DE3533798A1 - Trennuebertrager - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
- H03K17/689—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors with galvanic isolation between the control circuit and the output circuit
- H03K17/691—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors with galvanic isolation between the control circuit and the output circuit using transformer coupling
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Trennübertrager für Ansteuersignale
eines Schalttransistors nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Ein derartiger Trennübertrager ist bekannt (DE-OS 31 23 272).
Bei der Übertragung von Spannungen wird in vielen Fällen eine Potentialtrennung
erforderlich, die sich bei Wechselspannungen sehr einfach
mit einem Übertrager verwirklichen läßt, der getrennte Primär- und
Sekundärwicklungen aufweist. Zur Übertragung von Gleichspannungen oder
Impulsen sind Koppelglieder wie z. B. Optokoppler bekannt, die gleichfalls
ohne großen Aufwand eine Potentialtrennung ermöglichen. Nachteilig
bei der Verwendung von Optokopplern wie auch bei dem Trennübertrager
gemäß dem angeführten Stand der Technik ist die Forderung nach einer
zusätzlichen Versorgungs- bzw. Taktspannung. Gerade bei der Ansteuerung
eines MOS-FET-Schaltelements ist bisher zur Erzielung von
kurzen Schaltzeiten eine negative und eine positive Versorgungsspannung
nötig.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Trennübertrager
zu schaffen, der keine zusätzliche Versorgungs- oder Taktspannung benötigt
und einfach aufgebaut ist.
Diese Aufgabe wird in drei alternativen Lösungen entsprechend den Merkmalen
der Kennzeichen der Ansprüche 1, 2 und 3 gelöst.
Gemäß der ersten Lösung wird ein besonders einfacher Aufbau der Schaltung
erzielt. Insbesondere dort, wo die Ansteuersignale relativ hochfrequent
sind und direkt ohne Zwischenschaltung eines Oszillators übertragen
werden können, bietet sich der beschriebene Schaltungsaufbau an.
Durch die Anwendung zweier Übertrager für das Aktivieren und Sperren
des Schalttransistors wird eine gegen äußere Störungen, wie Strahlungseinwirkungen,
Störspannungen u. ä. gesicherte Ansteuerung erzielt. Die
Sekundärwicklungen der Übertrager können dabei gegensinnig auf den
Gate-Eingang des Schalttransitors gelegt werden, so daß der Transistor
mit einem positiven Impulse der ersten Sekundärwicklung durchgeschaltet
und mit einem positiven Impuls der Sekundärwicklung des zweiten Übertragers
gesperrt wird. Selbstverständlich können alle hier beschriebenen
Signale auch in invertierter Form zur Ansteuerung genutzt werden.
Die Erfindung beschränkt sich daher nicht auf die Zuordnung Aufflanke
des Ansteuersignal - Durchschalten der Schalttransistors bzw. umgekehrt.
Die in Anspruch 2 formulierte Lösung ist besonders bei sehr niederfrequenten
Schaltsignalen bis hin zu Schaltzyklen mit großen Zeitabständen
vorteilhaft. Dabei wird mittels des Ansteuersignals die von
einem Oszillator erzeugte Frequenz auf den ersten bzw. zweiten Übertrager
geschaltet. Die sekundärseitige Schaltungsanordnung erfährt jedoch
dadurch keine Änderung.
Auch die dritte Lösung ist für niederfrequente Schaltsignale geeignet.
Hier werden mittels des Ansteuersignals zwei Oszillatoren wechselweise
aktiviert. Die Oszillatorfrequenz ist beliebig, sollte jedoch oberhalb
der maximalen Schaltfrequenz liegen.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und
aus den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die Fig. zeigt einen Schaltungsaufbau bei dem an dem Eingang A die
Ansteuersignale für den Schalttransistor 1 anliegen. Ein am Eingang A
anliegendes H-Signal aktiviert über das Nand-Gatter 19 den Oszillator
2, während der Oszillator 9 im Ruhezustand verharrt. Das Frequenzsignal
des Oszillators 2 erzeugt mittels des Transistors 4 einen
Strom in der Primärwicklung 5 des Übertragers 6. Der in der Sekundärwicklung
7 des Übertragers 6 erzeugte Impuls steuert den Transistor 8
durch, gleichzeitig wird mittels des Spannungsimpulses der Schalttransistor
1 angesteuert. Die entsprechend der Oszillatorfrequenz gebildeten
Spannungsimpulse sorgen für ein kontinuierliches Ansteuern des
Schalttransistors 1. Aufgrund der zwischengeschalteten Diode 19 werden
nur positive Impulse dem Gate-Eingang zugeführt. Bei einem Ausbleiben
der Impulse würde der Transistor nicht sofort sperren, der kapazitive
Gate-Eingang des MOS-FET sorgt für eine verzögerte Abschaltung. Dies
bedeutet jedoch, daß für definierte Schaltpunkte die Gate-Spannung auf
0-Potential gelegt werden muß. Hierzu aktiviert eine Abflanke des
Ansteuersignals am Eingang A über das Nand-Gatter 19 den Oszillator 9.
Dessen Frequenzsignal bildet über den Transistor 10 einen Strom in der
Primärwicklung 11 des Übertragers 12. Den Primärwicklungen 5 und 12
sind Rücklaufdioden 13, 14 parallel geschaltet. Das in der Sekundärwicklung
15 gebildete Signal steuert den Transistor 16 durch, das an
dem Diodenausgang der Diode 17 stehende Signal ist gegenüber dem Gate-Eingang
des Schalttransistors 1 positiv und bewirkt damit ein Sperren
des Transistors 1. Der Sperrzustand bleibt solange erhalten, bis das
Signal am Eingang A wieder einen H-Pegel annimmt und damit die von dem
Oszillator 9 gebildeten Impulse unterbrochen werden. Gleichzeitig
sorgt der Oszillator 2 wiederum für ein Durchsteuern des Schalttransistors 1.
- Bezugszeichen
1 Schalttransistor
2 Oszillator
3 Oszillator
4 Transistor
5 Primärwicklung
6 Übertrager
7 Sekundärwicklung
8 Transistor
9 Oszillator
10 Transistor
11 Primärwicklung
12 Übertrager
13 Diode
14 Diode
15 Sekundärwicklung
16 Transistor
17 Diode
18 Diode
19 NAND-Gatter
20
Claims (4)
1. Trennübertrager für Ansteuersignale eines Schalttransistors in
MOS-FET-Technik, mit einer Eingangsschaltung, einem ersten Übertrager
und einer Ausgangsschaltung dadurch gekennzeichnet, daß ein
zweiter Übertrager vorgesehen ist und mittels der Eingangsschaltung
eine Aufflanke des Ansteuersignals (A) dem ersten Übertrager
(6) und eine Abflanke des Ansteuersignals (A) dem zweiten Übertrager
(12) zugeführt wird, wobei die Sekundärwicklungen (7, 15)
der Übertrager (6, 12) mit dem Steuereingang des Schalttransistors
(1) derart verbunden sind, daß der durch den ersten Übertrager (6)
erzeugte Impuls den Schalttransistor (1) durchschaltet und der
durch den zweiten Übertrager (12) erzeugte Impuls den Schalttransistor
(1) sperrt.
2. Trennübertrager für niederfrequente Ansteuersignale eines Schalttransistors
in MOS-FET-Technik, mit einer Eingangsschaltung die
einen Frequenzgenerator aufweist, einen nachgeschalteten ersten
Überträger und einer Ausgangsschaltung, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweiter Übertrager (12) vorgesehen ist wobei ein H-Pegel
des Ansteuersignals (A) das Ausgangssignal des Frequenzgenerators
(2) auf den ersten Übertrager (6) schaltet und ein L-Pegel des
Ansteuersignals (A) das Ausgangssignal des Frequenzgenerators (2)
auf den zweiten Übertrager (12) schaltet und wobei die Sekundärwicklungen
(7, 15) der Übertrager (6, 12) mit dem Steuereingang des
Schalttransistors (1) derart verbunden sind, daß die durch den
ersten Übertrager (6) erzeugten Impulse den Schalttransistor (1)
durchschalten und die durch den zweiten Übertrager (12) erzeugten
Impulse den Schalttransistor (1) sperren.
3. Trennübertrager für niederfrequente Ansteuersignale eines Schalttransistors
in MOS-FET-Technik, mit einer Eingangsschaltung die
einen ersten Frequenzgenerator aufweist, einen nachgeschalteten
ersten Übertrager und einer Ausgangsschaltung, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweiter Frequenzgenerator (9) eingangsseitig
vorgesehen ist, wobei ein H-Pegel des Ansteuersignals (A) den
ersten Frequenzgenerator (2) aktiviert und ein L-Pegel des Ansteuersignals
(A) den zweiten Frequenzgenerator (8) aktiviert und
dem zweiten Frequenzgenerator (9) ebenfalls ein Übertrager (12)
nachgeschaltet ist, wobei die Sekundärwicklungen (7, 15) der Übertrager
(6, 12) mit dem Steuereingang des Schalttransistors (1)
derart verbunden sind, daß die durch den ersten Übertrager (6) erzeugten
Impulse den Schalttransistor (1) durchschalten und die
durch den zweiten Übertrager (12) erzeugten Impulse den Schalttransistor
(1) sperren.
4. Trennübertrager nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet,
daß die Sekundärwicklungen (7, 15) der Übertrager (6, 12) jeweils
ausgangsseitig negative Impulse sperrende Schaltelemente (17, 19)
aufweisen und die Sekundärwicklungen (7, 15) überkreuz auf den
Steuereingang des Schalttransistors (1) geschaltet sind, wobei
zur Unterbrechung der jeweils nicht angesteuerten Sekundärwicklung
dieser nachgeschaltete Schalttransistoren (8, 16) vorgesehen sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853533798 DE3533798A1 (de) | 1985-09-21 | 1985-09-21 | Trennuebertrager |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853533798 DE3533798A1 (de) | 1985-09-21 | 1985-09-21 | Trennuebertrager |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3533798A1 true DE3533798A1 (de) | 1987-04-02 |
Family
ID=6281641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853533798 Withdrawn DE3533798A1 (de) | 1985-09-21 | 1985-09-21 | Trennuebertrager |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3533798A1 (de) |
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- 1985-09-21 DE DE19853533798 patent/DE3533798A1/de not_active Withdrawn
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