DE1665985B2 - Elektronisches Zeitrelais mit RC-Glied - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Zeitrelais mit Au-Glied, bei dem das ÄC-GIied den einen Zweig einer Widerstandsbrücke bildet, in deren Nullzweig die Steuerstrecke eines steuerbaren Halbleiterelementes liegt, durch welch, s über ein weiteres steuerbares Halbleiterelement ein im Lastkreis liegender Thyristor gesteuert ist.

Ein solches elektronisches Zeitrelais ist aus dem »Transistormanua!« von General Electric aus dem Jahre 1964, S. 320 bis 324, Fig. 13.31 bekannt. Bei diesem bekannten Relais sind zwar lange Laufzeiten möglich, jedoch müssen diese mit einem hohen technischen Aufwand erkauft werden. So ist zunächst ein Oszillator erforderlich, durch den der Zeitkondensator impulsweise aufgeladen wird. Ferner muß dieser Kondensator eine geringe Verlustleistung aufweisen. Auch der ohmsche Widerstand des ÄC-Gliedes muß besonders ausgebildet sein. Dieser Aufwand ist notwendig, um bei den langen Laufzeiten eine ausreichende Genauigkeit zu erzielen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem elektronischen Zeitrelais er eingangs genannten Art mit einfachem Aufbau eine ausreichende Genauigkeit der Laufzeiten ohne hochwertige Bauelemente zu erzielen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Nullzweig die Basis-Emitterstrecke eines Transistors geschaltet ist, mit dessen Kollektorwiderstand die Basis eines weiteren, mit seinem Kollektor an den Zündkreis des Thyristors angeschlossenen Transistors vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp verbunden ist.

Vorteilhafterweise wird beim Anschluß eines solchen elektronischen Zeitrelais an den Gleichstromausgang einer Gleichrichterbrücke in deren Wechselspannungszuleitung eine Last eingeschaltet und der Thyristor im Gleichstromzweiig der Gleichrichterbrücke mit einem Widerstand in Reihe und zu dieser Reihenschaltung ein Glättungskondensator parallel geschaltet; denn dadurch erübrigt sich eine besondere Zündeinrichtung für das Wiederzünden des Thyristors nach jedem Null

durchgang der Wechselspannung.

An Hand der Zeichnung werden im folgenden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben:

Gemäß F i g· 1 besteht die Widerstandsbrücke aus ohmschen Widerständen RX, R3, Λ4 und einem Kondensator Cl. In dem Nullzweig AB der Widerstandsbrücke liegt die Basis-Emitterstrecke eines npn-Transiton. 71. An dessen Kollektorwiderstand Λ2 ist die Basis eines weiteren Transistors 72 angeschlossen, der vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp ist. De₁ Emitter dieses weiteren Transistors 72 ist über eint-η Emitterwiderstand R5 mit dem positiven Pol und der Kollektor dieses Transistors über einen entsprechenden Kollektorwiderstand Rß mit dem negativen Pol einer Gleichstromquelle verbunden. An dem Kollektor dieses weiieren Transistors 72 ist d.:r Zündkreis eines Thyristors Ty angeschlossen. In Reihe mit dem Thyristor Ty liegt ein elektromagnetisch beitäiigtes Schaltorgan Re, z. B. ein Relais oder Schütz, zu dessen Wicklung eine Diode D parallel geschaltet ist. Parallel zum ! nyristor Ty liegt die Reihenschaltung eines, Widerstandes Rl und eines Kondensators Cl.

Die Wirkungsweise des in F 1 g. 1 dargestellten elektronischen Zeitrelais ist wie folgt:

Nachdem das Zeitrelais durch Schließen eines Schalters s an Spannung gelegt ist, liegt am Emitter des Transistors TX eine durch den als Potentiometer ausgebildeten Widerstand RA eingestellte Spannung an, während die Basis dieses Transistors zunächst die negative Spannung führt, welche dann aber nach einer e-Funktion ansteigt. Der Transistor TX ist in der Folge so lange gesperrt, bis die Spannung am Kondensator Cl und damit die Basisspannung des Transistors 71 über die Spannung des Emitters ansteigt. Sobald die Basisspannung des Transistors "1 über die Emitterspannung ansteigt, wird dieser Transistor durchlässig. Sobald der Transistor 71 durchlässig ist, wird auch der weitere Transistor 72 durchgesteuert. Dessen Emitter-Basisstrom fließt über den Emmerwiierstand R5. die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 71 und den Widerstand A4. Beide Transistoren 71 und 72 werden nach einer bestimmten Zeit, nämlich wenn die Spannung an dem Kondensator Cl die durch das Potentiometer RA eingestellte Spannung erreicht hat. langsam duichlässig. Der Emitter-Kollektorstrom des weiteren Transistors 72 erzeugt an dem Widerstand R6 einen Spannungsabfall, durch den der Thyristor Ty gezündet wird. Damit wird das elektromagnetisch betätigte Schaltorgan Re an Spannung gelegt. Der Thyristor Ty zündet sofort durch, wenn er seinen Zündstrom erhält. Auf diese Weise wird das elektromagnetisch betätigte Schaltorgan trotz eines; allmählichen Durchsteuerns der Transistoren 71 und 72 schlagartig an Spannung gelegt. Die Diode D dient als Löschglied und der Widerstand Kl und der Kondensator Cl verhindern ein sofortiges Durchzünden des Thyristors Ty beim Anlegen der Spannung.

In F i g. 2 steuert ein elektronisches Zeitrelais der oben beschriebenen Art ein durch Wechselstrom betätigtes elektromagnetisches Schaltorgan Re. Das Schaltorgan Re ist in die Wechselspannungszuleitung einer aus den Gleichrichterdioden GX bis GA bestehenden Gleichrichterbrück B geschaltet. Das aus den Transistoren 71 und 72 sowie den Widerständen RX bis Kl und den Kondensatoren Cl und Cl bestehende elektronische Zeitrelais ist an den Gleichstromzweig der Gleichrichterbrücke angeschlossen. An den Gleichstromzweig ist ferner der Thyristor Ty mit einem zu

ihm in Reihe liegenden Widerstand R6 angeschlossen. Darüber hinaus liegt noch ein Glftttungskondensator C3 mit einem Reihenwiderstand /?10 an dem Gleichstromzweig der Gleichrichterbrucke. Diese Schaltungsanordnung hat den Vorteil, daß kein eigenes Netzteil 5 für das elektronische Zeitrelais benötigt wird.

Es ergibt sich folgende Wirkungsweise: Beim Anlegen der Wechselspannung durch Schließen eines Schalters s, wenn also der Thyristor Ty noch nicht gezündet ist. fließt bereits ein Sirom über das elektromagnetisch betätigte Schaltorgan Re. Dieser Strom fließt in der einen Halbperiode der Wechselspannung über die Gleichrichterdiode Gl, den Vorwiderstand R9, über die mit dem Vorwiderstand Λ9 in Reihe liegenden Bauelemente des Zeitrelais und über die Gleichrichterdiode GA. In der anderen Halbperiode der Wechselspannung fließt der Strom über die Gleichrichterdiode G2, den Vorwiderstand R9, über die mit. dem Vorwiderstand R9 in Reihe liegenden Bauelemente des Zeitrelais und die Gleichrichtesdiode GZ. Der Strom, der zu dieser Zeit fließt, ist jedoch so klein, daß das elektromagnetisch betätigte Schaltorgan Re nicht ansprechen kann. Bei der dargestellten Schaltungsanordnung wird das elektromagnetisch betätigte Schaltorgan Re von einem Wechselstrom durchflossen. Dagegen liegt das elektronische Zeitrelais» an Gleichspannung. Diese kann mit Hilfe des Vorwiderstandes R9 und einer ZenerdiooNi Z auf einen bestimmten Wert herabgesetzt werden. Zündet der Thyristor Ty nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit durch, so erhält das elektromagnetisch betätigte Schaltorgan Re nahezu die volle Spannung, da der mit dem Thyristor Ty in Reihe liegende Widerstand RS einen kleinen Widerstandswert aufweist Das Schaltorgan Re kann somit anziehen.

Durch den Widerstand RB ist es möglich, den Glättungskondensator Ω auf einen solchen Wert aufzuladen, daß er in den durch den Nulldurchgang des Wechselstromes bedingten Strompausen einen Strom über den Thyristor Ty zu treiben vermag, so daß dieser nicht löscht Der dem Glättungskondensator C3 zugeordnete Reihenwiderstand RIO hat die Aufgabe, die Oberbrükkungszeit der Strompausen etwas zu verlängern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektronisches Zeitrelais mit ÄC-Glied, bei dem das ÄC-Glied den einen Zweig einer Wider-Standsbrücke bildet, in deren Nultzweig die Steuerstrecke eines steuerbaren Halbleiterelementes liegt, durch welches über ein weiteres steuerbares Halbleiterelement ein im Lastkreis liegender Thyristor gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Nullzweig (A-B) die Basis -Emitterstrek-

ke eines Transistor (Ti) geschaltet ist, mit dessen Kollektorwiderstand (RZ) die Basis eines wetteren, mit seinem Kollektor an den Zündkreis des Thyristors (Ty) angeschlossenen Transistors (Tl) vom v< entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp verbunden ist

2. Elektronisches Zeitrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer wechselstromgespeisten Gleichrichterbrücke (GX bis GA) auf der Gleichstromseite der Thyristor (Ty) mit einem Serienwiderstand (RS) parallel zu einem Glättungskondensator (G) liegt, und die Last (Re) in eine der zur Gleichrichterbrücke (GX bis G4) führenden Wechselspannungszuleitungen eingeschaltet ist.