DE10211497A1

DE10211497A1 - Circuit operating semiconductor power switch in e.g. vehicle light switching module, includes detector circuit monitoring microcontroller

Info

Publication number: DE10211497A1
Application number: DE2002111497
Authority: DE
Inventors: Heike Hartmann
Original assignee: Lear Automotive Electronics GmbH
Current assignee: Lear Corp GmbH
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2003-10-09
Anticipated expiration: 2022-03-16
Also published as: DE10211497B4

Abstract

A detector circuit (4) monitors microcontroller (3) operation, and sends control pulses to the driver circuit (2). The detector circuit is connected to a pulse width modulation (PWM) circuit, which is actively switched by the detector circuit when it detects that the microcontroller has dropped-out or delivers no control pulse. The PWM circuit controls the drive circuit with width-modulated pulses on drop-out. The control pulse rate is adjusted from a set threshold value to be inversely proportional to the amplitude of the system operating voltage. Below the threshold, the driver circuit closes the semiconductor power switch (1) continuously.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Halbleiterleistungsschalters, der über eine Treiberschaltung von einem Mikrocontroller ansteuerbar ist. The invention relates to a circuit arrangement for Control of a semiconductor circuit breaker, the a driver circuit from a microcontroller is controllable.

Halbleiterleistungsschalter werden als Ersatz von Relais eingesetzt. Sie bestehen in der Regel aus MOS-FET-Transistoren mit einer integrierten Treiberschaltung. Semiconductor circuit breakers are used as a replacement for relays used. They usually consist of MOS-FET transistors with an integrated driver circuit.

Halbleiterleistungsschalter finden auch Anwendung in sogenannten Lichtschaltmodulen zur Ansteuerung der verschiedenen Lampen in einem Kraftfahrzeug. Die verwendeten Halbleiterleistungsschalter und ihre Ansteuerschaltung sind beispielsweise aus der DE 100 19 612 A1 bekannt. Ferner sind Halbleiterleistungsschalter der gattungsgemäßen Art in der Fachzeitschrift "elektronikpraxis" Nr. 6, Juni 1987, S. 118-122, beschrieben und unter der Bezeichnung "BTS 740 S2" von der Firma Infineon angeboten. Semiconductor circuit breakers are also used in so-called light switch modules for controlling the various lamps in a motor vehicle. The semiconductor power switches used and their control circuit are known for example from DE 100 19 612 A1. Furthermore, semiconductor circuit breakers of the generic type are described in the specialist journal "electronics practice" No. 6, June 1987, pp. 118-122 and are offered by the company Infineon under the name "BTS 740 S2".

Die Ansteuerung der Halbleiterleistungsschalter in einem Lichtschaltmodul zum Einschalten der einzelnen Lampen eines Pkws erfolgt mittels eines Mikrocontrollers, der zugleich auch eine Leistungsregelung bewirkt. Die Summenleistung elektrischer Verbraucher in modernen Mittelklasse-Personenkraftwagen kann 2 KW überschreiten. Die Bordspannungswerte können bei einer Nennspannung von 12 V des Bordnetzes durchaus auch bis auf ca. 16 V ansteigen. In diesem Fall muss die Versorgungsspannung der Lampen auf einen Wert von ca. 12,5 V bis ca. 13,5 V durch Dimmung begrenzt werden, damit die Lampen durch die erhöhte Spannung nicht zerstört werden. Dies bewerkstelligt im Normalfall der Mikrocontroller des Lichtsteuergerätes, der entsprechend pulsweitenmodulierte Ansteuerimpulse an die Treiberschaltung der Leistungstransistoren ausgibt, um die gewünschte Spannung an den Lampen einzustellen. The control of the semiconductor power switch in one Light switch module for switching on the individual lamps of a car is carried out by means of a microcontroller which at the same time also a power regulation. The Total power of electrical consumers in modern Mid-range passenger cars can exceed 2 KW. The On-board voltage values can be at a nominal voltage of 12 V of the vehicle electrical system can also rise to approximately 16 V. In this case, the supply voltage of the lamps to a value of approx. 12.5 V to approx. 13.5 V. Dimming can be limited so that the lamps are increased by the Voltage will not be destroyed. This is accomplished in Normally the microcontroller of the light control device, the corresponding pulse width modulated control pulses outputs the driver circuit of the power transistors, to set the desired voltage on the lamps.

Ein Problem ist dann gegeben, wenn der Mikrocontroller defekt ist. Bei aktuellen Lichtsteuerschaltungen für die Lampen eines Pkws bewirkt im Falle eines Defektes des Mikrocontrollers eine Hardwarenotlaufschaltung ein statisches Einschalten der in den Notlauf einbezogenen Lampen, und zwar unabhängig von der Stellung eines Lichtschalters. Dies ist beispielsweise erforderlich, um einen Ausfall des Abblendlichtes bei Dunkelheit zu verhindern. Diese Funktion wird immer aktiv, wenn die Zündung des Motors eingeschaltet ist und der Mikrocontroller ausfällt. Dieser Notbetrieb gewährleistet aber keine Steuerung der Betriebsspannung für die Lampen auf einen bestimmten Betriebsspannungswert, der für die Lampenlebensdauer unbedenklich ist. Ein Idealwert liegt beispielsweise zwischen 13,2 V und 13,5 V. Die bekannte Schaltung weist also keinen ausreichenden Schutz auf, um die angeschlossenen Verbraucher gegen Überspannung aus dem Bordnetz zu schützen, für den Fall, dass die Steuerung durch den Mikrocontroller ausfällt. Die geschilderten Probleme sind auch bei der Stromversorgung von anderen Verbrauchern gegeben, die über Halbleiterleistungsschalter der gattungsgemäßen Art versorgt werden. A problem arises when the microcontroller is broken. With current light control circuits for the Lamps of a car causes in the event of a defect Microcontrollers a hardware emergency circuit static switching on of the lamps involved in the emergency operation, regardless of the position of a Light switch. This is necessary, for example, in order to To prevent the low beam from failing in the dark. This function is always active when the ignition of the Motor is switched on and the microcontroller fails. However, this emergency operation does not guarantee control of the Operating voltage for the lamps to a certain Operating voltage value that for the lamp life is harmless. An ideal value is, for example between 13.2 V and 13.5 V. The known circuit shows not sufficient protection to protect the connected consumers against overvoltage from the vehicle electrical system protect, in the event that the control by the Microcontroller fails. The problems outlined are also for the power supply of other consumers given that over semiconductor circuit breakers the generic type are supplied.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbraucherspannungsbegrenzung in einer Schaltungsanordnung mit einem Halbleiterleistungsschalter vorzusehen, die auch dann wirksam wird, wenn der Mikrocontroller die Ansteuerung nicht mehr sicherstellt. Eine weitere Teilaufgabe besteht darin, ein statisches Einschalten der Verbraucher bei Ausfall des Mikrocontrollers zu gewährleisten, wenn die Bord- bzw. Betriebsspannung unter einen bestimmten Schwellwert sinkt, um zu verhindern, dass das Tastverhältnis zu groß wird und die Leistungsschalter zu kurz ausschalten bzw. thermisch nicht überlastet werden. The present invention is based on the object a consumer voltage limitation in one Circuit arrangement with a semiconductor power switch to be provided, which also takes effect when the microcontroller the control no longer ensures. Another Partial task is a static switching on of the Consumers if the microcontroller fails ensure if the on-board or operating voltage falls below one certain threshold drops to prevent that Duty cycle is too large and the circuit breaker too switch off briefly or are not thermally overloaded.

Durch die Erfindung soll ferner sichergestellt sein, dass kein undefinierter Schaltzustand einerseits gegeben ist und andererseits auch bei erhöhter Bordspannung beim Ausfall des Mikrocontrollers die Verbraucher, z. B. Lampen in einem KFZ, geschützt werden und die Schaltung im Vollbetrieb arbeitet. The invention is also intended to ensure that there is no undefined switching state on the one hand and on the other hand also with increased on-board voltage when Failure of the microcontroller consumers, e.g. B. lamps in a car, are protected and the circuit in Full operation works.

Die Aufgabe löst die Erfindung durch Ausgestaltung einer Schaltungsanordnung zum Ansteuern eines Halbleiterleistungsschalters mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. The invention solves the problem by designing a Circuit arrangement for driving a Semiconductor circuit breaker with the specified in claim 1 Features.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 sind den Unteransprüchen im einzelnen angegeben. Advantageous refinements of the circuit arrangement according to Claim 1 are the subclaims in detail specified.

Mit der Generierung eines PWM-Signals, dessen Tastgrad sich umgekehrt proportional zur Höhe der Betriebsspannung z. B. des Kraftfahrzeugbordnetzes einstellt, ist sichergestellt, dass auch dann, wenn der Mikrocontroller, z. B. ein µP (Mikroprozessor), nicht arbeitet bzw. ausgefallen ist, die eingeschalteten Lampen mit einer quasi konstanten Betriebsspannung beaufschlagt werden, z. B. von ca. 13,2 V bei einer maximalen Bordspannung von ca. 16 V. Der Tastgrad des PWM-Modulators beträgt dabei maximal ca. 94% und die Frequenz des PWM-Signals liegt z. B. bei ca. 80 Hz. Bei Unterschreiten einer effektiven Spannung von z. B. 13,2 V sorgt eine Schwelle des Ausgangskomparators der Pulsweitenmodulationsschaltung dafür, dass die Ansteuerschaltung so beschaltet wird, dass über die Treiberschaltung der Halbleiterleistungsschalter auf Dauer aktiv umschaltet bzw. eingeschaltet bleibt. With the generation of a PWM signal, its duty cycle is inversely proportional to the level of the operating voltage z. B. the vehicle electrical system is ensures that even if the microcontroller, e.g. B. a µP (microprocessor), not working or failed is, the lights on with a quasi constant operating voltage are applied, for. B. from approx. 13.2 V with a maximum on-board voltage of approx. 16 V. The The duty cycle of the PWM modulator is a maximum of approx. 94% and the frequency of the PWM signal is e.g. B. at about 80 Hz. If the effective voltage falls below z. B. 13.2 V provides a threshold of the output comparator Pulse width modulation circuit that the Control circuit is wired so that the Driver circuit of the semiconductor power switch is permanently active toggles or stays on.

Die Erfindung ist durch eine einfache kostengünstige Schaltung charakterisiert, ohne dass hierfür spezielle aufwendige Bauelemente verwendet werden müssen. Die Schaltung ist unter Verwendung handelsüblicher Bauelemente zusammensetzbar. The invention is inexpensive through a simple Circuit characterized without special elaborate components must be used. The Circuitry is more commercially available Components can be assembled.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der einzigen Zeichnung dargestellten vereinfachten Stromlaufplanes mit einem einzigen Halbleiterleistungsschalter ergänzend erläutert. The invention is described below in the single Drawing shown simplified circuit diagram with a single semiconductor power switch explained.

In der Zeichnung ist ein Halbleiterleistungsschalter 1 beispielhaft für eine Reihe von Halbleiterleistungsschaltern dargestellt, die beispielsweise zum Ein- und Ausschalten der als Verbraucher zu schaltenden Lampen einer Fahrzeugbeleuchtung dienen. Jeder dieser Halbleiterleistungsschalter 1 ist mit einer internen Logik versehen, die zugleich auch eine Treiberschaltung 2 beinhaltet. Diese ist fester Bestandteil des Halbleiterleistungsschalters 1, der als IC (integrierter Schaltkreis) handelsüblich ist. Es handelt sich hierbei in der Regel um MOS-FET-Schalttransistoren. Die Bordspannung, nämlich die Batteriespannung +U, liegt an jedem Versorgungsspannungs- Anschluss eines Halbleiterleistungsschalters an, die Ausgänge 4 sind mit den nicht dargestellten Lampen verbunden, deren zweiter Pol mit Masse verbunden ist; auf diesem Potential liegt auch der Halbleiterleistungsschalter 1. Wird ein Halbleiterleistungsschalter 1 durchgeschaltet, so fließt durch die angeschlossene Lampe in gewünschter Weise der Strom und es liegt die Bordspannung +U an. Zur Ansteuerung einer jeden Lampe sind solche Halbleiterleistungsschalter 1 beispielsweise in einem Lichtschaltsteuermodul in einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Die Ansteuerung der einzelnen Halbleiterleistungsschalter 1 bewirkt ein Mikrocontroller 3 nach einem eingeschriebenen Programm über den Eingang 2. Die Entkopplung der einzelnen Ansteuereingänge erfolgt über Dioden D2 in Verbindung mit einem Längswiderstand R16. In the drawing, a semiconductor power switch 1 is shown by way of example for a series of semiconductor power switches which are used, for example, to switch the lamps of a vehicle lighting to be switched as consumers on and off. Each of these semiconductor power switches 1 is provided with an internal logic which also includes a driver circuit 2 . This is an integral part of the semiconductor circuit breaker 1 , which is commercially available as an IC (integrated circuit). These are usually MOS-FET switching transistors. The on-board voltage, namely the battery voltage + U, is present at each supply voltage connection of a semiconductor circuit breaker, the outputs 4 are connected to the lamps, not shown, whose second pole is connected to ground; The semiconductor power switch 1 is also at this potential. If a semiconductor power switch 1 is switched through, the current flows through the connected lamp in the desired manner and the on-board voltage + U is present. To control each lamp, such semiconductor power switches 1 are provided, for example, in a light switch control module in a motor vehicle. The control of the individual semiconductor power switches 1 is effected by a microcontroller 3 according to a written program via the input 2 . The individual control inputs are decoupled via diodes D2 in conjunction with a series resistor R16.

Arbeitet der Mikrocontroller 3 nicht mehr, so wird dies von der Detektorschaltung 4 erkannt und von dieser eine Steuerspannung +UB an den Eingang E1 eines elektrischen Schalters 5 aus einem Schalttransistor Q9 und einem darüber gesteuerten Schalttransistor Q7 angelegt, an dessen Emitter über den Eingang E2 die Bordspannung bzw. die Betriebsspannung des Systems anliegt. Der Kollektor des Transistors Q7 ist mit einer Spannungsstabilisierungsschaltung aus der Zenerdiode D1 und einem parallel geschalteten Elektrolytkondensator C2 und mit dem Eingang Pin 5 eines Operationsverstärkers 7 verbunden. Die Stabilisierungsschaltung bildet eine Referenzspannungsquelle für einen Operationsverstärker 6 in einer astabilen Kippschaltung. Der Kollektor des Transistors Q7 ist mit dem Eingang Pin 5 des Operationsverstärkers 7 über den Spannungsteiler aus den Widerständen R3, R9 verbunden. Der Kondensator C3 ist zur Glättung der Spannung vorgesehen und zum Widerstand R9 parallel geschaltet. Der zweite Eingang Pin 6 des Operationsverstärkers 7, der als Komparator arbeitet, ist mit dem Eingang Pin 2 des Operationsverstärkers der astabilen Kippstufe verbunden, die im wesentlichen eine sägezahnförmige Spannung generiert. Hierzu ist ein Fußpunktkondensator C1 am Eingang Pin 2 des Operationsverstärkers 6 der Kippschaltung vorgesehen. If the microcontroller 3 no longer works, this is recognized by the detector circuit 4 and from this a control voltage + UB is applied to the input E1 of an electrical switch 5 comprising a switching transistor Q9 and a switching transistor Q7 controlled via it, the emitter of which is connected to the input E2 via the input E2 On-board voltage or the operating voltage of the system is present. The collector of the transistor Q7 is connected to a voltage stabilization circuit comprising the Zener diode D1 and a parallel electrolytic capacitor C2 and to the input pin 5 of an operational amplifier 7 . The stabilizing circuit forms a reference voltage source for an operational amplifier 6 in an astable multivibrator. The collector of the transistor Q7 is connected to the input pin 5 of the operational amplifier 7 via the voltage divider consisting of the resistors R3, R9. The capacitor C3 is provided for smoothing the voltage and connected in parallel with the resistor R9. The second input pin 6 of the operational amplifier 7 , which operates as a comparator, is connected to the input pin 2 of the operational amplifier of the astable multivibrator, which essentially generates a sawtooth-shaped voltage. For this purpose, a base capacitor C1 is provided at the input pin 2 of the operational amplifier 6 of the trigger circuit.

Am Eingang Pin 3 des Operationsverstärkers 6 liegt die stabilisierte Spannung bzw. Referenzspannung über einen Spannungsteiler aus den Widerständen R1, R2 an. Der Rückkopplungswiderstand R4 zwischen dem Ausgang Pin 1 und dem +Eingang Pin 3 des Operationsverstärkers 6 dient zur Festlegung der Hysteresepunkte des Operationsverstärkers 6. Der Ausgang Pin 1 ist über ein Pull-up-Widerstand mit der Zenerdiode D1 der stabilisierten Betriebsspannungsquelle D1 verbunden, ebenso der Ausgang Pin 7 des Operationsverstärkers 7 über einen Pull-up-Widerstand R12. The stabilized voltage or reference voltage is present at the input pin 3 of the operational amplifier 6 via a voltage divider consisting of the resistors R1, R2. The feedback resistor R4 between the output pin 1 and the + input pin 3 of the operational amplifier 6 serves to determine the hysteresis points of the operational amplifier 6 . The output pin 1 is connected via a pull-up resistor to the zener diode D1 of the stabilized operating voltage source D1, as is the output pin 7 of the operational amplifier 7 via a pull-up resistor R12.

Am Ausgang Pin 7 des Operationsverstärkers 7 liegt das Pulsweitenmoduliertensignal an, das über den Koppelkondensator C4 einen Transistor Q8 über dessen Basis steuert, dessen Emitter gegen Masse geschaltet ist und dessen Kollektor mit den gekoppelten Emitterausgängen der einzelnen Transistoren Q1 bis Q6 der Ansteuerschaltung verbunden ist, deren Ausgänge jeweils einzeln mit den einzelnen Treibereingängen Pin 2 der Halbleiterschalter 1 verbunden sind. Die Basen der einzelnen Transistoren Q1 bis Q6 der Ansteuerschaltung sind miteinander gekoppelt und liegen an der Betriebsspannungsquelle des Systems (auf Bordspannungspotential) an. Zur Strombegrenzung und zum definierten Schaltverhalten weisen die einzelnen Transistoren Q1 bis Q6 Widerstandsschaltungen bekannter Art auf. Der Widerstand R14 zwischen Ausgang Pin 7 und Eingang Pin 5 des Operationsverstärkers 7 legt gemeinsam mit dem Widerstand R8 die Schwelle fest, ab der am Ausgang des zweiten Operationsverstärkers 7 kein PWM-Signal mehr anliegen soll, was gewünscht ist, wenn eine bestimmte Schwellspannung, beispielsweise 13,2 V, unterschritten wird. Für diesen Fall wird die dynamische Einkopplung über den Kondensator C4 an den gemeinsamen Steuertransistor Q8 für die gemeinsame Beschaltung der Transistoren Q1 bis Q6 unwirksam und die Transistoren Q1 bis Q6 werden alle abgeschaltet, so dass über den Pull-up-Widerstand R13 zwischen Notbetriebsspannungsquelle +UB und Treiberschaltung 2 der jeweilige für den Notbetrieb aktivierte Halbleiterleistungsschalter 1 statisch eingeschaltet wird bzw. bleibt. At the output pin 7 of the operational amplifier 7 , the pulse width modulated signal is present, which controls a transistor Q8 via its base via the coupling capacitor C4, the emitter of which is connected to ground and the collector of which is connected to the coupled emitter outputs of the individual transistors Q1 to Q6 of the drive circuit whose Outputs are individually connected to the individual driver inputs pin 2 of the semiconductor switch 1 . The bases of the individual transistors Q1 to Q6 of the drive circuit are coupled to one another and are connected to the operating voltage source of the system (at on-board voltage potential). For current limitation and for defined switching behavior, the individual transistors Q1 to Q6 have resistance circuits of a known type. The resistor R14 between the output pin 7 and the input pin 5 of the operational amplifier 7 , together with the resistor R8, defines the threshold above which no PWM signal should be present at the output of the second operational amplifier 7 , which is desirable if a certain threshold voltage, for example 13.2 V, is not reached. In this case, the dynamic coupling via the capacitor C4 to the common control transistor Q8 is ineffective for the common connection of the transistors Q1 to Q6 and the transistors Q1 to Q6 are all switched off, so that the pull-up resistor R13 between the emergency operating voltage source + UB and driver circuit 2, the respective semiconductor power switch 1 activated for emergency operation is or remains statically switched on.

Die Applikation besteht mithin im wesentlichen aus folgenden Schaltungsteilen: einer Einschaltstufe mit Z-Spannungsstabilisierung, einem Oszillator, nämlich einer astabilen Kippstufe, einem PWM-Komparator und einem Ausgangstreiber mit dynamischer Ankopplung des PWM-Signals. The application therefore essentially consists of following circuit parts: a switch-on level with Z voltage stabilization, an oscillator, namely one astable multivibrator, a PWM comparator and a Output driver with dynamic coupling of the PWM signal.

Die Aktivierung der Schaltung erfolgt im Notlaufbetrieb immer dann, wenn der Mikrocontroller ausfällt. Der Oszillator der Pulsweitenmodulationsschaltung ist durch die astabile Kippschaltung mit dem Operationsverstärker 6 realisiert. Die Schaltschwellen werden durch die Widerstände R1 und R2 und den Rückkopplungswiderstand R4 auf quasi 1/3 und 2/3 der Spannung +UB eingestellt. Die Widerstände R1, R2 und R3 sind deshalb gleich groß bemessen. Am Pin 2 des Operationsverstärkers 7 steht quasi eine Dreieckschwingung zur Verfügung, deren Kurvenverlauf von dem Kondensator C1 mit bestimmt ist. Die Dreieckschwingung des Oszillators wird in dem Komparator 7 mit der Batteriespannung bzw. der Bordspannung +U verglichen, wodurch das notwendige PWM-Signal zur Ansteuerung der Leistungsschalter generiert wird. Zur Meidung von kurzen Ausschaltimpulsen, in deren Folge die Leistungsschalter nicht mehr voll durchsteuern würden, und zur Meidung hoher Schaltverluste (Temperatur) wird durch die Widerstände R8 und R14 eine Schalthysterese eingestellt, die bei den Tastgraden > 94% bewirkt, dass der Komparator dauerhaft auf "AUS" schaltet. Das Ausgangssignal des Komparators 7 steuert den Transistor Q8 über den Elektrolyt- Kondensator C4 dynamisch an und schaltet die Emitter der Transistoren Q1 bis Q6 im Takt des PWM-Signals gemeinsam gegen Masse. Es ist aber auch eine Einzelansteuerung möglich. Für diesen Fall müsste die dynamische Ansteuerschaltung mit jedem der einzelnen Treibertransistoren Q1 bis Q6 verbunden sein. Die Schaltung hat ferner den Vorteil, dass im Falle eines Defektes der Pulsweitenmodulationsschaltung dennoch zumindest eine statische Ansteuerung der Leistungsschalter 1 gewährleistet ist. Gedimmter Betrieb ist dann zwar nicht mehr möglich, gleichwohl ist in gewünschter Weise der Verbraucher, z. B. die Abblendlampe in einem Kraftfahrzeug, dann noch eingeschaltet. Die Kombination aus der Diode D3 und dem Widerstand R1, der gegen Masse geschaltet ist, verhindert, dass der Ansteuerpegel an der Basis des Transistors Q8 zu niedrig wird. Alle Eingänge der in den Notlauf einbezogenen Leistungsschalter sind mit den Kollektoren der Transistoren Q1 bis Q6 direkt verbunden und werden durch das invertierte PWM-Signal des Komparators masseschaltend übersteuert. The circuit is activated in emergency operation whenever the microcontroller fails. The oscillator of the pulse width modulation circuit is implemented by the astable multivibrator with the operational amplifier 6 . The switching thresholds are set to quasi 1/3 and 2/3 of the voltage + UB by the resistors R1 and R2 and the feedback resistor R4. The resistors R1, R2 and R3 are therefore of the same size. At the pin 2 of the operational amplifier 7 there is a triangular oscillation, the curve of which is also determined by the capacitor C1. The triangular oscillation of the oscillator is compared in the comparator 7 with the battery voltage or the on-board voltage + U, which generates the necessary PWM signal for actuating the circuit breakers. In order to avoid short switch-off pulses, as a result of which the circuit breakers would no longer fully open, and to avoid high switching losses (temperature), a switching hysteresis is set by resistors R8 and R14, which causes the comparator to open permanently at duty cycles> 94% "OFF" switches. The output signal of the comparator 7 drives the transistor Q8 dynamically via the electrolytic capacitor C4 and switches the emitters of the transistors Q1 to Q6 together in time with the PWM signal to ground. However, individual control is also possible. In this case, the dynamic drive circuit would have to be connected to each of the individual driver transistors Q1 to Q6. The circuit also has the advantage that in the event of a defect in the pulse width modulation circuit, at least static control of the circuit breaker 1 is nevertheless ensured. Dimmed operation is then no longer possible, but in the desired manner the consumer, e.g. B. the low beam lamp in a motor vehicle, then still turned on. The combination of diode D3 and resistor R1, which is connected to ground, prevents the drive level at the base of transistor Q8 from becoming too low. All inputs of the circuit breakers involved in the emergency operation are directly connected to the collectors of the transistors Q1 to Q6 and are overdriven by the inverted PWM signal of the comparator.

Claims

1. Circuit arrangement for controlling a semiconductor power switch ( 1 ) which can be controlled by a microcontroller ( 3 ) via a driver circuit ( 2 ), characterized in that a detector circuit ( 4 ) is provided which determines whether the microcontroller ( 3 ) is working and Driving pulses to the driver circuit ( 2 ) outputs that the detector circuit ( 4 ) is coupled to a pulse width modulation circuit which is activated by the detection circuit ( 4 ) when the detector circuit ( 4 ) determines that the microcontroller ( 3 ) has failed or outputs no control pulses, which pulse width modulation circuit controls the driver circuit ( 2 ) by means of pulse width modulated pulses in the event of failure of the microcontroller ( 3 ), the duty cycle of the control pulses being inversely proportional to the level of the operating voltage of the system from a certain threshold value and the driver circuit when the threshold value is undershot g ( 2 ) switches the semiconductor power switch ( 1 ) permanently active.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the duty cycle is set so that the operating voltage at the output (A) of the semiconductor circuit breaker ( 1 ) is set to a defined value.

3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the operating voltage at the output (A) of the semiconductor circuit breaker ( 1 ) is set to approximately 13.2 V effectively at an operating voltage of the system 13 , 2 V.

4. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the detector circuit ( 4 ) outputs a control voltage (+ UB) in the event of failure of the microcontroller ( 3 ) which controls a switching stage ( 5 ), at the input (E2) of which Operating voltage (+ U) of the system is present, which is also present at the input (E) of the semiconductor circuit breaker ( 3 ), that a voltage comparator compares the switched-on operating voltage (+ U) with a reference voltage for determining the pulse mode modulation of the pulse width modulation of the pulse width modulator, depending on the deviation of the operating voltage from the reference voltage changes the pulse width ratio and that PWM signals for controlling at least one control circuit (Q1 to Q6) can be tapped at the output (pin 7 ) of the pulse width modulator, which control circuit (Q1 to Q6) with the driver circuit ( 2 ) of the semiconductor switch ( 3 ) and with the switched on via the detector circuit Power source + UB is connected.

5. Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that a plurality of semiconductor power switches ( 1 ) are arranged in parallel in a multi-channel circuit arrangement and that each individual semiconductor power switch ( 1 ) is connected via its driver circuit ( 2 ) to one of the driver transistors (Q1 to Q6) of the control circuit Which driver transistors (Q1 to Q6) are connected in parallel and statically on the input side and are coupled at a common base point to a drive transistor (Q8), via which all driver transistors (Q1 to Q6) can be controlled in parallel or switched on together.

6. Circuit arrangement according to claim 1 or 5, characterized in that the driver transistors (Q1 to Q6) are preferably npn-doped transistors, whose emitters are connected together and connected to the pulse width modulation circuit and whose bases are connected to one another and to the voltage source of the operating voltage (+ U) of the system and their collectors are each individually connected to a driver input of the driver circuits ( 2 ) of each semiconductor power switch ( 1 ).

7. Circuit arrangement according to claim 1, 5 or 6, characterized in that between the Pulse width modulation circuit and the common control input the control circuits (C4, Q8) a dynamic one Coupling circuit is provided.

8. Circuit arrangement according to claim 7, characterized in that a coupling capacitor (C4) is connected to the output of the pulse width modulation circuit and that between the coupling capacitor (C4) and the base of a transistor (Q8) of the common coupling circuit, a diode (D3) is connected in the reverse direction to ground is to discharge the capacitor ( 4 ) defined.

9. Circuit arrangement according to one of the preceding Claims, characterized in that the Pulse width modulation circuit from an astable Toggle switch and a downstream comparator exists one input has the operating voltage (+ U) of the Systems as a reference voltage and at its second input a sawtooth voltage from the flip-flop is applied, depending on the deviation from the Comparative voltage the duty cycle is determined.

10. Circuit arrangement according to claim 9, characterized in that the flip-flop has an operational amplifier ( 6 ) at whose one input (+, pin 3 ) a reference voltage and at its other input (-, pin 2 ) a triangular voltage is present, which also is present at the input (pin 6 ) of the operational amplifier ( 7 ) of a compensator.

11. Circuit arrangement according to claim 7, characterized in that the dynamic coupling circuit in the absence of pulse width modulation signals, the driver circuits ( 2 ) wired such that the semiconductor power switch ( 1 ) are switched on statically.

12. Circuit arrangement according to claim 7, 10 or 11, characterized in that between the comparator output (pin 7 ) and the input (+ pin 5 ) of the operational amplifier ( 7 ), at which an operating voltage of the system (+ U) reduced by a voltage divider is connected, a resistor (R14) is connected, which uses a series resistor (R8) to define the threshold above which there is no PWM signal at the output of the comparator ( 7 ), but a static signal for controlling the driver transistors (Q1 to Q6).