DD288697A5

DD288697A5 - Elektronische ansteuerschaltung fuer netzspannungsbetriebene halbwellentriebsysteme

Info

Publication number: DD288697A5
Application number: DD33381489A
Authority: DD
Inventors: Siegfried Roepke; Herbert Gladigow; Rolf Brendel
Original assignee: Veb Messgeraetewerk "Erich Weinert" Magdeburg,De; Veb Relaistechnik Grossbreitenbach,De
Priority date: 1989-10-23
Filing date: 1989-10-23
Publication date: 1991-04-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektronische Ansteuerschaltung fuer netzspannungsbetriebene Halbwellentriebsysteme, insbesondere fuer Miniaturrelais, wobei eine sich aendernde Eingangsgroesze mittels einer Sensorik in eine veraenderliche Spannung gewandelt und einer Auswerteschaltung zugefuehrt wird und wobei das Ausgangssignal der Auswerteschaltung zur Ansteuerung eines elektronischen Schalters mit nachgeordnetem Halbwellentriebsystem dient. Erfindungsgemaesz liegt am Halbwellentriebsystem die ungesiebte Halbwelle der Netzwechselspannung an und der elektronische Schalter ist parallel zum Halbwellentriebsystem geschaltet. Fig. 1{Ansteuerschaltung; Halbwellentriebsystem; Miniaturrelais; ungesiebte Halbwelle; Netzspannung; elektronischer Schalter; Sensorik; Auswerteschaltung}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung dient der elektronischen Ansteuerung für netzspannungsbetriebene Halbwellentriebsysteme, wie Relais, Schütze und ähnliche Betätigungs- und Auslösevorrichtungen, die direkt an der Netzspannung angeschlossen sind.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Aus der DE-OS 27 57 563 ist eine Ansteuerschaltung für ein Triac bekannt, wobei ein Transistor in Reihe zum Triac geschaltet ist. Nachteilig ist hierbei die erforderliche hohe Sperrspannung im Bereich der Netzspannung für dt η Transistor, um die Funktion der Schaltung zu gewährleisten. Weiterhin ist von Nachteil, daß der Vorwiderstand für die Sti ^.nversorgung des Triacs einen Leistungsverbrauch von 2 bis 3 Watt besitzt, was bei Geräten und Konsumgütern mit hoher Lebensdauer zu hohen Betriebskosten führt.

Aus der DE-OS 3118416 ist eine Ansteuerschaltung für ein elektromechanisches Relais bekannt, wobei ein Thyristor oder ein Transistor in Reihe zum Relais geschaltet ist. Von Nachteil ist hier ebenfalls die erforderliche hohe Sperrspannung für den Transistor. Weiterhin ist von Nachteil, daß zum Halten des Relais während der negativen Halbwelle der Netzwechselspannung ein dem Relais parallel geschalteter Kondensator erforderlich ist, welcher sehr spannungsfest gegenüber hohen Spannungsspitzen der Netzwechselspannung sein muß und eine möglichst große Kapazität erfordert, um ein Flattern des Relais zu vermeiden. Dieser Schaltungsnufwand führt zu einem hohen Leistungsverbrauch der Gessmtschaltung. Aus der DE-OS 2547 514 ist eine Schaltung für einen Dämmerungsschalter bekannt, bei der zur Stromversorgung des Relais ein kapazitiver Spannungsteiler mit anschließender Gleichrichtung verwendet wird. Nachteilig ist bei dieser Anordnung, daß der Siebkondensatorfür eine möglichstgute Gleichrichtung einegroße Kapazität erfordert und aufgrund großerToleranzen des vor der Gleichrichterbrücke geschalteten Kondensators sich Probleme bei der Anpassung des Relais an die notwendigen Betriebsspannungs- und Temperaturbereiche ergeben. Diese Probleme sind nur mit zusätzlichen Aufwand zur Stabilisierung der Betriebsspannung lösbar.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine elektronische Ansteuerschaltung für netzspannungsbetriebene Halbwellentriebsysteme zu schaffen, wobei der Energieverbrauch der Gesamtschaltung wesentlich gesenkt wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektronische Ansteuerschaltung für netzspannungsbetriebene Halbwellentriebsysteme, insbesondere für Miniaturrelais, wobei eine sich ändernde Eingangsgiöße mittels einer Sensorik in eine veränderliche Spannung gewandelt und einer Auswerteschaltung zugeführt wird, deren Ausgangssignal zur Ansteuerung eines elektronischen Schalters dient, und dem elektronischen Schalter das Halbwellentriebsystem nachgeordnet ist, zu schaffen.

Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, daß der Stromverbrauch der Ansteuerschaltung durch die Reduzierung des Schaltungsaufwandes an stromverbrauchenden Bauelementen gesenkt wird und der elektronische Schalter keine hohe Sperrspannung im Bereich der Netzspannung benötigt.

Erfindungsgemäß liegt am Halbwellentriubsystem die ungesiebte Halbwelle der Netzwechselspannung an, welche bekannterweise über eins Reihenschaltung eines Widerstandes und einer Diode erzeugt worden ist. Es ist erfindungsgemäß der elektronische Schalter parallel zum Halbwellentriebsystem angeordnet.

Im ersten Schaltzustand, d.h solange kein Ausgangssignal von der Auswerteschaltung am elektronischen Schalter anliegt, ist der elektronische Schalter geöffnet, so d aß über ihn kein Strom fließen kann und der Strom vollständig über das Halbwellentriobsystem fließt. Damit schaltet das Halbwellentriebsystem in den ersten Schaltzustand, den es beibehält, solange der elektronische Schalter geöffnet ist.

Sobald am Ausgang der Auswerteschallung ein Signal aufgrund der sich ändernden Eingangsgröße anliegt, schaltet der elektronische Schalter durch, d. h. er ist geschlossen, und der Strom fließt fast vollständig über den elektronische Schalter, daher schaltet das Halbwellentriebsystem in den zweiten Schaltzustand, den es beibehält, solange der elektronischen Schalter geschlossen ist.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll anhand nachfolgenden Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Fig. 1: zeigt dabei eine Ansteuerschaltung für ein Halbweilenwechselstromrelais, welches eine Beleuchtungsanlage in Abhängigkeit von der Tageshelligkeit ein- und ausschaltet.

Als Sensor zur Erfassung der veränderlichen Tageshelligkeit als Eingangsgröße dient ein Fototransistor V1. Die stabilisierte Betriebsspannung für den als Auswerteschaltung dienenden Komparator V2 wird aus der Netzwechselspannung auf bekannte Art und-Weise gewonnen. Der Kollektor des Fototransistors ist mit einem Widerstand R1 und dem nichtinvertierenden Eingang

des Komparators V2 verbunden, wobei über der Reihenschaltung von Widerstand R1 und Fototransistor V1 die stabilisierte

Betriebsspannung liegt. Der Widerstand R1 bildet mit dem Fototransistor V1 einen lichtstärkeabhängigen Spannungsteiler. Der invertierende Eingang

des Komparators V2 wird über einen Spannungsteiler mit einer definierten Spannung, hier die halbe Betriebsspannung,beaufschlagt. Als elektronischer Schalter dient ein Transistor V3, dessen Basis über einen Widerstand mit dem Ausgang des

Komparators V 2 verbunden ist. Erfindungsgemäß wird die ungesiebte Halbwelle der Netzwechselspannung, welche bekannterweise über eine Reihenschaltung

einer Diode D1 und eines Widerstandes R 2 erzeugt wurde, zum Betrieb des damit verbundenen Relais RS mit als Öffnerausgeführten Schaltkontakt bereitgestellt.

Die Funktion der Ansteuerschaltung soll nachstehend bei abnehmender und zunehmender Tageshelligkeit beschrieben

werden.

Nimmt die Tageshelligkeit ab, steigt der Widerstand des Fototransistors V1 an und das Potential am nichtinvertierenden Eingang

des Komparators V2 ebenfalls. Sobald dieses Potential den Potentialwert am invei tierenden Eingang erreicht, gibt der

Komparator V2 ein Ausgangssignal ab und der Transistor V3 wird leitend. Mittels eines zwischen nichtinvertierenden Eingang

und Ausgang des Komparators V2 geschalteten Widerstandes R3 wird eine Schalthysierose realisiert, welche ein sicheres

Schalten des Transistors V3 ermöglicht. Damit fließt der Strom über die Kollektor-Emitter-Svrecke des Transistors V3 und das

dazu parallelgeschaltete Relais RS fällt ab, so daß die Beleuchtungsanlage eingeschaltet wird.

Nimmt die Tageshelligkeit dagegen zu, wird der Fototransistor V1 leitend und der Komparator V2 gibt kein Ausgangssignal mehr

ab, sobald das Potential am nichtinvertierenden Eingang des Komparators V2 kleiner als das Potential am invertierenden

Eingang des Komparators V2 wird. Über den Transistor V3 fließt dann kein Strom und das Relais RS zieht an, da jetzt die

ungesiebte Halbwelle der Netzwechselspannung am Relais RS anliegt, und die Beleuchtungsanlage wird ausgeschaltet.

Eine Freilaufdiode D2 parallel zum Relais RS begrenzt mögliche Spannungsspitzen bei Abfall des Relais RS zum Schutz des Transistors V3. Da keine gesiebte Halbwelle zum Betrieb des Relais RS benötigt wird, entfällt der Aufwand eines zusätzlichen Kondensators

parallel zum Relais und der Widerstand RS kann deutlich hochohmiger werden, so daß die Verlustleistung über R 2 wesentlichverringert wird.

Durch die parallele Anordnung von Transistor V3 und Relais RS benötigt der Transistor V3 eine um ca. zwei Drittel niedrigere Sperrspannung als bei einer Reihenschaltung zum Relais RS.

Claims

Elektronische Ansteuerschaltung für netzspannungsgetriebene Halbwellentriebsysteme, insbesondere für Miniaturrelais, wobei eine sich ändernde Eingangsgröße mittels einer Sensorik in eine veränderliche Spannung gewandelt und einer Auswerteschaltung zugeführt wird, das Ausgangssignal der Auswerteschaltung zur Ansteuerung eines elektronischen Schalters, dem das Halbwellentriebsystem nachgeschaltet ist, dient und eine mit der Netzspannung verbundene Reihenschaltung aus einem Widerstand und eine Diode am Halbwellentriebsystem angeschlossen ist, gekennzeichnet dadurch, daß am Halbwellentriebsystem die ungesiebte Halbwelle der Netzwechselspannung und der elektronische Schalter parallel zum Halbwellentriebsystem angeodnet ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnung