Eine derartige stromgeregelte Endstufe ist aus der EP 0 443 032 Bl bekannt. Der Leistungsteil der bekannten stromgeregelten Endstufe enthält zwei Transistoren, zwischen denen eine induktive Last angeordnet ist. Der eine Transistor verbindet im leitenden Zustand den einen Anschluß der induktiven Last mit einer Versorgungsspannung. Der andere Transistor verbindet im leitenden Zustand den anderen Anschluß der induktiven Last über einen Meßwiderstand mit Masse. Die an dem Meßwiderstand abfallende Spannung ist auf Massepotential bezogen. Die Transistoren werden gemeinsam von einer getakte- ten Spannung angesteuert. Eine erste Freilaufdiode ist parallel zu der aus dem mit der Versorgungsspannung verbundenen Transistor und der induktiven Last gebildeten Reihenschaltung angeordnet. Eine zweite Freilaufdiode ist parallel zu der aus dem masseseitigen Transistor und der induktiven Last gebildeten Reihenschaltung angeordnet. Die Flußrichtung der Freilaufdioden ist so gewählt, daß bei gesperrten Transistoren der Strom über die Magnetspule weiterfließt. Der Betrag des von dem über den Meßwiderstand fließenden Strom an dem Meßwiderstand verursachten Spannungs- abfalls ist als Regelgröße für den über die induktive Last fließenden Strom dem Istwerteingang eines Stromreglers zugeführt, der entsprechend der Abweichung der Regelgröße von einem Sollwert das Tastverhältnis der dem Leistungsteil der stromgeregelten Endstufe zugeführten getakteten Spannung für die Ansteuerung der Transistoren verändert. Als Tastverhältnis

ist das Verhältnis zwischen der Dauer der Flußphase und der Summe aus der Dauer der Flußphase und der Dauer der Löschphase des über die induktive Last fließenden Stromes bezeichnet. Die Auslenkung des Stellantriebes ist sowohl durch den Strom bestimmt, der in der Flußphase über die induktive Last fließt, als auch durch den Strom, der in der Löschphase über die induktive Last fließt. Eine derartige Endstufe, bei der die induktive Last zwischen zwei gemeinsam betätigten elektronischen Schaltern angeordnet ist, verbessert bei niederohmigen induktiven Lasten, wie niederohmigen Magnet- spulen von in Ventilantrieben verwendeten Proportional- magneten, die Dynamik. Bei hochohmigen induktiven Lasten, wie hochohmigen Magnetspulen von in Ventilantrieben verwendeten Proportionalmagneten, besteht dagegen die Gefahr, daß unerwünschte Schwingungen des Stellantriebs verursacht werden.

Bei hochohmigen induktiven Lasten ist es daher besser, eine stromgeregelte Endstufe zu verwenden, in der nur ein elektronischer Schalter die induktive Last mit der Versorgungsspannung beaufschlagt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine stromgeregelte Endstufe der eingangs genannten Art zu schaffen, die es erlaubt, dieselbe stromgeregelte Endstufe sowohl für niederohmige induktive Lasten als auch für hochohmige induktive Lasten zu verwenden, ohne daß sich beim Betrieb von niederohmigen induktiven Lasten die Dynamik verschlechtert und ohne daß beim Betrieb von hochohmigen induktiven Lasten die Gefahr des Auftretens von unerwünschten Schwingungen besteht.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Für den Betrieb von hochohmigen induktiven Lasten braucht nur der masseseitige elektronische Schalter ständig in den leitenden Zustand geschaltet zu werden und dem Istwerteingang des Stromreglers anstelle des Betrages der an dem ersten Meßwiderstand abfallenden Spannung die an dem zweiten Meßwiderstand abfallende Spannung zugeführt zu

werden. Die an dem zweiten Meßwiderstand abfallende Spannung berücksichtigt sowohl den in der Flußphase als auch den in der Löschphase über die induktive Last fließenden Strom. Da der masseseitige elektronische Schalter ständig geschlossen ist, ist der Fußpunkt des zweiten Meßwiderstandes unabhängig von dem Schaltzustand des anderen Schalters über den geschlossenen ersten elektronischen Schalter und den ersten Meßwiderstand ständig mit Masse verbunden. Um die erfindungsgemäße Endstufe von einem Betrieb von niederohmigen induktiven Lasten auf einen Betrieb von hochohmigen induktiven Lasten umzuschalten, sind keine zusätzlichen Schalter im Leistungsteil der Endstufe erforderlich. Durch die Erfindung verringert sich die Lager- haltung, da keine unterschiedlichen Endstufen für niederohmige und hochohmige induktiven Lasten erforderlich sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter- ansprüchen gekennzeichnet. Beide Meßwiderstände sind vorteil- hafterweise gleich groß gewählt. Diese Maßnahme führt zu gleich großen Spannungsabfällen an den Meßwiderständen und vereinfacht auch die Lagerhaltung. Die Steuereinrichtung mit nachgeschalteter Schalteinrichtung führt dem Istwerteingang des Stromreglers entweder den Betrag der an dem ersten Meßwiderstand abfallende Spannung oder die an dem zweiten Meßwiderstand abfallende Spannung zu. Für die Umschaltung sind Steuersignale geringer Leistung ausreichend.

Die Erfindung wird im folgenden mit ihren weiteren Einzelheiten anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen Figur 1 das Prinzipschaltbild einer bekannten strom- geregelten Endstufe, von der die Erfindung als Stand der Technik ausgeht, und Figur 2 das Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer stromgeregelten Endstufe gemäß der Erfindung.

Gleiche Bauteile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugs- zeichen versehen.

Die Figur l zeigt das Prinzipschaltbild der eingangs beschriebenen stromgeregelten Endstufe für elektromagnetische Stellantriebe, von der die Erfindung als Stand der Technik ausgeht. Mit dem Bezugszeichen 1 ist eine induktive Last, nämlich die Magnetspule eines als Ventilantrieb verwendeten Proportionalmagneten, bezeichnet. Die Magnetspule 1 ist zwischen zwei elektronischen Schaltern 2 und 3 angeordnet. Der Schalter 2 verbindet im leitenden Zustand den einen Anschluß der Magnetspule 1 mit einer auf Masse bezogenen Versorgungs- spannung Uv. Der Schalter 3 verbindet im leitenden Zustand den anderen Anschluß der Magnetspule 1 über einen Meßwiderstand 4 mit Masse. Eine erste Freilaufdiode 5 ist parallel zu der aus der Magnetspule 1 und dem Schalter 2 gebildeten Reihen- schaltung geschaltet. Eine zweite Freilaufdiode 6 ist parallel zu der aus dem Schalter 3 und der Magnetspule 1 gebildeten Reihenschaltung angeordnet. Der über die Magnetspule 1 fließende Strom ist mit il bezeichnet. Er fließt sowohl in der Flußphase als auch in der Löschphase über den Meßwiderstand 4.

Der in der Flußphase über die Meßwiderstand 4 fließende Strom ist mit i4F bezeichnet. Die in der Flußphase an dem Meßwider- stand 4 abfallende Spannung ist mit u4F bezeichnet. Der in der Löschphase über den Meßwiderstand 4 fließende Strom ist mit i4L bezeichnet. Er fließt in entgegengesetzter Richtung zu dem in der Flußphase fließenden Strom i4F. Entsprechend ist auch die während der Löschphase an dem Meßwiderstand 4 abfallende Spannung u4L entgegengesetzt zu der in der Flußphase an dem Meßwiderstand 4 abfallenden Spannung u4F gerichtet. Die an dem Meßwiderstand 4 abfallende Spannung ist einem Verstärker 7 zugeführt, der eine Pegelanpassung durchführt. Eine Gleich- richteranordnung 8 bildet den Betrag der Ausgangsspannung des Verstärkers 7. Durch die Gleichrichtung der Ausgangsspannung des Verstärkers 7 wird die Vorzeichenumkehr des in der

Löschphase über den Meßwiderstand 4 fließenden Stromes i4L berücksichtigt. Die Ausgangsspannung der Gleichrichter- anordnung 8 ist über eine Leitung 9 dem Istwerteingang eines Stromreglers 10 zugeführt. Da diese Spannung die Regelgröße der stromgeregelten Endstufe ist, ist sie mit ux bezeichnet.

Dem Sollwerteingang des Stromreglers 10 ist über eine Leitung 11 eine mit uW bezeichnete Spannung zugeführt. Die Spannung uw dient als Sollwert für die stromgeregelten Endstufe. Der Stromregler 10 weist einen Vergleicher 12 auf, der aus den Spannungen uw und ux die mit uXw bezeichnete Regelabweichung bildet, und einen Regelverstärker 13, der die Regelabweichung entsprechend dem Zeitverhalten des Regelverstärkers 13 in eine analoge Stellgröße umwandelt und daran anschließend das analoge Signal in ein Rechtecksignal umformt, dessen Tast- verhältnis der analogen Stellgröße entspricht. Das rechteck- förmige Ausgangssignal des Regelverstärkers 13 ist als Ausgangssignal des Stromreglers 10 über Leitungen 14 und 15 dem Steuereingang des elektronischen Schalters 2 und gleichzeitig über Leitungen 14 und 16 dem Steuereingang des elektronischen Schalters 3 zugeführt. Das den Steuereingängen der elektronischen Schalter 2 und 3 zugeführte Rechtecksignal betätigt die elektronische Schalter 2 und 3 gemeinsam. Die elektronischen Schalter 2 und 3 sind entweder beide geschlossen oder beide geöffnet. In der Flußphase, wenn die beiden elektronischen Schalter 2 und 3 geschlossen sind, fließt von der Versorgungsspannung Uv über die Magnetspule 1 und den Meßwiderstand 4 Strom nach Masse. In der Löschphase, wenn die elektronischen Schalter 2 und 3 geöffnet sind, fließt der über die Magnetspule 1 fließende Strom il weiter und zwar über die Freilaufdiode 5, die Versorgungsspannung UV, den Meßwiderstand 4 und die Freilaufdiode 6 zurück zu der Magnet- spule 1.

Die Figur 2 zeigt eine stromgeregelte Endstufe gemäß der Erfindung. Diese stromgeregelte Endstufe geht von der in der

Figur 1 dargestellten Endstufe aus. Gemäß der Erfindung ist zwischen der Magnetspule 1 und dem elektronischen Schalter 3 ein weiterer Meßwiderstand 17 angeordnet. Der Meßwiderstand 17 ist gleich groß wie der Meßwiderstand 4 gewählt. Der über den Meßwiderstand 17 fließende Strom ist mit il7 bezeichnet, die an dem Meßwiderstand 17 abfallende Spannung ist mit ul7 bezeichnet. Die Freilaufdiode 5 ist-wie in der Figur 1- parallel zu der Reihenschaltung aus der Magnetspule 1 und dem elektronischen Schalter 2 angeordnet. Die Freilaufdiode 6 ist parallel zu der Reihenschaltung aus dem elektronischen Schalter 3, dem Meßwiderstand 17 und der Magnetspule 1 angeordnet. Die an dem Meßwiderstand 17 abfallende Spannung ul7 ist einem Verstärker 18 zugeführt, der eine Pegelanpassung vornimmt. Eine Schalteinrichtung 19, führt dem Istwerteingang des Stromreglers 10 entweder die Ausgangsspannung der Gleich- richteranordnung 8 oder die Ausgangsspannung des Verstärkers 18 als Spannung ux zu. Der Schalteinrichtung 19 ist eine Steuereinrichtung 20 vorgeschaltet. Die Leitung 16 ist mit einem ersten Eingang eines ODER-Gliedes 21 verbunden. Der Ausgang der Steuereinrichtung 20 ist über Leitungen 22 und 23 mit einem zweiten Eingang des ODER-Gliedes 21 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gliedes 21 ist mit dem Steuereingang des elektronischen Schalters 3 verbunden. Der Ausgang der Steuer- einrichtung 20 ist über die Leitung 22 und eine Leitung 24 mit dem Steuereingang der Schalteinrichtung 19 verbunden. Das Ausgangssignal der Steuereinrichtung 20 nimmt in Abhängigkeit von einem Steuersignal us, das der Steuereinrichtung 20 über eine Leitung 25 zugeführt ist, zwei verschiedene Werte an, z. B. den unteren und den oberen Spannungswert der getakteten Ausgangsspannung des Stromreglers 10.

Liegt keine Spannung am Ausgang der Steuereinrichtung 20 an, befindet sich die Schalteinrichtung 19 in ihrer Ruhestellung.

In dieser Stellung verbindet sie die Gleichrichteranordnung 8 mit dem Istwerteingang des Stromreglers 10. Da dem

ODER-Glied 21 über die Leitung 23 keine Spannung zugeführt ist, ist ihm nur die getaktete Ausgangsspannung des Stromreglers 10 über die Leitung 16 zugeführt. Die strom- geregelte Endstufe verhält sich daher wie die anhand der Figur 1 beschriebene stromgeregelte Endstufe, bei der die beiden elektronischen Schalter 2 und 3 gemeinsam geöffnet und geschlossen werden und dem Istwerteingang des Stromreglers 10 der Betrag der an dem Meßwiderstand 4 abfallenden Spannung zugeführt ist.

Liegt dagegen am Ausgang der Steuereinrichtung 20 Spannung an, nimmt die Schalteinrichtung 19 die Arbeitsstellung ein und verbindet den Ausgang des Verstärkers 18 mit dem Istwert- eingang des Stromreglers 10. Dem ODER-Glied 21 ist über die Leitungen 14 und 16 die getaktete Ausgangsspannung des Strom- reglers 10 und über die Leitungen 22 und 23 die am Ausgang der Steuereinrichtung 20 anliegende Spannung zugeführt. Dem Steuereingang des elektronischen Schalters 3 ist somit unabhängig von dem Tastverhältnis der Ausgangsspannung des Stromreglers 10 ständig ein Steuersignal zugeführt. Der elektronische Schalter 3 ist daher so lange geschlossen, wie am Ausgang der Steuereinrichtung 20 Spannung anliegt. Die getaktete Ausgangsspannung des Stromreglers 10 öffnet und schließt jetzt nur noch den elektronischen Schalter 2. In der Flußphase, wenn auch der elektronische Schalter 2 geschlossen ist, fließt von der Versorgungsspannung Uv Strom über die Magnetspule 1 und über die Meßwiderstände 17 und 4 nach Masse.

Der über den Meßwiderstand 17 fließende Strom il7 ist gleich dem über die Magnetspule 1 fließenden Strom il. In der Löschphase ist nur der elektronische Schalter 2 geöffnet. Der über die Magnetspule 1 fließende Strom il teilt sich in zwei Teilströme auf, von denen der größere über den Meßwiderstand 17, den geschlossenen elektronischen Schalter 3 und die Frei- laufdiode 6 zurück zu der Magnetspule 1 fließt. Ein vernach- lässigbar kleiner Teilstrom fließt von der Magnetspule 1 über

die Freilaufdiode 5, die Versorgungsspannung UV, den Meßwider- stand 4 und die Freilaufdiode 6. Die an dem Meßwiderstand 17 abfallende Spannung ul7 ist daher sowohl während der Flußphase als auch während der Löschphase ein Maß für den über die Magnetspule 1 fließenden Strom il. Da der über den Meßwider- stand 17 fließende Strom il7 in der Flußphase und in der Löschphase in derselben Richtung fließt, ist keine Gleichrich- tung der an dem Meßwiderstand 17 abfallenden Spannung u17 erforderlich.

Im Zusammenhang mit dem ohmschen Widerstand von Magnetspulen sind vorstehend die Begriffe"niederohmig"und"hochohmig" verwendetet worden. Bei einer, niederohmigen" Magnetspule handelt es sich um Widerstandswerte in der Größenordnung von 2 Ohm, bei einer, hochohmigen" Magnetspule handelt es sich um Widerstandswerte in dem Bereich zwischen 5 Ohm und 19 Ohm. Der ohmsche Widerstand der Meßwiderstände 4 und 17 liegt bei 0,1 Ohm, ist also mindestens 20 Mal kleiner als der ohmsche Widerstand einer Magnetspule.

Die Umschaltung der in der Figur 2 dargestellten strom- geregelten Endstufe zwischen einem optimalen Betrieb für niederohmige Magnetspulen und einem optimalen Betrieb für hochohmige Magnetspulen erfolgt nicht durch zusätzliche Schalter im Leistungsteil der stromgeregelten Endstufe. Für die Umschaltung genügen Steuersignale wie das der Steuer- schaltung 20 zugeführte Steuersignal us. Die der Verarbeitung von Signalen dienenden Baugruppen, wie z. B. der Stromregler 10, die Steuereinrichtung 20, die Schalteinrichtung 19, können auch durch entsprechend programmierte Recheneinrichtungen realisiert werden, wobei analoge Signale in an sich bekannter Weise durch Analog/Digital-Wandler in digitale Signale umzu- wandeln sind.