DE3780334T2

DE3780334T2 - Stabilisierte konstantstromversorgung.

Info

Publication number: DE3780334T2
Application number: DE8787101178T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Nec Ic Micro Kitamura
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1986-01-28
Filing date: 1987-01-28
Publication date: 1993-03-04
Anticipated expiration: 2007-01-29
Also published as: EP0238803A1; US4774450A; EP0238803B1; DE3780334D1; JPS62174814A; JPH0546571B2

Description

Die Erfindung betrifft eine stabilisierte Stromversorgungsschaltung, und insbesondere eine stabilisierte Stromversorgungsschaltung, die mit einer elektrischen Leistung von einer externen Stromquelle versorgt wird und eine stabilisierte Spannung an eine Last mit einer Hilfsstromquelle zuführt.
Stabilisierte Stromversorgungsschaltungen werden häufig zur Zuführung einer stabilen elektrischen Spannung an elektronische Vorrichtungen wie Mikrocomputer, Halbleiterspeichern etc. verwendet. Wenn die von der stabilisierten Stromversorgungsschaltung zugeführte Ausgangsspannung versehentlich abfällt, fallen die Mikrocomputer und die Halbleiterspeicher häufig aus, und in einigen Fällen geht die in den Speichern gespeicherte Information verloren. Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, wird normalerweise eine elektrische Hilfsquelle parallel zu einer Last wie einem Mikrocomputer oder einem Speicher geschaltet, so daß die elektrische Hilfsquelle die erforderliche elektrische Leistung der Last zuführt, wenn die Spannung einer solchen Hauptstromquelle abfällt. Im allgemeinen besitzt jedoch eine derartige elektrische Hilfsstromquelle nur eine relativ geringe Kapazität, und um sicherzustellen, daß die elektrische Hilfsquelle eine erforderliche Spannung für eine möglichst lange Zeit an die Last liefert, ist es erforderlich, zu verhindern, daß ein elektrischer Strom von der elektrischen Hilfsquelle in die stabilisierte Stromversorgungsschaltung fließt. Falls eine Blockierungsdiode für diesen Zweck vorgesehen ist, wird die tatsächlich von der stabilisierten Stromversorgungsschaltung an die Last gelieferte Spannung durch einen Vorwärtsspannungsabfall der Diode beim Normalbetrieb vermindert. Aufgrund dessen ist die Verwendung einer solchen Blockierungsdiode nicht geeignet, da sie die effektive Verwendung der Hauptstromquelle in einem möglichst breiten spannungsbereich beschränkt.
Die US-A 4 181 842 beschreibt eine Gleichspannungs-Überwachungsschaltung, bei der in einer Stromversorgungsstruktur für ein elektronisches System eine Hauptstromquelle und eine Stand-by-Stromquelle als Sekundärstromquelle vorgesehen sind. Die Sekundärstromquelle ist normalerweise von der Primärstromquelle getrennt, und für den Fall, daß die Spannung der Primärstromquelle unter einen vorgegebenen Pegel sinkt, wird die Sekundärstromquelle damit verbunden. Aufgrund dessen kann das o.g. Problem ebenfalls bei dieser Schaltung auftreten, da ein Strom von der Sekundärstromquelle in die Primärstromquelle fließen kann.
Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, eine stabilisierte Stromversorgungsschaltung zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung einer stabilisierten Stromversorgungsschaltung, die keine Blockierungsdiode benötigt, so daß die Spannung einer zugeordneten Hauptstromquelle effektiv in einem möglichen Maximalbereich verwendet werden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung einer stabilisierten Spannungsversorgungsschaltung, die ohne Blockierungsdiode verhindern kann, daß ein Rückstrom von einer elektrischen Hilfsquelle zu einer stabilisierten Stromquelle fließt, wenn die Ausgangsspannung abfällt.
Diese Aufgabe wird durch eine in Patentanspruch 1 definierte Stromversorgungsschaltung gelöst; die abhängigen Ansprüche betreffen weitere Entwicklungen der Erfindung.
Um die Ausgangsschaltung in einen Trennzustand zu bringen kann die Kontrolleinrichtung so ausgelegt sein, daß sie die Rückkoppelungsschaltung in einen Trennzustand bringt, wenn die Ausgangsanschlußspannung abfällt. Alternativ kann die Kontrolleinrichtung so ausgeführt sein, daß sie zumindest den Fehlersignalgenerator oder die Treiberschaltung in einen Nichtbetriebszustand bringt, wenn die Ausgangsanschlußspannung abfällt.
Vorzugsweise ist die Kontrolleinrichtung so ausgelegt, daß sie die Rückkoppelungsschaltung in einen Trennzustand bringt und ferner den Fehlersignalgenerator und die Treiberschaltung in einen Nichtbetriebszustand bringt, wenn die Ausgangsanschlußspannung abfällt.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Kontrolleinrichtung einen Komparator mit einem ersten Eingang, der mit dem Eingangsanschluß verbunden ist, und einem zweiten Eingang, der mit dem Ausgangsanschluß verbunden ist. Dieser Komparator arbeitet, um die Ausgangsschaltung in einem Betriebszustand zu halten, wenn die Spannung am Eingangsanschluß nicht geringer ist als die am Ausgangsanschluß, und um die Ausgangsschaltung in einen Trennzustand zu bringen, wenn die Eingangsanschlußspannung geringer wird als die Ausgangsanschlußspannung.
Insbesondere ist der Treiberschaltung ein erster Analogschalter zugeordnet, der durch den Ausgang des Komparators gesteuert wird, um wahlweise die Treiberschaltung in einem Betriebszustand zu halten, wenn die Eingangsanschlußspannung nicht geringer ist als die Ausgangsanschlußspannung, und in einem Trennzustand, wenn die Eingangsanschlußspannung geringer wird als die Ausgangsanschlußspannung.
Desweiteren ist die Rückkoppelungsschaltung mit einem zweiten Analogschalter versehen, der durch den Ausgang des Komparators gesteuert wird, um wahlweise die Rückkoppelungsschaltung in einem Signalübertragungszustand zu halten, wenn die Eingangsanschlußspannung nicht geringer ist als die Ausgangsanschlußspannung, und in einem Trennzustand, wenn die Eingangsanschlußspannung geringer wird als die Ausgangsanschlußspannung.
Desweiteren ist der Fehlersignalgenerator mit einem dritten Analogschalter versehen, der durch den Ausgang des Komparators gesteuert wird, um wahlweise den Fehlersignalgenerator aufrechtzuerhalten, wenn die Eingangsanschlußspannung nicht geringer ist als die Ausgangsanschlußspannung, und in einen Trennzustand zu bringen, wenn die Eingangsanschlußspannung geringer wird als die Ausgangsanschlußspannung.
Erfindungsgemäß wird eine stabilisierte Stromversorgungsschaltung geschaffen mit einem Spannungseingangsanschluß, einem Spannungsausgangsanschluß zur Verbindung mit einem Anschluß einer Hilfsspannungsquelle und einer Last, die in einer Parallelschaltung angeordnet sind, einer Rückkoppelungsschaltung, die mit dem Spannungsausgangsanschluß zur Erzeugung einer Rückkoppelungsspannung verbunden ist, einer Einrichtung, die die Rückkoppelungsspannung mit einer Bezugsspannung zur Erzeugung eines Fehlersignales vergleicht, einer Ausgangsschaltung, die zwischen den Spannungseingangsanschluß und den Spannungsausgangsanschluß zur Zuführung einer stabilisierten Spannung an den Spannungsausgangsanschluß in Abhängigkeit von dem Fehlersignal geschaltet ist, einer Kontrolleinrichtung, die die Spannung am Spannungseingangsanschluß mit der Spannung am Spannungsausgangsanschluß vergleicht, zur Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn die Spannung am Spannungseingangsanschluß geringer ist als die Spannung am Spannungsausgangsanschluß, einer Einrichtung, die zwischen dem Spannungsausgangsanschluß und der Rückkoppelungsschaltung vorgesehen ist und abhängig ist von dem Ausgangssignal, um die Rückkoppelungsschaltung vor Spannungseingangsanschluß zu trennen, und einer Einrichtung, die mit der Ausgangsschaltung verbunden ist und abhängig ist von dem Ausgangssignal der Kontrolleinrichtung, um die Ausgangsschaltung in einen Nichtbetriebszustand zu versetzen.
Die oben genannte und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen deutlich.
Fig. 1 ist ein Schaltungsdiagramm einer Ausführungsform der stabilisierten Stromversorgungsschaltung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 ist ein detailliertes Schaltungsdiagramm der in Fig. 1 dargestellten stabilisierten Stromversorgungsschaltung und
Fig. 3 ist ein Schaltungsdiagramm einer Modifikation der in Fig. 1 dargestellten stabilisierten Stromversorgungsschaltung.
Bezugnehmend auf Fig. 1 ist dort eine stabilisierte Stromversorgungsschaltung gemäß der Erfindung dargestellt, die eine Bezugsspannungsschaltung 10 aufweist, die mit einem invertierenden Eingang eines Fehlersignalgenerators 12 verbunden ist. Dieser Fehlersignalgenerator 12 besitzt einen Ausgang, der über eine Treiberschaltung 14 mit der Basis eines PNP-Ausgangstransistors 16 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 16 ist mit einem Eingangsanschluß 18 verbunden. Der Kollektor des Transistors 16 ist mit einem Ausgangsanschluß 20 verbunden, der mit einem Masseanschluß 22 über zwei reihengeschaltete Widerstände 24 und 26, die als Spannungsteiler dienen, verbunden ist. Ein Verbindungsknoten zwischen den Widerständen 24 und 26 ist mit einem anderen Eingang, d. h. einem nichtinvertierenden Eingang des Fehlersignalgenerators 12 verbunden.
Im Gebrauch ist der Eingangsanschluß 18 mit einem positiven Anschluß einer Hauptstromversorgung 28 verbunden, und der Ausgangsanschluß 20 ist mit einem positiven Anschluß einer Hilfsstromquelle 32 und mit einem Ende einer Last 34 verbunden. Der Masseanschluß 22 ist mit den negativen Anschlüssen der Haupt- und der Hilfsstromquelle 28 und 32 und dem anderen Ende der Last 34 verbunden. Desweiteren umfaßt die Ausführungsform einen Komparator 40, dessen einer Eingang mit dem Eingangsanschluß 18 und dessen anderer Eingang mit dem Ausgangsanschluß 20 verbunden ist. Ein Ausgang des Komparators 40 ist mit einem Steuereingang eines Analogschalters 42 verbunden, der zwischen den Ausgangsanschluß 20 und dem Widerstand 24 eingefügt ist. Desweiteren ist der Ausgang des Komparators 40 mit Steuereingängen von Analogschaltern 44 und 46 verbunden, die dem Fehlersignalgenerator 12 bzw. der Treiberschaltung 14 zugeordnet sind.
Der Komparator 40 ist ausgelegt zur Steuerung der Analogschalter 42, 44 und 46 in der folgenden Weise: wenn die Spannung am Eingangsanschluß 18 nicht geringer ist als die Spannung am Ausgangsanschluß 20, arbeitet der Komparator 40 zum Halten der Schalter 42 und 44 im Einschaltzustand und des Schalters 46 im Ausschaltzustand, so daß der Fehlersignalgenerator 12 und die Treiberschaltung 14 in einem Betriebszustand gehalten werden. Andererseits, wenn die Spannung am Eingangsanschluß 18 geringer wird als die Spannung am Ausgangsanschluß 20 arbeitet der Komparator 40 zum Ausschalten der Schalter 42 und 44 und zum Einschalten des Schalters 46, so daß der Fehlersignalgenerator 12 und die Treiberschaltung 14 in einem Nichtbetriebszustand versetzt werden.
Im folgenden wird der Betrieb der stabilisierten Stromversorgungsschaltung gemäß Fig. 1 erläutert.
Falls die Spannung am Eingangsanschluß 18 nicht geringer ist als die Spannung am Ausgangsanschluß 20 wird, wie oben dargestellt wurde, der Schalter 42 durch den Komparator 40 im Einschaltzustand gehalten, und der Fehlersignalgenerator 12 und die Treiberschaltung 14 werden durch die zugeordneten Schalter 44 und 46 durch den Komparator 40 in einem Betriebszustand gehalten. Aufgrund dessen wird die Spannung am Ausgangsanschluß 20 über den Schalter 42 dem Spannungsteiler aus den Widerständen 24 und 26 zugeführt, und eine Spannung proportional zur Spannung des Ausgangsanschlusses 20 wird dem nichtinvertierenden Eingang des Fehlersignalgenerators 12 zugeführt, wo sie mit einer Bezugsspannung Vref verglichen wird, die von der Bezugsspannungsquelle 10 geliefert wird. Als Ergebnis wird eine Spannungsdifferenz vom Fehlersignalgenerator 12 ausgegeben und über die Treiberschaltung 14 an die Basis des Ausgangstransistors 16 gegeben. Auf diese Weise wird der Transistor 16 in einen leitenden Zustand versetzt entsprechend der Basisvorspannung, so daß die Spannung der Hauptstromquelle 28 durch den Ausgangstransistor 16 eingestellt wird und die eingestellte Spannung an den Ausgangsanschluß 20 geliefert wird. Die Spannung des Ausgangsanschlusses 20 wird direkt der Last 34 ohne wesentlichen Spannungsabfall zugeführt, da keine Diode zwischen den Ausgangsanschluß 20 und die Last 34 geschaltet ist. Auf diese Weise kann die Spannung der Hauptspannungsquelle 28 in den maximalen Spannungsbereich angewendet werden.
Falls andererseits die Spannung am Eingangsanschluß 18 geringer wird als die Spannung am Ausgangsanschluß 20, wird dies durch den Komparator 40 erfaßt, so daß die Schalter 42 und 44 in einen Ausschaltzustand und der Schalter 46 in einen Einschaltzustand gebracht werden. Auf diese Weise wird der Rückkoppelungsweg zwischen dem Ausgangsanschluß 20 und dem nichtinvertierenden Eingang des Fehlersignalgenerators 12 durch das Ausschalten des Schalters 42 unterbrochen, und ferner werden der Fehlersignalgenerator 12 und die Treiberschaltung 14 in den Nichtbetriebszustand durch Einschalten bzw. Ausschalten der entsprechenden Schalter 44 und 46 versetzt. Als Ergebnis wird der Ausgangstransistor 16 in einen Trennzustand gebracht. In diesem Zustand ist der Transistor 16 daran gehindert als Umkehrtransistor zu arbeiten, was durch die Umkehr der Spannungsbeziehung zwischen der Hauptspannungsquelle 28 und der Hilfsspannungsquelle 32 hervorgerufen würde, da der PNP-Transistor 16 nicht mit einem Basistreiberstrom versorgt wird. Dementsprechend wird ein Umkehrstrom von der Hilfsstromquelle 32 an die stabilisierte Stromversorgungsschaltung im wesentlichen verhindert, ohne daß eine Blockierungsdiode zwischen den Ausgangsanschluß 20 und die Hilfsstromquelle 32 geschaltet ist. Lediglich der Umkehrstrom ist ein sehr kleiner Strom, der dem Komparator 40 eingegeben wird. Im allgemeinen liegt der Eingangsstrom des Komparators in der Größenordnung von einigen wenigen Mikroampere oder weniger, und andererseits liegt der Laststrom in der Größenordnung von einigen wenigen 100 Mikroampere oder mehr. Aufgrund dessen kann die Hilfsstromquelle 32 eine erforderliche Spannung an die Last 34 für eine ausreichend lange Zeit liefern.
In Fig. 2 ist ein detailliertes Schaltungsdiagramm der in Fig. 1 dargestellten Schaltung gezeigt. In Fig. 2 sind die dem der Fig. 1 entsprechenden Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, umfaßt der Fehlersignalgenerator 12 ein Paar NPN-Transistoren 50 und 52, die in einer Differenzschaltungskonfiguration geschaltet sind, und einer dieser Transistoren 50 ist mit seiner Basis mit der Bezugsspannungsschaltung 10 verbunden. Ein Kollektor des NPN- Transistors 50 ist mit der Kathode einer Diode 54 verbunden, deren Anode mit dem Eingangsanschluß 18 verbunden ist. Ein Emitter des NPN-Transistor ist mit einem Emitter des anderen NPN-Transistors 52 und einem Kollektor eines NPN- Transistors 56 verbunden, der an seinem Emitter mit dem Masseanschluß 22 verbunden ist. Ein Kollektor des NPN-Transistors 52 ist mit einem Kollektor des NPN-Transistors 58 verbunden, dessen Emitter mit dem Eingangsanschluß 18 und dessen Basis mit einem Verbindungsknoten zwischen der Diode 54 und dem Kollektor des NPN-Transistors 50 verbunden ist. Ein Verbindungsknoten zwischen dem Kollektor des NPN-Transistors 52 und dem Kollektor des PNP-Transistors 58 bildet einen Ausgang der Differenzschaltung. Die Basis des NPN- Transistors 52 bildet einen zweiten Eingang der Differenzschaltung. Mit dieser Anordnung, falls der NPN-Transistor 56 in einen leitenden Zustand versetzt wird, ist die Differenzschaltung betriebsfähig. Falls aber der NPN-Transistor 56 ausgeschaltet ist, wird die Differenzschaltung inaktiv. Aufgrund dessen arbeitet der NPN-Transistor 56 als Schalter 54, der in Fig. 1 dargestellt ist.
Der zweite Eingang der Differenzschaltung 12, d. h. die Basis des NPN-Transistors 52, ist über den Widerstand 26 mit Massepotential 22 und über den Widerstand 24 mit einem Kollektor eines PNP-Transistors 60 verbunden, dessen Emitter mit dem Ausgangsanschluß 20 verbunden ist. Die Basis des PNP-Transistors 60 ist mit dem Kollektor eines NPN- Transistors 22 verbunden, der seinerseits mit seinem Emitter mit Massepotential 22 verbunden ist. Falls nun der NPN- Transistor 62 eingeschaltet wird, wird der PNP-Transistor 60 in einem Leitungszustand gehalten, und falls der NPN- Transistor 62 in den Ausschaltzustand gebracht wird, wird der PNP-Transistor 60 ausgeschaltet. Aufgrund dessen arbeitet der PNP-Transistor 60 als Schalter 42, der in Fig. 1 dargestellt ist.
Der Ausgang der Differenzschaltung 12, das ist der Kollektor des NPN-Transistors 52, ist mit der Basis eines NPN- Transistors 64 verbunden, der als Treiberschaltung 14 dient. Der Kollektor des NPN-Transistors 64 ist mit der Basis des PNP-Ausgangstransistors 16 und der Kathode einer Diode 66 verbunden. Die Anode der Diode 66 und der Emitter des PNP-Ausgangstransistors 16 sind mit dem Eingangsanschluß 18 verbunden und der Kollektor des Transistors 16 ist mit Ausgangsanschluß 20 verbunden. Der Emitter des NPN- Treibertransistors 64 ist mit dem Masseanschluß verbunden. Desweiteren ist ein PNP-Transistor 68 mit seinem Emitter mit der Basis des NPN-Treibertransistors 64 und mit seinem Kollektor mit dem Masseanschluß 22 verbunden. Angenommen, daß der PNP-Transistor 68 ausgeschaltet ist, wird die Kollektorspannung des Transistors 52 der Basis des NPN-Treibertransistors 64 zugeführt. Falls aber der PNP-Transistor 68 im ausgeschalteten Zustand ist, wird der Antrieb des NPN-Transistors 64 abgeschnitten. Aufgrund dessen arbeitet der Transistor 68 als Schalter 46, der in Fig. 1 dargestellt ist.
Der Komparator 40 umfaßt einen PNP-Transistor 70, dessen Emitter mit dem Eingangsanschluß 18 verbunden ist. Die Basis des PNP-Transistors 70 ist mit der Kathode einer Diode 72 verbunden, die mit ihrer Anode mit dem Eingangsanschluß 18 verbunden ist. Desweiteren ist die Basis des PNP- Transistors 70 über eine Konstantstromschaltung 74 mit dem Masseanschluß 22 verbunden. Der Kollektor des PNP-Transistors 70 ist mit den Basen der NPN-Transistoren 56 und 62 und der Anode einer Diode 76 verbunden. Die Kathode dieser Diode 76 ist mit dem Masseanschluß 22, verbunden. Desweiteren ist ein weiterer PNP-Transistor 78 mit seinem Emitter mit dem Ausgangsanschluß 20 und mit seiner Basis mit der Basis des ersten PNP-Eingangstransistors 70 verbunden. Der Kollektor des zweiten PNP-Eingangstransistors 78 ist über eine Konstantstromquelle 18 mit dem Masseanschluß 22 und ferner mit der Basis eines PNP-Transistors 82 verbunden. Dieser PNP-Transistor 82 ist mit seinem Emitter mit der Kathode der Diode 72 und mit seinem Kollektor über eine Konstantstromquelle 84 mit dem Masseanschluß 22 verbunden.
Falls bei der oben beschriebenen Schaltung die Spannung beim Eingangsanschluß 18 höher ist als die Spannung am Ausgangsanschluß 20, wird die Basis des PNP-Transistors 70 in Vorwärtsrichtung vorgespannt, aber die Basis des PNP-Transistors 78 wird in Rückwärtsrichtung vorgespannt. Aufgrund dessen wird der Transistor 70 im Einschaltzustand gehalten, so daß eine Basisvorspannung den Transistoren 56 und 62 zugeführt wird, um diese Transistoren im Einschaltzustand zu halten. Dementsprechend wird der Differenzverstärker 12 in einem Betriebszustand gehalten und der Analogschaltertransistor 60 wird in Einschaltzustand gehalten. Andererseits, da der Transistor 78 in einen Ausschaltzustand versetzt wird, wird der PNP-Transistor 82 in Vorwärtsrichtung durch die Konstantstromquelle 80 vorgespannt, so daß er in einen Einzuschaltzustand gebracht wird. Aufgrund dessen wird ein durch die Konstantstromschaltung 84 fließender Strom vom Transistor 82 zugeführt mit dem Ergebnis, daß der Transistor 68 nicht ausreichend basisvorgespannt ist. Insbesondere wird der Transistor 68 in einem Ausschaltzustand gehalten. Aufgrund dessen werden die Differenzschaltung 12, der Treibertransistor 64, der Ausgangstransistor 16 und der Rückkoppelungspfad mit den Widerständen 24 und 26 und dem Analogschaltertransistor 60 in normalen Zustand arbeiten.
Falls aber die Spannung am Ausgangsanschluß 20 größer wird als am Eingangsanschluß 18, wird der PNP-Transistor 70 in Rückwärtsrichtung basisvorgespannt, so daß er ausgeschaltet wird, und der PNP-Transistor 78 wird in Vorwärtsrichtung basisvorgespannt, so daß er eingeschaltet wird. Aufgrund dessen werden die Transistoren 56 und 62 in einen Ausschaltzustand gebracht. Als Ergebnis wird die Differenzschaltung deaktiviert und der Analogschaltertransistor 60 wird in einen offenen Zustand versetzt. Da andererseits der Transistor 78 eingeschaltet ist, wird ein durch die Konstantstromschaltung 80 fließender Strom vom Transistor 78 geliefert, so daß der Transistor 82 eingeschaltet wird. Aufgrund dessen wird der Transistor 68 in Vorwärtsrichtung durch die Konstantstromquelle 84 vorgespannt, so daß er eingeschaltet wird. Als Ergebnis wird der Transistor 64 in einen Ausschaltzustand gebracht. Auf diese Weise wird die Schaltung mit Ausnahme des Komparators 40 deaktiviert. In Fig. 3 ist eine Modifikation der in Fig. 1 dargestellten stabilisierten Stromversorgungsschaltung dargestellt. In der in Fig. 3 dargestellten Schaltung ist ein NPN-Ausgangstransistor 90 anstatt des PNP-Ausgangstransistors 16 verwendet. Der NPN-Ausgangstransistor 90 ist mit seinem Kollektor mit dem Eingangsanschluß 18 und mit seinem Emitter mit dem Ausgangsanschluß 20 verbunden. In diesem Fall ist der Fehlersignalgenerator 12 mit seinem nichtinvertierenden Eingang mit der Bezugspannungsschaltung 10 und mit seinem invertierenden Eingang mit dem Verbindungsknoten zwischen den Widerständen in 24 und 26 verbunden.
Die Erfindung wurde mit Bezug auf ein spezielles Ausführungsbeispiel erläutert. Es soll jedoch festgestellt werden, daß die Erfindung in keiner Weise auf die Einzelheiten der dargestellten Strukturen beschränkt ist, sondern daß Änderungen und Modifikationen innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche vorgenommen werden können.

Claims

1. Stabilisierte Stromversorgungsschaltung mit einem Spannungseingangsanschluß (18), einem Spannungsausgangsanschluß (20) zur Verbindung mit einem Anschluß einer Hilfsstromversorgung (32) und einer Last (34), die in einer Parallelschaltung angeordnet sind, einer Rückkoppelungsschaltung (24, 26), die mit dem Spannungsausgangsanschluß zur Erzeugung einer Rückkoppelungsspannung verbunden ist, einem Fehlersignalgenerator (12), der zur Erzeugung eines Fehlersignals die Rückkoppelungsspannung mit einer Bezugsspannung (Vref) vergleicht, einer Ausgangsschaltung (16, 90), die zwischen dem Spannungseingangsanschluß (18) und dem Spannungsausgangsanschluß (20) zur Zufuhrung einer stabilisierten Spannung an den Spannungsausgangsanschluß (20) in Abhängigkeit von dem Fehlersignal geschaltet ist, einer Kontrolleinrichtung (40), die die Spannung am Spannungseingangsanschluß (18) mit der Spannung am Spannungsausgangsanschluß (20) vergleicht, zur Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn die Spannung am Spannungseingangsanschluß (18) geringer ist als die Spannung am Spannungsausgangsanschluß (20), einer Einrichtung (42), die zwischen dem Spannungsausgangsanschluß (20) und der Rückkoppelungsschaltung (24, 26) vorgesehen ist und auf das Ausgangssignal anspricht, um die Rückkoppelungsschaltung (24, 26) vom Spannungsausgangsanschluß (20) zu trennen, und einer Einrichtung (14, 46), die mit der Ausgangsschaltung (90) verbunden ist und auf das Ausgangssignal der Kontrolleinrichtung (40) anspricht, um die Ausgangsschaltung (90) in einen Nichtbetriebszustand zu versetzen.

2. Stabilisierte Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung (90) durch eine Treiberschaltung (14) getrieben wird.

3. Stabilisierte Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1, wobei die Kontrolleinrichtung (14) die Rückkoppelungsschaltung in einen Trennzustand versetzen kann, wenn die Ausgangsanschlußspannung abfällt.

4. Stabilisierte Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 2, wobei die Kontrolleinrichtung (40) zumindest den Fehlersignalgenerator (12) oder die Treiberschaltung in einen Nichtbetriebszustand versetzen kann, wenn die Ausgangsanschlußspannung abfällt.

5. Stabilisierte Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 2, wobei die Kontrolleinrichtung (40) die Rückkoppelungsschaltung (24, 26) in einen Trennzustand und ferner den Fehlersignalgenerator (12) und die Treiberschaltung (14) in einen Nichtbetriebszustand versetzen kann, wenn die Ausgangsanschlußspannung abfällt.

6. Stabilisierte Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kontrolleinrichtung (40) zumindest einen Komparator aufweist, der einen mit dem Eingangsanschluß (18) verbundenen ersten Eingang (-) und einen mit dem Ausgangsanschluß (20) verbundenen zweiten Eingang (+) aufweist, wobei der Komparator zum Halten der Ausgangsschaltung in einem betriebsbereiten Zustand arbeitet, wenn die Spannung am Eingangsanschluß (18) nicht geringer ist als die am Ausgangsanschluß (20) und arbeitet, um die Ausgangsschaltung in einen Trennzustand zu versetzen, wenn die Eingangsanschlußspannung geringer ist als die Ausgangsanschlußspannung.

7. Stabilisierte Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 6, wobei der Treiberschaltung (14) ein erster Analogschalter (46) zugeordnet ist, der durch das Ausgangssignal des Kornparators (40) gesteuert wird, um wahlweise die Treiberschaltung (14) in einen Betriebszustand zu versetzen, wenn die Eingangsanschlußspannung nicht geringer ist als die Ausgangsanschlußspannung, und in einen Trennzustand zu versetzen, wenn die Eingangsanschlußspannung geringer wird als die Ausgangsanschlußspannung.

8. Stabilisierte Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 7, wobei der Rückkoppelungsschaltung (24, 26) ein zweiter Analogschalter (42) zugeordnet ist, der durch das Ausgangssignal des Kornparators (40) gesteuert wird, um wahlweise die Rückkoppelungsschaltung (24, 26) in einem Zustand zur Signalübertragung zu halten, wenn die Eingangsanschlußspannung nicht geringer ist als die Ausgangsanschlußspannung, und in einen Trennzustand zu versetzen, wenn die Eingangsanschlußspannung kleiner wird als die Ausgangsanschlußspannung.

9. Stabilisierte Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 8, wobei dem Fehlersignalgenerator (12) ein dritter Analogschalter (44) zugeordnet ist, der durch das Ausgangssignal des Komparators (40) gesteuert wird, um wahlweise den Fehlersignalgenerator (12) zu halten, wenn die Eingangsanschlußspannung nicht geringer ist als die Ausgangsanschlußspannung und in einen Trennzustand, wenn die Eingangsanschlußspannung geringer wird als die Ausgangsanschlußspannung.

10. Stabilisierte Spannungsversorgungsschaltung nach Anspruch 2, wobei die Ausgangsschaltung einen NPN-Ausgangstransistor (90) aufweist, der an seiner Basis mit dem Ausgang der Treiberschaltung (14) verbunden ist, wobei Kollektor und Emitter des Ausgangstransistors (90) mit dem Eingangsanschluß (18) bzw. dem Ausgangsanschluß (20) verbunden sind.

11. Stabilisierte Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 2, wobei der Ausgangsschaltung einen PNP-Ausgangstransistor (16) aufweist, der an seiner Basis mit dem Ausgang der Treiberschaltung (14) verbunden ist, wobei Emitter und Kollektor des Ausgangstransistors (16) mit dem Eingangsanschluß (18) bzw. dem Ausgangsanschluß (20) verbunden sind.

12. Stabilisierte Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1, wobei die Ausgangsschaltung einen bipolaren Ausgangstransistor aufweist, der an seiner Basis mit dem Ausgang der Treiberschaltung (14) verbunden ist, wobei gegenüberliegende Enden des Ausgangstransistors mit dem Eingangsanschluß (18) bzw. dem Ausgangsanschluß (20) verbunden sind.

13. Stabilisierte Spannungsversorgungsschaltung nach Anspruch 12, wobei die Treiberschaltung (14) einen NPN-Treibertransistor (64) aufweist, der mit seinem Kollektor an die Basis des Ausgangstransistors (16) und mit seinem Emitter an einen Masseanschluß (22) angeschlossen ist, wobei die Basis des Treibertransistors mit dem Ausgang des Fehlersignalgenerators (12) verbunden ist und einen ersten Analogschalter (68), der zwischen die Basis des Treibertransistors (64) und den Masseanschluß (22) angeschlossen ist, so daß der Treibertransistor in einen Trennzustand versetzt wird, wenn der erste Analogschalter geschlossen ist.

14. Stabilisierte Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 13, wobei der Komparator (40) einen ersten PNP-Eingangstransistor (70) aufweist, der an seinem Emitter mit dem Eingangsanschluß und mit seinem Kollektor über eine Diode (76) an den Masseanschluß (22) angeschlossen ist, einen zweiten PNP-Eingangstransistor (78), der mit seinem Emitter an den Ausgangsanschluß (20) und mit seinem Kollektor über eine erste Konstantstromschaltung (80) mit dem Masseanschluß (22) verbunden ist, und einen dritten PNP- Transistor (82), der mit seiner Basis an den Kollektor des zweiten Eingangstransistors (78) und mit seinem Kollektor mit einem Steuereingang des ersten Analogschalters (68) und über eine zweite Konstantstromschaltung (84) mit dem Masseanschluß (22) verbunden ist, wobei die Basen des ersten und des zweiten Eingangstransistors miteinander über eine dritte Konstantstromschaltung (74) an den Masseanschluß (22) angeschlossen und ferner über eine weitere Diode (72) an den Eingangsanschluß (18) angeschlossen sind, wobei, wenn die Spannung am Eingangsanschluß (18) größer ist als am Ausgangsanschluß (20) der erste Eingangstransistor (70) im Einzustand gehalten wird und er zweite Eingangstransistor (78) in einem Auszustand ist, so daß der dritte Transistor (82) in einen Einschaltzustand versetzt wird, wodurch der erste Analogschalter (68) in einen Ausschaltzustand versetzt wird, und, wenn die Spannung an dem Ausgangsanschluß (20) größer ist als am Eingangsanschluß (18), der erste Eingangstransistor (70) in einen Auszustand gebracht wird und der zweite Eingangstransistor (78) in einen Einschaltzustand gebracht wird, so daß der dritte Transistor (82) in einen Ausschaltzustand gebracht wird, wodurch der erste Analogschalter in einen Einschaltzustand gebracht wird.

15. Stabilisierte Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 14, wobei der Fehlersignalgenerator (12) eine Differenzschaltung (50, 52) aufweist, deren einer Eingang mit der Bezugsspannung (Vref) verbunden werden kann und deren anderer Eingang zum Empfang eines Spannungssignals, das für die Spannung am Ausgangsanschluß (20) repräsentativ ist, verbunden ist, wobei die Differenzschaltung mit dem Masseanschluß über einen zweiten Analogschalter (56) verbunden ist, der einen Steuereingang aufweist, der mit dem Kollektor des ersten Eingangstransistors (70) verbunden ist, wodurch, wenn die Spannung am Eingangsanschluß (18) größer ist als am Ausgangsanschluß (20), der zweite Analogschalter (56) in einem Ausschaltzustand gehalten wird, um die Differenzschaltung in einem Betriebszustand zu halten, und, wenn die Spannung am Ausgangsanschluß (20) höher ist als am Eingangsanschluß (18), der zweite Analogschalter (56) ausgeschaltet wird, so daß der Differenzverstärker betriebsbereit ist.

16. Stabilisierte Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 15, wobei der zweite Eingang der Differenzschaltung (50, 52) mit dem Ausgangsanschluß (20) über einen Spannungsteiler (24, 26) und einem dritten Analogschalter (60) verbunden ist, der mit dem Kollektor des ersten Eingangstransistors (70) gekoppelt ist, wodurch, wenn die Spannung am Eingangsanschluß höher ist als am Ausgangsanschluß, der dritte Analogschalter (60) in einem Einschaltzustand gehalten wird, um einen Rückkoppelungspfad zum zweiten Eingang der Differenzschaltung (50, 52) zu bilden, und, wenn die Spannung am Ausgangsanschluß (20) höher ist als die am Eingangsanschluß (18), der dritte Analogschalter (60) ausgeschaltet wird, so daß der Rückkoppelungspfad geöffnet wird.