversorgllngseinrichtung her gesehen - die mit dem ersten Teil erzeugte Verbraucherspannung als Hilfsspannung auch für den zweiten Teil der Spannungsversorgungseinrichtung verwendet wird. Weiter ist von Vorteil, daß der zweite Teil in einen ersten Abschnitt, der als Spannungsregler zum schnellen Aiisregeln von Laständerungen dient, und einen zweiten Abschnitt, der als Filter zum Ausfiltern von Spannungsspitzen und als Steller zum genauen Einstellen des Werts der stabilisierten zweiten Verbraucherspannung dient, gliederbar ist. Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung.The measures listed in the subclaims are advantageous Further developments and improvements of the voltage supply specified in the main claim installation possible. It is particularly advantageous that on the one hand - from the Seen from the consumer side - two separate power supplies are present, but that - from the side of the voltage supply device seen - the consumer voltage generated with the first part as auxiliary voltage is also used for the second part of the voltage supply device. Further It is advantageous that the second part is divided into a first section, which acts as a voltage regulator serves to quickly regulate load changes, and a second section, as a filter for filtering out voltage peaks and as an actuator for precise setting the value of the stabilized second consumer voltage is used, can be broken down. Further advantages emerge from the description.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Zeichnungsfigur zeigt einen Stromlaufplan des Ausführungsbeispiels.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. The only figure in the drawing shows a circuit diagram of the embodiment.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels In der Zeichnungsfigur ist die Stromversorgungseinrichtung in einen ersten Teil 11 und in einen zweiten Teil 12 aufgeteilt. Der zweite TeiL 12 ist in einen ersten Abschnitt 13 und in einen zweiten Abschnitt 14 gegliedert. Als Anschlüsse, die von außen zugänglich sind, ist ein Anschluß 15 für die Versorgungsspannung, beispielsweise für die Batteriespannung, weiter ein Masseanschluß 16, und schließlich ein Anschluß 17 für die erste Verbraucher spannung und ein Anschluß 18 für die zweite Verbraucherspannung vorgesehen.Description of the exemplary embodiment In the drawing figure is Power supply device in a first part 11 and in a second part 12 divided up. The second part 12 is divided into a first section 13 and a second Section 14 structured. As connections that are accessible from the outside, a Terminal 15 for the supply voltage, for example for the battery voltage, further a ground connection 16, and finally a connection 17 for the first consumer voltage and a terminal 18 for the second consumer voltage is provided.

Im ersten Teil 11 ist an der Versorgungsspannung 15 der Emitter eines ersten Längstransistors 21 angeschlossen.In the first part 11, the emitter is connected to the supply voltage 15 first series transistor 21 connected.

Der Kollektor des ersten Längstransistors 21 liest am Anschluß 17 für die erste Verbraucherspannung. Die Basis des ersten Länsstransistors 21 ist mit dem Kollektor eines ersten Steuertransistors 22 verbunden. Der mitter des ersten Steuertransistors 22 liegt über einen Emitterwiderstand 23 am Masseanschluß 16. Zwischen der Basis des ersten Steuertransistors 22 und dem Masseanschluß 16 liegt eine erste Spannungsreferenzdiode - Zenerdiode -24, zwischen der Basis des ersten Steuertransistors 21 und dem Anschluß 15 für die Versorgungsspannung ein Widerstand 25. Zwischen dem Kollektor des ersten Längstransistors 21 und dem Emitter des ersten Steuertransistors 22 liegt eine zweite Spannungsreferenzdiode 26.The collector of the first series transistor 21 reads at connection 17 for the first consumer voltage. The base of the first transistors 21 is connected to the collector of a first control transistor 22. The middle of the first Control transistor 22 is connected to ground connection 16 via an emitter resistor 23. Between the base of the first control transistor 22 and the ground terminal 16 lies a first voltage reference diode - Zener diode -24, between the base of the first Control transistor 21 and the connection 15 for the supply voltage, a resistor 25. Between the collector of the first Series transistor 21 and the A second voltage reference diode is connected to the emitter of the first control transistor 22 26th

Im ersten Abschnitt 13 des zweiten Teils 12 ist ein zweiter Längstransistor 31 mit seinem Emitter an den Anschluß 15 für die Versorgungsspannung und mit seinem Kollektor an den Anschluß 18 für die zweite Verbraucherspannung angeschlossen. Ein zweiter Steuertransistor 32 ist mit seinem Kollektor an die Basis des zweiten Längstransistors 31 und mit seinem Emitter über einen Widerstand 33 an den Masseanschluß 16 angeschlossen. Zwischen dem Kollektor des zweiten Längstransistors 31 und dem Emitter des zweiten Steuertransistors 33, der gleichzeitig mit einem Schaltpunkt 34 in Verbindung steht, liegt eine dritte Spannungsreferenzdiode 35.In the first section 13 of the second part 12 there is a second series transistor 31 with its emitter to the connection 15 for the supply voltage and with his Collector connected to terminal 18 for the second consumer voltage. A second control transistor 32 has its collector connected to the base of the second series transistor 31 and its emitter is connected to the ground terminal 16 via a resistor 33. Between the collector of the second series transistor 31 and the emitter of the second Control transistor 33, which is simultaneously connected to a switching point 34, a third voltage reference diode 35 is connected.

Der zweite Abschnitt 14 des zweiten Teils 12 der Spannungsversorgungseinrichtung umfaßt einen Operationsverstärker 41, dessen Versorgungsanschlüsse mit dem Anschluß 17 für die erste Verbraucherspannung und dem Masseanschluß 16 verbunden sind. Der Ausgang des Operationsverstärkers 41 ist über einen Schaltpunkt 42 an die Basis des zweiten Steuertransistors 32 gelegt. Der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers 41 liegt an einem Schaltpunkt 43, von dem einerseits ein Festwiderstand 44 zum Anschluß 18 für die zweite Verbraucherspannung und andererseits ein in seinem Wert verstellbarer Widerstand 45 an den Masseanschluß 16 führt. Weiter ist eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 46 und einer vierten Spannungsreferenzdiode 47 zwischen dem Anschluß für die erste Verbraucherspannung 17 und dem Masseanschluß 16 angeordnet. Von dem Verbindungspunkt 48 dieser Reihenschaltung führt ein Spannungsteilerwiderstand 49 zu einem Schaltpunkt 51 und zum invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 41. Zwischen dem Schaltpunkt 51 und dem Masseanschluß 16 liegen weitere Spannungsteilerwiderstände 52 und 53. Zwischen dem Schaltpunkt 51 und dem Masseanschluß 16 liegt ein erster Filterkondensator 54. Zwischen dem Schaltpunkt 48 und dem Anschluß i8 für die zweite Verbrauchersnannun liegt ein Anlaufwiderstand 55. Zwischen den Anschluß 18 für die zweite Verbraucherspannung und den Masseanschluß t6 ist ein zweiter Filterkondensator 56 geschaltet.The second section 14 of the second part 12 of the voltage supply device comprises an operational amplifier 41, whose supply connections are connected to the terminal 17 for the first consumer voltage and the ground connection 16 are connected. Of the The output of the operational amplifier 41 is via a switching point 42 to the base of the second control transistor 32 placed. The non-inverting input of the op amp 41 is at a switching point 43, from which on the one hand a fixed resistor 44 for connection 18 for the second consumer voltage and, on the other hand, an adjustable value Resistor 45 leads to ground terminal 16. A series connection is also off a resistor 46 and a fourth voltage reference diode 47 between the terminal for the first consumer voltage 17 and the ground connection 16 arranged. Of the Connection point 48 of this series connection leads a voltage divider resistor 49 to a switching point 51 and to the inverting input of the operational amplifier 41. Between the switching point 51 and the ground connection 16 there are further voltage divider resistors 52 and 53. Between the switching point 51 and the ground connection 16 there is a first Filter capacitor 54. Between the switching point 48 and the connection i8 for the second Consumer is now a starting resistor 55. Between the terminal 18 for the second consumer voltage and the ground connection t6 is a second filter capacitor 56 switched.

Ein Komparator 57 liegt mit seinen Versorgungsspannungsanschlüssen einerseits am Anschluß 17 der ersten Verbraucherspannung und andererseits am Masseanschluß 16.A comparator 57 is located with its supply voltage connections on the one hand at connection 17 of the first consumer voltage and on the other hand at the ground connection 16.

Sein invertierender Eingang ist über einen Schaltpunkt 58 an den Verbindungspunkt zwischen den Spannungsteilerwiderständen 52 und 53 und sein nichtinvertierender Eingang an den Schaltpunkt 43 angeschlossen. Der Ausgang 59 des Komparators 57 stellt einen weiteren von außen zugänglichen Anschluß der erfindungsgemäßen Spannungsversorgungseinrichtung dar.Its inverting input is via a switching point 58 at the connection point between voltage divider resistors 52 and 53 and its non-inverting Input connected to switching point 43. The output 59 of the comparator 57 is another externally accessible connection of the voltage supply device according to the invention represent.

Im ersten Teil 11 der Spannungsversorgungseinrichtunwird eine erste Verbraucherspannung 17 erzeugt, die alle diejenigen Bauelemente versorgt, die eine stabilisierte Spannung nicht benötigen, jedoch nur bis ZU einer vorgegebenen ersten Versorgungsspannung 17 spannungsfest sind. Die Spannungsbegrenzung der ersten Verbraicherspannung i7 liegt bei etwa U24 + U26 - UBE 22 Im zweiten Teil 12 wird eine stabilisierte zweite Verbraucherspannung 18 erzeugt, die mit dem Tfiderstand 45 präzise abgeglichen werden kann. Zusätzlich steht ein Signalallsgang 59 zur Verfügung; das Signal 59 kann einen Spannungsabfall der zweiten Verbraucherspannung 18 unter einen zulässigen Wert melden.In the first part 11 of the voltage supply device there is a first Load voltage 17 generated, which supplies all those components that have a Do not need stabilized voltage, but only up to a predetermined first Supply voltage 17 are voltage-proof. The voltage limitation of the first consumer voltage i7 is around U24 + U26 - UBE 22 In the second part 12 a stabilized second load voltage 18 is generated, which is precisely matched with the Tfiderstand 45 can be. In addition, there is a Signalallgang 59 available; the signal 59 can lower a voltage drop in the second consumer voltage 18 report an acceptable value.

Beim Betrieb der Spannungsversorgungseinrichtung können im ersten Teil 11 drei verschiedene Betriebszustände auftreten.When operating the voltage supply device can in the first Part 11 three different operating states occur.

In einem ersten Fall liege die Versorgungsspannung 15 unter dem Dürchbruchwert der ersten Spannungsreferenzdiode 24. Die Basis des ersten Steuertransistors 22 wird über den Widerstand 25 voll angesteuert, der erste Steuertransistor 22 schaltet deshalb auch voll durch.In a first case, the supply voltage 15 is below the breakthrough value of the first voltage reference diode 24. The base of the first control transistor 22 is fully controlled via the resistor 25, the first control transistor 22 switches therefore fully through.

Der Basisstrom des ersten Längstransistors 21 wird somit bestimmt zu (U15 - UEB 21 - UCFsat 22) / . R23. Auch der 15 .r\uch erste Längstransistor 21 schaltet voll durch. Die erste Verbraucherspannung 17 ist etwa gleich der Versorgungsspannung 15.The base current of the first series transistor 21 is thus determined to (U15 - UEB 21 - UCFsat 22) /. R23. Also the 15th series transistor 21 switches through fully. The first consumer voltage 17 is approximately equal to the supply voltage 15th

In einem zweiten Fall ist die Versorgungsspannung 15 kleiner als der Wert U24 + U26 - UBE 22. Es ergibt sich das selbe Betriebsverhalten wie oben, dabei wird allerdings der maximale Basisstrom für den ersten Längstransistor 21 begrenzt auf den Wert (U24 - UBE 22) / R2s.In a second case, the supply voltage 15 is lower than that Value U24 + U26 - UBE 22. This results in the same operating behavior as above, here however, the maximum base current for the first series transistor 21 is limited to the value (U24 - UBE 22) / R2s.

Der erste Längstransistor 21 schaltet ebenfalls voll durch, die erste Verbraucherspannung 17 ist etwa gleich hoch wie die Versorgungsspannung 15.The first series transistor 21 also switches on fully, the first Load voltage 17 is approximately the same as supply voltage 15.

In einem dritten Fall ist die Versorgungsspannung 15 größer als der im vorherzehenden Abschnitt angegebene Wert. Die Basisspannung des ersten Steuertransistors 22 wird auf die Referenzsnannung U24 der ersten Spannungsreferenzdiode 24 begrenzt. Der erste Steuertransistor 22 fängt an zu sperren, sobald die Emitterspaniing am Transistor 22 den Wert U24 - UBE 22 überschreitet.In a third case, the supply voltage 15 is greater than that value given in the previous section. The base voltage of the first control transistor 22 is limited to the reference voltage U24 of the first voltage reference diode 24. The first control transistor 22 begins to block as soon as the emitter voltage is on transistor 22 exceeds the value U24 - UBE 22.

Da die Emittersnannung um U26 niedriger liegt als die erste Verbraucherspannung 17, wird die erste Verbraucherspannung lt, begrenzt, da uch der erste Längst-ansistor 21 nicht mehr voll leitend ist.Because the emitter voltage is U26 lower than the first consumer voltage 17, the first consumer voltage is limited, as is the first long-term transistor 21 is no longer fully conductive.

Der zweite Teil 12 der Spannungsversorgungseinrichtung umfaßt den ersten Abschnitt 13 und den zweiten Abschnitt i4. Der erste Abschnitt 13 stellt bei einem konstanten Wert von U42 einen Spannungsregler dar, der Laständerungen der zweiten Versorgungsspannung 18 sehr schnell ausregeln kann. Ist Ug4 kleiner als U42 - UBE 32 SO leitet der zweite Steuertransistor 13 und der zweite Längstransistor-)1 schaltet voll durch. Die zweite Verbraucherspannung 18 steigt an. Bei einer Spannung U34 = U18 - U35 = 42 - UBE 32 ergibt sich ein Gleichgewicht, Sinkt die zweite Verbraucherspannung 18, beispielsweise durch eine Belastung mit einem höheren Strom, ab, so sinkt iiber die Spannungsreferenzdiode 35 auch das Potetial am Schaltpunkt 34 ab. Der zweite Steuertransistor 32 liefert dann einen größeren Basis strom an den zweiten Längstransistor 31. Dadurch steigt der Kollektorstrom des zweiten Längstransistors 31 und damit auch die zweite Verbraucher spannung 18 an.The second part 12 of the voltage supply device comprises the first section 13 and the second section i4. The first section 13 represents at a constant value of U42 represents a voltage regulator, the load changes the second supply voltage 18 can regulate very quickly. Is Ug4 smaller The second control transistor 13 and the second series transistor-) 1 conducts as U42 - UBE 32 SO switches through fully. The second load voltage 18 increases. With a tension U34 = U18 - U35 = 42 - UBE 32 there is an equilibrium, if the second consumer voltage drops 18, for example due to a load with a higher current, falls over the voltage reference diode 35 also from the potential at the switching point 34. The second Control transistor 32 then supplies a larger base current to the second series transistor 31. As a result, the collector current of the second series transistor 31 and thus increases The second consumer voltage 18 is also connected.

Durch Toleranzen und Temperaturänderungen der P Parameter der Transistoren 32 und 31, der Spannungsreferenzdiode 35 und des Widerstands 33 muß das Potetial am Schaltpunkt 42 nachgefiihrt werden. Dies geschieht durch den zweiten Teil 14, der zwar langsam, aber sehr genau arbeitet. Durch den Widerstand 46 und die Snannungsreferenzdiode 47 wird eine Referenzspannung 48 gebildet.Due to tolerances and temperature changes of the P parameters of the transistors 32 and 31, the voltage reference diode 35 and the resistor 33 must be the potential can be tracked at switching point 42. This is done through the second part 14, which works slowly but very precisely. Through resistor 46 and the voltage reference diode 47 a reference voltage 48 is formed.

Der Anlaufwiderstand 55 dient zum Ermöglichen des Anlaufens der Schaltung, falls die zweite Verbraucherspannung 18 sehr klein ist. Die Referenzspannung 48 wird über die Spannungsteilerwiderstände 49, 52 und 53 auf einen Potetialwert 51 heruntergeteilt. Der Spannungsteilerwiderstand 49 und der erste Filterkondensator 54 wirken als Tiefpaß und filtern jpannunss-itzen, die vom Schaltpunkt 48 zum Schaltpunkt 51 kommen werden, ab.The starting resistor 55 is used to enable the Starting up the circuit if the second consumer voltage 18 is very low. The reference voltage 48 is raised to a potential value via the voltage divider resistors 49, 52 and 53 51 divided down. The voltage divider resistor 49 and the first filter capacitor 54 act as a low-pass filter and filter voltage points from switching point 48 to switching point 51 will come off.

Das Potetial 51 ist im wesentlichen als konstant zu betrachten. Der Widerstand 45 wird so abgeglichen, daß bei einer vorgegebenen gewünschten zweiten Verbraucherspannung 18 das Potetial am Schaltpunkt 43 gleich dem Potential am Schaltpunkt 51 ist; damit wird das Potential am Schaltpunkt 42 konstant.The potential 51 is essentially to be regarded as constant. Of the Resistor 45 is trimmed so that at a predetermined desired second Load voltage 18 the potential at switching point 43 is equal to the potential at the switching point 51 is; thus the potential at switching point 42 becomes constant.

Ändert sich die zweite Verbraucherspannung 18 gegenüber dem eingestellten Wert, so werden die Potentiale an den Schaltpunkten 43 und 51 verschieden. Das Potential am Schaltpunkt 42 ändert sich demzufolge derart, daß über die Transistoren 32 und 31, die Spannungsreferenzdiode 35 und den Widerstand 33 die zweite Verbraucherspannung 18 wieder auf den richtigen Wert eingeregelt wird.If the second consumer voltage 18 changes compared to the set one Value, the potentials at switching points 43 and 51 are different. The potential at the switching point 42 changes accordingly in such a way that the transistors 32 and 31, the voltage reference diode 35 and the resistor 33 the second consumer voltage 18 is adjusted to the correct value again.

Das Potential am Schaltpunkt 58 liegt wegen der iderstände 52 und 53 bestimmt niedriger als das Potential am Schaltpunkt 51. Sinkt nun die VersorgunRsspannung 15 unter den vorgegebenen Wert für die zweite Verbraucherspannung 18, so kann die zweite Verbrauchersnannung i8 nicht mehr nachgeregelt werden. Sie sinkt von da an ebenso ab wie die Versorgungsspannung 15. Es sinkt damit allerdings auch das Potetial am Schaltpunkt 43, obwohl das Potential am Schaltpunkt 48 und damit auch das Potential am Schaltpunkt 58 noch nahezu konstant hleiben, solange nur noch die zweite Verbraucherspannung 18 größer als die Durchbruchsspannung der Spannungsreferenzdiode 47 ist. Wird das Potential am Schaltpunkt 43 kleiner als das Potential am Schaltpunkt 58, schaltet der Komparator 57 um. Das Umschaltsignal 59 dient dazu, ein Zusammenbrechen der zweiten Verbraucherspannung 18 zu erkennen und zu melden. Das Umschaltsignal 59 kann beispielsweise dazu verwendet werden, einen Mikroprozessor definiert abzuschalten, der für eine korrekte Arbeitsweise einen Mindestwert der zweiten Verbraucherspannung 18 benötigt.The potential at the switching point 58 is due to the resistors 52 and 53 determines lower than the potential at switching point 51. The supply voltage now falls 15 below the predetermined value for the second load voltage 18, the second consumer voltage i8 can no longer be readjusted. It sinks from then on as does the supply voltage 15. However, this also reduces the potential at switching point 43, although the potential at switching point 48 and thus also the potential remain almost constant at switching point 58 as long as only the second consumer voltage remains 18th greater than the breakdown voltage of the voltage reference diode 47 is. If the potential at the switching point 43 is less than the potential at the switching point 58, the comparator 57 switches over. The switching signal 59 is used to collapse the second consumer voltage 18 to recognize and report. The switching signal 59 can be used, for example, to switch off a microprocessor in a defined manner, the minimum value of the second consumer voltage for correct operation 18 required.

Claims

Spannungsversorgungseinrichtung für Kraftfahrzeuge Patentansprüche Spannungsversorgungseinrichtung, insbesondere für elektronische Verbraucher in Kraftfahrzeugen, zum Erzeugen wenigstens einer stabilisierten Verbraucherspannung aus einer nichtstabilisierten Versorgungsspannung, gekennzeichnet durch einen ersten Teil (11) zum Erzeugen einer ersten, auf einen Höchstwert begrenzbaren, Verbraucherspannung 17 und durch einen zweiten Teil (12) zum Erzeugen einer zweiten, stabilisierten1 Verbraucherspannung (18).Power supply device for motor vehicles Power supply device, in particular for electronic consumers in motor vehicles, for generating at least one stabilized load voltage from a non-stabilized one Supply voltage, characterized by a first part (11) for generating a first consumer voltage 17, which can be limited to a maximum value, and by a second part (12) for generating a second, stabilized1 load voltage (18).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine geringe Spannungsdifferenz zwischen der Versorgungsspannung (15) und der ersten/zweiten Verbraucherspannllng (17/18) fiir den Fall einer geringen Versorgungssnannungswert 5.2. Device according to claim 1, characterized by a low Voltage difference between the supply voltage (15) and the first / second Consumer voltage (17/18) in the event of a low supply voltage 5.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale des ersten Teils (11): - im Zug zwischen dem Versorgungsspannungsanschluß (15) und dem Anschluß für die erste Verbraucherspannung (17) liegt die Arbeitsstrecke eines ersten Längstransistors, - zwischen dem Steueranschluß des ersten Längstransistors (21) und dem Masseanschluß (16) liegt die Arheitsstrecke eines ersten Steuertranfistors (22), - zwischen dem Steueranschluß des ersten Steuertransistors (22) und dem Masseanschluß (16) liegt eine erste Snannungsreferenzdiode (24), - zwischen dem Anschluß für die erste Verbraucherspannung (17) und dem massenahen Ende der Arbeitsstrecke des ersten Steuertransistors (22! liegt eine zweite Spannungsreferenzdiode (26).3. Device according to claim 1 or 2, characterized by the following Features of the first part (11): - In the train between the supply voltage connection (15) and the connection for the first consumer voltage (17) is the working distance a first series transistor, - between the control terminal of the first series transistor (21) and the ground connection (16) is the aridity path of a first control transistor (22), - between the control connection of the first control transistor (22) and the ground connection (16) is a first Snannungsreferenzdiode (24), - between the connection for the first consumer voltage (17) and the near-ground end of the working section of the first Control transistor (22! Is connected to a second voltage reference diode (26).

4, Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil (12) in einen ersten, als Spannungsregler zum schnellen Ausregeln von Laständerungen geeigneten, Abschnitt (13) und in einen zweiten, als Filter zum Ausfiltern von Spannungsspitzen aus der Versorgungsspannung (15) und als Steller zum Einstellen des Werts der zweiten Verbraucherspannung (18) geeigneten, Abschnitt (14) gegliedert ist.4, device according to one of the preceding claims, characterized in that that the second part (12) in a first, as a voltage regulator for rapid regulation of load changes suitable, section (13) and in a second, as a filter for Filtering out voltage peaks from the supply voltage (15) and acting as an actuator section suitable for setting the value of the second load voltage (18) (14) is structured.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale des ersten Abschnitts (13) des zweiten Teils (12).5. Device according to claim 4, characterized by the following features the first section (13) of the second part (12).

- im Zuz zwischen dem Versorgungsspannungsanschluß (15) iind dem Anschluß für die zweite Verbraucherspannung (18) liegt die Arbeitsstrecke eines zweiten Längstransistors (31) - zwischen dem Steueranschluß des zweiten Längstransistors (31) und dem Masseanschluß (16) liegt die Arbeitsstrecke eines zweiten Steuertransistors (32), - zwischen dem Anschluß für die zweite Verbraucherspannung (18) und dem massenahen Ende der Arbeitsstrecke des zweiten Steuertransistors (32) liegt eine dritte Spannungsreferenzdiode (35).- In addition between the supply voltage connection (15) iind the connection the working path of a second series transistor is for the second load voltage (18) (31) - Between the control connection of the second series transistor (31) and the ground connection (16) is the working path of a second control transistor (32), - between the connection for the second consumer voltage (18) and the one close to ground A third voltage reference diode is located at the end of the working path of the second control transistor (32) (35).

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale des zweiten Abschnitts (14) des zweiten Teils (12): - die erste Versorgungsspannung (17) des ersten Teils (11) ist als Hilfsspannung im zweiten Abschnitt (14) mit verwendet, - parallel zu den Anschlüssen (17,16) der ersten Verbrauchers-annung (17) liegt zum Bilden einer Referenzspannung (48) eine Reihenschaltung aus einem Widerstand (46) und einer vierten opannungsreferenzdiode (47), - die Referenzspannung (48) ist - gegebenenfalls über Teilerwiderstände (49, 52, 53) - einem ersten Eingang (51) eines Operationsverstärkers (41) zugefiihrt, - der zweite Eingang (43) des Operationsverstärkers (41) ist an einen zwischen dem Anschluß fiir die zweite Verbraucherspannung (17) und dem Masseanschluß (16) liegenden Spannungsteiler (44, 45) angeschlossen, - der Ausgang (42) des Operationsverstärkers (41) ist mit dem Steueranschluß des zweiten Steuertransistors (32) verbunden.6. Device according to claim 4 or 5, characterized by the following Features of the second section (14) of the second part (12): - the first supply voltage (17) of the first part (11) is used as an auxiliary voltage in the second section (14), - is parallel to the connections (17, 16) of the first consumer device (17) to form a reference voltage (48), a series circuit of a resistor (46) and a fourth voltage reference diode (47), - the reference voltage (48) is - possibly via divider resistors (49, 52, 53) - a first input (51) of an operational amplifier (41), - the second input (43) of the Operational amplifier (41) is connected to one between the connection for the second consumer voltage (17) and the ground connection (16) connected voltage divider (44, 45), - The output (42) of the operational amplifier (41) is connected to the control terminal of the second control transistor (32) connected.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Anschluß für die zweite Verbraucherspannung (18) und das masseferne Ende (48) der vierten Spannungsreferenzdiode (47) ein Anlaufwiderstand (55) gelegt ist.7. Device according to claim 6, characterized in that between the connection for the second consumer voltage (18) and the end remote from ground (48) the fourth voltage reference diode (47) is connected to a starting resistor (55).

8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zweiten Eingang (51) des Operationsverstärkers (41) und den Masseanschluß (16) ein erster Filterkondensator (54) und gegebenenfalls zwischen den Anschluß für die zweite Verbraucherspannung (18) und den Masseanschluß (16) ein zweiter Filterkondensator (56) gelegt ist.8. Device according to claim 6 or 7, characterized in that between the second input (51) of the operational amplifier (41) and the ground connection (16) a first filter capacitor (54) and optionally between the connection a second filter capacitor for the second consumer voltage (18) and the ground connection (16) (56) is laid.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der tWert eines der Spannungsteilerwiderstände (45) am ersten Eingang (43) des Orerationsverstärkers (41) verstellbar ist.9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that that the t value of one of the voltage divider resistors (45) at the first input (43) of the Orerationsträger (41) is adjustable.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Komparator (57) vorsehen ist, von dem der erste Eingang (58) an die Teilerwiderstände (49, 52, 53) und von dem der zweite Eingang an den zweiten Eingang (43) des Operationsverstärkers (41) angeschlossen ist und an dessen Ausgang (59) ein Steuersignal zum Steuern weiterer Bauteile abnehmbar ist.10. Device according to one of claims 6 to 9, characterized in that that a comparator (57) is provided, of which the first input (58) to the divider resistors (49, 52, 53) and from which the second input to the second input (43) of the operational amplifier (41) is connected and at its output (59) a control signal for controlling further Components is removable.