DE1095881B - Electrical switching arrangement which only supplies a specific output voltage when the level of a control voltage supplied is within a specified range - Google Patents

Description

DEUTSCHESGERMAN

Gegenstand der Hauptpatentanmeldung S 52704 VIII a/21 a! ist eine elektrische Schaltanordnung, welche nur dann eine Ausgangsspannung, und zwar in bestimmter Höhe, liefert, wenn die Höhe einer zugeführten Steuerspannung in einem festgelegten Bereich Liegt. Bei dieser Schaltvorrichtung werden Schalter mit je zwei Eingangselektroden und einer Ausgangselektrode verwendet, bei welchen die Ausgangselektrode eine Schalterspannung liefert, wenn die Spannung zwischen den Eingangselektroden einen solchen Wert hat, daß sie sich in Arbeitslage befinden. Die in der Hauptpatentanmeldung angegebene Schaltanordnung ist in der Weise aufgebaut, daß die Steuerspannung je einer ersten Eingangselektrode von zwei Schaltern gemeinsam zugeführt wird, an deren Ausgangselektroden ein dritter Schalter angeschlossen ist, der über diese Ausgangselektroden in geeigneter Weise beeinflußt wird. Wenn die beiden ersten Schalter eine gleiche Betriebslage einnehmen, so liegt an ihren Ausgangselektroden eine derartige Spannung, daß der dritte Schalter die Lieferung der bestimmten Ausgangsspannung der Schaltanordnung bewirkt. Hierbei werden die beiden ersten Schalter als ein Paar von Grenz schaltern mit sich überdeckendem Bereich für die gleiche Betriebslage verwendet. Die verwendeten Schalter wirken als Grenzschalter, weil sie jeweils von ihrem einen Betriebszustand in ihren anderen Betriebszustand übergehen, wenn die zugeführte Eingangsspannung bestimmte Grenzspannungen überschreitet, welche an die Schalter fest angelegt sind. Als Grenzspannung liegt an der zweiten Eingangselektrode der ersten der beiden Schalter eine Spannung in Höhe der oberen Bereichsgrenze und an der zweiten Eingangselektrode des zweiten der beiden Schalter eine Spannung in Höhe der unteren Bereichsgrenze. Subject of the main patent application S 52704 VIII a / 21 a! is an electrical circuit arrangement, which only then supplies an output voltage, namely at a certain level, if the level of a supplied Control voltage is in a specified range. In this switching device Switches with two input electrodes and one output electrode are used, in which the output electrode supplies a switch voltage when the voltage between the input electrodes is a has such value that they are in a working position. The switching arrangement specified in the main patent application is constructed in such a way that the control voltage is a first input electrode of two Switches are fed jointly to the output electrodes of which a third switch is connected, which is influenced in a suitable manner via these output electrodes. If the first two Switches are in the same operating position, there is such a voltage at their output electrodes, that the third switch provides the specific output voltage of the switching arrangement causes. Here, the first two switches are used as a pair of limit switches with overlapping Area used for the same operating location. The switches used act as limit switches, because they go from their one operating state to their other operating state when the supplied input voltage exceeds certain limit voltages, which are permanently applied to the switch are. A limit voltage is applied to the second input electrode of the first of the two switches Voltage equal to the upper limit of the range and at the second input electrode of the second of the two Switches a voltage equal to the lower range limit.

Bei der in der Hauptpatentanmeldung angegebenen Schaltanordnung nehmen die beiden ersten Schalter als gleiche Betriebslage die Arbeitslage ein, und zwar wenn die Steuerspannung an dem einen der beiden Schalter unter der oberen Bereichsgrenze und am anderen der beiden Schalter über der unteren Bereichsgrenze liegt. Die Eingangselektroden des dritten Schalters sind jeweils au eine Ausgangselektrode der beiden ersten Schalter angeschlossen.In the switching arrangement specified in the main patent application, the first two switches the working position as the same operating position, namely when the control voltage is applied to one of the two Switch below the upper range limit and on the other of the two switches above the lower range limit lies. The input electrodes of the third switch are each au an output electrode of the first two switches connected.

Bei dem in der Hauptpatentanmeldung angegebenen Ausführungsbeispiel für eine derartige Schaltanordnung liegt bei Arbeitslage der beiden ersten Schalter an den Eingangselektroden des dritten Schalters eine Spannung solcher Polarität, daß er in seine Arbeitslage kommt und dabei seine Schalterspannung als die bestimmte Ausgangsspannung der Schalteranordnung liefert.In the embodiment specified in the main patent application for such a switching arrangement when the first two switches are in the working position, there is one on the input electrodes of the third switch Voltage of such polarity that it comes into its working position and at the same time its switch voltage as that supplies certain output voltage of the switch arrangement.

Den vorliegenden Erfindungsgegenstand bildet einThe present subject matter of the invention forms a

Elektrische Schaltanordnung,Electrical circuit arrangement,

welche nur dann eine bestimmtewhich only then a certain

Ausgangsspannung liefert, wenn dieOutput voltage supplies when the

Höhe einer zugeführten Steuerspannung in einem festgelegten Bereich liegtThe level of a supplied control voltage lies in a specified range

Zusatz zur Patentanmeldung S 52704 VIII a /21 a * (Auslegesdmft 1 074 646)Addition to patent application S 52704 VIII a / 21 a * (Auslegesdmft 1 074 646)

Anmelder:Applicant:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München, München 2, Wittelsbacherplatz 2Berlin and Munich, Munich 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Peter Gerke, München-Solln, ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Peter Gerke, Munich-Solln, has been named as the inventor

anderes Ausführungsbeispiel für die in der Hauptpatentanmeldung angegebene und wie vorstehend gekennzeichnete elektrische Schaltanordnung. Diese hier angegebene Schaltanordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß hier bei Arbeitslage der beiden ersten Schalter an den Eingangselektroden des dritten Schalters eine Spannung in solcher Höhe bed beliebiger Polarität Hegt, daß er in seine Arbeitslage kommt. Dadurch wird die Lieferung der bestimmten Ausgangsspannung der Schalteranordnung bewirkt.Another exemplary embodiment for the one specified in the main patent application and identified as above electrical circuit arrangement. This switching arrangement specified here is characterized by that here in the working position of the first two switches on the input electrodes of the third Switch has such a high voltage, regardless of polarity, that it is in its working position comes. This causes the specific output voltage of the switch arrangement to be supplied.

Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eineFig. 1 shows an embodiment for a

derartige Schaltanordnung. Es sind hier die drei Schalter Sl, S2 und S3 vorhanden. Die variable Steuerspannung wird den Eingangselektroden £11 und £21 der beiden Schalter Sl und S2 gemeinsam zugeführt. In diesem Ausführungsbeispiel werden als Schalterspannungen die an den jeweils anderen Eingangselektroden, also hier den Eingangselektroden £12 und £22, liegenden Spannungen verwendet, so daß die Schalter hier so ausgeführt werden können, daß sie in Arbeitslage ihre Ausgangselektrode Al bzw. A 2 zu der betreffenden Eingangselektrode £ 12 bzw. £22 durchschalten. Auch der Schalter 5*3 arbeitet hier in dieser Weise. Die Ausgangselektroden könnten auch hier auf andere Spannungsquellen mit geeigneten Spannungen durchschalten. Die Ausgangselektroden Al und A2 der Schalter Sl und S2 sind mit je einer der Eingangs elektroden £31 und £32such switching arrangement. The three switches Sl, S2 and S3 are available here. The variable control voltage is fed to the input electrodes £ 11 and £ 21 of the two switches S1 and S2 together. In this embodiment, the voltages applied to the respective other input electrodes, i.e. here the input electrodes £ 12 and £ 22, are used as the switch voltages, so that the switches can be designed in such a way that in the working position they connect their output electrode A1 or A2 to the Connect through the relevant input electrode £ 12 or £ 22. The switch 5 * 3 also works in this way here. Here, too, the output electrodes could switch through to other voltage sources with suitable voltages. The output electrodes Al and A2 of the switches Sl and S2 are electrodes, each with one of the input and £ 31 £ 32

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Claims (5)

3 43 4 des Schalters S3 verbunden. Wenn die beiden Schalter Emitter liegt die Spannung Uu. An den Kollektoren Sl und S2 in Arbeitslage sind, soll zwischen ihren der Transistoren Tl und T2 ist das Relais R ange-Ausgangselektroden eine Spannung in solcher Höhe schlossen. Es besitzt einen Arbeitskontakt r, dessen liegen, daß der dort angeschlossene Schalter S3 in eine Seite an die Ausgangselektrode Al des Transi-Arbeitslage kommt und seine Ausgangselektrode A 3 5 stors Tl angeschlossen ist und dessen andere Seite zu einer seiner Eingangselektroden durchschaltet, die Ausgangselektrode A3 des Schalters S3 bildet hier zu der Eingangselektrode £31. Damit die beiden und zum Ausgang^ der Schaltanordnung führt. Wenn Schalter Sl und S2 sich zugleich in Arbeitslage das Relais zum Ansprechen gebracht wird, wind die befinden, wenn die Höhe der Steuerspannung zwischen Ausgangselektrode A3 mit der Eingangselektrode £31 der unteren und der oberen Bereichsgrenze liegt, wird io verbunden. Die Ausgangselektrode A3 könnte auch der zweiten Eingangselektrode £12 des Schalters Sl auf eine andere Spannungsquelle mit einer geeigneten die Spannung Uo in Höhe-der oberen Bereichsgrenze Spannung durchgeschaltet werden.
zugeführt und ein Schalter verwendet, der durchschaltet, Die Schalter Sl, S2 und S3 könnte man selbstwenn die an der Eingangselektrode £ 11 vorhandene verständlich auch durch andere elektrische Bauele-Spannung Ue 11 kleiner als die Spannung Uo ist, und 15 mente ersetzen, wenn sie in solcher Schaltungsart der zweiten Eingangselektrode £22 des Schalters S2 verwendet werden, daß sie als Schalter wirken, die eine Spannung Uu in Höhe der unteren Bereichs- in der verlangten Funktion arbeiten.
grenze zugeführt und ein Schalter verwendet, der Es wird nun noch die Arbeitsweise der Schaltandurchschaltet, wenn die an der Eingangselektrode Ordnung gemäß Fig. 2 beschrieben. Die Steuerspan- £21 vorhandene Spannung Ue21 größer als die 20 nung wird dem Eingang £ zugeführt. Wenn die Spannung Uu ist. Dadurch wird erreicht, daß sich der Steuerspannung unter der am Emitter des Transistors Schalter Sl von der unteren Variationsgrenze der Tl liegenden Spannung Uo liegt, so könnte dieser Steuerspannung bis zur oberen Bereichsgrenze in Transistor Strom führen, da er vom pnp-Leitungstyp Arbeitslage befindet und der Schalter S2 von der ist und sein Basispotential unter seinem Emitterunteren Bereichsgrenze bis zur oberen Variations- 25 potential liegt. Wenn die S teuer spannung über der am grenze in Arbeitslage befindet. Zwischen der unteren Emitter des Transistors T2 liegenden Spannung Uu und der oberen Bereichsgrenze befinden sich demge- liegt, so könnte der Transistor T2 Strom führen, da maß, wie verlangt, alle beide in Arbeitslage, und er vom npn-Leitungstyp ist und sein Basispotential der Schalter 3 schaltet durch und bewirkt dadurch über seinem Emitterpotential liegt. Beide Transidie Lieferung der bestimmten Ausgangsspannung 30 stören können also zugleich Strom führen, wenn 'die der Schaltanordnung. In diesem Ausführungsbeispiel Steuerspannung innerhalb des vorgeschriebenen liefert der Schalter S3 seine Schalterspannung zu- Steuerbereichs, also zwischen der Spannung Uu und gleich als Ausgangsspannung der gesamten Schalt- der Spannung Uo, liegt. In diesem Fall fließt auch anordnung. Sie ist hier gleich der Spannung Uo. Man wirklich ein Strom über die beiden Transistoren Tl kann zusätzlich an die Ausganselektrode A3 des 35 und T2, und zwar von der Eingangselektrode £12 Schalters S3 einen Widerstand R33 anschließen, der mit der Spannung Uo des Transistors Tl über diesen z. B. an einem geeigneten Pol einer Spannungequelle, Transistor zu seiner Ausgangselektrode A1, über das hier z. B. Masse, liegt und der entsprechend wie die Relais R und von dort über die Kollektor-Basis-Widerstände i?31 und i?32 der Abb. 1 der Haupt- Emitter-Strecke des Transistors 72 zu dessen Einpatentanmeldung hinreichend groß äst. Es schwankt 40 gangseiektrode £22 mit der Spannung Uu. Durch hier die am Ausgang A beim Schalten des Schalters diesen Strom wird das Relais R in seine Arbeitslage S3 abgegebene Spannung zwischen der des betreffen- versetzt, und es betätigt seinen Arbeitskontakt r, den Pols der Spannungsquelle und der Spannung Uo. wodurch am Ausgang A der Schaltanordnung dieof switch S3 connected. When the two switches emitter the voltage is Uu. At the collectors S1 and S2 are in the working position, between their transistors T1 and T2 , the relay R is output electrodes, a voltage of such a level is closed. It has a make contact r, which are that the connected there switch S3 is in a side to the output electrode of Al of the transitory operating position and its output electrode A 3 is connected 5 stors Tl and turns on the other side to one of its input electrode, the output electrode A3 of switch S3 forms here to the input electrode £ 31. So that the two and leads to the output ^ of the switching arrangement. If switches S1 and S2 are at the same time in the working position, the relay is made to respond, if the level of the control voltage between the output electrode A 3 and the input electrode £ 31 is the lower and the upper range limit, then io is connected. The output electrode A3 could also be switched through the second input electrode £ 12 of the switch S1 to another voltage source with a suitable voltage Uo at the level of the upper range limit voltage.
The switches S1, S2 and S3 could be replaced even if the existing at the input electrode £ 11 is understandably also by other electrical component voltage Ue 11 less than the voltage Uo, and 15 elements if they The second input electrode £ 22 of the switch S2 can be used in such a way that they act as switches which operate a voltage Uu equal to the lower range in the required function.
limit is supplied and a switch is used which switches the operation of the switching through when the order at the input electrode according to FIG. 2 is described. The control voltage £ 21 existing voltage Ue21 greater than the 20 voltage is fed to input £. When the voltage is Uu . It is thereby achieved that the control voltage of the transistor switch Sl is below the at the emitter of the lower limit of variation of the Tl lying voltage Uo, this control voltage could be up to the upper range limit in transistor carry current, since it is of the PNP conductivity type working position and Switch S2 is of the and its base potential is below its lower emitter range limit to the upper variation potential. When the tension is above the limit in the working position. Between the lower emitter of the transistor T2 lying voltage Uu and the upper range limit are therefore located, the transistor T2 could conduct current, since measured, as required, both of them in the working position, and it is of the npn conductivity type and its base potential is Switch 3 turns on and thereby causes it to be above its emitter potential. Both transi can interfere with the delivery of the specific output voltage 30 so at the same time conduct current if 'that of the switching arrangement. In this exemplary embodiment control voltage within the prescribed range, the switch S3 supplies its switch voltage to the control range, that is to say between the voltage Uu and the same as the output voltage of the entire switching voltage Uo . In this case, arrangement also flows. Here it is equal to the voltage Uo. One really a current flows through the two transistors Tl can S3 of connecting a resistor R33 and 35 T2, from the input electrode 12 £ switch in addition to the Ausganselektrode A3, the z with the voltage Uo of the transistor Tl on this. B. at a suitable pole of a voltage source, transistor to its output electrode A 1, via the here z. B. ground, and is accordingly like the relay R and from there via the collector-base resistors i? 31 and i? 32 of Fig. 1 of the main-emitter path of the transistor 72 is sufficiently large for its single patent application. 40 gang electrode £ 22 fluctuates with the voltage Uu. Due to the current at output A when the switch is switched, the relay R is placed in its working position S3 between that of the relevant voltage, and it actuates its working contact r, the pole of the voltage source and the voltage Uo. whereby the output A of the switching arrangement Zwischen den zeitweilig unter Spannung liegenden Kollektorspannung des Transistors Tl als Ausgangs-Between the collector voltage of the transistor Tl, which is temporarily under voltage, as an output Eingangselektroden £31 und £32 des Schalters S3 45 spannung der Schaltanordnung auftritt,Input electrodes £ 31 and £ 32 of switch S3 45 voltage of the switching arrangement occurs, liegt ein Widerstand, der in der Fig. 1 durch den Wenn das Relais R sich in Ruhelage befindet undis a resistance, which is shown in Fig. 1 by the When the relay R is in the rest position and Widerstand R3 dargestellt wird. Wenn der Schalter sein Kontakt r daher geöffnet ist, so wirkt sich amResistance R3 is shown. Therefore, if the switch has its contact r open, it acts on S3 sich wegen der an seinen Eingangselektroden Ausgang A der Schaltanordnung das an seinem Ende S3 because of the output A at its input electrodes of the switching arrangement that at its end liegenden Spannung in Arbeitslage befindet, fließt des Widerstandes R33 liegende Massepotential aus.lying voltage is in the working position, the resistor R33 flows out of the ground potential. über dessen Widerstand ein gewisser Strom. Man 50 Dieser Spannungszustand der Ausgangsklemme A dera certain current through its resistance. Man 50 This voltage state of the output terminal A of the kann nun den in der Schaltanordnung vorhandenen Schaltanordnung kann hier zugleich als Kennzeichencan now the switching arrangement present in the switching arrangement can also be used here as an identifier Schalter S3 durch ein Relais und die Schalter Sl dafür verwendet werden, daß die S teuer spannungSwitch S3 can be used by a relay and the switch Sl that the S expensive voltage und S2 durch zwei Transistoren realisieren. Man sich außerhalb des festgelegten Bereichs befindet,and S2 through two transistors. You are outside the specified area, muß dabei zur Begrenzung des Basis-Emitter-Stromes Patentansprüche·
der Transistoren Basisvorwiderstände vorsehen und 55To limit the base-emitter current, patent claims must be made
of the transistors provide base resistors and 55 Transistoren eines solchen Leitungstyps wählen, daß 1. Elektrische Schaltanordnung, welche nurSelect transistors of such a conductivity type that 1. Electrical circuitry, which only die geforderten Schalterbedingungen erfüllt werden dann eine bestimmte Ausgangsspannung, und zwarthe required switch conditions are then met a certain output voltage, namely können. Die Ausgangsspannung der Schalter Sl in bestimmter Höhe, liefert, wenn die Höhe einercan. The output voltage of the switch Sl in a certain amount, delivers when the amount of a und S2 wird am Kollektor des betreffenden Tran- zugeführten Steuerspannung in einem festgelegtenand S2 is at the collector of the relevant Tran- supplied control voltage in a fixed sistors geliefert. Mit diesen Mitteln kann die Schalt- 60 Bereich liegt, unter Verwendung von Schaltern mitsistors delivered. With these means, the switching range can be 60, using switches with anordnung in einfacher Weise realisiert werden. je zwei Eingangselektroden und einer Ausgangs-arrangement can be realized in a simple manner. two input electrodes and one output In der Fig. 2 ist eine Schaltanordnung dieser Art elektrode, bei welchen die AusgangselektrodenIn Fig. 2 is a circuit arrangement of this type electrode, in which the output electrodes unter Verwendung von zwei Transistoren und einem eine Schalterspannung liefern, wenn die Spannungusing two transistors and one to provide a switch voltage when the voltage Relais dargestellt. Der Schalter Sl ist durch den zwischen den Eingangselektroden einen solchenRelay shown. The switch Sl is one of those between the input electrodes pnp-Transistor T1 mit dem Basisvorwiderstand Rl 65 Wert hat, daß sie sich in Arbeitslage befinden, und PNP transistor T 1 with the base series resistor Rl 65 has the value that they are in the working position, and realisiert, wobei der Basisvorwiderstand Al am Ein- von denen zwei erste Schalter in Abhängigkeit vonrealized, the base series resistor Al at the one of which two first switches depending on gang £ der Schaltanordnung angeschlossen ist. An der Höhe der zugeführten Steuerspannung zeitweiliggear £ of the switching arrangement is connected. At the level of the applied control voltage seinem Emitter liegt die Spannung Uo. Entsprechend gleichzeitig in Arbeitslage kommen, wenn dieits emitter is the voltage Uo. Correspondingly, come into work at the same time if the ist der Schalter S2 durch den npn-Transistor T2 Steuerspannung an einem Schalter unter der oberenis the switch S2 through the npn transistor T2 control voltage to a switch below the top mit dem Basisvorwiderstand R2 ersetzt. An seinem 70 Bereichsgrenze und am anderen Schalter über derreplaced with the basic series resistor R2 . At its 70 range limit and the other switch above that unteren Bereichsgrenze liegt, wobei ein dritter an sie angeschlossener Schalter die Lieferung der bestimmten Ausgangsspannung der Schaltanordnung bewirkt, nach Patentanmeldung S 52704 VIII/21a¹, dadurch gekennzeichnet, daß bei 5 Arbeitslage der beiden ersten Schalter (Sl, S2) an den Eingangselektroden (£31, £32) des dritten Schalters (S3) eine Spannung in solcher Höhe bei beliebiger Polarität liegt, daß er in seine Arbeitslage kommt und dadurch die Lieferung der be- ίο stimmten Ausgangsspannung der Schaltanordnung bewirkt.lower range limit, with a third switch connected to it causing the delivery of the specific output voltage of the switching arrangement, according to patent application S 52704 VIII / 21a ¹ , characterized in that at 5 working positions of the first two switches (S1, S2) at the input electrodes (£ 31, £ 32) of the third switch (S3) a voltage of such a level with any polarity that it comes into its working position and thereby causes the delivery of the specific output voltage of the switching arrangement. 2. Elektrische Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lieferung der Schalterspannung die Ausgangselektrode des betreffenden Schalters an eine Eingangselektrode durchgeschaltet ist.2. Electrical switching arrangement according to claim 1, characterized in that for delivery of the Switch voltage the output electrode of the relevant switch to an input electrode is switched through. 3. Elektrische Schaltanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Arbeitslage die Ausgangselektroden (A1,A2) der beiden ersten Schalter (Sl, S2) zur jeweils zugehörigen zweiten Eingangselektrode (£12, £22) durchgeschaltet sind.3. Electrical switching arrangement according to claim 2, characterized in that in the working position the output electrodes (A1, A2) of the two first switches (Sl, S2) are switched through to the respective second input electrode (£ 12, £ 22). 4. Elektrische Schaltanordnung nach Anspruch3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten beiden Schalter (Sl, S2) Transistoren (Tl, T2) in Emitterschaltung mit Basiiswiderständen (Rl, R2) sind, wobei die Kollektoren die betreffenden Ausgangselektroden (Al, A2) simid, und daß als dritter Schalter ein Relais (R) mit einem Arbeitskontakt (r) verwendet wird, über dessen Wicklung der Kollektorstrom der Transistoren fließt.4. Electrical switching arrangement according to claim 3, characterized in that the first two switches (Sl, S2) are transistors (Tl, T2) in emitter circuit with base resistors (Rl, R2) , the collectors simulating the relevant output electrodes (Al, A2), and that a relay (R) with a normally open contact (r) is used as the third switch, through whose winding the collector current of the transistors flows. 5. Elektrische Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangselektrode (A3) des dritten Schalters (5*1, R) über einen hinreichend großen Widerstand (R33) auf einen Pol (Masse bzw. + U) der Spannungsquelle arbeitet.5. Electrical switching arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the output electrode (A3) of the third switch (5 * 1, R) works via a sufficiently large resistor (R33) on a pole (ground or + U) of the voltage source . Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 009 680/364 12.60 © 009 680/364 12.60