[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer
Zündspule, wie sie beispielsweise zur Erzeugung von Zündfunken in Otto-Motoren Verwendung
findet.
[0002] Derartige Schaltungsanordnungen weisen einen ersten Halbleiterschalter mit einer
Laststrecke, die in Reihe zu einer Primärwicklung der Zündspule geschaltet ist, und
mit einer Steuerelektrode für die Ansteuerung nach Maßgabe eines ersten Ansteuersignals
auf. Die Reihenschaltung aus erstem Halbleiterschalter und Primärwicklung ist dabei
an Klemmen für eine Spannungsversorgung angeschlossen.
[0003] Wird bei derartigen Schaltungsanordnungen der erste Halbleiterschalter abhängig von
dem ersten Ansteuersignal geschlossen, fließt ein über der Zeit ansteigender Strom
durch die Primärwicklung. Bei nachfolgendem Öffnen des ersten Halbleiterschalters
wird die in der Primärwicklung gespeicherte Energie an eine Sekundärwicklung der Zündspule
übertragen, um an einer daran angeschlossenen Zündkerze einen Zündfunken zu erzeugen.
[0004] Der Zeitpunkt der Erzeugung des Zündfunkens bzw. des Öffnens des ersten Halbleiterschalters
wird der Schaltungsanordnung von außen abhängig von den Motordaten vorgegeben. Der
Zeitraum zwischen dem Schließen und dem Öffnen des ersten Halbleiterschalters kann
dadurch variieren.
[0005] Nach dem Schließen des ersten Halbleiterschalters und damit dem Beginn der Energiespeicherung
in der Primärwicklung können Umstände eintreten, wie beispielsweise eine zu starke
Erwärmung der Schaltungsanordnung, die ein Öffnen des ersten Halbleiterschalters zur
Begrenzung des Stroms durch die Primärwicklung erforderlich machen. Bei Öffnen des
ersten Halbleiterschalters in diesen Fällen soll die Erzeugung eines Zündfunkens vermieden
werden.
[0006] Hierzu sieht die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung einen zweiten Halbleiterschalter
vor mit einer Laststrecke, die parallel zu der Primärwicklung geschaltet ist, und
mit einer Steuerelektrode für die Ansteuerung nach Maßgabe eines zweiten Ansteuersignals.
[0007] Der zweite Halbleiterschalter, der insbesondere als Insulated-Gate-Bipolartransistor
oder als Feldeffekttransistor ausgebildet ist, übernimmt, solange er durch das zweite
Ansteuersignal leitend gehalten wird, den Strom durch die Primärspule, wenn der erste
Halbleiterschalter sperrt oder sich dessen Leitfähigkeit verringert. Der zweite Halbleiterschalter
ist in Sperrrichtung zwischen die dem ersten Halbleiterschalter abgewandten Klemme
der Primärwicklung und die andere Klemme der Primärwicklung geschaltet und wirkt dabei
nach Art einer gesteuerten Freilaufdiode. Er leitet nur in Richtung zwischen einem
der Primärwicklung und dem ersten Halbleiterschalter gemeinsamen Knoten und der anderen
Klemme der Primärwicklung und sperrt in der anderen Richtung. Der zweite Halbleiterschalter
leitet bei positivem Versorgungspotential dann, wenn bei Sperren des ersten Halbleiterschalters
das Potential an dem der Primärwicklung und dem ersten Halbleiterschalter gemeinsamen
Knoten über den Wert eines Versorgungspotentials ansteigt, an den die andere Klemme
der Primärwicklung angeschlossen ist. Sperrt neben dem ersten Halbleiterschalter auch
der zweite Halbleiterschalter, wird die zuvor in der Primärwicklung gespeicherte Energie
an die Sekundärspule übertragen, und an der sekundärseitig angeschlossenen Zündspule
wird die Erzeugung eines Zündfunkens bewirkt.
[0008] Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schaltungsanordnung
eine an eine Steuerelektrode des ersten Halbleiterschalters angeschlossene erste Steuerschaltung
zur Ansteuerung des ersten Halbleiterschalters abhängig von einem Strom durch die
Primärwicklung und/oder den ersten Halbleiterschalter aufweist. Diese Steuerschaltung
erfaßt nach dem Schließen des ersten Halbleiterschalters den Strom durch die Primärwicklung
und/oder den Strom durch den ersten Halbleiterschalter. Übersteigt dieser Strom einen
vorgegebenen Wert, wird der erste Halbleiterschalter durch die erste Steuerschaltung
geöffnet. Der zweite Halbleiterschalter übernimmt dann den Strom von der Primärwicklung,
bis der Strom bedingt durch Leitungswiderstände abgesunken ist und der erste Halbleiterschalter
wieder einschaltet. Der Strom durch die Primärwicklung bzw. den ersten Halbleiterschalter
wird so durch abwechselndes Ein- und Ausschalten oder abwechselndes Abregeln und Aufregeln
des ersten Halbleiterschalters auf einen vorgebbaren Wert eingeregelt, bzw. dieser
Strom schwankt um diesen vorgebbaren Wert.
[0009] Die Steuerelektroden des ersten und zweiten Halbleiterschalters sind vorzugsweise
an eine Eingangsklemme der Schaltungsanordnung angeschlossen, der ein Ansteuersignal
zugeführt ist, nach dessen Maßgabe die Erzeugung der Zündfunken erfolgt. So lange
kein Zündfunke erzeugt werden soll, werden der erste und zweite Halbleiterschalter
leitend gehalten, wobei der erste Halbleiterschalter durch die erste Steuerschaltung
zur Regelung des Stromes durch die Primärwicklung zeitweise gesperrt werden kann.
Der Strom durch die Primärwicklung wird zur Vermeidung der Erzeugung eines Zündfunkens
dann von dem als Freilaufdiode wirkenden zweiten Halbleiterschalter übernommen bis
der erste Halbleiterschalter wieder leitet. Soll ein Zündfunke erzeugt werden, werden
durch das Ansteuersignal beide Halbleiterschalter, nachdem die Primärwicklung Strom
aufgenommen hat, gesperrt.
[0010] Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die erste Steuerschaltung einen dritten
Halbleiterschalter auf, der zwischen die Steuerelektrode des ersten Halbleiterschalters
und ein Bezugspotential geschaltet ist und der nach Maßgabe eines von einem Strom
durch den ersten Halbleiterschalter abhängigen Strommeßsignals ansteuerbar ist. Zur
Bereitstellung des Strommeßsignals ist vorzugsweise ein Stromfühlwiderstand vorgesehen,
der zwischen einen Laststreckenanschluß des ersten Halbleiterschalters und ein Bezugspotential
geschaltet ist, wobei eine Steuerelektrode des dritten Halbleiterschalters zur Zuführung
des Strommeßsignals an eine Klemme des Stromfühlwiderstands angeschlossen ist.
[0011] Der erste und zweite Halbleiterschalter sind vorzugsweise als Transistoren, insbesondere
als Insulated-Gate-Bipolartransistoren oder als Feldeffekttransistoren, ausgebildet.
[0012] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht zur Bereitstellung des Strommeßsignals
eine Messung nach dem Strom-Sense-Prinzip vor. Dabei ist neben dem als Transistor
ausgebildeten ersten Halbleiterschalter ein weiterer Transistor vorgesehen, dessen
Steuerelektrode an die Steuerelektrode des ersten Transistors angeschlossen und der
mit einem ersten Laststreckenanschluß an einen ersten Laststreckenanschluß des ersten
Transistors angeschlossen ist. Einem zweiten Laststreckenanschluß des weiteren Transistors
ist der Stromfühlwiderstand zur Bereitstellung des Strommeßsignals nachgeschaltet.
[0013] Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine zweite Steuerschaltung
zur Ansteuerung des ersten Halbleiterschalters abhängig von einer Temperatur in der
Schaltungsanordnung aufweist. Übersteigt die Temperatur in der Schaltung einen vorgegebenen
Wert, wird der erste Halbleiterschalter geschlossen und verhindert so ein weiteres
Ansteigen des Stromes durch die Primärwicklung. Der zweite Halbleiterschalter übernimmt
den Strom durch die Primärwicklung und verhindert so die Erzeugung eines Zündfunkens.
Die zweite Steuerschaltung weist vorzugsweise eine weiteren Halbleiterschalter auf,
der zwischen die Steuerelektrode des ersten Halbleiterschalters und das Bezugspotential
geschaltet ist und der nach Maßgabe eines von einem Temperatursensor bereitgestellten
Temperatursignals angesteuert wird.
[0014] Vorzugsweise sind der erste Halbleiterschalter mit der ersten und/oder zweiten Steuerschaltung
in einem ersten Chip oder Halbleiterkörper integriert während der zweite Halbleiterschalter
in einem zweiten Chip oder Halbleiterkörper integriert ist. Die beiden Chips sind
vorzugsweise auf einen gemeinsamen Träger, beispielsweise einen Kupferblock, aufgelötet
und in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht.
[0015] Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand von Figuren näher
erläutert. Es zeigen:
- Figur 1:
- Erfindungsgemäße Schaltungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform;
- Figur 2:
- erfindungsgemäße Schaltungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform mit einer
Strommessung nach dem Strom-Sense-Prinzip;
- Figur 3:
- weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung mit Integration
des ersten und zweiten Halbleiterschalters in einem ersten und zweiten Chip;
- Figur 4:
- Kennlinienfeld des zweiten Halbleiterschalters.
[0016] In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche
Bauteile und Funktionseinheiten mit gleicher Bedeutung.
[0017] Die Erfindung wird nachfolgend unter Verwendung von Transistoren als Halbleiterschalter
erläutert. Bei Insulated-Gate-Bipolartransistoren und Feldeffekttransistoren sind
deren Gate-Elektroden die Steuerelektroden, deren Drain- bzw. Source-Elektroden sind
die Laststreckenanschlüsse.
[0018] Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist in Figur
1 dargestellt. Die Schaltungsanordnung weist eine Zündspule mit einer Primärwicklung
L1 und einer Sekundärwicklung L2 auf, wobei eine Zündkerze Z zur Erzeugung eines Zündfunkens
parallel zu der Sekundärwicklung L2 geschaltet ist. Eine erste Anschlußklemme der
Primärwicklung L1 ist an eine Klemme für Versorgungspotential U
BB angeschlossen. Zum Schalten eines Stromes durch die Primärwicklung L1 ist ein erster
Halbleiterschalter T1 vorgesehen, der in dem Beispiel als n-leitender Insulated-Gate-Bipolartransistor
ausgebildet ist und mit einem Drain-Anschluß an eine zweite Klemme der Primärwicklung
L1 angeschlossen ist.
[0019] Der erste Transistor T1 ist nach Maßgabe eines ersten Ansteuersignals A1 ansteuerbar,
das seiner Gate-Elektrode G zugeführt ist. Die Gate-Elektrode G des ersten Transistors
T1 ist in dem Ausführungsbeispiel über einen Widerstand R
G an eine Eingangsklemme EK angeschlossen, der ein Ansteuersignal A zugeführt ist,
nach dessen Maßgabe die Erzeugung der Zündfunken erfolgt. Der Widerstand R
G dient zur Begrenzung des Stromes an die Gate-Elektrode G.
[0020] Parallel zu der Primärwicklung L1 der Zündspule ist eine Laststrecke D-S eines zweiten
Halbleiterschalters T2 geschaltet, der in dem Ausführungsbeispiel als Insulated-Gate-Bipolartransistor
ausgebildet ist und der nach Maßgabe eines zweiten Ansteuersignals A2 ansteuerbar
ist. Die Gate-Elektrode G des zweiten Transistors T2 ist in dem Ausführungsbeispiel
direkt an die Eingangsklemme EK der Schaltungsanordnung angeschlossen, seine Source-Elektrode
S ist an die Klemme für Versorgungspotential U
BB, seine Drain-Elektrode D ist an einem dem ersten Transistor T1 und der Primärwicklung
L1 gemeinsamen Knoten N1 angeschlossen.
[0021] Außerdem ist zur Ansteuerung des ersten Halbleiterschalters T1 eine erste Steuerschaltung
T3, R
S vorgesehen, die in dem Ausführungsbeispiel einen zwischen die Steuerelektrode G des
ersten Halbleiterschalters T1 und ein Bezugspotential M geschalteten, als npn-Bipolartransistor
ausgebildeten dritten Halbleiterschalter T3 aufweist, der nach Maßgabe eines Strommeßsignals
SI ansteuerbar ist, das von einem Strom durch den ersten Halbleiterschalter T1 abhängig
ist. Zur Bereitstellung des Strommeßsignals SI ist ein Stromfühlwiderstand R
S zwischen den Source-Anschluß S des ersten Transistors T1 und das Bezugspotential
M geschaltet, wobei ein Basis-Anschluß B des Transistors T3 an einen dem Widerstand
R
S und dem ersten Halbleiterschalter T1 gemeinsamen Knoten angeschlossen ist.
[0022] Eine zweite Steuerschaltung T5, TES dient zur Ansteuerung des ersten Halbleiterschalters
T1 abhängig von einer Temperatur in der Schaltungsanordnung. Die zweite Steuerschaltung
weist in dem Beispiel einen als n-Kanal-FET ausgebildeten weiteren Halbleiterschalter
T5 auf, dessen Laststrecke D-S zwischen die Gate-Elektrode G des ersten Transistors
T1 und das Bezugspotential M geschaltet ist und der nach Maßgabe eines von einem Temperatursensor
TES bereitgestellten Temperatursignals ST ansteuerbar ist, wobei die Gate-Elektrode
G des n-Kanal-FET T5 an eine Klemme des Temperatursensors TES angeschlossen ist.
[0023] Die dargestellte Schaltungsanordnung funktioniert wie im folgenden beschrieben.
[0024] Zum Leitendmachen des ersten und zweiten Halbleiterschalters T1, T2 nimmt das Ansteuersignal
A einen oberen Signalpegel an, dessen Wert für das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel
so gewählt ist, daß er über dem Wert des Versorgungspotentials U
BB liegt, um an den zweiten Transistor T2 eine positives Gate-Source-Spannung anzulegen.
Der Widerstand R
G schützt dabei die Gate-Elektrode G des ersten Transistors T1 vor einer zu großen
Spannung. Mit dem Leiten des ersten Transistors T1 beginnt ein mit der Zeit ansteigender
Strom I
L1 über die Primärwicklung L1 der Zündspule zu fließen. Das Potential an dem den Drain-Elektroden
D des ersten und zweiten Transistors T1, T2 gemeinsamen Knoten N1 ist geringer als
das Versorgungspotential U
BB. Die Drain-Source-Spannung U
DS zwischen der Drain-Elektrode D und der Source-Elektrode S des zweiten Transistors
T2 ist damit negativ. Es fließt dabei kein Strom über die Drain-Source-Strecke D-S,
solange der Betrag der in Sperrichtung über dem zweiten Transistor T2 anliegenden
Spannung geringer als eine Durchbruchspannung U
D des zweiten Halbleiterschalters T2 ist, wie aus dem Kennlinienfeld eines derartigen
Insulated-Gate-Bipolartransistors hervorgeht, das beispielhaft in Figur 4 dargestellt
ist und in dem der Drain-Source-Strom I
DS über der Drain-Source-Spannung U
DS für steigende Gate-Source-Spannungen aufgetragen ist. Der zweite Transistor T2 ist
so gewählt, daß der Betrag seiner Durchbruchspannung U
D größer ist, als eine maximal zwischen der Source-Elektrode S und der Drain-Elektrode
D anliegenden positiven Spannung, um sicherzustellen, daß bei einer negativen Drain-Source-Spannung
U
DS, wenn der erste Transistor T1 also leitet und das Versorgungspotential U
BB größer als das Potential an dem Knoten N1 ist, der zweite Transistor T2 sicher sperrt.
[0025] Sperrt der erste Transistor T1 oder verringert sich dessen Leitfähigkeitsverhalten,
weil der dritte Transistor T3 oder der Transistor T4 leitet, steigt das Potential
an dem Knoten N1 bis die Drain-Source-Spannung des zweiten Transistors T2 positiv
wird und der zweite Transistor T2 den über die Primärwicklung L1 fließenden Strom
I
L1 vollständig oder zum Teil übernimmt. Hierdurch wird verhindert, daß die in der Primärwicklung
L1 gespeicherte Energie an die Sekundärwicklung L2 übertragen wird um dort einen Zündfunken
zu erzeugen. Der zweite Transistor T2 wirkt auf diese Weise nach Art einer Freilaufdiode,
wobei der zweite Transistor T2 nur so lange leitet, wie ein positives Potential an
seiner Gate-Elektrode anliegt, d.h. so lange das Ansteuersignal A einen oberen Signalwert
annimmt.
[0026] Der dritte Transistor T3 leitet, wenn der Strom über der Laststrecke D-S des ersten
Transistors T1 an dem Stromfühlwiderstand R
F eine Spannung hervorruft, deren Wert dem Wert der Basis-Emitter-Spannung entspricht,
bei der der dritte Transistor T3 leitet.
[0027] Als Folge regelt der erste Transistor T1 ab, wodurch der Strom durch die Primärwicklung
L1 nicht weiter ansteigt, der zweite Transistor T2 wenigstens einen Teil des Über
die Primärwicklung L1 fließenden Stromes übernimmt, die Spannung über dem Stromfühlwiderstand
R
G dadurch abnimmt und der dritte Transistor wieder zu sperren beginnt. Durch den beschriebenen
Regelvorgang, bei dem der erste Transistor T1 abwechselnd öffnet und schließt bzw.
abwechselnd mehr oder weniger leitet wird der Strom I
L1 durch die Primärwicklung L1 auf einen vorgebbaren Wert eingeregelt, wodurch eine
zu starke Erwärmung der Schaltungsanordnung verhindert wird.
[0028] Wechselt das Ansteuersignal A von dem oberen Signalpegel auf einen unteren Signalpegel,
bei dem weder der erste noch der zweite Transistor T1, T2 leiten, wird die in der
Primärwicklung gespeicherte Energie an die Sekundärwicklung übertragen, und an der
daran angeschlossenen Zündkerze wird die Erzeugung eines Zündfunkens bewirkt.
[0029] Übersteigt die Temperatur in der Schaltungsanordnung, die durch den Temperatursensor
TES erfaßt wird, einen vorgebbaren Wert wird der Transistor T4 angesteuert durch das
Temperatursignal ST leitend und sperrt so den ersten Halbleiterschalter T1. Befindet
sich das Ansteuersignal A auf dem oberen Signalpegel, bei dem kein Zündfunke erzeugt
werden soll, leitet der zweite Transistor T2 und übernimmt den Strom durch die Primärwicklung
L1, wodurch die Erzeugung eines Zündfunkens verhindert wird. Bedingt durch Leitungswiderstände
nimmt der Strom I
L1 durch die Primärwicklung L1 bzw. den zweiten Halbleiterschalter T2 rasch ab, so daß
auch bei nachfolgendem Schließen beider Halbleiterschalter T1, T2 kein Zündfunke erzeugt
werden kann.
[0030] Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist in Figur
2 dargestellt. Als erster Transistor ist dort ein Feldeffekttransistor T1 verwendet,
dem als Schutz vor Überspannung eine Zenerdiode D2 parallel geschaltet ist. Zur Erfassung
des Stromes durch den ersten Transistor T1 ist als Meßtransistor T4 ein weiterer Feldeffekttransistor
vorgesehen, dessen Gate-Elektrode G an die Gate Elektrode G des ersten Transistors
T1 und dessen Drain-Elektrode D an die Drain-Elektrode D des ersten Transistors T1
angeschlossen ist. Die Transistoren T1 und T4 werden dadurch im selben Arbeitspunkt
betrieben; das Verhältnis der Ströme über die Laststrecken D-S dieser Transistoren
T1, T4 entspricht deren Flächenverhältnis, wobei der Meßtransistor T4 flächenmäßig
wesentlich geringer als der erste Transistor T1 ausgebildet ist und daher nur einen
Bruchteil des Laststromes des ersten Transistors T1 als Meßstrom aufnimmt. Dem Meßtransistor
T4 ist ein Stromfühlwiderstand R
F zur Umsetzung des Meßstromes in ein Strommeßsignal SI zur Ansteuerung des dritten
Transistors T3 nachgeschaltet.
[0031] Zwischen die Gate-Elektrode des ersten Transistors T1 und das Bezugspotential M ist
ein temperaturabhängiger Schalter TE zum Sperren des ersten Transistors T1 bei Übertemperatur
der Schaltungsanordnung geschaltet.
[0032] Zur Ansteuerung des zweiten Transistors ist in dem Ausführungsbeispiel nach Figur
2 eine Boot-Strap-Schaltung vorgesehen, die eine zwischen die Klemme für Versorgungspotential
U
BB und die Gate-Elektrode G des zweiten Transistors T2 geschaltete Zenerdiode ZD1 und
eine zwischen die Gate-Elektrode G des zweiten Transistors T2 und die Eingangsklemme
EK geschaltete Kapazität C2, der vorzugsweise ein Widerstand in Reihe geschaltet ist,
aufweist. Nimmt das Ansteuersignal A einen unteren Signalpegel, vorzugsweise Bezugspotential
M an, wird die Kapazität C2 über die Zenerdiode ZD2 auf Versorgungspotential U
BB aufgeladen, der zweite Transistor T2 bleibt dabei gesperrt. Nimmt das Ansteuersignal
A anschließend einen oberen Signalpegel an, bleibt die Ladung auf der Kapazität C2
erhalten und das Potential an der Gate-Elektrode G des zweiten Transistors T2 steigt
auf den Wert des Versorgungspotentials U
BB plus dem Wert des oberen Signalpegels des Ansteuersignals A an. Der zweite Transistor
T2 wird leitend. Die Ausführungsform mit Boot-Strap-Schaltung besitzt den Vorteil,
daß als Ansteuersignal A an der Eingangsklemme EK kein Signal zur Verfügung gestellt
werden muß, welches größer als das Versorgungspotential U
BB ist, um den zweiten Transistor T2 leitend zu machen. Als oberer Signalpegel genügt
in diesem Fall ein Signal, welches der Gate-Source-Spannung entspricht, bei der der
zweite Transistor leitet. Dieses Signal genügt auch, um den ersten Transistor T1 leitend
zu machen.
[0033] Der Basis des dritten Transistors T3 ist in dem Ausführungsbeispiel ein Widerstand
R1 vorgeschaltet, eine Kapazität C1 ist parallel zur Basis-Emitter-Strecke dieses
Transistors T3 geschaltet.
[0034] Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
Zur Auswertung des Strommeßsignals SI und zur Ansteuerung des ersten Transistors T1
ist dort eine Schaltung STS vorhanden, in der beispielsweise auch Mittel zur Temperaturüberwachung
integriert sind. Die Ansteuerung des ersten Transistors T1 mittels der Schaltung STS
kann beispielsweise durch Erzeugung des ersten Ansteuersignals A1 unter Berücksichtigung
des Ansteuersignals A, das an einem Eingang der Schaltung STS anliegt, dem Strommeßsignal
SI und einem intern generierten Temperatursignal erfolgen. Das zweite Ansteuersignal
A2 wird durch die Schaltung STS ebenfalls unter Berücksichtigung des Ansteuersignals
A erzeugt.
[0035] Wie in Figur 3 durch strichpunktierte Linien angedeutet ist, sind der erste Halbleiterschalter
T1 und die zu seiner Ansteuerung vorgesehenen Steuerschaltungen, wie die erste und
zweite Steuerschaltung in den Figuren 1 und 2, bzw. die Schaltung STS vorzugsweise
in einem ersten Chip CH1 integriert. Der zweite Transistor T2 ist in einem zweiten
Chip integriert. Die beiden Chips CH1, CH2 sind vorzugsweise auf einen gemeinsamen
Träger, beispielsweise einem Kupferblock, aufgelötet und in einem gemeinsamen Gehäuse
untergebracht.
1. Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Zündspule, wobei die Schaltungsanordnung
folgende Merkmale aufweist:
- einen ersten Halbleiterschalter (T1) mit einer Laststrecke (D-S), die in Reihe zu
einer Primärwicklung (L1) der Zündspule geschaltet ist, und mit einer Steuerelektrode
(G) für die Ansteuerung nach Maßgabe eines ersten Ansteuersignals (A1);
gekennzeichnet durch:
- einen zweiten Halbleiterschalter (T2) mit einer Laststrecke (D-S), die parallel
zu der Primärwicklung (L1) geschaltet ist, und mit einer Steuerelektrode (G) für die
Ansteuerung nach Maßgabe eines zweiten Ansteuersignals (A2).
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
sie eine an die Steuerelektrode (G) des ersten Halbleiterschalters (T1) angeschlossene
erste Steuerschaltung (T3, RS; T3, T4, RS, R1, C1) zur Ansteuerung des ersten Halbleiterschalters (T1) abhängig von einem Strom
durch die Primärwicklung (L1) und/oder den ersten Halbleiterschalter (T1) aufweist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Steuerschaltung einen zwischen die Steuerelektrode (G) des ersten Halbleiterschalters
(T1) und ein Bezugspotential (M) geschalteten dritten Halbleiterschalter (T3) aufweist,
der nach Maßgabe eines von einem Strom (I) durch den ersten Halbleiterschalter (T1)
abhängigen Strommeßsignals (SI) ansteuerbar ist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
sie einen in Reihe zu dem ersten Halbleiterschalter (T1) geschalteten Stromfühlwiderstand
(RS) zur Bereitstellung des Strommeßsignals (SI) aufweist.
5. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Halbleiterschalter (T1) ein Transistor, insbesondere ein Feldeffekttransistor
oder ein Insulated-Gate-Bipolartransistor ist.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
sie einen weiteren Transistor (T4) aufweist mit einer Steuerelektrode (G), die an
die Steuerelektrode (G) des ersten Transistors (T1) angeschlossen ist, und einem ersten
Laststreckenanschluß (D), der an den Laststreckenanschluß (D) des ersten Transistors
(T1) angeschlossen ist, wobei einem zweiten Laststreckenanschluß (S) des weiteren
Transistors (T4) ein Stromfühlwiderstand (RS) zur Bereitstellung des Strommeßsignals (SI) nachgeschaltet ist.
7. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuerelektroden (G) des ersten und zweiten Halbleiterschalters (T1, T2) an eine
Eingangsklemme (EK) der Schaltungsanordnung angeschlossen sind.
8. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
sie eine zweite Steuerschaltung (T5, TES; TE) aufweist, die an die Steuerelektrode
(G) des ersten Halbleiterschalters (T1) angeschlossen ist, zur Ansteuerung des ersten
Halbleiterschalters (T1) abhängig von einer Temperatur in der Schaltungsanordnung.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Steuerschaltung (T5, TES; TE) einen zwischen die Steuerelektrode (G) des
ersten Halbleiterschalters (T1) und das Bezugspotential (M) geschalteten temperaturabhängigen
Schalter (TE) aufweist.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Steuerschaltung (T5, TES; TE) einen zwischen die Steuerelektrode (G) des
ersten Halbleiterschalters (T) und ein Bezugspotential (M) geschalteten Halbleiterschalter
(T5) aufweist, wobei ein Temperatursensor (TS) an eine Steuerelektrode (G) des Halbleiterschalters
(T5) angeschlossen ist.
11. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Halbleiterschalter (T1) mit der ersten und/oder zweiten Steuerschaltung
in einem ersten Chip (CH1) integriert ist und daß der zweite Halbleiterschalter in
einem zweiten Chip (CH2) integriert ist.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Chips (CH1, CH2) auf einen gemeinsamen Träger, vorzugsweise einen Kupferblock,
aufgelötet und in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.