DE3302912C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3302912C2
DE3302912C2 DE3302912A DE3302912A DE3302912C2 DE 3302912 C2 DE3302912 C2 DE 3302912C2 DE 3302912 A DE3302912 A DE 3302912A DE 3302912 A DE3302912 A DE 3302912A DE 3302912 C2 DE3302912 C2 DE 3302912C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
connection
collector
bridge
transistor
bipolar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE3302912A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3302912A1 (de
Inventor
Marco Vittuone Mailand/Milano It Siligoni
Nazzareno Mailand/Milano It Rossetti
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STMicroelectronics SRL
Original Assignee
SGS ATES Componenti Elettronici SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SGS ATES Componenti Elettronici SpA filed Critical SGS ATES Componenti Elettronici SpA
Publication of DE3302912A1 publication Critical patent/DE3302912A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3302912C2 publication Critical patent/DE3302912C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M7/219—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M19/00—Current supply arrangements for telephone systems
    • H04M19/08—Current supply arrangements for telephone systems with current supply sources at the substations
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M7/219—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
    • H02M7/2195—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration the switches being synchronously commutated at the same frequency of the AC input voltage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannungsgleichrichterschaltung mit Transistorenbrücken und Schutz gegen Überstrom nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Für einen exakten Betrieb der elektrischen Schaltungen von Telefonapparaten muß an ihren Anschlüssen eine Speisespannung anliegen, die eine vorbestimmte und konstante Polarität hat, deren Wert immer innerhalb enger und genauer Grenzen liegt.
Die Polarität der Spannung an den Anschlüssen einer Zweidraht-Telefonübertragungsleitung ist nicht vorbestimmt, weil bei Wartungs- oder Reparaturarbeiten die Polarität ungewollt umgekehrt werden kann. Daher müssen die elektronischen Schaltungen von Fernsprechapparaten mit der Zweidraht-Telefonleitung über eine Schaltung verbunden werden, die geeignet ist, die Spannung an den Anschlüssen der Leitung gleichzurichten, wenn deren Polarität der erforderlichen Polarität entgegengesetzt ist.
Im Fall eines wie auch immer verursachten Überstroms in der Leitung kann der dadurch verursachte Spannungsabfall an der Gleichrichterschaltung für die damit verbundene, elektronische Schaltung gefährlich werden. Um diesen Nachteil zu vermeiden, empfiehlt es sich, einen Schutz gegen den Überstrom vorzusehen.
Die am meisten verwendeten Gleichrichterschaltungen mit Transistoren sind solche mit Graetz-Brückenschaltung, die durch Hinzufügen einer begrenzten Zahl von Komponenten auch die damit verbundenen elektronischen Schaltungen vor den Wirkungen des Leitungs-Überstromes schützen können.
Eine bekannte Spannungsgleichrichterschaltung der eingangs genannten Art ist in der CH-PS 5 92 989 gezeigt; gemäß Fig. 1 besteht sie aus einer Brückenschaltung mit einem ersten und einem zweiten bipolaren PNP-Transistor T₁ und T₂ sowie einem dritten und einem vierten bipolaren NPN-Transistor T₃ und T₄. Der Kollektor von T₁ ist mit dem Kollektor von T₂ und der Kollektor von T₃ mit dem Kollektor von T₄ verbunden, wobei diese Verbindungen einen ersten Anschluß, der mit "+" bezeichnet ist, und einen zweiten Anschluß, der mit "-" bezeichnet ist, bilden, mit denen die zu versorgende Telefonschaltung C verbunden wird. Die Emitter von T₁ und von T₃ sind mit dem Draht a einer Zweidraht-Telefonleitung und die Emitter von T₂ und T₄ mit dem Draht b dieser Leitung verbunden.
Die Basis von T₁ und die Basis von T₃ sind über einen Widerstand R₁ bzw. R₃ mit dem Draht b der Leitung verbunden, während die Basis von T₂ und die Basis von T₄ über einen Widerstand R₂ bzw. R₄ mit dem Draht a der Leitung verbunden sind. Diese Widerstände dienen dazu, die Transistoren der Brücke, die unter normalen Betriebsbedingungen im Sättigungsbereich arbeiten, in geeigneter Weise vorzuspannen. Der zweite Anschluß "-" ist auch mit den Anoden einer ersten Zenerdiode Z₃ und einer zweiten Zenerdiode Z₄ verbunden, deren Kathoden mit dem Draht a bzw. dem Draht b der Leitung verbunden sind. Für eine bestimmte Polarität der Leitung sind im leitenden Zustand nur der PNP-Transistor, dessen Emitter mit dem Anschluß der Leitung höheren Potentials verbunden ist, und der NPN-Transistor, dessen Emitter mit dem Anschluß niedrigeren Potentials verbunden ist. Die anderen beiden Transistoren sind gesperrt. Daher fließt der Speisestrom der Telefonschaltung C, unabhängig von der tatsächlichen Polarität der Leitung, ständig durch diese Schaltung von dem Anschluß, der durch die Verbindung zwischen den Kollektoren der beiden PNP-Transistoren gebildet wird, zu dem Anschluß, der durch die Verbindung zwischen den Kollektoren der beiden NPN-Transistoren gebildet ist, und die Polarität der Spannung zwischen den beiden Anschlüssen ist konstant.
Ein möglicher Überstrom in der Leitung verursacht ein Anwachsen des Gesamtspannungsabfalls an der Gleichrichterschaltung.
Sobald jedoch die Spannung an den Anschlüssen der Zenerdiode, deren Kathode mit dem Draht der Leitung höheren Potentials verbunden ist, gleich der Durchbruchsspannung V Z des Diodenübergangs ist, kommt die Diode aufgrund des Zener-Effektes in den in Sperrichtung leitenden Zustand; die andere Zenerdiode beginnt jedoch, wie eine normale Diode zu leiten, sobald die Spannung an ihren Anschlüssen gleich der Schwellenspannung V ONZ bei direkter Leitung ist.
Daher überschreitet der Gesamtspannungsabfall an der Gleichrichterschaltung den Maximalwert
V R MAX = V Z + V ONZ
nicht, wenn Überstrom in der Leitung vorliegt.
Die an die elektronische Telefonschaltung angelegte Maximalspannung überschreitet den Maximalwert
V C MAX = V Z - V CE sat
nicht, wobei V CE sat die Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung eines PNP-Transistors der Brücke ist.
Auf diese Weise sind sowohl die Gleichrichterschaltung als auch die Telefonschaltung gegen Überstrom geschützt.
Eine Gleichrichterschaltung der soeben beschriebenen Bauart mit Schutz gegen Überstrom ist jedoch vom wirtschaftlichen Gesichtspunkt her nicht die beste Lösung.
Der Einbau zusätzlicher Leistungs-Schaltungselemente wie die beiden Zener-Dioden neben den Brücken-Bauelementen bedeutet nämlich, daß die Kosten der Schaltung - sei es, daß diese mit diskreten Bausteinen gebildet wird, sei es, daß sie monolithisch integriert wird - aus dem Fachmann bekannten Gründen wegen des Flächenbedarfs für die Integration und wegen der Prozeßtechnologie ansteigen.
Aus der AT-PS 3 54 526 ist ein polaritätsunabhängiger Gleichspannungswandler bekannt, an dessen Eingänge antiparallel zwei nicht lineare Impendanzen angeschlossen sind. Letztere können alternativ aus einer Zenerdiode, oder einem Transistor bestehen, dessen Kollektor über eine Diode mit der Basis verbunden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleichrichterschaltung mit Transistorenbrücke und Schutz gegen Überstrom, die monolithisch integrierbar ist und zum Verbinden der elektronischen Schaltungen eines Fern­ sprechteilnehmerapparates mit einer Zweidraht-Telefonleitung niedriger Speisespannung eingesetzt werden kann, so auszubilden, daß sie im Vergleich mit bekannten Gleichrichterschaltungen mit Schutz gegen Überstrom industriell wirtschaftlicher ist.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Gleichrichterschaltung mit Transistorenbrücke und Schutz gegen Überstrom erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung ist nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.
Es zeigt
Fig. 1 das bereits beschriebene Schema einer bekannten Gleichrichterschaltung mit Transistorenbrücke und Schutz gegen Überstrom,
Fig. 2 das Schema einer Gleichrichterschaltung mit Transistorenbrücke und Schutz gegen Überstrom gemäß der Erfindung und
Fig. 3 das Schaltungsschema einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung.
In den Figuren sind für einander entsprechende Teile dieselben Bezugszeichen verwendet. Die Gleichrichterschaltung mit Schutz gegen Überstrom gemäß Fig. 2 hat eine Schaltungsanordnung mit Transistorenbrücke, bestehend aus einem Paar bipolarer PNP-Transistoren T₁ und T₂ und einem Paar bipolarer NPN-Transistoren T₃ und T₄.
Der Kollektor von T₁ ist mit dem Kollektor von T₂ und der Kollektor von T₃ mit dem Kollektor von T₄ verbunden, wobei diese Verbindungen einen ersten Anschluß, der mit "+" bezeichnet ist, und einen zweiten Anschluß, der mit "-" bezeichnet ist, bilden, an die die elektronische Schaltung C des Telefonapparates angeschlossen wird, die mit der Leitung zu verbinden ist.
Die Emitter von T₁ und T₃ sind mit einem ersten Draht a der Zweidraht-Telefonleitung verbunden, während die Emitter von T₂ und T₄ mit dem zweiten Draht b der Leitung verbunden sind.
Die Basis von T₁ und die Basis von T₃ sind über einen Widerstand R₁ bzw. R₃ mit dem Draht b der Leitung verbunden. Die Basis von T₂ und die Basis von T₄ sind über einen Widerstand R₂ bzw. R₄ mit dem Draht a der Leitung verbunden. Die Basis von T₃ ist außerdem mit dem Emitter eines bipolaren NPN-Transistors T₁₃ verbunden, dessen Basis und dessen Kollektor mit dem Kollektor von T₃ verbunden sind.
Die Basis von T₄ ist auch mit dem Emitter eines bipolaren NPN-Transistors T₁₄ verbunden, dessen Basis und dessen Kollektor mit dem Kollektor von T₄ verbunden sind.
In Fig. 3 ist das Schaltungsschema einer anderen Ausführungsform der Erfindung gezeigt, die ein Paar bipolarer PNP-Transistoren T₁ und T₂ sowie zwei Paare bipolarer NPN-Transistoren T₃, T₅ und T₄, T₆ aufweist.
Der Kollektor von T₁ ist mit dem Kollektor von T₂ verbunden, und der Kollektor von T₅ ist mit dem Kollektor von T₆ verbunden, wobei diese Verbindungen einen ersten Anschluß, der mit "+" bezeichnet ist, und einen zweiten Anschluß, der mit "-" bezeichnet ist, bilden, an welche die elektronische Schaltung C des mit der Leitung zu verbindenden Telefonapparates angeschlossen wird.
Der Emitter von T₅ und der Emitter von T₆ sind mit dem Kollektor von T₃ bzw. dem Kollektor von T₄ verbunden.
Der Emitter von T₁ und der Emitter von T₃ sind mit einem ersten Draht a der Zweidraht-Telefonleitung verbunden, während der Emitter von T₂ und der Emitter von T₄ mit dem zweiten Draht b dieser Leitung verbunden sind.
In der Figur sind die Schaltungsmittel zur Gleichrichtung, die dem Fachmann bekannt sind und an die die Basen der Transistoren T₁, T₂, T₃, T₄, T₅ und T₆ angeschlossen sind, nicht gezeigt.
Die Schaltung gemäß Fig. 3 hat auch zwei Paare bipolarer NPN-Transistoren T₁₃, T₁₅ und T₁₄, T₁₆.
Der Emitter von T₁₃ und der Emitter von T₁₅ sind mit der Basis bzw. dem Kollektor von T₃ verbunden. Der Emitter von T₁₄ und der Emitter von T₁₆ sind der Basis bzw. dem Kollektor von T₄ verbunden. Die Basis und der Kollektor von T₁₃ und von T₁₅ sind mit dem Kollektor von T₅ verbunden. Die Basis und der Kollektor von T₁₄ und von T₁₆ sind mit dem Kollektor von T₆ verbunden.
Nachstehend wird die Betriebsweise der in Fig. 2 gezeigten Schaltung untersucht.
Bei normalen Betriebsbedingungen leiten T₁ und T₄ oder T₂ und T₃ je nach der Polarität der Leitung, und die im leitenden Zustand befindlichen Transistoren arbeiten bei Sättigung; T₁₃ und T₁₄, die in Sperrichtung vorgespannt sind, sind gesperrt.
Ein eventueller Leitungs-Überstrom verursacht einen Anstieg des Gesamtspannungsabfalls an der Gleichrichterschaltung. Unter der Annahme, daß die Spannungspolarität an den Anschlüssen der Leitung so ist, daß bei normalen Bedingungen T₁ und T₄ gesättigt und T₂ und T₃ gesperrt sind, gilt: sobald die Emitter-Kollektor-Spannung von T₃ aufgrund des Überstroms gleich BV ECO T₃ der Emitter-Kollektor-Durchbruchsspannung bei offener Basis ist, beginnt T₃ in Sperrichtung zu leiten; der Transistor T₁₃, der durch die Basis-Kollektor-Spannung von T₃ in Sperrichtung vorgespannt ist, bleibt gesperrt.
Nach dem Durchbruch kann T₃ auch sehr große Ströme leiten, ohne daß dabei seine Kollektor-Emitter-Spannung ansteigt, so daß die Spannung an den Anschlüssen der elektronischen Telefonschaltung, die mit der Brücke verbunden ist, nicht den Maximalwert
V C MAX = BV ECO T₃ - V CE sat T₁
überschreitet, wobei V CE sat T₁ die Kollektor-Emitter- Sättigungsspannung von T₁ ist.
Der gesamte Strom von T₁ und T₃ fließt in den Kollektor von T₄, der den Sättigungsbereich verläßt, wobei seine Basis- Vorspannungsbedingungen unverändert bleiben, und beginnt, in der aktiven Zone seines Funktionsbereiches zu arbeiten.
In der aktiven Zone steigt die Kollektor-Emitter-Spannung von T₄ mit zunehmendem Kollektorstrom an; wenn ihr Wert gleich der Summe aus der Basis-Emitter-Spannung von T₄ V BE T₄, und aus der Schwellenspannung V BE T₁₄ für das Leiten des Basis-Emitter-Übergangs von T₁₄ ist, beginnt der Transistor T₁₄, der als Diode kurzgeschlossen ist, zu leiten und liefert Strom an der Basis von T₄, der sein Leiterverhalten ohne weiteren Anstieg der Kollektor-Emitter-Spannung erhöhen kann.
Daher überschreitet der gesamte Spannungsabfall an der Gleichrichterbrücke den Maximalwert
V R MAX = BV ECO T₃ + V VBE T₄ + V BE T₁₄
nicht. Damit sind sowohl die Gleichrichterschaltung als auch die Telefonschaltung gegen Leitungsüberstrom geschützt, wobei als Leistungsbausteine für den Schutz die Brückentransistoren verwendet werden. Die Schaltung arbeitet gleich und symmetrisch, wenn die Spannung der Leitung entgegengesetzte Polarität hat. Der Wert der Spannung BV ECO der Transistoren T₃ und T₄ wird mit bekannten technischen Maßnahmen zur Dotierung an der Basis gesteuert.
Wenn jedoch die normale Leitungsspannung bereits erhöht ist und es daher erforderlich ist, daß die Spannung BV ECO der NPN-Transistoren der Brücke erhöht ist, damit bei normalen Betriebsbedingungen der abgeschaltete NPN-Transistor nicht wegen umgekehrten Durchbruchs leitet, ist es angezeigt, zwei Paare von NPN-Transistoren in Kaskadensschaltung zu verwenden, wie Fig. 3 zeigt.
In diesem Fall wird auch eine Änderung des Schaltungsaufbaus für den Schutz gegenüber Strom verwirklicht; die Schaltungsmittel zur Vorspannung der Transistoren der Brücke, die in der Figur nicht gezeigt sind, jedoch von einem Fachmann leicht zu verwirklichen sind, sind notwendigerweise komplizierter als diejenigen der Fig. 1 und 2.
Bei normalen Betriebsbedingungen der Schaltung gemäß Fig. 3 leiten nur T₁, T₄ und T₆ oder T₂, T₃ und T₅, in Abhängigkeit von der Polarität der Leitung.
Die leitenden Transistoren arbeiten bei gegebenen Vor­ spannungsbedingungen im Sättigungszustand.
Unter der Annahme, daß der Draht a der Telefonleitung ein höheres Potential als der Draht b hat, leiten T₁, T₄ und T₆ bei Sättigung. Die Transistoren T₁₄ und T₁₆, die als Dioden kurzgeschlossen sind, leiten nicht, weil ihre Kollektor-Emitter-Spannung aufgrund der Sättigungsbedingungen von T₄ und T₆ zu niedrig ist.
Ein eventueller Leitungs-Überstrom verursacht einen Anstieg des Gesamtspannungsabfalls an der Gleichrichterschaltung; sobald die Emitter-Kollektor-Spannung von T₃ und T₅ gleich der Durchbruchsspannung von Emitter zu Kollektor bei offener Basis ist (BV ECO T₃ und BV ECO T₅), beginnen diese Transistoren T₃ und T₅, in Sperrichtung zu leiten.
Auch bei sehr hohen Strömen überschreitet die Spannung an den Anschlüssen der elektronischen Telefonschaltung nicht den Maximalwert
V C MAX = BV ECO T₃ + BV ECO T₅ - V CE sat T₁,
wobei V CE sat T₁ die Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung von T₁ ist.
Der gesamte Strom von T₁, T₃ und T₅ fließt in den Kollektor von T₆, der bei unveränderten Basis-Vorspannungsbedingungen von der Sättigungszone in die aktive Zone seines Betriebsbereiches übergeht.
In der aktiven Zone wächst mit wachsendem Kollektorstrom die Kollektor-Emitter-Spannung von T₆, bis sie das Leiten von T₁₆ erlaubt. Der Emitterstrom von T₆ und T₁₆ fließt in den Kollektor von T₄, welcher analog zu T₆ beginnt, in der aktiven Zone zu arbeiten, wobei mit dem Kollektorstrom auch seine Kollektor-Basisspannung ansteigt, bis sie das Leiten von T₁₄ gestattet.
Der Transistor T₄ kann unabhängig von T₆ seine Leitfähigkeit vergrößern, wozu er den erforderlichen Basisstrom von T₁₄ erhält, um den gesamten Strom von T₁₆ und T₆ aufzunehmen, ohne seine Kollektor-Emitter-Spannung weiter zu erhöhen. Der Gesamtspannungsabfall an der Gleichrichterbrücke überschreitet nicht den Maximalwert
V R MAX = BV ECO T₃ + BV ECO T₅ + V BE T₄ + V BE T₁₄,
wobei V BE T₄ die Basis-Emitter-Spannung im leitenden Zustand von T₄ und V BE T₁₄ die Basis-Emitter-Spannung im leitenden Zustand von T₁₄ sind.
Wenn die Leitungsspannung eine entgegengesetzte Polarität hat, arbeitet die Schaltung in derselben Weise und symmetrisch.
Auch die Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 3 erlaubt somit, sowohl die Gleichrichterschaltung als auch die damit verbundene Telefonschaltung vor Leitungs-Überstrom zu schützen, wobei als Leitungselemente für den Schutz die Brückenelemente selbst verwendet werden.
Die Gleichrichterschaltung gemäß der Erfindung ist insbesondere dazu geeignet, in einem monolithischen Halbleiterblock mit bekannten Integrationstechniken integriert zu werden.
Die Transistoren T₁₃, T₁₄, T₁₅ und T₁₆ sind normale NPN- Transistoren geringer "Kosten": eine integrierte Schaltung gemäß der Erfindung ist sowohl hinsichtlich der Her­ stellungsschwierigkeiten als auch hinsichtlich des Platzbedarfs für die Integrierung sehr vorteilhaft. Der wirtschaftliche Vorteil ist auch bei einer Verwirklichung mit diskreten Bauelementen erheblich.
Vorstehend sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und dargestellt. Es sind jedoch zahlreiche Varianten möglich, die im Rahmen des Erfindungsgedankens liegen. So können beispielsweise mit einem analogen Aufbau anstelle der NPN-Transistoren die PNP-Transistoren der Brücke als Schutzelemente verwendet werden.

Claims (10)

1. Spannungsgleichrichterschaltung mit Transistorenbrücke und Schutz gegen Überstrom, insbesondere zur Koppelung der elektronischen Schaltungen eines Fern­ sprechteilnehmerapparates mit einer Zweidraht-Telefonleitung, umfassend ein erstes (T₁), ein zweites (T₂), ein drittes (T₃) und ein viertes (T₄) Brückenelement, von denen jedes einen ersten und einen zweiten Anschluß hat, wobei der zweite Anschluß des ersten Elementes (T₁) mit dem zweiten Anschluß des zweiten Elementes (T₂) und der zweite Anschluß des dritten Elementes (T₃) mit dem zweiten Anschluß des vierten Elementes (T₄) verbunden ist und diese Verbindungen einen ersten Koppelungsanschluß (+) und einen zweiten Koppelungsanschluß (-) bilden, mit denen die elektronische Schaltung (C) des Telefonapparates verbunden wird, wobei ferner der erste Anschluß des ersten Elementes (T₁) und des dritten Elementes (T₃) mit einem ersten Draht (a) der Telefonleitung und der erste Anschluß des zweiten Elementes (T₂) und des vierten Elementes (T₄) mit einem zweiten Draht (b) der Telefonleitung verbunden sind, wobei ferner jedes Element der Brücke wenigstens einen ersten bipolaren Transistor aufweist, der mit dem Emitter und dem Kollektor zwischen den ersten und den zweiten Anschluß dieses Elementes eingesetzt ist und der Emitter dieses ersten Transistors mit dem ersten Anschluß des Elementes verbunden ist, wobei weiter die Transistoren des ersten Elementes (T₁) und zweiten Elementes (T₂) eine gegenüber der Leitfähigkeit der Transistoren des dritten Elementes (T₃) und des vierten Elementes (T₄) entgegengesetzte Leitfähigkeit haben und die Basis jedes dieser Transistoren mit einem Steuerschaltungsmittel (R₁, R₂, R₃, R₄) verbunden ist, welches auf die Polarität der Spannung der Telefonleitung anspricht und die Transistoren des ersten und des vierten Elementes der Brücke (T₁, T₄) in Gegenphase zu den Transistoren des zweiten und des dritten Elements der Brücken (T₂, T₃) in den leitenden Zustand steuert, und einer Überstrom-Schutzeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Überstrom- Schutzeinrichtung dadurch gebildet ist, daß die Basis des ersten Transistors, der in dem dritten Brückenelement (T₃) und dem vierten Brückenelement (T₄) enthalten ist, auch mit dem zweiten Anschluß dieses Elements verbunden ist und zwar mittels eines ersten Halbleiterelements (T₁₃, T₁₄) mit einem bipolaren Übergang, der bei normalen Betriebsbedingungen in Sperrichtung vorgespannt ist.
2. Gleichrichterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterelement, das einen in Sperrichtung vorgespannten, bipolaren Übergang hat, eine Diode ist.
3. Gleichrichterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterelement, das einen in Sperrichtung vorgespannten, bipolaren Übergang hat, ein bipolarer Transistor (T₁₃, T₁₄) ist, dessen Basis mit dem Kollektor kurzgeschlossen ist.
4. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Brückenelement ein bipolarer Transistor ist, dessen Emitter und dessen Kollektor den ersten Anschluß bzw. den zweiten Anschluß dieses Elementes bilden.
5. Gleichrichterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Brückenelement und das vierte Brückenelement jeweils einen zweiten bipolaren Transistor (T₅, T₆) aufweisen, der mit dem Emitter und dem Kollektor zwischen die beiden Anschlüsse des Elementes eingesetzt ist, wobei der Emitter mit dem Kollektor des ersten Transistors (T₃, T₄) verbunden ist und der Kollektor des ersten Transistors auch mit dem zweiten Anschluß dieses Elementes mittels eines zweiten Halbleiterelementes (T₁₅, T₁₆) verbunden ist, das bei normalen Betriebsbedingungen einen in Sperrichtung vorgespannten, bipolaren Übergang hat.
6. Gleichrichterschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Halbleiterelement, das einen in Sperrichtung vorgespannten, bipolaren Übergang hat, eine Diode ist.
7. Gleichrichterschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Halbleiterelement, das einen in Sperrichtung vorgespannten, bipolaren Übergang hat, ein bipolarer Transistor (T₁₅, T₁₆) ist, dessen Basis mit dem Kollektor kurzgeschlossen ist.
8. Gleichrichterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Brückenelement (T₁) und das zweite Brückenelement (T₂) jeweils ein bipolarer Transistor ist, dessen Emitter und dessen Kollektor den ersten Anschluß bzw. den zweiten Anschluß dieses Elementes bilden, und daß das dritte Brückenelement und das vierte Brückenelement jeweils ein Paar bipolarer Transistoren (T₃, T₅; T₄, T₆) in Kaskadenschaltung sind, wobei der Emitter des ersten Transistors und der Kollektor des zweiten Transistors des Paares den ersten Anschluß bzw. den zweiten Anschluß dieses Elementes bilden.
9. Gleichrichterschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder bipolare Transistor in dem ersten Brückenelement und dem zweiten Brückenelement ein PNP-Transistor und jeder bipolare Transistor in dem dritten Brückenelement und dem vierten Brückenelement ein NPN-Transistor ist.
10. Gleichrichterschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung in einen monolithischen Halbleiterblock integriert ist.
DE19833302912 1982-01-29 1983-01-28 Gleichrichterschaltung fuer telefonanlagen mit transistorenbruecke und schutz gegen ueberstrom Granted DE3302912A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT8219356A IT1212518B (it) 1982-01-29 1982-01-29 Circuito raddrizzatore a ponte di transistori, con protezione controle sovracorrenti, per uso telefonico.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3302912A1 DE3302912A1 (de) 1983-08-18
DE3302912C2 true DE3302912C2 (de) 1990-05-31

Family

ID=11157007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19833302912 Granted DE3302912A1 (de) 1982-01-29 1983-01-28 Gleichrichterschaltung fuer telefonanlagen mit transistorenbruecke und schutz gegen ueberstrom

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4507525A (de)
JP (1) JPS58133171A (de)
DE (1) DE3302912A1 (de)
FR (1) FR2520950B1 (de)
GB (1) GB2116788B (de)
IT (1) IT1212518B (de)
SE (1) SE455558B (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE897772A (fr) * 1983-09-19 1984-03-19 Itt Ind Belgium Contacts electroniques et dispositifs associes
DE3400973A1 (de) * 1984-01-13 1985-07-18 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Monolithisch integrierte gleichrichterbrueckenschaltung
DE3804250C1 (en) * 1988-02-11 1989-07-27 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De Circuit arrangement for a current limiter
GB9505350D0 (en) * 1995-03-16 1995-05-03 British Tech Group Electronic identification system
US5936514A (en) * 1996-09-27 1999-08-10 Rosemount Inc. Power supply input circuit for field instrument
US6421261B1 (en) 1996-11-13 2002-07-16 Seiko Epson Corporation Power supply apparatus with unidirectional units
US5999849A (en) * 1997-09-12 1999-12-07 Alfred E. Mann Foundation Low power rectifier circuit for implantable medical device
FR2769771B1 (fr) * 1997-10-15 1999-12-31 Valeo Equip Electr Moteur Dispositif pour le redressement synchrone d'un alternateur
US6088608A (en) * 1997-10-20 2000-07-11 Alfred E. Mann Foundation Electrochemical sensor and integrity tests therefor
DE102007060231A1 (de) * 2007-12-14 2009-06-18 Robert Bosch Gmbh Generator mit Gleichrichteranordnung
US20100073978A1 (en) * 2008-09-25 2010-03-25 Infineon Technologies Ag Bridge rectifier circuit with bipolar transistors
CN106329963B (zh) * 2016-07-05 2019-05-28 濮阳市立圆汽车电器有限公司 一种电源用桥式切换装置
US10230309B2 (en) 2017-07-02 2019-03-12 Champion Microelectronics Corporation Synchronous bridge rectifier, methods of operation thereof and components thereof
IT202100003965A1 (it) * 2021-02-22 2022-08-22 Riccardo Carotenuto “circuito per ridurre il riscaldamento e aumentare l’efficienza di rettificatori a semiconduttore”

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3434034A (en) * 1967-03-14 1969-03-18 Hewlett Packard Co Universal ac or dc to dc converter
NL6916988A (de) * 1969-11-11 1971-05-13
DE2056451C3 (de) * 1970-11-17 1974-07-18 Friedrich Rambold Kg, 7730 Villingen Längenmeßgerät, insbesondere Meßuhr, mit elektrischem Grenzwertgeber
BE793286A (fr) * 1971-12-22 1973-04-16 Thorn General Telephone Ltd Circuit pour prelever de l'energie sur une ligne dans laquelle passe uncourant
CA954644A (en) * 1972-11-28 1974-09-10 Arthur D. Moore Polarity guard
US4016457A (en) * 1973-10-19 1977-04-05 Kelsey-Hayes Company Failsafe system for skid control systems and the like
CH592989A5 (en) * 1975-09-30 1977-11-15 Sodeco Compteurs De Geneve Switching circuit supply for telephone subscriber equipment - has Graetz bridge network using transistors which provides switched supply dependent upon subscriber loop polarity
AT354526B (de) * 1977-06-08 1980-01-10 Schrack Elektrizitaets Ag E Schaltungsanordnung zur entnahme einer spannung vorbestimmter, von der polaritaet des speise- stromkreises unabhaengiger polaritaet
DE2834894A1 (de) * 1978-08-09 1980-02-21 Siemens Ag Elektronische sicherung
IT1211072B (it) * 1981-06-30 1989-09-29 Ates Componenti Elettron Circuito raddrizzatore a ponte di transistori per uso telefonico.

Also Published As

Publication number Publication date
SE8300414D0 (sv) 1983-01-27
SE8300414L (sv) 1983-07-30
IT1212518B (it) 1989-11-22
GB8302548D0 (en) 1983-03-02
JPS58133171A (ja) 1983-08-08
IT8219356A0 (it) 1982-01-29
US4507525A (en) 1985-03-26
JPH0121703B2 (de) 1989-04-21
FR2520950A1 (fr) 1983-08-05
FR2520950B1 (fr) 1990-04-27
GB2116788A (en) 1983-09-28
DE3302912A1 (de) 1983-08-18
GB2116788B (en) 1985-05-09
SE455558B (sv) 1988-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3302912C2 (de)
DE3046266A1 (de) Hochspannungs-hochstrom-festkoerper-schaltanordnung und verfahren zum beschraenken einer ersten schaltvorrichtung
DE2249645A1 (de) Stromverstaerker
DE3537920C2 (de) Stabilisator mit Schutz gegen Übergangs-Überspannungen, deren Polarität entgegengesetzt zur Polarität des Generators ist, insbesondere für die Verwendung in Kraftfahrzeugen
DE3400973A1 (de) Monolithisch integrierte gleichrichterbrueckenschaltung
DE2416534A1 (de) Komplementaer-symmetrische verstoerkerschaltung
DE2210105A1 (de) Verknüpfungsschaltung
DE1926182A1 (de) Monolithische integrierte Halbleiterschaltung
DE3224209C2 (de)
EP0023714B1 (de) Schaltungsanordnung zum Speisen einer eine konstante Betriebsspannung liefernden Stromversorgungseinrichtung
DE2034318B2 (de) Transistorverstaerker
EP1099308B1 (de) Treiberschaltung
DE1488885A1 (de) Schutzanordnung fuer eine stabilisierte Spannungsversorgung mit Transistoren
DE2847530A1 (de) Schaltungsanordnung fuer einen wechselrichter
EP0596061B1 (de) Stromspiegel mit wenigstens einem pnp-transistor
DE3717253A1 (de) Direkte parallelschaltung von abschaltbaren halbleiterelementen
DE1259955C2 (de) Signalverstaerker in einer nachrichtenuebertragungsleitung
DE2332092C3 (de) Gegentakt-Verstärker-Schaltungsanordnung
DE2444833A1 (de) Leistungsverstaerker der klasse b
DE10314514A1 (de) Leistungsvorrichtungssteuerschaltung
DE3502169A1 (de) Schutzvorrichtung fuer eine gegentakt-endstufe gegen kurzschluss zwischen dem ausgangsanschluss und dem positiven versorgungspol
DE2149038A1 (de) Halbleitervorrichtung
DE3246810A1 (de) Steuerschaltung fuer gategesteuerte diodenschalter
DE2722248C3 (de) Elektronischer Schalter für induktive Last
DE1638010C3 (de) Festkörperschaltkreis für Referenzverstärker

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: KLUNKER, H., DIPL.-ING. DR.RER.NAT. SCHMITT-NILSON

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee