DE3812733A1 - Kurzschluss-schutzschaltkreis - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kurzschluß-Schutzschalt­ kreis, insbesondere einen Schaltkreis zum Schützen von Leistungsschaltelementen, wie sie in industriellen Geräten, etwa Wandlern, eingesetzt werden, um vor einem Überstrom zu schützen, der durch einem Kurzschluß der Last in dem Gerät oder dergleichen verursacht wird.

Fig. 1 zeigt ein Schaltbild eines üblichen Kurzschluß- Schutzschaltkreises für einen Wandler unter Verwendung beispielsweise von Leistungsschaltelementen.

In Fig. 1 weist ein Hauptkreis A Schaltelemente 1 bis 4 und Dioden D 1 bis D 4 auf. Die Schaltelemente 1 bis 4 werden durch NPN-Transistoren gebildet, die Dioden D 1 bis D 4 sind zwischen den jeweiligen Kollektoren und Emittern geschaltet. Die Kathoden der Dioden D 1 bis D 4 sind, mit anderen Worten, mit den jeweiligen Kollekto­ ren der Schaltelemente 1 bis 4 verbunden, die Anoden sind mit den jeweiligen Emittern verbunden.

Der Emitter des Schaltelementes 1 ist mit einer Leitung 5, sein Kollektor mit dem Emitter des Schaltelements 3 verbunden. Der Kollektor des Schaltelements 3 ist mit einer Leitung 6 verbunden. Der Kollektor des Schaltele­ ments 2 ist mit der Leitung 6, sein Emitter mit dem Kollektor des Schaltelements 4 verbunden. Der Emitter des Schaltelements 4 ist mit der Leitung 5 verbunden. Eine Gleichspannung liegt zwischen den Leitungen 5 und 6, wobei die Leitung 5 den Massepegel GND angibt und die Leitung 6 auf einer hohen Spannung liegt.

Eine Last 7 liegt zwischen einem Verbindungsknoten zwischen den Schaltelementen 1 und 3 und einem Verbin­ dungsknoten zwischen den Schaltelementen 2 und 4. Ein Treiberkreis 8 ist mit der Basis des Schaltelements verbunden, um deren Leiten/Nichtleiten zu steuern. Ähnliche Treiberkreise (nicht gezeigt) liegen an der Basis der Schaltelemente 2 bis 4.

Ein Stromwandler 9 ist zum ständigen Messen des Stromes in der Leitung 6 vorgesehen. Ein Stromshunt (beispiels­ weise ein niederohmiger Widerstand 10) dient zum regel­ mäßigen Messen des fließenden Stroms in der Leitung 5. Die Elemente 9 und 10 werden nicht in demselben Schalt­ kreis verwendet, einer von beiden wird jedoch einge­ setzt. Ein Kurzschluß-Erkennungskreis 11 zum Erkennen eines Kurzschlusses in dem Hauptkreis 8 erzeugt ein Kurzschluß-Erkennungssignal, wenn ein Überstromwert von dem Stromwandler 9 oder den Stromshunt 10 gemessen wird. Ein Impulsgenerator (oder Steuerkreis) 12 nimmt das Kurzschluß-Erkennungssignal von dem Kurzschluß- Erkennungsschaltkreis 11 auf, um Aktivierungs- und Inaktivierungsimpulse an den Treiberkreis 8 anzulegen. Der Pulsgenerator 12 wird auch mit einem Signal Φ versorgt, um eine normale Leitung der Schaltelemente 1 bis 4 in dem Hauptkreis A zu erlauben, und ein Signal Φ zum Erlauben des normalen Leitens.

Es wird jetzt die Arbeitsweise dieses Schaltkreises beschrieben. Bei Normalbetrieb des Hauptkreises A wird der Pulsgenerator 12 mit dem Signal Φ versorgt, um die Aktivierungsimpulse zum Betreiben des Treiberkreises 8 zu erzeugen. Der Treiberkreis 8 nimmt die Aktivierungs­ impulse auf, um eine Leitung des Schaltelements 1 zu erlauben. Das Schaltelement 2 kann aufgrund einer ent­ sprechenden Betriebsweise leiten. In diesem Fall sind die Schaltelemente 3 und 4 in einem nichtleitenden Zustand, da das Signal Φ′ zu den (nicht gezeigten) damit verbundenen Impulsgeneratoren geführt wird. Da die Schaltelemente 1 und 2 derart leitend sind, fließt Strom in eine Richtung entlang der Schaltelemente 2, der Last 7 und des Schaltelements 1. Aufgrund eines solches Stromflusses, wird Energie graduell in der Last 7 als Induktanzelement gespeichert. Danach wird der Impulsgenerator 12 mit dem Signal Φ′ versorgt, um den Inaktivierungsimpuls zum Beenden des Betreibens des Treiberkreises 8 erzeugt. Der Treiberkreis 8 empfängt den Inaktivierungsimpuls von dem Impulsgenerator 12, um das Schaltelement 1 in den nichtleitenden Zustand zu bringen. Es fließt daher Strom in einer Schleife ent­ lang der Last 7, der Diode 3, dem Schaltelement 2 und der Last 7 auf der Grundlage in der Last 7 gespeicher­ ten Energie. Dieser Strom reduziert sich graduell durch die Impedanz in der Schleife. Danach kommt das Schalt­ element 1 wieder in einen leitenden Zustand. Dieser Vorgang wird wiederholt, um Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln in eine Änderung der über der Last 7 er­ zeugten Spannung. Da der Hauptkreis 8 in diesem Fall im normalen Betrieb ist, fließt kein Überstrom in die Leitungen 5 und 6. Der Kurzschluß-Erkennungskreis 11 erzeugt kein Kurzschluß-Erkennungssignal. Der Impulsge­ nerator 12 überträgt daher kein Inaktivierungsimpuls auf den Hauptkreis A, die Schaltelemente 1 und 2 werden durch die Signale Φ und Φ′ gesteuert, die an den Puls­ generator 12 geliefert werden.

Wenn die Last 7 kurzgeschlossen wird, wenn die Schalt­ elemente 1 und 2 in den leitenden Zustand sind, fließt, beispielsweise Strom durch die Leitungen 5 und 6. Ein Erkennungswert, der von dem Stromwandler 9 oder dem Stromshunt 10 erkannt wird, wird auf den Kurzschluß- Erkennungskreis 11 aufgegeben, der wiederum das Kurz­ schluß-Erkennungssignal an den Impulsgenerator 12 über­ gibt, wenn der Erkennungswert der des Überstroms ist. Der Impulsgenerator 12 überträgt den Inaktivierungsim­ puls auf den Treiberkreis 8 in Antwort auf das Kurz­ schluß-Erkennungssignal. Das Schaltelement 1 kommt in einen nichtleitenden Zustand, es fließt daher kein Strom zu den Schaltelementen 1 und 2. Die Schaltelemen­ te 1 und 2 sind daher gegen einen Zusammenbruch auf­ grund eines Überstroms geschützt. Wenn das Schaltele­ ment 3 oder 4 fehlerhaft in einen leitenden Zustand kommt, wenn die Schaltelemente 1 und 2 in einem leiten­ den Zustand sind, fließt ein entsprechender Überstrom zu den Leitungen 5 und 6. In diesem Fall sind die Schaltelemente 1 und 2 gegen einen Zusammenbruch auf­ grund eines Überstroms geschützt, ähnlich wie oben.

Der in Fig. 1 dargestellte Überspannungs-Schutzkreis verwendet einen Stromwandler 9 oder ein Stromshunt 10 zur Erkennung des Stromes, der zu den Schaltelementen 1 bis 4 fließt, der Gesamtschaltkreis ist daher vom Bau­ volumen her groß. Wenn das Stromshunt 10 eingesetzt wird, um Überstrom zu erkennen, fließt ständig Strom in dem Stromshunt 10. Es ist daher ein Leistungsverlust gegeben, es muß für eine Wärmeabfuhr gesorgt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kurz­ schluß-Schutzschaltkreis zum Schützen von Schaltelemen­ ten gegen einen Kurzschlußstrom zu schützen, das vom Bauvolumen her klein ist und keinen Leistungsverlust hat.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Kurzschluß-Schaltkreis mit einer Gleichspannungsquelle, einer Last, Schaltelementen mit wenigstens einem Schaltelement, das zwischen der Last und der Nieder­ spannungsseite der Spannungsquelle liegt zum Definieren der Beziehung zwischen der Spannungsquelle und der Last, einen Treiberkreis zum Treiben des Schaltele­ ments, Kurzschluß-Erkennungsmittel zum Vergleichen ei­ ner Spannung an dem Anschluß des Schaltelements mit einer Bezugsspannung zum Erzeugen eines Kurzschluß- Erkennungssignals, wenn die Spannung an dem Anschluß des Schaltelements größer ist als die Bezugsspannung, und Treiberkreis-Schaltmittel zum Inaktivieren des Treiberkreises in Antwort auf das Kurzschluß-Erken­ nungssignal von dem Kurzschluß-Erkennungsmittel.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert wird. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Schaltbild eines üblichen Kurz­ schluß-Schutzschaltkreises; und

Fig. 2 ein Schaltbild eines Ausführungsbei­ spiels einer Kurzschluß-Schutzschaltung nach der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Kurzschluß- Schutzschaltung nach der vorliegenden Erfindung. Anders als bei dem bekannten Schaltkreis, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, weist dieses Ausführungsbeispiel ein Span­ nungsübertragungselement 19 zum Übertragen der Spannung von der Hochspannungsseite eines Schaltelement 1 auf einen Spannungskomparator 14, der wiederum die von dem Übertragungselement 19 übertragene Spannung mit einer Vergleichspannung 15, um einen Ausgang zu erzeugen, wenn die letztere geringer ist als die erste, und Treiberkreissteuermittel 16 zum Beenden des Betriebs des Treiberkreises 8 in Antwort auf das Ausgangssignal des Spannungskomparators 14. In Fig. 2 ist der Treiber­ kreis durch zwei Transistoren Q 1 und Q 2, Widerstände R 1 bis R 3, Kondensatoren C 1 und C 2 und ein Schaltsteuer­ element 17 zur Durchführung der Ein-/Aussteuerung des Schaltelements 1 bei normalen Betrieb gebildet. Der Transistor Q 1 ist durch einen NPN-Transistor, der Tran­ sistor Q 2 durch einen PNP-Transistor gebildet. Emitter und Basen der Transistoren Q 1 und Q 2 sind jeweils miteinander verbunden, eine gemeinsame Verbindung zwi­ schen den Emittern ist mit der Basis des Schaltelements 1 verbunden. Der Kollektor des Transistors Q 1 ist über einen Widerstand R 1 mit einer Spannungsversorgungslei­ tung 18 verbunden. Ein Kollektor des Transistors Q 2 ist mit der Masse GND über den Kondensator C 1 verbunden. Der Kondensator C 1 dient als Stromquelle zum Herauszie­ hen von Strom aus der Basis des Schaltelementes 1 bei Leitung des Transistors Q 1. Das Schaltsteuerelement 17 wird durch einen N-Kanal MOS-Transistor gebildet. Das Schaltsteuerelement 17 hat ein Gate, das mit einem (nicht gezeigten) Impulsgenerator verbunden ist, der dem Pulsgenerator 12, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, ähnlich, wobei die Source mit der Masse (GND) und die Drain mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Transi­ storen Q 1 und Q 2 verbunden ist. Ein Treiberkreis 8 des vorerwähnten Aufbaus steuert einen Ein-/Aus-Zustand des Schaltelements 1 in Abhängigkeit von einem Hoch-/Tief- Pegel eines Signals von dem (nicht gezeigten) Impulsge­ nerator.

Das Spannungsübertragungselement 19 ist durch einen N- Kanal MOS-Transistor gebildet, dessen Gate mit dem Drain des Schaltsteuerelements 17 verbunden ist. Ein Drain ist mit dem Kollektor des Schaltelements 1 und eine Source mit der Masse GND über einen Widerstand R 4 verbunden.

Der erste Eingang des Spannungskomparators 14 ist mit der Source des Spannungsübertragungselements 19 verbun­ den, der zweite Eingang mit Masse GND über die Bezugs­ spannungsquelle 15, als auch über die Spannungsversor­ gungsleitung 18 über einen Widerstand R 4, der Ausgang ist mit einem (nicht gezeigten) Display verbunden. Das Treiberkreissteuermittel 16 wird durch ein Treiber­ kreis-Steuerelement 20, einen Kondensator C 3 und einen Widerstand R 6 gebildet. Das Treiberkreis-Steuerelement 20 wird durch einen N-Kanal MOS-Transistor gebildet, dessen Gate mit dem Ausgang des Spannungskomparators 14, dessen Drain mit der Verbindung zwischen den Wider­ ständen R 2 und R 3 über den Widerstand R 6 und dessen Source mit Masse (GND) verbunden ist. Der Kondensator C 3 liegt zwischen den Widerständen R 6 und Masse (GND). Wenn die Verbindung zwischen den Widerständen R 2 und R 3 auf einen Tiefpegel kommt bei Leitung des Treiberkreis- Steuerelements 20 stabilisiert der Kondensator C 3 den niedrigen Pegel. Der restliche Aufbau entspricht dem üblichen Schaltkreis, wie er in Fig. 1 gezeigt ist.

Ein Schaltelement 4 ist mit ähnlichen Schaltungen mit dem Treiberkreis 8, dem Spannungserkennungsmittel 13, dem Spannungskomparator 14 und dem Treiberkreis-Steuer­ kreis 16 verbunden.

Die Betriebsweise des Schaltkreises nach der vorerwähn­ ten Aufbau wird jetzt beschrieben. Bei normalem Betrieb der Schaltelemente 1 bis 4 nimmt das Schaltelement auf folgende Weise einen leitenden Zustand an. Ein Niedrig­ pegel-Signal wird von einem (nicht gezeigten) Impulsge­ nerator an das Gate des Schaltsteuerelementes 17 ge­ legt, um das Nichtleiten des Schaltsteuerelementes 17 zu ermöglichen. In diesem Fall steigt das Potential an dem Gate des Spannungsübertragungselements 19 an, um eine Leitung des Spannungsübertragungselements 19 zu erlauben. Das Potential an dem gemeinsamen Verbindungs­ punkt zwischen den Transistoren Q 1 und Q 2 steigt ent­ sprechend an. Sodann kommt der Transistor Q 1 in einen leitenden Zustand, der Transistor Q 2 kommt in einen nicht leitenden Zustand. Das Potential an der Basis des Schaltelements 1 nimmt zu, so daß das Schaltelement 1 einen nicht leitenden Zustand annimmt. Das Schaltele­ ment 1 dagegen auf folgende Weise in einen nicht lei­ tenden Zustand gebracht. Ein Hochpegel-Signal wird von dem (nicht gezeigten) Impulsgenerator an das Gate des Schalt-Steuerelementes 17 angelegt, um eine Leitung des Schalt-Steuerelement 17 zu erlauben. Das Potential an dem gemeinsamen Verbindungspunkt zwischen den Transi­ storen Q 1 und Q 2 wird reduziert. Sodann nimmt der Transistor Q 1 einen nicht leitenden Zustand an, der Transistor Q 2 einen leitenden Zustand. Das Potential an dem Gate des Schaltelements 1 wird so reduziert, so daß das Schaltelement 1 in einen nicht leitenden Zustand kommt.

Es wird hier angenommen, daß die Schaltelemente 1 und 2 in einem leitenden Zustand und die Schaltelemente 3 und 4 in einem nicht leitenden Zustand sind, um die Dar­ stellung zu vereinfachen. Wenn die Schaltelemente 3 und 4 in einem leitenden Zustand sind, sind die Schaltele­ mente 1 und 2 in einem nicht leitenden Zustand.

Da die Schaltelemente 1 und 2 leitend sind, fließt Strom in eine Richtung entlang des Schaltelements 2, einer Last 7 und dem Schaltelement 1. Danach wird ein Signal Φ an einen (nicht gezeigten) Pulsgenerator ge­ liefert, um dessen Ausgangssignal auf einen hohen Pegel zu bringen. Das Signal wird an das Gate des Schaltsteu­ erelements 17 angelegt, so daß das Schaltelement 1 einen nicht leitenden Zustand annimmt, wie dies oben beschrieben worden ist. Das Schaltelement 2 verbleibt zu diesem Zeitpunkt in dem leitenden Zustand. In einem solchen Zustand fließt Strom in einer Schleife entlang der Last 7, der Diode D 3, dem Schaltelement 2 und der Last 7 auf der Grundlage der in der Last 7 gespeicher­ ten Energie. Der Strom nimmt graduell ab durch den Widerstand in der Schleife. Danach wird das Schaltele­ ment 1 wieder in einen leitenden Zustand gebracht, um Strom in der Richtung entlang des Schaltelements 2, der Last 7 und Schaltelement 1 zu bringen, um wieder Ener­ gie in der Last 7 zu speichern.

Ein solcher Vorgang wird wiederholt, um Gleichstrom in Wechselstrom zu wandeln durch Änderung der über der Last 7 erzeugten Spannung. Da die Schaltelemente 1 bis 4 in diesem Zustand in Normalbetrieb sind, ist die Spannung, die über dem Widerstand R 4 durch einen Strom­ fluß durch das Spannungsübertragungselement 19 ent­ wickelt wird, übereinstimmend oder geringer als die Spannung der Bezugspannungsquelle, so daß der Span­ nungskomparator 14 ein Niedrigpegel-Signal erzeugt. Das Treiberschalt-Steuerelement 20 leitet daher nicht, der Treiberkreis 8 führt den vorerwähnten Normalbetrieb aus.

Es wird jetzt der Fall beschrieben, wo ein Kurzschluß zwischen den Drähten 5 und 6 vorliegt. Es wird hier angenommen, daß die Schaltelemente 1 und 2 in leitendem Zustand und die Schaltelemente 3 und 4 in einem nicht leitenden Zustand sind, um die Darstellung zu erleich­ tern. In diesem Fall wird ein Niedrigpegel-Signal von dem (nicht gezeigten) Impulsgenerator geliefert, um das Nichtleiten des Schaltsteuerelements 17 zu erlauben, wodurch das Potential an einem Gate eines Spannungs­ übertragungselements 19 auf hohem Pegel ist. Das Span­ nungsübertragungselement 19 ist daher in einem leiten­ den Zustand.

Es wird hier angenommen, daß ein Kurzschluß verursacht wird über den Leitungen 5 und 6 durch Kurzschließen der Last 7 in diesem Zustand. Sodann fließt ein Überstrom zu den Schaltelementen 1 und 2, wodurch die Spannung der Hochspannungsseite des Schaltelementes 1 ungewöhn­ lich erhöht wird gegenüber der bei Normalbetrieb des Hauptschaltkreises A, beispielsweise von 2 V bis 200 V. Der zu dem Widerstand R 4 durch das Spannungsübertra­ gungselement fließende Strom 19 wird daher erheblich großer als derjenige bei Normalbetrieb des Hauptkreises A. Infolge dessen ist die über dem Widerstand R 4 er­ zeugte Spannung ausreichend höher als die Spannung der Bezugsspannungsquelle 15. Der Spannungsgenerator 14 liefert so ein Hochpegel-Ausgangssignal an das Treiber­ kreis-Steuerelement 20, so daß das Treiberkreis-Schalt­ element 20 sofort leitet. Das Potential an der Verbin­ dung zwischen den Widerständen R 2 und R 3 wird daher reduziert, so daß der Transistor Q 1 einen nicht leiten­ den Zustand und der Transistor Q 2 in Antwort darauf einen leitenden Zustand annimmt. Das Potential an der Basis des Schaltelements 1 wird reduziert, um die Nichtleitung des Schaltelements 1 zu erlauben. Es fließt daher kein Strom zu den Schaltelementen 1 und 2. Die Schaltelemente 1 und 2 sind daher vor einen Zusam­ menbruch geschützt, der durch einen Überstrom aufgrund des Kurzschlusses der Last 7 verursacht wird.

Das Schaltelement 4 kann fälschlich einen leitenden Zustand annehmen bei einem leitenden Zustand der Schaltelemente 1 und 2, um einen Kurzschluß zwischen den Leitungen 5 und 6 zu bewirken. Auch in diesem Fall ist die Spannung der Hochspannungsseite des Schaltele­ ments 1 ungewöhnlich erhöht gegenüber derjenigen in dem Normalzustand des Hauptkreises A. Entsprechend zu dem obigen Betrieb kommt das Schaltelement 1 in den nicht leitenden Zustand, so daß kein Strom zu den Schaltele­ menten 1 und 2 fließt. Die Schaltelemente 1 und 2 können so vor einem Zusammenbruch geschützt werden, der durch Überstrom aufgrund einer fälschlichen Leitung des Schaltelements 3 verursacht wird, geschützt werden.

Das Schaltelement 4 kann irrtümlich einen leitenden Zustand annehmen bei dem leitenden Zustand der Schalt­ elemente 1 und 2, um einen Kurzschluß zwischen den Leitungen 5 und 6 zu verursachen. Wenn das Schaltele­ ment 4 in einem nicht leitenden Zustand ist, wird das Hochpegel-Signal in ein Element entsprechend dem Schaltsteuerelement 17 von einem (nicht gezeigten) Impulsgenerator eingegeben. Es ist so ein dem Span­ nungserkennungselement 19 entsprechendes Element in einem nicht leitenden Zustand, es fließt daher kein Strom zu einem dem Widerstand R 4 entsprechenden Wider­ stand. Ein Spannungsgenerator entsprechend dem Span­ nungskomparator 14 erzeugt daher ein Signal, das einem nicht hohen Pegel entspricht, wodurch das Schaltelement 4 in dem nicht leitenden Zustand verbleibt. Es wird hier angenommen, daß in diesem Zustand fälschlich von dem (nicht gezeigten) Impulsgenerator ein Niedrigpegel- Signal zu dem den Schaltelement 17 entsprechenden Ele­ ment angelegt wird. Das Schaltelement 4 kommt in einen leitenden Zustand und verursacht einen Kurzschluß über den Leitungen 5 und 6. In diesem Fall steigt die Span­ nung an dem Gate des dem Spannungsübertragungselement 19 entsprechenden Element, um eine Leitung des dem Spannungsübertragungselement 19 entsprechenden Elements zu erlauben. Bei Leitung des Schaltelements 4 wird die Spannung der Hochspannungsseite des Schaltelements 4 ungewöhnlich erhöht gegenüber derjenigen bei Normalbe­ trieb des Hauptkreises A, entsprechend dem Fall, wo das Schaltelement 2 fälschlich einen leitenden Zustand bei normaler Leitung lediglich der Schaltelemente 3 und 4 annimmt. Der zu dem Widerstand R 4 fließende Strom ist daher gegenüber demjenigen bei Normalbetrieb des Haupt­ kreises A erhöht. Infolge dessen erzeugt der dem Span­ nungskomparator 14 entsprechende Spannungskomparator ein Hochpegel-Signal, wodurch das Schaltelement 4 einen nicht leitenden Zustand annimmt in der Art und Weise, wie es oben beschrieben wurde. Es fließt daher kein Strom zu den Schaltelementen 2 und 4. Die Schaltelemen­ te 2 und 4 sind daher vor einem Zusammenbruch ge­ schützt, der verursacht wird durch Überstrom aufgrund eines fehlerhaften Leitens des Schaltelements 4.

Da der zu den Schaltelementen 1 und 4 fließende Strom durch Halbleiter erkannt wird, wie sie hier oben be­ schrieben worden sind, sind folgende Vorteile gegeben: Der Kurzschluß-Schutzkreis kann in der Größe kleiner sein gegenüber einem Aufbau zum Erkennen des zu den Schaltelementen 2 und 4 fließenden Stromes durch einen Stromwandler 9 oder dem Stromshunt 10. Wenn Überstrom zu den Schaltelementen 1 und 2 fließt, kann die Zeit­ dauer von dessen Erkennung zum Ausschalten der Schalt­ elemente reduziert werden gegenüber dem Fall der Ver­ wendung eines Stromwandlers 9 oder des Stromshunts 10, wodurch die Schutzwirkung eines Kurzschluß-Schutzkrei­ ses verbessert werden kann. Weiter tritt - anders als bei Verwendung eines Stromshunts 10 - praktisch kein Leistungsverlust auf, auf eine Wärmeableitung brauch keine Rücksicht genommen zu werden.

Obwohl das obige Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf den Fall beschrieben worden ist, wo die Schaltele­ mente 1 und 2 in einem leitenden Zustand und die Schaltelemente 3 und 4 in einem nicht leitenden Zustand sind, kann die vorliegende Erfindung auch angewendet werden auf den Fall, wo die Schaltelemente 3 und 4 in einem leitenden Zustand und die Schaltelemente 1 und 2 in einem nicht leitenden Zustand sind.

Wenn der ganze Schaltkreis durch ein Leistungs-IC ge­ bildet wird, können das Spannungserkennungselement 20, der Widerstand R 4 und dergleichen in dem Hauptschalt­ kreis A oder dem Schaltkreis 8 aufgenommen werden, um den Anwendungsbereich zu vergrößern.

Die Spannung der Hochspannungsseite des Schaltelements 1 kann direkt an dem ersten Eingang des Spannungskompa­ rators 14 angelegt werden. Weiter kann das Spannungs­ übertragungselement 19 mit der niedrigen Seite des Schaltelements verbunden sein.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfin­ dung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kom­ bination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

• Bezugszeichenliste:  1 Schaltelement
   2 Schaltelement
   3 Schaltelement
   4 Schaltelement
   5 Leitung
   6 Leitung
   7 Last
   8 Treiberkreis
  13 Spannungserkennungskreis
  14 Spannungskomparator
  15 Vergleichsspannungsquelle
  16 Steuermittel
  17 Schaltsteuerelement
  18 Spannungsversorgungsleitung
  19 Spannungsübertragungselement
  20 Treiberkreis-Steuerelement

Claims (8)

1. Kurzschluß-Schutzschaltung, gekennzeichnet durch

• - eine Gleichspannungsquelle;
• - eine Last (7);
• - Schaltelemente mit einem ersten Schaltelement (1), das zwischen der Last (7) und der Seite mit niedrigem Potential der Spannungsquelle verbunden ist, zum Defi­ nieren einer Verbindungsbeziehung zwischen der Span­ nungsquelle und der Last (7);
• - einen Treiberkreis (8) zum Treiben des Schaltele­ mentes (1);
• - Kurzschluß-Erkennungsmittel zum Vergleichen der Spannung an einem Ende des Schaltelements (1) mit einer Bezugsspannung zum Erzeugen eines Kurzschluß-Erken­ nungssignals, wenn die Spannung an dem Anschluß des Schaltelementes (1) größer ist als die Bezugsspannung; und
• - Treiberkreis-Steuermittel (16) zum Inaktivieren des Treiberkreises (8) in Antwort auf das Kurzspan­ nungserkennungssignal von dem Kurzschluß-Erkennungsmit­ tel (14).

2. Kurzschluß-Schutzschaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschluß-Erkennungs­ mittel aufweisen:

• - einen Spannungskomparator (14), dessen erster Eingang die Spannung an dem Anschluß des Schaltelemen­ tes (1) und einen zweiten Anschluß zum Empfangen der Bezugsspannung haben, zur Erzeugung des Kurzschluß- Erkennungssignals, wenn die Spannung an dem Anschluß des Schaltelementes (1) größer ist als die Bezugsspan­ nung; und
• - Spannungsübertragungsmittel (19) zur elektrischen Verbindung des ersten Eingangs des Spannungskomparators (14) mit dem Anschluß des ersten Schaltelements (1), wenn das Schaltelement (1) leitend ist.

3. Kurzschluß-Schutzschaltkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Spannungsübertragungsmittel (19) einen Tran­ sistor aufweist, mit einer mit dem Treiberkreis (8) verbundenen Steuerelektrode, einer mit dem Anschluß des Schaltelements (1) verbundenen ersten Elektrode und einer mit dem ersten Eingang des Spannungskomparators (14) verbundenen zweiten Elektrode, zum Ein-/Ausschal­ ten in Antwort auf ein Signal von dem Treiberkreis (8).

4. Kurzschluß-Schutzschaltkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Treiberkreis-Steuerelement in Aktivierungsmit­ tel zum Inaktivieren des Treiberkreises (8) durch Anle­ gen eines vorgegebenen Potentials an den Treiberkreis (8) in Antwort auf das Kurzschluß-Erkennungssignal.

5. Kurzschluß-Schutzschaltkreis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Inaktivierungsmittel (20) einen Transistor beinhalten mit einer Steuerelektrode, die mit dem Aus­ gang des Spannungskomparators (14) verbunden ist, eine erste Elektrode, die mit dem vorgegebenen Potential verbunden ist und eine zweite Elektrode, die mit dem Treiberkreis (8) verbunden ist, um in Antwort auf das Kurzschluß-Erkennungssignal zu leiten.

6. Kurzschluß-Schutzschaltkreis nach einem der voran­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltmittel (1) und die Last (7) einen Wand­ ler zum Wandeln einer Gleichspannung in eine Wechsel­ spannung bilden.

7. Kurzschluß-Schutzschaltkreis nach einem der voran­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (1) ein NPN-Transistor ist, dessen Basis mit dem Treiberkreis (8), dessen Kollektor mit der Kathode eine Diode (D 1) und dessen Emitter mit der Anode der Diode (D 1) verbunden ist.

8. Kurzschluß-Schutzschaltkreis nach einem der voran­ gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Ausbildung als ein Leistungs-IC in monolitischer oder hybrider Form.