DE2727073C3 - Verzögerungsschaltung für Zeitrelais - Google Patents
Verzögerungsschaltung für ZeitrelaisInfo
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- H01H47/02—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay
- H01H47/18—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay for introducing delay in the operation of the relay
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Description
45
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verzögerungsschaltung der im Gattungsteil des Hauptanspruchs
angegebenen Art.
Derartige Verzögerungsschaltungen sind bereits bekannt (DE-OS 20 38 379). Bei dieser bekannten
Verzögerungsschaltung ermöglicht die am Gatter einer Triode anliegende Referenzspannung, die der Basisspannung eines Transistors entspricht, dessen Emitter
mit einem Spannungsteiler verbunden ist, eine Spannungsschwankung, mittels welche die genannte Triode
durchschaltbar ist. An der Anode der Triode sind jedoch keine Spannungsschwankungen zu verzeichnen, sondern deren Potential kennzeichnet sich durch die
ansteigende Gleichspannung eines zugehörigen Kondensators. Grundsätzlich wird also bei dieser Verzöge-
rungsschaltung eine wechselspannungsüberlagerte Gleichspannung mit geringer Glättung an einen
Vergleicher gelegt und als Referenzspannung mittels eines /?C-Gliedes integriert. Bei der genannten Triode
kann es sich um ein beliebiges Zündelement handeln, beispielsweise auch um einen programmierbaren
UJT-Transistor.
Auch andere bekannte Schaltungen der hier interessierenden Art (DE-AS 19 02 496 und DE-AS 23 21 177)
arbeiten nach dem Prinzip, daß die Steuerwechselspannung nach Gleichrichtung und Glättung mit verbleibender geringer Amplitudenhöhe dem Zeitkreis zugeführt
wird, der sich durch einen UJT-Transistor kennzeichnet Auch bei diesen Schaltungen wird von der Gleichspannung über Widerstandsteile eine Hilfsspannung abgeleitet und als Referenzspannung dem Gatter des
UJT-Transistors zugeführt, wobei das Potential der Hilfsspannung der zeitbestimmende Parameter ist
Diese bekannten Schaltungen arbeiten im allgemeinen durchaus zufriedenstellend. Es hat sich jedoch
herausgestellt daß für einfachere Steueraufgaben in Industrieanlagen mit Zeitrelais diese Verzögerungsschaltungen nicht voll ausgenutzt werden bzw. schaltungstechnisch zu aufwendig sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Verzögerungsschaltung der eingangs genannten Art die
Schaltung so zu vereinfachen, daß die gesamte Betriebsspannung als Auswertungskriterium benutzt
wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im
kennzeichnenden Teil beschriebenen Mittel gelöst
Vorteilhafte Eigenschaften der Schaltungsanordnung ergaben sich nicht nur durch den sehr einfachen Aufbau,
sie ist direkt ohne zum Beispiel entstörend wirkenden Trenntransformator für den Betrieb an Wechselspannungsnttztn in Industriesteueranlagen geeignet
Eine vorteilhafte Ausführungsform einer Schaltungsanordnung der beschriebenen Art ist für das Beispiel
eines anzugverzögerten Zeitrelais nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert
Ober eine Gleichrichterdiode Gn sind parallel zueinander liegend ein Lastwiderstand R\ und ein
Glättungskondensator Q über die Klemmen KL1 und
KL 2 an ein Wechselspannungsnetz U angeschlossen. Weiterhin sind mit der gleichgerichteten Wechselspannung in Parallelschaltung mit dem Glättungskondensator Q und dem Lastwiderstand R\ eine Reihenschaltung
einer Relaisspule Re, einer Diode Gn in Durchlaßrichtung sowie ein programmierbarer Unijunction-Transistor T verbunden, wobei der letztgenannten Reihenschaltung die Anode des Transistors Tan der Diode Gr2
Hegt und ein Generatorwiderstand R2 von der Verbindung zwischen der Relaisspule Re und der Anode der
Diode Gr2 mit dem Gatter des programmierbaren Unijunction-Transistors T verbunden ist Der Anode
und Kathode des programmierbaren Unijunction-Transistors Γ ist eine aus einem einstellbaren Widerstand R3
und einem Zeitkondensator C2 bestehende ÄC-Reihenschaltung parallelgeschaltet Der einstellbare Widerstand R3 ist zusätzlich von einer Entkopplungsdiode Gn
gegenpolig überbrückt
Die Funktionsweise der beschriebenen Schaltungsanordnung ist folgende:
Zwischen den Eingangsklemmen KL 1 und KL 2 wird die Versorgungsspannung in Form einer Wechselspannung als Steuerspannung angelegt Aus dieser Steuerwechselspannung wird durch die Gleichrichterdiode
Gr\, über die nur der positive Teil der Wechselspannung in die Schaltungsanordnung gelangt eine Betriebsgleichspannung erzeugt Dieser Gleichspannung ist,
durch geeignete Dimensionierung der Bauteile bedingt,
und zwar überwiegend des Lastwiderstandes R\ und des Glättungskondensators Ci, eine Wechselspannung mit
bestimmter Amplitude überlagert Die wechselspannungsüberlagerte Betriebsgleichspannung wird über die
Relaisspule Re und den Generatorwiderstand Ri ohne
Minderung dem Gatter des gesperrten programmierba-
ren Unijunction-Transistors T zugeführt Gleichzeitig liegt die wechselspannungsüberlagerte Gleichspannung
stets um die Durchlaßspannung der Diode Gr2
verringert an der Anode des gesperrten orogrammierbaren
Unijunction-Transistors T, hervorgerufen durch den über die Diode fließenden Strom zur Reihenschaltung
des ÄC-Gliedes R3, C2. Die Sicherheit des
gesperrten Zustands ist somit erhöht, denn es kann kein Zündstrom von der Anode zum Gatter fließen, welcher
zusätzlich durch die noch nicht vorhandene erforderliehe
positive Zündspannung verhindert wird, da die
Anode negativ gegenüber dem Gatter ist Der so erzeugte Störspannungsabstand für den gesperrten
Zustand des programmierbaren Unijunction-Transistors T wird durch den Stromfluß über die Relaisspule
/te und der Diode Gr2 zur Reihenschaltung bzw. zu dem
ÄC-Glied A3, C2 noch erheblich verbessert, da die
Relaisspule Re bei dieser Schaltungsanordnung vorteilhaft als Induktivität wirkt Der Stromfluß zu dem
letztgenannten ÄC-Glied ist so dimensioniert, daß
dieser nicht zum Schalten der Relaiskontakte führen kana Da das ÄC-Glied R3, C2, parallel zur Anoden-,
Kathoden-Strecke des programmierbaren Unijunction-Transistors T liegt, hat die Anode einen günstigen
Abschluß zum Minuspotential der Schaltungsanordnung.
Aus der wechselspannungsüberlagerten Gleichspannung,
die an der Anode des programmierbaren Unijunction-Transistors T liegt, wird über den Ladewiderstand
R3 an dem Zeitkondensator C2 durch
Integration eine Gleichspannung gespeichert Diese Speicherung erfolgt, weil der Ladestrom nur in einer
Richtung in den Zeitkondensator C2 über die Diode Gr2
fließen kann. Die gespeicherte, durch die Integration zeitlich ansteigende Gleichspannung an dem Zeitkondensator
C2 ist über die Entkopplungsdiode Gr3 der
Anode des programmierbaren Unijunction-Transistors Γ zugeführt Nach Ablauf der Zeitverzögerung, infolge
der Aufladung des Zeitkondensators C2, unterschreitet
die zeitbestimmende Referenzspannung durch die Überlagerung dieser mit der Wechselspannung am
Gatter des programmierbaren Unijunction-Transistors T das gespeicherte Gleichspannungspotential am
Zeitkondensator C2, subtrahiert mit der Diodendurchlaßspannung
über der Diode Gr3 und der Zündspannung
des programmierbaren Unijunction-Transistors T. Dadurch fließt der erforderliche Zündstrom für den
programmierbaren Unijunction-Transistor T aus dem Zeitkondensator C2 über die Entkopplungsdiode Gr3,
Anode, Gatter, dem Generatorwiderstand R2, der
Relaisspule Re und dem Lastwiderstand R\ zum Minuspotential der Schaltungsanordnung. Der programmierbare
Unijunction-Transistor T zündet und wird von der Anode zur Kathode leitend, so daß der
Zeitkondensator C2 über die Entkopplungsdiode sofort
entladen wird. Ferner wird die Relaisspule mit ihrem
Ar.zugstrom über die Diode Gi2 erregt und die
Relaiskontakte schalten um. Der jetzt durch die Relaisspule RE und den programmierbaren Unijunction-Transistor
T fließende wechselstromüberlagerte Gleichstrom ist so dimensioniert, daß die Relaiskontakte
umgeschaltet bleiben und der durch den Generatorwiderstand R2 programmierte Haltestrom für den
leitenden Zustand des programmierbaren Unijunction-Transistor T nicht unterschritten wird. Erst durch
Abschalten der Steuerwechselspannung an den Klemmen KL1 und KL 2 kommt die Schaltungsanordnung in
ihre startbereite Ausgangsfunktion zurück.
Die beschriebene Schaltungsanordnung für Zeitrelais ist eine halbleitergesteuerte Zeitverzögerungsschaltung,
bei der die Zeitfunktion durch Anschalten einer Steuerwechselspannung gestartet wird. Für die Zeitfunktion
wird die in Abhängigkeit von der an einem Kondensator einer /? C-Reihenschaltung sich zeitlich
aufbauende Spannung von einem Halbleiterelement ausgewertet und — unmittelbar oder durch ein weiteres
Schaltelement — der Stromfluß durch eine Schaltrelaisspule gesteuert
Wesentlich ist daß dem Zeitrelais eine mit geringer Glättung versehene und somit mit relativ großer
Amplitude behaftete Wechselspannung, die Gleichspannung überlagernd, zugeführt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verzogerungsschaltung für Zeitrelais mit Wechselspannungsbetrieb mit einem Gleichrichter,
einem programmierten UJT-Transistor und einem s ÄC-Glied mit anodischem gemeinsamen Verbindungspunkt, bei der eine wechselspannungsüberlagerte Gleichspannung mit geringer Glättung an
einen Vergleicher gelegt als Referenzspannung verwendet wird, mittels eines ÄC-GHedes integriert
und gespeichert und mit der Referenzspannung verglichen wird, und bei der durch Überschreiten der
von dem am Gatter des programmierbaren UJT-Transisiors stehenden Referenzspannung das Relais
indirekt durchgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Betriebsspannung (U) als Referenzspannung herangezogen wird,
daß dem Zeitrelais eine mit geringer Glättung versehene, mit relativ großer Amplitude behaftete
Wechselspannung, die Gleichspannung fiberlagernd, zugeführt ist, und daß die Referenzspannung in jeder
Periode der Wechselspannung über die Relaisspule (Re) und einen Generatorwiderstand (R 2) am
Gatter des Unijunction-Transistors (T) und damit an der Anode um die Durchlaßspannung einer Diode
(Gr 2) verringert anliegt
2. Verzögerungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Relaisspule (Re)
mit einer Diode (GrI) in Durchlaßrichtung zu der
Anode des programmierbaren Unijunction-Transistors (T) in Reihe geschaltet ist und zu diesem die
RC-Reihenschaltung (R 3, C 2) über seine Anoden-Kathodenstrecke parallel liegt, wobei von einer
Entkopplungsdiode (Gr's) die sich aufbauende Spannung an dem Zeitkondensator (C2) des
ÄC-Gliedes der Anode des programmierbaren Unijunction-Transistors (T) zugeführt ist und über
einem Generatorwiderstand (R 2) die Referenzspannung von dem Verbindungspunkt zwischen der
Relaisspule (Re) und der Diode (Gr 2) am Gatter des Transistors (T? liegt
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