DE10125210B4

DE10125210B4 - Circuit arrangements for feeding a load

Info

Publication number: DE10125210B4
Application number: DE2001125210
Authority: DE
Inventors: Jürgen Meier
Original assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2001-05-21
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2021-05-22
Also published as: DE10125210A1

Abstract

Schaltungsanordnung zum Speisen einer mit einem ersten Anschluss an einem ersten Pol einer Wechselspannungsquelle (AC) liegenden Last (R) mittels eines nicht-gate-abschaltbaren Thyristors (Ty), wobei
– ein zweiter Anschluss der Last an einem ersten Eingang einer Gleichrichterschaltung (G) und ein zweiter Pol der Wechselspannungsquelle an einem zweiten Eingang der Gleichrichterschaltung liegt,
– von der ein positiver Ausgang über den gesteuerten Strompfad eines ersten Transistors (T1) und die Anoden-Kathoden-Strecke einer Diode (D) mit einem ersten Anschluss eines Kondensators (C) sowie ein negativer Ausgang mit einem einen Schaltungsnullpunkt (SN) bildenden zweiten Anschluss des Kondensators verbunden ist,
– wobei der erste Anschluss des Kondensators der Pluspol einer Gleichspannungsquelle (DC) ist,
– die Anode des Thyristors am positiven Ausgang der Gleichrichterschaltung (G) und die Kathode des Thyristors am Schaltungsnullpunkt liegen,
– eine Steuer-Elektrode des ersten Transistors (T1) mit einem Abgriff eines von einem Vorwiderstand (Wv) und einer Z-Diode (Z) gebildeten...Circuit arrangement for feeding a with a first terminal to a first pole of an AC voltage source (AC) lying load (R) by means of a non-gate-turn-off thyristor (Ty), wherein
A second terminal of the load is connected to a first input of a rectifier circuit (G) and a second pole of the AC voltage source is connected to a second input of the rectifier circuit,
From which a positive output via the controlled current path of a first transistor (T1) and the anode-cathode path of a diode (D) to a first terminal of a capacitor (C) and a negative output to a circuit zero (SN) forming second Connection of the capacitor is connected,
Wherein the first terminal of the capacitor is the positive pole of a DC voltage source (DC),
- The anode of the thyristor at the positive output of the rectifier circuit (G) and the cathode of the thyristor at the circuit zero,
- A control electrode of the first transistor (T1) with a tap of one of a series resistor (Wv) and a Zener diode (Z) formed ...

Description

Die Erfindung betrifft Schaltungsanordnungen zum Speisen einer mit einem ersten Anschluss an einem ersten Pol einer Wechselspannungsquelle liegenden Last mittels eines nicht-gate-abschaltbaren Thyristors, wobei ein zweiter Anschluss der Last an einem ersten Eingang und ein zweiter Pol der Wechselspannungsquelle an einem zweiten Eingang einer Gleichrichterschaltung liegt.The The invention relates to circuit arrangements for feeding one with a first terminal lying on a first pole of an AC voltage source Load by means of a non-gate-turn-off thyristor, wherein a second connection of the load at a first input and a second Pol the AC voltage source to a second input of a rectifier circuit lies.

Aus der DE 37 037 76 A1 , insb. deren 1, ist eine Schaltungsanordnung zum Speisen einer mit einem ersten Anschluss an einem ersten Pol einer Wechselspannungsquelle 1 liegenden Last 2 mitteils eines nicht-gate-abschaltbaren Thyristors 4 bekannt, wobei

– ein zweiter Anschluss der Last an einem ersten Eingang einer Gleichrichterschaltung 3 und ein zweiter Pol der Wechselspannungsquelle an einem zweiten Eingang der Gleichrichterschaltung liegt, – von der ein positiver Ausgang über den gesteuerten Strompfad eines ersten Transistors 5 mit einem ersten Anschluss eines Kondensators 12 sowie ein negativer Ausgang mit einem einen Schaltungsnullpunkt bildenden zweiten Anschluss des Kondensators verbunden ist, – wobei der erste Anschluss des Kondensators der Pluspol einer Gleichspannungsquelle Vc ist,
– die Anode des Thyristors 4 am positiven Ausgang der Gleichrichterschaltung 3 und die Kathode des Thyristors am Schaltungsnullpunkt liegen, – eine Steuer-Elektrode des ersten Transistors 5 mit einem Abgriff eines von einem Vorwiderstand 7 und einer Z-Diode 6 gebildeten Spannungsleiters gekoppelt ist, – der über einen Schalter zwischen dem positiven Ausgang der Gleichrichterschaltung und dem Schaltungsnullpunkt liegt, und
– ein Ausgang eines an der Gleichspannungsquelle liegenden und einen Spannungssprung abgebenden Messumformers 9, 10 an einem Eingang eines Verzögerungsglieds 26, 27 angeschlossen ist.

From the DE 37 037 76 A1 , in particular their 1 , A circuit arrangement for feeding one with a first terminal to a first pole of an AC voltage source 1 lying load 2 Part of a non-gate turn-off thyristor 4 known, where

A second terminal of the load at a first input of a rectifier circuit 3 and a second pole of the AC voltage source is connected to a second input of the rectifier circuit, from which a positive output via the controlled current path of a first transistor 5 with a first connection of a capacitor 12 and a negative output is connected to a second terminal of the capacitor forming a circuit zero point, - the first terminal of the capacitor being the positive pole of a DC voltage source Vc,
- The anode of the thyristor 4 at the positive output of the rectifier circuit 3 and the cathode of the thyristor are at the circuit zero, a control electrode of the first transistor 5 with a tap of one of a series resistor 7 and a Zener diode 6 voltage conductor is connected, - which is connected via a switch between the positive output of the rectifier circuit and the circuit zero point, and
- An output of a lying on the DC voltage source and a voltage leaking transmitter 9 . 10 at an input of a delay element 26 . 27 connected.

Die bekannte Schaltung verfügt über einen Kurzschlussschutz, der mittels einer Stromdetektorschaltng 20 ausgelöst wird.The known circuit has a short circuit protection by means of a Stromdetektorschaltng 20 is triggered.

In der Last fließt dann Wechselstrom, wenn die Anoden-Kathoden-Strecke des Thyristors mit dem positiven und dem negativen Ausgang der Gleichrichterschaltung gekoppelt ist und nachdem dem Gate des Thyristors ein Zündimpuls zugeführt worden ist.In the load flows then alternating current when the anode-cathode path of the thyristor with the positive and the negative output of the rectifier circuit is coupled and after the gate of the thyristor, an ignition pulse been fed is.

Bei dieser Art von Schaltungsanordnungen wird der Thyristor jedoch zerstört, wenn zwischen den Anschlüssen der Last ein wesentlich kleinerer Widerstand als der Nennwiderstand der Last auftritt, insb. wenn also zwischen diesen Anschlüssen ein Kurzschluss auftritt.at However, this type of circuit arrangements, the thyristor is destroyed when between the connections the load a much smaller resistance than the nominal resistance the load occurs, esp. So if between these terminals a short circuit occurs.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, Schaltungsanordnungen zum Speisen einer mit einem ersten Anschluss an einem ersten Pol einer Wechselspannungsquelle liegenden Last mittels eines nicht-gate-abschaltbaren Thyristors anzugeben, wobei ein zweiter Anschluss der Last an einem ersten Eingang und ein zweiter Pol der Wechselspannungsquelle an einem zweiten Eingang einer Gleichrichterschaltung liegt sowie die Anoden-Kathoden-Strecke des Thyristors mit dem positiven und dem negativen Ausgang der Gleichrichterschaltung gekoppelt und der Thyristor gegen Kurzschlüsse der Last geschützt ist.A The object of the invention is therefore circuit arrangements for feeding one with a first connection to a first pole an AC voltage source load by means of a non-gate turn-off thyristor specify a second terminal of the load on a first Input and a second pole of the AC voltage source to a second input of a rectifier circuit and the anode-cathode path of the thyristor coupled to the positive and the negative output of the rectifier circuit and the thyristor against shorts protected the load is.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einer ersten Variante der Erfindung in einer Schaltungsanordnung zum Speisen einer mit einem ersten Anschluss an einem ersten Pol einer Wechselspannungsquelle liegenden Last mittels eines nicht-gate-abschaltbaren Thyristors, wobei

– ein zweiter Anschluss der Last an einem ersten Eingang einer Gleichrichterschaltung und ein zweiter Pol der Wechselspannungsquelle an einem zweiten Eingang der Gleichrichterschaltung liegt, – von der ein positiver Ausgang über den gesteuerten Strompfad eines ersten Transistors und die Anoden-Kathoden-Strecke einer Diode mit einem ersten Anschluss eines Kondensators sowie ein negativer Ausgang mit einem einen Schaltungsnullpunkt bildenden zweiten Anschluss des Kondensators verbunden ist, – wobei der erste Anschluss des Kondensators der Pluspol einer Gleichspannungsquelle ist,
– die Anode des Thyristors am positiven Ausgang der Gleichrichterschaltung und die Kathode des Thyristors am Schaltungsnullpunkt liegen,
– eine Steuer-Elektrode des ersten Transistors mit einem Abgriff eines von einem Vorwiderstand und einer Z-Diode gebildeten Spannungsteilers gekoppelt ist, – der zwischen dem positiven Ausgang der Gleichrichterschaltung und dem Schaltungsnullpunkt liegt,
– eine Serienschaltung aus dem gesteuerten Strompfad eines zweiten Transistors und einem Widerstand der Anoden-Kathodenstrecke des Thyristors parallelgeschaltet ist,
– am positiven Ausgang der Gleichrichterschaltung ein erster Eingang eines ersten Komparators liegt, von dem – ein zweiter Eingang mit der Gleichspannungsquelle verbunden ist und – ein Ausgang mit einem Takt-Eingang eines taktflanken-gesteuerten ersten Monoflops verbunden ist,
– ein Verbindungspunkt von zweitem Transistor und Widerstand an einem ersten Eingang eines zweiten Komparators liegt, – dessen zweitem Eingang eine konstante Referenzspannung zugeführt ist,
– ein Eingang einer Schaltstufe mit einem Ausgang des zweiten Komparators verbunden ist,
– ein Ausgang eines an der Gleichspannungsquelle liegenden und einen Spannungssprung abgebenden Messumformers an einem Eingang eines Verzögerungsglieds und an einem ersten Eingang eines UND-Glieds angeschlossen ist, – von dem ein zweiter Eingang mit einem Ausgang des ersten Monoflops verbunden ist,
– am Ausgang des UND-Glieds ein Eingang eines zweiten Monoflops liegt, – von dem ein Ausgangssignal eine Impulsdauer aufweist,
– ein erster Eingang eines Doppel-Schalters an einem Ausgang des zweiten Monoflops und ein zweiter Eingang des Doppel-Schalters an einem Ausgang des Verzögerungsglieds angeschlossen ist, – dessen Verzögerung größer als die Impulsdauer des zweiten Monoflops ist, und
– ein Ausgang der Schaltstufe mit einem Steuer-Eingang des Doppel-Schalters verbunden ist.

The solution to this problem consists in a first variant of the invention in a circuit arrangement for feeding a lying with a first connection to a first pole of an AC voltage load by means of a non-gate-turn-off thyristor, said

A second terminal of the load is connected to a first input of a rectifier circuit and a second pole of the AC voltage source is connected to a second input of the rectifier circuit, of which a positive output via the controlled current path of a first transistor and the anode-cathode path of a diode with a first terminal of a capacitor and a negative output connected to a circuit node forming a second terminal of the capacitor, - wherein the first terminal of the capacitor is the positive pole of a DC voltage source,
The anode of the thyristor is at the positive output of the rectifier circuit and the cathode of the thyristor is at the circuit zero,
A control electrode of the first transistor is coupled to a tap of a voltage divider formed by a series resistor and a Zener diode, which lies between the positive output of the rectifier circuit and the circuit zero point,
A series circuit of the controlled current path of a second transistor and a resistor of the anode-cathode path of the thyristor is connected in parallel,
- At the positive output of the rectifier circuit is a first input of a first comparator, of which - a second input to the DC voltage source is connected and an output is connected to a clock input of a clock-edge-controlled first monoflop,
A connection point of the second transistor and resistor lies at a first input of a second comparator, the second input of which is supplied with a constant reference voltage,
An input of a switching stage is connected to an output of the second comparator,
An output of a transmitter connected to the DC voltage source and outputting a voltage jump is connected to an input of a delay element and to a first input of an AND gate, of which a second input is connected to an output of the first monoflop,
An input of a second monoflop is present at the output of the AND gate, an output signal having a pulse duration,
A first input of a double switch is connected to an output of the second monoflop and a second input of the double switch is connected to an output of the delay element, the delay of which is greater than the pulse duration of the second monoflop, and
- An output of the switching stage is connected to a control input of the double switch.

Die Lösung der genannten Aufgabe besteht bei einer zweiten Variante der Erfindung in einer Schaltungsanordnung zum Speisen einer mit einem ersten Anschluss an einem ersten Pol einer Wechselspannungsquelle liegenden Last mittels eines ersten nicht-gate-abschaltbaren Thyristors, wobei

– ein zweiter Anschluss der Last an einem ersten Eingang einer Gleichrichterschaltung und ein zweiter Pol der Wechselspannungsquelle an einem zweiten Eingang der Gleichrichterschaltung liegt, – von der ein positiver Ausgang über den gesteuerten Strompfad eines ersten Transistors und die Anoden- Kathoden-Strecke einer ersten Diode mit einem ersten Anschluss eines Kondensators sowie ein negativer Ausgang mit einem einen Schaltungsnullpunkt bildenden zweiten Anschluss des Kondensators verbunden ist, – wobei der erste Anschluss des Kondensators der Pluspol einer Gleichspannungsquelle ist,
– die Anode des ersten Thyristors an der Anode der ersten Diode und dessen Kathode über einen ersten Widerstand am Schaltungsnullpunkt liegt,
– eine Steuer-Elektrode des ersten Transistors mit einem Abgriff eines von einem Vorwiderstand und einer Z-Diode gebildeten Spannungsteilers gekoppelt ist, – der zwischen dem ersten Ausgang der Gleichrichterschaltung und dem Schaltungsnullpunkt liegt,
– an der Gleichspannungsquelle eine Serienschaltung aus einem zweiten Widerstand, der Anoden-Kathoden-Strecke einer zweiten Diode, der Anoden-Kathoden-Strecke eines zweiten nicht-gate-abschaltbaren Thyristors und des gesteuerten Strompfads eines zweiten Transistors liegt, – wobei die Kathode der zweiten Diode und die Kathode der Z-Diode miteinander verbunden sind,
– die Kathode des ersten Thyristors an einem ersten Eingang eines Komparators liegt, – dessen zweitem Eingang eine konstante Referenzspannung zugeführt ist und – dessen Ausgang mit dem Gate des zweiten Thyristors verbunden ist,
– ein Ausgang eines an der Gleichspannungsquelle liegenden und einen Spannungssprung abgebenden Messumformers an einem Eingang einer ersten Schaltstufe angeschlossen ist, – deren Ausgang über einen ersten Schalter mit dem Gate des ersten Thyristors verbunden ist,
– die Anode der zweiten Diode am Eingang einer zweiten Schaltstufe liegt, – deren Ausgang mit einem Steuer-Eingang des ersten Schalters verbunden ist,
– ein dritter Widerstand die Gleichspannungsquelle mit einer Steuerelektrode des zweiten Transistors und über einen zweiten Schalter mit dem Schaltungsnullpunkt verbindet, – von dem ein Steuer-Eingang an einem Ausgang eines Verzögerungsglieds legt, von dem ein Eingang mit dem Ausgang der zweiten Schaltstufe verbunden ist.

The solution of the stated object consists in a second variant of the invention in a circuit arrangement for feeding a lying with a first terminal to a first pole of an AC voltage load by means of a first non-gate-turn-off thyristor, said

- A second terminal of the load at a first input of a rectifier circuit and a second pole of the AC voltage source to a second input of the rectifier circuit is - of which a positive output via the controlled current path of a first transistor and the anode-cathode path of a first diode with a first terminal of a capacitor and a negative output connected to a circuit node forming a second terminal of the capacitor, - wherein the first terminal of the capacitor is the positive pole of a DC voltage source,
The anode of the first thyristor is connected to the anode of the first diode and the cathode is connected to the circuit via a first resistor,
A control electrode of the first transistor is coupled to a tap of a voltage divider formed by a series resistor and a Z diode, which lies between the first output of the rectifier circuit and the circuit zero point,
- At the DC voltage source is a series circuit of a second resistor, the anode-cathode path of a second diode, the anode-cathode path of a second non-gate turn-off thyristor and the controlled current path of a second transistor, - wherein the cathode of the second Diode and the cathode of the zener diode are connected together,
The cathode of the first thyristor is connected to a first input of a comparator, the second input of which is supplied with a constant reference voltage, and the output of which is connected to the gate of the second thyristor,
An output of a transmitter located at the DC voltage source and outputting a voltage jump is connected to an input of a first switching stage, the output of which is connected to the gate of the first thyristor via a first switch,
The anode of the second diode is connected to the input of a second switching stage, the output of which is connected to a control input of the first switch,
- A third resistor connects the DC voltage source to a control electrode of the second transistor and via a second switch to the circuit zero, - of which a control input to an output of a delay element, of which an input is connected to the output of the second switching stage.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der beiden Varianten der Erfindung sind die Transistoren N-Kanal-Isolierschicht-Feldeffekt-Transistoren.To a preferred embodiment of the two variants of the invention For example, the transistors are N-channel insulated-gate field-effect transistors.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bei beiden Varianten sicher verhindert wird, dass der Thyristor bzw. der erste Thyristor, insb. durch einen Kurzschluss zwischen den Last-Anschlüssen, zerstört wird.One Advantage of the invention is that safe in both variants prevents the thyristor or the first thyristor, esp. by a short circuit between the load terminals, is destroyed.

Die Erfindung wird nun anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Funktionsgleiche Teile sind in unterschiedlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.The The invention will now be described with reference to the figures of the drawing, in the embodiments are shown. Functionally identical parts are in different Figures provided with the same reference numerals.

1 zeigt schematisch ein Schaltbild der ersten Variante der Erfindung, und 1 schematically shows a circuit diagram of the first variant of the invention, and

2 zeigt schematisch ein Schaltbild der zweiten Variante der Erfindung. 2 schematically shows a circuit diagram of the second variant of the invention.

In 1 ist schematisch und teilweise in der Form eines Blockschaltbilds ein Ausführungsbeispiel der ersten Variante der Erfindung dargestellt. Die Schaltungsanordnung der 1 dient zum Speisen einer Last R, die z.B. ein Relais sein kann und die mit einem ersten Anschluss an einem ersten Pol einer Wechselspannungsquelle AC angeschlossen ist. Ein zweiter Anschluss der Last R liegt an einem ersten Eingang einer Gleichrichterschaltung G und ein zweiter Pol der Wechselspannungsquelle AC an einem zweiten Eingang der Gleichrichterschaltung G.In 1 is shown schematically and partially in the form of a block diagram an embodiment of the first variant of the invention. The circuit arrangement of 1 is used to power a load R, which may be, for example, a relay and which is connected to a first terminal to a first pole of an AC voltage source AC. A second terminal of the load R is connected to a first input of a rectifier circuit G and a second pole of the AC voltage source AC to a second input of the rectifier circuit G.

Die Gleichrichterschaltung G ist im Ausführungsbeispiel der 1 ein Brückengleichrichter mit vier Gleichrichtern G1, G2, G3, G4. Die Gleichrichter G1, G3 und die Gleichrichter G2, G4 sind jeweils gleichsinnig in Serie geschaltet und bilden eine jeweilige einander parallelgeschaltete Reihenschaltung. Die Kathoden der Gleichrichter G1, G2 bilden den positiven Ausgang der Gleichrichterschaltung G, und die Anoden der Gleichrichter G3, G4 liegen am Schaltungsnullpunkt SN.The rectifier circuit G is in the embodiment of 1 a bridge rectifier with four rectifiers G1, G2, G3, G4. The rectifier G1, G3 and the rectifier G2, G4 are each connected in series in the same direction and form a respective series-connected in parallel. The cathodes of the rectifiers G1, G2 form the positive output of the rectifier circuit G, and the anodes of the rectifiers G3, G4 are at the circuit zero point SN.

Die Anode eines nicht-gate-abschaltbaren Thyristors Ty liegt an einem positiven Ausgang der Gleichrichterschaltung G und dessen Kathode an einem negativen Ausgang der Gleichrichterschaltung G, der zugleich ein Schaltungsnullpunkt SN ist.The Anode of a non-gate turn-off thyristor Ty is located at one positive output of the rectifier circuit G and its cathode at a negative output of the rectifier circuit G, the same time is a circuit zero point SN.

Der nicht-gate-abschaltbare Thyristor ist der "klassische" Thyristor und wurde lange vor dem heute als weiterem Thyristortyp bekannten gate-abschaltbaren Thyristor, dem sogenannten GTO, entwickelt und auf den Markt gebracht.Of the non-gate-disconnectable thyristor is the "classic" thyristor and was long before today known as a further thyristor type gate-disconnectable thyristor, the so-called GTO, developed and marketed.

Der positive Ausgang der Gleichrichterschaltung G ist über den gesteuerten Strompfad eines ersten Transistors T1 und die Anoden-Kathoden-Strecke einer Diode D mit einem ersten Anschluss eines Kondensators C verbunden, dessen zweiter Anschluss am Schaltungsnullpunkt SN liegt. Der Kondensator C wirkt als Glättungsstufe, so dass der erste Anschluss des Kondensators C der Pluspol einer Gleichspannungsquelle DC ist, deren Minuspol der Schaltungsnullpunkt SN ist.Of the positive output of the rectifier circuit G is via the controlled current path of a first transistor T1 and the anode-cathode path a diode D connected to a first terminal of a capacitor C, whose second terminal is at the circuit zero point SN. The capacitor C acts as a smoothing step, such that the first terminal of the capacitor C is the positive pole of a DC voltage source DC is whose negative pole is the circuit zero point SN.

Eine Steuer-Elektrode des ersten Transistors T1 ist mit einem Abgriff eines von einem Vorwiderstand Wv und einer Z-Diode Z gebildeten Spannungsteilers verbunden, der zwischen dem positiven Ausgang der Gleichrichterschaltung G und dem Schaltungsnullpunkt SN liegt. Die Steuer-Elektrode liegt somit auf konstant stabilisiertem Potential, so dass der erste Transistor T1 als Serienregel-Transistor für die Spannung der Gleichspannungsquelle DC dient.A Control electrode of the first transistor T1 is a tap one of a series resistor Wv and a Zener diode Z formed Voltage divider connected between the positive output of Rectifier circuit G and the circuit zero point SN is located. The Control electrode is thus at a constant stabilized potential, so that the first transistor T1 as a series-transistor for the voltage the DC voltage source DC is used.

Der Anoden-Kathodenstrecke des Thyristors Ty ist eine Serienschaltung aus dem gesteuerten Strompfad eines zweiten Transistors T2 und einem Widerstand W parallelgeschaltet.Of the Anode-cathode path of the thyristor Ty is a series connection from the controlled current path of a second transistor T2 and a resistor W in parallel.

Am positiven Ausgang der Gleichrichterschaltung G liegt ein erster Eingang eines ersten Komparators K1, von dem ein zweiter Eingang mit der Gleichspannungsquelle DC verbunden ist und ein Ausgang mit einem Takt-Eingang eines taktflanken-gesteuerten ersten Monoflops M1 verbunden ist.At the positive output of the rectifier circuit G is a first Input of a first comparator K1, of which a second input is connected to the DC voltage source DC and an output with a clock input of a clock edge-controlled first monoflop M1 is connected.

Ein Verbindungspunkt von zweitem Transistor T2 und Widerstand W liegt an einem ersten Eingang eines zweiten Komparators K2, dessen zweitem Eingang eine konstante Referenzspannung Ur zugeführt ist. Ein Eingang einer Schaltstufe S ist mit einem Ausgang des zweiten Komparators K2 verbunden.One Connection point of the second transistor T2 and resistor W is located at a first input of a second comparator K2, the second Input is supplied to a constant reference voltage Ur. An entrance of a Switching stage S is connected to an output of the second comparator K2.

Ein Messumformer M ist an der Gleichspannungsquelle DC betrieben und gibt einen Spannungssprung ab, d.h. an einem entsprechenden Ausgang tritt ein Signal auf, z.B. eine Spannung, das entweder einen niederen oder einen hohen Pegel hat. Der Messumformer funktioniert also wie ein elektronischer Schalter, der eine Spannung oder einen Strom schaltet.One Transmitter M is operated on the DC voltage source DC and gives a voltage jump, i. at a corresponding output If a signal occurs, e.g. a tension that is either a low one or has a high level. The transmitter works like this an electronic switch that switches a voltage or a current.

Welchen der beiden erwähnten Pegel das Signal annimmt und für jeweils wie lange, hängt von einer gemessenen physikalischen Größe ab. Diese kann z.B. ein Materialpegel in einem Behälter oder ein Flüssigkeitspegel in einem Kanal sein und wird mittels eines entsprechenden physikalisch-elektrischen Wandlers detektiert. Dieser kann z.B. ein übliches stimmgabel-artiges Schwingsystem sein.Which of the two mentioned Level assumes the signal and for in each case how long, hangs from a measured physical quantity. This can e.g. one Material level in a container or a liquid level in a channel and is by means of a corresponding physical-electrical converter detected. This can e.g. a standard tuning fork-type Be vibrating system.

Ein Ausgang des Messumformers M ist an einem Eingang eines Verzögerungsglieds Dy und an einem ersten Eingang eines UND-Glieds U angeschlossen, von dem ein zweiter Eingang mit einem Ausgang des ersten Monoflops M1 verbunden ist. An einem Ausgang des UND-Glieds U liegt ein Eingang eines zweiten Monoflops M2, das ein Ausgangssignal einer bestimmten Impulsdauer abgibt.One Output of the transmitter M is at an input of a delay element Dy and connected to a first input of an AND gate U, from which a second input to an output of the first monoflop M1 is connected. At an output of the AND gate U is an input of a second monoflop M2, which is an output signal of a certain pulse duration emits.

Ein erster Eingang eines Doppel-Schalters Sd ist an einem Ausgang des zweiten Monoflops M2 und ein zweiter Eingang des Doppel-Schalters ist an einem Ausgang des Verzögerungsglieds Dy angeschlossen, dessen Verzögerung größer als die Impulsdauer des zweiten Monoflops M2 ist. Ein Ausgang der Schaltstufe S ist mit einem Steuer-Eingang des Doppel-Schalters Sd verbunden.One first input of a double switch Sd is at an output of the second monoflop M2 and a second input of the double switch is at an output of the delay element Dy connected, whose delay greater than the pulse duration of the second monoflop M2 is. An output of the switching stage S is connected to a control input of the double switch Sd.

Zum Verständnis der Funktionsweise der Schaltungsanordnung des Ausführungsbeispiel der 1 ist zunächst darauf zu verweisen, dass die Gleichrichterschaltung G aus der sinusförmigen Spannung der Wechselspannungsquelle AC bekanntlich eine Wechselspannung erzeugt, die aus aneinandergereihten Halbwellen der sinusförmigen Spannung besteht.To understand the operation of the circuit arrangement of the embodiment of 1 is first to point out that the rectifier circuit G from the sinusoidal voltage of the AC voltage source AC is known to generate an AC voltage consisting of juxtaposed half-waves of the sinusoidal Tension exists.

Ferner ist darauf zu verweisen, dass die Schaltung des Ausführungsbeispiel der 1 eine Normalfunktion hat, wenn die Last R nicht kurzgeschlossen ist, dagegen eine Schutzfunktion hat, wenn die Last R kurzgeschlossen ist.It should also be noted that the circuit of the embodiment of the 1 a normal function, when the load R is not short-circuited, on the other hand, has a protective function when the load R is short-circuited.

Jeweils eine der beiden Funktionen tritt nur dann auf, wenn der Messumformer M den positiveren Pegel H seiner beiden Pegel abgibt und somit der Thyristor Ty leitend gesteuert werden soll, da aufgrund der gezeigten Polarität der Gleichrichterschaltung G und der Diode D die Spannung der Gleichspannungsquelle DC positiv ist.Each one of the two functions only occurs when the transmitter M outputs the more positive level H of its two levels and thus the thyristor Ty is to be controlled conductively, because of the polarity of the rectifier circuit shown G and the diode D, the voltage of the DC voltage source DC positive is.

Der H-Pegel des Messumformers M gelangt bei Normalfunktion über das Verzögerungsglied Dy und den einen geschlossenen Schalter s1 des Doppel-Schalters Sd solange an das Gate des Thyristors Ty, wie der H-Pegel dauert.Of the H level of the transmitter M passes through the normal function delay Dy and the one closed switch s1 of the double switch Sd as long as the gate of the thyristor Ty, as the H level lasts.

Der Thyristor Ty wird in Normalfunktion, wenn an seinem Gate eine ihn leitend steuernde Spannung vorhanden ist, also der erwähnte H-Pegel anliegt, in jeder der erwähnten Halbwellen gezündet und wieder gelöscht, wenn die Spannung der Halbwelle gegen Null geht. In der Last R fließt ein gewünschter Nennstrom I.Of the Thyristor Ty will be in normal function, if at its gate a him conducting control voltage is present, so the mentioned H-level is applied, in each of the mentioned Half-waves ignited and deleted again, when the voltage of the half-wave approaches zero. In the load R flows a desired Rated current I.

Wenn der Thyristor Ty dauernd nichtleitend ist, fließt in der Last R nur ein wesentlich geringerer Strom, nämlich praktisch derjenige Strom, den der Messumformer M und weitere gegebenenfalls an der Gleichspannungsquelle DC angeschlossene Teilschaltungen benötigen.If the thyristor Ty is permanently nonconductive, only a significant one flows in the load R. lower power, namely practically the current that the transmitter M and others, if necessary need to be connected to the DC voltage source DC subcircuits.

Der erwähnte Nennstrom I der Last R fließt auch durch den Widerstand W und den Transistor T2, wenn dieser leitend gesteuert ist. Von der Wechselspannungsquelle AC aus gesehen liegt dann nämlich während der positiven Halbwelle der Wechselspannung die Last R mit dem Gleichrichter G2, dem Transistor T2, dem Widerstand W und dem Gleichrichter G3 in Reihe; während deren negativer Halbwelle liegt dagegen die Last R mit dem Gleichrichter G4, dem Widerstand W, dem Transistor T2 und dem Gleichrichter G1 in Reihe.Of the mentioned Rated current I of the load R also flows through the resistor W and the transistor T2 when it is conducting is controlled. Seen from the AC voltage source AC then during the positive half-wave of the AC voltage the load R with the rectifier G2, the transistor T2, the resistor W and the rectifier G3 in row; while their negative half-wave, however, is the load R with the rectifier G4, the resistor W, the transistor T2 and the rectifier G1 in row.

Der Nennstrom I der Last R ist somit durch die Summe der Werte r, w der Last R und des Widerstands W bestimmt: I ist proportional zu 1/(r + w). Bei Kurzschluss der Last R ist r = 0, sodass ein gegenüber dem Nennstrom I größerer Kurzschluss-Strom Ik fließt: Ik ist proportional zu 1/w.Of the Nominal current I of the load R is thus determined by the sum of the values r, w determines the load R and the resistance W: I is proportional to 1 / (r + w). In the event of a short circuit of the load R, r = 0, so that one opposite the Rated current I greater short-circuit current Ik flows: Ik is proportional to 1 / w.

Ein wesentlicher Teil der erwähnten Schutzfunktion besteht darin, dass die Referenzspannung Ur am zweiten Eingang des Komparators K2 so gewählt ist, dass sie im Normalbetrieb größer als der vom Mennstrom I am Widerstand W erzeugte Spannungsabfall ist: Ur > wI und somit am Ausgang des Komparators K2 der negativere Pegel L seiner beiden Pegel entsteht. Bei kurzgeschlossener Last R erhöht sich am Widerstand W der Spannungsabfall auf w·Ik, sodass der Komparator K2 an seinem Ausgang den positiveren Pegel H der beiden Pegel erzeugt.One essential part of the mentioned Protective function is that the reference voltage Ur on the second Input of the comparator K2 is chosen so that it is in normal operation greater than the voltage drop generated by the Mennstrom I at the resistor W is: Ur> wI and thus at the output of the comparator K2, the more negative level L of its two Level is created. With a short-circuited load R increases at the resistance W of Voltage drop to w · Ik, so that the comparator K2 at its output the more positive level H generates the two levels.

Dieser H-Pegel wird mittels der Schaltstufe S in ein Steuersignal für den Doppel-Schalter Sd umgeformt, sodass dessen beide Schalter s1, s2 geöffnet werden und der allfällig vorhandene H-Pegel des Messumformers M nicht mehr an das Gate des Thyristors Ty gelangen kann.This H level is by means of the switching stage S in a control signal for the double switch Sd formed so that its two switches s1, s2 are opened and the possible existing H level of the transmitter M no longer to the gate of the Thyristors Ty can get there.

Es wurde oben bereits angedeutet, dass der Transistor T2 zeitweise leitend gesteuert wird. Dies erfolgt mittels des H-Pegels des Messumformers M, der dem einen Eingang des UND-Glieds U zugeführt ist; dessen Ausgang liegt über das Monoflop M2 am Eingang des Schalters s2 des Doppel-Schalters Sd.It has already been indicated above, that the transistor T2 temporarily is controlled conductively. This is done by means of the H-level of the transmitter M, which is supplied to the one input of the AND gate U; its output is above the Monoflop M2 at the input of the switch s2 of the double switch Sd.

Der H-Pegel des Messumformers M gelangt jedoch nur solange an den Ausgang des UND-Glieds U, wie an seinem zweiten Eingang ebenfalls ein H-Pegel liegt; Dieser wird periodisch wie folgt erzeugt. Jedesmal wenn die Ausgangssignal der Gleichrichteranordnung G größer als die Gleichspannung der Gleichspannungsquelle DC wird – das ist in jeder der erwähnten Halbwellen einmal –, tritt am Ausgang des Komparators K1 ein H-Pegel auf, d.h. es entstehen hier periodisch Taktimpulse mit der Frequenz 100 Hz.Of the H-level of the transmitter M, however, only reaches the output as long as possible the AND gate U, as at its second input also an H level lies; This is generated periodically as follows. Every time the Output signal of the rectifier arrangement G greater than the DC voltage the DC voltage source DC is - that is in each of the mentioned half-waves once -, At the output of the comparator K1, an H level occurs, i. it arises here periodically clock pulses with the frequency 100 Hz.

Da diese dem Takteingang des Monoflops M1 zugeführt sind, wird es durch die ansteigende Flanke dieser Taktimpulse angestoßen und gibt an seinem Ausgang Impulse ab, die eine Pulsdauer kleiner als 10 ms und wiederum die Frequenz 100 Hz haben. Nur während des jeweiligen H-Pegels dieser Impulse wird der H-Pegel des Messumformers M zur Steuer-Elektrode des Transistors T2 durchgeschaltet, d.h. dieser wird zwar während jeder der erwähnten Halbwellen leitend, aber nur während der kleiner als deren Dauer gewählten Impulsdauer des Ausgangssignals des Monoflops M2.There these are fed to the clock input of the monoflop M1, it is through the rising edge of these clock pulses triggered and outputs at its output Pulses that have a pulse duration less than 10 ms and turn the Frequency 100 Hz. Only while the respective H level of these pulses becomes the H level of the transmitter M to the control electrode of the transistor T2 is turned on, i. while this will be during each the mentioned Half-waves conductive, but only during the one chosen smaller than its duration Pulse duration of the output signal of the monoflop M2.

Zwei weitere wesentliche Teile der erwähnten Schutzfunktion bestehen nun darin, dass einerseits aufgrund der Verzögerungszeit des Verzögerungsglieds Dy, die größer als die Impulsdauer des Monoflops M2 ist, der Thyristor Ty immer später als der Transistor T2 leitend gesteuert wird, und andererseits darin, dass bei Kurzschluss der Last R das Leitendsteuern sowohl des Thyristors Ty als auch des Transistors T2 wegen des erläuterten Öffnens des Doppel-Schalters solange unterbunden wird, wie der Kurzschluss dauert.Two consist further essential parts of the mentioned protective function now that on the one hand due to the delay time of the delay element Dy, the taller than the pulse duration of the monoflop M2 is, the thyristor Ty always later than the Transistor T2 is conductively controlled, and on the other hand is that at short circuit of the load R the Leitendsteuern both the thyristor Ty as well as the transistor T2 because of the explained opening of the double switch as long is prevented as the short circuit lasts.

In 2 ist schematisch und teilweise in der Form eines Blockschaltbilds ein Ausführungsbeispiel der zweiten Variante der Erfindung dargestellt. Die Schaltungsanordnung der 2 dient wie die der 1 zum Speisen einer Last R, die z.B. ein Relais sein kann und die mit einem ersten Anschluss an einem ersten Pol einer Wechselspannungsquelle AC angeschlossen ist. Ein zweiter Anschluss der Last R liegt an einem ersten Eingang einer Gleichrichterschaltung G und ein zweiter Pol der Wechselspannungsquelle AC an einem zweiten Eingang der Gleichrichterschaltung G, die in 2 wieder eine Gleichrichter-Brückenschaltung mit den wie in 1 angeordneten Gleichrichtern G1, G2, G3, G4 ist.In 2 is schematic and partially in the Form of a block diagram of an embodiment of the second variant of the invention shown. The circuit arrangement of 2 serves like the 1 for feeding a load R, which may for example be a relay and which is connected to a first terminal at a first pole of an AC voltage source AC. A second terminal of the load R is connected to a first input of a rectifier circuit G and a second pole of the AC voltage source AC to a second input of the rectifier circuit G, which in 2 again a rectifier bridge circuit with the as in 1 arranged rectifiers G1, G2, G3, G4 is.

Ein positiver Ausgang der Gleichrichterschaltung G ist über den gesteuerten Strompfad eines ersten Transistors T1' und die Anoden-Kathoden-Strecke einer ersten Diode D1 mit einem ersten Anschluss eines Kondensators C verbunden. Ein negativer Ausgang der Gleichrichterschaltung G ist mit einem zweiten Anschluss des Kondensators C verbunden. Der erste Anschluss des Kondensators C bildet den Pluspol einer Gleichspannungsquelle DC und dessen zweiter Anschluss einen Schaltungsnullpunkt SN.One positive output of the rectifier circuit G is via the controlled current path of a first transistor T1 'and the anode-cathode path a first diode D1 having a first terminal of a capacitor C connected. A negative output of the rectifier circuit G is connected to a second terminal of the capacitor C. Of the first terminal of the capacitor C forms the positive pole of a DC voltage source DC and its second terminal a circuit zero point SN.

Die Anode eines ersten nicht-gate-abschaltbaren Thyristors Ty1 liegt an der Anode der ersten Diode D1 und dessen Kathode über einen ersten Widerstand W1 am Schaltungsnullpunkt SN.The Anode of a first non-gate turn-off thyristor Ty1 is located at the anode of the first diode D1 and its cathode via a first resistor W1 at the circuit zero point SN.

Eine Steuer-Elektrode des ersten Transistors T1' ist mit einem Abgriff eines von einem Vorwiderstand Wv und einer Z-Diode Z gebildeten Spannungsteilers verbunden, der zwischen dem positiven Ausgang der Gleichrichterschaltung G und dem Schaltungsnullpunkt SN liegt.A Control electrode of the first transistor T1 'is with a tap of one of Pre-resistor Wv and a Zener diode Z formed voltage divider connected between the positive output of the rectifier circuit G and the circuit zero SN.

Zwischen dem Pluspol der Gleichspannungsquelle DC und dem Schaltungsnullpunkt SN liegt eine Serienschaltung aus einem zweiten Widerstand W2, der Anoden-Kathoden-Strecke einer zweiten Diode D2, der Anoden-Kathoden-Strecke eines zweiten nicht-gate-abschaltbaren Thyristors Ty2 und des gesteuerten Strompfads eines zweiten Transistors T2'. Die Kathode der zweiten Diode D2 und die Kathode der Z-Diode Z sind miteinander verbunden.Between the plus pole of the DC voltage source DC and the circuit zero point SN is a series connection of a second resistor W2, the Anode-cathode path of a second diode D2, the anode-cathode path a second non-gate turn-off thyristor Ty2 and the controlled Current paths of a second transistor T2 '. The cathode of the second diode D2 and the cathode of the zener diode Z are connected together.

Die Kathode des ersten Thyristors Ty1 liegt an einem ersten Eingang eines Komparators K, dessen zweitem Eingang eine konstante Referenzspannung Ur zugeführt ist und dessen Ausgang mit dem Gate des zweiten Thyristors Ty2 verbunden ist.The Cathode of the first thyristor Ty1 is located at a first input a comparator K whose second input is a constant reference voltage Ur supplied and whose output is connected to the gate of the second thyristor Ty2 is.

Ein Messumformer M ist wieder an der Gleichspannungsquelle DC betrieben und gibt an einem entsprechenden Ausgang einen H-Pegel ab, wie dies oben bereits erläuter wurde. Dieser Ausgang ist mit einem Eingang einer ersten Schaltstufe S1 verbunden, deren Ausgang über einen ersten Schalter Sw1 mit dem Gate des ersten Thyristors Ty1 verbunden ist.One Transmitter M is again operated on the DC voltage source DC and outputs an H level at a corresponding output, as this above already explained has been. This output is connected to an input of a first switching stage S1 connected, whose output is over a first switch Sw1 to the gate of the first thyristor Ty1 connected is.

Die Anode der zweiten Diode D2 liegt am Eingang einer zweiten Schaltstufe S2, deren Ausgang mit einem Steuer-Eingang des Schalters Sw1 verbunden ist. Ein dritter Widerstand W3 verbindet die Gleichspannungsquelle DC mit einer Steuerelektrode des zweiten Transistors T2 und über einen zweiten Schalter Sw2 mit dem Schaltungsnullpunkt (SN). Ein Steuer-Eingang des Schalters Sw2 liegt an einem Ausgang eines Verzögerungsglieds Dy, von dem ein Eingang mit dem Ausgang der zweiten Schaltstufe S2 verbunden ist.The Anode of the second diode D2 is located at the input of a second switching stage S2, whose output is connected to a control input of the switch Sw1 is. A third resistor W3 connects the DC voltage source DC with a control electrode of the second transistor T2 and via a second Switch Sw2 with the circuit zero point (SN). A tax receipt of the switch Sw2 is located at an output of a delay element Dy, of which an input to the output of the second switching stage S2 is connected.

Bei der zweiten Variante der Erfindung nach 2 fließt in der Last R ein gewünschter Mennstrom I, wenn der erste Thyristor Ty1 leitend gesteuert ist; wenn er dagegen nichtleitend ist, fließt in der Last R nur ein wesentlich geringerer Strom, nämlich praktisch derjenige Strom, den der Messumformer M und weitere gegebenenfalls an der Gleichspannungsquelle DC angeschlossene Teilschaltungen benötigen.In the second variant of the invention according to 2 a desired M current I flows in the load R when the first thyristor Ty1 is turned on; on the other hand, if it is nonconductive, only a considerably smaller current flows in the load R, namely practically that current which the measuring transducer M and further subcircuits connected to the DC voltage source DC possibly require.

Zum Verständnis der Funktionsweise der Schaltungsanordnung des Ausführungsbeispiel der 2 ist wieder zunächst darauf zu verweisen, dass die Gleichrichterschaltung G aus der sinusförmigen Spannung der Wechselspannungsquelle AC bekanntlich eine Wechselspannung erzeugt, die aus aneinandergereihten Halbwellen der sinusförmigen Spannung besteht. Ferner ist auch hier darauf zu verweisen, dass die Schaltung der 2 eine Normalfunktion hat, wenn die Last R nicht kurzgeschlossen ist, dagegen eine Schutzfunktion hat, wenn die Last R kurzgeschlossen ist.To understand the operation of the circuit arrangement of the embodiment of 2 is again first to point out that the rectifier circuit G from the sinusoidal voltage of the AC voltage source AC is known to generate an AC voltage consisting of juxtaposed half-waves of the sinusoidal voltage. It should also be pointed out here that the circuit of 2 a normal function, when the load R is not short-circuited, on the other hand, has a protective function when the load R is short-circuited.

Jeweils eine der beiden Funktionen tritt nur dann auf, wenn der Messumformer M den positiveren Pegel H seiner beiden Pegel abgibt und somit der Thyristor Ty1 während dieses H-Pegels leitend gesteuert werden soll, da aufgrund der gezeigten Polarität der Gleichrichterschaltung G und der Diode D1 die Spannung der Gleichspannungsquelle DC wieder positiv ist.Each one of the two functions only occurs when the transmitter M outputs the more positive level H of its two levels and thus the thyristor Ty1 during This H-level is to be controlled conducting, because of the shown polarity the rectifier circuit G and the diode D1, the voltage of the DC voltage source DC is positive again.

Der H-Pegel des Messumformers M gelangt bei Normalfunktion über die Schaltstufe S1 und den geschlossenen Schalter Sw1 solange an das Gate des Thyristors Ty1, wie der erwähnte H-Pegel dauert.Of the H level of the transmitter M passes through the normal function Switching stage S1 and the closed switch Sw1 as long as the Gate of the thyristor Ty1, as the mentioned H level lasts.

Der erläuterte Nennstrom I der Last R fließt im Ausführungsbeispiel der 2 durch den Widerstand W1 und den Thyristor Ty1, wenn dieser leitend gesteuert ist. Von der Wechselspannungsquelle AC aus gesehen liegt dann nämlich während der positiven Halbwelle der Wechselspannung die Last R mit dem Gleichrichter G2, dem Transistor T1', dem Thyristor Ty1, dem Widerstand W und dem Gleichrichter G3 in Reihe; während deren negativer Halbwelle liegt dagegen die Last R mit dem Gleichrichter G4, dem Widerstand W, dem Thyristor Ty1, dem Transistor T1' und dem Gleichrichter G1 in Reihe.The illustrated rated current I of the load R flows in the embodiment of 2 by the resistor W1 and the thyristor Ty1 when it is turned on. As seen from the AC voltage source AC, the load R is then connected to the rectifier G2, the transistor T1 ', the thyristor Ty1, the resistor W and the rectifier during the positive half cycle of the AC voltage G3 in series; whereas, during its negative half cycle, the load R is in series with the rectifier G4, the resistor W, the thyristor Ty1, the transistor T1 'and the rectifier G1.

Der Nennstrom I der Last R ist somit durch die Summe der Werte r, w1 der Last R und des Widerstands W1 bestimmt: I ist proportional zu 1/(r + w1). Bei Kurzschluss der Last R ist r = 0, sodass ein gegenüber dem Nennstrom I größerer Kurzschluss-Strom Ik fließt: Ik ist proportional zu 1/(w1).Of the Nominal current I of the load R is thus determined by the sum of the values r, w1 the load R and the resistance W1 determines: I is proportional to 1 / (r + w1). In the event of a short circuit of the load R, r = 0, so that one opposite the Rated current I greater short-circuit current Ik flows: Ik is proportional to 1 / (w1).

Ein wesentlicher Teil der erwähnten Schutzfunktion besteht darin, dass die Referenzspannung Ur am zweiten Eingang des Komparators K so gewählt ist, dass sie im Normalbetrieb größer als der vom Nennstrom I am Widerstand W1 erzeugte Spannungsabfall ist: Ur > I·w1 und somit am Ausgang des Komparators K der negativere Pegel L seiner beiden Pegel entsteht. Dieser L-Pegel kann den Thyristor Ty2 nicht leitend steuern, obwohl der Transistor T2' leitend gesteuert ist, da der Schalter Sw2 geöffnet ist und somit die Steuerelektrode des Transistors T2' über den Widerstand W3 an der Gleichspannungsquelle DC liegt.One essential part of the mentioned Protective function is that the reference voltage Ur on the second Input of comparator K selected is that in normal operation it is greater than the rated current I The voltage drop generated at resistor W1 is: Ur> I * w1 and thus at the output of the comparator K, the more negative level L of its two levels arises. This L level can not conduct the thyristor Ty2 nonconducting, although the transistor T2 'conductively controlled is because the switch Sw2 opened is and thus the control electrode of the transistor T2 'via the resistor W3 at the DC voltage source DC is located.

Bei kurzgeschlossener Last R erhöht sich am Widerstand W1 der Spannungsabfall auf w1·Ik, sodass der Komparator K an seinem Ausgang den positiveren Pegel H der beiden Pegel erzeugt; dieser H-Pegel steuert den Thyristor Ty2 leitend, da auch Transistor T2' wie dargelegt leitend ist.at shorted load R increases At the resistor W1, the voltage drop to w1 · Ik, so that the comparator K generates at its output the more positive level H of the two levels; This H level controls the thyristor Ty2 conducting, as well as transistor T2 'as stated is conductive.

Ein weiterer Teil der erwähnten Schutzfunktion besteht darin, dass durch das Leitendwerden des Thyristors Ty2 die Steuer-Elektrode von Transistor T1' fast auf das Potenzial des Schaltungsnullpunkts gezogen wird, sodass dieser Transistor sperrt und den erwähnten Stromkreis für den Kurzschlussstrom unterbricht; dieser kann somit nicht durch den Thyristor Ty1 fließen und ihn zerstören.One further part of the mentioned Protective function is that by the Leitendwerden the thyristor Ty2, the control electrode of transistor T1 'almost pulled to the potential of the circuit zero so that this transistor blocks and the mentioned circuit for the Short circuit current interrupts; This can not therefore by the Thyristor Ty1 flow and destroy him.

Durch das Leitendwerden des Thyristors Ty2 wird auch der Eingang der Schaltstufe S2 fast auf das Potenzial des Schaltungsnullpunkts gezogen, sodass deren Ausgangssignal den Schalter Sw1 sofort öffnet und den Schalter Sw2 nach einer geringen Verzögerungszeit schließt. Dadurch wird einerseits der H-Pegel am Ausgang der Schaltstufe S1 vom Gate des Thyristors Ty1 getrennt und andererseits der Widerstand W3 sowie dei Steuer-Elektrode des Transistors T2' an den Schaltungsnullpunkt gelegt, sodass dieser gesperrt wird, wodurch der Thyristor Ty2 wieder sperrt.By the conduction of the thyristor Ty2 also becomes the input of the switching stage S2 almost pulled to the potential of the circuit zero so that whose output signal opens the switch Sw1 immediately and the switch Sw2 after a short delay time closes. As a result, on the one hand, the H level at the output of the switching stage S1 separated from the gate of the thyristor Ty1 and on the other hand, the resistor W3 and the control electrode of the transistor T2 'are connected to the circuit zero, so that it is blocked, whereby the thyristor Ty2 blocks again.

In den 1 und 2 sind die Transistoren T1, T2, T1', T2' M-Kanal-Isolierschicht-Feldeffekt-Transistoren.In the 1 and 2 the transistors T1, T2, T1 ', T2' are M-channel insulated-gate field-effect transistors.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, in 1 die Funktionen der Teilschaltungen Dy, K1, K2, M1, M2, S, Sd und U sowie in 2 die Funktionen der Teilschaltungen Dy, K, S1, S2, Sw1 und Sw2 durch einen jeweiligen Mikroprozessor zu realisieren, der entsprechend programmiert ist.It is within the scope of the invention, in 1 the functions of the sub-circuits Dy, K1, K2, M1, M2, S, Sd and U and in 2 to realize the functions of the subcircuits Dy, K, S1, S2, Sw1 and Sw2 by a respective microprocessor programmed accordingly.

Claims

Schaltungsanordnung zum Speisen einer mit einem ersten Anschluss an einem ersten Pol einer Wechselspannungsquelle (AC) liegenden Last (R) mittels eines nicht-gate-abschaltbaren Thyristors (Ty), wobei – ein zweiter Anschluss der Last an einem ersten Eingang einer Gleichrichterschaltung (G) und ein zweiter Pol der Wechselspannungsquelle an einem zweiten Eingang der Gleichrichterschaltung liegt, – von der ein positiver Ausgang über den gesteuerten Strompfad eines ersten Transistors (T1) und die Anoden-Kathoden-Strecke einer Diode (D) mit einem ersten Anschluss eines Kondensators (C) sowie ein negativer Ausgang mit einem einen Schaltungsnullpunkt (SN) bildenden zweiten Anschluss des Kondensators verbunden ist, – wobei der erste Anschluss des Kondensators der Pluspol einer Gleichspannungsquelle (DC) ist, – die Anode des Thyristors am positiven Ausgang der Gleichrichterschaltung (G) und die Kathode des Thyristors am Schaltungsnullpunkt liegen, – eine Steuer-Elektrode des ersten Transistors (T1) mit einem Abgriff eines von einem Vorwiderstand (Wv) und einer Z-Diode (Z) gebildeten Spannungsteilers gekoppelt ist, – der zwischen dem positiven Ausgang der Gleichrichterschaltung und dem Schaltungsnullpunkt liegt, – eine Serienschaltung aus dem gesteuerten Strompfad eines zweiten Transistors (T2) und einem Widerstand (W) der Anoden-Kathodenstrecke des Thyristors parallelgeschaltet ist, – am positiven Ausgang der Gleichrichterschaltung ein erster Eingang eines ersten Komparators (K1) liegt, von dem – ein zweiter Eingang mit der Gleichspannungsquelle (DC) verbunden ist und – ein Ausgang mit einem Takt-Eingang eines taktflanken-gesteuerten ersten Monoflops (M1) verbunden ist, – ein Verbindungspunkt von zweitem Transistor und Widerstand an einem ersten Eingang eines zweiten Komparators (K2) liegt, – dessen zweitem Eingang eine konstante Referenzspannung (Ur) zugeführt ist, – ein Eingang einer Schaltstufe (S) mit einem Ausgang des zweiten Komparators verbunden ist, – ein Ausgang eines an der Gleichspannungsquelle (DC) liegenden und einen Spannungssprung abgebenden Messumformers (M) an einem Eingang eines Verzögerungsglieds (Dy) und an einem ersten Eingang eines UND-Glieds (U) angeschlossen ist, – von dem ein zweiter Eingang mit einem Ausgang des ersten Monoflops (M1) verbunden ist, – am Ausgang des UND-Glieds ein Eingang eines zweiten Monoflops (M2) liegt, – von dem ein Ausgangssignal eine Impulsdauer aufweist, – ein erster Eingang eines Doppel-Schalters (Sd) an einem Ausgang des zweiten Monoflops und ein zweiter Eingang des Doppel-Schalters an einem Ausgang des Verzögerungsglieds (Dy) angeschlossen ist, – dessen Verzögerung größer als die Impusdauer des Ausgangssignals des zweiten Monoflops ist, und – ein Ausgang der Schaltstufe (S) mit einem Steuer-Eingang des Doppel-Schalters verbunden ist.Circuit arrangement for feeding a load (R) lying at a first terminal of a first pole of an AC voltage source (AC) by means of a non-gate-disconnectable thyristor (Ty), wherein - a second terminal of the load at a first input of a rectifier circuit (G) and a second pole of the AC voltage source is connected to a second input of the rectifier circuit, from which a positive output via the controlled current path of a first transistor (T1) and the anode-cathode path of a diode (D) to a first terminal of a capacitor (C ) and a negative output is connected to a second terminal of the capacitor forming a circuit zero point (SN), the first terminal of the capacitor being the positive pole of a DC voltage source (DC), the anode of the thyristor being connected to the positive output of the rectifier circuit (G) and the cathode of the thyristor are at the circuit zero point, - a control electrode of the first Tr ansistors (T1) is coupled to a tap of a voltage divider formed by a series resistor (Wv) and a Zener diode (Z), - which lies between the positive output of the rectifier circuit and the circuit zero point, - a series circuit of the controlled current path of a second transistor (T2) and a resistor (W) of the anode-cathode path of the thyristor is connected in parallel, - at the positive output of the rectifier circuit, a first input of a first comparator (K1), of which - a second input to the DC voltage source (DC) is connected and - An output is connected to a clock input of a clock edge-controlled first monoflop (M1), - A connection point of the second transistor and resistor at a first input of a second comparator (K2) is - whose second input is a constant reference voltage (Ur) is fed, - verbu an input of a switching stage (S) with an output of the second comparator is an output of a DC voltage source (DC) lying and a voltage drop transmitter (M) connected to an input of a delay element (Dy) and to a first input of an AND gate (U), - of which a second Input with an output the first monoflop (M1) is connected, - at the output of the AND gate is an input of a second monoflop (M2), - of which an output signal has a pulse duration, - a first input of a double switch (Sd) at an output of second monoflop and a second input of the double switch is connected to an output of the delay element (Dy), - whose delay is greater than the pulse duration of the output signal of the second monoflop, and - an output of the switching stage (S) with a control input of the Double switch is connected.

Schaltungsanordnung zum Speisen einer mit einem ersten Anschluss an einem ersten Pol einer Wechselspannungsquelle (AC) liegenden Last (R) mittels eines ersten nicht-gate-abschaltbaren Thyristors (Ty1), wobei – ein zweiter Anschluss der Last an einem ersten Eingang einer Gleichrichterschaltung (G) und ein zweiter Pol der Wechselspannungsquelle an einem zweiten Eingang der Gleichrichterschaltung liegt, – von der ein positiver Ausgang über den gesteuerten Strompfad eines ersten Transistors (T1') und die Anoden-Kathoden-Strecke einer ersten Diode (D1) mit einem ersten Anschluss eines Kondensators (C) sowie ein negativer Ausgang mit einem einen Schaltungsnullpunkt (SN) bildenden zweiten Anschluss des Kondensators verbunden ist, – wobei der erste Anschluss des Kondensators der Pluspol einer Gleichspannungsquelle (DC) ist, – die Anode des ersten Thyristors (Ty1) an der Anode der ersten Diode (D1) und dessen Kathode über einen ersten Widerstand (W1) am Schaltungsnullpunkt liegt, – eine Steuer-Elektrode des ersten Transistors (T1') mit einem Abgriff eines von einem Vorwiderstand (Wv) und einer Z-Diode (Z) gebildeten Spannungsteilers gekoppelt ist, – der zwischen dem ersten Ausgang der Gleichrichterschaltung (G) und dem Schaltungsnullpunkt (SN) liegt, – an der Gleichspannungsquelle (DC) eine Serienschaltung aus einem zweiten Widerstand (W2), der Anoden-Kathoden-Strecke einer zweiten Diode (D2), der Anoden-Kathoden-Strecke eines zweiten nicht-gate-abschaltbaren Thyristors (Ty2) und des gesteuerten Strompfads eines zweiten Transistors (T2') liegt, – wobei die Kathode der zweiten Diode und die Kathode der Z-Diode miteinander verbunden sind, – die Kathode des ersten Thyristors (Ty1) an einem ersten Eingang eines Komparators (K) liegt, – dessen zweitem Eingang eine konstante Referenzspannung (Ur) zugeführt ist und – dessen Ausgang mit dem Gate des zweiten Thyristors (Ty2) verbunden ist, – ein Ausgang eines an der Gleichspannungsquelle (DC) liegenden und einen Spannungssprung abgebenden Messumformers (M) an einem Eingang einer ersten Schaltstufe (S1) angeschlossen ist, – deren Ausgang über einen ersten Schalter (Sw1) mit dem Gate des ersten Thyristors (Ty1) verbunden ist, – die Anode der zweiten Diode (D2) am Eingang einer zweiten Schaltstufe (S2) liegt, – deren Ausgang mit einem Steuer-Eingang des ersten Schalters (Sw1) verbunden ist, – ein dritter Widerstand (W3) die Gleichspannungsquelle (DC) mit einer Steuerelektrode des zweiten Transistors (T2') und über einen zweiten Schalter (Sw2) mit dem Schaltungsnullpunkt (SN) verbindet, – von dem ein Steuer-Eingang an einem Ausgang eines Verzögerungsglieds (Dy) liegt, von dem ein Eingang mit dem Ausgang der zweiten Schaltstufe (S2) verbunden ist.Circuit arrangement for dining with a first Connection to a first pole of an AC voltage source (AC) lying load (R) by means of a first non-gate turn-off thyristor (Ty1), where - one second terminal of the load at a first input of a rectifier circuit (G) and a second pole of the AC voltage source at a second input the rectifier circuit is located, - from which a positive output over the controlled current path of a first transistor (T1 ') and the anode-cathode path a first diode (D1) having a first terminal of a capacitor (C) and a negative output with a zero point (SN) forming the second terminal of the capacitor is connected, - in which the first terminal of the capacitor, the positive pole of a DC voltage source (DC) is, - the Anode of the first thyristor (Ty1) at the anode of the first diode (D1) and its cathode over a first resistor (W1) lies at the circuit zero, - a control electrode of the first transistor (T1 ') with a tap of one of a series resistor (Wv) and a Zener diode (Z) is coupled voltage divider, - the between the first output of the rectifier circuit (G) and the zero point of the circuit (SN) lies, - at the DC voltage source (DC) is a series circuit of a second Resistor (W2), the anode-cathode path of a second diode (D2), the Anode-cathode distance a second non-gate turn-off thyristor (Ty2) and the controlled Current paths of a second transistor (T2 ') is located, - wherein the cathode of the second Diode and the cathode of the zener diode are connected together, - the cathode of the first thyristor (Ty1) at a first input of a comparator (K) lies, - whose second input a constant reference voltage (Ur) is supplied and - whose Output connected to the gate of the second thyristor (Ty2), - an exit one at the DC voltage source (DC) and a voltage jump transmitting transmitter (M) at an input of a first switching stage (S1) is connected, - whose Output via a first switch (Sw1) to the gate of the first thyristor (Ty1) connected is, - the Anode of the second diode (D2) at the input of a second switching stage (S2) lies, - whose Output connected to a control input of the first switch (Sw1) is - one third resistor (W3) the DC voltage source (DC) with a Control electrode of the second transistor (T2 ') and via a second switch (Sw2) connects to the circuit zero (SN), - of the a control input is connected to an output of a delay element (Dy), of an input connected to the output of the second switching stage (S2) is.

Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Transistoren (T; T1', T2') N-Kanal-Isolierschicht-Feldeffekt-Transistoren sind.Circuit arrangement according to Claim 1 or 2, in which the transistors (T; T1 ', T2 ') are N-channel insulated gate field effect transistors.