I. Technisches Gebiet Insbesondere betrifft die Erfindung eine Schaltungsanordnung zum Schutz von span- nungsempfindlichen Halbleiterbauteilen gegen überhöhte Spannungen und gegen hohe Spannungsimpulse-sogenannte Transienten-, die die Belastungsgrenze der vorgenannten Halbleiterbauteile übersteigen und diese zerstören könnten. Die über- höhte Spannung oder die Transienten können beispielsweise in einem Spannungs- wandler entstehen und zur Überlastung der Halbleiterschalter des Spannungswand- lers führen, wenn die an dem Spannungswandler angeschlossene Last nicht ord- nungsgemäß betrieben wird. Speziell bei Sperrwandlem kann der Halbleiterschalter des Sperrwandlers durch die Induktionsspannung der Sperrwandlerinduktivität über- lastet werden, wenn der Halbleiterschalter des Sperrwandlers in den sperrenden Zu- stand schaltet und aufgrund einer Fehlanpassung der Last oder einer Unterbrechung des Lastkreises die in der Sperrwandlerinduktivität gespeicherte elektrische Energie nicht abgebaut werden kann.

II. Stand der Technik Bisher wurden spannungsempfindliche elektrische Bauteile durch parallelgeschaltete, spannungsbegrenzende Bauelemente vor Überspannungen geschützt. Beispielsweise ist in der europäischen Offenlegungsschrift EP 0 753 987 AI ein Feldeffekttransistor eines Halbbrückenwechselrichters offenbart, dessen Gatespannung mittels einer par- allelgeschalteten Zenerdiode auf 12 V begrenzt wird. Ferner sind auch bidirektionale

Schwellwertschalter, beispielsweise Avalanchedioden, zur Spannungsbegrenzung bekannt. Die bisher üblichen Spannungsbegrenzungsschaltungen mittels Schwell- wertschaltern haben insbesondere den Nachteil, daß mit ihnen die Forderungen nach hoher Strombelastbarkeit, geringem Innenwiderstand, schneller Reaktionszeit und hoher Einstellungsgenauigkeit der Ansprechschwelle nicht alle gleichzeitig in einem ausreichenden Maß erfüllt werden. m. Darstellung der Erfindung Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bereitzustellen, die die Nachteile des Standes der Technik überwindet.

Diese Aufgabe wird für eine gattungsgemäße Schaltungsanordnung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Besonders vor- teilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Schutz elektrischer Bauteile gegen Spannungsüberlastung besitzt ein passives Netzwerk, das ein elektrisches Speicher- mittel zur Speicherung wenigstens eines Teils der elektrischen Energie der an dem mindestens einen spannungsempfindlichen elektrischen Bauteil anliegenden Span- nung bzw. Spannungsimpulse aufweist, und ein als Shunt-Regler ausgebildetes akti- ves Netzwerk, das dazu dient, wenigstens einen Teil der in dem elektrischen Spei- chermittel gespeicherten elektrischen Energie von dem elektrischen Speichermittel abzuführen. Das passive Netzwerk besitzt eine kurze Reaktionszeit, so daß etwaige an dem mindestens einen spannungsempfindlichen elektrischen Bauteil auftretende hohe Spannungen bzw. Spannungsimpulse schnell abgebaut werden und ihre elektri- sche Energie in kurzer Zeit dem Speichermittel zugeführt wird. Das vergleichsweise langsam reagierende, als Shunt-Regler ausgebildete aktive Netzwerk verringert den Energieinhalt des Speichermittels, wenn dieser einen vorgebbaren Schwellenwert überschritten hat. Die Ansprechschwelle des Shunt-Reglers kann mit einer Genauig- keit von ungefähr 1% auf einen vorgebbaren Wert eingestellt werden. Die Tempera- turdrift der Ansprechschwelle beträgt nur 0, 03%/K. Die Impulsbelastbarkeit und die

Spannungsfestigkeit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung hängen im we- sentlichen nur von den Komponenten des passiven Netzwerkes ab. Sie liegen in der Größenordnung von 102 A bzw. 103 V bis 104 V. Die erfindungsgemäße Schaltungs- anordnung eignet sich daher zum Schutz von spannungsempfindlichen elektrischen Bauteilen insbesondere auch vor Spannungsimpulsen, die eine Impulsdauer von we- niger als 1 lls und eine elektrische Leistung im Kilowattbereich besitzen.

Das Speichermittel des passiven Netzwerkes besteht vorteilhafterweise aus minde- stens einem Kondensator, der durch eine überhöhte Spannung oder durch etwaige, den Normalwert übersteigende Spannungsimpulse auf ein höheres Spannungsniveau aufgeladen wird. Vorteilhafterweise weist das passive Netzwerk zusätzlich ein Stromventil auf, über das dem Speichermittel die elektrische Energie der überhöhten Spannung zugeführt wird. Das Stromventil verhindert ein Zurückfließen der im Spei- chermittel gespeicherten elektrischen Energie zu dem mindestens einen spannungs- empfindlichen elektrischen Bauteil. Der Shunt-Regler wird vorteilhafterweise mittels der Kombination eines Schaltmittels mit einer Regelvorrichtung realisiert, beispiels- weise mittels der Kombination des Schaltmittels mit einem Komparator oder einem Proportional-Regler oder einem Operationsverstärker. Eine besonders einfache und kostengünstige Schaltungsanordnung ergibt sich, wenn der Shunt-Regler mit Hilfe eines Komparators und eines Halbleiterschalters aufgebaut werden. Außerdem liefert der Komparator ein boolesches Ausgangssignal, das sich zur weiteren Auswertung, beispielsweise in einem Mikrocontroller eignet.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung eignet sich insbesondere zum Über- spannungsschutz eines oder mehrerer Transistoren eines Schaltnetzteils, beispiels- weise eines Schaltnetzteils vom Typ eines Wechselrichters oder vom Typ eines Sperrwandlers. Besonders vorteilhaft läßt sich die erfindungsgemäße Schaltungsan- ordnung in Verbindung mit einem Sperrwandler und insbesondere zum Schutz des Sperrwandlertransistors vor Spannungsüberlastung durch die von der Sperrwandle- rinduktivität erzeugte Induktionsspannung verwenden.

IV. Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 Eine schematische Darstellung der Schaltungsanordnung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung und ihre Vernetzung mit einem Sperrwandler Figur 2 Eine schematische Darstellung der Schaltungsanordnung gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung und ihre Vernetzung mit zwei Sperrwandlern Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung dient bei den beiden bevorzugten Aus- führungsbeispielen zum Schutz des Sperrwandlertransistors TI bzw. der Sperrwand- lertransistoren T21, T22 vor Spannungsüberlastung.

Die in der Figur 1 abgebildete Schaltungsanordnung besteht aus einem Sperrwandler, der von dem Feldeffekttransistor T1, der Induktivität Ll, der Diode D1, dem Wider- stand R2 und dem Kondensator Cl gebildet und von der Gleichspannungsquelle Ul gespeist wird. Parallel zu dem Kondensator Cl, der den Spannungsausgang des Sperrwandlers bildet, ist die zu betreibende Last RL bzw. der zu betreibende Last- kreis geschaltet. Der Aufbau und die Funktionsweise eines derartigen Sperrwandlers sind in den üblichen Fachbüchern, beispielsweise auf den Seiten 17 bis 19 des Bu- ches"Getaktete Stromversorgung"von Jürgen Beckmann, erschienen im Franzis- Verlag, Auflage von 1990, beschrieben. Während der Leitphase des Sperrwandler- transistors Tl nimmt die Sperrwandlerinduktivität L1 Energie auf. Die Diode D1 ist währenddessen gesperrt und die Last RL daher von der Gleichspannungsquelle Ul abgetrennt. Während der Sperrphase des Transistors T1 gibt die Sperrwandlerinduk- tivität LI ihre elektrische Energie an den Kondensator Cl ab, der als Spannungs- quelle für die Last bzw. den Lastkreis RL dient. Bei einer Unterbrechung des Last- kreises kann die Sperrwandlerinduktivität LI ihre gespeicherte Energie nicht abbau- en. Die Induktionsspannung der Sperrwandlerinduktivität LI würde in diesem Fall

am Drain-Anschluß des Transistors TI anliegen und diesen überlasten, das heißt, einen Ladungsträgerlawinendurchbruch im Sperwandlertransistor T 1 verursachen und den Transistor T1 dadurch möglicherweise sogar zerstören.

An den Sperrwandler ist daher eine Schutzschaltung angeschlossen, die ein aus den Bauteilen C2 und D2 bestehendes passives Netzwerk und ein als Shunt-Regler aus- gebildetes aktives Netzwerk besitzt. Der Kondensator C2 und die Diode D2 sind par- allel zur Sperrwandlerinduktivität L1 angeordnet, so daß die Sperrwandlerinduktivi- tät L1, die Diode D2 und der Kondensator C2 während der Sperrphase des Feldef- fekttransistors T1 einen geschlossenen Stromkreis bilden. Die Diode D2 ist so gepolt, daß sich die Sperrwandlerinduktivität L1 in den Kondensator C2 entladen kann. Die Anode der Diode D2 ist daher mit dem Drain des Sperrwandlertransistors T1 und mit der Sperrwandlerinduktivität L1 verbunden, während die Kathode der Diode D2 mit einem Anschluß des Kondensators C2 verbunden ist. Der Shunt-Regler besteht im wesentlichen aus einem Komparator IC und einem Feldeffekttransistor T2, dessen Gate mit dem Ausgang des Komparators IC verbunden ist. Die Drain-Source-Strecke des Feldeffekttransistors T2 ist in Serie zu dem Kondensator C2 geschaltet. Die Spannungsversorgung des Komparators IC wird mit Hilfe der Gleichspannungs- quelle U2 bewerkstelligt, deren Pole mit den Anschlüssen V+ bzw. V-verbunden sind und die eine Gleichspannung von 24 V bereitstellt. Der nicht-invertierende Ein- gang des Komparators IC ist einerseits über einen Widerstand R6 mit dem dem Drain des Feldeffekttransistors T2 und mit der Kathode der Diode D2 sowie mit dem Kon- densator C2 und andererseits über die Widerstände R7 und R2 mit Masse verbunden.

Der invertierende Eingang des Komparators IC ist über einerseits über einen Wider- stand R5 mit dem positiven Pol der Spannungsquelle U2 und andererseits über eine Zenerdiode D3 und den Widerstand R2 mit Masse verbunden. Der Ausgang des Komparators IC und das Gate des Feldeffekttransistors T2 sind über den Widerstand R4 an den positiven Pol der Spannungsquelle U2 angeschlossen. Der Source- Anschluß des Transistors T2 ist über den Widerstand R3 mit Masse verbunden. Die negativen Pole der Spannungsquellen Ul und U2 liegen beide auf demselben Masse- potential. Eine geeignete Dimensionierung der elektrischen Bauteile der Schaltungs- anordnung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels ist in der Tabelle 1 angegeben.

Nachstehend wird die Funktionsweise der Schaltungsanordnung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels erläutert. Wie bereits oben erwähnt wurde, nimmt die Sperr- wandlerinduktivität LI während der Leitphase des Sperrwandlertransistors Tl elek- trische Energie auf. Der Lastkreis RL und der Kondensator Cl sind durch die Diode DI von der Gleichspannungsquelle Ul abgetrennt. Während der Sperrphase des Fel- deffekttransistors T1 baut sich die in dem Magnetfeld der Induktivität LI gespei- cherte elektrische Energie ab und fließt in den Ausgangskondensator CI sowie in den Lastkreis RL. Ein Teil der in der Sperrwandlerinduktivität LI gespeicherten elektri- schen Energie fließt über die Diode D2 auch in den Kondensator C2 und lädt diesen auf. Allerdings sind die mit den Eingängen des Komparators IC verbundenen Span- nungsteiler des Shunt-Reglers so dimensioniert, daß der Feldeffekttransistor T2 da- durch nicht durchgeschaltet wird. Der nicht-invertierende Spannungseingang des Komparators IC detektiert das durch die Spannungsteilerwiderstände R6, R7, R2 heruntergeteilte elektrische Potential am Knotenpunkt, der durch die Kathode der Diode D2, das Drain des Feldeffekttransistors T2 und den Kondensator C2 definiert ist, und überwacht damit den Ladezustand des Kondensators C2. Am invertierenden Eingang des Komparators IC liegt eine aus der Gleichspannungsquelle U2 gewonne- ne, durch den Spannungsteiler R5, D3, R2 heruntergeteilte Referenzspannung an, die mit der am nicht-invertierenden Eingang des Komparators IC anliegenden Spannung verglichen wird. Die beiden Spannungsteiler R6, R7, R2 und R5, D3, R2 sind so di- mensioniert, daß die am nicht-invertierenden Eingang des Komparators IC anliegen- de Spannung kleiner als die am invertierenden Eingang anliegende Spannung ist, solange die Spannungsbelastung des Feldeffekttransistors Tl geringer als maximal zulässig ist. Der Ausgang des Komparators IC befindet sich dann im Logikzustand "Low"und das Gate des Feldeffekttransistors T2 erhält kein Steuersignal, so daß die Drain-Source-Strecke des Feldeffekttransistors T2 im gesperrten Zustand verharrt.

Das heißt, der Shunt-Regler bleibt in diesem Fall deaktiviert.

Im Fall einer fehlangepaßten Last RL oder bei einem unterbrochenen Lastkreis RL, kann sich die Sperrwandlerinduktivität Ll während der Sperrphase des Feldeffekt- transistors TI nicht in den Kondensator Cl und in den Lastkreis entladen. In diesem Fall wird nahezu die gesamte im Magnetfeld der Sperrwandlerinduktivität LI ge-

speicherte Energie über die Diode D2 dem Kondensator C2 zugeführt. Der Konden- sator C2 wird dadurch über das im Normalbetrieb übliche Maß aufgeladen. Über- schreitet die Induktionsspannung der Induktivität L1 einen vorgebbaren Wert, so wird der Kondensator C2 so weit aufgeladen und das Potential am durch den Kon- densator C2, die Diode D2 und den Transistor T2 definierten Knotenpunkt so weit angehoben, daß der Spannungsabfall am nicht-invertierenden Eingang des Kompa- rators IC den Spannungsabfall am invertierenden Eingang übertrifft. Der Ausgang des Komparators IC geht dadurch vom Logikpegel"Low"in den Zustand"High" über, so daß das Gate des Feldeffekttransistors T2 über den Widerstand R4 mit +24 V Gleichspannung von der Spannungsquelle U2 beaufschlagt wird und die Drain-Source-Strecke des Transistors T2 in den leitenden Zustand geschaltet wird.

Der Shunt-Regler ist nun aktiviert. Der Kondensator C2 entlädt sich dann über den durchgeschalteten Transistor T2 und den Widerstand R3. Der Feldeffekttransistor T2 bildet zusammen mit den Widerständen R3, R4 für diesen Zweck eine Konstant- stromsenke. Nachdem sich der Kondensator C2 so weit entladen hat und das Potenti- al sich in dem durch die Diode D2, den Feldeffekttransistor T2 und den Kondensator C2 definierten Knotenpunkt dementsprechend verringert hat, daß der Spannungsab- fall am nicht-invertierenden Eingang des Komparators IC den Spannungsabfall am invertierenden Eingang wieder unterschreitet, wird der Ausgangszustand des Kompa- rators IC wieder auf"Low"zurückgesetzt. Der Feldeffekttransistor T2 geht wieder in den sperrenden Zustand über und der Shunt-Regler wird dadurch wieder deaktiviert.

Die Ansprechschwelle des Shunt-Reglers ist durch die Dimensionierung der Span- nungsteiler R6, R7 und R5, D3 so hoch eingestellt, daß der Kondensator C2 im Nor- malbetrieb bis nahe an die maximal zulässige Spannung des Feldeffekttransistors T1 aufgeladen werden kann, ohne den Shunt-Regler zu aktivieren. Erst beim Erreichen oder Überschreiten der eingestellten maximal zulässigen Spannungsbelastung des Feldeffekttransistors T1 wird der Shunt-Regler aktiviert.

Die Diode D2 und der Kondensator C2 sind so dimensioniert, daß auch die elektri- sche Energie von Transienten mit einer Impulsdauer von weniger als 1 us und einer elektrischen Leistung im Kilowattbereich in ausreichend kurzer Zeit von dem Kon- densator C2 absorbiert werden können und dadurch kein Ladungsträgerlawinen-

durchbruch an dem Feldeffekttransistor T1 durch derartige Transienten hervorgeru- fen wird.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Schutzschaltung stellt die in der Offenlegungsschrift EP 0 781 078 A2 offenbarte Sperrwandleranordnung zur Erzeugung von Impulsspannungsfolgen für den Betrieb von dielektrisch behin- derten Entladungen dar. Die erfindungsgemäße Schutzschaltung ist, wie im obigen Ausführungsbeispiel beschrieben, an den Sperrwandler der in der Offenlegungs- schrift EP 0 781 078 A2 offenbarten Schaltungsanordnung angeschlossen und dient zum Schutz des Sperrwandlertransistors vor etwaigen Transienten, die beispielsweise von einem als Impulsgenerator arbeitenden MOSFET oder Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) verursacht wurden.

In der Figur 2 ist eine Schaltungsanordnung gemäß eines zweiten Ausführungsbei- spiels der Erfindung abgebildet. Die Figur 2 zeigt die Verwendung der erfindungs- gemäßen Schutzschaltung in einer Schaltungsanordnung zum Betrieb von zwei Ent- ladungslampen LPI, LP2 mit dielektrisch behinderten Elektroden. Jede der beiden Entladungslampen LP1, LP2 wird an einem separaten Sperrwandler T21, Trl bzw.

T22, Tr2 betrieben. Die beiden Sperrwandler bestehen jeweils aus einem Feldeffekt- transistor T21 bzw. T22 und einem Transformator Trl bzw. Tr2, wobei die Trans- formatoren Trl, Tr2 jeweils eine Primärwicklung wll bzw. w21 und zwei Sekun- därwicklungen w12, w13 bzw. w22, w23 aufweisen. Die Serienschaltungen jeweils bestehend aus der Primärwicklung wll bzw. w21 und dem Sperrwandlertransistor T21 bzw T22 sind an die Anschlüsse j20, j21 einer Gleichspannungsquelle ange- schlossen. Die Anschlüsse j20 liegen alle auf Massepotential, während an dem An- schluß j21 der positive Pol der Gleichspannungsquelle angeschlossen ist. Die Serien- schaltungen jeweils bestehend aus der ersten Sekundärwicklung w12 bzw. w22, der Entladungslampe LP1 bzw. LP2 und der zweiten Sekundärwicklung w13 bzw. w23 sind parallel zu der Primärwicklung wl l bzw. w21 des Transformators Trl bzw. Tr2 angeordnet. Die beiden Entladungslampen LP1, LP2 werden von dem entsprechen- den Sperrwandler jeweils mit hochfrequenten Spannungsimpulsen beaufschlagt. Zum Schutz der beiden Sperrwandlertransistoren T21 und T22 vor einer überhöhten

Spannung oder vor überhöhten Spannungsimpulsen weist die Schaltungsanordnung gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels eine Schutzschaltung auf, die ein aus den Dioden D21, D22 und dem Kondensator C20 bestehendes passives Netzwerk sowie einen im wesentlichen von dem Feldeffekttransistor T20 und dem Komparator IC2 gebildeten Shunt-Regler besitzt. Der Aufbau und die Funktionsweise dieser Schutz- schaltung stimmen im wesentlichen mit der des ersten Ausführungsbeispiels überein.

Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel wird die Schutzschaltung, insbeson- dere der Shunt-Regler, aktiviert, wenn bereits nur einer der Sperrwandlertransistoren T21, T22 mit einer überhöhten Spannung oder überhöhten Spannungsimpulsen bela- stet wird.

Die Anbindung der Schutzschaltung an die beiden Sperrwandler erfolgt über die Dioden D21, D22. Der Drain-Anschluß des jeweiligen Sperrwandlertransistors T21 bzw. T22 ist mit der Anode der jeweiligen Diode D21 bzw. D22 verbunden. Die Kathoden beider Dioden D21 und D22 sind mit einem ersten Anschluß des Konden- sators C20 verbunden, während der zweite Anschluß des Kondensators C20 mit dem positiven Pol j21 der Gleichspannungsquelle verbunden ist. Der erste Anschluß des Kondensators C20 ist außerdem sowohl über den Widerstand R20 und die Drain- Source-Strecke des Feldeffekttransistors T20 als auch über die Spannungsteilerwi- derstände R22 und R23 mit dem Massepotential j20 verbunden. Der Mittenabgriff zwischen den Spannungsteilerwiderständen R22, R23 ist mit dem nicht- invertierenden Eingang des Komparators IC2 verbunden. Der Feldeffekttransistor T20 wird von dem Komparator IC2 gesteuert. Zu diesem Zweck ist das Gate des Feldeffekttransistors T20 mit dem Ausgang des Komparators IC2 und über den Wi- derstand R21 mit dem Pluspol j22 einer Hilfsgleichspannungsquelle verbunden, die auch zur Gleichspannungsversorgung des Komparators IC2 dient. Die Spannungs- versorgungsanschlüsse V+ bzw. V-des Komparators sind mit dem Pluspol j22 der Hilfsspannungsquelle bzw. mit dem Massepotential j20 verbunden. Parallel zu den beiden Anschlüssen V+, V-ist ein Kondensator C21 geschaltet. Der nicht- invertierende Eingang des Komparators IC2 überwacht den Spannungsabfall am Kondensator C20. Er ist über den Widerstand R27 zum Ausgang des Komparators IC2 rückgekoppelt. Der invertierende Eingang des Komparators IC2 wird mit einer

Referenzspannung beaufschlagt, die mit Hilfe der Regelspannungsquelle IC3 und der Widerstände R24, R25, R26 aus der Hilfsspannungsquelle generiert wird.

Der Steuereingang der Referenzspannungsquelle IC3 wird mittels der Spannungstei- lerwiderstände R25, R26 und mittels des Widerstandes R24 gesteuert. Zu diesem Zweck ist der Mittenabgriff zwischen den Widerständen R25 und R26 mit dem Steu- ereingang der Referenzspannungsquelle IC3 verbunden. An der Serienschaltung der Widerstände R24, R25 und R26 liegt die Hilfsspannung der Anschlüsse J22, j20 an.

Wie bereits oben erwähnt wurde, stimmt die Funktionsweise der Schutzschaltung des zweiten Ausführungsbeispiels im wesentlichen mit der des ersten Ausführungsbei- spiels überein. Falls wenigstens einer der Sperrwandlertransistoren T21 oder T22 durch die Transformatoren Trl bzw. Tr2 mit einer überhöhten Spannung oder über- höhten Spannungsimpulsen beaufschlagt wird, führt das unmittelbar zu einer weite- ren, das während des Normalbetriebs übliche Maß übersteigenden Aufladung des Kondensators C20. Die übermäßige Aufladung des Kondensators C20 hat einen ent- sprechend höheren Spannungsabfall am Kondensator C20 zur Folge, der mittels der Spannungsteilerwiderstände R22, R23 am invertierenden Eingang des Komparators IC2 detektiert wird. Mit Hilfe der Hilfsgleichspannungsquelle j22, j20 und des Wi- derstandes R24, sowie der Referenzspannungsquelle IC3 wird am invertierenden Eingang des Komparators IC2 eine Referenzspannung erzeugt.

Überschreitet die Spannung an einem der Transformatoren Trl oder Tr2 einen vor- gebbaren Wert, so wird der Kondensator C20 so weit aufgeladen und das Potential am durch den Kondensator C20, die Dioden D21, D22 und den Widerstand R20 de- finierten Knotenpunkt so weit angehoben, daß der Spannungsabfall am nicht- invertierenden Eingang des Komparators IC2 den Spannungsabfall am invertieren- den Eingang übertrifft. Der Ausgang des Komparators IC2 geht dadurch vom Lo- gikpegel"Low"in den Zustand"High"über, so daß das Gate des Feldeffekttransi- stors T20 über den Widerstand R21 mit +15 V Gleichspannung von dem Anschluß j22 der Hilfsspannungsquelle beaufschlagt wird und die Drain-Source-Strecke des Transistors T20 in den leitenden Zustand geschaltet wird. Der Shunt-Regler ist nun

aktiviert. Der Kondensator C20 entlädt sich dann über den Widerstand R20 und den durchgeschalteten Transistor T20. Der Feldeffekttransistor T20 bildet zusammen mit dem Widerstand R21 für diesen Zweck eine Stromsenke.

Nachdem sich der Kondensator C20 so weit entladen hat und das Potential sich in dem durch die Diode D21, D22, den Widerstand R20 und den Kondensator C20 de- finierten Knotenpunkt dementsprechend verringert hat, daß der Spannungsabfall am nicht-invertierenden Eingang des Komparators IC2 den Spannungsabfall am invertie- renden Eingang wieder unterschreitet, wird der Ausgangszustand des Komparators IC2 wieder auf"Low"zurückgesetzt. Der Feldeffekttransistor T20 geht wieder in den sperrenden Zustand über und der Shunt-Regler wird dadurch wieder deaktiviert. Der Rückkopplungswiderstand R27 bewirkt, daß der Komparator IC2 eine Hysterese besitzt und der Kondensator C20 etwas mehr als nötig entladen wird.

Die Ansprechschwelle des Shunt-Reglers ist durch die Dimensionierung der Span- nungsteiler R22, R23 und R25, R26, IC3 so hoch eingestellt, daß der Kondensator C20 im Normalbetrieb bis nahe an die maximal zulässige Spannung der Feldeffekt- transistoren T21 bzw. T22 aufgeladen werden kann, ohne den Shunt-Regler zu akti- vieren.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die oben näher beschriebenen Ausführungs- beispiele. Beispielsweise kann der Kondensator C20 des passiven Netzwerkes statt mit j21 mit j20, d. h. Masse verbunden sein. Die erfindungsgemäße Schutzschaltung kann auch in Verbindung mit anderen Schaltnetzteilen, beispielsweise in Verbindung mit einem Wechselrichter, einem Tiefsetzsteller oder einem Hochsetzsteller verwen- det werden, um die Schalttransistoren bzw. den Schalttransistor des Schaltnetzteils vor Spannungsüberlastung zu schützen.

Tabelle 1 : Dimensionierung der im ersten Ausführungsbeispiel verwendeten elektri- schen Bauteile <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> R2 0,22 #<BR> <BR> <BR> <BR> R3 10 # R4, R5 2 k# <BR> <BR> <BR> <BR> R6 1 M#<BR> <BR> <BR> <BR> R7 22kQ Ul 130V U2 24 V C2 150 nF L1 310 µH IC LM393 D2 BYT13-1000 D3 Zenerdiode

Tabelle 2 : Dimensionierung der im zweiten Ausführungsbeispiel verwendeten elektrischen Bauteile R20 940 # R21 2, 7 k# R22 1, 65 MH <BR> <BR> <BR> <BR> R23 15 k#<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> R24 1,2 k# R25 2, 36 k£2 <BR> <BR> <BR> <BR> R26 1 k#<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> R27 1 M# C20 330 nF, 1000 V C21 100nF IC2 LM293 T21, T22 BUZ 305 T20 BUZ51 IC3 TL431 D21, D22 BYT13-1000