DE10147311C2

DE10147311C2 - Circuit arrangement for controlling a load

Info

Publication number: DE10147311C2
Application number: DE10147311A
Authority: DE
Inventors: Jenoe Tihanyi
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: DE10147311A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Last, insbesondere zur Ansteuerung ei ner Leuchtstofflampe.The present invention relates to a circuit arrangement to control a load, in particular to control egg a fluorescent lamp.

Zur Ansteuerung von Leuchtstofflampen ist es beispielsweise aus Murari, Bertotti, Vignola: "Smart Power ICs", Springer Verlag, Berlin, Seite 372, bekannt, eine Halbbrückenschaltung zu verwenden, die eine Reihenschaltung eines ersten und zwei ten Halbleiterschalters zwischen Klemmen für eine Versor gungsspannung aufweist. Die Leuchtstofflampe ist dabei an ei nen den Laststrecken der Halbleiterschalter gemeinsamen Kno ten angeschlossen. Die Leuchtstofflampe, die elektrisch einen Schwingkreis darstellt, wird zur Ansteuerung über die Halb leiterschalter der Halbbrücke abwechselnd elektrisch leitend mit der Anschlussklemme für das positive Versorgungspotential und der Anschlussklemme für das negative Versorgungspotenti al. bzw. Bezugspotential verbunden.It is used, for example, to control fluorescent lamps from Murari, Bertotti, Vignola: "Smart Power ICs", Springer Verlag, Berlin, page 372, known, a half-bridge circuit to use a series connection of a first and two th semiconductor switch between terminals for a supply voltage. The fluorescent lamp is on egg Node common to the load paths of the semiconductor switches connected. The fluorescent lamp, the electrical one The resonant circuit is used to control the half conductor switch of the half bridge alternately electrically conductive with the connection terminal for the positive supply potential and the connection terminal for the negative supply potentiometer al. or reference potential connected.

Die in der Halbbrücke verwendeten Halbleiterschalter sind insbesondere n-leitende Leistungstransistoren. Um dabei den zwischen die Anschlussklemme für das positive Versorgungspo tential und die Last geschalteten Halbleiterschalter (High- Side-Schalter), elektrisch leitend ansteuern zu können und elektrisch leitend angesteuert zu halten, ist an dessen Steu eranschluss ein Potential erforderlich, das größer als das positive Versorgungspotential ist. Beginnt der High-Side- Schalter nämlich zu leiten, so steigt das Potential an dem Ausgangsanschluss der Halbbrücke, der dem Source-Anschluss des High-Side-Schalters entspricht, annäherungsweise auf den Wert des positiven Ansteuerpotentials an. Und das Ansteuerpo tential muss oberhalb dieses Wertes liegen, um den High-Side- Schalter leitend zu halten. Übliche Werte für das positive Ansteuerpotential liegen bei etwa 300 V. Zur Bereitstellung von Ansteuerpotentialen in dieser Größenordnung für den High- Side-Schalter sind hochspannungsfeste integrierte Schaltun gen erforderlich, die aufwändig und kostenintensiv bei der Herstellung sind.The semiconductor switches used in the half bridge are especially n-type power transistors. To do the between the connection terminal for the positive supply po tential and the load switched semiconductor switch (high- Side switch), can be controlled electrically conductive and Keeping it electrically conductive is at its control connection requires a potential greater than that is positive supply potential. Starts the high-side To direct switches, so the potential increases Output connection of the half bridge, the source connection of the high-side switch corresponds approximately to the Value of the positive control potential. And the control point potential must be above this value in order for the high-side Keep switch conductive. Usual values for the positive Control potential is around 300 V. For provision of control potentials of this magnitude for the high Side switches are high-voltage-proof integrated circuits gene required, which is complex and costly in the Manufacturing are.

Die EP 0 405 407 A2 beschreibt eine Schaltungsanordnung mit einer Reihenschaltung eines Leistungs-MOSFET und einer Last, die zwischen Versorgungspotentialklemmen geschaltet ist. Zur Ansteuerung des Leistungs-MOSFET ist ein als Depletion-MOSFET ausgebildeter weiterer MOSFET vorgesehen, dessen Laststrecke in Reihe zu einer Diode zwischen eine, der Versorgungspotenti alklemmen und den Gate-Anschluss des Leistungs-MOSFET ge schaltet ist. Ein der Diode abgewandter Lastreckenanschluss dieses Ansteuertransistors ist über einen Widerstand und eine Zenerdiode an einen dem Leistungs-MOSFET und der Last gemein samen Knoten, der als Ausgangsanschluss dient, angeschlossen.EP 0 405 407 A2 also describes a circuit arrangement a series connection of a power MOSFET and a load, which is connected between supply potential terminals. to Control of the power MOSFET is a depletion MOSFET trained further MOSFET provided, the load path in series to a diode between one, the supply potentiometer alklemmen and the gate connection of the power MOSFET ge is switched. A load path connection facing away from the diode this drive transistor is through a resistor and a Zener diode to a common to the power MOSFET and the load same node that serves as the output connection.

Die US 4,166,288 beschreibt eine Spannungsversorgungsschal tung für eine integrierte Schaltung mit einem Lambda-Element, das die Eigenschaft besitzt, nur innerhalb eines bestimmten Bereiches einer über dem Lambda-Element anliegenden Spannung einen niedrigen Durchlasswiderstand aufzuweisen.US 4,166,288 describes a voltage supply scarf device for an integrated circuit with a lambda element, that has the property, only within a certain one Range of a voltage present across the lambda element to have a low forward resistance.

Die US 5,028,811 beschreibt eine Schaltungsanordnung mit ei nem Leistungs-MOSFET, dessen Laststrecke in Reihe zu einer Last zwischen Anschlussklemmen und Versorgungspotential ge schaltet ist. Zur Ansteuerung des Leistungs-MOSFET ist ein weiterer MOSFET vorhanden, dessen Laststrecke zwischen den Gate-Anschluss des Leistungs-MOSFET und eines der Versor gungspotentiale geschaltet ist, wobei dieser weitere Transis tor durch eine Ansteuerschaltung angesteuert ist. Zur Begren zung einer über der Laststrecke des Leistungs-MOSFET anlie genden Spannung ist eine Zenerdiodenkette zwischen eines der Versorgungspotentiale und den Gate-Anschluss des Leistungs- MOSFET geschaltet, um den Leistungs-MOSFET bei Erreichen ei ner maximal zulässigen Laststreckenspannung leitend anzusteu ern und so einen weiteren Anstieg der Laststreckenspannung zu verhindern und damit den Leistungs-MOSFET vor Zerstörung zu schützen.US 5,028,811 describes a circuit arrangement with egg nem power MOSFET, the load path in series to one Load between terminals and supply potential is switched. To control the power MOSFET is a further MOSFET available, the load path between the Gate connection of the power MOSFET and one of the Versor supply potential is switched, this further transis gate is controlled by a control circuit. To limit tion over the load path of the power MOSFET voltage is a zener diode chain between one of the Supply potentials and the gate connection of the power MOSFET switched to the power MOSFET upon reaching egg to control the maximum permissible load path voltage and thus a further increase in the load section voltage prevent and thus the power MOSFET from destruction protect.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ansteu erschaltung für eine Last, insbesondere eine Leuchtstofflampe zur Verfügung zu stellen, die einfach realisierbar ist und bei der insbesondere keine hochspannungsfeste integrierte An steuerschaltung erforderlich ist.The aim of the present invention is to control circuit for a load, especially a fluorescent lamp to provide that is easy to implement and where in particular no high-voltage-proof integrated An control circuit is required.

Dieses Ziel wird durch eine Schaltungsanordnung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltun gen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This goal is achieved by a circuit arrangement according to the Features of claim 1 solved. Advantageous design gene of the invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Ansteuerung der Last weist eine erste Versorgungsklemme zum Anlegen eines ersten Versorgungspotentials, eine zweite Versorgungsklemme zum Anlegen eines zweiten Versorgungspotentials und eine Aus gangsklemme zum Anschließen der Last auf. Ein erstes Halblei terschaltelement mit einem Steueranschluss und einer Last strecke ist mit seiner Laststrecke zwischen die erste Versor gungsklemme und die Ausgangsklemme geschaltet und ein zweites Halbleiterschaltelement mit einem Steueranschluss und einer Laststrecke ist mit seiner Laststrecke zwischen den Steueran schluss des ersten Halbleiterschaltelements und die zweite Versorgungsklemme geschaltet. Die Laststrecke des zweiten Halbleiterschaltelements ist über ein Gleichrichterelement zudem an die Ausgangsklemme gekoppelt.The circuit arrangement according to the invention for controlling the Load has a first supply terminal for applying a first supply potential, a second supply terminal to create a second supply potential and an off gear clamp to connect the load. A first half lead Switching element with a control connection and a load route is with its load route between the first Versor supply terminal and the output terminal switched and a second Semiconductor switching element with a control connection and one Load route is with its load route between the control circuit of the first semiconductor switching element and the second Supply terminal switched. The load route of the second Semiconductor switching element is via a rectifier element also coupled to the output terminal.

Aufgabe des ersten Halbleiterschaltelements ist es dabei, die Last an das erste Versorgungspotential anzulegen und Aufgabe des zweiten Halbleiterschaltelements ist es, die Last über das Gleichrichterelement an das zweite Versorgungspotential bzw. Bezugspotential anzulegen und das erste Halbleiter schaltelement anzusteuern, wobei das erste Halbleiterschalt element sperrt, wenn das zweite Halbleiterschaltelement leitet. Zur Ansteuerung des zweiten Halbleiterschaltelements ist eine Ansteuerschaltung vorgesehen, die ein Ansteuersignal be reitstellt, nach dessen Maßgabe das zweite Halbleiterschalt element leitet oder sperrt. Diese Ansteuerschaltung muss nicht hochspannungsfest sein, die an ihrem Ausgang anliegen den Potentiale betragen zur Ansteuerung eines n-leitenden MOS-Transistors, der beispielsweise als zweites Halbleiter schaltelement dient, im Bereich von üblicherweise 10-20 V.The task of the first semiconductor switching element is to Apply load to the first supply potential and task of the second semiconductor switching element is to transfer the load across the rectifier element to the second supply potential or apply reference potential and the first semiconductor to control switching element, wherein the first semiconductor switch element blocks when the second semiconductor switching element conducts. For driving the second semiconductor switching element a drive circuit is provided which be a drive signal provides, according to its stipulation, the second semiconductor switch element directs or blocks. This control circuit must not be resistant to high voltages that are present at their output the potentials for driving an n-type MOS transistor, for example as a second semiconductor switching element is used, usually in the range of 10-20 V.

Zur Ansteuerung des ersten Halbleiterschaltelements ist wei terhin ein spannungsgesteuertes Schaltelement vorgesehen, das mittels Anschlussklemmen zwischen die erste Versorgungsklemme und den Steueranschluss des ersten Halbleiterschaltelements geschaltet ist, und dessen Durchlasswiderstand zwischen den Anschlussklemmen ansteigt, wenn die zwischen diesen An schlussklemmen anliegende Spannung einen Schwellenwert über steigt. Derartige Schaltelemente mit einem spannungsabhängi gen Durchlasswiderstand, die nur bei Spannungen unterhalb ei nes Schwellenwertes einen niedrigen Durchlasswiderstand auf weisen werden auch als λ-Elemente bezeichnet.White is used to control the first semiconductor switching element terhin provided a voltage-controlled switching element that by means of connecting terminals between the first supply terminal and the control terminal of the first semiconductor switching element is switched, and its forward resistance between the Terminals rise when the between these supply voltage above a threshold value increases. Such switching elements with a voltage dependent on resistance, which is only at voltages below egg a low forward resistance points are also referred to as λ elements.

Das spannungsgesteuerte Schaltelement ist bei der erfindungs gemäßen Schaltungsanordnung jeweils für kurze Zeit leitend, um den ersten Halbleiterschalter leitend anzusteuern, wobei dieser so lange leitend bleibt, bis das zweite Halbleiter schaltelement leitend wird. Das spannungsgesteuerte Schalt element muss in der Lage sein, Spannungen von der Höhe des Versorgungspotentials, d. h. Spannungen im Bereich von einigen hundert Volt, zu sperren. Ein derartiges "hochspannungsfes tes" Schaltelement ist einfach realisierbar mittels zweier Transistoren vom komplementären Leitungstyp, deren Laststre cken in Reihe geschaltet sind und deren Steueranschlüsse mit einander gekoppelt sind, wobei der Steueranschluss des ersten Transistors über ein Gleichrichterelement, insbesondere eine Zenerdiode an eine der Ausgangsklemmen des spannungsgesteuer ten Schaltelements gekoppelt ist. The voltage controlled switching element is in the Invention according to the circuit arrangement, each conductive for a short time, to drive the first semiconductor switch, wherein this remains conductive until the second semiconductor switching element becomes conductive. The voltage controlled switching element must be able to withstand tensions of the magnitude of the Supply potential, d. H. Tensions in the range of some a hundred volts to lock. Such a "high voltage resistant tes "switching element can be easily implemented using two Complementary conductivity type transistors whose load str are connected in series and their control connections with are coupled to one another, the control connection of the first Transistor via a rectifier element, in particular a Zener diode to one of the voltage control output terminals th switching element is coupled.

Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steueran schlüsse der Transistoren des spannungsgesteuerten Schaltele ments über ein Gleichrichterelement, insbesondere eine Zener diode, oder über einen Widerstand miteinander gekoppelt sind. Dabei können die Steueranschlüsse der Transistoren an einen den Laststrecken des ersten und zweiten Transistors gemeinsa men Knoten gekoppelt sein.In one embodiment it is provided that the control short circuits of the transistors of the voltage-controlled switch elements via a rectifier element, in particular a Zener diode, or coupled together via a resistor. The control connections of the transistors can be connected to one common to the load paths of the first and second transistors tied to the node.

Bei einer Ausführungsform des spannungsgesteuerten Schaltele ments ist vorgesehen, dass ein dritter Transistor mit einem Steueranschluss und einer Laststrecke vorhanden ist, wobei die Laststrecke zwischen die erste Anschlussklemme und den Steueranschluss des zweiten Transistors geschaltet ist.In one embodiment of the voltage controlled Schaltele It is envisaged that a third transistor with a Control connection and a load path is present, whereby the load distance between the first connection terminal and the Control connection of the second transistor is connected.

Zur Spannungsversorgung der Ansteuerschaltung ist bei einer Ausführungsform eine Spannungsversorgungsschaltung und eine Anlaufschaltung vorhanden, wobei die Anlaufschaltung die Spannungsversorgung unmittelbar nach dem Einschalten, das heißt, nach dem Anlegen des Versorgungspotentials, und die Spannungsversorgungsschaltung die Spannungsversorgung nach Abschluss des Anlaufvorgangs übernimmt.For the voltage supply of the control circuit is at a Embodiment a voltage supply circuit and a Start-up circuit available, the start-up circuit the Power supply immediately after switching on, the means after the creation of the supply potential, and the Power supply circuit after the power supply The startup process is completed.

Die Spannungsversorgungsschaltung weist vorzugsweise einen Kondensator auf, der parallel zu einer Zenerdiode in Reihe zu der Laststrecke des zweiten Halbleiterschaltelements geschal tet ist und der über die Laststrecke des zweiten Halbleiter schalters stets dann geladen wird, wenn dieses Halbleiter schaltelement leitend angesteuert wird.The voltage supply circuit preferably has one Capacitor on that is connected in parallel to a zener diode in series the load path of the second semiconductor switching element is tet and over the load path of the second semiconductor switch is always charged when this semiconductor switching element is controlled conductive.

Die Anlaufschaltung ist bei einer Ausführungsform mittels zweier Anschlussklemmen zwischen die erste Versorgungsklemme und eine Spannungsversorgungsklemme der Ansteuerschaltung ge schaltet und weist einen selbstleitenden Transistor mit einem Steueranschluss und einer Laststrecke auf, wobei diese Last strecke zwischen die Anschlussklemmen der Anlaufschaltung ge schaltet ist. Die Anlaufschaltung weist einen Steuereingang auf, dem das am Ausgang der Ansteuerschaltung anliegende Ansteuersignal des zweiten Halbleiterschalters zugeführt ist. Außerdem ist eine Ladungspumpenschaltung zwischen diesen Steuereingang und den Steueranschluss des Halbleiterschalters in der Anlaufschaltung geschaltet. Die Ladungspumpen schaltung ist derart ausgebildet, dass sie am Steueranschluss des selbstleitenden Transistors ein Potential erzeugt, das den selbstleitenden Transistor sperrt, sobald ein getaktetes Signal am Ausgang der Ansteuerschaltung bzw. am Steuereingang der Anlaufschaltung anliegt. Das Bereitstellen eines getakte ten Signals am Ausgang stellt für die Ansteuerschaltung den normalen Betriebszustand dar. Die Anlaufschaltung wird damit "gesperrt", wenn dieser normale Betriebszustand erreicht ist.The start-up circuit is in one embodiment two connection terminals between the first supply terminal and a voltage supply terminal of the drive circuit switches and has a normally-on transistor with a Control connection and a load path, this load stretch between the connection terminals of the start-up circuit is switched. The start-up circuit has a control input on which the control signal present at the output of the control circuit of the second semiconductor switch is supplied. There is also a charge pump circuit between them Control input and the control connection of the semiconductor switch switched in the start-up circuit. The charge pumps circuit is designed such that it is connected to the control connection of the normally-on transistor generates a potential that the normally-on transistor blocks as soon as a clocked Signal at the output of the control circuit or at the control input the start-up circuit is present. Providing a clocked th signal at the output provides for the control circuit normal operating state. The start-up circuit is thus "locked" when this normal operating state is reached.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbei spielen anhand von Figuren näher erläutert. In den Figuren zeigtThe present invention is hereinafter described play with the help of figures. In the figures shows

Fig. 1 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Ansteuer schaltung für eine Last, Fig. 1 is a circuit diagram of a driving circuit according to the invention for a load,

Fig. 2 eine Spannungs-Strom-Kennlinie eines λ-Elements, Fig. 2 is a voltage-current characteristic of a λ-element,

Fig. 3 einen schaltungstechnischen Aufbau eines λ-Elements gemäß einer ersten Ausführungsform, Fig. 3 shows a circuitry configuration of a λ-element according to a first embodiment,

Fig. 4 einen schaltungstechnischen Aufbau eines λ-Elements gemäß einer zweiten Ausführungsform, Fig. 4 shows a circuitry configuration of a λ-element according to a second embodiment,

Fig. 5 einen schaltungstechnischen Aufbau eines λ-Elements gemäß einer dritten Ausführungsform, Fig. 5 is a circuitry configuration of a λ-element according to a third embodiment,

Fig. 6 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer An laufschaltung, Fig. 6 is a circuit diagram running circuit of an embodiment of An,

Fig. 7 einen zeitlichen Verlauf des Potentials am Steuer anschluss des ersten Halbleiterschaltelements und des Ausgangsstromes am Lastanschluss der Schal tungsanordnung. Fig. 7 shows a time course of the potential at the control terminal of the first semiconductor switching element and the output current at the load terminal of the circuit arrangement.

In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.In the figures, unless otherwise stated same reference numerals same parts with the same meaning.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Last, insbesondere zur Ansteuerung einer Leuchtstofflampe, die sich im elektri schen Ersatzschaltbild als Serienschwingkreis mit einer Spule L, einem Kondensator C und einem ohmschen Widerstand R dar stellt. Die Schaltungsanordnung weist eine erste Versorgungs klemme K1 und eine zweite Versorgungsklemme K2 auf, zwischen denen eine Versorgungsspannung anliegt. Hierzu ist die erste Versorgungsklemme K1 in dem Ausführungsbeispiel an ein posi tives Versorgungspotential v+ und die zweite Versorgungsklem me K2 an Bezugspotential GND, insbesondere Masse, angeschlos sen. Fig. 1 shows an embodiment of a circuit arrangement according to the invention for driving a load, in particular for driving a fluorescent lamp, which is represented in the electrical equivalent circuit as a series resonant circuit with a coil L, a capacitor C and an ohmic resistor R. The circuit arrangement has a first supply terminal K1 and a second supply terminal K2, between which a supply voltage is present. For this purpose, the first supply terminal K1 in the exemplary embodiment is connected to a positive supply potential v + and the second supply terminal K2 is connected to the reference potential GND, in particular ground.

Die Schaltungsanordnung weist ein erstes Halbleiterschaltele ment T1 auf, das in dem Ausführungsbeispiel als n-leitender MOS-Transistor ausgebildet ist, dessen Drain-Source-Strecke zwischen die erste Versorgungsklemme K1 und eine Ausgangs klemme OUT geschaltet ist. Der Transistor T1 weist eine Frei laufdiode D1 auf, die in Flussrichtung zwischen dessen Sour ce-Anschluss S und dessen Drain-Anschluss D gepolt ist. Ein zweites Halbleiterschaltelement T2, das ebenfalls als n- leitender MOS-Transistor ausgebildet ist, ist mit seiner Drain-Source-Strecke zwischen den Gate-Anschluss G des ersten Transistors T1 und die zweite Versorgungsklemme K2 geschal tet. Dabei ist zwischen den Source-Anschluss S und die zweite Versorgungsklemme K2 eine Zenerdiode Z2 in Sperrrichtung ge schaltet, deren Funktion weiter unten noch erläutert werden wird. The circuit arrangement has a first semiconductor switch ment T1, which in the exemplary embodiment as n-type MOS transistor is formed, the drain-source path between the first supply terminal K1 and an output terminal OUT is switched. The transistor T1 has a free running diode D1 on in the direction of flow between its sour ce connection S and its drain connection D is polarized. On second semiconductor switching element T2, which also as n- conductive MOS transistor is formed with its Drain-source path between the gate terminal G of the first Transistor T1 and the second supply terminal K2 formwork tet. There is between the source connection S and the second Supply terminal K2 a Zener diode Z2 in the reverse direction switches, whose function will be explained below becomes.

Die Gate-Anschlüsse G der Transistoren T1, T2 bilden deren Steueranschlüsse und die Drain-Source-Strecken D-S bilden de ren Laststrecken.The gate connections G of the transistors T1, T2 form theirs Control connections and the drain-source paths D-S form de ren load routes.

Zur Ansteuerung des zweiten Transistors T2 ist eine Ansteuer schaltung IC vorgesehen, die mit einem Ausgang an den Gate- Anschluss G des zweiten Transistors T2 angeschlossen ist und die abhängig von einem an einem Eingang anliegendem Eingangs signal ES ein getaktetes Ausgangssignal AS zur Ansteuerung des zweiten Transistors T2 bereitstellt.A control is used to control the second transistor T2 circuit IC provided with an output to the gate Terminal G of the second transistor T2 is connected and which depend on an input connected to an input signal ES a clocked output signal AS for control of the second transistor T2.

Weiterhin ist zwischen die erste Versorgungsklemme K1 und den Gate-Anschluss G des ersten Transistors T1 ein spannungsge steuertes Schaltelement 10, ein sogenanntes λ-Element ge schaltet, dass derart ausgebildet ist, dass seine Laststrecke zwischen der ersten Versorgungsklemme K1 und dem Gate- Anschluss G des ersten Transistors T1 wenigstens annäherungs weise sperrt, wenn die zwischen diesen Anschlüssen +, - an liegende Spannung Uλ einen vorgegebenen Spannungsschwellen wert übersteigt.Furthermore, a voltage-controlled switching element 10 , a so-called λ element, is connected between the first supply terminal K1 and the gate connection G of the first transistor T1, and is designed such that its load path between the first supply terminal K1 and the gate connection G of the first transistor T1 at least approximately blocks when the voltage U.sub.L lying between these connections exceeds a predetermined voltage threshold value.

Fig. 2 zeigt die Spannungs-Strom-Kennlinie eines derartigen λ-Elements aus welcher deutlich wird, dass ein nennenswerter Strom Iλ durch das λ-Element 10 nur dann möglich ist, solange sich die über dem λ-Element 10 anliegende Spannung Uλ unter halb eines Spannungsschwellenwertes Us befindet. Fig. 2 shows the voltage-current characteristic of such a λ element from which clearly is that a significant current Iλ is possible through the λ-element 10 only as long as the voltage applied to the λ-element 10 Voltage Uλ half under of a voltage threshold value Us.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 wird nachfolgend anhand der zeitlichen Verläufe in Fig. 7 des Potentials Ug1 am Gate-Anschluss G des ersten Transistors T1 bezogen auf Bezugspotential GND und eines Aus gangsstroms I am Ausgang OUT der Schaltungsanordnung erläu tert.The functioning of the circuit arrangement according to the invention according to FIG. 1 is explained below using the time profiles in FIG. 7 of the potential Ug1 at the gate terminal G of the first transistor T1, based on reference potential GND and an output current I at the output OUT of the circuit arrangement.

Die Betrachtung beginnt zu einem Zeitpunkt, zu dem das Gate G des ersten Transistors T1 über das λ-Element annäherungsweise auf den Wert des ersten Versorgungspotentials v+ aufgeladen wurde und der erste Transistor T1 somit leitet, während der zweite Transistor T2 sperrt. Damit fließt ein Strom von der ersten Versorgungsklemme K1 über die Drain-Source-Strecke D-S des ersten Transistors T1 auf die Last, die in dem Beispiel als Leuchtstofflampe ausgebildet ist, die sich im Ersatz schaltbild als Serienschwingkreis darstellt, der zwischen die Ausgangsklemme OUT und Bezugspotential GND geschaltet ist. Der Ausgangsstrom I steigt dabei in der für eine solche Last typischen Weise an, wobei die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes über der Zeit abnimmt. Zu einem Zeitpunkt t1 wird der zweite Transistor T2 durch die Ansteuerschaltung IC leitend angesteuert. Das Gate-Potential Ug1 des ersten Transistors T1 sinkt dadurch auf einen Wert ab, der in etwa der Zenerspan nung Uz2 der zwischen Source-Anschluss S des zweiten Transis tors T2 und Bezugspotential GND geschalteten Zenerdiode Z2 entspricht. Der erste Transistor T1 sperrt. In der Spule L der Last wird nach dem Abschalten des ersten Transistors T1 eine Spannung induziert, die einen Ausgangsstrom I mit zu nächst unveränderter Stromrichtung aufrechterhält. Dieser Strom fließt über die Zenerdiode Z2, den leitenden Transistor T2 bzw. dessen Freilaufdiode D2 eine zwischen den Gate- Anschluss G und die Ausgangsklemme OUT geschaltete Zenerdiode Z1 und die Last. Dieser Strom I nimmt über der Zeit ab, wobei die Spule L zu einem Zeitpunkt t2 energiefrei ist und die in dem Serienschwingkreis vorhandene Energie vollständig in dem Kondensator C gespeichert ist. Dies führt zu einer Umkehr des Ausgangsstromes I, der nun von dem Kondensator C über die Spule L, die in Flussrichtung gepolte Zenerdiode Z1, den lei tenden zweiten Transistor T2 und die Zenerdiode Z2 fließt.The observation begins at a point in time when the gate G of the first transistor T1 via the λ element approximately charged to the value of the first supply potential v + was and the first transistor T1 thus conducts during the second transistor T2 blocks. A current flows from the first supply terminal K1 via the drain-source path D-S of the first transistor T1 to the load that in the example is designed as a fluorescent lamp, which is in replacement represents the circuit diagram as a series resonant circuit between the Output terminal OUT and reference potential GND is switched. The output current I increases in such a load typical way, the rate of increase of the Current decreases over time. At a time t1 the second transistor T2 conductive by the control circuit IC driven. The gate potential Ug1 of the first transistor T1 this drops to a value that is roughly the Zener chip voltage Uz2 between the source terminal S of the second transistor tors T2 and reference potential GND switched Zener diode Z2 equivalent. The first transistor T1 blocks. In the coil L the load is switched off after the first transistor T1 induces a voltage that has an output current I too next unchanged current direction is maintained. This Current flows through the Zener diode Z2, the conductive transistor T2 or its freewheeling diode D2 one between the gate Connection G and the output terminal OUT switched zener diode Z1 and the load. This current I decreases over time, whereby the coil L is energy-free at a time t2 and the in the energy present in the series resonant circuit completely in the Capacitor C is stored. This leads to a reversal of the Output current I, which is now from the capacitor C through the Coil L, the Zener diode Z1 polarized in the direction of flow, the lei tendency second transistor T2 and the Zener diode Z2 flows.

Sperrt der zweite Transistor T2 zu einem Zeitpunkt t3, so führt dieser Strom I an dem Gate-Anschluss G des ersten Tran sistors T1 über die Zenerdiode Z1 zu einem Spannungsanstieg, wobei das λ-Element leitet und den Gate-Anschluss G des ers ten Transistors T1 auf den Wert des Versorgungspotentials legt, wenn das Potential an dem Gate-Anschluss G auf einen Wert angestiegen ist, der um weniger als dem Wert der Schwellspannung Us unterhalb des Versorgungspotentials V+ liegt. Der Laststrom I fließt dabei zunächst noch entgegen der in Fig. 1 eingezeichneten Richtung über den leitenden Transistor T1 nach Versorgungspotential V+, bis im Zeitpunkt t4 eine Umkehr der Stromrichtung stattfindet und Strom von dem Versorgungspotenial V+ über den ersten Transistor T1 an die Ausgangsklemme OUT fließt.If the second transistor T2 turns off at a time t3, this current I leads to a voltage rise at the gate terminal G of the first transistor T1 via the zener diode Z1, the λ element conducting and the gate terminal G of the first transistor T1 sets to the value of the supply potential when the potential at the gate terminal G has risen to a value which is less than the value of the threshold voltage Us below the supply potential V +. The load current I initially flows against the direction shown in FIG. 1 via the conductive transistor T1 to supply potential V +, until a reversal of the current direction takes place at time t4 and current flows from the supply potential V + via the first transistor T1 to the output terminal OUT.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist keine hoch spannungsfeste Ansteuerschaltung zur Ansteuerung des zwischen die erste Versorgungsklemme K1 und die Ausgangsklemme OUT ge schalteten Halbleiterschalters T1 erforderlich. Die von der Ansteuerschaltung IC am Ausgang bereitgestellten Ansteuerpo tentiale liegen zwischen Bezugspotential GND, um den zweiten Transistor T2 zu sperren, und der Zenerspannung Uz2 der Ze nerdiode Z2, um den als selbstleitenden Transistor ausgebil deten zweiten Transistor T2 leitend anzusteuern. Diese An steuerpotentiale bewegen sich damit üblicherweise in Berei chen zwischen 0 und 20 V. Hierfür ist keine hochspannungsfeste Ansteuerschaltung erforderlich. Das am Ausgang der Ansteuer schaltung IC anliegende Ansteuersignal AS ist vorzugsweise ein festgetaktetes Signal.In the circuit arrangement according to the invention, none is high Voltage-proof control circuit for controlling the between the first supply terminal K1 and the output terminal OUT ge switched semiconductor switch T1 required. The one from the Control circuit IC at the output provided potentials lie between the reference potential GND and the second Block transistor T2, and the Zener voltage Uz2 of the Ze nerdiode Z2, trained as the normally-on transistor to drive the second transistor T2. This to Tax potential therefore usually moves in areas Chen between 0 and 20 V. This is not a high voltage resistant Control circuit required. That at the output of the control Circuit IC applied control signal AS is preferred a clocked signal.

Zur Spannungsversorgung der Ansteuerschaltung IC ist ein Kon densator C vorgesehen, der zwischen Spannungsversorgungsklem men V1, V2 der Ansteuerschaltung IC geschaltet ist, wobei ei ne der Versorgungsklemmen V2 an Bezugspotential GND liegt. Der Kondensator C2 ist über eine Diode D3 an den Source- Anschluss S des zweiten Transistors T2 angeschlossen wobei der Kondensator C2 aufgeladen wird, wenn der Ausgangsstrom I entgegen der in Fig. 1 eingezeichneten Stromrichtung über die Zenerdiode Z1 und den leitenden zweiten Transistor T2 fließt. Die über dem Kondensator C2 anliegende Versorgungs spannung Uv entspricht dann der Zenerspannung Uz2 abzüglich der Plusspannung der Diode D3. To supply voltage to the control circuit IC, a capacitor C is provided which is connected between the voltage supply terminals V1, V2 of the control circuit IC, ei ne of the supply terminals V2 being connected to the reference potential GND. The capacitor C2 is connected via a diode D3 to the source terminal S of the second transistor T2, the capacitor C2 being charged when the output current I flows against the current direction shown in FIG. 1 via the zener diode Z1 and the conductive second transistor T2. The supply voltage Uv across the capacitor C2 then corresponds to the Zener voltage Uz2 minus the plus voltage of the diode D3.

Die Ansteuerschaltung IC weist vorzugsweise nicht näher dar gestellte Schaltelemente auf, die den an den Gate-Anschluss G des zweiten Transistors T2 angeschlossenen Ausgang an Bezugs potential GND anlegen, um den zweiten Transistor T2 zu sper ren, und die den Ausgang an den Versorgungsanschluss V1 anle gen, um den zweiten Transistor T2 leitend anzusteuern. An dem zweiten Versorgungsanschluss V1 liegt dabei ein Potential an, das um den Wert der Versorgungsspannung Uv oberhalb des Be zugspotentials GND liegt.The control circuit IC preferably does not show in more detail put on switching elements that the to the gate terminal G of the second transistor T2 connected output to reference Apply potential GND to block the second transistor T2 and connect the output to the supply connection V1 gene to drive the second transistor T2 conductive. To the second supply connection V1 there is potential, that by the value of the supply voltage Uv above the Be potential GND.

Um eine Spannungsversorgung der Ansteuerschaltung IC bereits unmittelbar nach dem Einschalten, dass heißt nach dem ersten Anlegen des Versorgungspotentials V+ zur Verfügung zu stel len, ist eine Anlaufschaltung 20 vorgesehen, die zwischen die erste Versorgungsklemme K1 und den Versorgungsanschluss V1 der Ansteuerschaltung IC bzw. den Kondensator C2 geschaltet ist. Diese Ansteuerschaltung 20 ist vorzugsweise derart aus gebildet, dass sie solange einen Stromfluss zwischen ihren Anschlussklemmen 201, 202 von der ersten Versorgungsklemme K1 zu dem ersten Versorgungsanschluss V1 ermöglicht, solange kein getaktetes Ansteuersignal AS am Ausgang der Ansteuer schaltung IC anliegt, solange die Ansteuerschaltung IC also ihren normalen Betriebszustand noch nicht erreicht hat.In order to provide a voltage supply to the control circuit IC immediately after switching on, that is to say after the first application of the supply potential V +, a start-up circuit 20 is provided which is between the first supply terminal K1 and the supply connection V1 of the control circuit IC or the capacitor C2 is switched. This control circuit 20 is preferably designed such that it allows a current to flow between its terminals 201 , 202 from the first supply terminal K1 to the first supply terminal V1, as long as no clocked control signal AS is present at the output of the control circuit IC, as long as the control circuit IC has not yet reached its normal operating state.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer solchen Ansteuer schaltung, wobei in Fig. 6 zum besseren Verständnis der zwi schen eine der Anschlussklemmen 202 der Anlaufschaltung 20 und Bezugspotential GND geschaltete Kondensator C2 ebenfalls dargestellt ist. Fig. 6 shows an embodiment of such a control circuit, wherein in Fig. 6 for better understanding the between one of the terminals 202 of the start-up circuit 20 and reference potential GND connected capacitor C2 is also shown.

Die Anlaufschaltung 20 weist einen als selbstleitenden n- Kanal-Transistor T21 ausgebildeten steuerbaren Halbleiter schalter auf, dessen Drain-Source-Strecke zwischen die erste und zweite Anschlussklemme 201, 202 der Anlaufschaltung 20 geschaltet ist. Die Drain-Source-Strecke dieses Transistors T21 bildet die Versorgungsstrecke der Anlaufschaltung 20. Zwischen den Source-Anschluss S und den Gate-Anschluss G dieses Transistors T1 ist ein Widerstand R21 geschaltet. Dieser Widerstand R21 sorgt bei Anliegen einer Versorgungsspannung V+ zwischen der ersten Anschlussklemme 201 und Bezugspotenti al GND dafür, dass sich der Source-Anschluss S und der Gate- Anschluss G des Transistors T21 annäherungsweise auf demsel ben Potential befinden, so dass der Transistor T21 leitet, um den Kondensator C2 aufzuladen und eine Versorgungsspannung Uv für die Ansteuerschaltung IC (in Fig. 1) zur Verfügung zu stellen. Die Anlaufschaltung 20 weist des weiteren eine La dungspumpenschaltung LP auf, die eine Reihenschaltung einer Diode D21 und eines Kondensators C21 zwischen dem Gate- Anschluss G und dem Steueranschluss 203, eine zweite Diode D22 zwischen der zweiten Anschlussklemme 202 und einem der Reihenschaltung aus der ersten Diode D21 und dem ersten Kon densator C21 gemeinsamen Knoten aufweist. Die Ladungspumpen schaltung LP umfasst des weiteren einen zwischen die zweite Ausgangsklemme 202 bzw. den Source-Anschluss S des Transis tors T21 und dessen Gate-Anschluss G geschalteten Kondensator C22, der in dem Ausführungsbeispiel durch die in dem Transis tor T21 vorhandene Gate-Source-Kapazität gebildet ist. Diese an den Gate-Anschluss G des Transistors T21 geschaltete La dungspumpenschaltung LP beeinflusst die Funktionsweise des Transistors T21 nicht, solange ein Signal mit einem Low-Pegel an dem Ansteueranschluss 203 anliegt. Das heißt, solange die in Fig. 1 dargestellte Ansteuerschaltung IC kein zur Ansteu erung des Transistors T2 geeignetes Signal bereitstellt und wenn eine Ansteuerspannung V+ über der Reihenschaltung aus dem selbstleitenden Transistor T21 und dem Kondensator C2 an liegt, wird dieser Kondensator C2 über den selbstleitenden Transistor T1 aufgeladen.The start-up circuit 20 has a controllable semiconductor switch designed as a self-conducting n-channel transistor T21, the drain-source path of which is connected between the first and second connection terminals 201 , 202 of the start-up circuit 20 . The drain-source path of this transistor T21 forms the supply path of the starting circuit 20 . A resistor R21 is connected between the source terminal S and the gate terminal G of this transistor T1. When a supply voltage V + is present between the first connection terminal 201 and reference potential GND, this resistor R21 ensures that the source connection S and the gate connection G of the transistor T21 are approximately at the same potential, so that the transistor T21 conducts, to charge the capacitor C2 and to provide a supply voltage Uv for the control circuit IC (in FIG. 1). The start-up circuit 20 furthermore has a charge pump circuit LP which has a series connection of a diode D21 and a capacitor C21 between the gate connection G and the control connection 203 , a second diode D22 between the second connection terminal 202 and one of the series connection comprising the first diode D21 and the first capacitor C21 has common nodes. The charge pump circuit LP further comprises a capacitor C22 connected between the second output terminal 202 or the source terminal S of the transistor T21 and its gate terminal G, which in the exemplary embodiment is provided by the gate-source in the transistor T21. Capacity is formed. This charge pump circuit LP connected to the gate terminal G of the transistor T21 does not influence the functioning of the transistor T21 as long as a signal with a low level is present at the control terminal 203 . That is, as long as the drive circuit IC shown in FIG. 1 does not provide a signal suitable for driving the transistor T2 and if a drive voltage V + is present across the series circuit comprising the normally-on transistor T21 and the capacitor C2, this capacitor C2 becomes above the normally-on transistor T1 charged.

Die Ladungspumpenschaltung LP wird aktiv, wenn ein getaktetes Signal an dem Ansteueranschluss 203 der Anlaufschaltung bzw. an der Ausgangsklemme der Ansteuerschaltung IC anliegt, wobei das Potential an dem Gate-Anschluss G des selbstleitenden Transistors T21 abgesenkt wird. Die Zeitkonstante des aus der Gate-Source-Kapazität C22 und dem Widerstand R21 gebildeten RC-Glieds ist dabei so groß, dass das Potential an dem Gate- Anschluss G während der Zeitperioden, in welchen das getakte te Ansteuersignal einen Low-Pegel annimmt, nicht so weit an steigen kann, dass der Transistor T1 wieder leitet. Dadurch ist gewährleistet, dass der selbstleitende Transistor T21 ge sperrt ist, solange ein getaktetes Ansteuersignal an der Aus gangsklemme er Ansteuerschaltung IC bzw. an dem Ansteueran schluss 203 der Anlaufschaltung 20 anliegt.The charge pump circuit LP becomes active when a clocked signal is present at the drive connection 203 of the start-up circuit or at the output terminal of the drive circuit IC, the potential at the gate connection G of the normally-on transistor T21 being lowered. The time constant of the RC element formed from the gate-source capacitance C22 and the resistor R21 is so great that the potential at the gate terminal G during the time periods in which the clocked drive signal assumes a low level is not can rise so far that the transistor T1 is conducting again. This ensures that the normally-on transistor T21 is blocked as long as a clocked drive signal is present at the output terminal of the drive circuit IC or at the drive connection 203 of the start-up circuit 20 .

Fig. 3 zeigt eine schaltungstechnische Realisierungsmöglich keit eines λ-Elements zur Verwendung bei einer Schaltungsan ordnung gemäß Fig. 1. Dieses λ-Element muss in der Lage sein, Spannungen zu sperren, die in der Größenordnung des Versorgungspotentials V+ - dass heißt üblicherweise einige hundert Volt - liegen, zu sperren. Das λ-Element gemäß Fig. 3 weist hierzu drei hochspannungsfeste Transistoren T11, T12, T13 auf, wobei die Drain-Source-Strecken eines ersten Tran sistors T11 und eines zweiten Transistors T12 zwischen den Anschlussklemmen +, - in Reihe geschaltet sind. Die Transis toren T11, T12, T13 sind als selbstleitende Transistoren aus gebildet, wobei die Transistoren T11, T13 n-leitende Transis toren und der Transistor T12 ein p-leitender Transistor ist. Der Gate-Anschluss G des Transistors T11 ist über eine Zener diode Z11 an den Minus-Anschluss des λ-Elements gekoppelt. Des weiteren sind die Gate-Anschlüsse G des ersten und zwei ten Transistors T11, T12 miteinander gekoppelt, wobei diese Kopplung in dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Zenerdiode Z12 erfolgt, deren Anodenanschluss an den Gate-Anschluss des ersten Transistors T11 und deren Ka thodenanschluss an den Gate-Anschluss des zweiten Transistors T12 geschaltet ist. Der Body-Anschluss des Transistors T12 ist an den Drain-Anschluss D des ersten Transistors T11 bzw. den Plus-Eingang des λ-Elements angeschlossen. Zudem ist die Drain-Source-Strecke des Transistors T13 zwischen den Plus- Eingang und den Gate-Anschluss G des zweiten Transistors T12 geschaltet, wobei der Gate-Anschluss G und der Source- Anschluss S des Transistors T13 miteinander verbunden sind. Fig. 3 shows a circuit implementation of a λ element for use in a circuit arrangement according to Fig. 1. This λ element must be able to block voltages in the order of the supply potential V + - that is usually a few hundred Volts - lying, lock. . To this end the λ element according to Figure 3 has three high-voltage-stable transistors T11, T12, T13, the drain-source paths of a first Tran sistors T11 and a second transistor T12 between the terminals +, - are connected in series. The transistors T11, T12, T13 are formed as self-conducting transistors, the transistors T11, T13 n-type transistors and the transistor T12 being a p-type transistor. The gate connection G of the transistor T11 is coupled to the minus connection of the λ element via a Zener diode Z11. Furthermore, the gate connections G of the first and two th transistors T11, T12 are coupled to one another, this coupling taking place in the exemplary embodiment shown in FIG. 3 via a zener diode Z12, the anode connection of which to the gate connection of the first transistor T11 and the latter The cathode connection is connected to the gate connection of the second transistor T12. The body connection of the transistor T12 is connected to the drain connection D of the first transistor T11 or the plus input of the λ element. In addition, the drain-source path of the transistor T13 is connected between the plus input and the gate terminal G of the second transistor T12, the gate terminal G and the source terminal S of the transistor T13 being connected to one another.

Fig. 4 zeigt ein mit besonders wenigen Bauelementen zu rea lisierendes λ-Element, dass sich von dem in Fig. 3 darge stellten dadurch unterscheidet, dass auf den dort dargestell ten dritten Transistor T13 verzichtet ist und das die Gate- Anschlüsse G der Transistoren T11, T12 über einen Widerstand R11 miteinander gekoppelt sind, wobei der Gate-Anschluss G des zweiten Transistors T12 direkt an einen den Drain-Source- Strecken der Transistoren T11, T12 gemeinsamen Knoten ange schlossen ist und wobei der Gate-Anschluss G des Transistors T11 über den Widerstand R11 an diesen Knoten angeschlossen ist. FIG. 4 shows a λ element to be implemented with a particularly small number of components, which differs from the one shown in FIG. 3 in that the third transistor T13 shown there is dispensed with and that the gate connections G of the transistors T11 , T12 are coupled to one another via a resistor R11, the gate connection G of the second transistor T12 being connected directly to a node common to the drain-source paths of the transistors T11, T12, and the gate connection G of the transistor T11 being connected the resistor R11 is connected to this node.

Das in Fig. 5 dargestellte λ-Element unterscheidet sich von dem in Fig. 4 dargestellten dadurch, das auch der Gate- Anschluss G des zweiten Transistors T12 über einen Widerstand R12 an den den Laststrecken D-S der Transistoren T11, T12 ge meinsamen Knoten angeschlossen ist und dass ein dritter Tran sistor T13 vorgesehen ist, der zwischen den Plus-Eingang und den Gate-Anschluss G des zweiten Transistors T12 geschaltet ist wobei zwischen diesen Transistor T13 und den Gate- Anschluss G des Transistors T12 eine weitere Zenerdiode Z13 geschaltet ist. Der Gate-Anschluss G des Transistors T13 ist auch bei dieser Ausführungsform an dessen Source-Anschluss S angeschlossen. The λ element shown in FIG. 5 differs from that shown in FIG. 4 in that the gate connection G of the second transistor T12 is connected via a resistor R12 to the common nodes of the load paths DS of the transistors T11, T12 and that a third transistor T13 is provided, which is connected between the plus input and the gate terminal G of the second transistor T12, a further Zener diode Z13 being connected between this transistor T13 and the gate terminal G of the transistor T12. The gate terminal G of the transistor T13 is also connected to its source terminal S in this embodiment.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

+, - Anschlussklemmen des λ-Elements
+, - Terminals of the λ element

1010

λ-Element
λ element

2020

Anlaufschaltung
start-up circuit

201201

, .

202202

Anschlussklemmen der Anlaufschaltung
Terminals of the start-up circuit

203203

Streueranschluss der Anlaufschaltung
AS Ansteuersignal
C Kondensator
C2 Spannungsversorgungskondensator
C21 Kondensator
C22 Gate-Source-Kapazität
D Drain-Anschluss
D1, D2 Freilaufdioden
D3 Diode
ES Eingangssignal
G Gate-Anschluss
GND Bezugspotential
I Ausgangsstrom
Iλ Eingangsstrom des λ-Elements
IC Ansteuerschaltung
K1 erste Eingangsklemme
K2 zweite Eingangsklemme
L Induktivität
OUT Ausgangsklemme
R Widerstand
R11, R12 Widerstände
R21 Widerstand
S Source-Anschluss
T1 erster Halbleiterschalter
T11 Selbstleitender Transistor (n-Kanal)
T12 Selbstleitender Transistor (p-Kanal)
T13 Selbstleitender Transistor (n-Kanal)
T2 zweiter Halbleiterschalter
Uλ Spannung über dem λ-Element
Ug1 Potential am Gate-Anschluss des ersten Halbleiter schalters
Us Schwellenspannung
Uv Versorgungsspannung
Uz2 Zenerspannung
V+ positives Versorgungspotential
Z1, Z2 Zenerdioden
Z11, Z12 Zenerdioden
Spreader connection of the start-up circuit
AS control signal
C capacitor
C2 power supply capacitor
C21 capacitor
C22 gate-source capacitance
D drain connector
D1, D2 freewheeling diodes
D3 diode
ES input signal
G gate connector
GND reference potential
I output current
Iλ input current of the λ element
IC control circuit
K1 first input terminal
K2 second input terminal
L inductance
OUT output terminal
R resistance
R11, R12 resistors
R21 resistance
S source connector
T1 first semiconductor switch
T11 self-conducting transistor (n-channel)
T12 self-conducting transistor (p-channel)
T13 self-conducting transistor (n-channel)
T2 second semiconductor switch
Uλ voltage across the λ element
Ug1 potential at the gate connection of the first semiconductor switch
Us threshold voltage
Uv supply voltage
Uz2 Zener voltage
V + positive supply potential
Z1, Z2 Zener diodes
Z11, Z12 Zener diodes

Claims

1. Circuit arrangement for controlling a load, which has the following features:

a first supply terminal (K1) for applying a first supply potential (V +), a second supply terminal (K2) for applying a second supply potential (GND), an output terminal (OUT) for connecting the load,
a first semiconductor switching element (T1) with a control connection (G) and a load path (DS), the load path (DS) being connected between the first supply terminal (K1) and the output terminal (OUT),
- A second semiconductor switching element (T2) with a control connection (G) and a load path (DS), the load path (DS) between the control connection (G) of the first semiconductor switching element (T1) and the second supply terminal (K2) switched and is coupled to the output terminal (OUT) via a rectifier element (Z1),
a control circuit (IC) with an output which is connected to the control connection (G) of the second semiconductor switching element (T2),
- A voltage-controlled switching element ( 10 ), which is connected by means of connection terminals (+, -) between the first supply terminal (K1) and the control connection (G) of the first semiconductor switching element (T1), and its forward resistance between the connection terminals (+, -) increases when the voltage between these terminals (+, -) exceeds a threshold value (Us).

2. Circuit arrangement according to claim 1, wherein the voltage-controlled switching element ( 10 ) has a first transistor (T11) with a control connection (G) and a load path (D-S) and a second transistor (T12) with a control connection (G) and a load path (DS), the load paths being connected in series between the connection terminals (+, -), the control connections (G) of the semiconductor switching elements (T11, T12) being coupled to one another and the control connection (G) of the first Semiconductor switching elements (T11) is coupled to the second output terminal (-).

3. Circuit arrangement according to claim 2, wherein the Steueran short circuits (G) of the transistors (T11, T12) via a rectifier terelement, in particular a Zener diode (Z12) or via egg NEN resistor (R11; R11, R12) are coupled together.

4. Circuit arrangement according to claim 3, wherein the Steueran circuit (G) of the second transistor (T12) to the load stretch (D-S) of the first and second transistors (T11, T12) common node is coupled.

5. Circuit arrangement according to one of claims 2 to 4, the control terminal (G) of the first transistor (T11) via a rectifier element, in particular a Zener diode (Z11) is coupled to the second output terminal (-).

6. Circuit arrangement according to one of the preceding An say, in which a third transistor (T13) with a control connection (G) and a load path (D-S) is available, the load path (D-S) between the first connection terminal me (+) and the control terminal (G) of the second transistor (T12) is switched.

7. Circuit arrangement according to one of the preceding and workman surface, in which a voltage supply circuit (Z2, C2) and a start-up circuit ( 20 ) for the control circuit is present.

8. Circuit arrangement according to claim 7, wherein the span voltage supply circuit (Z2, C2) a capacitor (C2) has in parallel to a Zener diode (Z2) in series the load path (D-S) of the second semiconductor switch (T12) is switched.

9. Circuit arrangement according to claim 7 or 8, in which the starting circuit ( 20 ) by means of two connecting terminals ( 201 , 202 ) between the first supply terminal (K1) and a voltage supply terminal (V1) of the control circuit (IC) is switched and a semiconductor switch ( T21) with a control connection (G) and a load path (DS), where the load path (DS) is connected between the connection terminals ( 201 , 202 ).

10. The circuit arrangement according to claim 9, wherein the start-up circuit has a control input ( 203 ) to which the drive signal (AS) of the second semiconductor switch (T12) is supplied and wherein a charge pump circuit is connected between the control input and the control terminal of the semiconductor switch (T21) is.

11. Circuit arrangement according to one of the preceding claims where the first and second semiconductor switches (T1, T2) Are transistors of the same conductivity type.

12. Circuit arrangement according to claim 11, wherein the second Semiconductor switch is a normally on transistor.