DE102009000637A1 - Input-voltage switching device for use in fuse monitoring arrangement, has controlling device comprising transistor connected with another transistor, such that switching of latter transistor causes switching of former transistor - Google Patents
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- H03K17/302—Modifications for providing a predetermined threshold before switching in field-effect transistor switches
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schalten einer an einem Eingangstor anliegenden Eingangs-Spannung auf eine an ein Ausgangstor koppelbare Last ab einem bestimmten Eingangs-Spannungs-Schwellwert.The The invention relates to an apparatus and a method for switching an input voltage applied to an input port on a an output gate coupling load from a certain input voltage threshold.
Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung zum Überwachen von Sicherungen.The The invention further relates to an arrangement for monitoring fuses.
Herkömmlicherweise kommt zum Schalten einer Spannung oder Eingangs-Spannung auf eine Last, z. B. ein Optokoppler zur Signalisierung eines bestimmten Ereignisses, z. B. einen Ausfall einer zu überwachenden Sicherung, ein Schwellwertschalter mit Komparatoren zum Einsatz. Nachteiligerweise benötigt ein solcher Schwellwertschalter mit Komparatoren eine eigene Speisung oder Speise-Schaltung zur Bereitstellung einer Versorgungsspannung.traditionally, comes to switching a voltage or input voltage to a load, z. B. an optocoupler for signaling a specific event, z. B. a failure of a monitored Fuse, a threshold with comparators for use. Disadvantageously needed Such a threshold with comparators own power supply or supply circuit for providing a supply voltage.
Demnach ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schalten einer Eingangs-Spannung auf eine Last ab einem bestimmten Eingangs-Spannungs-Schwellwert zu schaffen, welche ohne eigene Speisung auskommt.Therefore It is an object of the present invention to provide a device and a method of switching an input voltage to a load from a certain input voltage threshold to create, which manages without its own supply.
Erfindungsgemäß wird diese gestellte Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 und/oder durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst.According to the invention this Asked task by a device having the features of the claim 1 and / or by an arrangement having the features of the claim 12 and / or by a method having the features of the claim 15 solved.
Demgemäß wird eine Vorrichtung zum Schalten einer an einem Eingangstor anliegenden Eingangs-Spannung auf eine an ein Ausgangstor koppelbare Last ab einem bestimmten Eingangs-Spannungs-Schwellwert vorgeschlagen, welche aufweist:
- – eine Einrichtung zum Steuern eines Stromflusses durch die Last;
- – einen ersten Transistor zum Steuern der Einrichtung in Abhängigkeit einer gegenüber der Eingangs-Spannung reduzierten Steuer-Spannung; und zwei am Eingangstor und mit einem Gate-Anschluss des ersten Transistor gekoppelte Widerstände zum Bereitstellen der reduzierten Steuer-Spannung;
- – wobei die Einrichtung zumindest einen zweiten Transistor aufweist, welcher mit dem ersten Transistor derart gekoppelt ist, dass ein Durchschalten des ersten Transistors in Abhängigkeit der reduzierten Steuer-Spannung ein Durchschalten des zweiten Transistors verursacht und der durchgeschaltete zweite Transistor einen durchgeschalteten Zustand des ersten Transistors aufrechterhält, bis die reduzierte Steuer-Spannung unter eine bestimmte Schwellwert-Spannung fällt.
- - means for controlling a flow of current through the load;
- - A first transistor for controlling the device in response to a comparison with the input voltage reduced control voltage; and two resistors coupled to the input port and to a gate terminal of the first transistor for providing the reduced control voltage;
- - wherein the device has at least one second transistor which is coupled to the first transistor such that a switching of the first transistor in response to the reduced control voltage causes a switching of the second transistor and the switched-through second transistor maintains a through-connected state of the first transistor until the reduced control voltage falls below a certain threshold voltage.
Weiterhin wird eine Anordnung zur Überwachung einer Anzahl von Sicherungen vorgeschlagen, welche aufweist:
- – eine Messbrücken-Schaltung zur ausgangsseitigen Bereitstellung einer Messbrücken-Spannung, falls zumindest eine von der Messbrücken-Schaltung überwachte Sicherung ausfällt;
- – eine Gleichrichter-Einrichtung zum Gleichrichten der bereitgestellten Messbrücken-Spannung, welche an ihrem Ausgang einen Kondensator aufweist, der dazu eingerichtet ist, eine gleichgerichtete Messbrücken-Spannung ausgangsseitig bereitzustellen; und die wie oben erläuterte Vorrichtung zum Schalten der an dem Eingangstor anliegenden Eingangs-Spannung auf die an dem Ausgangstor koppelbare Last ab dem bestimmten Eingangs-Spannungs-Schwellwert, wobei die Vorrichtung eingangsseitig die gleichgerichtete Messbrücken-Spannung als Eingangs-Spannung empfängt.
- A measurement bridge circuit for output provision of a measurement bridge voltage if at least one fuse monitored by the measurement bridge circuit fails;
- A rectifier means for rectifying the provided bridge bridge voltage having at its output a capacitor adapted to provide a rectified bridge voltage on the output side; and the device as described above for switching the input voltage applied to the input port to the load which can be coupled to the output port from the determined input voltage threshold value, the device receiving on the input side the rectified measuring bridge voltage as input voltage.
Ferner wird ein Verfahren zum Schalten einer an einer Vorrichtung anliegenden Eingangs-Spannung auf eine an ein Ausgangstor der Vorrichtung koppelbare Last ab einem bestimmten Eingangs-Spannungs-Schwellwert vorgeschlagen, welches folgende Schritte aufweist:
- – Bereitstellen einer Einrichtung zum Steuern eines Stromflusses durch die Last;
- – Steuern der Einrichtung in Abhängigkeit einer gegenüber der Eingangs-Spannung reduzierten Steuer-Spannung mittels eines ersten Transistors;
- – Bereitstellen von zwei an dem Eingangstor und mit einem Gate-Anschluss des ersten Transistor gekoppelten Widerständen zum Bereitstellen der reduzierten Steuer-Spannung; und
- – Ausstatten der Einrichtung mit zumindest einem zweiten Transistor, welcher mit dem ersten Transistor derart gekoppelt ist, dass ein Durchschalten des ersten Transistors in Abhängigkeit der reduzierten Steuer-Spannung ein Durchschalten des zweiten Transistors verursacht und der durchgeschaltete zweite Transistor einen durchgeschalteten Zustand des ersten Transistors aufrechterhält, bis die reduzierte Steuer-Spannung unter einen bestimmte Schwellwert-Spannung fällt.
- - providing means for controlling a flow of current through the load;
- - Controlling the device in response to a relation to the input voltage reduced control voltage by means of a first transistor;
- Providing two resistors coupled to the input port and to a gate terminal of the first transistor for providing the reduced control voltage; and
- Providing the device with at least one second transistor, which is coupled to the first transistor such that a switching of the first transistor in response to the reduced control voltage causes a switching of the second transistor and the switched-through second transistor maintains a switched state of the first transistor until the reduced control voltage falls below a certain threshold voltage.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schalten einer Eingangs-Spannung auf eine Last ab einem bestimmten Eingangs-Spannungs-Schwellwert ohne eine eigene Speisung oder Speise-Schaltung auskommt.One Advantage of the present invention is that the inventive device for switching an input voltage to a load beyond a certain one Input Voltage Threshold without its own power supply or supply circuit.
Sobald die Eingangs-Spannung einen gewissen Wert, nämlich den Eingangs-Spannungs-Schwellwert erreicht hat, wird der durch die Eingangs-Spannung bedingte Strom sofort mittels der Einrichtung zum Steuern des Stromflusses auf die Last, beispielsweise einen Optokoppler, geschaltet. Dabei schaltet die Einrichtung den Stromfluss durch die Last erst dann ab, wenn die Eingangs-Spannung bzw. die Steuer-Spannung eine bestimmte Schwellwert-Spannung unterschreitet.Once the input voltage has a certain value, namely the input span has reached the threshold voltage, the current caused by the input voltage is switched immediately by means of the device for controlling the flow of current to the load, for example an optocoupler. The device only shuts off the current flow through the load when the input voltage or the control voltage falls below a certain threshold voltage.
Das Funktionsprinzip der vorliegenden Erfindung basiert im Wesentlichen darauf, dass ein Durchschalten des ersten Transistors in Abhängigkeit der reduzierten Steuer-Spannung ein Durchschalten des zweiten Transistors verursacht und folglich der durchgeschaltete zweite Transistor einen durchgeschalteten Zustand des ersten Transistors aufrechterhält, bis die reduzierte Steuer-Spannung einen gewissen Schwellwert unterschreitet.The Operating principle of the present invention is based essentially insist that a turn-on of the first transistor in dependence the reduced control voltage turns on the second transistor causes and consequently the through-connected second transistor a through-connected State of the first transistor is maintained until the reduced control voltage a certain threshold falls below.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.advantageous Refinements and developments of the invention will become apparent the dependent claims and the description with reference to the drawings.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist der erste Transistor durchgeschaltet, wenn die reduzierte Steuer-Spannung größer als eine erste Transistor-Schwellwert-Spannung ist.According to one Another preferred embodiment, the first transistor is turned on, though the reduced control voltage is greater than a first transistor threshold voltage is.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist ein dritter Widerstand derart mit dem Gate-Anschluss des zweiten Transistors gekoppelt, dass ein definiertes Potenzial an dem Gate-Anschluss des zweiten Transistors bereitgestellt ist.According to one Another preferred embodiment is a third resistor such with the gate connection coupled to the second transistor that has a defined potential at the gate terminal of the second transistor is provided.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung hat die Einrichtung genau den zweiten Transistor, welcher zum Steuern des Stromflusses durch die als resistiv hohe Last ausgebildete Last eingerichtet ist und mit dem ersten Transistor derart gekoppelt ist, dass ein Durchschalten des ersten Transistors ein Durchschalten des zweiten Transistors verursacht und der durchgeschaltete zweite Transistor einen durchgeschalteten Zustand des ersten Transistors aufrechterhält, bis die Steuerspannung unter einen gewissen Schwellwert gefallen ist.According to one Another preferred development, the device has exactly the second transistor, which for controlling the flow of current through the as resistively high load trained load is furnished and with the first transistor is coupled such that a switching through of the first transistor, a through-connection of the second transistor caused and the switched-through second transistor a through-connected State of the first transistor sustains until the control voltage fell below a certain threshold.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung hat die Einrichtung den zweiten Transistor und einen dritten Transistor zum Steuern des Stromflusses durch die Last, wobei der zweite und der dritte Transistor mit dem ersten Transistor derart gekoppelt sind, dass ein Durchschalten des ersten Transistors in Abhängigkeit der reduzierten Steuer-Spannung ein Durchschalten des zweiten Transistors und des dritten Transistors verursacht und der durchgeschaltete zweite Transistor den durchgeschalteten für die bestimmte Zeitdauer aufrechterhält, bis die Steuerspannung unter einen gewissen Schwellwert gefallen ist.According to one Another preferred development, the device has the second Transistor and a third transistor for controlling the flow of current by the load, wherein the second and the third transistor with the first transistor are coupled such that a switching through of the first transistor in dependence the reduced control voltage turns on the second transistor and the third transistor causes and the second through Transistor keeps on turning on for the given period of time the control voltage has fallen below a certain threshold.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind der zweite Transistor und der dritte Transistor derart ausgestaltet, dass bei dem Durchschalten des ersten Transistors der zweite Transistor vor dem dritten Transistor durchschaltet.According to one Another preferred embodiment, the second transistor and the third transistor is configured in such a way that when switching through of the first transistor, the second transistor before the third transistor turns on.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind der zweite Transistor und der dritte Transistor baugleich ausgebildet, sodass diese bei dem Durchschalten des ersten Transistor im Wesentlichen zeitgleich oder zeitnahe durchschalten.According to one Another preferred embodiment, the second transistor and the third transistor of identical design, so that they are in the switching of the first transistor substantially simultaneously or timely switch through.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind zweite Transistor und der dritte Transistor derart ausgebildet, dass bei dem Durchschalten des ersten Transistors der dritte Transistor derart kurz vor dem zweiten Transistor durchschaltet, dass der durchgeschaltete Zustand des ersten Transistors für die bestimmte Zeitdauer durch das Durchschalten des zweiten Transistors sichergestellt ist.According to one Another preferred development are second transistor and the third transistor formed such that in the switching of the first transistor of the third transistor so shortly before the second Transistor turns on that the through state of the first transistor for the determined period of time by turning on the second transistor is ensured.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist der erste Transistor als ein PMOS-Transistor ausgebildet.According to one Another preferred embodiment is the first transistor a PMOS transistor educated.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind der zweite Transistor und der dritte Transistor jeweils als ein NMOS-Transistor ausgebildet.According to one Another preferred embodiment, the second transistor and the third transistor is in each case designed as an NMOS transistor.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das Eingangstor zwischen einem ersten Knoten und einem zweiten Knoten gebildet. An dem ersten Knoten sind der erste Widerstand und der Source-Anschluss des ersten Transistors verbunden. An dem zweiten Knoten sind der zweite Widerstand, der dritte Widerstand, der Source-Anschluss des zweiten Transistors und der Source-Anschluss des dritten Transistors verbunden.According to one Another preferred development is the entrance gate between a first node and a second node formed. At the first Nodes are the first resistor and the source connector of the first one Transistor connected. At the second node are the second resistor, the third resistor, the source terminal of the second transistor and the source terminal of the third transistor.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das Ausgangstor zwischen dem ersten Knoten und einem dritten Knoten gebildet. Der Drain-Anschluss des dritten Transistors ist mit dem dritten Knoten verbunden und die Last ist zwischen dem ersten Knoten und dem dritten Knoten verbunden.According to one Another preferred development is the exit gate between formed the first node and a third node. The drain connection of the third transistor is connected to the third node and the load is connected between the first node and the third node.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Anordnung ist ein Optokoppler als Last mit dem Ausgangstor der Vorrichtung gekoppelt. Der Optokoppler liefert ausgangsseitig einen Impuls im Moment des Durchschalten des dritten Transistors der Vorrichtung.According to one preferred embodiment of the arrangement is an optocoupler as Load coupled to the output port of the device. The optocoupler provides on the output side a pulse at the moment of switching through of the third transistor of the device.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Anordnung ist eine Signalisierungs-Einrichtung vorgesehen, welche von dem Optokoppler gelieferte Impulse detektiert und ausgangsseitig ein Signalisierungs-Signal in Abhängigkeit einer Detektion gelieferter Impulse bereitstellt.According to one Another preferred embodiment of the arrangement, a signaling device is provided, which detected by the optocoupler pulses detected and the output side a signaling signal in response to a detection supplied Provides impulses.
Weiter wird eine Speise-Schaltung zur Eigenspeisung der Signalisierungseinrichtung der Anordnung zur Überwachung der Anzahl der Sicherungen vorgeschlagen. Die Speise-Schaltung hat zumindest zwei Phasenanschlusspaare, wobei ein Phasenanschlusspaar jeweils zur Kopplung einer Sicherung in eine Phase geeignet ist, eine Stromquellen-Schaltung und eine Parallelschaltung aus einem Kondensator und einer Zener-Diode zur Bereitstellung der Speise-Spannung für die Signalisierungs-Einrichtung oder Signalisierungs-Schaltung.Further becomes a feed circuit for self-feeding the signaling device the arrangement for monitoring the number of fuses proposed. The food circuit has at least two phase connection pairs, wherein a phase connection pair each suitable for coupling a fuse into a phase, a current source circuit and a parallel circuit of a capacitor and a Zener diode for providing the supply voltage to the signaling device or signaling circuit.
Die zumindest zwei Phasenanschlusspaare sind derart eingerichtet, dass das jeweilige Phasenanschlusspaar zwei Phasenanschlüsse zur Kopplung der jeweiligen Sicherung in die jeweilige Phase hat, wobei zwischen den beiden Phasenanschlüssen des Phasenanschlusspaares mindestens zwei Dioden derart entgegengesetzt geschaltet sind, dass ein Stromfluss zwischen den beiden Phasenanschlüssen des Phasenanschlusspaares verhindert oder unterbunden ist.The at least two phase connection pairs are arranged such that the respective phase connection pair two phase connections to Coupling of the respective fuse has in the respective phase, wherein between the two phase terminals of the Phase connection pair at least two diodes so opposite are switched, that a current flow between the two phase connections of the Phase connection pair is prevented or prevented.
Die Stromquellen-Schaltung ist zwischen den beiden Dioden des ersten Phasenanschlusspaares angeordnet und stellt ausgangsseitig einen konstanten Strom unabhängig von der mittels der Phasenanschlusspaare gelieferten Spannung bereit.The Power source circuit is between the two diodes of the first Phase connection pair arranged and provides on the output side constant current independent ready from the voltage supplied by the phase terminal pairs.
Die Parallelschaltung aus dem Kondensator und der Zener-Diode ist zwischen der Stromquellen-Schaltung und dem zweiten Phasenanschlusspaar geschaltet. Die Parallelschaltung empfängt den von der Stromquellen-Schaltung bereitgestellten konstanten Strom, wodurch eine konstante Spannung oder Speisespannung zur Speisung der Signalisierungseinrichtung bereitgestellt ist.The Parallel connection of the capacitor and the zener diode is between the power source circuit and the second phase connection pair. The parallel connection receives the constant current provided by the power source circuit, resulting in a constant voltage or supply voltage for feeding the signaling device is provided.
Die Stromquellen-Schaltung hat zumindest eine Stromquelle, welche aus einer Serienschaltung eines n-Kanal-Verarmungstransistors und eines Widerstandes besteht.The Power source circuit has at least one power source, which consists of a series connection of an n-channel depletion transistor and a Resistance exists.
Vorzugsweise hat die Stromquellen-Schaltung eine Mehrzahl von in Serie geschalteten Stromquellen, wobei die jeweilige Stromquelle aus einer Serienschaltung eines n-Kanal-Verarmungstransistors und eines Widerstandes gebildet ist.Preferably The power source circuit has a plurality of series connected ones Power sources, wherein the respective power source from a series circuit an n-channel depletion transistor and a resistor formed is.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to the schematic figures specified embodiments explained in more detail. It demonstrate:
In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Mittel und Einrichtungen – sofern nichts anderes angegeben – mit denselben Bezugszeichen versehen.In All figures are the same or functionally identical means and facilities - if otherwise stated - with provided the same reference numerals.
Die
Vorrichtung
Der
erste Transistor
Der
erste Widerstand
Weiterhin
hat die Einrichtung
Der
erste Transistor
Des
Weiteren hat die Vorrichtung
Hinsichtlich
der Ausgestaltung der Einrichtung
Als
eine erste Alternative hat die Einrichtung genau den zweiten Transistor
As a first alternative, the device has exactly the second transistor
Als
zweite Alternative (in
Dabei
sind der zweite Transistor
Als
zweites Beispiel sind der zweite Transistor
Als
drittes Beispiel sind der zweite Transistor
Beispielsweise
ist der erste Transistor
Das
Eingangstor
Das
Ausgangstor
In
Die
Anordnung
Weiter
weist die Anordnung
Ferner
hat die Anordnung
Die
Gleichrichter-Einrichtung
Weiter
weist die Anordnung
Dazu
weist die Anordnung
Zur
Eigenspeisung der Signalisierungseinrichtung
Die
Speise-Schaltung
Das
jeweilige Phasenanschlusspaar
Weiter
ist die Speise-Schaltung
Gemäß dem Ausführungsbeispiel
nach
Ebenso
sind gemäß dem Ausführungsbeispiel
nach
Weiter
weist die Speise-Schaltung
Des
Weiteren hat die Speise-Schaltung
Vorzugsweise
weist die Stromquellen-Schaltung
Nachfolgend
wird das Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahrens
gemäß
Verfahrensschritt S1:Process step S1:
Eine
Vorrichtung
Verfahrensschritt S2:Step S2:
Die
Einrichtung
Verfahrensschritt S3:Step S3:
Es
werden zwei an dem Eingangstor
Verfahrensschritt S4:Process step S4:
Die
Einrichtung
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.Even though the present invention described above with reference to the preferred embodiments it is not limited to that, but in many ways and modifiable.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200910000637 DE102009000637A1 (en) | 2009-02-05 | 2009-02-05 | Input-voltage switching device for use in fuse monitoring arrangement, has controlling device comprising transistor connected with another transistor, such that switching of latter transistor causes switching of former transistor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200910000637 DE102009000637A1 (en) | 2009-02-05 | 2009-02-05 | Input-voltage switching device for use in fuse monitoring arrangement, has controlling device comprising transistor connected with another transistor, such that switching of latter transistor causes switching of former transistor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102009000637A1 true DE102009000637A1 (en) | 2010-08-19 |
Family
ID=42338402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200910000637 Withdrawn DE102009000637A1 (en) | 2009-02-05 | 2009-02-05 | Input-voltage switching device for use in fuse monitoring arrangement, has controlling device comprising transistor connected with another transistor, such that switching of latter transistor causes switching of former transistor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102009000637A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19648905A1 (en) * | 1996-11-26 | 1998-05-28 | Dold & Soehne Kg E | Switching circuit for monitoring three-phase mains safety |
US5952870A (en) * | 1997-12-29 | 1999-09-14 | Motorola, Inc. | Circuit with hysteresis and method using same |
EP1058283A2 (en) * | 1999-06-04 | 2000-12-06 | M. Schneider, Schaltgerätebau und Elektroinstallationen Gesellschaft m.b.H. | Monitoring system for low voltage switching devices |
-
2009
- 2009-02-05 DE DE200910000637 patent/DE102009000637A1/en not_active Withdrawn
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