DE2727073C3

DE2727073C3 - Verzögerungsschaltung für Zeitrelais

Info

Publication number: DE2727073C3
Application number: DE2727073A
Authority: DE
Inventors: Gerd Lothar 1000 Berlin Metzner
Original assignee: Schleicher GmbH and Co Relais Werke KG
Current assignee: Schleicher GmbH and Co Relais Werke KG
Priority date: 1977-06-13
Filing date: 1977-06-13
Publication date: 1982-10-21
Also published as: CH639511A5; IT7849711A0; FR2394885B1; IT1105275B; DE2727073A1; DE2727073B2; ATA353978A; GB1595380A; FR2394885A1; AT372802B; DK261378A; US4204242A

Description

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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

Patentansprüche:

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