DD205579A1

DD205579A1 - CONTROL UNIT FOR POLARIZED MAGNETS

Info

Publication number: DD205579A1
Application number: DD24061982A
Authority: DD
Inventors: Ludwig Krauss; Christian H Baldauf
Original assignee: Beierfeld Messgeraete Veb
Priority date: 1982-06-10
Filing date: 1982-06-10
Publication date: 1983-12-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ansteuerschaltung fuer polarisierte Magnete, welche beispielsweise in Magnetventilen, elektromechanischen Kupplungen, schaltbaren Haftmagnetsysteme oder Relais Verwendung finden koennen. Das Ziel der Erfindung besteht darin, bekannte Ansteuerschaltungen fuer polarisierte Magnete, die auf der Basis des Zu- und Abschaltens der Betriebsspannung arbeiten, auch fuer den Einsatz in Anlagen mit elektronischen Steuerungen zu nutzen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zu entwickeln, mit der die Steuerung ebenfalls durch L/O-Signale erfolgen kann. Erfindungsgemaess wird dies dadurch erreicht, dass unter Verwendung der bekannten Steuer- und Impulsteile zu diesen parallel eine Reihenschaltung, bestehend aus einem Eingangstransistor, dessen Steuerstromkreis ueber einen Eingangswiderstand als Eingang fuer das L/O-Signal dient, einem Kollektorwiderstand und einem hochohmigen Emitterwiderstand angeordnet ist. Dabei ist der Ausgang des Steuertransistors ueber ein Schwellwertschalterelement sowohl mit der Leitung fuer die Betriebsspannung des Steuerteils als auch mit dem Steuerstromkreis eines elektronischen Leistungsschalterelements, welches in der Betriebsspannungszuleitung zum Impuls liegt, verbunden.The invention relates to a drive circuit for polarized magnets, which can be used for example in solenoid valves, electromechanical clutches, switchable magnet systems or relays use. The object of the invention is to use known drive circuits for polarized magnets, which operate on the basis of the switching on and off of the operating voltage, also for use in systems with electronic controls. The object of the invention is to develop a circuit arrangement with which the control can also be effected by L / O signals. According to the invention this is achieved in that, using the known control and pulse parts to these parallel a series circuit consisting of an input transistor whose control circuit via an input resistor serves as an input for the L / O signal, a collector resistor and a high-impedance emitter resistor is arranged , In this case, the output of the control transistor via a Schwellwertschalterelement both with the line for the operating voltage of the control part and with the control circuit of an electronic circuit breaker element, which is located in the operating voltage supply to the pulse connected.

Description

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Ansteuerschaltung für -polarisierte MagneteAn expensive circuit for -polarized M agnete

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Ansteuerschaltung für polarisierte Magnete, welche beispielsweise in Magnetventilen, elektromechanischen Kupplungen, schaltbaren Haftmagnetsystemen oder Relais Verwendung finden körnen.The invention relates to a drive circuit for polarized magnets, which can be used, for example, in solenoid valves, electromechanical couplings, switchable magnet systems or relays use.

Charakteristik der bekannter, technischen Lösungen Die Steuerung von polarisierten Magneten erfolgt entweder durch Zu- und Abschalten der Betriebsspannung mittels mechanischer Schalter oder in immer stärkerem Maße durch L-O-Signale bei Anlagen und Systemen mit elektronischen und mikroelektronischen Steuerungen«Characteristic of the known, technical solutions The control of polarized magnets takes place either by connecting and disconnecting the operating voltage by means of mechanical switches or to an increasing extent by L-O signals in systems and systems with electronic and microelectronic controls «

Für die Steuerung mittels Zu- und Abschalten der Betriebs-· spannung gibt es mehrere Löfmngsmöglichkeiten, die jedoch prinzipiell eine Steuer- und eine Impulseinheit beinhalten. (DS-OS 2805 342, CH PS 600 518, DE-OS 2747 607, DE-OS 2907 673). Obwohl diese Schaltungen hinsichtlich der Impulserseugung viele positive Eigenschaften aufweisen, wirkt sich der Umstand, daß sie sich nicht mit L-O-Signalen steuern lassen, negativ aus.For the control by means of switching on and off of the operating voltage, there are a number of possible solutions, which, however, in principle include a control unit and a pulse unit. (DS-OS 2805 342, CH PS 600 518, DE-OS 2747 607, DE-OS 2907 673). Although these circuits have many positive characteristics with regard to pulse generation, the fact that they can not be controlled with L-O signals has a negative effect.

Eine sehr spezielle Lösung für die Ansteuerung polarisierter Relais mit Hilfe von L-O-Signalen wird in der OD-PS 326 682 beschrieben. Diese Variante setzt voraus, daß Spule und Speicherkondensator in Reihe liegen. Für andere Lösungen der impulsförmigen Bestromung der Magnetspule ist sie ungeeignet. Außerdem kann die Schaltung nicht so geändert werden, daß die Steuerung durch Zu- und Abschaltung der Betriebsspannung erfolgt.A very special solution for the control of polarized relays using L-O signals is described in the OD-PS 326 682. This variant assumes that coil and storage capacitor are in series. For other solutions of the pulse-shaped energization of the magnetic coil, it is unsuitable. In addition, the circuit can not be changed so that the control is done by switching on and off the operating voltage.

. .. . ~ ~ r. .. /Vj K Λ Ο Γ¹ , ... ~ ~ r. .. / Vj K Λ Ο Γ ¹

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist Ziel der Erfindung, bekannte Ansteuerschaltungen für polarisierte Magnete, die auf der Basis des Zu- und Abschaltens der Betriebsspannung arbeiten, auch für den Einsatz in Anlagen und Systemen-mit elektronischen und mikroelektronischen Steuerungen zu nutzen. Dabei sollen die positiven Eigenschaften bekannter polarisierter Magnete erhalten blei-It is an object of the invention to use known drive circuits for polarized magnets, which operate on the basis of the switching on and off of the operating voltage, also for use in systems and systems with electronic and microelectronic controls. The aim is to obtain the positive properties of known polarized magnets.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu entwickeln, mit der polarisierte Magnete, die in "bekannter Weise durch Zu- und Abschalten der Betriebsspannung mittels eines mechanischen Schalters gesteuert werden, auch durch L/O-Signale gesteuert v/erden können. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß unter Verwendung der bekannten Steuer- und Impulsteile au diesen parallel eine Heihenschaltung, bestehend aus einem Singangs-Steuertransistor, dessen Steuerstromkreis über einen Eingangswiderstand als Eingang für das L/0-Signal dient, einem Eollektorwiderstand und einem hochohraigen Emitterwiderstand angeord- net ist. Dabei ist der Ausgang des Steuertransistors über ein Schwellwertschalterelement sowohl mit der leitung für die Betriebsspannungsversorgung des Steuerteils als auch mit dem Steuerstromkreis eines elektronischen Leistungsschalterelements, welches in der Betriebsspannungszuleitung zum Impulsteil liegt, verbunden.The invention has for its object to develop a circuit arrangement, with the polarized magnets, which are controlled in a known manner by switching on and off of the operating voltage by means of a mechanical switch, also controlled by L / O signals v / ground the object is achieved in that using the known control and pulse parts au this parallel a Heihenschaltung consisting of a Singangs control transistor, whose control circuit via an input resistor as an input for the L / 0 signal, a Eollektorwiderstand and a hochohraigen emitter resistor In this case, the output of the control transistor is connected via a threshold value switch element both to the line for the operating voltage supply of the control part and to the control circuit of an electronic circuit breaker element which lies in the operating voltage supply to the pulse part.

Im Steuerstromkreis des Xeistungsschalterelements ist eine Sntkopplungsdiode angeordnet. Zur galvanischen Trennung zwischen der elektronischen Steuerung einer Anlage und der Ansteuerschaltung für den polarisierten Magneten kann ein Optokoppler über ein Widerstandsnetzwerk zur Potentialanpassung und Strombegrenzung mit dem EingangsSteuertransistor verbunden werden.In the control circuit of the Xeistungsschalterelements a Sntkopplungsdiode is arranged. For galvanic isolation between the electronic control of a system and the drive circuit for the polarized magnet, an optocoupler can be connected to the input control transistor via a resistor network for potential matching and current limiting.

Wird ein L-Signal an den Eingangssteuertransistor gelegt, so wird dieser stromdurchlässig und das Steuerteil der bekannten Schaltung für polarisierte Magnete wird an die Betriebsspannung gelegt*If an L signal is applied to the input control transistor, it becomes current-permeable and the control part of the known circuit for polarized magnets is connected to the operating voltage.

'Gleichzeitig kann auch durch das elektronische Leistungs-5 s ehalt er el ein ent ein Strom fließen. Damit wird ein Zustand erreicht, der "bei den bekannten Schaltungen der Zuschaltung der Betriebsspannung entspricht. Liegt am Steuerstromkreis des Eingangssteuertransistors ein O-Signal,ist dieser gesperrt und damit sperrt auch das Leistungsschalterelement. Steuer- und Iinpulsteil des polarisierten Magneten erhalten damit keinen Betriebsstrom. Damit ist der Zustand erreicht, wie er bei geöffnetem Schalter vorliegt.At the same time, the electronic power supply also allows the power to flow through it. If the control circuit of the input control transistor is at an O-signal, it is blocked and thus the circuit-breaker element is also blocked, so that the control and inpulse part of the polarized magnet receive no operating current. Thus, the state is reached as it exists with the switch open.

IJm eine universelle Ansteuerung der Schaltung zu erreichen, kann der EingangsSteuertransistor zur Steuerung mittels Zu- und Abschalten der Betriebsspannung durch einen Schalter überbrückt werden.In order to achieve a universal control of the circuit, the input control transistor can be bypassed by a switch for controlling by switching the operating voltage on and off.

Au sf ührung sb ei sp i elS e tt he e e d ia

Die Erfindung soll nachstehend an drei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to three exemplary embodiments. In the accompanying drawing show:

Fig. 1 eine Blockdarstellung einer bekannten Impulssteuerung für polarisierte MagneteFig. 1 is a block diagram of a known pulse control for polarized magnets

Fig. 2 eine Ansteuerungsmöglichkeit mit L/O-Signalen, wenn als Betriebsspannung Gleichspannung angewandt wirdFig. 2 is a driving possibility with L / O signals when DC voltage is used as the operating voltage

Fig. 3 eine Ansteuerschaltung für X/O-Signale bei Verwendung einer Wechselspannung als BetriebsspannungFig. 3 shows a drive circuit for X / O signals when using an AC voltage as the operating voltage

Fig. 4 die Erfindungsgemäße Schaltungsanordnung für Gledchstrombetrieb mit einem OptokopplerFig. 4, the inventive circuit arrangement for Gledchstrombetrieb with an optocoupler

Die Impulserzeugung für die Spule 10 des polarisierten Magneten gemäß Fig. 1 erfolgt im Impulsteil 9, dessen elektronische Sehalterelemente durch das Steuerteil 8 gesteuert werden. Die beiden Verbindungen zwischen Steuerteils und Impulsteil 9 dokumentieren, daß durch das Steuerteil dem Impulsteil Informationen und Energie zur Steuerung der elektronischen Schalterelemente zugeführt werden, aber auch Energie vom Impulsteil 5 ins Steuerteil übertragen werden kann. Mittels mechanischem Schalter 11 erfolgt Zu- oder Abschaltung der Betriebsspannung,The pulse generation for the coil 10 of the polarized magnet according to FIG. 1 takes place in the pulse part 9, whose electronic Sehalterelemente are controlled by the control part 8. The two connections between the control part and the pulse part 9 document that information is supplied to the pulse part by the control part and energy for controlling the electronic switch elements, but also energy from the pulse part 5 can be transmitted to the control part. By means of mechanical switch 11, the operating voltage is switched on or off,

^_- t-γ ^ Ti^- 1 »ι* ta» ^ _- t-γ ^ Ti ^ - 1 »ι * ta»

Wird gemäß Fig. 2 "bei Gleichspannungsbetrieb am Eingang 17 über den-Eingangswiderstand 4 der Basis des Eingangssteuertransistors 1 ein L-Signal angelegt, so erfolgt vom Emitter dieses Transistors über die Z-Diode 5 und die Entkopplungsdiode 13 die Zuführung der Betriebsgleichspannung zum Steuerteil 8. Da die Steuerelektrode des elektronischen leistungsschalter element es, im vorliegenden Fall eines Transistors, über den Basisv/iderstand 7 und das Schwellwertelement Z-Diode 5 mit dem Eingangstransistor 1 verbunden ist, erfolgt auch gleichseitig eine Durchsteuerung des Leistungstransistors 6, Am Steuer- und Impulsteil liegt die Betriebsspannung an und ein positiver Impuls wird in bekannter Weise erzeugt. Die gleiche Wirkung wird erreicht, wenn ohne L/0-Signal bei vorhandener HOBetriebsspannung der Schalter 11 geschlossen ist« 2 is applied to the input 17 of the base of the input control transistor 1, an L signal, the emitter of this transistor via the Zener diode 5 and the decoupling diode 13, the supply of the DC operating voltage to the control part. 8 Since the control electrode of the electronic circuit breaker element it, in the present case of a transistor, via the Basisv / iderstand 7 and the threshold Z-diode 5 is connected to the input transistor 1, also takes place on the same side a Durchsteuerung the power transistor 6, the control and pulse part If the operating voltage is applied and a positive pulse is generated in a known manner, the same effect is achieved if, without an L / 0 signal, the switch 11 is closed when the operating voltage is present.

Liegt am Eingang 17 ein O-Signal an, sind der Eingangstransistor 1 und der leistungstransistor 6 gesperrt. Der Zustand der Schaltung in Fig. 2 entspricht dem der Schaltung in Fig. bei geöffnetem Schalter. Der Magnetspule wird ein. negativer Impuls augeführt.If an O-signal is present at the input 17, the input transistor 1 and the power transistor 6 are blocked. The state of the circuit in Fig. 2 corresponds to that of the circuit in Fig. With the switch open. The solenoid is turned on. negative pulse.

In der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 für eine Betriebswechselspannung wird ein Thyristor als elektronisches Leistungsschalterelement 6 und ein Diac anstelle einer Z-Diode eingesetzt. Der Wechselspannungsgleichrichtung dient die Diode 12 im KollektorStromkreis des Eingangssteuertransistors. Die Ansteuerung erfolgt analog der oben beschriebenen Gleichspannungsvariante,In the circuit arrangement according to FIG. 3 for an operating alternating voltage, a thyristor is used as the electronic power switch element 6 and a diac instead of a Zener diode. The AC rectification serves as the diode 12 in the collector circuit of the input control transistor. The control is analogous to the DC voltage variant described above,

Die in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigte Diode 13 dient der Entkopplung des Steuerstromkreises vom Betriebsstromkreis.The diode 13 shown in Fig. 2 and Fig. 3 serves to decouple the control circuit from the operating circuit.

Ist es erforderlich, eine völlige galvanische Trennung zwischen der elektronischen Steuerung einer Anlage und der Ansteuerschaltung für den polarisierten Magneten zu erreichen,so läßt sich dies, wie in Fig. 4 dargestellt, mittels Optokoppler 16 erreichen. Dieser ist über seinen Ausgangstransistor und ein Widerstandsnetzwerk 14; 15, das der Potentialanpassung und Strombegrenzung dient, mit der Basis des Singangstransistors verbunden.If it is necessary to achieve a complete electrical isolation between the electronic control of a system and the drive circuit for the polarized magnet, this can be achieved by means of optocouplers 16, as shown in FIG. This is via its output transistor and a resistor network 14; 15, which serves the potential matching and current limiting, connected to the base of the Singangstransistors.

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Wird der Schalter i1 geschlossen, kann eine Steuerung durch Zu- und Abschalten der Betriebsspannung erfolgen, da bei vorhandener Spannung durch überbrücken des Eingangssteuertransistors 1 eine Spannung am Steuerteil anliegt, das leistungsschal terelement stromdurchlässig wird und auch das Impulsteil mit der Betriebsspannung verbunden ist·If the switch i1 closed, a control by switching on and off of the operating voltage can be done because at existing voltage by bridging the input control transistor 1, a voltage applied to the control part, the power scarf terelement is current-permeable and the pulse part is connected to the operating voltage ·

Claims

invention claim

1 «driving circuit for polarized magnets for driving with 1/0-signals using the known control and pulse parts, characterized in that the control and
Pulse part (8; 9) in parallel a series circuit consisting of an input control transistor (1) whose control circuit via an input resistor (4) serves as an input for the 1/0 signal, a Zollektorwiderstand (2) and a
high-impedance em resistance (3), is arranged
the output of the control transistor (1) via a threshold element (5) both with the line for the operating voltage supply of the control part (8) and with the control circuit of an electronic circuit breaker element (6),
which is in the operating voltage supply to the pulse part (9) is connected.

2 ·. Control circuit according to item 1, characterized in that a decoupling diode (13) is located in the control circuit of the circuit breaker element (6).

3. Control circuit according to item 1, characterized in that the control of the input control transistor (1) by an optocoupler (16).

For this JL _. $ € & -n drawings