DE1082625B

DE1082625B - Impulsgesteuertes elektronisches Relais

Info

Publication number: DE1082625B
Application number: DEI15800A
Authority: DE
Inventors: Eckhard Paulsen
Original assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Current assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Priority date: 1958-12-22
Filing date: 1958-12-22
Publication date: 1960-06-02

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein mit Impulsen gesteuertes elektronisches Relais, das einen Stromkreis ohne Verzögerung schaltet.

Derartige Stromkreise werden beispielsweise benötigt, wenn Stromkreise synchron mit vorgegebenen Impulsen gesteuert werden sollen und dabei die Forderung besteht, daß die durch den Schaltvorgang verursachte Verzögerung vernachlässigbar klein ist.

In bekannten Anordnungen von elektronischen Re^ lais werden Hochvakuumröhren als Schaltröhren verwendet, die durch einen Impuls am Steuergitter geöffnet werden. Die Röhre bleibt für die Dauer des Impulses stromführend. Die Verwendung von Hochvakuumröhren als Schaltröhren hat insbesondere bei hohen Strömen und niedrigen Spannungen den Nachteil, daß Röhren mit hohen Verlustleistungen verwendet werden müssen und daß für die Steuerimpulse verhältnismäßig hohe Spannungen erforderlich sind.

Es sind weiterhin elektronische Relais mit Stromtoren — Gasentladungsröhren mit Glühkathoden — als Schaltröhren bekannt. Bei den bekannten Ausführungsformen derartiger Relais werden den Steuergittern der Stromtore gleichzeitig Steuerimpulse gleicher Größe und Polarität zugeführt. Die Stromtore sind dabei über je einen Kondensator so miteinander gekoppelt, daß die Zündung eines Stromtores die Löschung der übrigen bewirkt. Die Eigenart der Gasentladungsröhren bedingt und bewirkt, daß die an ihre Steuergitter geführten Steuerimpulse nur die Zündung, d. h. den vom Stromtor erzeugten Schaltimpuls auslösen, nicht aber die Dauer der Entladung des Stromtores, d. h. die Dauer des Schaltimpulses bestimmen. Zur Festlegung der Dauer der Zündung sind in den bekannten Relais die Strom tore mit Laufzeitketten bzw. i?C-Gliedern gekoppelt, deren Entladezeiten die Dauer der Zündung der einzelnen Stromtore und weiterhin den Zyklus oder die Reihenfolge bestimmen, in der die verschiedenen Stromtore zünden und Schaltimpulse erzeugen. Die Abhängigkeit der Dauer der Zündung der verschiedenen Stromtore, d. h. die Abhängigkeit der Dauer der von den Stromtoren erzeugten Schaltimpulsen von den Entladezeiten der Laufzeitketten oder i?C-Glieder, hat den Nachteil, daß mit den in den bekannten elektronischen Relais verwendeten Stromtoren nur Schaltimpulse erzeugt werden können, deren Dauer von den fest eingestellten Entladezeiten der Laufzeitketten bzw. i?C-Gliedern bestimmt wird, und daß weiterhin der Takt, in dem die verschiedenen Stromtore in zyklischer oder sonstwie definierter Reihenfolge Schaltimpulse erzeugen, ebenfalls von den fest eingestellten Entlädezeiten der mit den Stromtoren' gekoppelten Laufzeitketten oder 7?C-Gliedern abhängig ist und nicht von der Dauer der an das Steuergitter der Stromtore geführten Impulsgesteuertes elektronisches Relais

Anmelder:

Institut für Rundfunktechnik G. m. b. H.,
Baden-Baden, Hans-Bredow-Str. 16

Eckhard Paulsen, Ahrensburg (Holst.),
ist als Erfinder "genahnt worden

Steuerimpulse bestimmt wird. Eine Änderung der Dauer der von den Strömtoren erzeugten Schaltimpulse oder eine Änderung des Taktes, in dem die verschiedenen Stromtore Schaltimpulse erzeugen, ist nur durch Änderung der Entladezeiten der Laufzeitketten oder i?C-Glieder, nicht aber, durch Änderung der Dauer der Steuerimpulse möglich. Schaltvorgänge mit wechselnder Dauer und wechselndem Rhythmus der verschiedenen Schaltimpulse können aus. diesem Grunde nicht mit den bekannten elektronischen Relais, die Stromtore als Schaltröhren verwenden, geschaltet werden.

Zur Vermeidung dieser Nachteile werden in einem impulsgesteuerten elektronischen Relais mit zwei Gasentladungsröhren als Schaltröhren, deren Gittervorspannungen so bemessen sind, daß die positiven Impulsflanken jeweils die Zündung der Gasentladungsröhren auslösen, und bei denen ein die Kathoden miteinander verbindender ' Kopplungskondensator bei Zündung einer Gasentladungsröhre die Löschung der zweiten bewirkt, erfindungsgemäß den Steuergittern der beiden Gasentladungsföhren gleichzeitig ,Steuerimpulse mit gleicher Amplitude und Dauer, jedoch mit entgegengesetzter Polarität zugeführt, so daß die positiv gerichteten Flanken der Steuerimpulse, nämlich die Vorderflanke des positiven Impulses und die Rückflanke des negativen Impulses,' jeweils die Zündung der Gasentladungsröhren auslösen.

Das neue Relais hat. den Vorteil, daß. die gleichzeitig an die Steuergitter der Stromtore (Gasentladungsröhren) geführten' Steuerimpulse gleicher Größe und Länge, jedoch unterschiedlicher Polarität, allein den Zündvorgang der Stromtore sowie den Wechsel der vom Relais zu tätigenden Schaltvorgänge steuern und auslösen, d. ti., die Dauer der Zündung der Stromtore und damit die" Dauer der vom Relais

009 52'8/SOZ

Claims

3 4

zu tätigenden Schaltvorgänge bzw. Schaltzustände ist wird gleichzeitig mit dem positiven Steuerimpuls, der allein durch die jeweilige Länge der Steuerimpulse an das Steuergitter des Stromtores T₁ geführt wird, bestimmt. Es entfallen dadurch die in den bekannten der gleiche Steuerimpuls mit umgekehrter Polarität Relais mit den Stromtoren gekoppelten, technisch an das Steuergitter des Stromtores T₂ geführt. Dieser aufwendigen Laufzeitketten bzw. i?C-Kombinationen. 5 negative Steuerimpuls hat dieselbe Dauer wie der Die alleinige Abhängigkeit der Dauer der Zündung positive an das Steuergitter des Stromtores T₁ geder Stromtore von der Länge der Steuerimpulse bringt führte Impuls. Er setzt für die Dauer des Impulses die weiterhin den Vorteil, daß die Dauer der vom Relais Gittervorspannung des Stromtores T₂ so weit herab, zu tätigenden Schaltvorgänge beliebig groß gemacht daß eine Zündung des Stromtores T₂ für die Dauer werden kann, ohne daß die Schaltungsanordnung des ίο des Steuerimpulses verhindert wird. Nach Beendigung Relais neu abgestimmt bzw. auf andere Zeitkonstanten des Steuerimpulses erreicht die Gittervorspannung des umgestellt werden muß. Fernerhin gewährleistet die Strom tores T₂ wieder ihren ursprünglichen Wert und mit einfachen Mitteln herzustellende große Flanken- bewirkt die Zündung des Stromtores T₂. Analog des steilheit der Steuerimpulse eine praktisch verzöge- S teuer Vorganges zum Beginn des Steuerimpulses berungsfreie Zündung und Löschung der Stromtore und 15 wirkt nun die Zündung des Stromtores T₂ die Löschung damit ein nahezu verzögerungsfreies Schalten der zu des Stromtores T₁ und damit die Unterbrechung des tätigenden Schaltvorgänge durch das Relais. Das neue durch den Nutzwiderstand fließenden Stromes. Der Relais eignet sich deshalb besonders für die Steuerung durch das Stromtor T₂ fließende Zündstrom bewirkt von Schaltvorgängen mit Steuerimpulsen unterschied- am Widerstand R₂ einen Spannungsabfall, der nunlicher Länge, dabei können die Steuerimpulse sehr ao mehr zum Beginn der Zündung des Stromtores T₂ über rasch oder mit zeitlich langen oder zeitlich unregel- den Kondensator C die Anodenspannung des Strommäßigen Pausen aufeinanderfolgen. Zur Auslösung tores T₁ kurzfristig unter die Bogenspannung herabdes Schaltvorganges sind nur kleine Steuerspannungen drückt und damit die Löschung bewirkt. Da, wie oben und -leistungen erforderlich. Mit geringer Verlust- bereits erwähnt, die Gittervorspannung des Stromleistung können große Nutzleistungen geschaltet 25 tores T₁ nur so groß gewählt ist, daß dieses im Ruhewerden, zustand gelöscht bleibt, wird das Stromtor T₁ nach der Die Abbildung zeigt beispielsweise ein Schaltschema kurzfristigen Herabdrückung der Anodenspannung des neuen impulsgesteuerten Relais. Die beiden Gas- unter die Bogenspannung nicht wieder zünden, sondern entladungsröhren T₁ und T₂ sind beispielsweise Strom- erst dann wieder, wenn ein neuer positiver Steuertore und werden mit einer Anodengleichspannung be- 3° impuls an das Gitter des Stromtores T₁ gelegt wird, trieben. Die Kathoden der beiden Stromtore T₁ und Soll der Nutzwiderstand im allgemeinen einge- T₂ mit ihren Kathodenwiderständen ^₁ und R₂ sind schaltet und nur für die Dauer eines Steuerimpulses über den Kondensator C miteinander gekoppelt. Der ausgeschaltet sein, so ist er in den Kathodenkreis des von dem Relais einzuschaltende Nutzwiderstand ist Stromtores T₂ zu legen, das im Ruhezustand zündet ein Teil des Kathodenwiderstandes R₁ des Strom- 35 und damit den im Kathodenkreis des Stromtores T₂ tores T₁. Der Steuervorgang wird im folgenden am liegenden Nutzwiderstand für die Dauer des Ruhe-Beispiel des Nutzwiderstandes R₁ beschrieben, der für zustandes einschaltet. Wird dann an das Steuergitter die Dauer eines Steuerimpulses, der an das Gitter des des Stromtores T₁ ein Steuerimpuls gegeben, so wird Stromtores T₁ gelegt wird, eingeschaltet werden soll. analog zu dem oben beschriebenen Steuervorgang der Die Gittervorspannungen der beiden Stromtore T₁ 4° j_m Kathodenkreis des Stromtores T₂ liegende Nutz- und T₂ sind so groß gewählt, daß im Ruhezustand, widerstand für die Dauer des Steuerimpulses ausged. h. bei eingeschalteter Anodengleichspannung und schaltet. Werden die Widerstände R₁ und R₂ einwenn keine Steuerimpulse an das Steuergitter des schließlich des Nutzwiderstandes in den Anodenkreis Stromtores T₁ gegeben werden, das Stromtor T₁ ge- der Stromtore T₁ und T₂ gelegt und die Anoden der löscht bleibt, während das Stromtor T₂ zündet. Dabei ⁴⁵ beiden Stromtore über einen Kondensator miteinander wird die Gittervorspannung des Stromtores T₁ so gekoppelt, ergeben sich die gleichen Steuervorgänge groß gewählt, daß die Amplitude des Steuerimpulses und die gleichen Bedingungen für die Größe der Gittergenügt, um die für die Zündung des Stromtores er- Vorspannungen wie bei den oben beschriebenen Stromforderliche Gittervorspannung zu erzeugen. toren, deren Kathoden über einen Kondensator mitein- Wird nun auf das Steuergitter des im Ruhezustand 5<> _an(ier gekoppelt sind.

gelöschten Stromtores T₁ ein positiver Steuerimpuls Die Auslösung der Zündung der Gasentladungsbeliebiger Dauer gegeben, so löst dessen positiv ge- röhren durch eine Impulsflanke mit positiver Richtung richtete Anfangsflanke die Zündung des Stromtores T₁ erfolgt nahezu verzögerungsfrei, dabei ist gleichgültig, aus. Der nach erfolgter Zündung durch da,s Strom- ob Gasentladungsröhren mit Glühkathoden, auch tor T₁ fließende Anoden- oder Zündstrom betätigt den 55 Stromtore genannt, oder Gasentladungsröhren mit im Kathodenwiderstand R₁ liegenden Nutzwiderstand Kaltkathoden, auch Relaisröhren genannt, verwendet für die Dauer der Zündung. Der im Widerstand R₁ werden. Stromtore benötigen eine kurze Anheizzeit, durch den Zündstrom hervorgerufene Spannungsabfall während Relaisröhren sofort mit dem Einschalten der vermindert bei Beginn der Zündung des Stromtores T₁ Anodenspannung in Tätigkeit treten, kurzzeitig über den Kondensator C die Anodenspan- ^6o „

nung des im Ruhezustand gezündeten Stromtores T₂ Patentansprüche=

so weit, daß dieses gelöscht wird, d. h., der bei der 1. Impulsgesteuertes elektronisches Relais mit

Zündung des Stromtores T₁ im Widerstand R₁ ent- zwei Gasentladungsröhren als Schaltröhren, deren

stehende Spannungsabfall drückt bei Beginn der Zün- Gittervorspannungen so bemessen sind, daß die

dung des Stromtores T₁ kurzzeitig über den Kopp- ⁶5 positiven Impulsflanken jeweils die Zündung der lungskondensator C die Anodenspannung des Strom- Gasentladungsröhren auslösen und bei denen ein

tores T₂ unter die Bogenspannung und bewirkt damit die Kathoden miteinander verbindender Kopp-

die Löschung des Stromtores T₂. Um zu verhüten, daß lungskondensator bei Zündung einer Gasentladungs-

nach dieser kurzzeitigen Herabsetzung der Anoden- röhre die Löschung der zweiten bewirkt, dadurch

spannung des Stromtores T₂ dieses wieder zündet, ⁷⁰ gekennzeichnet, daß den Steuergittern der beiden

Gasentladungsröhren gleichzeitig Steuerimpulse mit gleicher Amplitude und Dauer, jedoch mit entgegengesetzter Polarität, zugeführt werden, so daß die positiv gerichteten Flanken der Steuerimpulse, nämlich die VorderfLanke des positiven Impulses und die Rückflanke des negativen Impulses, jeweils die Zündung der Gasentladungsröhren auslösen.
2. Impulsgesteuertes elektronisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur gemeinsamen Anodenzuleitung der beiden Gasentladungsröhren ein Kondensator liegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 706 425.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen