DE1210913B - Bistabile Kippschaltung mit einem Steuergleichrichter - Google Patents
Bistabile Kippschaltung mit einem SteuergleichrichterInfo
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- DE1210913B DE1210913B DEM60383A DEM0060383A DE1210913B DE 1210913 B DE1210913 B DE 1210913B DE M60383 A DEM60383 A DE M60383A DE M0060383 A DEM0060383 A DE M0060383A DE 1210913 B DE1210913 B DE 1210913B
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/35—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar semiconductor devices with more than two PN junctions, or more than three electrodes, or more than one electrode connected to the same conductivity region
- H03K3/352—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar semiconductor devices with more than two PN junctions, or more than three electrodes, or more than one electrode connected to the same conductivity region the devices being thyristors
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
HO3k
Deutsche Kl.: 21 al - 36/18
Nummer: 1 210 913
Aktenzeichen: M 60383 VIII a/21 al
Anmeldetag: 20. März 1964
Auslegetag:.. 17. Februar 1966
Die Erfindung bezieht sich auf eine bistabile Kippschaltung mit einem Steuergleichrichter, der durch
Eingangsimpulse entgegengesetzter Polarität umschaltbar ist.
Bei bekannten bistabilen Kippschaltungen der vorstehend genannten Art werden die Eingangsimpulse
durch eine aus Halbleitern bestehende Schaltungsanordnung erzeugt. Ein wesentlicher Nachteil einer
derartigen Ausführung besteht in der schwierigen Impedanzanpassung der Halbleiter-Schaltungsanordnung.
Ungünstig ist weiterhin, daß sich eine derartige bistabile Kippschaltung nur mit verhältnismäßig kleiner
Leistung steuern läßt, was keine absolute Betriebssicherheit, insbesondere keine unbedingte
Zündzuverlässigkeit, gewährleistet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine bistabile Kippschaltung der eingangs genannten
Art zu entwickeln, die die aufgezeigten Mängel vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit der Steuerelektrode und der Kathode
des Gleichrichters die Enden eines Widerstandes verbunden sind, der über entgegengesetzt gepolte Gleichrichter
an die beiden Lastwicklungen eines aus zwei Halbwellen-Verstärkern bestehenden Magnet-Verstärkers
angeschlossen ist, so daß der Widerstand von der Differenz der in den Lastwicklungen erzeugten
Ströme durchflossen wird, wobei die Polarität des hierbei an den Enden des Widerstandes auftretenden,
dem Steuergleichrichter als Eingangsimpuls zugeführten Spannungsimpulses von der Polarität der den
Steuerwicklungen des Magnetverstärkers zugeführten Steuerspannung abhängt.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung besitzt den Vorteil einer einfachen Impedanzanpassung;
die Verwendung eines Magnetverstärkers ermöglicht es nämlich, von den verschiedenen, mit unterschiedlicher
Windungszahl ausgeführten Steuerwicklungen des Magnetverstärkers jeweils diejenige auszuwählen,
die eine optimale Anpassung ergibt.
Die erfindungsgemäße Kombination eines Steuergleichrichters mit einem Magnetverstärker ermöglicht
ferner bei hoher Ansprechgeschwindigkeit eine Aussteuerung mit sehr großer Leistung, was zu einer absoluten
Betriebssicherheit, insbesondere zu einer unbedingten Zündzuverlässigkeit führt.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist einem sehr empfindlichen, galvanometrischen Relais
vergleichbar. Sie kann entweder in Form einer offenen Schleife (als Meß- oder Schutzrelais) oder in Form
einer geschlossenen Schleife (beispielsweise als Eingangsstufe eines Zweipunktreglers) Verwendung fin-Bistabile
Kippschaltung mit einem
Steuergleichrichter
Steuergleichrichter
Anmelder:
Le Materiel Blectrique S. W., Paris
Vertreter:
Dipl.-Ing. R. Beetz und Dipl.-Ing. K. Lamprecht,
Patentanwälte, München 22, Steinsdorfstr. 10
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 27. März 1963 (929 457)
den, da sie die bistabile Funktion bis zu Leistungen von mehreren Kilowatt beibehält.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht.
Die Schaltung enthält einen Magnetverstärker 1, der die Aus- und Einschaltung eines Steuergleichrichters
2 steuert. Der Magnetverstärker 1 wird durch zwei Sättigungs-Halbwellen-Magnetverstärker 3 und 4
gebildet, die in Differenzschaltung angeordnet sind und jeweils einen sättigbaren Magnetkern 5 bzw. 6
enthalten. Der Magnetkern 5 trägt eine Lastwicklung 7 und eine induktiv hiermit gekoppelte
Steuerwicklung T. Der Magnetkern 6 trägt eine Lastwicklung 8 und eine induktiv hiermit gekoppelte
Steuerwicklung 8'.
Die Lastwicklungen 7 und 8 der Magnetverstärker 3 und 4 werden über einen Transformator 9
gespeist, der eine Primärwicklung 10 und zwei Sekundärwicklungen 11 und 12 mit gemeinsamem
Mittelpunkt enthält. Die Wicklung 12 speist die Wicklungen 7 und 8 der Verstärker 3 und 4, während die
Wicklung 11 einen Polarisationskreis versorgt.
Die Steuerwicklungen T und 8' werden von einer an ihren Klemmen liegenden Steuer-Gleichspannung
gespeist.
Die Primärwicklung des Transformators 9 wird von einer Wechselspannungsquelle gespeist. Diese
Spannungsquelle kann beispielsweise durch einen Wechselrichter O gebildet werden, der eine Gleichspannung
in eine Wechselspannung von Industriefrequenz oder von mittlerer Frequenz, beispielsweise
10 kHz, umformt.
Die Magnetverstärker 3 und 4 werden durch einen parallel zu den Sättigungsdioden 14 und 15 liegenden
Widerstand 13 polarisiert. Der Lastkreis des Magnetverstärkers 3 enthält die eine Hälfte der Sekundär-
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wicklung 12, die Wicklung 7, die Diode 14, eine Klemme 16, einen Widerstand 17 und. :eine -Klemme
18. Der Lastkreis des Magnetverstärkers 4 enthält die andere Hälfte, der Sekundärwicklung 12, die Wicklung
8, die DiodelS, die Klemme 16, den Widerstand 17 und die Klemme 18,- - - —— ■-->
Der Steuergleichriehter 2 enthält eine-Anode 19, eine Kathode 20 und eine. Steuerelektrode 21.. Die
Elektroden 21 und 20 des GleichrichteES'Ä sind, mit
den Klemmen 16" und 18_-an den Enden,:des,Widerstandes
17 verbunden. Die Anode 19 und die Kathode 20 sind an die Klemmen 22 und 23 einer die Last 24
speisenden Gleichstromquelle angeschlossen. Eine parallel, zu den Klemmen, d.er. Last.24. liegende. .Gleich.-richterdiode
25' stellt einen Schutz gegen Überspannungen dar,.die von,,der Last.möglicherweise
hervorgerufen werden. Ein aus einer. Spule L und
einem Kondensator C bestehender Filter gewährleistet ein einwandfreies Funktionieren der Schaltung
in einer Umgebung mit starken industriellen Störungen, beispielsweise in metallurgischen Betrieben oder
bei elektrischen Antrieben'.-'- - ': - --■■ -■ - - -"-
Die Sekundärwicklung 11 des Transformators 9 polarisiert über die Gleichrichterdioden 25 und 26
negativ die Steuerelektrode 21, und zwar nach Filterung über,;de.n;Kondensator G1 und den Widerstand R.
Ein Kondensator 27 schützt die Steuerelektrode 21 gegen hochfrequente Störungen. .. . ; ■ .,...-.-.
Die Wirkungsweise der erläuterten Schaltung ist
folgendermaßen: Der Steuergleichrichter 2 ist .beispielsweise ein Halbleiter, der bei Zuführung eines
Impulses bestimmter Polarität an die Steuerelektrode in einen ersten .stabilen. Betriebszustand geführt wirdj
in dem der Halbleiter stromleitend ist, während bei Zuführung eines Impulses umgekehrter Polarität ein
zweiter stabiler Betriebszustand herbeigeführt wird, in dem die Stromleitung durch den Halbleiter unterbrochen
ist.
Die Betriebsbedingungen eines derartigen Steuergleichrichters sind so, daß die Anode gegenüber der
Kathode positiv sein muß, daß beim Zünden und während der stromleitenden Periode der den Gleichrichter
durchfließende Strom im Lastkreis größer als der Haltestrom des Gleichrichters sein muß und daß
ferner die Steuerelektrode beim Zünden einen gegenüber der Kathode positiven Impuls und beim Sperren
einen gegenüber der Kathode negativen Impuls erhalten muß. Die beiden stabilen Betriebszustände des
Steuergleichrichters 2 erhält man daher durch Zuführen positiver oder negativer Impulse an die Steuerelektrode
21. Diese Impulse werden durch den Magnetverstärker 1 geliefert.
Die Wirkungsweise eines derartigen Verstärkers ist bekannt. Die beiden Halbwellen-Magnetverstärker 3
und 4 besitzen die gleichen Kennwerte und werden durch den Widerstand 13 derart polarisiert, daß
— wenn den Steuerwicklungen T, 8' keine Steuerspannung zugeführt wird — die Lastwicklungen 7
und 8 gleichzeitig bei 90° stromleitend werden. Die den iWjdejstäftdilf durchfließenden, Ströme, heben
sich infolgedessen auf, soidaß.der Magnetverstärker 1 an seinen Ausgangsklemmen 16,18 kein Signal liefert.
Wird dagegen den Steuerwicklungen 7' und 8' eine
5-Steuerspannung foestimrnter^ Polarität zuggführt, f§o
wird JijätLasiwicklung 7,.de.sr.Ver'Stäri;eEs;.3 ,schon bei
einem gewissen (von der Größe der Steuerspannung abhängigen) Winkel vor 90° stromleitend, während
der Strom in .der. Lastwicklung 8 des Verstärkers 4
ίο erst um diesen Winkel gegenüber 90° später einsetzt.
Es tritt infolgedessen an den Klemmen des Widerstandes 17 ein positiver Impuls auf, der den Steuergleichrichter
2 einschaltet.
Führt.man den Wicklungen T, 8' eine Steuerspannung umgekehrter Polarität zu, so wird die Lastwicklung 8 vor der Lastwicklung 7 stromleitend, so daß an den Klemmen des Widerstandes 17 ein negativerImpuls - auftritt,/,durch den der Steuergleiefrrichter 2 gesperrt-wird. ··.--. ;_
Führt.man den Wicklungen T, 8' eine Steuerspannung umgekehrter Polarität zu, so wird die Lastwicklung 8 vor der Lastwicklung 7 stromleitend, so daß an den Klemmen des Widerstandes 17 ein negativerImpuls - auftritt,/,durch den der Steuergleiefrrichter 2 gesperrt-wird. ··.--. ;_
Der Polarisationskreis für die Steuerelektrode 21 des •.Gleichrichters. 2 . wird durch, einen in der
SekundäE-Halbwicklung 11 des Transformators 9
erzeugten Strom (mit negativer Polarität), gespeist, der
durch Jie Dioden 26 und,25 gleichgerichtet und über
den Widerstand R und den Kondensator C1 gefiltert
wird-. Durch; diese Polarisation erreicht man bei
höheren ;Umgebungstempera,turen eine .bessere Zündstabilität
des Gleichrichters 2.
Claims (3)
1. Bistabile .Kippschaltung mit einem - Steüerib!gleichrichter,
der durch Eingangsimpulse entrgegengesetzter Polarität, umschaltbar ist, d a .d:urch
.g.ek einzeichnet, daß mit der.
Steuerelektrode (21) und der Kathode (20) des - Gleichrichters (2) die Enden eines Widerstandes
.'.-- (17). verbunden sind, der über entgegengesetzt
gepolte Gleichrichter (14,15) an die beiden Lastwicklungen (7,8) ernes aus zwei Halbwellen-Verstärkern
(3,4) bestehenden Magnetverstärkers
(1) angeschlossen ist, so daß der Widerstand (17) von der Differenz der in den Lastwicklungen (7, 8)
erzeugten Ströme durchflossen wird, wobei die Polarität des hierbei an den Enden des Wider-.Standes
(17) auftretenden, dem Steuergleichrichter
(2) als Eingangsimpuls zugeführten Spannungsimpulses von der Polarität der den Steuerwicklungen
(T, 8') des Magnetverstärkers zugeführten Steuerspannung abhängt.
2. Kippschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetverstärker (1)
durch einen Wechselrichter (O) gespeist wird.
3. Kippschaltung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode (21) des
Steuergleichrichters (2) negativ polarisiert ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1137 077,
1131 269,1135 038.
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1137 077,
1131 269,1135 038.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
609 508/207 2.66 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1210913X | 1963-03-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1210913B true DE1210913B (de) | 1966-02-17 |
Family
ID=9675385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEM60383A Pending DE1210913B (de) | 1963-03-27 | 1964-03-20 | Bistabile Kippschaltung mit einem Steuergleichrichter |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1210913B (de) |
GB (1) | GB1053885A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1271181B (de) * | 1965-12-14 | 1968-06-27 | Kueckens Alexander | Bistabile Kippstufe mit einem aktiven Schaltelement |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1131269B (de) * | 1959-07-02 | 1962-06-14 | Gen Precision Inc | Bistabile Kippschaltung |
DE1135038B (de) * | 1960-04-15 | 1962-08-23 | Ibm | Bistabile Kippanordnung mit Tunneldioden und Schalttransistoren |
DE1137077B (de) * | 1959-07-09 | 1962-09-27 | Westinghouse Electric Corp | Bistabiler Kippschalter |
-
0
- GB GB1053885D patent/GB1053885A/en active Active
-
1964
- 1964-03-20 DE DEM60383A patent/DE1210913B/de active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1131269B (de) * | 1959-07-02 | 1962-06-14 | Gen Precision Inc | Bistabile Kippschaltung |
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DE1271181B (de) * | 1965-12-14 | 1968-06-27 | Kueckens Alexander | Bistabile Kippstufe mit einem aktiven Schaltelement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1053885A (de) |
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