DE2260011B2 - Rundsteuerempfänger mit einer Schaltungsanordnung zur zumindest zeitweisen Speicherung und anschließenden Wiederherstellung des momentanen Schaltzustandes eines Schaltorgans bei einer Unterbrechung der Speisespannung - Google Patents
Rundsteuerempfänger mit einer Schaltungsanordnung zur zumindest zeitweisen Speicherung und anschließenden Wiederherstellung des momentanen Schaltzustandes eines Schaltorgans bei einer Unterbrechung der SpeisespannungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Rundsteuerempfänger mit einer Schaltungsanordnung zur zumindest zeitwei- '5
sen Speicherung und anschließenden Wiederherstellung des momentanen Schaltzustandes eines Schaltorgans
bei einer Unterbrechung der Speisespannung, wobei diese Schaltungsanordnung ein Speicherorgan, das in
zwei unterschiedliche Zustände steuerbar ist, und einen vom Zustand des Speicherorgans abhängigen Ansteuerkreis
für das Schaltorgan aufweist Ein derartiger Rundsteuerempfänger wird als bekannt vorausgesetzt
Auf dem Rundsteuergebiet sind Fernsteuerempfänger bekannt, bei welchen einer elektromechanischen
Decodiereinrichtung eine ebenfalls elektromechanische Schaltvorrichtung für die Ausführung der Fernsteuerbefehle
zugeordnet ist Als solche elektromechanische Schaltvorrichtung kann beispielsweise ein durch einen
Servomotor angetriebener Kippschalter verwendet werden oder ein sogenanntes Kipprelais oder ein
Stromstoßschalter mit magnetischer oder mechanischer Haltung der Schalterstellung. Obwohl diese bekannten
Lösungen sich in einer großen Zahl von Fernsteuerempfängern bewährt hat, haften ihnen grundsätzlich einige
Nachteile an; so können die Kontakte solcher Schaltvorrichtungen durch Staub und atmosphärische
Beeinflussung in ihrer Betriebssicherheit beeinträchtigt werden. Weiterhin weisen solche Kontakte eine
unvermeidliche Abnützung, beispielsweise durch Kontaktabbrand, auf. Kipprelais und ähnliche Schaltvorrichtungen
erfordern auch eine hohe Güte der Fertigung, wodurch hohe Herstellungskosten verursacht werden.
Solche Kipprelais sind auch nur bedingt erschütterungsfest zu bauen. Schließlich ist in vielen Anwendungsfällen
die unvermeidliche Lärmentwicklung mechanischer Schaltvorrichtungen oder auch die Funkenbildung
wegen anfälliger Explosionsgefahr von Nachteil.
Da bekannte elektronische Schalter, wie Thyristoren, Triacs usw. bei auch nur kurzzeitigem Spannungsunter- so
bruch ihren leitenden Zustand verlieren, ist ein bloßer Ersatz der genannten elektromechanischen Schaltvorrichtungen
durch solche elektronische Schalter, wie Thyristoren und Triacs, nicht ohne weiteres möglich.
Der Ausgangsschalter eines Fernsteuerempfängers muß « nämlich seine Stellung, die er aufgrund des zuletzt
empfangenen Fernsteuerbefehls eingenommen hat, beibehalten, auch wenn vorübergehend ein Netzspannungsausfall
auftritt.
Aus der Zeitschrift »Elektronik», 1963, Heft 1, &o
Seiten 19—21, ist ein magnetischer Zähler- oder Speicherkreis bekannt, der aus einem einzigen Magnetkern
und einem oder zwei Transistoren besteht und geeignet ist, ein Flip-Flop zu ersetzen und gegenüber
einer Flip-Flop-Schaltung den Vorteil besitzt, daß die gespeicherten Werte bei Leistungsausfall erhalten
bleiben.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Rundsteuerempfänger der eingangs definierten Art eine schaltungstechnisch
besonders einfache Möglichkeit zur Beseitigung störender Auswirkungen von Speisespannungsunterbrechungen
zu schaffen, wobei trotz der geforderten Einfachheit dieser Maßnahmen eine hohe Betriebszuverlässigkeit
gegeben sein solL
Diese Aufgabe wird nach einer ersten Ausführungsform
der Erfindung dadurch gelöst, daß das Speicherorgan
aus einem magnetischen Speicherorgan besteht, daß zur Einstellung des magnetischen Speicherorgans
ein elektrischer Speicher vorgesehen ist, der über eine Schreib-Löschwicklung des magnetischen Speicherorgans
wahlweise in Form einer gedämpften Schwingung oder eines exponentiell abnehmenden Stromstoßes
entladbar ist
Durch diese einfachen Maßnahmen ist es möglich, bei einem allfällig auftretenden Ausfall der Netzspannung
zu gewährleisten, daß bei der Wiederkehr der Spannung sofort wieder der Schaltzustand des Schaltorgans
erhalten wird, der zum Zeitpunkt des Netzspannungsausfalls gegeben war.
Eine alternative Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß das Speicherorgan aus einem
Halogen-Glas-Halbleiter besteht daß als Schaltorgan ein elektronisches Schaltorgan vorgesehen ist dessen
Steuerelektrode mit dem Ausgang einer Steuervorrichtung verbunden ist daß einer Klemme der Steuervorrichtung
eine Gleichspannung und einer weiteren Klemme eine impulsförmige Spannung zugeführt ist
wobei an die an der Gleichspannung liegende Klemme über einen Widerstand der Kollektor eines Transistors
angeschlossen ist dessen Emitter über die Ausgangsklemme der Steuervorrichtung mit der Steuerelektrode
des elektronischen Schaltorgangs verbunden ist daß der Steuereingang des Transistors am Spannungsteilerpunkt
eines zwischen der die impulsförmige Spannung führenden Klemme und einer Sammelschiene liegenden,
aus einem Widerstand und der Impedanz des Halogen-Glas-Halbleiters bestehenden Spannungsteilers liegt,
wobei dem Halogen-Glas-Halbleiter ein erster und ein zweiter Speicherkondensator zugeordnet ist und jeder
dieser Kondensatoren über je eine Diode einerseits mit der die impulsförmige Spannung führenden Klemme
und andererseits über einen Widerstand mit dem Spannungsteilerpunkt verbunden ist, daß der mit der
Diode verbundene Pol des ersten Kondensators über einen ersten Schalttransistor und der mit der Diode
verbundene Pol des zweiten Kondensators über einen zweiten Schalttranristor mit der Sammelschiene verbunden
ist während der Steuereingang des ersten Schalttransistors mit einer Anschlußklemme für Einschaltimpulse
für das Schaltorgan und der Steuereingang des zweiten Schalttransistors mit einer Anschlußklemme
für Ausschaltimpulse für das Schaltorgan verbunden ist.
Bei dieser Ausführungsform wird durch das Ausnutzen der vorteilhaften Eigenschaften eines Halogen-Glas-Halbleiters,
der durch Stromimpulse mit einem bestimmten Energie-Zeitprofil entweder in den niederohmigen
Bereich oder in den hochohmigen Bereich versetzt werden kann, eine ebenfalls sehr einfache und
betriebssichere Anordnung erhalten.
Schließlich zeichnet sich eine weitere alternative Lösung der gestellten Aufgabe dadurch aus, daß das
Speicherorgan als RC-G\\ed ausgebildet ist daß die
ohmsche Komponente des ÄC-Gliedes im wesentlichen jeweils durch den Eingangswiderstand eines mit dem
Steuereingang des elektronischen Schaltorgans galva-
nisch verbundenen MOS-FET gebildet ist und dem ÄC-Glied ein einen MOS-FET enthaltender Ladestromkreis und ein einen MOS-FET enthaltender Entladestromkreis zugeordnet ist, wobei dem Ladestromkreis
Einschaltimpulse für das Schaltorgan und dem Entlade-Stromkreis Ausschaltimpulse für das Schaltorgan
zuführbar sind.
Bei dieser Ausführungsform wird die extreme Hochohmigkeit des Steuereingangs von MOS-FET-Transistoren zusammen mit einem einen hohen
Isolationswiderstand aufweisenden Kondensator zur Erzeugung extrem hoher Zeitkonstanten ausgenützt, so
daß bei dieser Ausführungsform auch bei einer Netzunterbrechung mit einer Dauer von mehreren
Stunden die Wiederherstellung des ursprünglichen ts Schaltzustandes des Schaltorgans keinerlei Schwierigkeiten bereitet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der alternativen Lösungen der gestellten Aufgabe sind in Unteranspriichen angegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert; in der Zeichnung zeigt
F i g. 1 ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels,
F i g. 2 ein Schaltbild eines zweiten, sich insbesondere für kapazitive Lastkreise eignenden Ausführungsbeispiels,
Fig.3 ein Schaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels, bei dem ein Halogen-Glasspeicher vorgesehen
ist, und
Fig.4 ein Schaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels, bei welchem ein über MOS-FET-Transistoren
ladbarer und entladbarer Kondensator als Speicher dient
Durch die beschriebene Schaltungsanordnung soll der Schaltzustand eines Schaltorgans auch bei Ausfall der
Speiseenergie, zumindest temporär, aufrechterhalten bzw. in Speicherorganen gespeichert werden können.
Als Speicherorgane kommen beispielsweise die bekannten magnetischen Speicher in Frage. Solche Speicher
können die Form von Magnetkernspeichern mit Ringkernen, Transfluxoren oder Dünnschichtspeichern
haben (siehe hierzu Steinbuch: Taschenbuch der Nachrichtenverarbeitung, 2. Auflage, Seiten 233, 443,
537).
Für den vorliegenden Zweck geeignete Speicherorgane sind auch die sogenannten amorphen Halbleiter
(siehe hierzu: Proc IEEE, VoL 59, Nr. 2, Feb. 1971,
S. 323—324 »An amorphons Semiconductor RF so
Switch« sowie: OVIONIC, Teilweise löschbarer bzw. änderbarer Speicher RM-256, Druckschrift der Firma
Energy Conversion Devices Ina, 1675 West Maple Road, Troy, Michigan 48084, USA).
Außerdem eignen sich für Speicherzeiten in der Größenordnung von Stunden auch extrem hochohmige
ÄC-Glieder, die mit Hilfe von MOS-Feldeffekttransistoren und hochwertigen Kondensatoren, insbesondere
auch elektrochemischen Kondensatoren realisiert werden können (siehe hierzu: «Control Engineering«, No.
1971, S. 49 »Electrochemical Capacitor suggested for IC Power Backup«).
Im folgenden wird anhand der Fig. 1 ein erstes
Ausführungsbeispiel mit einem magnetischen Speicherorgan beschrieben. Der Speicherschalter 1 enthält ein
elektronisches Schaltorgan 2, beispielsweise einen Triac.
Diesem Schaltorgan 2 ist eine Steuervorrichtung 3 zugeordnet Die Steuervorrichtung 3 enthält ein
Speicherorgan 4 mit einem magnetischen Ringkern 5. Für dieses erste Ausführungsbeispiel sei angenommen,
daß der Speicherschalter 1 dazu dient, einen Laststromkreis mit einer Lastimpedanz Zl zu schließen oder zu
öffnen. Der Laststromkreis liegt dabei zwischen einer Klemme 6, welche beispielsweise mit ein-em Phasenleiter R eines Starkstromnetzes verbunden ist und einer
Klemme 7, welche mit dem Nulleiter O dieses Starkstromnetzes verbunden ist Das elektronische
Schaltorgan 2 liegt dabei zwischen einer Ausgangsklemme 8 und der Klemme 7 des Speicherschalters 1. Eine
Steuerelektrode 9 des Schaltorgans 2 ist mit einer Ausgangsklemme 10 der Steuervorrichtung 3 verbunden, während eine Minussammeischiene 11 der Steuervorrichtung 3 mit der am Nulleiter O des Starkstromnetzes angeschlossenen Klemme 7 verbunden ist
Zum Betrieb der Steuervorrichtung 3 werden derselben verschiedene Speisespannungen zugeführt,
und zwar an eine Klemme 12 eine Gleichspannung U\, an eine Klemme 13 eine Gleichspannung Ui und an eine
Klemme 14 eine Wechselspannung U3. Die Wechselspannung Lh hat verzugsweise impulsartigen Verlauf,
wie dies in F i g. 1 angedeutet ist Ein solcher Spannungsverlauf kann mit bekannten Mitteln aus einer
sinusförmigen Wechselspannung eines Starkstromnetzes erzeugt werden. Die Speisespannungen U\, Ui und
U3 können in bekannter Weise aus einer Netzwechselspannung erzeugt sein.
Steuerimpulse für das Einschalten des Speicherschalters 1 können diesem über eine Klemme 15 zugeführt
werden. Steuerimpulse für das Ausschalten des Speicherschalters 1 können diesem über eine weitere
Klemme 16 zugeführt werden.
Ein durch Zufuhr eines Steuerimpulses an die Klemme 15 bewirkter EIN-Zustand des Speicherschalters 1 bzw. seines Schaltorgans 2 bleibt erhalten solange
die Speisespannungen lh, Ut und U3 und die Netzspannung Un andauern. Bei einem Ausfall der Netzspannung
Un und der davon abgeleiteten Speisespannungen U\, Ui und U3 geht das Schaltorgan 2 in seinen nichtleitenden Zustand über, es nimmt jedoch bei Wiederkehr der
genannten Spannungen zwangsläufig den vor dem Speisespannungsausfall eingenommenen EIN-Zustand
wieder ein.
Ein durch Zufuhr eines Steuerimpulses an die Klemme 16 bewirkter AUS-Zustand des Speicherschalters 1 bzw. seines Schaltorgans 2 bleibt erhalten, solange
die Speisespannungen Uu U2 und U3 und die Netzspannung Un andauern.
Bei einem Ausfall der Netzspannung Un und der davon abgeleiteten Speisespannungen U\, Ui und U3
verbleibt das Schaltorgan 2 in seinem nichtleitenden Zustand und behält diesen auch bei Wiederkehr der
Netzspannung L^und der Speisespannungen U\, Ui und
Lh weiterhin bei. Wie dies erreicht wird, wird
nachstehend erläutert
Dem magnetischen Ringkern 5 des Speicherorgans 4 sind eine Schreib- und Löschwicklung 17 und eine
Lesewicklung 18 zugeordnet Befindet sich der Ringkern 5 in entmagnetisiertem Zustand, so ist die
Impedanz Z, welche zwischen den Klemmen 19 und 20 der Lesewicklung 18 auftritt, hochohmig. Ist jedoch der
Ringkern S in den magnetisch gesättigten Zustand versetzt, so ist diese Impedanz Z beispielsweise um
einige Größenordnungen niederohmiger als bei entmagnetisiertem Ringkern 5. Mit Hilfe der Schreib- und
Löschwicklung 17 und den dieser zugeordneten Schaltelementen läßt sich der magnetische Zustand des
Die an der Klemme 14 liegende Wechselspannung U3
liegt an einem Spannungsteiler, bestehend aus einem hochohmigen Widerstand 21 und der Impedanz Z der
Lesewicklung 18. Bei ungesättigtem Ringkern 20 ist Z s ebenfalls hochohmig, so daß ein wesentlicher Teil der
Spannung U3 an der Klemme 20 erscheint. Die Klemme
20 ist nun mit der Basis 22 eines Schalttransistors 23 verbunden, dessen Kollektor von der Klemme 13 die
Speisespannung Ui zugeführt ist. Der Schalttransistor 23 wird durch die Spannung von der Klemme 20
periodisch durchgeschaltet, so daß ein in seinem Emitterkreis liegender Kondensator 24 aufgeladen wird.
Zufolge der dadurch erzeugten Spannung Ut am Kondensator 24 wird über einen Widerstand 25 der
Steuerelektrode 9 des Schaltcrgans 2 eine positive Spannung zugeführt, wodurch das Schaltorgan 2 in
seinen leitenden Zustand versetzt wird. Der Speicherschaltcr 1 ist dadurch in seinen EIN-Zustand versetzt.
Solange der Ringkern S in seinem ungesättigten Zustand ist, bleibt dieser EIN-Zustand erhalten bzw. er
kehrt nach einem allfälligen Spannungsunterbruch sofort wieder zurück.
Wird jedoch der Ringkern 5 in seinen gesättigten Zustand versetzt, so wird die Impedanz Z sehr
niederohmig und der an der Klemme 20 dann auftretende Teil der Spannung U3 reicht nicht mehr aus,
um den Schalttransistor 23 durchzuschalten. Die Spannung (Λ am Kondensator 24 verschwindet und das
Schaltorgan 2 geht demzufolge in seinen nichtleitenden Zustand über und verbleibt in diesem solange der
Ringkern 5 gesättigt ist, gleichgültig, ob die Netzspannung Un und die davon abgeleiteten Speisespannungen
U\, Ui und U3 vorhanden sind oder nicht.
Zur Einstellung des gewünschten Zustandes des magnetischen Ringkerns 5 sind diesem die die Schreibund Löschwicklung 17 und weitere Schaltelemente
zugeordnet Über einen hochohmigen Widerstand 26 wird ein Ladekondensator 27 von der Spannung U\
aufgeladen. Die Schreib- und Löschspule 17 besitzt eine Induktivität L und einen Verlustwiderstand 28. Über die
Schreib- und Löschspule 17 wird die Spannung U5 am
Kondensator 27 sowohl einem Triac 29 mit einer Steuerelektrode 30 als auch der Anode eines Thyristors
31 mit einer Steuerelektrode 32 zugeführt Der andere Pol des Triacs 29 und die Kathode des Thyristors 31 sind
mit der Minussammeischiene 11 der Steuervorrichtung 3 verbunden.
Um den Speicherschalter 1 in seinen EIN-Zustand zu versetzen, ist es erforderlich, der Eingangsklemme 15 so
des Speicherschalters 1 während einer vorgegebenen minimalen Zeitdauer Feinen positiven Impuls zuzuführen. Hierdurch wird der Triac 29 in seinen leitenden
Zustand versetzt und die am Kondensator 27 gespeicherte Ladung in der Form einer gedämpften
Schwingung abgebaut Durch den in der Wicklung 17 dann fließenden abklingenden Wechselstrom wird der
Ringkern5 entmagnetisiert, wodurch Zhochohmigwird
und die Spannung an der Klemme 20 ansteigt Demzufolge wird der Kondensator 24 aufgeladen und
die an ihm erscheinende Spannung l/» versetzt über den
Widerstand 25 uiid die Steuerelektrode 9 das Schaltörgan 2 in seinen leitenden Zustand.
Bei einem nunmehr alifällig auftretenden Ausfall der
Netzspannung LZ/vund der Speisespannungen UuU2VOId
ίΛ verbleibt jedoch der Ringlcern 5 im unmagnetisierteh
Zustand, so daß bei Wiederkehr der genannten Spannungen sich sofort wieder der leitende Zustand des
Schaltorgans 2 und damit der EIN-Zustand des Speicherschalters 1 einstellt.
Um den AUS-Zustand des Speicherschalters 1 einzustellen, ist es dagegen notwendig, der Eingangsklemme 16 des Speicherschalters 1 einen positiven
Impuls zuzuführen. Hierdurch zündet der Thyristor 31 und es findet eine rasche Entladung des Kondensators
27 über die Schreib- und Löschwicklung 17 statt. Dabei
ist zu beachten, daß im Gegensatz zum vorstehend beschriebenen Vorgang die Entladung des Kondensators nicht in der Form einer gedämpften Schwingung
erfolgt, sondern in der Form eines exponentiell abklingenden Gleichstromstoßes. Durch diesen Gleichstromstoß durch die Wicklung 17 wird der Ringkern 5 in
seinen magnetisch gesättigten Zustand versetzt, Z wird dadurch niederohmig, die Spannung an der Klemme 20
verschwindet praktisch, der Schalttransistor 23 sperrt und die Spannung Ut verschwindet Hierdurch geht das
Schaltorgan 2 in seinen nichtleitenden Zustand und der Speicherschalter 1 in seinen AUS-Zustand über. Sowohl
während eines Ausfalles der Netzspannung Un als auch
nach Wiederkehr der Netzspannung Un und der Speisespannungen U\, i/2 und U3 verbleibt der Speicherschalter in seinem AUS-Zustand.
Bei einem Speicherschalter 1 gemäß dem beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist der Zeitpunkt des
Überganges vom AUS-Zustand in den EIN-Zustand vom Zeitpunkt abhängig, in welchem die Spannung U*
einen vorgegebenen kritischen Wert überschreitet. Der Übergang in den EIN-Zustand kann daher bei einem
beliebigen Spannungswert der Netzspannung Un erfolgen, beispielsweise auch beim oder in der Nähe von
deren maximaler Amplitude. Solange der Lastkreis ohmisch oder induktiv ist, hat dies keine nachteiligen
Folgen. Arbeitet jedoch der Speicherschalter 1 auf eine kapazitive Last, so ist es im Hinblick auf die
Stoßbelastung des Schaltorgans 2 zweckmäßig, den Zeitpunkt der EIN-Schaltung des Speicherschalters 1
mindestens annähernd in den Bereich eines Nulldurchganges der Netzspannung t/jvzu verlegen.
Anhand der F i g. 2 wird ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben, welches eine vorteilhafte weitere
Ausgestaltung des beschriebenen Rundsteuerempfängers darstellt und welche dadurch gekennzeichnet ist,
daß der Zeitpunkt einer Einschaltung des Speicherschalters 1 zwangsläufig beim oder in der Nähe eines
Nulldurchganges der Netzspannung Un erfolgt, unabhängig davon zu welchem Zeitpunkt der entsprechende
Steuerimpuls an der Klemme 15 erscheint Dies wird durch eine Modifikation der Steuerschaltung 3 bewirkt.
Diese Modifikation beschränkt sich dabei auf denjenigen Teil der Steuerschaltung, welcher dem Schalttransistor 23 folgt Demzufolge ist in der F i g. 2 nur dieser
modifizierte Teil zusammen mit dem Lastkreis gezeichnet Im übrigen sind sich entsprechende Teile in beiden
Figuren mit gleichen Bezeichnungen versehen.
Wie früher erwähnt, bewirkt ein positiver Steuerimpuls an der Klemme 15 die periodische Durchschaltung
des Schalttransistors 23. Über eine Diode 33 und einen
Widerstand 34 wird dadurch ein Kondensator 35 auf eine Spannung Us aufgeladen. Die Spannung Us liegt
zwar über einen Widerstand 36 an der Anode eines Thyristors 37, doch befindet sich dieser Thyristor 37
zunächst noch in nichtleitendem Zustand.
Parallel zum Schaltorgan 2 liegt ein Spannungsteiler, bestehend aus der Serienschaltung eines Widerstandes
38, eines Kondensators 39 und eines Kondensators 40. Vom Verbindungspunkt 41 der beiden Kondensatoren
39 und 40 ist ein Widerstand 42 zu einem Pol einer Triggerdiode 43 geschaltet, deren anderer Pol an einem
Ende 44 einer Primärwicklung 45 eines Übertragers 46 angeschlossen ist Der genannte Spannungsteiler ist nun
so dimensioniert, daß die Triggerdiode 43, beispielsweise Motorola M PT 20, Motorola Data Book, 5. Ed. S. 4.
24, wenigstens annähernd beim Nulldurchgang der Netzspannung Un zündet. Hierdurch entlädt sich der
Kondensator 40 schlagartig über die Primärwicklung 45 des Übertragers 46. Ein hierdurch an der Sekundärwicklung 47 des Übertragers 46 erzeugter Impuls wird der
Steuerelektrode 48 des Thyristors 37 zugeführt und zündet diesen. Der Thyristor 37 erhält seinen Haltestrom über die Widerstände 34 und 36 zugeführt. Da nun
der Thyristor 37 in seinem leitenden Zustand ist, kann vom Emitter 49 des Schalttransistors 23 über eine Diode
50 und eine Primärwicklung 51 eines weiteren Übertragers 52 ein impulsmäßiger Strom zum Thyristor
37 fließen. Von einer Sekundärwicklung 53 des Übertragers 52 wird dann eine Wechselspannung über
den Widerstand 25 zur Ausgangsklemme 10 der Steuerschaltung und von da zur Steuerelektrode 9 des
Schaltcrgans 2 geführt Hierdurch wird dieses Schaltorgan 2 in seinen leitenden Zustand und der Speicherschalter 1 in seinen EIN-Zustand versetzt. Dies erfolgt
wenigstens annähernd zum Zeitpunkt eines Nulldurchganges der Netzspannung Un-
Das Ausschalten des Schaltorgans 2 erfolgt nachdem, wie früher erwähnt, der Ringkern des Speicherorgans 3
magnetisch gesättigt worden ist und der Schhittransistor 23 in der Folge gesperrt wird. Der Kondensator 35
entlädt sich dabei und die Spannung Us verschwindet.
Auch über den Widerstand 34 erhält der Thyristor 37 keinen Strom mehr, so daß auch die Spannung an der
Sekundärwicklung 53 des Übertragers 52 verschwindet Hierdurch geht das Schaltorgan 2 in seinen nichtleitenden Zustand und der Speicherschalter 1 in seinen
AUS-Zustand.
Zufolge der bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel auftretenden galvanischen Trennung zwischen dem
Schaltorgan 2 und der Minussammeischiene 11 ist es möglich, die Klemme 7 entweder an den Nulleiter O
oder an einen weiteren Phasenleiter S oder T eines Starkstromnetzes anzuschließen.
Die Fig.3 zeigt ein Schaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels für einen Speicherschalter, bei
welchem eine Steuervorrichtung 3 vorgesehen ist, welche einen Halogen-Glas-Speicher 4 aufweist
In Analogie zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 enthält auch die Steuervorrichtung 3 gemäß
Fig.3 einen Spannungsteiler, welcher zwischen der
Klemme 14 und der Minussammeischiene 11 liegt, und
aus dem Widerstand 21 und der Impedanz Z besteht Die Impedanz Z wird durch das Speicherorgan 4
gebildet, welches in diesem Fall ein Halogen-Glas-Speicher gemäß der früher zitierten Literaturstelle ist Ein
solcher Speicher kann durch Stromimpulse mit einem bestimmten Energie-Zeitprofil entweder in den niederohmigen Bereich oder in den hochohmigen Bereich
versetzt werden. Um solche Stromimpulse vorbestiriimter Stärke und vorbestimmten Verlaufes zu erzeugen,
sind gemäß Fig.3 zwei Kondensatoren 54 und 55
vorgesehen. Diese beiden Kondensatoren können über je eine der gegenseitigen Entkopplung dienende Diode
58 bzw. 59, welche zwischen der Klemme 14 und dem Kondensator 54 bzw. 55 geschaltet sind, geladen
werden: An der Klemme 14 liegt eine Folge positiver Impulse, nämlich die Spannung U3. Die Kondensatoren
54 bzw. 55 sind über je einen Widerstand 56 bzw. 57 über den Schaltungspunkt 20 mit der Basis des Schalttransistors 23 verbunden. Der andere Pol des Kondensators
54 bzw. 55 ist über je einen Schalttransistor 29 bzw. 31
an die Minussammeischiene 11 angeschlossen. Durch
einen Steuerimpuls an der Klemme 15 kann der Schalttransistor 29 durchgesteuert werden, was zur
Entladung des Kondensators 54 führt. In entsprechender Weise kann auch der Schalttransistor 31 durch einen
ίο Steuerimpuls an der Klemme 16 durchgesteuert werden,
was zur Entladung des Kondensators 55 führt. Die sich hierbei ergebenden Stromstöße fließen durch das
Speicherorgan 4. Die Dimensionierung des Kondensators 54 und des Widerstandes 56 bzw. des Kondensators
'5 55 und des Widerstandes 57 ist nun entsprechend den
Daten des zur Anwendung gelangenden Speicherorgans 4 so gewählt, daß dieses bei Durchsteuerung des
Schalttransistors 29 in seinen hochohmigen Zustand und bei Durchsteuerung des Schalttransistors 31 in seinen
μ niederohmigen Zustand versetzt wird. In zum ersten
Ausführungsbeispiel analoger Weise wird dadurch der Schaltzustand des Schaltorgans 2 gesteuert, so daß sich
hier weitere Ausführungen erübrigen. Da das Speicherorgan 4 seinen hochohmigen bzw. niederohmigen
Zustand nach Abklingen des genannten Stromstoßes bis auf weiteres beibehält, ist ohne weiteres ersichtlich, daß
demzufolge auch das Schaltorgan nach Wiederkehr der zeitweise unterbrochenen Speisespannung Un wieder in
den vor Ausfall dieser Spannung eingenommenen
Die Fig.4 zeigt ein Schaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels für einen Speicherschalter 1, bei
welchem die Steuervorrichtung 3 einen über MOS-FET-Transistoren ladbaren und entladbaren Kondensator als
Gemäß diesem vierten Ausführungsbeispiel wird die extreme Hochohmigkeit des Steuereingangs von
MOS-FET-Transistoren zusammen mit einem einen hohen Isolationswiderstand aufweisenden Kondensator
*° zur Erzeugung extrem hoher Zeitkonstanten ausgenützt. Da in der Praxis die Speisespannung Un kaum je
mehr als höchstens einige Stunden ausfällt, genügen für den vorgesehenen Zweck Zeitkonstanten in der
Größenordnung von 10 oder mehr Stunden vollauf.
*5 Solche Zeitkonstanten lassen sich jedoch mit geeigneten MOS-FET-Transistoren und Kondensatoren mit
hohem Isolationswiderstand nach dem heutigen Stande der Technik einwandfrei realisieren. Die Steuervorrichtung 3 des vierten Ausführungsbeispiels gemäß F i g. 4
so enthält einen solchen Kondensator 60, welcher über
einen MOS-FET-Transistor 62 durch einen der Klemme 15 zugeführten Impuls aufladen und durch einen an die
Klemme 16 geführten Impuls über einen MOS-FET-Transistor 64 entladen. Als MOS-FET-Transistoren
eignen sich für den vorgesehenen Zwecke beispielsweise solche des Typs MFE 3003 der Firma Motorola. Als
Kondensator 60 eignet sich beispielsweise auch ein sogenannter elektro-chemischer Kondensator, wie er in
der früher zitierten Literaturstelle angegeben ist
Wurde der Kondensator 60 durch einen Steuerimpuls
an der Eingangsklemme 15 geladen, so fließt über den Transistor 63 von der Klemme 13 über den Widerstand
68 Strom zur Ausgangsklemme 10 der Steuervorrichtung 3 und von da über die Leitung 9 zur
Steuerelektrode des Schaltorgans Z Hierdurch wird das Schaltorgan 2 und damit der Speicherschalter 1 in
seinen leitenden Zustand versetzt Auch bei Ausfall der Netzspannung LVbleibt zufolge der Hochohmigkeit der
an den Kondensator 60 angeschlossenen Transistoren 62, 63 und 64 dessen Ladung lange Zeit erhalten,
beispielsweise während mehr als 10 Stunden, so daß bei
Wiederkehr der Netzspannung Un innerhalb dieser Zeitspanne sofort wieder von der Klemme 13 Strom
über den Transistor 63 und den Widerstand 68 zum Schaltorgan 2 fließt und dieses sofort wieder in den vor
dem Netzspannungsausfall eingenommenen Zustand zurückversetzt. Ist jedoch der Kondensator 60 durch
einen Steuerimpuls an der Eingangsklemme 16 entladen worden, so verbleibt er selbstverständlich auch bei
einem Netzspannungsausfall in diesem entladenen
Zustand und bei Widerkehr der Netzspannung Un fließt kein Strom von der Klemme 13 über den Transistor 63
und den Widerstand 68 zum Schaltorgan 2, so daß dieses in seinem nichtleitenden Zustand verbleibt in dem es
auch vor Ausfall der Netzspannung Un war.
Die im zweiten Ausführungsbetspiel dargestellte Lösung stellt eine weitere Ausgestaltung des anhand
von F i g. 1 erläuterten Rundsteuerempfängers dar. Die anhand der Fig. 3 und 4 erläuterten weiteren
Ausführungsbeispiele stellen äquivalente Lösungen des der anhand von F i g. 1 erläuterten Rundsteuerempfängers dar.
Claims (6)
1. Rundsteuerempfänger mit einer Schaltungsanordnung zur zumindest zeitweisen Speicherung und
anschließenden Wiederherstellung des momentanen Schaltzustandes eines Schaltorgans bei einer Unterbrechung
der Speisespannung, wobei diese Schaltungsanordnung ein Speicherorgan, das in zwei
unterschiedliche Zustände steuerbar ist, umd einen vom Zustand des Speicherorgan: abhängigen to
Ansteuerkreis für das Schaltorgan aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherorgan
aus einem magnetischen Speicherorgan (5) besteht, daß zur Einstellung des magnetischen
Speicherorgans (5) ein elektrischer Speicher (27) '5
vorgesehen ist, der fiber eine Schreib-Löschwicklung
(17) des magnetischen Speicherorgans (5) wahlweise in Form einer gedämpften Schwingung oder eines
exponentiell abnehmenden Stromstoßes entladbar ist(Fig.l).
2. Rundsteuerempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltorgan (2) ein
elektronisches Schaltorgan vorgesehen ist, dessen Steuerelektrode (9) mit dem Ausgang (10) einer
Steuervorrichtung (3) verbunden ist, wobei die Steuervorrichtung (3) einen an eine Wechselspannung
(Ui) und eine Sammelschiene (11) angeschlossenen
Spannungsteiler aufweist, welcher aus einem Widerstand (21) und einer von einer Lesewicklung
(18) des Speicherorgans (5) gebildeten Impedanz (Z) besteht, daß an den Spannungsteilerpunkt (20) des
Spannungsteilers der Steuereingang eines Transistors (23) angeschlossen ist, dessen Kollektor an
einer Gleichspannung (Ui) und dessen Emitter an einem Pol eines mit seinem anderen Pol an die
Sammelschiene (11) angeschlossenen Kondensators (24) liegt und auch galvanisch mit der Ausgangsklemme
(10) der Steuervorrichtung (3) verbunden ist, daß die Schreib- und Löschwicklung (17) in einem
Stromkreis liegt, welcher einerseits an eine eine «o
Gleichspannung (LJ\) führende Klemme (12) angeschlossen ist und wahlweise über ein Strom in beiden
Richtungen durchlassendes erstes Schaltelement (29), bzw. über ein Strom nur in einer Richtung
durchlassendes zweites Schaltelement (31) an die Sammelschiene anschließbar ist, und daß dem ersten
Schaltelement (29) Steuerimpulse für die Einschaltung des Schaltorgans (2) und dem zweiten
Schaltelement (31) Steuerimpulse für die Ausschaltung des Schaltorgans (2) zuführbar sind (Fig. 1). so
3. Rundsteuerempfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vom Emitter (49) des
Transistors (23) ein erster Strompfad über eine Diode (50), eine Primärwicklung (51) eines ersten
Transformators (52) und über einen Thyristor (37) " zur Sammelschiene (11) und ein zweiter Strompfad
über eine weitere Diode (33) und einen ersten Widerstand (34) zu einem ersten Pol eines
Kondensators (35), dessen anderer Pol an der Sammelschiene (U) liegt und über einen zweiten M
Widerstand (36) vom ersten Pol des Kondensators (35) über den Thyristor (37) ebenfalls zur Sammelschiene
(U) führt und die Primärwicklung (45) des weiteren Transformators (46) über eine Trigger-Diode
(43) und einen Widerstand (42) über einen Phasenschieber (38, 39, 40) mit dem Lastkreis
verbunden ist, und daß die Sekundärwicklung (53) des ersten Transformators (52) an die Ausgangsklemme
(10) der Steuervorrichtung (3) angeschlossen ist, mit welcher auch die Steuerelektrode (9) des
Schaltorgans (2) verbunden ist (F i g. 2).
4. Rundsteuerempfänger mit einer Schaltungsanordnung
zur zumindest zeitweisen Speicherung und anschließenden Wiederherstellung des momentanen
Schaltzustandes eines Schaltorgans bei einer Unterbrechung der Speisespannung, wobei diese Schaltungsanordnung
ein Speicherorgan, das in zwei unterschiedliche Zustände steuerbar ist, und einen
vom Zustand des Speicherorgans abhängigen Ansteuerkreis für das Schaltorgan aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Speicherorgan aus einem Halogen-Glas-Halbleiter (4) besteht, daß als Schaltorgan
ein elektronisches Schaltorgan (2) vorgesehen ist, dessen Steuerelektrode (9) mit dem Ausgang (10)
einer Steuervorrichtung (3) verbunden ist, daß einer Klemme (13) der Steuervorrichtung (3) eine
Gleichspannung (U2) und einer weiteren Klemme (14) eine impulsförmige Spannung (Ui) zugeführt ist,
wobei an die an der Gleichspannung (U2) liegende
Klemme (13) über einen Widerstand (25) der Kollektor eines Transistors (23) angeschlossen ist,
dessen Emitter über die Ausgangsklemme (10) der Steuervorrichtung (3) mit der Steuerelektrode (9)
des elektronischen Schaltorgans (2) verbunden ist, daß der Steuereingang (22) des Transistors (23) am
Spammngsteilerpunkt (20) eines zwischen der die impulsförmige Spannung (U3) führenden Klemme
(14) und einer Sammelschiene (11) liegenden, aus einem Widerstand (21) und der Impedanz (Z) des
Halogen-Glas-Halbleiters (4) bestehenden Spannungsteilers liegt, wobei dem Halogen-Glas-Halbleiter
(4) ein erster und ein zweiter Speicherkondensator (54 bzw. 55) zugeordnet ist und jeder dieser
Kondensatoren über je eine Diode (58 bzw. 59) einerseits mit der die impulsförmige Spannung (U3)
führenden Klemme (14) und andererseits über einen Widerstand (56 bzw. 57) mit dem Spannungsteilerpunkt
(20) verbunden ist, daß der mit der Diode (58) verbundene Pol des ersten Kondensators (54) über
einen ersten Schalttransistor (29) und der mit der Diode (59) verbundene Pol des zweiten Kondensators
(55) über einen zweiten Schalttransistor (31) mit der Sammelschiene (11) verbunden ist, während der
Steuereingang des ersten Schalttransistors (29) mit einer Anschlußklemme (15) für Einschaltimpulse für
das Schaltorgan (2) und der Steuereingang des zweiten Schalttransistors (31) mit einer Anschlußklemme
(16) für Ausschaltimpulse für das Schaltorgan (2) verbunden ist (F i g. 3).
5. Rundsteuerempfänger mit einer Schaltungsanordnung zur zumindest zeitweisen Speicherung und
anschließenden Wiederherstellung des momentanen Schaltzustandes eines Schaltorgans bei einer Unterbrechung
der Speisespannung, wobei diese Schaltungsanordnung ein Speicherorgan, das in zwei
unterschiedliche Zustände steuerbar ist, und einen vom Zustand des Speicherorgans abhängigen
Ansteuerkreis für das Schaltorgan aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherorgan als WC-Glied
ausgebildet ist, daß die ohmsche Komponente des ÄC-Gliedes im wesentlichen jeweils durch den
Eingangswiderstand eines mit dem Steuereinang (9) des elektronischen Schaltorgans (2) galvanisch
verbundenen MOS-FET gebildet ist und dem RC-G\\ed ein einen MOS-FET (62) enthaltender
Ladestromkreis (15,61,62) und ein einen MOS-FET
(64) enthaltender Entladestromkreis (64, 65, 66, 67,
16) zugeordnet ist, wobei dem Ladestromkreis Einschaltimpulse für das Schaltorgan und dem
Entladestromkreis Ausschaltimpulse Zur das Schaltorgan zuführbar sind (F ig. 4).
6. Rundsteuerempfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Kondensator des
ÄC-GIiedes ein elektro-chemischer Kondensator
vorgesehen ist (F i g. 4).
10
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CH615472A CH551113A (de) | 1972-04-26 | 1972-04-26 | Elektronische schalteinrichtung, die bei speisespannungsunterbruch ihren schaltzustand mindestens fuer eine bestimmte zeitdauer haelt. |
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