DE1281493B

DE1281493B - Electronic delay switch

Info

Publication number: DE1281493B
Application number: DER43879A
Authority: DE
Inventors: Hemel Hempstead; Peter Alfred Walsh
Original assignee: Rotax Ltd
Current assignee: Lucas Support Services Ltd
Priority date: 1965-08-31
Filing date: 1966-08-10
Publication date: 1968-10-31

Description

Elektronischer Verzögerungsschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Verzögerungsschalter und hat den Zweck, einen solchen Verzögerungsschalter in einer einfachen und verbesserten Art für eine Schaltung zu schaffen, die den Stromfluß durch eine Feldwicklung eines Generators steuert.Electronic Delay Switch The invention relates to an electronic delay switch and has the purpose of producing such a delay switch in a simple and improved way for a circuit that the Controls current flow through a field winding of a generator.

Es ist eine Verzögerungsschaltung bekanntgeworden (deutsche Auslegeschrift 1173 941), die einen Widerstand 5 enthält, der eine elektrische Belastung darstellt, die über ein steuerbares Schaltelement 4 an den Klemmen einer Gleichstromquelle anliegt. Parallel zum steuerbaren Schaltelement und in Reihe mit der Belastung 5 ist ein Kondensator 7 geschaltet, dessen Aufladung von einer Vierschichtdiode 8 gesteuert wird. Wenn die Spannung am Kondensator einen vorbestimmten Wert erreicht, wird die Diode 8 gezündet, und ein positiver Schaltimpuls wird an das Schaltelement 4 (Tyristor) angelegt, so daß durch die Belastung 5 ein Strom fließt. Diese bekannte Schaltung hat den Nachteil, daß hier keine Einrichtung vorhanden ist, die zum Abschalten der Ausgangsspannung dient, nachdem diese einmal vorhanden ist.A delay circuit has become known (German Auslegeschrift 1173 941) which contains a resistor 5 which represents an electrical load which is applied via a controllable switching element 4 to the terminals of a direct current source. In parallel with the controllable switching element and in series with the load 5 , a capacitor 7 is connected, the charging of which is controlled by a four-layer diode 8. When the voltage across the capacitor reaches a predetermined value, the diode 8 is ignited and a positive switching pulse is applied to the switching element 4 (thyristor), so that a current flows through the load 5. This known circuit has the disadvantage that there is no device which is used to switch off the output voltage once it is present.

Das ist indessen eine wichtige Forderung, falls eine solche Schaltung als Spannungsregler eines Gleichstromgenerators verwendet werden soll, wie es bei der vorliegenden Erfindung der Fall ist.However, this is an important requirement if such a circuit is used to be used as a voltage regulator of a DC generator, as is the case with of the present invention is the case.

Demgegenüber wird gemäß der Erfindung ein elektronischer Verzögerungsschalter für eine Schaltung mit einer Ausgangsgleichspannung vorgeschlagen, deren Mittelwert von der Stromstärke eines gleichgerichteten Stromes abhängig ist, der an einen Schaltstromkreis angelegt wird, bei dem ein Kondensator vorgesehen ist, der mittels einer Gleichstromquelle aufladbar ist und der ferner eine Einrichtung enthält, die auf die Spannungshöhe am genannten Kondensator anspricht und die Einrichtung in ihrem leitenden Zustande Strom durch einen Widerstand durchleitet, an dem die Ausgangsgleichspannung als Ergebnis des genannten Stromes entwickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transistor an der genannten Gleichstromquelle anliegt, daß am Transistor der Kondensator liegt und die Basis des Transistors an eine veränderbare, jedoch kontinuierliche Steuergleichstromquelle angeschlossen ist, so daß die Höhe der Aufladung des Kondensators mittels des Transistors steuerbar ist und daß ferner eine weitere Einrichtung parallel zum Kondensator geschaltet ist, die in vorbestimmten Zeitintervallen den Kondensator entlädt und die derart ausgebildet ist, daß der genannte Zeitintervall länger als die Zeit ist, die erforderlich ist, um den Kondensator aufzuladen, so daß eine spannungsempfindliche Einrichtung in den leitenden Zustand versetzbar ist.In contrast, according to the invention, an electronic delay switch proposed for a circuit with a DC output voltage, the mean value of which depends on the strength of a rectified current that is sent to a switching circuit is applied, in which a capacitor is provided by means of a direct current source is chargeable and which further includes a device that is on the voltage level responds to said capacitor and the device is in its conductive state Current passes through a resistor, at which the output DC voltage as Result of said current is developed, characterized in that a Transistor is applied to said direct current source that the transistor is the capacitor lies and the base of the transistor at a changeable, but continuous Control DC power source is connected, so that the amount of charge on the capacitor can be controlled by means of the transistor and that furthermore a further device in parallel is connected to the capacitor, the capacitor at predetermined time intervals discharges and which is designed such that said time interval is longer than is the time it takes to charge the capacitor so that a voltage sensitive Device can be placed in the conductive state.

Der Widerstand 7 des Schaltungsschernas wird von der Feldwicklung eines Gleichstromgenerators gebildet, so daß der Stromfluß durch diese Feldwicklung durch die Größe des Signals gesteuert wird, das an der Eingangsklemme 10 angelegt wird.The resistor 7 of the circuit diagram is formed by the field winding of a direct current generator, so that the flow of current through this field winding is controlled by the magnitude of the signal which is applied to the input terminal 10 .

Es ist noch eine Zeitschaltung zur Erzeugung eines Spannungssprunges bekanntgeworden (deutsche Auslegeschrift 1045 456), der nach einer vorbestimmten Zeitdauer auf einen Schaltvorgang erfolgt. Diese Schaltung ist indessen ganz anders aufgebaut und arbeitet dementsprechend auf eine andere Weise.Another time switch for generating a voltage jump has become known (German Auslegeschrift 1 045 456), which takes place after a predetermined period of time on a switching process. This circuit, however, has a completely different structure and accordingly works in a different way.

Ein Ausführungsbeispiel des elektronischen Verzögerungsschalters gemäß der vorliegenden Erfindung soll nachstehend mit Bezug auf das Schaltungsschema näher erläutert werden.An embodiment of the electronic delay switch according to The present invention is described in greater detail below with reference to the circuit diagram explained.

In dem Schaltungsschema ist ein p-n-p-Transistor 1 vorgesehen, dessen Emitter an der positiven Klemme einer Gleichstromquelle 12 anliegt und dessen Kollektor an die negative Klemme der Stromquelle über einen Widerstand 2 und einen Kondensator 3 in Reihe angeschlossen ist. Die Basis des Transistors 1 ist über einen Widerstand 4 mit dem Kollektor des n-p-n-Transistors 5 verbunden, dessen Emitter mit der negativen Klemme der Stromquelle über eine Zenerdiode 6 und einen Widerstand 7 verbunden ist. Darüber hinaus ist die Basis des Transistors 5 mit einem Punkt zwischen dem Widerstand 2 und dem Kondensator 3 verbunden, dieser Punkt ist außerdem mit dem Kollektor eines n-p-n-Transistors 8 verbunden, dessen Emitter an der negativen Klemme der Stromquelle 12 anliegt.In the circuit diagram, a pnp transistor 1 is provided, the emitter of which is applied to the positive terminal of a direct current source 12 and the collector of which is connected in series to the negative terminal of the current source via a resistor 2 and a capacitor 3. The base of the transistor 1 is connected via a resistor 4 to the collector of the npn transistor 5 , the emitter of which is connected to the negative terminal of the current source via a Zener diode 6 and a resistor 7 . In addition, the base of the transistor 5 is connected to a point between the resistor 2 and the capacitor 3 ; this point is also connected to the collector of an npn transistor 8 , the emitter of which is connected to the negative terminal of the current source 12.

Die Basis des Transistors 8 ist ferner mit einer Klemme 9 verbunden und die Basis des Transistors 1 liegt an einer Klemme 10 über einen Widerstand 11 an.The base of the transistor 8 is also connected to a terminal 9 and the base of the transistor 1 is connected to a terminal 10 via a resistor 11 .

Im Betrieb ist die Klemme 10 an eine äußere Einrichtung angeschlossen, so daß ein Basisström-in dem Transistor 1 fließt. Dieses bewirkt einen Kollektorstrom mit dem Ergebnis, daß der Kondensator 3 sich auf eine Spannungshöhe aufzuladen beginnt, die von der Stromstärke abhängig ist, die in der Basis des Transistors 1 fließt. Die Spannung am Kondensator 3 erhöht sich bis die Zenerdiode 6 zündet und somit einen Kollektorstrom im Transistor 5 freigibt. Der Kollektorstrom im Transistor 5 bewirkt ein Ansteigen des Basisstroms im Transistor 1, wodurch wiederum eine weitere Erhöhung des Basisstroms des Transistors 5 erzeugt wird. Das Ergebnis hiervon ist, daß beide Transistoren voll leitend sind und eine Ausgangsspannung am Widerstand 7 schnell ansteigt.In operation, the terminal 10 is connected to an external device, so that a base current flows in the transistor 1. This causes a collector current with the result that the capacitor 3 begins to charge to a voltage level which is dependent on the current intensity flowing in the base of the transistor 1. The voltage on the capacitor 3 increases until the Zener diode 6 ignites and thus releases a collector current in the transistor 5. The collector current in transistor 5 causes the base current in transistor 1 to rise, which in turn produces a further increase in the base current of transistor 5. The result of this is that both transistors are fully conductive and an output voltage across resistor 7 rises rapidly.

Um die Ausgangsspannung auf Null zurückzubringen, wird ein positiv gerichteter Impuls an die Klemme 9 angelegt, und dieser Impuls bewirkt, daß der Transistor 8 in den leitenden Zustand versetzt wird. Der Kollektor-Emitter-Strom des Transistors 8 führt zum Entladen des Kondensators 3 und dient zur gleichen Zeit dazu, daß jeder weitere Basisstrom, der durch den Transistor fließt, vermieden wird. Hierauf wird der Kondensator 3 über den Transistor 1 wieder aufgeladen und der Vorgang wird wiederholt.In order to bring the output voltage back to zero, a positive-going pulse is applied to the terminal 9 , and this pulse causes the transistor 8 to be placed in the conductive state. The collector-emitter current of the transistor 8 leads to the discharge of the capacitor 3 and at the same time serves to avoid any further base current flowing through the transistor. The capacitor 3 is then charged again via the transistor 1 and the process is repeated.

In einer geeigneten Weise wird eine Reihe- von Impulsen aus einer Impulsquelle 13 an die Klemme 9 angelegt, und der Intervall zwischen den aufeinanderfolgenden Impulsen ist derart bemessen, daß sich der Kondensator genügend aufladen kann, um den Transistor 5 in den leitenden Zustand zu versetzen. Wenn die Impulsfolge konstant ist, ist der Mittelwert der Ausgangsspannung von dem Strom abhängig, -der in der äußeren Einrichtung fließt, vorausgesetzt selbstverständlich, daß der Strom genügend hoch ist, um sicherzustellen, daß der Kondensator genügend hoch aufgeladen wird, um ein Zünden der Zenerdiode 6 während des Intervalls zwischen den Impulsen zu bewirken. Die äußere Einrichtung kann beispielsweise ein Gleichheitsprüfer sein, der einen nominalen Stromwert für einen Nullfehler erzeugt und der sich in Abhängigkeit von diesem Fehler nach oben oder nach unten ändert. Der Transistor 8 kann auch durch ein Relais oder durch eine andere Einrichtung ersetzt werden, die die Entladung des Kondensators 3 ermöglicht.In a suitable manner, a series of pulses from a pulse source 13 is applied to the terminal 9 , and the interval between the successive pulses is such that the capacitor can be charged enough to place the transistor 5 in the conductive state. If the pulse train is constant, the mean value of the output voltage is dependent on the current flowing in the external device, provided, of course, that the current is high enough to ensure that the capacitor is charged high enough to ignite the Zener diode 6 during the interval between the pulses. The external device can be, for example, an equality checker which generates a nominal current value for a zero error and which changes upwards or downwards as a function of this error. The transistor 8 can also be replaced by a relay or by some other device which enables the capacitor 3 to be discharged.

Claims

Claims: 1. Electronic delay switch for a circuit with a DC output voltage, the mean value of which is dependent on the current strength of a rectified current which is applied to a switching circuit in which a capacitor is provided which can be charged by means of a direct current source and which also contains a device responsive to the voltage level on said capacitor and is passed through the device in its conductive state current through a resistor, to which the DC output voltage is developed as a result of said current, -zeichnet d a d u rch g e k hen that a transistor (1 ) to said DC power source is applied, that the transistor (1), the capacitor is (3) and the base of the transistor is connected (1) at a variable but continuous DC control current source (10) so that the amount of charging of the capacitor (3 ) is controllable by means of the transistor (1) and that also another Device (8) is connected in parallel with the capacitor (3) , which discharges the capacitor (3) in predetermined time intervals and which is designed such that the said time interval is longer than the time required to charge the capacitor (3) so that a voltage-sensitive device (6) can be put into the conductive state.

2. Delay switch according spoke 1, characterized in that said switching device (6) is a Zener diode. 3. Delay switch according to claim 2, characterized in that said Zener diode (6) is connected in series with the resistor (7) in the collector-emitter circuit of a further transistor (5) . 4. Delay switch according to claim 3, characterized in that the capacitor (3) is connected in the base-emitter circuit of this further transistor (5) . 5. Delay switch according to claim 3 or 4, characterized in that the collector of the further transistor (5) is connected to the base of the transistor (1) . 6. delay-erun-switch according to claim 1, characterized in that said further device (8) consists of a third transistor (8) whose collector-emitter path is connected in parallel with the capacitor (3) . 7. Delay switch according to spoke 6, characterized in that the base of the third transistor (8) is connected to a pulse source (13) which turns on the aenonymous third transistor (8) at predetermined intervals. Publications considered: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 045 456, 1173941.