DE1010178B

DE1010178B - Schaltung zur Verringerung des relativen Unterschiedes zwischen Ansprech- und Abfallwert eines Relais

Info

Publication number: DE1010178B
Application number: DES47397A
Authority: DE
Inventors: Harald Franke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1956-02-08
Filing date: 1956-02-08
Publication date: 1957-06-13
Also published as: CH346948A; FR1166861A

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt, daß die üblichen umgepolten Relais einen großen Unterschied zwischen Ansprechwert und Abfallwert aufweisen. In manchen Fällen- beträgt der Abfallwert nur etwa 10 bis 20 °/o des Ansprechwertes.

Für viele Anwendungszwecke von Relais ist diese Eigenschaft sehr störend. Die Erfindung hat sich die Verminderung des relativen Unterschiedes zwischen Ansprach- und Abfallwert eines Relais zur Aufgabe gestellt.

Gemäß der Erfindung wird das Relais über ein Schaltelement mit Ansprechschwelle betrieben, wobei der Arbeitspunkt unterhalb der Ansprechschwelle liegt. Als Schaltelement. mit Ansprechschwelle können die verschiedensten Schaltelemente mit einem Knick in der Stromspannungslinie benutzt werden, z. B. Gleichrichter, Röhren, Transistoren u. dgl.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird bei der Verwendung des Transistors als Schaltelement mit Ansprechschwelle eine zweite, zusätzliche Transistorstufe vorgesehen.

Bei Verwendung von zwei hintereinandergeschalteten Transistorstufen ist es für viele Zwecke besonders vorteilhaft, die Steuerung des Relais durch Wechselspannung erfolgen zu lassen.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Fig. 1 bis 3 erläutert werden, wobei Fig. 1 die grundsätzliche Wirkungsweise der Schaltung erläutert, während die Fig. 2 und. 3 Ausführungsbeispiele darstellen, wobei alle Schaltelemente, die zum Verständnis der Erfindung nicht notwendig sind, fortgelassen sind.

In Fig. 1 ist die Stromspannungs-Charakteristik eines Schaltelementes mit Ansprechschwelle dargestellt. Liegt der Arbeitspunkt 0 im Knick der Kennlinie I = f (U), so· ist der relative Unterschied von Ansprechspannung U₁ (Ansprechstrom/j) und Abfallspannung U₂ (Abfallstrom /₂) eines Relais sehr groß. Wird nun der Arbeitspunkt weit unterhalb der Ansprechschwelle des Schaltelementes gelegt (O₁), so ist der relative Unterschied zwischen der Ansprechspannung U₁' und der Abfallspannung U₂' um so kleiner, je größer die Verlegung des Arbeitspunktes ist.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Schaltung unter Verwendung eines Transistors als Schaltelement mit Ansprechschwelle und unter Verwendung einer zweiten Transistorstufe. Als Steuerspannung für das Relais ist dabei eine Wechselspannung vorgesehen, die über den Transformator 10 zugeführt wird. Die Sekundärwicklung des Transformators liegt einerseits an dem Minuspol der Betriebsspannung und andererseits an der Basis B₁ des ersten npn-Transistors, dessen Emitter E₁ eine gegenüber der Basis B₁ positive Spannung dadurch erhält, daß er an dem Mittelpunkt der durch die Widerstände 13 und 14 gebildeten Spannungsteilung liegt. Der Kollektor C₁ des ersten Schaltung zur Verringerung des relativen Unterschiedes zwischen Ansprech-

und Abfallwert eines Relais

Anmelder:
ίο Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 4

Harald Franke, München,
ist als Erfinder genannt worden

Transistors ist mit der Basis B₂ eines zweiten (pnp-) Transistors verbunden, dessen Kollektor C₂ über die Relaiswicklung 11 mit dem Minuspol der Betriebsspannung verbunden ist, während der Emitter E₂ an dem Pluspol der Betriebsspannung liegt.

Der besondere Vorteil der beschriebenen Schaltung der Fig. 2 besteht darin, daß der erste Transistor einen Teil der Spannung, die zur Verfügung steht (die

z. B. beim Kraftfahrbetrieb zumeist nur 6 V beträgt), als Vorspannung zur Verlegung des Arbeitspunktes weiter unterhalb der Ansprechwelle benutzen kann, während der zweite Transistor die volle zur Verfugung stehende Spannung zur Erzielung großer Nutzleistung für das Relais ausnutzt.

Selbstverständlich ist es auch möglich, an Stelle der Reihenschaltung npn-Transistor und pnp-Transistor eine Reihenschaltung aus einem pnp-Transistor und einem npn-Transistor zu wählen. Desgleichen können gleiche Transistortypen in Reihe geschaltet werden, doch ist dann entweder (bei Vorspannung Null) der Arbeitspunkt dichter an der Ansprechschwelle und damit der Relativgewinn klein, oder es muß eine zusätzliche Vorspannung eingeführt werden, die eine Zusatzquelle erfordert oder einen Spannungsteiler im Leistungskreis mit erheblichem Leiistungsverlust verlangt.

Als Steuerspannung für das Relais kann sowohl eine Gleichspannung als auch eine Wechselspannung benutzt werden. Bei Verwendung von Wechselspannung zur Steuerung des Relais ist die Reihenschaltung von zwei Transistoren besonders vorteilhaft, weil sich die im ersten Transistor gleichgerichtete Wechselspannung bequem in der Steuerleitung zum zweiten

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Schaltelement (Transistor) glätten läßt. Ein besonderer Vorteil bei Verwendung von Transistoren besteht, insbesondere beim Kraftfahrbetrieb, in der niedrigen notwendigen Betriebsspannung.

Die Möglichkeit, ein Relais durch eine solche Schaltung mit Wechselspannung zu steuern, weist für manche Zwecke besondere Vorteile auf. So ist es z. B. bei Verkehrsfunkanlagen vielfach üblich, einen sogenannten Tonruf, d. h. die Aussendung eines tonfrequenzmodulierten Zeichens als Ruf, zu verwenden. Die vorgenannte Schaltung, insbesondere unter Verwendung von zwei Transistoren, bietet die Möglichkeit, die Tonruffrequenz selbst zur Steuerung eines Relais heranzuziehen. Bei der Verwendung der Tonruffrequenz zur Steuerung eines Relais zeigt sich der Vorteil der Schaltung in besonderem Maße; ohne sie liegt oft der Fall vor, daß z. B. ein Anrufrelais durch die Tonfrequenz zum Ansprechen gebracht wird und daß nach Fortfall der Tonruffrequenz das Relais durch einen relativ schwachen Störton gehalten wird. Diese Gefahr wird durch die Anwendung der beschriebenen Schaltung abgewendet, da der relative Unterschied zwischen dem Ansprechstrom und dem AbfaHstrom des Anrufrelais in ihr sehr klein ist. Ferner bleibt die Güte eventuell vorgeschalteter Selektionskreise im Gebiet unterhalb der Ansprechschwelle unvermindert.

Fig·. 3 zeigt eine weitere vorteilhafte Durchbildung der Schaltung nach Fig. 2. Es sind dabei zwei Transistoren T₁ und T₃ vorgesehen, die durch die Transformatoren 10 und 11 von getrennten Wechselspannungen gesteuert werden. Beide Transistoren, die gleichpolig ausgebildet sind, liegen hintereinander zwischen Basis B₂ des Leistungstransistors T₂ und einem solchen Abgriff des Spannungsteilers, daß eine ausreichende negative Vorspannung für die jeweilige Basis erzielt wird. Diese Schaltung ist besonders vorteilhaft für Doppeltonruf anwendbar.

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltung zur Verringerung des relativen Unterschiedes zwischen Ansprech- und Abfallwert eines Relais, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais über ein Schaltelement mit Ansprechsohwelle betrieben wird und daß der Arbeitspunkt unterhalb der AnsprechschweMe liegt.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltelement mit Ansprechschwelle eine Verstärkerröhre benutzt wird.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltelement mit Ansprechschwelle ein Gleichrichter benutzt wird.

4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltelement mit Ansprechschwelle ein Transistor benutzt wird.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung von zwei Transistorstufen benutzt wird.

6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren gegenpolig ausgebildet sind, wobei die zur Verfugung stehende Betriebsspannung im ersten Transistor teilweise als Vorspannung benutzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen