DE2002693A1

DE2002693A1 - relay

Info

Publication number: DE2002693A1
Application number: DE19702002693
Authority: DE
Inventors: Pfister Marcel Charles
Original assignee: Elmatic Electronique & Automat
Current assignee: Elmatic Electronique & Automat
Priority date: 1970-01-22
Filing date: 1970-01-22
Publication date: 1971-07-29

Description

Relais Di. Erfindung betrifft ein Relais zur galvanischen Trennung von Stromkreisen mit einer von einem ersten Stromkreis erregbaren Magnetspule. Relay Di. The invention relates to a relay for galvanic isolation of circuits with a magnet coil that can be excited by a first circuit.

Fernmeldeleitungen dienen in zunehmendem Maße außer zur Übermittlung von Ferngesprächen auch dazu, Geräte, Anlagen und Einrichtungen aller Art zu steuern, zu kontrollieren, zu überwachen oder auf größere Entfernungen Miteinander zu verbinden. Beispielsweise ist es bekannt, di. Eingaben einer elektronischen Reohenanlage von allen Informationsstellen über Fernsprechleitungen in die Rechner einzugeben. Häufig müssen auch elektronische Anlagen verschiedener Fabrikate in einer großen Anlage zusammenarbeiten. In diesen Fällen wird eine galvanische Trennung mit hoher Isolation zwischen Fernsprechleitung und Anlage verlangt. Zwischen Anlagen von verschiedenen Herstellern ist die Trennung schon deshalb netwendig, weil die Systeme, Speisespannungen und Erdungen oft nicht identisch sind.Telecommunication lines are increasingly used in addition to transmission from long-distance calls to controlling devices, systems and facilities of all kinds, to control, to monitor or to connect with each other over longer distances. For example, it is known di. Inputs from an electronic Reohenanlage from to be entered into the computers of all information points via telephone lines. Frequently also need electronic systems of different manufacturers in a large system work together. In these cases, galvanic separation with high isolation is required between the telephone line and the system. Between plants of different Separation is necessary for manufacturers because the systems, supply voltages and Groundings are often not identical.

Das Problem kann einfach mit einem üblichen Telefonrelais oder mit einem polarisierten Relais gelöst werden, da die Informationen aus 0 oder L Signalen bestehen,die auf die verschiedensten Arten kodiert werden.The problem can be simple with a standard telephone relay or with A polarized relay can be solved as the information from 0 or L signals exist, which are coded in various ways.

Es sind auch photoelektrische Ubertrager für solche Zwecke verwendet worden, bei denen sich auf der Eingangseite in einem ersten Stromkreis eine Gallium-Diode befindet, deren Licht einen photoelektrischen Empfänger anregt, welcher sich sekundärseitig in einei zweiten Stromkreis befindet, Es ist weiter bekannt, eine galvanische Trennung dadurch zu erreichen, die ankommenden Gleichstromsignale zerhackt werden in einen Wechselstrom, der einen auf der Prilärseite in einem ersten Stromkreis liegenden Transformator speist. Die Sekundärseite des Transformators liegt in dem zweiten Stromkreis. Das Äusgangssignal an der Sekundärwicklung des Transformators wird gleichgorichtet, damit ist da Eingangssignal wieder in seinem Ursprungs zustand vorhanden, jedoch durch die Transformatorisolation zwischen Primär- und Sekundärseite des Transformators galvanisch getrennt.Photoelectric transmitters are also used for such purposes where there is a gallium diode on the input side in a first circuit whose light excites a photoelectric receiver, which is located on the secondary side It is also known to have a galvanic separation to achieve this, the incoming DC signals are chopped into a Alternating current, the one lying on the primary side in a first circuit Transformer feeds. The secondary side of the transformer is in the second Circuit. The output signal on the secondary winding of the transformer is rectified, so that the input signal is available again in its original state, however through the transformer insulation between the primary and secondary side of the transformer galvanically isolated.

Relais mit beweglichen Ankern benötigen Wartung und sind Verschleiß ausgesetzt. Ausßedem sind solche Relais relativ träge. Durch die induktiven und kapR tiven Störungen, die auf eimer Telefonleitung entstehen kannen, ist es aber nicht empfehlenswert, ii dem primärseitigen StromkreisHalbleiter direkt anzuschließen, wie das bei Licht- und Wechselrichtersystemen der Fall ist.Relays with moving armatures require maintenance and are subject to wear and tear exposed. In addition, such relays are relatively sluggish. Due to the inductive and However, it is powerful interference that can arise on a telephone line It is not recommended to connect ii semiconductors directly to the primary-side circuit, as is the case with lighting and inverter systems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Relais zur galvanischen Trennung von Stromkreisen zu schaffen, welche ohne bewegte Teile arbeitet, bei welchem auch andererseits keine Halbleeiterbaulelemente unmittelbar in den Eingangsstromkreis geschaltet sind.The invention is based on the object of providing a relay for galvanic To create separation of circuits, which works without moving parts, in which on the other hand, no semiconductor components directly in the input circuit are switched.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Relais der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß im Magnetfeld der besagten Magnetspule eine magnetfeldempfindhohe Sonde angeordnet ist, durch welche ein in einem zweiten Stromkreis angeordnetes Halbleiterbauelement steuerbar ist.According to the invention, this object is achieved in the case of a relay as mentioned at the beginning Kind of solved in that in the magnetic field of said magnetic coil a magnetic field sensitive high Probe is arranged through which a arranged in a second circuit Semiconductor component is controllable.

Bei der erfindungsgeiäßen Relaisanordnung liegt in dem ersten, primärseitigen Stromkreis eine einfache Spule, welche die Charakteristiken einer üblichen elefonrelaisepule haben kann, so daß der Abschluß der Leitung keinen Unterschied gegenüber einem normalen Telefonrelais aufweist. Durch das Magnetfeld dieser Spule wird jedoch keine mechanische Bewegung ausgelöst. Vielmehr beeinflußt dieses Magnetfeld eine magnetfeldemphindhohe Sonde, die ihrerseits ein in den zweiten Stromkreis angeordnetes Halbleiterbauelement steuert.The relay arrangement according to the invention is located in the first, primary-side Circuit a simple coil that has the characteristics of a standard telephone relay coil can have, so that the termination of the line does not differ from a normal one Has telephone relay. However, the magnetic field of this coil does not become mechanical Movement triggered. Rather, this magnetic field influences a high magnetic field sensitivity Probe, which in turn is a semiconductor component arranged in the second circuit controls.

In dem Magnetfeld können mehrere magnetfeldempfindliche Sonden angeordnet sein, von denen Jede ein Halbleiterbauelement in einem gesonderten Stromkreis steuert.Several magnetic field sensitive probes can be arranged in the magnetic field each of which controls a semiconductor device in a separate circuit.

Das Halbleiterbauelement kann ein Transistor sein, an dessen Basis eine feste Vorspannung über einen Widerstand anliegt. Zwischen Basis und Emitter des Transistors kann eine im Feld der Magnetspule liegende Feldsonde liegen, deren Widerstand sich in Abhängigkeit von der Feldstärke ändert.The semiconductor component can be a transistor at its base a fixed bias voltage is applied via a resistor. Between base and emitter of the transistor can be a field probe lying in the field of the magnetic coil, whose Resistance itself depending on the Field strength changes.

Die Vorspannung kann durch eine Zener-Diode erzeugt werden.The bias voltage can be generated by a Zener diode.

Vorteilhafterweise ist die Sonde in einem Luftspalt eines von der Magnetspule umschlossenen Joches angeordnet, Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben: In einem ersten Stromkreis zwischen den Leitungen 10, 12 liegt eine Magnetspule 14. Die Magnetspule umgibt ein Joch 16 mit einem Luftspalt 18. In dem Luftspalt 18 ist eine Feldsonde 20 angeordnet, die ihren Widerstand in bekannter Weise verändert, wenn sie von magnetischen Kraftlinien durchflossen wird. Die Feldsonde 20 liegt zwischen Basis und Emitter eines Transistors 22.The probe is advantageously one of the two in an air gap Magnet coil enclosed yoke arranged, An embodiment of the invention is shown in the drawing and described below: In a first circuit A magnet coil 14 is located between the lines 10, 12. The magnet coil surrounds it a yoke 16 with an air gap 18. A field probe 20 is arranged in the air gap 18, which changes its resistance in a known way when moved by magnetic lines of force is traversed. The field probe 20 lies between the base and emitter of a transistor 22nd

in der Basis des Transistors 22 liegt über einen Widerstand 24 eine Vorspannung an, die durch eine Zener-Diode 26 bestimmt wird. Die Zener-Diode liegt in Reihe mit einem Widerstand 28 an einer Speisespannungsleitung 30. Der Kollektor des Transistors 22 ist über erzen Widerstand 32 mit der Speisespannungsleitung serbiden.in the base of the transistor 22 is via a resistor 24 a Bias voltage, which is determined by a Zener diode 26. The Zener diode is on in series with a resistor 28 on a supply voltage line 30. The collector of transistor 22 is serbid to the supply voltage line via an ore resistor 32.

Der Signalausgang 34 liegt an dem Kollektor des Transistors 22.The signal output 34 is at the collector of the transistor 22.

Die beschriebene inordnung arbeitet wie folgt: Wenn über die Leitungen 10, 12, welche Fernepreehleitungen ein können, eine Spannung an die Spule 14 gelegt wird (L-Signal), dann wird die Feldeonde 20 leitend.The described arrangement works as follows: When across the lines 10, 12, which teleprece cables can be, a voltage is applied to the coil 14 (L signal), then the field probe 20 becomes conductive.

Das Potential an der Basis des Transistors 22 verschiebt sich zum Negativen hin, so daß der Transistor 22 gesperrt wird. Hierdurch tritt eine Ausgangsspannung (L-Signal) an dem Signalausgang 34 auf. Wenn an den Leitungen 10, 12 keine Spannung anliegt (0-Signal), dann wird der Transistor 22 durch die Spannung an der Zener-Diode 26 off engehalten, da dann der Widerstand der Beldsonde 20 hoch ist.The potential at the base of transistor 22 shifts to Negative out, so that the transistor 22 is blocked. This results in an output voltage (L signal) at the signal output 34. If there is no voltage on lines 10, 12 is present (0 signal), then the transistor 22 is activated by the voltage on the Zener diode 26 hold off, since the resistance of the Beld probe 20 is then high.

Der Eingangsstromkreis 10, 12 und der Ausgangsstromkreis mit dem Signalausgang 34 sind bei dieser Anordnung galvanisch aneinander getrennt. Im Eingangsstromkreis liegt nur die Spule 14, die die gleichen Eigenschaften haben kann wie eine übliche Telefonrelaisspule. Im Gegensatz zu einer Anordnung mit mechanishcen Relais erhält die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung jedoch keine bewegten Teile.The input circuit 10, 12 and the output circuit with the signal output 34 are galvanically separated from one another in this arrangement. In the input circuit lies only the coil 14, which can have the same properties as a conventional one Telephone relay coil. In contrast to an arrangement with mechanical relays However, the circuit arrangement according to the invention has no moving parts.

Claims

Relay for galvanic isolation of circuits with one of one eraten circuit excitable solenoid, characterized in that in the magnetic field a magnetic field sensitive probe is arranged on said magnetic coil which a half-liter component arranged in a second circuit can be controlled is.

2. Relay according to claim 1, characterized in that in the magnetic field a plurality of magnetic field-sensitive probes are arranged, each of which is a semiconductor component controls in a separate circuit.

3. Relay according to claim 1 or 2, characterized in that the semiconductor component is a transistor with a fixed bias voltage via a resistor at its base is applied and that between the base and emitter of the transistor one in the field of the magnetic coil lying field probe, the resistance of which depends on the field strength changes.

4. Relay according to claim 3, characterized in that the bias is generated by a Zener diode.

5. Relay according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the probe is in an air gap of a yoke enclosed by the magnetic coil is arranged.