DE3934144A1 - Schaltungsanordnung zur ansteuerung eines aus dem wechselstromnetz gespeisten niedervolt-relais - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines aus dem Wechselstromnetz gespeisten Niedervolt-Relais mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Zum Betreiben eines Niedervolt-Relais aus dem Wechselstromnetz ohne aufwendigen Netztransformator ist bekannt, einem Netzgleich­ richter wechselstromseitig einen Vorschaltkondensator in Serie zu schalten. Der Vorschaltkondensator stellt einen verlustlosen Wechselstromwiderstand dar und versorgt den Netzgleichrichter wie die übrige Schaltungsanordnung innerhalb einer großen Band­ breite von Lastschwankungen mit einem im wesentlichen konstan­ ten Strom. Die Wirkung des Vorschaltkondensators entspricht des­ halb derjenigen einer Stromquelle. Ferner ist bekannt, parallel an die Gleichstromausgänge des Netzgleichrichters einen Sieb­ kondensator und eine in Sperrichtung gepolte Zenerdiode anzu­ schließen. Der Siebkondensator glättet die vom Netzgleichrich­ ter gleichgerichtete Netzwechselspannung und die Zenerdiode be­ grenzt die Gleichspannung auf einen vorgegebenen Wert. Bekannt ist auch parallel zu den Gleichstromausgängen des Netzgleich­ richters eine Serienschaltung bestehend aus einem Schalter und einem mit einer in Sperrichtung gepolten Schutzdiode überbrück­ ten Niedervolt-Relais anzuschließen.

Beim Schließen des Schalters dieser bekannten Anordnung wird das Relais in den Gleichstromkreis des Netzgleichrichters ge­ schaltet, woraufhin das Relais aktiviert wird. Dabei bildet das Relais zusammen mit dem Vorschaltwiderstand einen Span­ nungsteiler, der so bemessen ist, daß am Relais mindestens die Relaisanzugsspannung abfällt.

Beim Öffnen des betreffenden Schalters wird der Gleichstrom­ kreis für das Relais unterbrochen und es fällt wieder ab. Die parallel zum Relais geschaltete Schutzdiode verhindert beim Abschalten am Schalter das Auftreten einer Überspannung, die durch die Gegeninduktion in der Relaiswicklung während der Ab­ magnetisierung der Relaiswicklung verursacht wird. Die Zener­ diode wird nun heiß, da sie zur Begrenzung der Kondensatorspan­ nung den Strom übernehmen muß, der bei geschlossenem Schalter über den Schalter und durch die Relaiswicklung fließt. An der Zenerdiode entsteht eine Verlustleistung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der ein­ gangs genannten Art anzugeben, die mit einfachen Mitteln eine Verlustleistung bei der Begrenzung der Kondensatorspannung ver­ meidet.

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Schaltungsanordnung weist ei­ nen einfachen Aufbau auf, weil sowohl eine Zenerdiode zur Ein­ stellung der Relaisspannung als auch eine Schutzdiode zur Ver­ meidung von Überspannungen beim Abmagnetisieren der Relaiswick­ lung entfällt. Durch den Wegfall der Zenerdiode entfällt auch die an ihr auftretende Verlustleistung beim Begrenzen der Kon­ densatorspannung, so daß die Schaltungsanordnung verlustlei­ stungsarm funktioniert.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die in der Figur dargestellte Schaltungsanordnung weist ein­ gangsseitig einen Vorschaltkondensator C1 und einen Netzgleich­ richter GL auf. Der Vorschaltkondensator C1 und der Netzgleich­ richter GL sind zueinander in Serie geschaltet und zusammen an eine Netzwechselspannung AC angeschlossen. Die Netzwechselspan­ nung AC kann beispielsweise einen effektiven Spannungswert von 98 Volt bis 240 Volt aufweisen. An die Gleichstromausgänge des Netzgleichrichters GL ist ein Siebkondensator C2 angeschlossen, der die von dem Netzgleichrichter GL gleichgerichtete Spannung glättet. Parallel zum Siebkondensator C2 ist ein Schalter S1 und ein Niedervolt-Relais REL angeschlossen. Der Schalter S1 kann beispielsweise als gesteuerter Halbleiterschalter ausge­ bildet sein. Das Niedervolt-Relais ist beispielsweise für eine Nennspannung von 24 Volt mit einer garantierten Anzugsspannung von 16,5 Volt ausgelegt. Die Wicklung des Niedervolt-Relais REL bildet zusammen mit dem Vorschaltkondensator C1 bei geöff­ neten Schalter S1 einen Spannungsteiler, der über den Vorschalt­ kondensator C1 so eingestellt ist, daß bei der minimalen Netz­ wechselspannung AC am Niedervolt-Relais REL mindestens die ga­ rantierte Anzugsspannung abfällt. Bei einem Relaisanzugsstrom von beispielsweise 20 bis 30 Milliampere kann dies mit einem Vorschaltkondensator mit einer Kapazität von beispielsweise 0,5 µF erreicht werden.

Beim Anlegen der Schaltungsanordnung an die Netzwechselspannung AC zieht das Niedervolt-Relais REL an. Durch Schließen des Schalters S1 wird das Relais überbrückt und es fällt wieder ab. Der Schalter S1 wird im geschlossenen Zustand nicht zerstört, weil der Vorschaltkondensator C1 wie eine Stromquelle wirkt, so daß sich der Strom über den Schalter S1 nur unwesentlich und damit auch in einem von einem Halbleiterschalter S1 beherrsch­ baren Umfang erhöht. Bekanntlich weist ein Halbleiterschalter im geschlossenen Zustand sogar einen geringfügigen Widerstand auf, weshalb die Stromzunahme in einem verringerten Ausmaß er­ folgt.

Im geschlossenen Zustand des Schalters S1 ist die Relaiswick­ lung kurzgeschlossen und kann sich über den Schalter S1 abmagne­ tisieren. Da der Schalter S1 geschlossen ist, ist für ihn hier­ für keine der Relaiswicklung in Sperrichtung parallel geschal­ tete Schutzdiode nötig. Beim Öffnen des Schalters S1 ist die Relaiswicklung abmagnetisiert, so daß dieser Vorgang für den Schalter S1 unproblematisch ist.

Bei geöffnetem Schalter stellt sich die am Niedervolt-Relais REL abfallende Spannung durch die Spannungsteileranordnung des Vorschaltkondensators C1 und der Relaiswicklung von selbst ein. Eine Zenerdiode zur Begrenzung der Spannung ist deshalb nicht notwendig. Da keine Zenerdiode benötigt wird, um die am Sieb­ kondensator C2 abfallende Spannung bei abgekoppeltem Niedervolt- Relais REL zu begrenzen, entfällt auch die Leistung, die hier­ für von der Zenerdiode in Form von einer Verlustleistung aufge­ bracht werden muß.

Claims (1)

1. Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines aus dem Wechsel­ stromnetz gespeisten Niedervolt-Relais, bestehend aus einer im Wechselstromkreis angeordneten Serienschaltung eines Vorschalt­ kondensators und eines Netzgleichrichters sowie einer dem Gleichstromkreis des Netzgleichrichters zugeordneten Anordnung eines zu den Gleichstromausgängen des Netzgleichrichters paral­ lel geschalteten Siebkondensators, eines Schalters und eines Niedervolt-Relais, dadurch gekennzeichnet, daß der Schal­ ter (S1) und das Niedervolt-Relais (REL) parallel zu den Gleichstromausgängen des Netzgleichrichters (GL) geschaltet sind.