DE1246805B

DE1246805B - Circuit arrangement for the power amplification of pulses, the electromagnetically controlled devices, in particular relays

Info

Publication number: DE1246805B
Application number: DE1964S0092853
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilbrand Lueers
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1964-08-28
Filing date: 1964-08-28
Publication date: 1967-08-10

Description

Schaltungsanordnung zur Leistungsverstärkung von Impulsen, die elektromagnetisch gesteuerte Einrichtungen, insbesondere Relais, betätigen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Leistungsverstärkung von Impulsen, die elektromagnetisch gesteuerte Einrichtungen, insbesondere Relais, betätigen, mit einem vormagnetisierten Ringkern und einem das Relais speisenden Transformator.Circuit arrangement for the power amplification of pulses that are electromagnetic Operate controlled devices, particularly relays. The invention relates on a circuit arrangement for the power amplification of pulses, the electromagnetic controlled devices, in particular relays, operate with a premagnetized Toroidal core and a transformer feeding the relay.

Derartige Schaltungsanordnungen werden für datenverarbeitende Anlagen, z. B. zum Steuern und Überwachen von Eisenbahnsicherungseinrichtungen in Stellwerken oder für Rechenanlagen von Kernreaktoren, benötigt. Alle diese Anlagen müssen nach erfolgter Datenverarbeitung entsprechend ihrer Aufgabe mit Hilfe von Steuerbefehlen Vorgänge auslösen, wie z. B. das Ausführen eines Stellvorganges oder das Drucken von Rechenergebnissen. Hierzu reicht jedoch der Leistungspegel, mit welchem die datenverarbeitenden Anlagen ihre Steuerbefehle ausgeben, vielfach nicht aus, weil zum Betätigen von Relais, Schützen od. dgl. ein wesentlich höherer Leistungspegel erforderlich ist.Such circuit arrangements are used for data processing systems, z. B. for controlling and monitoring railway safety devices in signal boxes or for computer systems of nuclear reactors. All of these systems must be after Completed data processing according to their task with the help of control commands Trigger operations such as B. the execution of an adjustment process or printing of calculation results. However, the power level with which the data processing systems issue their control commands, often not because to operate relays, contactors or the like. A significantly higher power level is required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu erstellen, welche Steuerbefehle in Form von Gruppen kurz andauernder Impulse mit geringem Leistungspegel so weit verstärkt, daß sie zum Betätigen von z. B. in der Eisenbahnsicherungstechnik üblichen Relais ausreicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für den Transformator eine zweigeteilte Primärwicklung vorgesehen ist, deren Teilwicklungen je an eine Kollektorelektrode zweier gegeneinandergeschalteter Transistoren in Emitterschaltung angeschaltet sind, von denen der eine Transistor mit seiner Basis- und der Kollektorelektrode, der andere Transistor nur mit der Basiselektrode an eine zugeordnete Magnetisierungswicklung des Ringkerns angeschaltet ist.The invention is based on the object of a circuit arrangement to create which control commands in the form of groups of short-lasting impulses amplified so far with a low power level that they can be used to operate z. Am The usual relay for railway safety technology is sufficient. This object is achieved according to the invention solved in that a two-part primary winding is provided for the transformer whose partial windings are each connected to a collector electrode of two oppositely connected Transistors are connected in common emitter circuit, one of which is a transistor with its base and collector electrodes, the other transistor only with the Base electrode connected to an associated magnetization winding of the toroidal core is.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung zusammen mit weiteren Erfindungsmerkmalen näher erläutert.An embodiment of the invention is summarized with reference to the drawing explained in more detail with further features of the invention.

Die Zeichnung zeigt einen Impulsgenerator G, dessen Impulse einen so kleinen Leistungspegel haben, daß sie kein Relais ausreichend stark bis zum Anziehen erregen können. Außerdem ist ein von den Impulsen steuerbarer Ringkern 1 vorgesehen, auf dem verschiedene Magnetisierungswicklungen 11 bis 15 angeordnet und sowie zwei gegeneinandergeschaltete Transistoren T 1 und T 2 in Emitterschaltung. Von dem ersten Transistor T1 ist dessen Basiselektrode mit der Basiswicklung 13 und die Kollektorelektrode über die Rückkopplungswicklung 12 mit der einen Teilwicklung U12 der durch Mittenanzap- . fang zweigeteilten Primärwicklung eines Transformators U verbunden. Von dem anderen Transistor T2 ist die Basiselektrode mit der Basiswicklung 14 und die Kollektorelektrode mit der anderen Teilwicklung U11 verbunden. Für diesen Transistor ist keine Rückkopplungswicklung vorgesehen; hierdurch wird vermieden, daß die Schaltungsanordnung selbstschwingend werden kann. An die Sekundärwicklung U13 des Transformators U ist über eine Gleichrichterschaltung GR ein Relais A angeschlossen.The drawing shows a pulse generator G, the pulses of which have such a small power level that they cannot excite a relay with sufficient strength until it is energized. In addition, a toroidal core 1 that can be controlled by the pulses is provided, on which various magnetizing windings 11 to 15 are arranged and as well as two mutually connected transistors T 1 and T 2 in emitter circuit. The base electrode of the first transistor T1 is connected to the base winding 13 and the collector electrode via the feedback winding 12 to the one partial winding U12 of the center tap. fang two-part primary winding of a transformer U connected. The base electrode of the other transistor T2 is connected to the base winding 14 and the collector electrode is connected to the other partial winding U11. No feedback winding is provided for this transistor; this prevents the circuit arrangement from becoming self-oscillating. A relay A is connected to the secondary winding U13 of the transformer U via a rectifier circuit GR.

Mit Hilfe der durch die Magnetisierungswicklung 15 erzeugten konstanten Vormagnetisierungsdurchflutung befindet sich der Ringkern 1 in einer Remanenzlage »1«. Jeder vom Impulsgenerator auf die Magnetisierungswicklung 11 gegebene Impuls erzeugt kurzzeitig eine Gegendurchflutung in Richtung der anderen Remanenzlage »0«. Die dabei in die Basiswicklung 13 induzierte Steuerspannung bewirkt dann einen Stromfluß durch den Transistor T1, die Rückkopplungswicklung 12 und die Teilwicklung U12. Durch die Magnetisierungswirkung der Rückkopplungswicklung 12 wird der anfangs eingeleitete Ummagnetisierungvorgang fortgeführt, so daß der Ringkern dann ganz in die andere Remanenzlage »0« magnetisiert wird. Während dieses Zeitraumes fließt durch den Transistor T2 und damit durch die Teilwicklung U11 des Transformators kein Strom. Wenn der Strom durch die Rückkopplungswicklung 12 aufhört, magnetisiert die Vormagnetisierungswicklung 15 den Ringkern allein in die erste Remanenzlage»1« zurück. Die dabei in die Basiswicklung 14 induzierte Steuerspannung bewirkt einen Strom durch den zugehörigen Transistor T 2 und die Teilwicklung U 11 des Transformators. Die bei stromdruchflossenen Teilwicklungen in die Sekundärwicklung U13 induzierte Spannung wird mit Hilfe der Gleichrichterschaltung GR gleichgerichtet und speist das Relais A. Es bleibt so lange angezogen, wie der Impulsgenerator G Impulse abgibt.With the help of the constant premagnetization flow generated by the magnetization winding 15, the toroidal core 1 is in a remanence position "1". Each pulse given by the pulse generator to the magnetizing winding 11 briefly generates a counterflow in the direction of the other remanence position "0". The control voltage induced in the base winding 13 then causes a current to flow through the transistor T1, the feedback winding 12 and the partial winding U12. As a result of the magnetizing effect of the feedback winding 12, the reversal of magnetization that was initially initiated is continued, so that the toroidal core is then completely magnetized into the other remanence position "0". During this period, no current flows through the transistor T2 and thus through the partial winding U11 of the transformer. When the current through the feedback winding 12 ceases, the bias winding 15 magnetizes the toroidal core back into the first remanence position "1" by itself. The control voltage induced in the base winding 14 causes a current through the associated transistor T 2 and the partial winding U 11 of the transformer. The voltage induced in the secondary winding U13 when the partial windings are carrying current is rectified with the aid of the rectifier circuit GR and feeds the relay A. It remains attracted as long as the pulse generator G emits pulses.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es ist auch möglich, die Schaltungsanordnung nur mit einem Transistor, z. B. dem Transistor T1, aufzubauen. Für diesen Fall gilt die in der Zeichnung gestrichelt angedeutete Verbindungsleitung. Um die Schaltungsanordnung möglichst vollständig und mit gutem Wirkungsgrad auszunutzen, sind der durch die Wicklungen 15 und U 11 fließende Vormagnetisierungsstrom sowie der durch die Wicklungen 12 und U12 fließende Strom derart bemessen, daß am Ausgang des Transformators eine möglichst hohe Wechselstromleistung zur Verfügung steht.The invention is not limited to the illustrated embodiment. It is also possible to use the circuit arrangement with only one transistor, e.g. B. the Transistor T1 to build up. In this case, the dashed line in the drawing applies indicated connecting line. To the circuit arrangement as completely as possible and to be used with good efficiency, are that of the windings 15 and U 11 bias current flowing as well as that flowing through windings 12 and U12 The current is dimensioned in such a way that the highest possible alternating current power is available at the output of the transformer is available.

Es ist zweckmäßig, einen Ringkern mit genügend großem Querschnitt zu wählen sowie die Basiswicklungen 13 und 14 bezüglich der Windungszahl auf die Transistoren derart abzustimmen, daß im Zeitraum zwischen je zwei Impulsen des Impulsgenerators G mit vorgegebener Folgefrequenz die Primärwicklung stromdurchflossen ist.It is advisable to choose a toroidal core with a sufficiently large cross-section and to match the base windings 13 and 14 with regard to the number of turns on the transistors in such a way that current flows through the primary winding in the period between two pulses from the pulse generator G with a predetermined repetition frequency.

Claims

Claim: Circuit arrangement for the power amplification of pulses which actuate an electromagnetically controlled device, in particular a relay, with a premagnetized toroidal core and a transformer feeding the device, characterized in that a two-part primary winding is provided for the transformer (U), the partial windings of which ( U11 or U12) are each connected to a collector electrode of two oppositely connected transistor = (T2 or T l) in emitter circuit, of which one transistor (T1) with its base and collector electrode, the other transistor (T2) only with the Base electrode is connected to an associated magnetization winding of the toroidal core (1) .