DE1184866B

DE1184866B - Circuit arrangement for decay delay of an electromagnetic relay

Info

Publication number: DE1184866B
Application number: DES76125A
Authority: DE
Inventors: Luigi Sarati
Original assignee: Societa Italiana Telecomunicazioni Siemens SpA
Current assignee: Italtel SpA
Priority date: 1960-12-16
Filing date: 1961-10-03
Publication date: 1965-01-07

Description

Schaltungsanordnung zur Abfallverzögerung eines elektromagnetischen Relais Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Abfallverzögerung eines elektromagnetischen Relais, insbesondere eines Kammrelais.Circuit arrangement for the drop-out delay of an electromagnetic Relay The invention relates to a circuit arrangement for delaying a dropout electromagnetic relay, in particular a comb relay.

Zur Abfallverzögerung von Relais, insbesondere Fernsprechrelais, ist es bekannt, eine zweite, kurzgeschlossene Wicklung oder einen Kupfermantel oder eine Diode oder einen zur Arbeitswicklung parallel geschalteten Kondensator zu verwenden. Diese Maßnahmen eignen sich jedoch nicht für alle Relaisarten, insbesondere nicht für Kammrelais wegen deren Aufbaues; außerdem sind die erzielbaren Verzögerungszeiten verhältnismäßig klein.For the drop-out delay of relays, especially telephone relays, is it is known a second, short-circuited winding or a copper jacket or to use a diode or a capacitor connected in parallel to the working winding. However, these measures are not suitable for all relay types, in particular not for comb relays because of their structure; also the achievable delay times relatively small.

Man hat auch bereits Transistorschaltungen verwendet, um ein verzögertes Arbeiten elektromagnetischer Relais zu erreichen, Bei einer bekannten Schaltungsanordnung dieser Art ist das Relais mit einem Transistor in Reihe geschaltet, die Basis des Transistors ist über einen Kondensator mit einem Punkt der Schaltung verbunden, dessen Potential sich relativ zum Emitterpotential bei der einen neuen Schaltzustand herbeiführenden Schaltmaßnahme derart verändert, daß durch das vom Kondensator beeinflußte Basispotential die das Arbeiten des Relais beeinflussende Änderung des Zustandes der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors verzögert wird. Bei einer eine Abfallverzögerung bewirkenden Schaltungsanordnung dieser Art arbeitet der Transistor in Kollektorschaltung, die Arbeitswicklung des Relais liegt im Emitterstromkreis, und ein Kondensator liegt zwischen der Basis und der mit dem Emitter verbundenen Klemme einer Betriebsspannungsquelle oder zwischen der Basis und der mit dem Kollektor verbundenen Klemme einer Betriebsspannungsquelle. Im erstgenannten Falle liegt ein das Arbeiten des Relais steuernder Schalter zwischen Basis und Kollektor, im zweiten Falle parallel zum Kondensator. Bei einer anderen Schaltungsanordnung dieser Art, die sowohl eine Anzugsverzögerung als auch eine Abfallverzögerung bewirkt, arbeitet der Transistor in Emitterschaltung, die Arbeitswicklung des Relais ist in den Kollektorstromkreis geschaltet; der Kondensator liegt zwischen Basis und Kollektor, und der Schalter zur Betätigung des Relais liegt in Reihe mit einem Widerstand zwischen Basis und der den Kollektor speisenden Klemme der Betriebsstromquelle.Transistor circuits have also been used to provide a delayed To achieve work of electromagnetic relays, in a known circuit arrangement of this type the relay is connected in series with a transistor, the base of the The transistor is connected to a point in the circuit via a capacitor, whose potential is relative to the emitter potential in the case of a new switching state causing switching measure changed in such a way that influenced by the capacitor Base potential the change in state that affects the functioning of the relay the emitter-collector path of the transistor is delayed. With one a dropout delay effecting circuit arrangement of this type, the transistor works in collector circuit, the working winding of the relay is in the emitter circuit and a capacitor is connected between the base and the terminal of an operating voltage source connected to the emitter or between the base and the terminal of an operating voltage source connected to the collector. In the former case, there is a switch that controls the operation of the relay Base and collector, in the second case parallel to the capacitor. With another Circuit arrangement of this type, which has both a pull-in delay and a Causes the dropout delay, the transistor works in common emitter circuit, the working winding the relay is connected to the collector circuit; the capacitor is between Base and collector, and the switch to operate the relay is in series with a resistor between the base and the terminal of the operating current source that feeds the collector.

Bei den zuletzt genannten Schaltungsanordnungen kommt man zwar bei vorgegebenen Verzögerungszeiten mit wesentlich kleineren Kondensatoren aus als bei direkter Parallelschaltung des Kondensators zur Arbeitswicklung; die Erfindung setzt sich jedoch zur Aufgabe, bei vorgegebener Verzögerungszeit eine weitere Verkleinerung des Kondensators zu ermöglichen.In the last-mentioned circuit arrangements one comes to predefined delay times with considerably smaller capacitors than with direct parallel connection of the capacitor to the working winding; the invention continues however, the task is to further reduce the size for a given delay time of the capacitor.

Eine Schaltunganordnung zur Abfallverzögerung eines elektromagnetischen Relais, insbesondere eines Kammrelais, mit einem Transistor, dessen Kollektor mit einer Relaiswicklung und mit einem Belag eines Kondensators verbunden ist, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der andere Belag des Kondensators mit einem beweglichen Schaltstück eines von dem zu verzögernden Relais betätigten Umschaltkontaktes verbunden ist, das bei erregtem Relais an einem mit der Basis des Transistors verbundenen Kontaktstück und bei stromlosem Relais an einem mit Masse verbundenen Kontaktstück anliegt, wobei an der Basis des Transistors bei erregtem Relais ein negatives -Potential liegt, das dem Betrage nach größer ist als das Potential am Kollektor.A circuit arrangement for the fall delay of an electromagnetic Relay, in particular a comb relay, with a transistor whose collector with a relay winding and is connected to a plate of a capacitor is according to of the invention characterized in that the other coating of the capacitor with a movable contact piece of a changeover contact actuated by the relay to be delayed is connected, which is connected to the base of the transistor when the relay is energized Contact piece and with a de-energized relay on a contact piece connected to ground is applied, with a negative potential at the base of the transistor when the relay is energized lies, which is greater in magnitude than the potential at the collector.

Es wird vorzugsweise ein PNP-Transistor verwendet. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird zwischen die Basis und den Emitter des Transistors ein Widerstand geschaltet und der Emitter wird mit Masse verbunden.A PNP transistor is preferably used. According to a further training According to the invention, a resistor is placed between the base and the emitter of the transistor switched and the emitter is connected to ground.

Die Ruheseite des Umschaltkontaktes ist so geschaltet, daß der Kondensator durch die Speisespannung des Stromkreises aufgeladen werden kann. Die Erfindung soll nun an Hand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden, dabei bedeutet F i g. 1 eine Schaltungsanordnung zur Abfallverzögerung, die sich insbesondere für Kammrelais eignet, und F i g. 2 ein Arbeitsdiagramm zur Erläuterung der in F i g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung.The rest side of the changeover contact is switched so that the capacitor can be charged by the supply voltage of the circuit. the The invention will now be based on an exemplary embodiment in conjunction with the drawing are explained in more detail, where F i g. 1 a circuit arrangement for drop-out delay, which is particularly suitable for comb relays, and F i g. 2 shows a working diagram for Explanation of the in F i g. 1 shown circuit arrangement.

Die in F i g.1 dargestellte Schaltungsanordnung enthält einen pnp-Transistor 1, der mit dem Speisestromkreis eines zu verzögernden Relais 2 in Reihe geschaltet ist. Der Emitter 3 des Transistors liegt an Masse.The circuit arrangement shown in FIG. 1 contains a pnp transistor 1, which is connected in series with the supply circuit of a relay 2 to be delayed is. The emitter 3 of the transistor is connected to ground.

An den Kollektor 4 ist eine Klemme 5 eines Kondensators 6 angeschlossen, dessen andere Klemme 7 an das bewegliche Schaltstück 8 eines Umschaltkontaktes 9 des Relais 2 angeschlossen ist. Das feststehende Kontaktstück 10 (Ruhekontaktstück), an dem der bewegliche Schaltarm 8 bei stromlosem Relais anliegt, ist mit Masse verbunden, während das Arbeitskontaktstück 11 an die Basis 12 des Transistors 1 angeschlossen ist. Zwischen der Basis 12 und dem Emitter 3 liegt ein Widerstand 13.A terminal 5 of a capacitor 6 is connected to the collector 4, its other terminal 7 to the movable contact piece 8 of a changeover contact 9 of relay 2 is connected. The fixed contact piece 10 (break contact piece), on which the movable switching arm 8 rests when the relay is de-energized, is connected to ground, while the normally open contact piece 11 is connected to the base 12 of the transistor 1 is. A resistor 13 is located between the base 12 and the emitter 3.

Die Betriebsspannung -B für die Schaltungsanordnung liegt an einer Klemme 14. Der Basis 12 kann über eine als Taste 15 dargestellte Schaltvorrichtung eine Steuerspannung -S zugeführt werden.The operating voltage -B for the circuit arrangement is on one Terminal 14. The base 12 can be switched via a switching device shown as a button 15 a control voltage -S can be supplied.

Die Schaltungsanordnung ist in Fig. 1 im Ruhezustand dargestellt; an den Klemmen des Kondensators 6 liegt die Betriebsspannung -B, und im Relais und Transistor fließt praktisch kein Strom.The circuit arrangement is shown in FIG. 1 in the idle state; The operating voltage -B is applied to the terminals of the capacitor 6, and in the relay and There is practically no current in the transistor.

Wird jedoch die Taste 15 geschlossen, so wird die Basis des Transistors durch die Steuerspannung -S in Flußrichtun_g vorgespannt, und der Transistor geht dadurch vom Sperrzustand in den Durchlaßzustand über. Der nun fließende Strom bewirkt, daß das Relais 2 anzieht, wobei der Umschaltkontakt 9 umgelegt wird. Der Kondensator 6 kann sieh nun über den Transistor 1 und den Widerstand 13 entladen. Im entladenen Zustand des Kondensators 6 liegt an der Klemme 7 gegenüber Masse eine Spannung in der Größenordnung der Basisvorspannung, während an der Klemme 5 die Kollektor-Restspannung liegt, deren Größe vom Transistortyp abhängt und nur wenige Volt beträgt. Der größte Teil der Betriebsspannung -B fällt am Relais 2 ab.However, if the key 15 is closed, the base of the transistor becomes biased by the control voltage -S in Flußrichtun_g, and the transistor goes thereby from the blocked state to the open state. The current flowing now causes that the relay 2 picks up, the changeover contact 9 being turned over. The condenser 6 can now be discharged via transistor 1 and resistor 13. Im discharged In the state of the capacitor 6, a voltage in is applied to the terminal 7 with respect to ground the order of magnitude of the base bias, while the residual collector voltage at terminal 5 whose size depends on the type of transistor and is only a few volts. The biggest Part of the operating voltage -B drops at relay 2.

Beim öffnen der Taste 15 wird die äußere Vorspannung - S von der Basis 12 des Transistors abgeschaltet, und der Abfallvorgang des Relais 2 beginnt. Wäre der Kondensator 6 nicht vorhanden, so würde der Transistor praktisch augenblicklich gesperrt, und das Relais würde abfallen, sobald der Betriebsstrom kleiner geworden ist als der Abfall-strom. When the button 15 is opened, the external bias voltage - S is switched off from the base 12 of the transistor, and the relay 2 begins to release. If the capacitor 6 were not present, the transistor would be blocked practically instantaneously and the relay would drop out as soon as the operating current has become less than the waste current.

Bei der vorliegenden Schaltungsanordnung kann die Basisspannung jedoch wegen des Kondensators 6 nicht sofort unter den Sperrpegel fallen. Wäre die Klemme 5 des Kondensators mit einem Punkt festen negativen Potentials verbunden, so ergäbe sieh ehre Zeitkonstante, die von der Kapazität des Kondensators, vom Basisstrom und von der Größe des Widerstandes 13 abhängen würden. Hei der in F i g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung ist die Klemme 5 des Kondensators jedoch an den Verbindungspunkt 16 zwischen dem Kollektor 4 des Transistors und der nicht an die Betriebsspannung -B angeschlossenen Klemme des Relais 2 angeschlossen. Beim Öffnen der Taste 15 liegt der Punkt 16 auf der Kollektorrestspannung, d. h. in der Nähe des Massepotentials. Während des Abfallvorganges wird mit sinkendem Strom der Punkt 16 langsam negativer und nähert sich dem an der Klemme 14 liegenden Potential -B. Die Klemme 7 des Kondensators, die über die Schaltstücke 8, 11 mit der Basis 12 des Transistors verbunden ist, folgt bis zu einem gewissen Grade der Potentialänderung des Punktes 16, so daß die Basis längere Zeit auf einem negativen Potential gehalten wird und der Transistor dadurch leitend bleibt. Da das Potential am Punkt 16 während des Abfallvorganges von wenigen Volt auf den Wert der Betriebsspannung -B steigt, lassen sich durch die beschriebene Schaltungsanordnung beträchtliche Zeitverzögerungen erreichen.In the present circuit arrangement, however, because of the capacitor 6, the base voltage cannot immediately fall below the blocking level. If the terminal 5 of the capacitor were connected to a point of fixed negative potential, this would result in time constants which would depend on the capacitance of the capacitor, the base current and the size of the resistor 13. He in Fig. 1 , the terminal 5 of the capacitor is, however, connected to the connection point 16 between the collector 4 of the transistor and the terminal of the relay 2 which is not connected to the operating voltage -B. When the button 15 is opened, the point 16 lies on the residual collector voltage, ie in the vicinity of the ground potential. During the fall process, as the current falls, point 16 slowly becomes more negative and approaches the potential -B at terminal 14. The terminal 7 of the capacitor, which is connected to the base 12 of the transistor via the contact pieces 8, 11, follows the change in potential of the point 16 to a certain extent, so that the base is kept at a negative potential for a longer time and the transistor is thereby kept remains conductive. Since the potential at point 16 rises from a few volts to the value of the operating voltage -B during the drop process, considerable time delays can be achieved with the circuit arrangement described.

In F i g. 2 zeigen die obere Kurve 17 den Verlauf des Abeitsstromes durch Relais und Transistor und die untere Kurve 18 den Verlauf des der Basis 12 über die Taste 15 zugeführten Steuerstromes. Im Zeitpunkt Ei wird die Taste geschlossen, worauf der Arbeitsstrom zu fließen beginnt. Wird zum Zeitpunkt t2 die Taste 15 wieder geöffnet, so fällt der Arbeitsstrom gemäß Kurve 17 nicht sofort unter den Abfallstrom des Relais ab, sondern erreicht diesen erst nach der Verzögerungszeit t" zum Zeitpunkt t3.In Fig. 2, the upper curve 17 shows the course of the waste stream by relay and transistor and the lower curve 18 the course of the base 12 control current supplied via key 15. At the moment Ei the button is closed, whereupon the working current begins to flow. If button 15 is pressed again at time t2 open, the working stream according to curve 17 does not immediately fall below the waste stream of the relay, but only reaches it after the delay time t "at the point in time t3.

Claims

Patent address: 1. Circuit arrangement for the fall delay of a electromagnetic relay, in particular a comb relay, with a transistor, its collector with a relay winding and a coating of a capacitor is connected, characterized in that the other coating (7) of the capacitor (6) with a movable contact piece (8) one of the relay to be delayed actuated Changeover contact is connected, which when the relay is energized to one with the base (12) of the transistor connected contact piece (11) and when the relay is de-energized a contact piece (10) connected to ground rests on the base of the transistor when the relay is energized, there is a negative potential that is greater in magnitude than the potential at the collector.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized by using a pnp transistor. 3 =. Circuit arrangement according to Anspurch 1 or 2, characterized in that a resistor (13) cynical: the base (12) and the emitter (3) of the transistor (1) is connected and that the fritter (3) is connected to ground. Publications considered: German Auslegeschrift No. 1074 756.