Anlage zurAttachment to
Patentanmeldung Schutzordnua für einen Schalt-Transistor Die Erfindung
betrifft eine Schutzanordnung für einen im Schalterbetrieb arbeitenden Transistor,
dessen Emitter-Eollektor-Strecke mit einer eine hohe Induktivität aufweisenden Spule
in Reihe liegt.Patent application protection order for a switching transistor The invention
relates to a protection arrangement for a transistor operating in switch mode,
its emitter-collector path with a high inductance coil
is in series.
Wenn ein derartiger Schalt-Transistor mit einer an seinen Eingang
gelegten Steuerspannung gesperrt wird, so entsteht zwischen seinen Kollektor und
seinem Emitter eine Spannung, welche größer als die an der Reihenschaltung aus der
Emitter-Kollektor-Strecke und der Spule liegende Betriebsspannung ist. Damit diese
Spannung den zulässigen Höchstwert der Emitter-Kollektor-Spannung des Transistors
nicht überschreiten kann, ist es bereits bekannt, parallel zur Spule eine sogenannte
Löschdiode anzuordnen. Dann kann der seither in der Spule fließende Strom über den
Sperrzeitpunkt hinaus durch die Diode hindurch weiterfließen. Hierdurch verzögert
sich jedoch die Abbauzeit des Magnetfeldes in der Spule beträchtlich.If such a switching transistor with a at its input
applied control voltage is blocked, so arises between its collector and
its emitter has a voltage which is greater than that at the series connection from the
Emitter-collector path and the coil lying operating voltage is. So that these
Voltage the maximum permissible value of the emitter-collector voltage of the transistor
can not exceed, it is already known, parallel to the coil a so-called
To arrange quenching diode. Then the current that has been flowing in the coil since then can use the
Flow through the diode beyond the blocking time. This delayed
However, the breakdown time of the magnetic field in the coil is considerable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die für den Abbau des Magnetfeldes
der Spule erforderliche Zeit erheblich zu verkürzen und das Auftreten von unzulässig
hohen Spannungen am Transistor zu verhindern. Hierzu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß parallel zur Basis-Kollektor-Strecke des Transistors wenigstens eine Zenerdiode
angeordnet ist, deren Durchbruchs spannung kleiner als die zulässige Emitter-Kollektor-Spannung
minus UBE des Transistors, jedoch größer als die an der Reihenschaltung aus Transistor
und Spule wirksame Betriebsspannung ist.The invention is based on the task of reducing the magnetic field
considerably shorten the time required for the coil and the occurrence of impermissible
to prevent high voltages on the transistor. For this purpose, it is proposed according to the invention,
that parallel to the base-collector path of the transistor at least one Zener diode
is arranged whose breakdown voltage is less than the permissible emitter-collector voltage
minus UBE of the transistor, but greater than that on the series connection of the transistor
and coil is the effective operating voltage.
In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Schutzanordnung in ihrem
Schaltbild dargestellt.In the drawing, a protection arrangement according to the invention is in its
Circuit diagram shown.
Danach liegt zwischen einer Plusleitung 1 und einer Minusleitung 2,
die beide mit einer nicht dargestellten, eine Betriebsspannung U liefernden a Stromquelle
verbunden sind, ein im Schalterbetrieb arbeitender Transistor und in Reihe dazu
eine Spule 4, die eine erhebliche Induktivität aufweist und beispielsweise zur Erregung
eines nicht dargestellten Schaltrelais dient. Der Transistor 3 ist mit seinem Emitter
unmittelbar an die Minusleitung 2 angeschlossen. Er liefert in leitendem Zustand
einen Speisestrom für die Spule 4, welche dann ein beträchtliches Magnetfeld erzeugt.Then there is a plus line 1 and a minus line 2,
the two with a power source, not shown, delivering an operating voltage U.
are connected, a transistor operating in switch mode and in series with it
a coil 4, which has a significant inductance and, for example, for excitation
a switching relay, not shown, is used. The transistor 3 is with its emitter
connected directly to negative line 2. It delivers in a conductive state
a feed current for the coil 4, which then generates a considerable magnetic field.
Um den Transistor 3 in seinen Sperrzustand zu steuern, kann seiner
Basis über einen Vorwiderstanc 6 eine Sperrspannung zugeführt werden. Um zu verhindern,
daß an dem Schalttransistor 3 beim Sperrvorgang eine unzulässig hohe Spannung auftritt,
welche zur Zerstörung des Schalttransistors führen könnte, ist parallel zur Basis-Kollektor-Strecke
des Transistors 3 die Reihenschaltung aus zwei Zenerdioden 7 und 8 vorgesehen. Diese
beiden Zenerdioden haben eine Durchbruchsspannung UZ, die kleiner oder höchstens
gleich groß wie die höchst zulässige KollektorEmitter-Spannung UCE minus UBE des
Transistors 3 ist, jedoch größer als die Betriebsspannung U ist. Hiera durch wird
erreicht, daß die Kollektor-Emitter-Spannung UCE sich auf den Wert Uz + UBE einstellt,
wobei UBE die Basis-Rmitter-Spannung ist. Wenn für die Dimensionierung Uz + UBE
= UCE max. gewählt wird, so erhält man die minimale Abschaltzeit für den die Spule
4 durchfließenden Strom. Es ist daher durch Auswahl der Zenerdioden eine optimale
Anpassung an die jeweils vorherrschenden Verhältnisse möglich.To control the transistor 3 in its blocking state, its
A reverse voltage can be supplied to the base via a pre-resistor 6. To prevent,
that an impermissibly high voltage occurs at the switching transistor 3 during the blocking process,
which could lead to the destruction of the switching transistor, is parallel to the base-collector path
of the transistor 3, the series connection of two Zener diodes 7 and 8 is provided. These
both Zener diodes have a breakdown voltage UZ that is smaller or at most
equal to the maximum permissible collector-emitter voltage UCE minus UBE des
Transistor 3 is, but greater than the operating voltage U is. Hiera is going through
achieves that the collector-emitter voltage UCE adjusts to the value Uz + UBE,
where UBE is the base Rmitter voltage. If for the dimensioning Uz + UBE
= UCE max. Is selected, the minimum switch-off time for which the coil is obtained
4 current flowing through it. It is therefore an optimal one by selecting the Zener diodes
Adaptation to the prevailing conditions is possible.
L e e r s e i t eL e r s e i t e