DE1296704B

DE1296704B - Circuit arrangement for an electronic current or voltage relay

Info

Publication number: DE1296704B
Application number: DE1966ST025790
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Klaus; Renner
Original assignee: WILHELM STEINHOFF NACHF
Current assignee: WILHELM STEINHOFF NACHF
Priority date: 1966-08-23
Filing date: 1966-08-23
Publication date: 1969-06-04
Also published as: FR1551022A; BE702980A; NL6711448A

Description

so fällt das Relais bei einem Wert ab, der unter dem 20 ein Ausleserkreis mit einer Reihenschaltung von zwei Ansprechwert liegt. Das Verhältnis von Abfallstrom Auslösespulen für je einen Hauptstromschalter und zu Anzugstrom wird als Rückfallverhältnis bezeich- einem, wie ein Thyratron zündbaren Halbleiterventil net, welches bei elektromagnetischem Klappanker- parallel geschaltet. Die Zündelektrode des Halbrelais etwa in der Größenordnung von 0,8 liegt. leiterventils ist über einer Zenerdiode mit dem Ab-Diese bekannte Ausführungsform hat jedoch wesent- 25 griff des Spannungsteilers verbunden,
liehe Nachteile. Einmal kann das Relais, beispiels- Auch bei dieser bekannten Schaltungsanordnungthe relay drops out at a value below the 20 a readout circuit with a series connection of two response values. The ratio of waste current tripping coils for each main current switch and to the inrush current is referred to as the release ratio, like a thyratron ignitable semiconductor valve, which is connected in parallel with an electromagnetic clapper armature. The ignition electrode of the half-relay is roughly on the order of 0.8. conductor valve via a Zener diode with the Ab-This known embodiment however, has essential handle 25 of the voltage divider is connected,
borrowed disadvantages. Once the relay can, for example, also with this known circuit arrangement

weise bei einer Beaufschlagung mit einem Strom, der
90% des Ansprechstromes ist, durch Stöße und
Vibrationen zum Ansprechen gebracht werden. Zum
anderen muß der Ansprechwert des Relais um das 30
Rückfallverhältnis höher eingestellt werden als der
Nennstrom, um beispielsweise einen großen Motor
gegen Überlastung zu schützen. Würde nämlich der
Ansprechstrom, z. B. auf das l,05fache des Motornennstromes eingestellt, so würde das Relais erst 35 Spannung ermöglicht und die Möglichkeit eines bewieder bei 85 % des Nennstromes abfallen. Der Mo- liebig einstellbaren Rückfallverhältnisses besitzt,
tor könnte also nicht mit einer Last in Höhe der Gemäß der Erfindung wird dies bei der vorbe-wisely when a current is applied to the
90% of the response current is due to surges and
Vibrations are made to respond. To the
others, the response value of the relay must be around 30
Fallback ratio can be set higher than the
Rated current to, for example, a large motor
protect against overload. That would be the
Response current, e.g. B. set to 1.05 times the rated motor current, the relay would only allow 35 voltage and the possibility of a fall again at 85% of the rated current. The relapse ratio can be set as desired,
Tor could therefore not carry a load in the amount of

Nennlast betrieben werden. Das Relais muß auf das schriebenen Schaltungsanordnung dadurch erreicht, l,2fache des Nennstromes des Motors eingestellt wer- daß an der Kollektor-Strecke des ersten Transistors den, damit es beim Erreichen des Nennstromes wie- 40 ein Kondensator angeschlossen ist, der mit der Basis der abfällt. Würde der Motor jetzt dauernd mit 15 % eines Transistors verbunden ist, in dessen Kollektorüberlast fahren, so würde das Relais nicht anspre- Strecke ein Relais sowie die Basis eines Transistors chen, und der Motor wäre gefährdet. liegen, in dessen Kollektor-Strecke ein KondensatorCan be operated at nominal load. The relay must be achieved on the written circuit arrangement 1.2 times the nominal current of the motor can be set at the collector path of the first transistor so that when the rated current is reached, another capacitor is connected to the base that falls away. If the motor were now permanently connected to 15% of a transistor, in its collector overload drive, the relay would not respond to a relay and the base of a transistor and the engine would be at risk. lie, in whose collector path a capacitor

Es ist bereits eine Schaltungsanordnung zur Über- und die Basis eines Transistors eingeschaltet sind, wachung der Schwankungen unterworfenen Span- 45 welchem ein Transistor in Trigger-Schaltung zugenung einer Stromquelle bekanntgeworden, bei der ordnet ist und an dessen Kollektor-Strecke das Relais beim Überschreiten festgelegter Spannungsgrenzen geschaltet ist. Mit einer derartigen Schaltungsanordeine Umschaltung stattfindet, wobei der den Eingang nung ist es möglich, nicht nur einen Ansprechwert, der mehrstufigen Überwachungsschaltung bildende sondern auch den Abfallwert vorher genau einzu-Spannungsteiler unmittelbar an der zu überwachen- g₀ stellen, so daß bei Unterschreiten des Ansprechden Spannung liegt und die erste Stufe eine Span- wertes das Relais so lange angezogen bleibt, bis auch nung an diesem Spannungsteiler abgreift und das der eingestellte Abfallwert unterschritten wird,
parallel zu dem Spannungsteiler ein spannungs- Weitere Merkmale der Erfindung seien an HandThere is already a circuit arrangement for over- and the base of a transistor are switched on, guarding of the fluctuations subject voltage 45 which a transistor in trigger circuit for a current source has become known, in which is arranged and on the collector path of which the relay is set when exceeded Voltage limits is switched. With such Schaltungsanordeine switching takes place, said voltage of the input, it is possible not only a threshold value, the multi-level monitoring circuit forming but also the drop value previously accurately einzu voltage divider set directly on the to be monitored g _0, so that when falling below the Ansprechden Voltage is present and the first stage a voltage value the relay remains attracted until voltage is tapped at this voltage divider and the value falls below the set value,
parallel to the voltage divider a voltage. Further features of the invention are to hand

konstanthaltendes Schaltmittel (Zenerdiode) in Reihe eines auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsmit einem Widerstand liegt und das spannungs- 55 beispieles näher erläutert.constant switching means (zener diode) in series with one embodiment shown in the drawing a resistor and the voltage 55 example explained in more detail.

konstanthaltende Schaltmittel allein die Betriebs- Über den Wandler W wird der zu überwachendeSwitching means that keep constant only operate the converter W that is to be monitored

spannung für die übrigen Schaltmittel einregelt und Strom auf eine für die Transistorschaltung geeignete eine feste Vergleichsspannung liefert. Der Ausgangs- Größe transformiert. Durch den Gleichrichter GL kreis der letzten Stufe ist so an einen Punkt des wird der Strom gleichgerichtet und mittels des Kon-Spannungsteilers angeschlossen, daß bei jeder Um- 60 densatorsCl geglättet.voltage for the remaining switching means and supplies current to a fixed reference voltage suitable for the transistor circuit. The output variable is transformed. Through the rectifier GL circuit of the last stage, the current is rectified at a point and connected by means of the Kon voltage divider, so that the capacitor C1 is smoothed for each converter.

schaltung der zweiten Stufe der Spannungsteiler durch Beim Erreichen eines bestimmten MindestwertesSwitching of the second stage of the voltage divider when a certain minimum value is reached

Zu- oder Abschalten eines Nebenschlusses beeinflußt fließt der Hauptstrom über die Zenerdiode ZDl und wird und dadurch der Arbeitspunkt für die nachföl- den Widerstand R1. Beim weiteren Ansteigen des gende entgegengesetzte Umschaltung auf den ande- Stromes wird die Spannung an der Zenerdiode ZD1 ren Grenzwert verschoben wird. Die Überwachungs- 65 annähernd konstant bleiben, während der Spannungseinrichtung besteht hierbei aus zwei Transistorstufen, abfall an dem Widerstand R1 anwächst. Bei geeig- und die Basis der ersten Stufe liegt an der zu über- neter Wahl der Widerstände R17 und R 21 wird das wachenden Spannung. Potential am Abgriff des Potentiometers R16 zu-Switching on or off a shunt influences the main current flows through the Zener diode ZD1 and becomes the working point for the subsequent resistance R 1. When the opposite switchover to the other current increases, the voltage at the Zener diode ZD 1 changes Limit value is shifted. The monitoring 65 remain approximately constant, while the voltage device consists of two transistor stages, the drop across the resistor R 1 increases. In the case of suitable and the basis of the first stage is due to the choice of resistors R 17 and R 21, which is to be considered, the voltage is awake. Potential at the tap of the potentiometer R16

bestehen die gleichen Nachteile, wie sie bei dem vorher angegebenen Stand der Technik aufgeführt sind.there are the same disadvantages as listed in the prior art mentioned above are.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für ein elektronisches Relais zu entwikkeln, welche in einfacher und sicherer Weise eine Überwachung gegen zu hohen Strom oder zu hoheProceeding from this prior art, the invention is based on the object of a circuit arrangement for an electronic relay to develop, which in a simple and safe manner a Monitoring against current that is too high or too high

nächst negativ gegen den Emitter von Transistor Tl sein, so daß dieser leitend ist. Steigt der Strom weiter an, so wird das Potential des Abgriffes des Potentiometers R16 weiter positiver, bis der Transistor Tl sperrt. Durch die Zusammenschaltung der Transistoren Γ1 und Γ 2 wird auch der Transistor Tl schlagartig in die gesperrte Stellung gegeben. Da der Spannungsteiler R16, RYI, R21 an der ungeglätteten Gleichspannung liegt, wird das Potential am Abgriff des Potentiometers R16 im Verlauf der Halbwelle wieder negativ gegenüber dem Emitter des Transistors Tl werden. Damit wird der Schmitt-Trigger Tl, Tl wieder in die ursprüngliche Stellung zurückschalten. next be negative to the emitter of transistor Tl, so that it is conductive. If the current continues to rise, the potential of the tap of the potentiometer R 16 becomes more positive until the transistor Tl blocks. By interconnecting the transistors Γ1 and Γ 2, the transistor Tl is suddenly put into the blocked position. Since the voltage divider R 16, RYI, R21 is connected to the unsmoothed DC voltage, the potential at the tap of the potentiometer R 16 will again be negative with respect to the emitter of the transistor T1 in the course of the half-wave. The Schmitt trigger T1, T1 will thus switch back to the original position.

Solange der Transistor Tl sperrt, lädt sich der Kondensator C 3 über den Widerstand R 3 und die Basis-Emitter-Strecke des Transistors T 3 auf. Der Transistor Γ 3 schaltet dann durch, und das Relais R wird von einem Strom durchflossen. Gleichzeitig wird der Transistor Γ 4 durchgeschaltet, welcher den Kon- ao densatorC2 auflädt, was wiederum zur Folge hat, daß der Transistor T 5 durchschaltet und den Stromfluß über das Relais R aufrecht erhält, wenn der Transistor T 3 wieder gesperrt ist. Dem Transistor T 5 ist der Transistor T 6 in Schmitt-Trigger-Schaltung as zugeordnet.As long as the transistor Tl blocks, the capacitor C 3 charges through the resistor R 3 and the base-emitter path of the transistor T 3. The transistor Γ 3 then switches through, and a current flows through the relay R. At the same time, the transistor Γ 4 is switched through, which charges the capacitor C2 Kon ao, which in turn has the consequence that the transistor T 5 switches through and maintains the flow of current through the relay R when the transistor T 3 is blocked again. The transistor T 5 is assigned to the transistor T 6 in Schmitt trigger circuit as.

Wenn der zu überwachende Wechselstrom groß genug ist, wird in jeder Halbwelle der Transistor T 3 einmal durchgeschaltet, und es fließt ein dauernder Strom über das Relais R. Die Größe des Kondensators C 2 wird so gewählt, daß bei dauernder Sperrung des Transistors Γ3, d. h., daß der Eingangswechselstrom kleiner geworden ist, das Relais R noch etwa 2,5 Halbwellen vom Strom durchflossen wird.If the alternating current to be monitored is large enough, the transistor T 3 is switched through once in each half-cycle, and a continuous current flows through the relay R. The size of the capacitor C 2 is chosen so that when the transistor Γ3 is permanently blocked, ie that the input alternating current has become smaller, the relay R is still flowing through about 2.5 half waves of the current.

Der Kondensator C 4 dient zur Begrenzung der beim Abschalten des Relais R auftretenden Spannungsspitzen. Die Reihenschaltung der Zenerdiode ZD 2 und des Widerstands R 7 dient zur Konstanthaltung der Betriebsspannung für das Meßglied.The capacitor C 4 is used to limit the voltage peaks that occur when the relay R is switched off. The series connection of the Zener diode ZD 2 and the resistor R 7 is used to keep the operating voltage for the measuring element constant.

Das zweite Meßglied, welches die gleichen Bezeichnungen trägt, jedoch mit einem Strich, hat die gleiche Aufgabe wie das erste Meßglied, jedoch wird der Transistor T1 immer leitend gehalten, und zwar durch den Widerstand i?25 sowie das elektrische Ventil D 3. Erst wenn das Relais R durchgeschaltet ist, kann bei entsprechendem Potential des Abgriffes des Potentiometers R' 16 der Transistor T1 gesperrt werden, um Impulse über den Kondensator C 3 an die Basis des Transistors T 3 zu geben. Dies bewirkt, daß am Potentiometer Ä16 der Ansprechwert des Relais R eingestellt werden kann und am Potentiometer i?'16 der Abfallwert des Relais R. The second measuring element, which has the same designation, but with a dash, has the same task as the first measuring element, but the transistor T1 is always kept conductive, namely by the resistor i? 25 and the electrical valve D 3. Only when the relay R is switched through, the transistor T 1 can be blocked at a corresponding potential of the tap of the potentiometer R '16 in order to give pulses via the capacitor C 3 to the base of the transistor T 3. This means that the response value of relay R can be set on potentiometer Ä16 and the dropout value of relay R on potentiometer i? '16 .

Bei entsprechender Auslegung des Wandlers W sowie Bemessung der Widerstände u. dgl. können statt Wechselströmen auch Wechselspannungen überwacht werden.With an appropriate design of the converter W and the dimensioning of the resistors and the like, alternating voltages can also be monitored instead of alternating currents.

Claims

Patent claims:

1.Circuit arrangement for an electronic current or voltage relay, consisting of a converter, which is followed by a rectifier, to which a voltage divider and a smoothing capacitor are connected in parallel and a resistor and a Zener diode, and the tap of the voltage divider is at the base of a first transistor , which transistor is assigned a further transistor in trigger circuit, characterized in that a capacitor (C 3, C'3) is connected to the collector path of the first transistor (Tl, T'l), which is connected to the base of a Transistor (T 3) is connected, in whose collector path a relay (R) and the base of a transistor (T4) lie, in whose collector path a capacitor (C 2) and the base of a transistor (T 5) are switched on , to which a transistor (T 6) is assigned in a trigger circuit and the relay (R) is connected to its collector path.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the trigger circuit of the transistors (Tl, T2; Tl, T'2), the series connection of a Zener diode (ZD 2) and a resistor (R 7) is connected in parallel.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the size of the capacitor (C 2) is dimensioned such that when the transistor (T 3) is blocked, the relay (R) is subjected to about 2.5 half-waves of the current.

4. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that at the base of the transistor (T Ί) a resistor (R 25) and an electric valve (D 3) are connected, which are connected to the relay (R) .

1 sheet of drawings