DE1951031A1 - Switching device - Google Patents
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,Patent attorneys Dipl.-Ing. F. Weickmann,
Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. HuberDipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
8 MÜNCHEN 86, DEN8 MUNICH 86, DEN
POSTFACH 860 820PO Box 860 820
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22MÖHLSTRASSE 22, NUMBER 48 39 21/22
American Machine & Foundry Company 261 Madison Avenue, New York, N.Y. / USAAmerican Machine & Foundry Company 261 Madison Avenue, New York, N.Y. / UNITED STATES
SchalteinrichtungSwitching device
Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung mit Doppelarb ei tskontakt zum selektiven Anschluss einer Last an eine Wechselstromquelle. Sie betrifft insbesondere solche Schalteinrichtungen, bei denen Vorkehrungen zur Lichtbogenunterdrückung getroffen sind, um die Kontaktlebensdauer und die Strombezugswerte solcher Schalteinrichtungen zu verbessern.The invention relates to a switching device with Doppelarb ei tcontakt for the selective connection of a load an AC power source. It relates in particular to switching devices in which precautions are taken for arc suppression are taken to the contact life and the current reference values of such switching devices to improve.
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Die bekannten mechanischen Schalter sind in der· Lage, relativ hohe Dauerströme zu leiten, jedoch, ist ihre Fähigkeit stark beschränkt, die ¥irkungen bei der Unterbrechung solcher Ströme zu überstehen. Diese Beschränkung wirkt sich insbesondere bei Spannungen oberhalb der charakteristischen Lichtbogenspannixng irgendeines besonderen Kontaktmaterials aus, das für die Kontakte verwendet wird. Um die Kontaktlebensdauer unter ungünstigen Bedingungen zu verbessern, h wird gewöhnlich eine grössere Menge Kontaktmaterial verwendet, um die Lichtbogenenergie aufzunehmen, und die Kontakte werden aus einem hochwertigen Metall hergestellt. The known mechanical switches are able to However, their ability to conduct relatively high continuous currents is severely limited To survive interruption of such currents. This restriction is particularly effective in the case of tension above the characteristic arc voltage any particular contact material used for the contacts. To the contact life Improving under unfavorable conditions usually requires a larger amount of contact material used to absorb the arc energy and the contacts are made from a high quality metal.
Es ist bekannt, dass, wenn Kontakte während eines beabsichtigten normalen Schaltvorganges voneinander abheben, sich zwischen ihnen gewöhnlich ein sich schädlich auswirkender Lichtbogen bildet. Auch können die Kontakte nach der ersten Berührung während des Schliessens des Schalters wiederholt prellen, wobei als weitere Begleiterscheinung ein Lichtbogen auftritt, bis schliesslich eine endgültige Berührung erreicht ist. Ein solcher Lichtbogen beschleunigt den Kontaktverschleiss durch Lochfrass und durch Verbrennen, was zu einer relativ kurzen Kontaktlebensdauer und einer Verminderung der Zuverlässigkeit der gesamten Schaltung beiträgt.It is known that if contacts lift off from one another during an intended normal switching operation, a deleterious arc usually forms between them. They can also Contacts repeatedly bounce after the first touch while the switch is closing, with as further Accompanying phenomenon an electric arc occurs until finally a final touch is reached. Such an arc accelerates contact wear Pitting and burning, resulting in a relative short contact life and a reduction in the reliability of the entire circuit.
Bisherige Versuche zur Verminderung des schädlichen Kontaktlichtbogens sahen mechanische Einrichtungen zur Verminderung der Grosse des Kontaktprellens vor, z.B. Vorspannungsfedern, Nockensysteme od.dgl., die die Schaltergrösse und die Kosten erhöhen und die Probleme hinsichtlich der Zuverlässigkeit der gesamtenPrevious attempts to reduce the harmful Contact arc provided mechanical means to reduce the amount of contact bounce, e.g. Preload springs, cam systems or the like. That increase the switch size and costs and the problems in terms of the reliability of the whole
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Schalteinrichtung mit sich bringen. In den letzten Jahren wurden verschiedene Festkörpereinrichtungen, wie z.B. Transistoren, gesteuerte Gleichrichter, Wechselstromschalter u.dgl., verwendet, um zu versuchen, mehr dauerhafte Schalter zu schaffen und die Zuverlässigkeit der Schaltung zu erhöhen. Obwohl einige Festkörper-Schalteinrichtungen in der Lage sind, Ströme zu schalten, die etwa zehn mal grosser sind als die, die sie kontinuierlich leiten können, und die ohne die bei mechanischen Schaltern auftretende Lichtbogenbildung schalten können, haben solche Einrichtungen bestimmte Grenzen, aufgrund derer sie zum Schalten und Leiten von hohen Strömen nicht zufriedenstellend sind. Einige dieser Grenzen liegen darin, dass sie nur relativ niedrige Ströme kontinuierlich leiten können, dass sie durch ungedämpfte Strom- und Spannungseinschaltvorgänge für Beschädigungen anfällig sind und in der Notwendigkeit, komplizierte zugehörige Schaltungen vorzusehen, z.B. Vorspannungsund Triggernetzwerke u.dgl.Bring switching device with you. In recent years, various solid state devices such as e.g. Transistors, controlled rectifiers, AC switches, and the like, used to try to be more permanent To create switches and to increase the reliability of the circuit. Although some solid-state switching devices are able to switch currents that are about ten times greater than that which they continuously can conduct, and can switch without the arcing that occurs with mechanical switches, Such devices have certain limits, due to which they can switch and conduct high currents are not satisfactory. Some of these limits are that they can only have relatively low currents continuously that they can conduct damage through undamped current and voltage switch-ons are vulnerable and need to provide complicated associated circuitry such as bias and Trigger networks and the like.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schalteinrichtung zu schaffen, bei der die Schalterkontakte geschützt werden und die bei den bisherigen Versuchen zur Erhöhung der Schaltkontaktlebensdauer entstandenen Probleme zu vermeiden. Die Schalteinrichtung soll weiterhin das Auftreten eines Lichtbogens feststellen und den Lichtbogen unterdrücken. Auch soll die Schalteinrichtung stabil und einfach aufgebaut sein, relativ wirtschaftlich herzustellen sein und eine erhöhte Zuverlässigkeit besitzen. Weiterhin soll möglichst keine externe Triggerschaltung erforderlich sein. Dabei soll die Grosse der geschalteten StrömeThe invention is therefore based on the object of creating an electrical switching device in which the Switch contacts are protected and the previous attempts to increase the switch contact life avoid problems that arise. The switching device should continue to allow an arc to occur and suppress the arc. The switching device should also have a stable and simple structure be relatively economical to manufacture and have increased reliability. Farther If possible, no external trigger circuit should be required be. The size of the switched currents should be
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höher sein als die, die für die Kontakte allein möglich ist und die Grosse der kontinuierlich geleiteten Ströme soll grosser sein als die, die bei einer Festkörper-Schalteinrichtung allein möglich ist. Weiterhin soll für die Schalteinrichtung eine minimale Materialmenge erforderlich sein.higher than that which is possible for the contacts alone and the size of the continuously guided Currents should be greater than those in a solid-state switching device alone is possible. Furthermore, a minimum should be for the switching device Amount of material may be required.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Schalter mit zwei Ruhekontakten und einem Arbeitskontakt, wobeiThis task is solved by a switch with two normally closed contacts and one normally open contact, whereby
h die Ruhekontakte in dem Stromkreis zwischen der Last und der Wechselstromquelle liegen und der Stromkreis von dem Arbeitskontakt selektiv geschlossen wird, einen Bilateralhalbleiter mit Netzanschlüssen, von denen jeder mit einem der Ruhekontakte verbunden ist, und mit einer Steuerelektrode, die mit dem Arbeitskontakt verbunden ist, wobei der Bilateralhalbleiter normalerweise im nichtleitenden Zustand ist und in Abhängigkeit von einer Lichtbogenbildung zwischen den Ruhekontakten und dem Arbeitskontakt in einen nichtleitenden Zustand triggerbar ist, um die elektrische Energie des Lichtbogens im wesentlichen sofort um die Kontakte nebenzuschliessen, und eineh the normally closed contacts in the circuit between the load and the AC power source are and the circuit is selectively closed by the normally open contact is, a bilateral semiconductor with network connections, each of which is connected to one of the normally closed contacts, and to a control electrode connected to the Normally open contact is connected, the bilateral semiconductor normally in the non-conductive state is and depending on an arcing between the normally closed contacts and the normally open contact in a non-conductive state can be triggered to the electrical energy of the arc substantially immediately to close the contacts, and one
' Steuereinrichtung, die aufgrund des Lichtbogens über den Kontakten ein elektrisches Signal erzeugt und es der Steuerelektrode zuführt, um den Bilateralhalbleiter im wesentlichen sofort in den leitenden Zustand zu bringen und die Kontakte nebenzuschliessen, um den Lichtbogen zu löschen.'Control device that is due to the arc over the contacts generates an electrical signal and feeds it to the control electrode, around the bilateral semiconductor essentially immediately to bring the conductive state and to close the contacts, to extinguish the arc.
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¥enn die Kontakte infolge der normalen, beabsichtigten Trennung bzw. infolge einer Kontaktprellung nach einer Berührung voneinander abheben, wird die Einrichtung im wesentlichen sofort durch die Spannungszustände an den Kontakten, die auf die Steuerelektrode der Bilateralhalbleitereinrichtung einwirken, in den leitenden Zustand getriggert. Der Strom in d'er Schaltung, der nach dem Trennen der Kontakte fliesst, wird durch die Einrichtung bis zu der erneuten Kontaktberührung geleitet oder der normale Stromfluss fällt unter den Haltestrom, der erforderlich ist, um die Einrichtung in ihrem leitenden Zustand zu halten. Bei der Schalteinrichtung gemäss der Erfindung wird die ständige Stromleitung von den Kontakten übernommen und die Leitung während einer Trennung infolge eines Schaltvorgangs und einer Kontaktprellung wird von der Halbleitereinrichtung¥ ¥ enn the contacts as a result of the normal, intended Separation or, as a result of a contact bruise, stand out from one another after contact, the device will essentially immediately through the voltage states at the contacts that act on the control electrode the bilateral semiconductor device act, triggered into the conductive state. The current in the circuit, which flows after the contacts have been separated, is passed through the device up to the renewed Contact contact is conducted or the normal flow of current falls below the holding current that is required is to keep the facility in its conductive state. With the switching device according to the Invention, the constant power line is taken over by the contacts and the line during a Disconnection due to a switching operation and a contact bounce is from the semiconductor device
durchgeführt. Dadurch können hohe Ströme sowohl geschaltet als auch kontinuierlich geleitet werden, was bisher nicht möglich war.carried out. As a result, high currents can be switched as well as continuously conducted, what was previously not possible.
Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der anliegenden Zeichnung, die's chemati sch ein Schaltbild eines Ausführungsbeispieles zeigt, näher erläutert.The object of the invention is based on the accompanying drawing, it's chemati sch a circuit diagram shows an embodiment, explained in more detail.
Im einzelnen auf die Zeichnung Bezug nehmend, ist eine elektrische Schalteinrichtung 10 gezeigt, die einen zweipoligen Schalter S und einen Bilateralhalbleiterschalter D enthält.Referring in detail to the drawing, an electrical switching device 10 is shown which a two-pole switch S and a bilateral semiconductor switch D contains.
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Der Schalter S besitzt erste und zweite, in einer Leitung liegende Kontakte 12 und 14, die seleltiv durch einen dritten Kontakt bzw. eine Schaltstange 16 überbrückt werden. Der erste Kontakt 12 ist durch eine Netzleitung P1 an eine Seite einer Wechselstromquelle 18, z.B. eine 120-Volt-60-Hertz-Quelle angeschlossen; der zweite Kontakt 14 ist durch eine Leitung P2, eine Last L und eine Netzleitung P3 an die andere Seite der Wechselstromquelle 18 angeschlossen.The switch S has first and second, in a line contacts 12 and 14, the seleltiv through a third contact or a switching rod 16 bridged will. The first contact 12 is through a power line P1 to one side of an AC power source 18, e.g., a 120 volt 60 Hertz source connected; the second contact 14 is through a line P2, a Load L and a power line P3 connected to the other side of the AC power source 18.
Der Bilateralhalbleiter D enthält erste und zweite Netzanschlüsse 20 und 22, die jeweils an die gleichen Anschlusspunkte wie die ersten und zweiten Schalterkontakte 12 und 14 des Schalters S angeschlossen sind, wodurch der Energieübertragungsweg des Halbleiters D zu dem des Schalters S parallelgeschaltet ist. Der Halbleiter D enthält ferner einen Steuerelektrodenanschluss 2k, der elektrisch durch einen Koppelwiderstand R an die Schaltstange 16 des Schalters S angeschlossen ist.The bilateral semiconductor D contains first and second network connections 20 and 22, which are each connected to the same connection points as the first and second switch contacts 12 and 14 of the switch S, whereby the energy transmission path of the semiconductor D is connected in parallel to that of the switch S. The semiconductor D also contains a control electrode connection 2k, which is electrically connected to the switching rod 16 of the switch S through a coupling resistor R.
Die Schaltstange 16 des Schalters S schliesst bzw. unterbricht die Kontakte 12 und 14 im wesentlichen gleichzeitig. Der Schalter S ist damit nach Art eines Doppelarbeitskontaktschalters ausgebildet; er ist in der für alle Arten von elektrischen Schalterkonstruktionen charakteristischen Art auszubilden, bei der eine· Doppelarbeitskontakt- bzw. Zweipolkontaktwirkung auftritt.The switching rod 16 of the switch S closes or interrupts the contacts 12 and 14 substantially simultaneously. The switch S is thus designed in the manner of a double normally open contact switch; he is in of the type characteristic of all types of electrical switch constructions, in which · a double working contact or two-pole contact effect occurs.
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Der Bilateralhalbleiter D ist eine Pestkörper-Schalteinrichtung, über deren beide Netzanschlüsse 20 und 22 Strom in beiden Richtungen fliesst; er kann durch ein. kleines Steuersignal in den leitenden Zustand gebracht werden, das an die Steuerelektrode 2k angelegt wird, bzw. durch eine Spannung über den Netzanschlüssen, die die Nennkippspannung in beiden. Leitungsrichtungen übersteigt. Wenn der Bilateralhalbleiter D einmal in dem leitenden Zustand ist, verbleibt er darin, bis der Stromfluss durch die Netzanschlüsse 20 und 22 unter einen minimalen Haltewert fällt«, In Wechselstromanwendung sfällen wird ein solcher Unterbrechungszustand in jeder Haltperiode bewirkt, wenn der Strom umkehrt bzw. wenn ein Nebenschluss über die Netzanschlüsse 20 und 22 ausgebildet wird. Die Steuerelektrode 24 bewirkt keine Unterbrechungsfunktion und wird nur dazu verwendet, den leitenden Zustand in dem Halbleiter D zu einem gewünschten Zeitpunkt zu bewirken. The bilateral semiconductor D is a Pestkörper switching device, through the two network connections 20 and 22 current flows in both directions; he can go through a. small control signal can be brought into the conductive state, which is applied to the control electrode 2k , or by a voltage across the mains connections that the nominal breakover voltage in both. Line directions exceeds. Once the bilateral semiconductor D is in the conductive state, it remains in it until the current flow through the network connections 20 and 22 falls below a minimum holding value a shunt is formed via the network connections 20 and 22. The control electrode 24 does not have an interrupt function and is only used to bring about the conductive state in the semiconductor D at a desired point in time.
Daher ist der Bilateralhalbleiter D tatsächlich ein statischer Wechselstromschalter, der in der Technik allgemein als TRIAC bekannten Art, also eine gesteuerte, zwei 'Richtungs-Thyristoreinrichtung.Therefore, the bilateral semiconductor D is actually a static alternating current switch that is used in the art type commonly known as TRIAC, i.e. a controlled, two 'directional thyristor device.
Die Zeit, die erforderlich ist, um den Halbleiter D in seinen MEinM-Zustand zu triggern bzw. zu steuern, ist relativ kurz, d.h. in der Grössenordnung von einigen MikroSekunden. Weiterhin kann eine solche Steuerung dadurch erreicht werden, dass eine Spannung mit positiver oder negativer Polarität an die Steuerelektrode 2k angelegt wird.The time required to trigger or control the semiconductor D into its M Ein M state is relatively short, ie on the order of a few microseconds. Furthermore, such a control can be achieved in that a voltage with positive or negative polarity is applied to the control electrode 2k .
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Zum Schutz mechanischer Schaltkontakte arbeitet der Bilateralhalbleiter D mit einer solch hohen relativen Geschwindigkeit auf die Kontakte 12, 14 und 16 des Schalters S, dass er eine augenblicklich ansprechende Einrichtung für alle praktische Zwecke ist.To protect mechanical switching contacts, the Bilateral semiconductor D with such a high relative Speed on contacts 12, 14 and 16 of switch S that it is an instantly responsive Establishment for all practical purposes is.
Der mechanische Schalter S und der Bilateralhalbleiter D können in einem ingetralen Gebilde bzw. einer Modul-Sehalteinrichtung 10 mit nur zwei P externen Anschlüssen untergebracht werden, nämlich einem ersten gemeinsamen Anschluss 26 für den ersten Schalterkontakt 12 und den ersten Halbleiteranschluss 20 und einem zweiten gemeinsamen Anschluss 28 für den zweiten Schalterkontakt 14 und den zweiten Halbleiteranschluss 22.The mechanical switch S and the bilateral semiconductor D can be in an integral structure or a module holding device 10 with only two P external connections are accommodated, namely a first common connection 26 for the first Switch contact 12 and the first semiconductor connection 20 and a second common connection 28 for the second switch contact 14 and the second semiconductor connection 22nd
Es ist dann nurmehr erforderlich, die gemeinsamen Anschlüsse 26 und 28 in Reihe mit der Wechselstromquelle 18 und der Last L zu schalten und die Schalteinrichtung 10 ist voll betriebsbereit, um die Versorgung der Last L in einer selbstgeschützten Doppelarbeitskontakt-Anordnung mit Energie zu steuern.It is then only necessary to have the common connections 26 and 28 in series with the AC power source 18 and the load L to switch and the switching device 10 is fully operational to supply the To control the load L in a self-protected double normally open contact arrangement with energy.
Nimmt man im Betrieb an, dass die Schaltstange 16 des Schalters S die ersten und zweiten Schalterkontakte 12 und 14 berührt und dass die Last L dadurch von der Wechselstromquelle 18 mit Energie versorgt wird, so ist der Bilateralhalbleiter D durch den Schalter S über die gemeinsamen Anschlüsse 26 und 28 der Schalteinrichtung 10 nebengeschlossen und befindet sich in einem nichtleitenden Zustand bzw. einem Ruhe-("Aus")-Zustand. If one assumes during operation that the switching rod 16 of the switch S is the first and second switch contacts 12 and 14 touches and that the load L thereby from the AC power source 18 is supplied with energy, the bilateral semiconductor D is through the switch S. Shunted via the common connections 26 and 28 of the switching device 10 and is located in a non-conductive state or a quiescent ("off") state.
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Wenn nun die Schaltstange 16 veranlasst wird, im wesentlichen gleichzeitig von den ersten und zweiten Kontakten 12 und 14 des Schalters S abzuheben, werden Lichtbogen zwischen der Schaltstange 16 und dem ersten Kontakt und der Schaltstange 16 und dem zweiten Kontakt i4 gebildet. If the shift rod 16 is now initiated, essentially to lift off at the same time from the first and second contacts 12 and 14 of the switch S, arcing occurs formed between the shift rod 16 and the first contact and the shift rod 16 and the second contact i4.
Nach der Bildung dieser Lichtbögen wird die Schaltstange 16 der Mittelabgriff eines Spannungsteilers, der sich aus den beiden Lichtbogenentladungswegen zusammensetzt, die einen Spannungsabfall über den ersten und zweiten gemeinsamen Anschlüssen 26 und 28 bilden.After the formation of these arcs, the switch rod 16 the center tap of a voltage divider, which composed of the two arc discharge paths that have a voltage drop across the first and second common connections 26 and 28 form.
Die Spannung für Steuerzwecke, die an der Schaltstange 16 auftritt, ist entweder auf den ersten gemeinsamen Anschluss 26 und den ersten Halbleiteranschluss 20 oder den zweiten gemeinsamen Anschluss 28 und den zweiten Halbleiteranschluss 22 bezogen; dies hängt davon ab, welche Halbperiode des Wechselstroms zu dem Zeitpunkt auftritt, zu dem die Kontakte 12 und i4 von der Schaltstange 16 getrennt werden»The voltage for control purposes applied to the shift rod 16 occurs is either on the first common terminal 26 and the first semiconductor terminal 20 or related to the second common terminal 28 and the second semiconductor terminal 22; this depends depends on which half-cycle of the alternating current occurs at the point in time at which contacts 12 and i4 of the shift rod 16 are separated »
Unabhängig von der Polarität der Steuerspannung tritt jedoch ein Steuerstrom durch den Koppelwiderstand R und die Steuerelektrode 24 auf, so dass der Bilateralhalbleiter D in den "Ein"-Zustand gesteuert wird und einen geschlossenen Nebenschlussweg um den Schalter S bewirkt und die Lichtbogen löscht, die bei der Unterbrechung der Kontakte des Schalters S aufgetreten sind.Regardless of the polarity of the control voltage occurs however, a control current through the coupling resistor R and the control electrode 24, so that the bilateral semiconductor D is controlled in the "on" state and a closed shunt path around switch S. causes and extinguishes the arc that occurred when the contacts of switch S were interrupted are.
INSPECTEDINSPECTED
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Unmittelbar am Ende der Halbperiöde der Wechs el stromquelle 18 wird der Bilateralhalbleiter D infolge der Umkehr bzw. des Nulldurehgangs des Stromes ausgeschaltet» der unter den Wert fällt, der die Leitung in dem Halbleiter P aufrechterhält. Immediately at the end of the half-period of the alternating power source 18 the bilateral semiconductor D is switched off as a result of the reversal or the zero passage of the current »the below the value that maintains conduction in the semiconductor P falls.
Die gleiche augenblickliche Liehtbogenunterdrüefcung der damit auftretende Schutz der Kontakte des Sehalters S in der Schalteinrichtung 1Ö wird während der Kontakte bildung zwischen den Kontakten 12 und 14 mit der Schaltstange 16 bewirkt, sollte eine Kontaktpreilung auftreten und Lichtbogen zwischen der Sehaltstange und den Kontakten erzeugen»The same instantaneous bowel suppression the thus occurring protection of the contacts of the holder S in the switching device 1Ö is during the contacts formation between contacts 12 and 14 with the shift rod 16 causes a contact break should occur and create an arc between the support rod and the contacts »
Da eine Halbpei'iöde einer 6Q-Hertz~WeehseistrQjnwelle etwa 8,3 Millisekunden dauert, kann die Bilateralhalb* leitervoisJLehtung D für eine geitperiöde im Bereich von etwas mehr als 0 Sekunden bis 8,3 Millisekunden leitend gemacht werden, was von der Stelle in de** Stromwelle abhängt» in der der Bilatei-alhalfeleiter D leitend ge* macht wird* Die relative SSeitperiöde» die von besonde* rem Jntereese ist, wenn die Kontakte des Schalters S von der offenen Stellung in die geschlossene Stellung gebracht werden sollen» ist die Faiellsaeit, die von dem Zeitpunkt an gemessen wird, da die Kontakte sich nach einer anfänglichen Berührung wieder zu öffnen beginnen» bis das gesamte Kontaktprellen aufgehört hat» Die Prellzeit kann manchmal einige Millisekunden dauern» Since a half-wave of a 6Q Hertz signal wave lasts about 8.3 milliseconds, the bilateral semi-conductor conduction D can be made conductive for a period in the range from a little more than 0 seconds to 8.3 milliseconds, which is indicated by the point in de ** Current wave depends »in which the bil file semiconductor D is made conductive Faiellsaeit, which is measured from the point in time when the contacts begin to open again after an initial touch »until all contact bouncing has stopped» The bouncing time can sometimes take a few milliseconds »
Die Liehtbogenspanttung» die über den Kontakten des Schalters S auftritt» hat einen, grösseren Wert und eine höhere dv/dt-Ohaiiakterristik als die WechselstromwelleThe light-arc stretching "which occurs over the contacts of the switch S" has a larger value and a higher dv / dt-Ohaiiacterristik than the alternating current wave
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der Quelle 12, was zu der Einleitung der Lichtbogenunterdrückungsfunktion' in der Schalteinrichtung 10 führt, wie vorher beschrieben wurde.of the source 12, leading to the initiation of the arc suppression function ' leads in the switching device 10, as previously described.
Typische Schaltkreiswerte für die vorangegangene Schalteinrichtung 10 erhält man bei der Verwendung eines Koppelwiderstandes R mit einem Wert von 150 Ohm (i Watt) und eines Bilateralhalbleiters D in Form eines General Electric TRIAC, Typy SC46b.Typical circuit values for the previous switching device 10 is obtained when using a coupling resistor R with a value of 150 Ohm (i Watt) and a bilateral semiconductor D in the form of a General Electric TRIAC, Type SC46b.
Aus dem Vorhergehenden ist leicht zu ersehen, dass die Lebensdauer der Kontakte 12, 14 und 16 des Schalters S in der Schalteinrichtung 10 und die Schaltgeschwindigkeit wesentlich erhöht werden, wenn sie durch den Bilateralhalbleiter 10 gemäss der Erfindung geschützt werden, da der Halbleiter D augenblicklich in den leitenden ("Ein")-Zustand getriggert wird und die Kontakte des Schalters S überbrückt, bevor die Lichtbogenspannungen solch einen Wert erreichen, dass sie die Kontakte nachteilig beeinflussen. Wegen der erhöhten Lebensdauer und der Geschwindigkeit wird die Zuverlässigkeit der Schalteinrichtung 10 gemäss der Erfindung erheblich gegenüber dem einfachen Schalter S erhöht.From the foregoing it is easy to see that the life of the contacts 12, 14 and 16 of the switch S in the switching device 10 and the switching speed can be increased significantly when by the Bilateral semiconductor 10 are protected according to the invention, since the semiconductor D is instantly in the conductive ("On") state is triggered and the contacts of switch S bridged before the arc voltages reach such a value that they adversely affect the contacts. Because of the increased Service life and the speed is the reliability of the switching device 10 according to Invention significantly increased compared to the simple switch S.
Ausserdem besitzt die Schalteinrichtung 10 einen einfachen und in sich abgeschlossenen Aufbau, da keine externe Trigger- bzw. Steuerschaltung erforderlich ist, um den Bilateralhalbleiter D in den leitenden ("Ein")-Zustand zu triggern.In addition, the switching device 10 has a simple one and self-contained structure, since no external trigger or control circuit is required is to trigger the bilateral semiconductor D into the conductive ("on") state.
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Die Grosse und die Frequenz der Energiequelle ist nicht von besonderer Bedeutung, da Schalter der beschriebenen Art im Handel erhältlich sind, die mit Energiequellen verschiedener Grosse und mit einem grossen Frequenzbereich betrieben werden können.The size and frequency of the energy source is not of particular importance since switches of the type described are commercially available with energy sources of various sizes and can be operated with a large frequency range.
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Claims (4)
(20) des Halbleiters (d) und der andere (28) an
den anderen Ruhekontakt (14) des Schalters (s) und den anderen Netzanschluss (22) des Halbleiters (d) angeschlossen ist.4. Device according to one of claims 1 to 3f, characterized in that the switch (s) and the semiconductor (d) are designed as a modular unit which has two outer connections (26,28), one of which (26) to the a break contact (12) of the switch (s) and to the one mains connection
(20) of the semiconductor (d) and the other (28)
the other break contact (14) of the switch (s) and the other mains connection (22) of the semiconductor (d) is connected.
Applications Claiming Priority (1)
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