DD145352A1

DD145352A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR LIMITING ELECTRICITY

Info

Publication number: DD145352A1
Application number: DD79214717A
Authority: DD
Inventors: Ludwig Muschke
Original assignee: Ludwig Muschke
Priority date: 1979-08-01
Filing date: 1979-08-01
Publication date: 1980-12-03

Abstract

Schaltungsanordnung zur Stroiabegrenzung mit einer npn-Transistoren kombination, mehreren Widerständen und einer Zenerdiode, Der Strom wird beim überschreiten eines bestimmten Wertes begrenzt. Die.se Schaltungsanordnung findet Anwendung bei der Herstellung eigensicherer Stromkreise für explosionsgeschützte Räume. Es war eine Schaltung zu schaffen, die bei auftretenden hohen Speisegleichspannungen zu einer Reduzierung des Kurzschlußstromes an den Klemmen des eigensicheren Stromkreises und zu einer Verringerung der Verlustleistung des Transistors T1 führt. Erfindungsgemäß ist zwischen dem mit. einer Klemme 01 der Speisegleichspannung UT verbundenen Kollektor eines npn-Transistors Tl und der Basis des Transistors T1 ein Widerstand R1 angeordnet, der Kollektor eines npn-Transistors T2 mit der Basis des Transistors T1 verbunden, zwischen dem Emitter des Transistors Tl und einer Klemme A d.es eigensichcren Stromkreises R5 ein Widerstand R2 geschaltet, zwischen dom Emitter des Transistors T1 und der Basis des Transistors T2 ein Widerstand R3 vorhanden und zwischen der Klemme 01 und der Basis des Transistors T2 die Reihenschaltung einer Zenerdiode D1 und eines Widerstandes R4 eingefügt. Anstatt des Transistors T1 ist in einer weiteren Ausgestaltung eine Darlington-Schaltung von zwei npn-Transistoren T3 und T4 vorhanden.Circuit arrangement for current limitation with an NPN transistor combination, several resistors, and a Zener diode. The current is limited when a certain value is exceeded. This circuit arrangement is used in the manufacture of intrinsically safe circuits for explosion-proof spaces. The aim was to create a circuit that, when high DC supply voltages occur, leads to a reduction in the short-circuit current at the terminals of the intrinsically safe circuit and to a reduction in the power loss of transistor T1. According to the invention, a A resistor R1 is arranged between the collector of an npn transistor T1 connected to a terminal O1 of the DC supply voltage UT and the base of the transistor T1; the collector of an npn transistor T2 is connected to the base of the transistor T1; a resistor R2 is connected between the emitter of the transistor T1 and a terminal A of the intrinsically safe circuit R5; a resistor R3 is present between the emitter of the transistor T1 and the base of the transistor T2; and a series connection of a Zener diode D1 and a resistor R4 is inserted between the terminal O1 and the base of the transistor T2. In a further embodiment, instead of the transistor T1, a Darlington circuit of two npn transistors T3 and T4 is provided.

Description

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bevollmächtigter Vertreter:Authorized representative:

Gerd Bröchler im VEB MLW Prüfgerätewerk MedingenGerd Bröchler at VEB MLW Prüfgerätewerk Medingen

Sitz Freital, 821 Freital, Leßkestr« 10Seat Freital, 821 Freital, Leßkestr «10

Schaltungsanordnung zur Strombegrenzung Anwendungsgebiet der Erfindung:Saddle LTUn gsanordnung for current limiting application sg eb iet de r invent clothes:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Strombegrenzung mit einer npn-Transistorenkombination, mehreren Widerständen und einer Zenerdiode« Der den Stromkreis durchfließende Strom wird dabei beim Überschreiten eines vorher bestimmten Wertes begrenzt* Eine derartige Schaltungsanordnung findet Anwendung bei der Herstellung eigensicherer Stromkreise für explosionsgeschützte Räume., z„B_e in Chemiebetrieben«. In solchen Räumen darf bei elektrischen Kreisen weniger Energie zur Verfügung stehen, als zur Zündung eines explosionsfähigon Gas-Luft-Gemisches notwendig ist- Die kritische Zündenergie muß also unterschritten bleiben»The invention relates to a circuit arrangement for current limiting with an npn transistor combination, a plurality of resistors and a zener diode. The current flowing through the circuit is thereby limited when a predetermined value is exceeded. Such a circuit arrangement finds application in the production of intrinsically safe circuits for explosion-proof rooms. , for "B _e in chemical plants." In such rooms, less energy may be available in electrical circuits than is necessary to ignite a potentially explosive gas-air mixture. The critical ignition energy must therefore remain below this level »

Charakteristik ^dejr bekannten te cn π i se he η 'Lösungen:Characteristics ^ Dejr known te cn π i se he η 'solutions:

Bei einer bekannten, in der DE-OS 22 61 105 geschilderten Einrichtung ist zwischen den Klemmen A und B der eigensichere Kreis R5 und zwischen den Klemmen Ol und 02 die Speisegieichspannung U_T angeschlossen· Die Einrichtung zwischen den Klemmen Ol und A ist in Reihe zum eigenc-icheren Kreis R5 geschaltet« Beim Ansteigen des von Klemme Ol fließenden Stromes entsteht am Widerstand R2 ein erhöhter Spannungsabfall, der den Transistor T 2 öffnet, d.h_o den Widerstand von dessen Emitterkollektor-Strecke verrinnen·« Dadurch wird der Basisstrcm desIn a known, described in DE-OS 22 61 105 device between the terminals A and B, the intrinsically safe circuit R5 and between terminals Ol and 02, the feed voltage U _{T is} connected · The device between the terminals Ol and A is in series with circuit R5 switched on its own «When the current flowing through terminal Ol rises, an increased voltage drop occurs across resistor R2, which opens transistor T 2, ie, _o the resistance of its emitter collector path ·« This causes the base of the

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Transistors T 1 kleiner und der durch den eigensicheren Kreis R5 fließende Strom wird begrenzt«Transistor T 1 is smaller and the current flowing through the intrinsically safe circuit R5 is limited «

Nachteilig an dieser bekannten Einrichtung ist, daß der Kurzschlußstrom an den Klemmen A und B von der Höhe der an den Klemmen Oi und 02 anliegenden Speisespannung in starkem Maße abhängig ist»A disadvantage of this known device is that the short-circuit current at the terminals A and B depends on the amount of voltage applied to the terminals Oi and 02 supply voltage to a great extent »

Ziel der Erfindung ; Aim of the invention;

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung zur Strombegrenzung zu schaffen, bei der der Kurzschlußstrom an den Klemmen A und B des eigensicheren Stromkreises unabhängig von der an den Klemmen Ol und 02 anliegenden Speisespannung ist«The object of the invention is to provide a current limiting circuit in which the short circuit current at terminals A and B of the intrinsically safe circuit is independent of the supply voltage applied to terminals Ol and 02 «

Darlequnq des Wesens der Erfindunq:Loan of the essence of the invention:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zur Strombegrenzung zu schaffen, die bei im Fehlerfall auftretenden hohen Speisegleichspannungen zu einer Reduzierung des Kurzschlußstromes an den Klemmen des eigensicheren Stromkreises und damit zu einer Verringerung der Verlustleistung des Transistors Tl führt«The invention has for its object to provide a circuit for current limiting, which leads to a reduction in the short-circuit current at the terminals of the intrinsically safe circuit and thus to a reduction in the power dissipation of the transistor Tl in case of failure occurring high DC supply voltages «

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen dem mit einer Klemme Oi der Speisegleichspannung U_T verbundenen Kollektor eines npn-Transistors T 1 und der Basis des Transistors Tl ein Widerstand Ri angeordnet, der Kollektor eines npn-Transistors T2 mit der Basis des Transistors Ti verbunden, zwischen dem Emitter des Transistors Tl und einer Klemme A des eigensicheren Stromkreises R5 ein Widerstand R2 geschaltet, zwischen dem emitter des Transistors Tl und der Basis des Transistors T2 ein Widerstand R3 vorhanden und zwisehen der Klemme 01 und der Basis des Transistors T2 die Reihenschaltung einer Zenerdiode Dl und eines Widerstandes R4According to the invention the object is achieved in that arranged between the connected to a terminal Oi of the DC supply voltage U _T collector of an npn transistor T 1 and the base of the transistor Tl a resistor Ri, the collector of an npn transistor T2 to the base of the transistor Ti connected between the emitter of the transistor Tl and a terminal A of the intrinsically safe circuit R5, a resistor R2 connected between the emitter of the transistor Tl and the base of the transistor T2, a resistor R3 and zwisehen the terminal 01 and the base of the transistor T2, the series circuit a zener diode D1 and a resistor R4

eingefügt ist. Anstatt des Transistors T 1 ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Darlington-Schaltung von zwei npn-Transistoren T3 und T4 vorhanden.is inserted. Instead of the transistor T 1, a Darlington circuit of two npn transistors T3 and T4 is present in a further embodiment of the invention.

Ausführunasbeispiel; Execute a example;

Die Erfindung soll nachstehend an Hand einer Zeichnung näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained below with reference to a drawing. In the accompanying drawing show:

Fig.l die erfindungsgemäße Schaltung • Fig.2 die erfindungsgemäße Schaltung, wobei anstatt des Transistors T 1 eine Darlington-Schaltung von zwei npn-Transistoren vorhanden ist Fig*3 die Strom-Spannungs-Kennlinie der Schaltung bzw,2 shows the circuit according to the invention, wherein, instead of the transistor T 1, there is a Darlington circuit of two npn transistors. FIG. 3 shows the current-voltage characteristic of the circuit or

die Verlustleistungs-Spannungs-Kennlinie des Transistors T 1.the power loss-voltage characteristic of the transistor T 1.

Im normalen Betriebsfall ist der Transistor T 1 über den Widerstand R 1 leitend» Der Spannungsabfall am Widerstand R 2 reicht noch nicht zum Durchsteuern des Transistors T2 aus, Die Koilektor-iHmitter-Strecke des Transistors T2 führt keinen Strom« Der Stromfluß durch die Schaltung erfolgt durch Transistor T 1 und Widerstand R2. Bedingt durch die Zenerdiode Dl kann der Transistor T2 auch über den Widerstand R4 nicht angesteuert werden* Steigt der Strom durch den eigensicheren Kreis R5 an, so wird auch der Spannungsabfall am.Widerstand R2 größer und der Transistor Tl wird zugesteuert«, Wird die Spannung zwischen Kollektor des Transistors Tl und der Basis des TransistorsT2 größer als die Z~Spannung der Zenerdiorie Dl, so fließt über die Z-Diode Dl und den Widerstand R4 zur Basis des Transistors T2 ein Strom, der den Transistor T2 bei größeren treibenden Spannungen weiter öffnet und den Strom durch den Transistor Tl weiter vermindert» Das in Figur 3 dargestellte Diagramm soll dao verdeutlichen.In normal operation, the transistor T 1 via the resistor R 1 is conductive »The voltage drop across the resistor R 2 is not enough to drive through the transistor T2, The Koilektor-iHmitter line of the transistor T2 carries no current« The current flow through the circuit takes place through transistor T 1 and resistor R2. Due to the zener diode D1, the transistor T2 can not be activated via the resistor R4. If the current through the intrinsically safe circuit R5 increases, the voltage drop across the resistor R2 also increases and the transistor T1 is closed collector of the transistor Tl and the base of transistor T2 is greater than the Z ~ voltage of Zenerdiorie Dl, then flows through the Zener diode Dl and the resistor R4 to the base of the transistor T2, a current which further opens the transistor T2 with larger driving voltages and the current through the transistor Tl further reduced »The diagram shown in Figure 3 should illustrate dao.

Der Vorteil der Schaltung ist darin zu sehen, daß bei im Feh-The advantage of the circuit can be seen in the fact that

lerfall auftretenden höheren Spannungen der Strom durch den eigensicheren Stromkreis R5 absinkt und die am Transistor T 1 auftretende Verlustleistung nach einem Maximum ebenfalls wieder abfällt (siehe Figur 3),lerfall occurring higher voltages of the current through the intrinsically safe circuit R5 decreases and the power loss occurring at the transistor T 1 also decreases again after a maximum (see Figure 3),

in Figur 2 ist der Transistor T 1 durch eine Verbundschaltung zweier Transistoren T3 und T 4, eine sogenannte Darlington-Schaltung, ersetzt« Die Darlington-Schaltung ist als Emitteranordnung ausgebildet.in Figure 2, the transistor T 1 is replaced by a composite circuit of two transistors T3 and T 4, a so-called Darlington circuit, "The Darlington circuit is formed as an emitter array.

Claims

Erfindunqsanspruch

± 0 Current limiting circuit, in which a combination of npn transistors, a plurality of resistors and a Zener diode are connected in series with an intrinsically safe circuit, characterized in that between the connected to a terminal Ol of the DC supply voltage LL · collector of a transistor Tl and the base of the transistor Tl a resistor Rl arranged, the collector of a transistor T2 connected to the base of the transistor Tl, connected between the emitter of the transistor Tl and a terminal A of the intrinsically safe circuit R5, a resistor R2, between the emitter of the transistor Tl and the base of the transistor T2 is a resistor R3 and zwisehen the terminal Ol and the base of the transistor T2, the series connection of a Zener diode Dl and a resistor R4 is inserted *

2 · Circuit arrangement for current limiting according to item 1 of the invention claim, characterized in that instead of the Trancistors Tl a Darlington circuit of two transistors T3 and T4 is present »