DE1765454A1

DE1765454A1 - Impulsgenerator zur impulsweisen Steuerung elektrischer Schaltungselemente

Info

Publication number: DE1765454A1
Application number: DE19681765454
Authority: DE
Inventors: Dieter Flachsbarth
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1968-05-21
Filing date: 1968-05-21
Publication date: 1971-05-27
Also published as: DK127090B; NL6905697A; CH489954A; GB1206916A; BE733364A; JPS4712710B1; FR2009014A1; DE1765454B2; AT288549B; US3603821A; SE351339B; LU58556A1; DE1765454C3

Description

SIEMENS AKIIENGESEIiLSCHAJ¹T Aktz.: P 17 65 454.5-31 Berlin und München

Unser Zeichen VPA 68/1222 Ml/Ca

Impulsgenerator zur impulsweisen Steuerung elektrischer Schaltungselemente

Die Erfindung bezieht sich auf einen Impulsgenerator zur impulsweisen Steuerung elektrischer Schaltungselemente bestehend aus einem mit seinem Reihenwiderstand am Pluspol einer Gleichspannungsquelle angeschlossenen RC-G-lled und einer dazu parallelen Reihenschaltung zweier über die Interbasisstrecke eines mit seinem Emitter zwischen dem Widerstand und dem Kondensator des RC-Gliedes angeschlossenen Unijunction-Transistors verbundener Widerstandselemente.

Durch eine impulsweise Steuerung elektrischer Schaltungselemente können diese bekanntlich kurzzeitig eine höhere Leistung als die Nennleistung vertragen. So kann bei einer impulsweisen Steuerung des Steuerstromes eines Hallgenerator0 dessen Steuerstrom so stark erhöht werden, daß der Hallgenerator eine für die direkte Steuerung von Halbleiterschaltstufen ausreichende HaIlspannung erzeugen kann. Der zusätzliche Aufwand für die Impulsweise Steuerung des Steuerstromes von Hallgeneratoren in Abhängigkeit von den Ausgangsimpulsen eines Impulsgenerators ist bei den bekannten Anordnungen aber verhältnismäßig hoch, so daß solche Anordnungen in ihrer Anwendung beschränkt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Impulsgenerator der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit dem der Steuerstrom »ines Hallgeneratore ohne zusätzliche Schaltelemente impulsweis· gesteuert werden kann. Dl« gestellte Aufgab· wird nach dtr Erfindung dadurch gelöst, daß das eine Wideretandseleeent ein Hallgenerator ist, dessen eine Steuerelektrode »it der Basis-1 des

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Unijunction-Transistor und dessen andere Steuerelektrode mit dem Kondensator verbunden und an dessen Hallelektroden eine Halbleiterschaltung angeschlossen ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich bei einem Anschluß des Impulsgenerators und der Halbleiterschaltung an verschiedene Spannungsquellen ein besonders einfacher Schaltungsaufbau dadurch, daß der gemeinsame Verbindungspunkt des Kondensators und der einen Steuerelektrode des Hallgenerators mit dem Minuspol der Gleichspannungsquelle verbunden sind und die Halbleiterschaltung über einen induktiven Übertrager an die Hallelektroden des Hallgenerators angeschlossen ist· Eine Versorgung des Impulsgenerators und der Halbleiterschaltstufe durch eine gemeinsame Gleichspannungsquelle ist möglich, wenn die Basis-1 und der mit dieser über die Steuerstrecke des Hallgenerators verbundene Kondensator über eine der Hallelektroden an den Minuspol der Glelchspannungsquelle angeschlossen sind und die andere Hallelektrode galvanisch mit dem Steuerkreis der an die Gleichspannungsquelle angeschlossenen Halbleiterschaltung verbunden ist. Bei der potentialmäßigen Verbindung der Stromkreise des Impulsgeneratore und der Halbleiterschaltung kann die Hallspannung gegenüber dem Potential des Steuerkreises der Halbleiterschaltung daduroh angehoben werden, daß die eine den Steuerkreis abgewandte Hallelektrode über eine in Durchlaßrichtung gepolte Diode an den Minuspol der Gleichspannungequelle angeschlossen ist.

Durch die Anordnung einer Diode im Hallepannungskreis des Hallgenerators wird außerdem die Möglichkeit geschaffen, mehrere Hallgeneratoren parallel zu schalten, da die Hallspannungskreise durch die Dioden entkoppelt sind.

Anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Ss seigtt

(Art7|1Ab^2Nr.18Mi3dNXMtrum«M.K4,t.196fI - 3 -

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Pig. 1 einen Impulsgenerator zur impulsweisen Steuerung des Steuerstromes eines Hallgenerators beim Anschluß des Impulagenerators und der Halbleiterschaltung an getrennte Spannungsquellen,

Fig. 2 den zeitlichen Verlauf des impulsweise gesteuerten HaIl-generator-Steuerstromes,

Fig. 3 den zeitlichen Verlauf dee von einem über Einweggleichrichter gespeisten Impulsgenerator impulsweise gesteuerten Hallgenerator-Steuerstromes,

Fig. 4 den zeitlichen Verlauf des von einem über Doppelweggleichrichter gespeisten Impulsgenerator impulsweise gesteuerten Hallgenerator-Steuerstromes,

Fig. 5 den Anschluß des Impulsgenerators und der Halbleiterschaltung an eine gemeinsame Gleichspannungsquelle,

Fig. 6 die-Anwendung der Anschlußart gemäß Fig. 5 zur Steuerung eines Schrittmotors,

Fig. 7 die Anordnung einer Diode zur Anhebung der Hallspannung gegenüber dem Potential des Steuerkreises des Halbleiterschaltung.

In Fig. 1 sind über eine Diode D ein aus einem Reihenwiderstand R- und einem Kondensator C bestehendes RC-Glied und die Reihenschaltung eines über die Interbasisstrecke eines Unijunction-Transistors T mit einem Hallgenerator H verbundenen Widerstandes R₂ an die Netzklemmen A und B angeschlossen. Der Emitter E₁ des Unijunction-Transistors ist zwischen dem Reihenwiderstand R- und dem Kondensator C an das RC-Glied angeschlossen. An den Hallelektroden £ und F wird die Hallspannung entnommen. Durch die Diode D kann die Schaltungsanordnung an einem Wechselspannungsnetz angeschlossen werden. Bei Verwendung einer GIeichspannungsquelle kann die Diode D entfallen. Legt man an die Klemmen A und B eine Spannung, so lädt sich der Kondensator G über den Widerstand R₁ gemäß einer e-Funktion auf. Der Unijunction-Transietor T ist gesperrt, so daß durch den Hallgenerator kein Strom fließt. Steigt Jedoch die Spannung am Kondensator C weiter an, wird der Unijunction-Transistor durchlässig und es fließt ein hoher Ent-

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ladestrom des Kondensators C über die Emitter-Basis-Strecke E₁, B₁ des Unijunction-Transistors T und durch den Hallgenerator H. Nach der Entladung des Kondensators C wird der Unijunction-Transistor T wieder gesperrt.

In Fig. 2 sind in Abhängigkeit von der Zeit die Stromimpulse dargestellt. Die Zeit t^ zwischen zwei Impulsen wird durch den Widerstand R. und den Kondensator C bestimmt, die Impulsdauer tp durch den Kondensator und den Innenwiderstand des Hallgenerators .

Wird der Impulsgenerator über eine Diode an ein Wechselspannungsnetz angeschlossen, so ergibt sich der in Fig. 3 dargestellte zeitliche Verlauf des Hallgeneratorateuerstromes. Da die Zündspannung des Unijunction-Transistors T in einem festen Verhältnis zu seiner Interbasisspannung steht, wird die Ladespannung des Kondensators C in den ersten 90° der Halbwelle, wenn also die Spannung innerhalb der Periode steigt, unter der Zündspannung bleiben. Erst nach Erreichen des Scheitelwertes der Wechselspannung kann der Unijunction-Transistor zünden. Danach erfolgen die Zündungen in schnellerer Folge, da die Interbasisspannung fällt. Mit dieser Schaltung ist eine Netzsynchronisierung mit einfachen Mitteln gegeben. Die Schaltung kann auch so ausgelegt werden, daß die Zündimpulse auch im aufsteigenden Ast der Wechselspannungshalbwelle ausgelöst werden, wie die gestrichelten Linien in Fig. 4 andeuten.

Fig. 4 zeigt den Verlauf des Hallgenerator-Steuerstromes bei Verwendung eines Doppelweggleichrichters ohne Glättungsmittel zur Speisung des Impulsgenerators. Entsprechend den hohen Steuerimpulsen kann an den Hallelektroden E und F bei Vorhandensein eines magnetischen Steuerfeldes eine entsprechend hohe Hallspannung abgenommen werden, die unmittelbar sum Ansteuern von Thyristoren, Kippstufen, Triggersehaltungen und dergleichen verwendet werden kann.

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In Pig. 5 ist ein Impulsgenerator dargestellt, der im Gegensatz zu Fig. 1 potentialmäßig nicht von der Halbleiterschaltung getrennt ist. Gleiche !feile sind mit gleichen Bezugszeichen wie in Pig. 1 versehen. Bei diesem Impulsgenerator ist die Basis-1 B- des Unijunction-Transistors T mit dem Kondensator C über die Steuerstrecke des Hallgenerators verbunden und beide stehen über eine Hallelektrode mit dem negativen Pol B der Gleichspannungsquelle in Verbindung. Der Funktionsablauf der Anordnung erfolgt in zwei Phasen. In der ersten Phase wird der Kondensator C aufgeladen. Der beim Aufladevorgang von der Steuerelektrode zu der einen Hallelektrode über den Hallgenerator fließende Strom ist zu klein, um eine für das Durchsteuern des an die Hallelektroden angeschlossenen Transistors Τ* ausreichende Hallspannung zu erzeugen. In der zweiten Phase wird der Kondensator C Über den Steuerkreis des Hallgenerators entladen und der Transistor T₁ durch die infolge des starken Entladestromes ausreichend hohe Hallspannung über den Widerstand R. durchgesteuert.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 soll ein Schrittmotor in Abhängigkeit von einem rotierenden Steuermagneten weitergeschaltet werden. Von dem Motor sind lediglich die beiden Spulen L₁ und L₂ dargestellt, die in an sich bekannter Weise räumlich um 90° versetzt angeordnet sind. Sie wirken auf einen nicht dargestellten permanentmagnetischen Läufer ein, der sich entsprechend der Fortschaltung der Spulen L₁ und Lg dreht. Die Spulen L₁ und L₂ liegen am Ausgang einer bistabilen Schaltstufe, die aus den beiden Transistoren T₁ und T₂ sowie den Widerständen R,-bis R₈ besteht. Durch die der impulsweisen Steuerung des Steuerstromes entsprechende impulsförmige Hallspannung wird die bistabile Schaltstufe entsprechend der Magnetisierung des Hallgenerators getriggert.

Bei dem Impulsgenerator nach Fig. 5 kann die Hallspannung gegenüber dem Potential des Steuerkreises der Halbleiterschaltung dadurch angehoben werden, daß die eine Hallelektrode über eine in Durchlaßrichtung gepolte Diode D₁ an den Minuspol der Gleichspannungsquelle angeschlossen ist, wie Fig. 7 zeigt. Dadurch

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kann die Hallspannung um etwa 0,7 Volt angehoben werden, wodurch, zum Aussteuern des Transistors eine kleinere Hallspannung erforderlich ist. Mit Hilfe eines Widerstandes Rg ist die Basis des Transistors T* an die Plus-Klemme der Speisespannung gelegt.

Neu2 Unterlag;". ;·■■■ ί ι&*■2 Nr. 1 sau 3 desÄntierunj»«9. ν.4.9.mn

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Claims

VPA 68/1222 Patentansprüche

1. Impulsgenerator zur impulsweisen Steuerung elektrischer Schaltungselemente, bestehend aus einem mit seinem Reihenwiderstand am Pluspol einer Gleichspannungsquelle angeschlossenen RO-Glied und einer dazu parallelen Reihenschaltung zweier über die Interbasisstrecke eines mit seinem Emitter zwischen dem Widerstand und dem Kondensator des RC-gliedes angeschlossenen Unijunction-Transistors verbundener Widerstandselemente, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Widerstandeelement ein Hallgenerator (H) ist, dessen eine Steuerelektrode mit der Basis-1 (B₁) des Unijunction-Transistors (T) und dessen andere Steuerelektrode mit dem Kondensator (C) verbunden und an dessen Hallelektroden (E, J) eine Halbleiterschaltung (T.) angeschlossen ist.

2. Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Verbindungspunkt des Kondensators (C) und der einen Steuerelektrode des Hallgenerators (H) mit dem Minuspol (B) der Gleichspannungsquelle verbunden und die Halbleiterschaltung (T-) über einen induktiven Übertrager an die Hallelektroden (E, P) des Hallgenerators (H) angeschlossen ist.

3. Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis-1 (B-) und der mit dieser über die Steuerstrecke des Hallgenerators verbundene Kondensator (C) über eine der Hallelektroden an den Minuspol der Gleichspannungsquelle angeschlossen sind und die andere Hallelektrode galvanisch mit dem Steuerkreis der an die Gleichspannungsquelle angeschlossenen Halbleiterschaltung (T-) verbunden ist.

4. Impulsgenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine dem Steuerkreis abgewandte Hallelektrode über eine in Durchlaßrichtung gepolte Diode (D^) an den Minuspol (B) der GIeichspannungsquelle angeschlossen ist.

Neue Unterlagen (Art. 7} ι Abs. 2 nm satz 3 des Xntfwum.·*». 4, 8.

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