DE19710484A1 - Kontaktloses Relais - Google Patents
Kontaktloses RelaisInfo
- Publication number
- DE19710484A1 DE19710484A1 DE19710484A DE19710484A DE19710484A1 DE 19710484 A1 DE19710484 A1 DE 19710484A1 DE 19710484 A DE19710484 A DE 19710484A DE 19710484 A DE19710484 A DE 19710484A DE 19710484 A1 DE19710484 A1 DE 19710484A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- photothyristor
- voltage
- thyristor
- contactless relay
- relay according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/78—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled
- H03K17/79—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled controlling bipolar semiconductor switches with more than two PN-junctions, or more than three electrodes, or more than one electrode connected to the same conductivity region
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
- H03K17/0824—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in thyristor switches
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Relay Circuits (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein kontaktloses elek
tronisches Relais.
Ein Beispiel eines solchen kontaktlosen Relais ist in Fig.
3 dargestellt. Dieses kontaktlose Relais weist zwei Eingangs
klemmen IN₁ und IN₂ sowie zwei Ausgangsklemmen OUT₁ und OUT₂
auf. Zwischen den Eingangs- und Ausgangsklemmen sind ein
Thyristor THY, zwei Photothyristorkoppler PHT₁ und PHT₂, ein
Überspannungsschutzkreis K sowie ein Überspannungsableiter SA
angeordnet.
Bei Betrieb wird ein Eingangssignal an die Eingangsklemmen
IN₁ und IN₂ angelegt, um die Wechselspannungsausgabe zu
steuern. Der Wechselspannungs-Schaltkreis Z, der sich aus
einem Wechselspannungs-Netzgerät und einem Verbraucher L
zusammensetzt, ist an die Ausgangsklemmen OUT₁ und OUT₂
angeschlossen. In diesem Beispiel ist das an die Eingangs
klemmen IN₁ und IN₂ angelegte Eingangssignal ein Gleichspan
nungs-Eingangssignal, aber es ist auch möglich, ein Wechsel
spannungs-Eingangssignal zu verwenden. Die Photothyris
torkoppler PHT₁ und PHT₂ reagieren auf das an die Eingangs
klemmen IN₁ und IN₂ angelegte Eingangssignal durch Ansteuern
des Thyristors THY. Daraufhin steuert der Thyristor THY den
Stromfluß im Wechselspannungs-Schaltkreis Z.
Beide Photothyristorkoppler PHT₁ und PHT₂ können nur dann
eingeschaltet werden, wenn die vom Netzgerät AC erzeugte
Wechselspannung sich dem Spannungs-Nulldurchgangspunkt nähert.
Die Photothyristorkoppler haben eine sogenannte Nulldurch
gangsfunktion. Jeder der beiden Photothyristorkoppler PHT₁ und
PHT₂ weist einen eingebauten Nulldurchgangs-Detektorschaltkreis
(nicht abgebildet), eine Leuchtdiode D₁ bzw. D₂ als Lichtquelle
sowie einen Photothyristor TR₁ und TR₂ auf. Die Leuchtdioden D₁
und D₂ sind in Reihe zu den Eingangsklemmen IN₁ und IN₂ ge
schaltet; die Photothyristoren TR₁ und TR₂ sind jeweils ge
trennt in Reihe zu den Ausgangsklemmen OUT₁ und OUT₂ geschal
tet.
Der Überspannungsschutzkreis K verhindert die unbeab
sichtigte Betätigung des Thyristors THY, die bei einem
induktivem Verbraucher L durch einen Rück-Stromfluß ausgelöst
werden kann. In diesem Beispiel weist der Überspannungs
schutzkreis zwei in Reihe geschaltete Widerstände R₁ und R₂
sowie zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren C₁ und C₂ auf.
Ein Überspannungsableiter SA, der in dem vorliegenden Bei
spiel ein Varistor ist, schützt den Thyristor THY und die
Photothyristoren TR₁ und TR₂ gegen eine eventuell vom Wechsel
spannungs-Schaltkreis Z erzeugte Überspannung.
Ro ist ein Widerstand, der den Gate-Strom für den Thyris
tor THY vorgibt.
Wenn kein Gleichspannungs-Eingangssignal an die Eingangs
klemmen IN₁ und IN₂ angelegt wird, strahlen die Leuchtdioden D₁
und D₂ kein Licht aus. Die Photothyristoren TR₁ und TR₂ führen
also keinen Strom, und der Thyristor THY sperrt. Somit wird
vom Netzgerät AC kein Strom an den Verbraucher L geliefert.
In diesem Zustand wird die vom Netzgerät AC erzeugte
Spannung zwischen den beiden Photothyristoren TR₁ und TR₂
aufgeteilt, die in Reihe geschaltet sind. Wenn die Spannung
des Netzgeräts AC zum Beispiel 400 V (Spannungseffektivwert)
beträgt, wird an jeden der Photothyristoren TR₁ und TR₂ eine
Spannung von 200 V (Spannungseffektivwert) (Scheitelspannung
282 V) angelegt.
Wird ein Gleichspannungs-Eingangssignal an die Eingangs
klemmen IN₁ und IN₂ angelegt, strahlen die Leuchtdioden D₁ und
D₂ der Photothyristorkoppler PHT₁ und PHT₂ Licht aus.
Bezugnehmend auf Fig. 4, schalten sich, wenn das Eingangs
signal zu dem Zeitpunkt, an dem die Wellenform sich nicht
innerhalb des Bereichs ΔV (Fig. 4(b) der niedrigen Spannung in
der Nähe des Nulldurchgangspunkts der Netzspannung (in Fig.
4(b) zum Beispiel zum Zeitpunkt t₁) bewegt, angelegt wird, die
Photothyristoren TR₁ und TR₂ nicht ein, so daß sich auch der
Thyristor THY nicht einschaltet und vom Netzgerät AC kein
Strom an den Verbraucher L geliefert wird.
Wenn das Eingangssignal zu einem Zeitpunkt angelegt wird,
an dem die Wellenform sich im Bereich ΔV der niedrigen Span
nung in der Nähe des Nulldurchgangspunkts der Netzspannung
bewegt (zum Beispiel zum Zeitpunkt t₂), schalten sich die Photo
thyristoren TR₁ und TR₂ ein. Danach schaltet sich der Thyristor
THY ein, und das Netzgerät AC liefert Strom an den Verbraucher
L.
Die Photothyristoren TR₁ und TR₂ schalten sich nur dann
ein, wenn sich die Netzspannung im Bereich der niedrigen Span
nung ΔV in der Nähe des Nulldurchgangspunkts befindet. Auf
diese Weise wird zu keinem Zeitpunkt eine hohe Spannung an die
Photothyristoren TR₁ und TR₂ angelegt.
Wenn das an die Eingangsklemmen IN₁ und IN₂ angelegte
Eingangssignal ausgeschaltet ist und die Netzspannung unter
den Haltestrom der Photothyristoren TR₁ und TR₂ abfällt (wie
zum Beispiel zum Zeitpunkt t₃), führen die Relaisteile TR₁ und
TR₂ keinen Strom mehr. Auch der Thyristor THY führt keinen
Strom mehr, wodurch der Stromfluß vom Netzgerät zum Ver
braucher L unterbrochen wird.
Für das oben beschriebene bekannte kontaktlose Relais
werden die Photothyristorenkoppler PHT₁ und PHT₂ verwendet, die
eine Nulldurchgangsfunktion besitzen. Da sich die Relaisteile
TR₁ und TR₂ aufgrund des Herstellungsverfahrens jeweils gering
fügig unterscheiden, haben sie zwangsläufig eine leicht
asynchrone Einschaltzeit. Aufgrund der Nulldurchgangsfunktion
besteht aber keine Möglichkeit, daß die Relaisteile TR₁ und TR₂
durch einen vom Netzgerät AC gelieferten Überstrom beschädigt
werden.
Die Photothyristoren TR₁ und TR₂ werden dadurch geschützt,
daß ihnen im stromführenden Zustand jeweils nur die Hälfte der
Netzspannung zugeführt wird und daß im nichtstromführenden Zu
stand die Netzspannung immer in der Nähe des Nulldurchgangs
punkts liegt. Auf diese Weise kann also zu keinem Zeitpunkt
die maximale Netzspannung an den Photothyristor TR₁ oder TR₂
angelegt werden.
Bei einem bekannten Relais, wie dieses in Fig. 3 veran
schaulicht ist, kann aber der Phasenwinkel, bei dem das
Wechselspannungs-Netzgerät sich ein- und ausschaltet, aufgrund
der Nulldurchgangsfunktion nicht gesteuert werden.
Dies ist problematisch, da es eine Reihe von Geräten
gibt, bei denen die Möglichkeit einer Steuerung des Phasen
winkels, mit dem die Wechselspannung angelegt wird, absolut
erforderlich ist, zum Beispiel bei Motor- oder Lichtsteuer
geräten. Wie bereits weiter oben erwähnt, führen in einem
Relais, das Photothyristorkoppler PHT₁ und PHT₂ mit Nulldurch
gangsfunktionen verwendet (Fig. 3), bei Anlegen eines Ein
gangssignals an die Eingangsklemmen IN₁ und IN₂ die Ausgangs
klemmen OUT₁ und OUT₂ nicht sofort Strom, sondern die Strom
führung hängt von der Lage der Wellenform der Netzspannung ab.
Es ist durchaus denkbar, zur Lösung dieses Problems für
die Photothyristorkoppler PHT₁ und PHT₂ des in Fig. 3 darge
stellten kontaktlosen Relais Relaisteile ohne Nulldurchgangs
funktion einzusetzen. In einem solchen Fall würden die Aus
gangsklemmen OUT₁ und OUT₂ bei Anlegen eines Eingangssignals an
die Eingangsklemmen IN₁ und IN₂ unabhängig vom Phasenwinkel der
Wechselspannungs-Wellenform sofort Strom führen. Auf diese
Weise könnte die Schaltphase gesteuert werden.
Werden allerdings Photothyristorkoppler PHT₁ und PHT₂
verwendet, denen eine Nulldurchgangsfunktion völlig fehlt,
stellt sich folgendes Problem. Geht man von der Voraussetzung
aus, daß die Spannungen an beiden Klemmen des Photothyristors
TR₁ und TR₂ V₁ bzw. V₂ betragen und daß beide Photothyristoren
TR₁ und TR₂ ausgeschaltet sind, wie dies in Fig. 5 dargestellt
ist (der mit Ta bezeichnete Zeitraum), wird die Spannung vom
Wechselspannungs-Netzgerät zwischen den Photothyristoren TR₁
und TR₂ aufgeteilt und auf diese Weise nicht in voller Höhe an
die Photothyristoren angelegt. Selbst wenn die Netzspannung
ihren maximalen Wert Vmax erreicht haben sollte, beträgt die
Klemmenspannung an jedem Photothyristor jeweils
V₁ = V₂= Vmax/2.
Im allgemeinen ist aber, wie bereits oben erwähnt, die
Einschaltzeit einer der Photothyristorkoppler PHT₁ und PHT₂
aufgrund der durch das Herstellungsverfahren bedingten Schwan
kungen der Leistungskennwerte leicht verzögert (Zeitunter
schied ΔT). Schaltet sich dann der Thyristor TR₁ kurz vor dem
Thyristor TR₂ ein und liegt die Netzspannung in der Nähe ihres
Spitzenwerts, wird die maximale Spannung Vmax vorübergehend
ausschließlich an den Photothyristor TR₂ angelegt. Die Spannung
am Photothyristor TR₂, also V₂, steigt somit auf Vmax an, und
das Relaisteil TR₂ wird beschädigt.
Um zu verhindern, daß die Photothyristoren TR₁ und TR₂ auf
diese Weise beschädigt werden, besteht somit ein Bedarf nach
Relaisteilen mit Durchbruchspannungen in einer Höhe, die den
maximalen Wert Vmax der Netzspannung in ausreichendem Maße
überschreitet.
Liegt die Spannung des Wechselspannungs-Netzgeräts zum
Beispiel bei 400 V (Spannungseffektivwert), könnten Photo
thyristorkoppler PHT₁ und PHT₂ mit Nulldurchgangsfunktion mit
einer Durchbruchspannung von je 600 V verwendet werden. Werden
dagegen Photothyristorkoppler PHT₁ und PHT₂ ohne Nulldurchgangs
funktion verwendet, müßte jeder von ihnen eine Durchbruchspannung
von 1200 V haben, wodurch sich die Kosten des Relais erheblich
erhöhen würden.
Die Erfindung schafft ein kontaktloses Relais mit einem
Schutzstromkreis, der die Photothyristoren bei Anlegen einer
hohen Spannung vor Beschädigungen schützt. Die Erfindung eignet
sich insbesondere für Relais, bei denen Photothyristoren ohne
Nulldurchgangsfunktion benutzt werden, die in der Regel gerin
gere Kosten als solche mit Nulldurchgangsfunktion nach sich
ziehen.
Die Erfindung verhindert eine Beschädigung von in einem kon
taktlosen Relais verwendeten Photothyristoren, die unter
schiedliche Leistungsmerkmale aufweisen. Sie ermöglicht außerdem
ein phasengesteuertes Schalten mittels eines einfachen, nicht
kostenaufwendigen Aufbaus, der Photothyristorkoppler ohne Null
durchgangsfunktionen vorsieht.
Gegenstand der Erfindung ist ein kontaktloses Relais, das
aufweist: Eingangsklemmen, an die zur Steuerung der Ausgangs
schaltung eines Wechselspannungs-Netzgeräts ein Signal angelegt
wird; Thyristoren, die den Ausgang des Wechselspannungs-Netz
geräts schalten und zwischen den mit dem Wechselspannungs-
Netzgerät verbundenen Eingangsklemmen und Ausgangsklemmen an
geordnet sind; sowie zwei Photothyristorkoppler, die auf den
Empfang des Eingangssignals durch Ansteuern des Thyristors
reagieren. Die Leuchtelemente und Photothyristoren, welche die
beiden Photothyristorkoppler umfassen, sind in Reihe an die
Eingangsklemmenseite bzw. an die Ausgangsklemmenseite geschaltet.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß
eine Reihenkombination zweier Überspannungsableiter parallel zu
den Ausgangsklemmen geschaltet ist und daß ein Kurzschluß
zwischen dem gemeinsamen Punkt der beiden Überspannungsableiter
und dem gemeinsamen Punkt der beiden Eingangs-Photothyristoren
vorgesehen ist.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand
der beigefügten Zeichnungen beschrieben, auf welchen
Fig. 1 ein Schaltbild eines kontaktlosen Relais zeigt,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Wellenform ist,
welche die an die Photothyristoren im kontaktlosen Relais ange
legten Klemmenspannungen veranschaulicht,
Fig. 3 ein Schaltbild eines bekannten kontaktlosen Relais
zeigt,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Wellenform ist,
in der die Beziehung zwischen dem Eingangssignal und der Spannung
zwischen den Ausgangsklemmen im kontaktlosen Relais der Fig. 3
veranschaulicht ist,
Fig. 5 ebenfalls eine schematische Darstellung einer Wellen
form ist, in der die Beziehung zwischen der Spannung zwischen den
Ausgangsklemmen in dem in Fig. 3 dargestellten kontaktlosen
Relais und den an die beiden Photothyristoren angelegten Klemmen
spannungen veranschaulicht ist.
Fig. 1 zeigt ein Schaltbild eines kontaktlosen Relais, in
dem Z den Wechselspannungs-Schaltkreis darstellt, L den Ver
braucher bezeichnet, AC das Wechselspannungs-Netzgerät bezeich
net, IN₁ und IN₂ Eingangsklemmen sind, an die ein Eingangssignal
angelegt wird, um den Stromfluß im Wechselspannungs-Ausgangskreis
zu steuern OUT₁ und OUT₂ Ausgangsklemmen sind, die an den Wech
selspannungs-Schaltkreis Z angeschlossen sind, THY einen Thyris
tor bezeichnet, der den Wechselspannungs-Schaltkreis Z schaltet,
K einen Überspannungsschutzkreis bezeichnet, der die unbeab
sichtigte Betätigung des Thyristors THY verhindert R1, R2, C, und
C2 Widerstände bzw. Kondensatoren sind, die den Überspannungs
schutzkreis K aufbauen, und Ro einen Widerstand kennzeichnet, der
den Gate-Strom für den Thyristor THY vorgibt.
Bei dieser Ausführungsform steuern zwei Photothyristoren
PHT₁ und PHT₂ den Thyristor THY entsprechend einem Eingangssignal
an. Im Gegensatz zum bekannten Relais haben die Photothyristoren
PHT₁ und PHT₂ keine Nulldurchgangsfunktion. Auf diese Weise kön
nen sie sich unabhängig vom Phasenwinkel der vom Wechselspan
nungs-Netzgerät erzeugten Spannungswellenform sofort einschalten.
Die Leuchtdioden D₁ und D₂, welche die Photothyristorkoppler PHT₁
und PHT₂ bilden, sind zu den Eingangsklemmen IN₁ und IN₂ in Reihe
geschaltet; die Photothyristoren TR₁ und TR₂ sind zu den Aus
gangsklemmen OUT₁ und OUT₂ in Reihe geschaltet.
Bei dieser Ausführungsform sind außerdem zwei miteinander
in Reihe geschaltete Überspannungsableiter SA₁ und SA₂ parallel
zu den Ausgangsklemmen OUT₁ und OUT₂ geschaltet. Die miteinander
in Reihe geschalteten Widerstände R₁ und R₂ haben die Funktion
eines Spannungsteilers und sind parallel zu den Photothyristoren
TR₁ und TR₂ geschaltet. Ein Kurzschluß ist vom Mittelpunkt a
zwischen den Widerständen und den beiden Photothyristoren TR₁ und
TR₂ zum Mittelpunkt b zwischen den beiden Überspannungsableitern
SA₁ und SA₂ vorgesehen.
In diesem Beispiel sind die Überspannungsableiter SA₁ und
SA₂ Varistoren, aber an deren Stelle können auch Ableiterröhren
verwendet werden. Der Serienschaltkreis der Überspannungsableiter
SA₁ und SA₂ dient zum Schutz des Thyristors THY und der Photo
thyristoren TR₁ und TR₂ gegen Überspannung, die von einem Rück-
Stromfluß im Schaltkreis Z verursacht werden kann. Der Überspan
nungsableiter SA₂ verhindert eine Beschädigung der Photothyris
toren TR₁ und TR₂ aufgrund unterschiedlicher Einschaltzeiten.
Widerstände R₁ und R₂ unterstützen die Funktion der Über
spannungsableiter SA₁ und SA₂. Da die beiden Widerstände mit
Mittelpunkt c die Spannung teilen, wird an keinen der Photo
thyristoren TR₁ und TR₂ eine übermäßig hohe Spannung angelegt,
selbst wenn sie unterschiedliche Einschaltzeiten haben. In diesem
Beispiel sind die Photothyristorkoppler PHT₁ und PHT₂ identisch,
so daß die Widerstände R₁ und R₂ den gleichen Widerstandswert
aufweisen.
Die im Relais der Fig. 1 verwendeten Photothyristoren PHT₁
und PHT₂ sind Photothyristoren ohne Nulldurchgangsfunktion. Auf
diese Weise können sie sich sofort nach Empfang eines Eingangs
signals unabhängig vom Phasenwinkel der vom Wechselspannungs-
Netzgerät erzeugten Spannungswellenform einschalten und den
Thyristor THY ansteuern.
Aufgrund der durch das Herstellungsverfahren bedingten
Schwankungen der Leistungskennwerte kann zwischen den Einschalt
zeiten der Photothyristorkoppler PHT₁ und PHT₂ ein Unterschied
von ΔT bestehen. Dieser Unterschied führt zu Schwankungen in der
an die Photothyristorkoppler PHT₁ und PHT₂ angelegten Spannungen,
wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Wie nachfolgend beschrieben,
setzt die Erfindung jedoch derartige Schwankungen auf ein
Mindestmaß herab.
Sind zum Beispiel beide Photothyristoren TR₁ und TR₂ ausge
schaltet (Zeitraum Ta), wird die vom Wechselspannungs-Netzgerät
erzeugte Netzspannung zwischen TR₁ und TR₂ aufgeteilt (V₁ und V₂).
Somit wird also an keinen der beiden Photothyristoren TR₁ und TR₂
die Spannung in voller Höhe angelegt. Selbst wenn die vom Netz
gerät erzeugte Spannung bei ihrem maximalen Wert Vmax geliefert
wird, beträgt die Klemmenspannung jeweils nur V₁ = V2 = Vmax/2.
Wird ein Eingangssignal an die Eingangsklemmen IN₁ und IN₂
angelegt, kann sich der Photothyristor TR₁ um die Zeit ΔT früher
einschalten als der Photothyristor TR₂. Wenn die vom Wechsel
spannungs-Netzgerät erzeugte Spannung in der Nähe ihres maximalen
Werts Vmax geliefert wird, wird die maximale Spannung Vmax von den
Widerständen R₁ und R₂ aufgeteilt, und folglich wird eine niedri
gere Spannung an den Photothyristor TR₂ angelegt.
Ein weiterer Vorteil ist in Fällen, in denen das Risiko be
steht, daß aufgrund des Unterschieds zwischen den Einschaltzeiten
eine hohe Spannung an einen Photothyristor, zum Beispiel TR₂, an
gelegt werden könnte, darin zu sehen, daß außerdem der Widerstand
des Überspannungsableiters SA₂ herabgesetzt wird, und der Strom
über den Überspannungsableiter SA₂ durch den Photothyristor, der
sich als erster einschaltet, also TR₁, fließt. Folglich ist die
an die Klemmen des Photothyristors TR₂ angelegte Spannung die
Spannung V′, die gemäß Fig. 2 einen niedrigeren Wert hat als die
maximale Spannung Vmax des Wechselspannungs-Netzgeräts. Die
gleiche Situation trifft zu, falls sich der Photothyristor TR₂ um
die Zeit ΔT früher einschalten sollte als der Photothyristor TR₁.
Wie bereits oben ausgeführt, ermöglicht die vorliegende Er-
findung die Verwendung von Photothyristorkopplern ohne Nulldurch gangsfunktion und mit einer niedrigeren Durchbruchspannung. Die erforderliche Durchbruchspannung ist in etwa identisch mit der Durchbruchspannung, die für in bekannten Relais verwendete Photo thyristorkoppler mit Nulldurchgangsfunktionen erforderlich ist, wie dies in Fig. 3 verdeutlicht wird.
findung die Verwendung von Photothyristorkopplern ohne Nulldurch gangsfunktion und mit einer niedrigeren Durchbruchspannung. Die erforderliche Durchbruchspannung ist in etwa identisch mit der Durchbruchspannung, die für in bekannten Relais verwendete Photo thyristorkoppler mit Nulldurchgangsfunktionen erforderlich ist, wie dies in Fig. 3 verdeutlicht wird.
Beträgt die Spannung des Wechselspannungs-Netzgeräts zum
Beispiel 400 V (Spannungseffektivwert) und werden die Photo
thyristoren PHT₁ und PHT₂ ohne Nulldurchgangsfunktion ohne Kurz
schluß verwendet, müssen entsprechend der obigen Diskussion
Komponenten verwendet werden, deren Durchbruchspannung 1200 V
beträgt. Im Gegensatz dazu verwendet der Schaltkreis in der in
Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung Photothyris
toren PHT₁ und PHT₂ ohne Nulldurchgangsfunktion und als Kompo
nenten verwenden, deren Durchbruchspannung nur 600 V beträgt.
Aber selbst dann, wenn die Überspannungsableiter SA₁ und SA₂
jeweils ein 200-V-System schützen, also die Hälfte eines 400-V-
Systems, können sie aufgrund ihrer Serienschaltung auch ein 400-
V-System schützen, das wiederum dem Thyristor THY ausreichenden
Schutz bieten kann.
In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform haben die
Photothyristorkoppler PHT₁ und PHT₂ keine Nulldurchgangsfunktion.
Dennoch könnte diese Erfindung offensichtlich auch dann ange
wendet werden, wenn diese Komponenten eine Nulldurchgangsfunktion
besäßen. Obwohl das an die Eingangsklemmen IN₁ und IN₂ angelegte
Eingangssignal in dieser Ausführungsform ein Gleichspannungs
signal ist, könnte die Erfindung auch dann angewendet werden,
wenn es sich statt dessen um ein Wechselspannungssignal handeln
würde.
In dem in dieser Erfindung beschriebenen kontaktlosen Relais
wird außerdem in dem Fall, in dem aufgrund der durch das Her
stellungsverfahren bedingten Schwankungen der Leistungskennwerte
ein Unterschied zwischen den Einschaltzeiten der beiden Photo
thyristorkoppler besteht, die an einen der Photothyristoren an
gelegte Überspannung von einem Überspannungsableiter absorbiert,
um auf diese Weise einen wirksamen Schutz gegen eine Beschädigung
des Photothyristors zu gewährleisten.
Auf diese Weise kann eine Phasenwinkelsteuerung unter An
wendung von weniger kostspieligen Photothyristorkopplern ohne
Nulldurchgangsfunktion realisiert werden.
Claims (10)
1. Kontaktloses Relais, das aufweist:
ein Paar von Eingangsklemmen (IN₁, IN₂), die für den Empfang eines Steuersignals eingerichtet sind;
ein Paar von Ausgangsklemmen (OUT₁, OUT₂), die an ein Wechselspannungs-Netzgerät (Z) angeschlossen sind;
ein parallel zu den beiden Ausgangsklemmen geschalteten Thyristor (THY), der das Wechselspannungs-Netzgerät nach Empfang des Steuersignals schaltet;
zwei Photothyristorkoppler (PMT₁, PMT₂), die in Reihe geschaltet sind, wobei die beiden Photothyristorkoppler parallel zum Thyristor geschaltet sind und eingerichtet sind, den Thyristor zu steuern, wobei jeder Photothyristorkoppler einen Photothyristor (TR₁, TR₂) aufweist; und
zwei Überspannungsableiter (SA₁, SA₂), die in Reihe geschaltet sind, wobei die beiden Überspannungsableiter parallel zu den beiden Ausgangsklemmen geschaltet sind, wobei die beiden Überspannungsableiter dazu ausgelegt sind, ein übermäßig hohes Spannungsniveau zu verhindern,
wobei der gemeinsame Punkt der beiden Photothyristorkoppler mit dem gemeinsamen Punkt der beiden Überspannungsableiter verbunden ist.
ein Paar von Eingangsklemmen (IN₁, IN₂), die für den Empfang eines Steuersignals eingerichtet sind;
ein Paar von Ausgangsklemmen (OUT₁, OUT₂), die an ein Wechselspannungs-Netzgerät (Z) angeschlossen sind;
ein parallel zu den beiden Ausgangsklemmen geschalteten Thyristor (THY), der das Wechselspannungs-Netzgerät nach Empfang des Steuersignals schaltet;
zwei Photothyristorkoppler (PMT₁, PMT₂), die in Reihe geschaltet sind, wobei die beiden Photothyristorkoppler parallel zum Thyristor geschaltet sind und eingerichtet sind, den Thyristor zu steuern, wobei jeder Photothyristorkoppler einen Photothyristor (TR₁, TR₂) aufweist; und
zwei Überspannungsableiter (SA₁, SA₂), die in Reihe geschaltet sind, wobei die beiden Überspannungsableiter parallel zu den beiden Ausgangsklemmen geschaltet sind, wobei die beiden Überspannungsableiter dazu ausgelegt sind, ein übermäßig hohes Spannungsniveau zu verhindern,
wobei der gemeinsame Punkt der beiden Photothyristorkoppler mit dem gemeinsamen Punkt der beiden Überspannungsableiter verbunden ist.
2. Kontaktloses Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Photothyristorkoppler (PHT₁, PHT₂) so eingerichtet
sind, daß sie bei allen potentiellen Werten der Wechselspannungs-
Spannungsphase arbeiten können.
3. Kontaktloses Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in den beiden Photothyristorkopplern Nulldurchgangs-Detektor
schaltkreise vorgesehen sind.
4. Kontaktloses Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das an den beiden Eingangsklemmen (IN₁, IN₂) empfangene
Steuersignal einen Phasenwinkel des Wechselspannungs-Netzgeräts
steuert.
5. Kontaktloses Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Photothyristorkoppler (PHT₁, PHT₂) einen an den Thyristor
(THY) angeschlossenen Photothyristor (TR₁, TR₂) und eine an die
beiden Eingangsklemmen angeschlossene Leuchtdiode (D₁, D₂)
umfaßt.
6. Kontaktloses Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Überspannungsableiter (SA₁, SA₂) ein Varistor ist.
7. Kontaktloses Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Überspannungsableiter (SA₁, SA₂) eine Ableiterröhre ist.
8. Kontaktloses Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es ferner einen an den Photothyristor (PHT₁, PHT₂) ange
schlossenen Widerstand (R₁, R₂) aufweist, der dazu ausgelegt ist,
eine vom Wechselspannungs-Netzgerät erzeugte Spannung zu teilen.
9. Kontaktloses Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Thyristor eine Vorrichtung mit drei Klemmen umfaßt.
10. Kontaktloses Relais nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß es ferner zwei in Reihe geschaltete Widerstände
(R₁, R₂) umfaßt, wobei die beiden Widerstände parallel zum
Thyristor (THY) geschaltet und so eingerichtet sind, daß sie eine
vom Wechselspannungs-Netzgerät erzeugte Wechselspannungs-Spannung
teilen, wobei der gemeinsame Punkt der beiden Widerstände mit dem
gemeinsamen Punkt der beiden Photothyristorkoppler verbunden ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05591196A JP3440680B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | ソリッドステートリレー |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19710484A1 true DE19710484A1 (de) | 1997-11-27 |
DE19710484C2 DE19710484C2 (de) | 2001-07-19 |
Family
ID=13012310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19710484A Expired - Lifetime DE19710484C2 (de) | 1996-03-13 | 1997-03-13 | Kontaktloses Relais |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6034853A (de) |
JP (1) | JP3440680B2 (de) |
DE (1) | DE19710484C2 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7129653B2 (en) * | 2004-09-30 | 2006-10-31 | Hubbell Incorporated | Self-contained, self-snubbed, HID dimming module that exhibits non-zero crossing detection switching |
FR2946827A1 (fr) * | 2009-06-12 | 2010-12-17 | St Microelectronics Tours Sas | Circuit de commande d'un dispositif d'eclairage a diodes electroluminescentes. |
JP6459113B2 (ja) * | 2014-07-18 | 2019-01-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | スイッチ装置及びそれを用いた負荷制御システム |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3555292A (en) * | 1968-08-26 | 1971-01-12 | Gulf & Western Industries | Zero swithching network for a triac swithcing circuit |
US4075510A (en) * | 1976-09-17 | 1978-02-21 | Pascente Joseph E | Thyristor voltage switching circuits |
US4594632A (en) * | 1984-04-20 | 1986-06-10 | Lima Electric Co., Inc. | Overvoltage protection circuit for synchronous machinerotor |
JPS6447123A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-21 | Hitachi Ltd | Solid-state relay |
DE3869752D1 (de) * | 1987-12-23 | 1992-05-07 | Bbc Brown Boveri & Cie | Abschaltbarer thyristor mit ueberspannungsschutz. |
US4849846A (en) * | 1988-12-16 | 1989-07-18 | Northern Telecom Limited | Telephone protection circuit |
US5162682A (en) * | 1991-01-22 | 1992-11-10 | Lu Chao Cheng | Solid state relay employing triacs and plurality of snubber circuits |
US5339210A (en) * | 1992-07-22 | 1994-08-16 | General Electric Company | DC circuit interrupter |
-
1996
- 1996-03-13 JP JP05591196A patent/JP3440680B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-02-26 US US08/805,628 patent/US6034853A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-13 DE DE19710484A patent/DE19710484C2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09246937A (ja) | 1997-09-19 |
JP3440680B2 (ja) | 2003-08-25 |
DE19710484C2 (de) | 2001-07-19 |
US6034853A (en) | 2000-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2910852A1 (de) | Nulldurchgangsdetektorschaltung mit hoher toleranz | |
EP0515961A1 (de) | Schaltung zur Steuerung eines Wechselstromes | |
DE1280277B (de) | Schaltungsanordnung zum abwechselnden Anschalten der Pole einer Spannungsquelle an einen Verbraucher, insbesondere Einfachstrom-Doppelstrom-Telegrafierzeichenumsetzer | |
DE19710484C2 (de) | Kontaktloses Relais | |
DE3539027A1 (de) | Steuerverfahren und schaltungsanordnung fuer einen gleichrichter | |
EP3675301A1 (de) | Elektrisches koppeln von wenigstens zwei an einem energieversorgungsnetz angeschlossenen elektrischen einrichtungen mit wenigstens einer am energieversorgungsnetz angeschlossenen elektrischen energiequelle | |
DE102008011603A1 (de) | Schaltung und Verfahren zur Signalspannungsübertragung innerhalb eines Treibers eines Leistungshalbleiterschalters | |
AT390532B (de) | Pulsbreiten moduliertes wechselstrom-leistungsstellglied | |
DE1929444A1 (de) | Statischer Anzapfungsumschalter fuer Transformatoren | |
DE4031505C2 (de) | Gleichspannungs-Stromversorgung mit Einschaltstrombegrenzung | |
DE3804807C1 (en) | Electronic voltage transformer | |
DE19614195C1 (de) | Gepulste Spannungsversorgung für elektrostatische Staubabscheider | |
DE19711768A1 (de) | Elektromagnetischer Stellantrieb | |
DE4036636C2 (de) | Schaltungsanordnung | |
DE3511207A1 (de) | Naeherungsschalter mit einer elektronischen lastschalteinrichtung | |
DE2745586C2 (de) | ||
DE19508226C1 (de) | Verfahren und Anordnung zum Schutz der Speiseschaltung von Kommunikationsendgeräten gegen Überlastung | |
DE3036092A1 (de) | Batterieladesystem | |
DE2456130B2 (de) | Steuervorrichtung fuer einen eine trigger-elektrode aufweisenden statischen schalter fuer wechselstrom oder gleichgerichtete wechselstromhalbwellen | |
DE2242415C2 (de) | Schaltungsanordnung zum Schutz eines Wechselrichters | |
EP3043473B1 (de) | Schaltungsanordnung für Thyristorsteller | |
DE4130770C2 (de) | Verlustarme schaltungsanordnung zur ansteuerung eines aus dem wechselstromnetz gespeisten niedervolt-relais | |
DE19504124C2 (de) | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Schutz von durch Wechselspannung gespeisten elektrischen Verbrauchern gegen Netzüberspannungen | |
DE4305882A1 (de) | Schutzbeschaltung für einen Halbleiterschalter, insbesondere Triac | |
DE1563212B2 (de) | Ein oder mehrphasige rundsteuersendeanlage fuer tonfrequenz rundsteuerung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: KILIAN KILIAN & PARTNER, DE |
|
R071 | Expiry of right |