DE2732512C2 - Schutzschaltungsanordnung für einen elektronischen Schaltverstärker vor einem Elektromagneten - Google Patents

Schutzschaltungsanordnung für einen elektronischen Schaltverstärker vor einem Elektromagneten

Info

Publication number
DE2732512C2
DE2732512C2 DE2732512A DE2732512A DE2732512C2 DE 2732512 C2 DE2732512 C2 DE 2732512C2 DE 2732512 A DE2732512 A DE 2732512A DE 2732512 A DE2732512 A DE 2732512A DE 2732512 C2 DE2732512 C2 DE 2732512C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switch
electromagnet
switching amplifier
voltage
interval
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.)
Expired
Application number
DE2732512A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2732512B1 (de
Inventor
Alfred 6830 Schwetzingen Heidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Frankl & Kirchner & Co KG Fabrik fur Elektromotoren U Elektrische Apparate 6830 Schwetzingen GmbH
Original Assignee
Frankl & Kirchner & Co KG Fabrik fur Elektromotoren U Elektrische Apparate 6830 Schwetzingen GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frankl & Kirchner & Co KG Fabrik fur Elektromotoren U Elektrische Apparate 6830 Schwetzingen GmbH filed Critical Frankl & Kirchner & Co KG Fabrik fur Elektromotoren U Elektrische Apparate 6830 Schwetzingen GmbH
Priority to DE2732512A priority Critical patent/DE2732512C2/de
Priority to US05/924,902 priority patent/US4167030A/en
Priority to JP53086819A priority patent/JPS6032328B2/ja
Publication of DE2732512B1 publication Critical patent/DE2732512B1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2732512C2 publication Critical patent/DE2732512C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/60Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
    • H03K17/64Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors having inductive loads
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/005Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection avoiding undesired transient conditions
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/081Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/0814Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit
    • H03K17/08146Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit in bipolar transistor switches

Landscapes

  • Sewing Machines And Sewing (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Relay Circuits (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches I.
An industriell eingesetzten Nähmaschinen sind für halbautomatischen Betrieb häufig elektromagnetisch betätigte Stell- und Betätigungselemente zur Einleitung, zur Durchführung oder Beendigung bestimmter automatisierter Arbeitsvorgänge vorgesehen, wie es etwa in der DE-AS 14 85 265 für elektromagnetisch betätigte Fadenschneideinrichtungen an Nähmaschinen beschrieben ist. Aber auch in elektromechanischen Einrichtungen anderer Art. wie etwa bei Werkzeugmaschinen oder Taktstraßen, erfolgt die Betätigung häufig elektromechanisch, also mittels eines elektrisch bzw. elektronisch ansteuerbaren Elektromagneten als Stellglied.
Für die Ansteuerung solcher Elektromagneten ist es bekannt, die stationäre Halteerregung während des F.inschaltintervalles des Elektromagneten im Taktbetrieb mit Taktimpulsen vorzunehmen.
Bei solcher Haltccrregiing mittels Taktimpulsen stellt sich je nach dem vorgegebenen Tastverhältnis und der konstanten Amplitude eine mittlere wirksame Erregung ein. Zur Schnellerregung des Elektromagneten wird dieser jedoch bei Betriebsbeginn dadurch kurzzeitig übererregt, daß über eine gewisse Zeitspanne hinweg die Speisespannung ununterbrochen mit der genannten konstanten Amplitude angelegt wird, um erst nach erfolgtem Ansprechen des Elektromagneten auf den stationären Betrieb mit Taktimpulsen, also auf Haltebetrieb mit verringerter Magneterregung, umzuschalten.
Problematisch ist, daß während dieses stationären Taktbetriebes im Einschaltintervall des Elektromagneten am Schaltverstärker, der mit dem Elektromagneten
ίο in Serie geschaltet ist, periodische Abschaltspannungen auftreten. Diese sind bekanntlich desto höher, je steiler die Schalter-Kennlinie des abschaltenden Schaltverstärkers verläuft Andererseits ist aber gerade eine derartige steile Schalter-Charakteristik angestrebt, um den Schaltverstärker im idealen Schalterverhalten umsteuern zu können, in dem das Auftreten innerer Verlustleistung praktisch vermieden ist. Damit die somit periodisch auftretenden, recht erheblichen Abschalt-Spannungsspitzen nicht die hochohmige Kollektcr-Emitter-Strecke des geöffneten Schaltverstärkers durchschlagen, ist der Einsatz von Abschaltspannungs-Begrenzerschaltungen als Schutzschaltungen üblich, die die Aufgabe haben, die Spannungsspitzen auf die je nach dem individuell eingesetzten Schaltverstärker zulässige Sperrspannung zu begrenzen. Solche Abschaltspannungs-Begrenzerschaltungen bestehen in der Regel entweder aus einer Zenerdioden-Rückkopplung vom Kollektor auf die Basis des Eingangstransistors des Schaltverstärkers, der seinerseits in der Regel als Darlington-Schaltung realisiert ist, oder aus einer dem Elektromagneten parallelgeschalteten Reihenschaltung aus einer Freilaufdiode und einem Vorwiderstand.
Die erstgenannte Variante herkömmlicherweise angewandter Begrenzerschaltungen, bei der die Durchlaßspannung der Zenerdiode (die in der Praxis noch mit einer Referenzspannungsdiode in Reihe geschaltet ist) nach der zulässigen Sperrspannung des Schalterverstärkers zu dimensionieren ist, weist den Nachteil auf, daß bei Überschreiten dieser zulässigen Sperrspannung durch die Abschalt-Spannungsspitzen der Schaltverstärker vorübergehend in Durchlaßrichtung angesteuert wird; dabei arbeitet er dann im ungünstigen Verlustlcistungsbereich seines Kennlinienfeldes, wodurch die beim Abschaltvorgang zu vernichtende Energie insoweit in Verlustwärme umgesetzt wird. Diese Abschält-Verlustwärme kann, zumal bei den modernen marktgängigen Darlington-Sc'ialtungen mit Plastikgehäuse, zur Zerstörung dieser Transistorkombination, die den Schaltverstärker darstellt, führen.
Die zweitgenannte Alternative herkömmlicherweise angewandter Begrenzerschaltungen, bei der die Abschalt-Spannungsspitzen über die Freilaufdiode praktisch kurzgeschlossen werden, weist den Nachteil auf, daß der die Ansprechschwelle bestimmende Serienwiderstand die gesamte Energie in Verlustwärme umsetzt, so daß insbesondere bei gedrängt aufgebauten Schaltungen von diesem Widerstand eine unzulässige Verlustwärme-Abstrahlung ausgeht.
Aus der DE-AS 20 49 179 ist eine Schutzschaltung für
mi einen reversierbaren Antriebsmotor bekannt, dessen Ankerkreis über den Reversierschalter eine Freilaufdiode in Form eines steuerbaren elektronischen Ventiles parallelgeschaltet ist, um elektrische und mechanische Überbeanspruchungen des Antriebsmotors bei unzuläs-
t>i siger, nämlich bei schon vom Net/, abgetrennten Motor, erfolgender Betätigung des Rcversierschalters dadurch auszuschließen, daß spätestens dann eine Löschung dieses Ventiles erzwungen wird.
In Erkenntnis der Tatsache, daß an sich eine reine Freilaufdiode ohne Vorwiderstand die abschaltspannungsabhängige Verlustwärmeentwicklung in der Umgebung der Schutzbeschaltung vermeiden würde, andererseits aber eine erhebliche Abfallverzögerung hervorrufen und damit eine Schnellabschaltung des Elektromagneten bei Betriebsende verhindern würde, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schutzschaltungsanordnung eingangs genannter Art dahingehend weiterzubilden, daß einerseits während stationären Taktbetriebes keine unzulässige, abschaltspannungsabhängige Verlustwärme in der Schutzbeschaltung entsteht, andererseits aber bei Betriebsende, also am Ende des Einschaltmiervalles für den Elektromagneten, eine Verzögerung der Entregung im Interesse einer wirksamen Schnellabschaltung des Elektromagneten vermieden ist
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Schutzschaltungsanordnung der gattungsgemäßen At t dadurch gelöst, daß die Maßnahmen ger?äß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 getroffen werden.
Durch diese erfindungsgemäße Lösung ist gewährleistet, daß während des stationären Taktimpulse-Betriebes, also während des Einschaltintervalles mit periodisch geschaltetem Elektromagneten, die Freilaufdiode unmittelbar dem Elektromagneten parallelgeschaltet ist, also die periodischen Abschalt-Spannungsspitzen unmittelbar kurzgeschlossen werden, ohne daß es im Schaltverstärker selbst oder in der Schutzbeschaltung zu nennenswerter Entwicklung von Verlustwärme kommt. Die durch diese unmittelbare Parallelschaltung der Freilaufdiode bedingte, spürbar erhöhte Abfallverzögerung des Elektromagneten stellt dabei noch einen vorteilhaften Nebeneffekt dar, weil sich dadurch eine Verbesserung der Charakteristik des quasi-kontinuierlichen Dauerbetriebes mit Halteerregung während des Einschaltintervalles ergibt Indem andererseits am Ende des Einschaltintervalles die zuvor erwähnte unmittelbare Parallelschaltung von Elektromagnet und Freilaufdiode aufgehoben wird, tritt einerseits nun keine Abfallverzögerung des Elektromagneten mehr auf, und die andererseits stattdessen einmalig, nämlich bei Betriebsende auftretende erhöhte Ab ■,chalt-Spannungsspitze wird ohne weiteres durch eine der erwähnten herkömmlichen Abschaltspannungs-Begrenzerschaltungen auf ein für die Funktion des Schaltverstärkers unkritisches Maß begrenzt, ohne daß die einmalig im Schaltverstärker bzw. im Bereiche der Schutzbeschaltung beim Dioden-Serienwiderstand kurzzeitig zu vernichtende Verlustleistung zu einer spürbaren Erwärmung führt.
Als elektronische/· Schalter wird zweckmäßigerweise die Schaltstrecke eines Zweirichtungs-Tyristors (Triacs) benutzt, desse Gate, über den geschlossenen Betriebsschalter, also während stationärer Taktansteueriing des Elektromagneten, für periodisches Zünden beim periodischen Abschalten des Schaltverstärkers vorgespannt ist. D. h., bei geschlossenem Betriebsschalter wird die kontinuierliche Gate-Ansteuerung derart dimensioniert, daß jeweils beim periodischen Auftreten der Abschalt· Spannung die Schaltstrecke des Triac durchzündet und damit die Freilaufdiode über diese nun niederohmige Schaltstrecke unmittelbar dem Elektromagneten parallelgeschaltet wird. Dadirrh wird die erhöhte Abschalt-Spannung rasch abgebaut, und das Triac verlöscht wieder. Bei Betriebsende dagegen, wenn also der Betriebsschalter geöffne' <«t, ist das Gate des Triac nicht mehr für ein Durchzünden der Schaltstrecke vorgespannt, d. h, beim letztmaligen Abschalten des Elektromagneten wird der Schalter in Form des Triac nicht mehr geschlossen, die unmittelbare Parallelschaltung von Elektromagnet und Freilaufdiode und damit die für Dauerbetrieb günstige, für Schnellabschaltung bei Betriebsende aber hinderliche Abfallverzögerung tritt nicht ein.
Wenn der Betriebsschalter bei vorgesehenem Betriebsende mit erwünschter Schnellentregung des Elektromagneten in einem Moment geöffnet wird, da das Triac gerade eine niederohmige Schaltstrecke aufweist, also die Freilaufdiode dem Elektromagneten parallelgeschaltet hat, dann wird dadurch die gewünschte Schnellentregung verhindert, wpil ein Triac nur dadurch wieder abschaltet, daß der Laststrom über die Schaltstrecke unterbrochen wird- Um auch in solchen ungünstigen Zeitpunkten für das öffnen des Betriebsschalleni die Schncllabschaiiung sicherzustellen, ist es nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, mit öffnen des Betriebsschalters eine kurze Impulsansteuerung des Schaltverstärker auszJosen, die bewirkt, daß dieser, falls er im Zuge des Taktbeuiebes gerade hochohmig war. nun kurz
2~. durchschaltet und dadurch die Potentialdifferenz über den Anodenanschlüssen des Triac kurzzeitig zusammenbrechen läßt, mit der Folge, daß der Triac, falls er gerade durchgeschaltet war, in diesem Moment des Betriebsendes auf jedenfall hochohmig wird und damit
jo die Parallelschaltung der Freilaufdiode zum Elektromagneten aufhebt Am Ende dieser !mpulsansteuerung des Schaltverstärkers tritt kein neues Durchschalten des Triac ein, weil jetzt der Belriebsschalter geöffnet, das Triac-Gate also nicht für ein Durchzünden der
Vi Triac-Schaltstrecke vorgespannt ist
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit nachstehender Beschreibung eines Prinzipschaltbildes sowie eines Schaltbildes für eine bevorzugte
in schaltungstechnische Realisierung einer Schutzschaltung nach der Erfindung. Es zeigt
F i g. 1 eine Schutzschaltung nach der Erfindung mit einem einer Freilaufdiode zugeordneter., in Abhängigkeit von der Funktion eines Schaltverstärkers angesteuerten elektronischen Schalter, und
F i g. 2 eine Schutzschaltung nach F i g. 1, bei der der elektronische Schalter durch ein Triac realisiert ist.
Im auf das Wesentliche beschränkten Schaltbild nach F i g. 1 ist ein Elektromagnet ί zwischen positiver
in Versorgungsspannung und Masse mit einem elektronischen Schaltverstärker 2 in Serie geschaltet. Die KolleKtor-Emitter-Schaltstrecke des in Darlington-Schaltung wiedergegebenen Schaltverstärkers 2 ist niederohmig, der Schaltverstärker 2 also auf Durchlaß
Y) geschaltet, wenn, bei geschlossenem Betriebsschalter 3, die Basis des Eingangstransistors angesteuert wird. Beim Betriebsscha'*.er 3 kann es sich beispielsweise um einen von Hand ober über eine automatische Steuerungseinrichtung betätigten elektromechanischen oder
wi elektronischen Schalter handeln. Beiäiigung, also Schließen des Betriebsschalters 3 bezweckt die Erregung des Elektromagneten I, um eine Kraft auf ein elektromagnetisch tc'.ätigtes Stell- oder Betätigungselement auszuüben, beispielsweise den Fadenabschnei-
h"i der an einer Nähmaschine.
Um mit einer einzigen Betriebsspannung auszukommen, wird im Interesse einer Schnellerregung des Elektromagneten 1 im Mo.nente des Schließens des
Betricbsschalters 3 vorübergehend voll·; Betriebsspan nung an den Elektromagneten 1 angelegt und daraufhin auf intermittierenden oder Takt-Beiricb mit der Wirkung einer nach Maßgabe des Tastverhältnisses auf die sogenannte llalteerregung verringerten Erregung r> umgeschaltet. Dafür ist zwischen dem Betriebsschalter 3 und dem Schaltverstärker 2 ein elektronischer Umschalter 4 vorgesehen, der als separater Bausatz eingeschal tet oder Bestandteil der Beschallung des Schaltverstärkers 2 sein kann. Dieser Umschalter 4 weist eine in monostabile Kippstufe 5 auf, die aufgrund Ansteuerung vom Betriebsschalter 3 hi:r so lange den Schaltverstärker 2 auf Durchlaß steuert, bis sie nach Ablauf ihrer Zeitkonstante in den stabilen Schaltzustand zurückkippt und fortan einen dem zweiten Ausgang nachgeschalteten stabilen Multivibrator 6 ansteuert, wenn und solange
1 13 * * U 1.1* 1 " * L' Ul U1 " U ·
tier tJc.ncDSScnaitcr J weiterhin geschlossen DlciSi. Nunmehr erfolgt also die Ansteuerung des Schalterverstärkers 3 periodisch, nach Maßgabe des Tastverhältnisses (Impuls-Impulspause- Verhältnisses) des Ausgangs- >o signalesdes Multivibrators 6.
Aus der Schaltungstechnik ist es bekannt, daß beim Abschalten eines Elektromagneten I aufgrund seiner Selbstinduktivität eine Abschall-Spannungsspitze auf dem magnetseitigen Anschluß der Schaltstrecke auftritt, r> die von der sich öffnenden und geöffneten Schaltstrekke, im dargestellten Beispielsfalle von der Darlington-Emitter-Strecke des Schaltverstärkers 2, sicher gesperrt werden muß, um zu verhindern, daß bei Betriebsende weiterhin Erregerstrom durch den Elektromagneten 1 m fließt: denn das würde eine Schnellentregung des Elektromagneten 1 bei Betriebsende verhindern und könnte außerdem zur Zerstörung des Schaltverstärkers 2 führen.
Um Spannungsüberschlügc aufgrund der Abschalt· ti Spannungsspitzen am Schaltverstärker 2 zu vermeiden, ist es üblich, Abschaltspannungs-Begrenzerschaltungen 7 vorzusehen, von denen die beiden wichtigsten Realisierungsformen in Fig. 1 berücksichtigt sind. Die erste Alternative für eine solche Begrenzprsrhaltiinp 7.1 4(] besteht im wesentlichen iius einer zwischen Kollektor und Basis des Eingangstransistors des Schaltverstärkers 2 vorgesehenen Rückkopplung in Form einer Zenerdiode 8. mit der ii der Regel eine Vorspannungsdiode 9 in Serie geschaltet ist. Die Durchbruchspannung der 4 Zenerdiode 8 ist nach Maßgabe der zulässigen Sperrspannung am Schaltverstärker 2 gewählt, d. h.. wenn diese Sperrspannung infolge Auftretens eines Abschalt-Spannun^jimpulses überschritten wird, schaltet die Zenerdiode 8 durch, und infolge Stromeinspei- ■>» sung in die Basis des Eingangstransistors des Schaltverstärkers 2 wird letzterer so weit aufgesteuert, daß die ansonsten schädliche Abschalt-Spannung durch Umsetzen in Verlustwärme abgebaut wird.
Die zweite Alternative für die Begrenzerschaltung 7.2 besteht aus einer Reihenschaltung einer Freilaufdiode 10 mit einem Vorwiderstand 11, wobei diese Reihenschaltung dem Elektromagneten 1 parallelgeschaltet ist. Die Freilaufdiode 10 ist für die Abschalt-Spannungsspitzen in Durchlaßrichtung gepolt, so daß diese über die bfl genannte Begrenzerschaltung 7.2 gemäß der zweiten Alternative kurzgeschlossen werden. Dabei dient der Vorwiderstand 11 dazu, die hierdurch bedingte Abfallverzögerung des Elektromagneten 1 bei Betriebsende wenigstens teilweise zu kompensieren, und der Vor- t>5 widerstand 11 wird derart dimensioniert, daß sich aufgrund des Spannungsabfalles über ihm keine für den Schaltverstärker 2 kritische Abschalt-Spannungshöhe mehr einstellt. Allerdings führt nun der Spannungsabfall über dem Vorwiderstand Il zu dessen erheblicher und unter besonderen Eirisatzfällcn aufgrund Wärmcabstrahlung nicht mehr zulässiger Erwärmung, da ja während Dauerbetriebes des Elektromagneten 1 im Schaltbetrieb die Abschalt-Spannungsspitzen in rascher Folge auftreten.
Um einerseits unzulässige Abschalt-Spannungspitzen und andererseits unerwünschte Verlustwänne in jenem Vorwiderstand 11 zu vermeiden, ist nach der erfindungsgemäßen Schutzschaltung stets eine Frcilaiifdiode 10 vorgesehen, die dem Elektromagneten I über einen elektronischen Schalter 12 unmittelbar parallelschallbar ist. Dieser Schalter 12 wird vom Schaltverstärker 2, wie in F i g. 1 durch den Anschluß des Steucreingangs 13 symbolisch dargestellt, derart angesteuert, daß er
...^u λ -.„«:,.-.- rw u~._:-i λ— r;i~i..
ndiiiLHU .iiuiiiriiait.il iyaut.im.iiiiut.3 Ijt-Λ l.n_l\ ti Wl tltl gneten 1, zumindest aber jeweils am Pulsende der Taktansteuerung vom Multivibrator 6 her, geschlossen ist. D. h.. während stationären Betriebes des Elektromagneten 1 ist die Freilaufdiodc 10 zu jedem Abschaltaugenblick dem Elektromagneten I unmittelbar parallel geschaltet, und die gesamte Abschaltspannung wird unmittelbar kurzgeschlossen, ohne den Schaltverstärker 2 zu beanspruchen. Die damit einhergehende Vergrößerung der Abfallverzögerung ist nur günstig, da ja der Zweck der periodischen Ansteuerung des Elektromagneten 1 bei stationärem Betrieb der ist, den Elektromagneten 1 kontinuierlich mit gemäß dem Mittelwert der periodischen Ansieuerung des Schaltverstärkers 2 verringerter Halteerregung zu betreiben. Eine unter Umständen angeschlossene Begrenzerschaltung 7 gemäß erster Alternative 7.1 oder gemäß zweier Alternative 7.2 (d. h. Ergänzung der Freilaufdiode 10 um den Vorwiderstand 11) ist wirkungslos, da ja die Abschalt-Spannungsspitzen sofort über den geschlossenen Schalter 12 und die Freilaufdiode 10 unmittelbar kurzgeschlossen werden.
Wenn jedoch bei Betriebsende der Betriebsschalter 3 wieder geöffnet wird, also eine wesentliche Ahfallvpr7ögerung stören würde, dann wird aufgrund geänderter Ansteuerung des Steuereinganges 13 der Schalter 12 nicht mehr geschlossen, d. h, es findet keine unmittelbare Parallelschaltung der Freüaufdiode 10 zum Elektromagneten 1 mehr statt. Stattdessen wird die Begrenzerschaltung 7 in derjenigen Alternative, die im konkreten Anwendungsfalle vorgesehen ist, bevorzugt in der ersten Alternative 7.1, wirksam, d. h, einmalig — nur bei Betriebsende — erfolgt ein Abbau der Abschalt-ipannung durch Umsetzung in Verlustwärme, ohne daß dadurch bereits eine unzulässige Erwärmung der aktiven Bauelemente des Schaltverstärkers 2 oder ggf. des Vorwiderstandes 11 eintritL
Da über den elektronischen Schalter 12 allem in Durchlaßrichtung der Freilaufdiode 10 Strom fließt, nämlich um während stationären Betriebes mit Halteerregung die unipolaren, periodisch auftretenden Abschaltspannungsspitzen kurzzuschließen, könnte als gesteuerter elektronischer Schalter an sich ohne weiteres der Einsatz eines Thyristors in Betracht gezogen werden. Allerdings würde der kathodenseitig praktisch auf Versorgungsspannungspotential liegen, d. h. an seinem Gate müßte eine dagegen wiederum positive Spannung zur Verfügung gestellt werden, um den Thyristor durchschalten zu können. Um den schaitungstechnischen Aufwand für die Bereitstellung einer solchen, gegenüber der — im dargestellten Beispielsfall positiven — Versorgungsspannung zu
. ei fie:. Ic η. ■' ! .1: t ti '··■. . ■ ■ ζ ι ig I es ·\·. '.
"ir ei findiingsgemalien Losung, λ ie
!,ι ι ί'1'si c! 11 ist. der I μλ,ιι/ eines sogen.in
1IIlL"- i In I'iStl Ί-
.■e'icrbarcn •.■k-
OdI
I π
14 zur !·'
C1M1IlIM" III1Π ■ .
1 SMlIt1OlISCh IC
Λ M s 111 ί l: M: ι g s t' t ■'
( 'jIc I"> it;iliSii
['.1CIVCl '. ; 'CgCM
•VI!
f .' ι' -
eh.liter ! an posi
I 1 L' I SVUIt1I)IlSCIl [Cl[1Ci"-. Φι Vei ICICilhM HI: Ii IS:
■;' I ',ι in: dargestellten \iisltih hch lsi. daß auch der Helneh. ι Versorgungsspannung lieg!, is! /wischen diesem und dem (»ale Ii eine Inverterschaltung \b eingc'ugl. Dadurch ist dann, wenn der Betriebssc-halter 3 fur kontinuierlichen Betrieb des lleklromagnelc'i I mit Malteerregung geschlossen ist. das (»ate Ii aiii ein niedrigeres l'olential gelegt, als die Bc/ugsanode des Triac 14. um letzteren um Ii. (Quadranten des kennlimendiagramines durchzünden zu können.
Hei geschlossenem Hol'lebsschalter 3 ist somit das (»ate l"5 derart vorgespannt, daß das Triac 14 zündet, ehe die Abscruit-Spannung am magnelseitigen Anschluß des Sthaliverslärkcrs 2 einen für diesen typischen Wen erreicht hat; d. h.. wahrend kontinuierlichen 1 aklbetriebcs des Elektromagneten 1 schaltet der Schalter 12 wiederum periodisch durch, indem die Schaltstrccke des Triac 14 bei Auftreten von Abschalt-Spannungsimpulsen zündet, und die F'rcilaufdiodc 10 ist jedesmal dann dem Elektromagneten 1 unmittelbar
■ ,ifipiclLcsv : ,,, . e '-1-M1ImI' -'pannungsspi'zen
•lci HiU "ti-,'eil 1M1.'.-'.!. -.'.ITU also der Belnehs . lial'e i λ .el·: ;/i ■■!'·.■..■' ■.:-.'. am : ,lic Ansteuerung li'si'i.iii' (ΐ anfi/i-'iobi ii d r, !'[1Ii: inunielir auftreten· IcMi letzten Abseil,ill Spatiriur.gsi.n,'1 ■ st der unmilteitiare Kurzschluß über die l'r.'ilautiiiode 10 nicht gegeben, weshalb die Hegrenzcrschaliiing 7 (etwa in der c ι si en All ernalive 7.1) einmalig wirksam wird.
Um sicherzustellen, dall die Schnellentregung des Elektromagneten 1 bei (Minting des Betriebsschalters 3 auch dann eintritt, wenn das Triac 14 gerade durchgezündet haben sollte, ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zweckmäßig, einen Impulsgeber 17. etwa ebenfalls in der Bauform einer monostabilen Kippstufe, vorzusehen. Auf Verschwinden der .Steuerspannung aufgrund wfinens des Betriebs schallers 3 wird dieser dynamisch angeregt und einmalig eine kurze Impulsansteuerung des elektronischen Schallverstärkcrs 2 hervorgerufen. Dadurch wird sichergestellt, daß das Triac 14. sollte es in diesem Momente gerade durchgezündet sein, gelöscht und somit die Abfallverzögerung durch Abschalten der Ereilaufdiodc IO aufgehoben wird; und stattdessen wird die Begrenzcrschaltung 7 — sei es in der ersten Alternative 7.1 mit der Dioden-Rückkopplung am Schaltverstärker 2 oder in der zweiten Alternative 7.2 mit dem Vorwiderstand 11 vor der F'reilaufdiode 10 — wirksam.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Schutzschaltungsanordnung für einen über einen Betriebsschalter ansteuerbaren elektronischen Schaltverstärker, der während seines Einschaltintervalles einen Elektromagneten — insbesondere für elektromagnetisch betätigte Stell- und Betätigungselemente an Nähmaschinen — mit Taktimpulsen eingeschaltet hält, mit einer einseitig zwischen dem Elektromagneten und dem Schaltverstärker angeschlossenen Abschaltspannungs-Begrenzerschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß als eine weitere Abschaltspannungs-Begrenzerschaltung dem Elektromagneten (1) eine Freilaufdiode (10) über einen elektronischen Schalter (12) parallelgeschaltet ist, der vom Schaltverstärker (2) während des EinschaltintervaJIes, mindestens aber während des Abfallens der Taktimpulse, auf Durchlaß geschaltet ist. und der bei Beendigung des Einschaltintervalles durch den Betriebsschalter (3) auf Sperrung angesteuert ist, und daß die erstgenannte Abschalispannungs-Begrenzerschaltung (7; 7.1 bzw. 7.2) derart bemessen ist, daß sie bei gesperrtem elektronischem Schalter (12) stromführend ist.
2. Schutzschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schalter (12) die Schaltstrecke eines Triac (14) ist, dessen Gate (15) über den geschlossenen Betriebsschalter (3) während des Einschaltintervalles für periodisches Zünden beim periodischen Abschalten des Schaltverstärker (.?) vorg spannt ist, und daß ein Impulsgeber (17) vorgesehen ist der beim Öffnen des Betriebsschalters (3) einen \ ,rzen Einschaltimpulse auf den Schaltverstärker (2) gibt.
3. Schutzschaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gate (15) des Triac (14) und dem an Versorgungsspannung für den Elektromagneten (1) liegenden Betriebsschalter (3) eine Inverterschaltung (16) vorgesehen ist.
DE2732512A 1977-07-19 1977-07-19 Schutzschaltungsanordnung für einen elektronischen Schaltverstärker vor einem Elektromagneten Expired DE2732512C2 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2732512A DE2732512C2 (de) 1977-07-19 1977-07-19 Schutzschaltungsanordnung für einen elektronischen Schaltverstärker vor einem Elektromagneten
US05/924,902 US4167030A (en) 1977-07-19 1978-07-14 Protective circuit for an electronic switching amplifier in series with an electromagnet
JP53086819A JPS6032328B2 (ja) 1977-07-19 1978-07-18 電子式スイッチング増幅器用保護回路装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2732512A DE2732512C2 (de) 1977-07-19 1977-07-19 Schutzschaltungsanordnung für einen elektronischen Schaltverstärker vor einem Elektromagneten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2732512B1 DE2732512B1 (de) 1979-01-25
DE2732512C2 true DE2732512C2 (de) 1979-09-13

Family

ID=6014251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2732512A Expired DE2732512C2 (de) 1977-07-19 1977-07-19 Schutzschaltungsanordnung für einen elektronischen Schaltverstärker vor einem Elektromagneten

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4167030A (de)
JP (1) JPS6032328B2 (de)
DE (1) DE2732512C2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3632479A1 (de) * 1985-09-24 1987-04-02 Mitsubishi Electric Corp Solenoidtreiberschaltung
DE4202761A1 (de) * 1992-01-31 1993-08-05 Hella Kg Hueck & Co Schaltung zur ansteuerung und ueberwachung induktiver lasten, insbesondere von magnetventilen, in einem antiblockierregelsystem
EP0715409A1 (de) * 1994-11-30 1996-06-05 STMicroelectronics S.r.l. Schaltung zur Begrenzung der Ausgangsspannung eines Leistungstransistors

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2841781A1 (de) * 1978-09-26 1980-04-10 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zum betrieb von elektromagnetischen verbrauchern bei brennkraftmaschinen
IT1218852B (it) * 1984-10-31 1990-04-24 Ates Componenti Elettron Stabilizzatore elettronico di tensione, particolarmente per uso automobilistico, con protezione contro le sovratensioni transitorie di polarita' opposta a quella del generatore
US4665459A (en) * 1985-04-01 1987-05-12 Motorola, Inc. Method and circuit for dissipating stored inductive energy
US4850250A (en) * 1987-12-07 1989-07-25 General Motors Corporation Brake-initiated release of an electric motor driven cruise control system
US5055961A (en) * 1989-11-06 1991-10-08 Caterpillar Industrial Inc. Flyback current dampening apparatus
DE10325363A1 (de) 2003-05-23 2005-01-13 Pilz Gmbh & Co. Sicherheitsschaltgerät zum fehlersicheren Abschalten eines elektrischen Verbrauchers sowie entsprechendes Verfahren
US7495879B2 (en) * 2005-02-04 2009-02-24 Thexton Andrew S Solid-state magnet control
CN107641912B (zh) * 2017-10-23 2020-06-09 浙江众邦机电科技有限公司 一种缝纫机的电磁铁短路报警***
US11521774B2 (en) 2020-08-28 2022-12-06 Hubbell Incorporated Magnet control units

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1485265C2 (de) * 1962-09-18 1975-12-11 G. M. Pfaff Ag, 6750 Kaiserslautern Fadenschneideinrichtung an Nähmaschinen
US3579052A (en) * 1968-09-21 1971-05-18 Nippon Denso Co System for driving a. d. c. electromagnet
US3790862A (en) * 1972-12-21 1974-02-05 Square D Co Excitation control circuit for electromagnet coil
US3864608A (en) * 1973-05-21 1975-02-04 Mkc Electronics Corp Combination monostable and astable inductor driver
IT1001997B (it) * 1973-11-28 1976-04-30 Circuito di pilotaggio per elet tromagnete di stampa
US3870931A (en) * 1974-02-04 1975-03-11 Sun Chemical Corp Solenoid servomechanism
US4142684A (en) * 1975-01-03 1979-03-06 Maschinenfabrik Peter Zimmer Aktiengesellschaft Pulse generator for intermittently energizing an actuating coil of a spray nozzle or the like
US4041546A (en) * 1976-06-04 1977-08-09 Ncr Corporation Solenoid driver circuit

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3632479A1 (de) * 1985-09-24 1987-04-02 Mitsubishi Electric Corp Solenoidtreiberschaltung
DE4202761A1 (de) * 1992-01-31 1993-08-05 Hella Kg Hueck & Co Schaltung zur ansteuerung und ueberwachung induktiver lasten, insbesondere von magnetventilen, in einem antiblockierregelsystem
EP0715409A1 (de) * 1994-11-30 1996-06-05 STMicroelectronics S.r.l. Schaltung zur Begrenzung der Ausgangsspannung eines Leistungstransistors
US5606278A (en) * 1994-11-30 1997-02-25 Sgs-Thomson Microelectronics S.R.L. Circuit for limiting the output voltage of a power transistor
USRE36998E (en) * 1994-11-30 2000-12-26 Stmicroelectronics S.R.L. Circuit for limiting the output voltage of a power transistor

Also Published As

Publication number Publication date
DE2732512B1 (de) 1979-01-25
JPS6032328B2 (ja) 1985-07-27
US4167030A (en) 1979-09-04
JPS5421553A (en) 1979-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2828678C2 (de)
DE2732512C2 (de) Schutzschaltungsanordnung für einen elektronischen Schaltverstärker vor einem Elektromagneten
EP0203354B1 (de) Verfahren und Schaltung zum Betreiben eines Gaswechselventils
EP1961096B1 (de) Überspannungsschutzeinrichtung für den einsatz in gleichstromnetzen, insbesondere für photovoltaikanlagen
EP0136968B1 (de) Schaltungsanordnung zur Speisung eines Elektromagneten mit einem Anzugsstrom und einem nachfolgenden Haltestrom
DE2441501C3 (de) Schaltungsanordnung zum stoßfreien Einschalten einer Last
DE3326012C2 (de) Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung
DE3240114A1 (de) Steuerschaltung fuer ein elektromagnetisch betaetigtes kraftwerkzeug, insbesondere eintreibgeraet
DE2107912A1 (de) Zund und Überwachungsgerät
DE1539223C3 (de) Funkenzündschaltung für Fahrzeug-Brennkraftmaschinen
EP0205806B1 (de) Verfahren und Schaltung zum Betreiben eines Gaswechselventils
DE2648517C2 (de) Überwachungsschaltung für eine zu einer Brennkraftmaschine gehörende Zündeinrichtung
DE1952603B2 (de) Zuendeinrichtung fuer brennkraftmaschinen
DE102004032721A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Ansteuerung einer Induktivität
DE1813078A1 (de) Steuer- und UEberwachungsschaltung einer Zuendvorrichtung und Brennstoff-Regelvorrichtung
EP0057896B2 (de) Schaltungsanordnung für den Betrieb eines elektromagnetisch angetriebenen Schlaggerätes
DE2732512B2 (de)
DE3546513A1 (de) Verfahren und schaltung zum betreiben eines gaswechselventils
EP0440872B1 (de) Zünd- und Sicherheitsschaltung für Gasbrenner
DE2812840A1 (de) Ueberstrombegrenzungseinrichtung fuer elektrische gleichstromgeraete
DE2044751C3 (de) Thyristor-Zündanordnung
DE1539228C3 (de)
DE3139455C2 (de)
DE1807405C (de) Schaltungsanordnung
DE1090289B (de) Steuergeraet fuer Wechselstromschalter

Legal Events

Date Code Title Description
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)