DE1182329B - Elektrisches Zeitschaltgeraet - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: G 05 f;

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

G05g

Deutsche Kl.: 21 c - 46/32

D31543Vnib/21c
23. September 1959
26. November 1964

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Zeitschaltgerät.

Es sind Zeitschaltgeräte bekannt, die mechanisch, elektromotorisch oder mit Elektronenröhren, unter anderem auch mit Kaltkathodenröhren arbeiten. Sowohl die elektromotorischen als auch die mechanischen und elektronischen Zeitwerke sind einem mehr oder weniger starken Verschleiß ausgesetzt und neigen zu Ungenauigkeiten, die entweder durch mechanischen Verschleiß ausgelöst werden können oder aber bei den elektronischen Zeitschaltern beispielsweise durch Lichteinwirkung hervorgerufen werden.

Es ist. weiterhin bekannt, Verzögerungsrelais und Zeitschalter in Verbindung mit einer i?C-Kombination mit Transistoren zu bestücken.

Nach dem jetzigen Stand der Technik besteht jedoch der Nachteil, daß bei Spannungs- und Temperaturschwankungen die Charakteristik der Transistoren sich verändert, was sich negativ auf die gewünschte Arbeitsweise der Zeitschalter auswirkt. Aus dem Grunde sind in der Praxis im allgemeinen solche Relais nur als Verzögerungsrelais in Anwendung, und zwar in solchen Fällen, wo es auf eine exakte Einhaltung des Zeitablaufes nicht ankommt.

Es gibt auch Zeitrelais, die mit Transistoren bestückt sind und die eine genauere Einhaltung des gewünschten Zeitablaufes ermöglichen. In diesem Fall ist jedoch ein erheblicher Aufwand an Stabilisierungselementen notwendig, beispielsweise durch Einsatz von Zenerdioden zur Spannungsstabilisierung und von temperaturabhängigen Widerständen zur Kompensierung von Temperaturfehlern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, alle diese Nachteile zu beseitigen, so daß die Schaltung genaue Zeitabläufe ermöglicht, ohne daß Hilfsmittel benötigt werden.

Die genannte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem elektrischen Zeitschaltgerät mit zwei Transistoren, die so in Abhängigkeit stehen, daß sie sich mit Hilfe eines i?C-Gliedes wechselseitig vom Leit- in den Sperrzustand umschalten, wobei die Entladezeit des Kondensators zeitbestimmend wirkt, der über den einen Transistor geladene Kondensator über einen Schalter umgeladen wird und eine Umschaltung der Transistoren bei Beginn der Umladung und beim Durchgang der Entladespannung durch den Nullpunkt erfolgt.

Um sicherzugehen, daß beide Transistoren gleicher Umgebungstemperatur ausgesetzt sind, ist es vorteilhaft, die Schaltung in Gießharz einzubetten, um eine eventuelle Temperaturdifferenz zwischen Elektrisches Zeitschaltgerät

Anmelder:

Alexander Kückens, Hamburg 39, Willistr. 43;

Als Erfinder benannt:

Wolfgang Niehaus, Hamburg-Neugraben

beiden Transistoren besser auszugleichen, als dies bei Luft der Fall wäre.

Derartige Anordnungen sind bei wechselnden Bedingungen über mehrere Monate geprüft worden, und es hat sich dabei ergeben, daß die von einem solchen Zeitschalter abgegebenen Schaltimpulse in stets gleichbleibender Folge erzeugt werden. Die Länge der Schaltimpulse, die über ein Potentiometer eingestellt wird, bleibt je nach Güte der verwandten Transistoren in einem Bereich von minus 20 bis plus 85° C über Monate hinweg praktisch konstant.

Die Arbeitsweise des nach der Erfindung gebauten Transistorenzeitschalters wird im folgenden an Hand der SchaltsMzze edäutert.

Die Primärwechselspannung 14 läuft über den Transformator 13 und gibt sekundärseitig die Arbeitsspannung an den Gleichrichter 12. Dieser lädt seinerseits den Ladekondensator 11 auf. Über den Widerstand 7, den Kondensator 4 und die Basis des Transistors 2 fließt ein Ladestrom, der den Transistor 2 einschaltet. Dadurch ist der Spannungsabfall am Widerstand 8 so groß, daß der durch die Widerstände 9 und 10 vorgespannte Transistor 1 gesperrt ist, der in diesem Falle von -gleichem Typ wie der Transistor 2 ist. Das Relais 3 ist folglich stromlos. Bei beendeter Aufladung des Kondensators 4 fließt noch über die Widerstandsketjte 5 und 6 genügend Basisstrom, so daß der Transistor 2 eingeschaltet bleibt. Wird der Schalter Α-Έ geschlossen, so wird das Basispotential des Transistors 2 um die Ladespannung des Kondensators- 4 in das .Positive verschoben. Der Transistor 2 sperrt. Dadurch ist das Potential am positiven Ende v.om Widerstand 8 negativer als das Emitterpotential des Transistors 1. Der Transistor 1 öffnet, und das Relais 3 geht in Arbeitsstellung. Der Kondensator 4 wird nunmehr über die Widerstände 5 und 6 umgeladen. Der Widerstand 5 ist als Stellwiderstand ausgebildet und somit die Entladezeit des Kondensators 4, einstellbar. Im Nulldurchgang der Entladespannung des Kondensators 4

'-'* ■:■ :■ 409 729/366

wird der Transistor 2 wieder geöffnet. Dadurch sperrt der Transistor 1 wieder, und das Relais 3 geht in Ruhestellung. Wird der Schalter A-B wieder aufgetrennt, so lädt sich der Kondensator 4 wieder auf, ohne jedoch am Schaltzustand des Gerätes etwas zu ändern. Das Schaltgerät ist nach beendeter Aufladung des Kondensators 4 wieder erneut einsatzbereit. Dem Relais 3 können Kontakte zugeordnet werden, die den Schalter A-B im Arbeitszustand überbrücken. Dadurch wird erreicht, daß selbst eine kurzzeitige Impulsgabe einen vollständigen Schaltungsablauf gewährleistet.

Durch die Auslegung der Schaltung ist nicht nur eine Spannungs- und Temperaturkompensation ohne besondere Hilfsmittel erreicht, sondern darüber hinaus eine hohe Alterungsbeständigkeit der verwendeten Bauteile.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrisches Zeitschaltgerät mit zwei Transistören, die so in Abhängigkeit stehen, daß sie sich mit Hilfe eines i?C-Gliedes wechselseitig vom Leit- in den Sperrzustand umschalten, wobei die Entladezeit des Kondensators zeitbestimmend wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der über den einen Transistor geladene Kondensator über einen Schalter umgeladen wird und eine Umschaltung der Transistoren bei Beginn der Umladung und beim Durchgang der Entladespannung durch den Nullpunkt erfolgt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor (2) in Emitterbasisschaltung durch das Aufladen eines in der Basisleitung liegenden Kondensators (4) geöffnet und durch den über einen Widerstand (5, 6) zwischen Basis und Kollektorspannung fließenden Basisstrom offengehalten wird und der Transistor für eine genau definierte Zeit dadurch gesperrt wird, daß das der Basis abgewandte Ende des Kondensators durch einen Kontakt mit dem Emitter verbunden wird, so daß die Basis so lange positiv in bezug auf den Emitter bleibt, bis die Spannung an dem sich über den Widerstand (5, 6) zwischen Basis und Kollektorspannung entladenden Kondensator (4) durch Null geht.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch dieses zu steuerndes Relais (3) in der Kollektorleitung des zweiten Transistors (1) in Emitterbasisschaltung liegt.

4. Gerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem den Kondensator (4) umschaltenden Schalter A-B ein Arbeitskontakt des Relais (3) parallel geschaltet ist.

5. Gerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Transistoren (1,2) und die weiteren Schaltelemente in Kunstharz eingegossen sind, dessen Wärmeleitfähigkeit größer als die der Luft ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 943 600, 1 027 315; deutsche Auslegeschrift Nr. 1 055 652;
deutsche Auslegeschrift S 43420 VIIIb /21c (bekanntgemacht am 30. 5. 1956);
Zeitschrift »Elektronik«, 1957, Nr. 7, S. 216;
Zeitschrift »Valvo-Berichte«, 1957, H. 3, S. 99;
Zeitschrift »ETZ-B«, 1959, H. 4, S. 121,165;
Zeitschrift »Bulletin SEV«, 1954, Nr. 20, S. 866.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 729/366 11.64 © Bundesdruckerei Berlin