OVERLOAD PROTECTION CIRCUIT FOR A COMPLEMENTARY TRANSISTOR PUSH-PULL END STAGE

Abstract: A resistor is connected in the collector lead of the balancing transistor. The collector of the balancing transistor is connected to its emitter via a series circuit consisting of a diode and a resistor. The connecting point of the diode and resistor is connected to the base of a protection transistor, the emitter-collector path of which in the case of a fault connects the bases of the driver transistors at low impedance.

Description: Schaltungsanordnung gegen Überlastung einer transistorisierten komplementären Gegentakt-B Endstufe. Die Erfindung gent aus von einer Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs. In der DAS 1 811 765 ist eine gegen Überlastung geschützte Transistorverstärkerstufe mit einem Schutztransistor beschrieben. Der Schutztransistor begrenzt dabei in kombinierter Abhängigkeit vom Strom und Spannungsabfall der Transistorstufen deren Steuersignal. Hierbei erzeugt ein in die Emitterleitung des Endstufentransistors geschalteter Widerstand einen Spannungsabfall, der bei Überschreiten eines vorbestimmten Wertes den Schutztransistor durchschaltet. In der bekannten Schaltung liegen die Kollektoren auf verschiedenen Potentialen und müssen deshalb voneinander isoliert werden. Da die Kollektoren der Endstufentransistoren mit dem Gehäuse der Transistoren verbunden sind, können sie nicht direkt auf dem Kühlkörper aufgeschraubt werden, sondern SB muss sine Glimmerscheibe als Isolierung zwischen Kühlkörper und Transistorgehäuse gelegt sein. Disses vermindert jedoch den WArmeleitwert, der durch eine WArmsleitpaste wieder erhöht werden muss. Dieser Nachteil wird auch nicht beseitigt, wenn die Emitter an die Spannungsquelle geschaltet werden und die Kollektoren uber Widerstands an die Lastimpedanz gelegt werden. Wegen der Zwischenschaltung der Widerstände als Fuhlelement fur die Stromuberlastung müssen auch hier die KoIIektDren voneinander isoliert auf dem Kuhlkörper angeordnet sein. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unzulassige Erwärmung der Schaltung bei Sperrung des Kompensationstransistors l123 auszuschliessen. Bei der Prüfung nach den VDE-Vorschriften werden namlich Kurzschlüsse und Unterbrechungen sämtlicher Bauteile einer Schaltung simuliert. Hierbei darf keine unzulassige Erwärmung auftreten. Diese Aufgabe wird bei einer Schaltung der im Oberbegrlff des Patentanspruchs definierten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebene Erfindung gelost. Die Erfindung besitzt den Vorteil, dass Thermoschalter auf dem Kuhikorper oder im Netztransformator entfallen können Wenn nämlich der Kompensationstransistor einer Transistorendstufe gesperrt wird, können die Ruhestrom erheblich uber das zulässige Mass ansteigen. Dies soll durch die nachstehend an einem Ausführungsbeispiel mit Hilfe der Zeichnung beschriebene Erfindung vermieden werden. Zwischen die Betriebsspannungsquelle mit den Polen +Vcc und -Vcc ist in bekannter Weise ein komplementäres Transistorendstufenpaar 1 und 2 geschaltet, die von Treibertransistoren 3 und 4 gesteuert werden, in deren Kollektorleitungen die Widerstände 5 und E geschaltet sinus. An den Ausgang mit den auf gleichem Potential liegenden Kollektoren der Endstufentransistoren 1 und 2 ist die Lastimpedanz, z.B. ein Lautsprecher 7, angeschlossen. Das Eingangssignal gelangt vom Widerstand 17 an den Transistor B und wird von seinem Arbeitswiderstand 9 im Kollektorkreis und vom Kollektor an die Treibertransistoren 3 und 4 gelegt. Der Ruhestrom wird mit Hilfe eines Potentiometere 11 in Reihe zu einem Widerstand 10 eingestellt. Zwecks Temperaturkompensation ist in engem Wärmekontakt mit den Endstufentransistoren 1 und 2 der Kompensationstransistor 12 zwischen die Basen der Treibertransistoren 3 und 4 geschaltet. Erfindungsgemäss ist in die Kollektorleitung dieses Kompensationstransistors 12 ein Widerstand 13 gelegt. Der Kollektor des Kompensationstransistors 12 ist über eine Diode 14 und einen Widerstand 15 mit dem Emitter des Transistors 12 verbunden. Die Verbindung zwischen der Diode 14 und dem Widerstand 15 ist an die Basis des Schutztransistors 16 geschaltet, dessen Kollektor-Emitter-Strecke die Basen der Treibertransi toren 3 und 4 verbindet. Wird z.B. der Kompensationstransistor 12 in den gesperrten Zustand gebracht, z.B. durch eine Unterbrechung des Widerstandes 10, was bei einer Freigabeprufung nach den VDE-Vorschriften der Fall ist, wurden ohne die im Patentanspruch angegebene MaBnahme die Endetufentransistoren 1 und 2 einen unzulassig hohen Strom aufnshmen. Der eingeschaltete Schutztransistor 15 verhindert jedoch diesen Zustand, da bei gesperrtem Transistor 12 die uber dem Widerstand 13 und die Diode 14 an die Basis des Schutztransistors 16 gelangende positive Spannung diesen durchschaltet. Der Widerstand 13 ist derart bemessen, dass die Emitter-Kollektor-Spannung des Transistors 12 etwa D,6 Volt betragt. Daher wird die Schwellenspannung der in Serie liegenden Diode 14 und der Basis Emitter-Diode des Transistors 16 im normalen Betriebsfall nicht uberschritten.

Claims: Circuit device against overload of a complementary transistorized B-push-pull power stage, the output transistors (1, 2) of which are both connected by their collectors to a load impedance (7) and the emitters of which are connected to respectively one pole (+V cc , -V cc ) of an operating voltage source and the bases of which are connected to the collector load resistors (5, 6) of driving transistors (3, 4), the bases of which are interconnected over the collector-emitter-path of a compensation transistor (12), as well as with a protection transistor (16), characterized in that a collector resistor (13) is connected into the collector line of the compensation transistor (12) and that the series connection of a diode (14) with an input base resistance (15) placed between the base and the emitter of the protection transistor (16) is connected in parallel with the collector-emitter path of the compensation transistor (12), the connecting point of diode (14) and input base resistor (15) being connected to the base of the protection transistor (16), the collector-emitter path of which connects the bases of the driving transistors (3, 4) to each other. Circuit device according to claim 1, characterized in that the collector resistor (13) is dimensionned to make the collector-emitter-voltage of the compensation transistor (12) less that the threshold voltage of the diode (14) connected in series to the collector resistor (13) and of the base-emitter diode of the protection transistor (16).

Inventors: STERNAD, ROLF
Applicants: DEUTSCHE THOMSON-BRANDT GMBH
Application year: 1985
Main classification: H03F1
IPC codes: H03F1, H03F3