DE1067506B - Twilight switch - Google Patents

Twilight switch

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DE1067506B
DE1067506B DEB47564A DEB0047564A DE1067506B DE 1067506 B DE1067506 B DE 1067506B DE B47564 A DEB47564 A DE B47564A DE B0047564 A DEB0047564 A DE B0047564A DE 1067506 B DE1067506 B DE 1067506B
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Germany
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relay
capacitor
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pulse
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DEB47564A
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German (de)
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Willi Weber
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BBC Brown Boveri France SA
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BBC Brown Boveri France SA
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/155—Coordinated control of two or more light sources

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  • Relay Circuits (AREA)

Description

Bei lichtabhängig gesteuerten Schaltanordnungen zur Dämmerungsschaltung, insbesondere von Beleuchtungsanlagen, im allgemeinen Dämmerungsschalter genannt, bestimmt ein Lichtfühler, beispielsweise eine Fotozelle oder ein Fotowiderstand, lichtabhängig den Schaltzustand eines Kontaktrelais, wobei durch genügende Trägheit der Anordnung kurzzeitige Lichtreize ohne Einfluß bleiben und die der Dämmerung eigene schleichende Helligkeitsänderung keinen kurzzeitig wiederholten Kontaktwechsel bewirkt.In the case of light-controlled switching arrangements for twilight switching, in particular of lighting systems, generally called twilight switch, determines a light sensor, for example one Photo cell or a photo resistor, depending on the light, the switching status of a contact relay, whereby sufficient Inertia of the arrangement, short-term light stimuli remain unaffected and those of twilight own creeping change in brightness does not cause a briefly repeated contact change.

Da jedoch bei den Dämmerungsschaltern die Schalthandlung mit verhältnismäßig schwachem Dämmerlicht eingeleitet wird, reicht im allgemeinen der von dem Lichtfühler abgegebene Strom für eine unmittelbare Betätigung eines Lastrelais nicht aus. Es werden daher Dämmerungsschalter mit Verstärkeranordnungen, beispielsweise in der Ausführung eines Feinrelais, einer Verstärkerröhre, eines Glimmrelais, eines Thyratrons, eines Transistors oder eines Magnetverstärkers, ausgerüstet. Diese Verstärker anordnungen werden ferner mittels zusätzlicher Schaltelemente noch so ausgebildet, daß die erforderliche Trägheit des Übertragungsweges Lichtfühler/Lastkontakt erreicht wird. Für den Betrieb der Verstärkeranordnungen ist außerdem noch eine Hilfsenergie erforderlich, so daß der Dämmerungsschalter unerwünscht selbst zum Stromverbraucher wird, d. h. zusätzliche Kosten verursacht.Since, however, with the twilight switches, the switching action with relatively weak twilight is initiated, the current emitted by the light sensor is generally sufficient for an immediate Actuation of a load relay not off. Twilight switches with amplifier arrangements are therefore used, for example in the execution of a fine relay, an amplifier tube, a glow relay, a Thyratrons, a transistor or a magnetic amplifier. These amplifier arrangements are also designed by means of additional switching elements so that the required inertia of the transmission path light sensor / load contact is reached. For the operation of the amplifier arrangements an auxiliary power is also required, so that the twilight switch undesirably itself becomes an electricity consumer, d. H. causes additional costs.

Ein weiterer Nachteil der Dämmerungsschalter ist auch der aufwendige Aufbau und die verhältnismäßig große Raumbeanspruchung, was besonders dann stark ins Gewicht fällt, wenn Einzelleuchten unmittelbar mit Dämmerungschaltern zusammengebaut werden sollen.Another disadvantage of the twilight switch is the complex structure and the relative size large space requirements, which is particularly important when individual luminaires are used directly are to be assembled with twilight switches.

Die Erfindung bezieht sich auf eine lichtabhängig gesteuerte Schaltanordnung zur Dämmerungsschaltung, insbesondere von Beleuchtungsanlagen. Sie macht sich zur Aufgabe, den sonst bei Dämmerungsschaltern verwendeten Verstärkerteil und den hierfür erforderlichen Hilfsstrom einzusparen sowie den Geräte- und Materialaufwand und die Raumbeanspruchung weitgehend herabzusetzen. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß ein Fotowiderstand und ein Festwiderstand in Reihe an einer Spannungsquelle liegen, daß die Steuerspannung für die eine Schalterstellung von dem Fotowiderstand, die Steuerspannung für die andere Schalterstellung von dem Festwiderstand abgegriffen wird und daß jeder Spannungsabgriff mit der ihm zugeordneten Steuerwicklung des Schaltrelais über die Kombination einer Glimmröhre mit Energiespeicher verbunden ist.The invention relates to a light-dependent controlled switching arrangement for twilight switching, in particular of lighting systems. It makes itself the task of the amplifier part otherwise used in twilight switches and the one for this to save the necessary auxiliary electricity as well as the equipment and material costs and the space requirements largely reduce. According to the invention this is achieved in that a photoresistor and a fixed resistor connected in series to a voltage source that the control voltage for one switch position of the photo resistor, the control voltage for the other switch position is tapped from the fixed resistor and that each voltage tap is associated with it Control winding of the switching relay connected via the combination of a glow tube with energy storage is.

Der aus einem Fotowiderstand und einem Festwiderstand bestehende Spannungsteiler ist mit einem D ämmer ungs s ctialterThe voltage divider, which consists of a photo resistor and a fixed resistor, is connected to a Dawn of dawn

Anmelder: Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft, Mannheim-Käfertal, Boveristr. 22Applicant: Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft, Mannheim-Käfertal, Boveristr. 22nd

Willi Weber, Michelstadt (Odenw.), ist als Erfinder genannt wordenWilli Weber, Michelstadt (Odenw.), Has been named as the inventor

Wechselstromnetz verbunden. Die Spannungsabgriffe am Spannungsteiler sind mit Kondensatoren, die als Energiespeicher dienen, über Gleichrichter verbunden.AC grid connected. The voltage taps on the voltage divider are equipped with capacitors that are called Serving energy storage, connected via rectifier.

Die Anordnung ist dabei derart getroffen, daß die Halbwellen der abgegriffenen Wechselspannung die Kondensatoren mit Gleichspannungen entgegengesetzter Polarität aufladen. Die magnetischen Wirkungen der an die Kondensatoren angeschlossenen Wicklungen heben sich damit gegenseitig auf.The arrangement is made such that the half-waves of the alternating voltage tapped off the Charge capacitors with DC voltages of opposite polarity. The magnetic effects the windings connected to the capacitors cancel each other out.

Das Relais ist als Impulshaftrelais ausgebildet. Es genügt ein kurzer Stromimpuls, um den Relaisanker ständig im angezogenen Zustand zu halten oder für dauernd abfallen zu lassen. Als Haftrelais kann ein robustes magnetisches Relais verwendet werden, das ferner in seinen Abmessungen sehr klein gehalten werden kann, da die Wicklungen nicht durch Dauererregung thermisch beansprucht werden. Aus diesem Grunde nimmt daher der Dämmerungsschalter auch nur einen Bruchteil des Raumes herkömmlicher Ausführungen in Anspruch.The relay is designed as a pulse holding relay. A short current pulse is sufficient to activate the relay armature to keep it constantly in the tightened state or to let it fall off permanently. A robust magnetic relay are used, which is also kept very small in its dimensions since the windings are not thermally stressed by permanent excitation. For this Basically, the twilight switch takes up only a fraction of the space of conventional designs in claim.

Für die impulsförmige Entladung der Kondensatoren bieten Gasentladungsstrecken besondere Vorteile, da deren Zündspannung als Kriterium für die beleuchtungsabhängige Schaltung des Dämmerungsschalters benutzt werden kann. Auch die kleinen Abmessungen und der niedrige Preis derartiger Glimmlampen sind für den vorliegenden Anwendungsfall vorteilhaft.Gas discharge paths offer particular advantages for the pulsed discharge of the capacitors, because their ignition voltage can be used as a criterion for the lighting-dependent switching of the twilight switch. Even the small dimensions and the low price of such glow lamps are for the present application advantageous.

Der bei dem erfindungsgemäßen Dämmerungsschalter noch verbleibende Leistungsbedarf ist außerordentlich gering und liegt etwa um 50 mW.The power requirement still remaining with the twilight switch according to the invention is extraordinary low and is around 50 mW.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Mit den Polen Ij 2 eines Wechselstromnetzes ist der aus einem Fotowiderstand 3 und einem Festwiderstand 4 bestehende Spannungsteiler 5 verbunden. An den vom Tageslicht beeinflußten Fotowiderstand 3 ist über einen Trockengleichrichter 6 ein Kondensator 7The voltage divider 5, which consists of a photoresistor 3 and a fixed resistor 4, is connected to the poles I j 2 of an alternating current network. A capacitor 7 is connected to the photoresistor 3, which is influenced by daylight, via a dry rectifier 6

909 639/249909 639/249

Claims (5)

und an den Festwiderstand 4 über einen Widerstand 8 Lind einen Trockengleichrichter 9 ein Kondensator 10 angeschlossen. Ein den Lastkontakt 11 steuerndes, als Impulshaftrelais ausgebildetes Relais 12 enthält eine den Anzug eines Relaisankers 13 bewirkende Anzugswicklung 14 und eine den Abfall des Relaisankers 13 bewirkende Abfallwicklung 15. Die beiden Relaiswicklungen 14, 15 sind einerseits mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt 16 der Kondensatoren 7,10 und andererseits über je eine Glimmdiode 17 bzw. 18 mit der anderen Seite des zugehörigen Kondensators 7 bzw. 10 verbunden. Die Gleichrichter 6, 9 sind hierbei derart in ihre Stromkreiszweige eingeschaltet, daß der eine Kondensator von dem einen Halbwellenstrom und der andere Kondensator von dem anderen Halbwellenstrom aufgeladen wird, daß also beispielsweise der Kondensator 7 nur von den positiven Halbwellenimpulsen des Wechselstromes und der Kondensator 10 von den negativen Halbwellenimpulsen des Wechselstromes aufgeladen wird. Auf diese Weise sind die beiden Kondensatorkippkreise voneinander entkoppelt bzw. entnehmen diese dem Spannungsteiler 5 nie gleichzeitig Ladestrom. Der dem Trockengleichrichter 9 vorgeschaltete Widerstände hat den Zweck, bei stark belichtetem Fotowiderstand 3 den Ladestrom für den Kondensator 10 in entsprechender Weise zu begrenzen. Unter einem Impulshaftrelais sind für den vorhandenen Fall solche Relais zu verstehen, deren Anker auf kurze polarisierte Impulse bzw. Impulsfolgen ansprechen und ihre diesen beiden Impulsarten zugeordneten Stellungen nach Entregung des Relais beibehalten. Dies kann dadurch erreicht werden, daß der Anker nach Beeinflussung von einem Impuls durch den remanenten Magnetismus in der angezogenen Stellung verbleibt und bei Erregung von einem Impuls entgegengesetzter Polarität als vorher und von einer Stärke, die den remanenten Magnetismus gerade aufhebt, nicht aber den Anker in der angezogenen Stellung zu halten vermag, von dem Relaiskern abgerissen wird. Man kann ferner die Haftung des Ankers in der einen Stellung nach gegebenem Impuls auch durch andere Haftmittel am Relais, beispielsweise durch entsprechende Anordnung eines Dauermagneten, erreichen. Die von dem Fotowiderstand 3 und dem Festwiderstand 4 gebildeten Teilspannungen sind nun von dem jeweiligen Beleuchtungsgrad des Fotowiderstandes 3 abhängig. Bei verdunkeltem Fotowiderstand 3 bewirkt die von diesem gebildete Teilspannung über den Gleichrichter 6 eine Aufladung des Kondensators 7. Sobald die am Kondensator 7 sich ausbildende Spannung die Zündspannung der Glimmdiode 17 erreicht bzw. übersteigt, wird sich der Kondensator 7 über die Diode 17 und die Anzugswicklung 14 des Impulshaftrelais etwa auf die Löschspannung dieser Diode 17 entladen. Der Anker 13 des Haftrelais 12 wird dann angezogen und damit der Lastkontakt 11 geschlossen. Durch den remanenten Magnetismus des Relaiskernes wird nach der Entladung des Kondensators 7 bzw. nach Löschung der Diode 17 der Anker 13 in der angezogenen Stellung festgehalten. Nach erneuter Aufladung des Kondensators 7 auf die Zündspannung der Diode 17 wird die Anzugswicklung 14 einen neuen Stromimpuls erhalten, der aber, da sich der Anker 13 bereits in der Anzugsstellung befindet, keine weitere Wirkung zur Folge hat. Diese Impulsbeeinflussungen des Haftrelais 12 wiederholen sich hierbei mit einer Frequenz, die im wesentlichen von der Ladezeitkonstante des Kondensators 7 und von der Größe der über dem Fotowiderstand 3 liegenden Teilspannung bestimmt wird. Bei beleuchtetem Fotowiderstand 3 des lichtabhängigen Spannungsteilers 5 liegt über dem Widerstand 4 eine Spannung, die ausreicht, um den Kondensator 10 über den Widerstand 8, den Gleichrichter 9 und den Fotowiderstand 3 auf die Zündspannung der Glimmdiode 18 aufzuladen. Sobald diese Zündspannung erreicht ist, erfolgt die Entladung des Kondensators 10 auf die Löschspannung der Glimmdiode 18. Der hierbei über die Abwurfwicklung 15 des Haftrelais 12 fließende Stromimpuls von entgegengesetzter Richtung als der vorher über die Anzugswicklung 14 geführte Stromimpuls, entmagnetisiert dann den Relaiskern, so daß der Lastkontakt 11 wieder geöffnet wird und auch in dieser geöffneten Stellung verbleibt. Die dann folgenden Entladeimpulse des Kondensators 10 können den Relaisanker 13 beispielsweise durch entsprechende Bemessung der Wicklung 15 nicht wieder anziehen, so daß der Kontakt 11 so lange geöffnet bleibt, bis durch eine Helligkeitsänderung die Teilspannung über dem Widerstand 4 so weit gesenkt und demzufolge die Teilspannung über dem Fotowiderstand 3 derart verstärkt wird, daß die auf die Anzugswicklung 14 des Haftrelais 12 einwirkenden Entladungsimpulse des Kondensators 7 den Relaisanker wieder anziehen, wodurch der Lastkontakt 11 geschlossen wird. Patentansprüche:and a capacitor 10 is connected to the fixed resistor 4 via a resistor 8 and a dry rectifier 9. A relay 12 which controls the load contact 11 and is designed as a pulse-holding relay contains a pull-in winding 14 which causes a relay armature 13 to pull in and a waste winding 15 which causes the relay armature 13 to drop out and on the other hand connected via a respective glow diode 17 or 18 to the other side of the associated capacitor 7 or 10. The rectifiers 6, 9 are switched into their circuit branches in such a way that one capacitor is charged by the one half-wave current and the other capacitor is charged by the other half-wave current, so that, for example, the capacitor 7 is only charged by the positive half-wave pulses of the alternating current and the capacitor 10 is charged by the the negative half-wave pulses of the alternating current is charged. In this way, the two capacitor breakover circuits are decoupled from one another or they never draw charging current from the voltage divider 5 at the same time. The purpose of the resistors connected upstream of the dry rectifier 9 is to limit the charging current for the capacitor 10 in a corresponding manner when the photoresistor 3 is heavily exposed. In the present case, a pulse holding relay is to be understood as meaning those relays whose armatures respond to short polarized pulses or pulse trains and retain their positions assigned to these two types of pulse after the relay has been de-energized. This can be achieved in that the armature remains in the attracted position after being influenced by a pulse by the remanent magnetism and when excited by a pulse of opposite polarity than before and of a strength that just cancels the remanent magnetism, but not the armature in able to hold the attracted position, is torn from the relay core. You can also achieve the adhesion of the armature in one position after a given impulse by other means of adhesion on the relay, for example by appropriate arrangement of a permanent magnet. The partial voltages formed by the photoresistor 3 and the fixed resistor 4 are now dependent on the respective degree of illumination of the photoresistor 3. When the photoresistor 3 is darkened, the partial voltage generated by this causes the capacitor 7 to be charged via the rectifier 6 14 of the pulse holding relay approximately to the extinction voltage of this diode 17 is discharged. The armature 13 of the latching relay 12 is then attracted and thus the load contact 11 is closed. Due to the remanent magnetism of the relay core, the armature 13 is held in the attracted position after the capacitor 7 has been discharged or after the diode 17 has been extinguished. After the capacitor 7 has been recharged to the ignition voltage of the diode 17, the pull-in winding 14 will receive a new current pulse which, however, since the armature 13 is already in the pull-in position, has no further effect. These pulse influences on the latching relay 12 are repeated here with a frequency which is essentially determined by the charging time constant of the capacitor 7 and the magnitude of the partial voltage across the photoresistor 3. When the photoresistor 3 of the light-dependent voltage divider 5 is illuminated, there is a voltage across the resistor 4 that is sufficient to charge the capacitor 10 to the ignition voltage of the glow diode 18 via the resistor 8, the rectifier 9 and the photoresistor 3. As soon as this ignition voltage is reached, the capacitor 10 is discharged to the extinction voltage of the glow diode 18. The current pulse flowing through the drop winding 15 of the latching relay 12 from the opposite direction than the current pulse previously passed through the pickup winding 14 then demagnetizes the relay core so that the load contact 11 is opened again and also remains in this open position. The then following discharge pulses of the capacitor 10 cannot attract the relay armature 13 again, for example by appropriately dimensioning the winding 15, so that the contact 11 remains open until the partial voltage across the resistor 4 is reduced by a change in brightness and consequently the partial voltage across the photoresistor 3 is amplified in such a way that the discharge pulses of the capacitor 7 acting on the pull-in winding 14 of the latching relay 12 attract the relay armature again, whereby the load contact 11 is closed. Patent claims: 1. Dämmerungsschalter, dessen Relais die Schaltenergie aus einem der Steuerspannung parallel liegenden Kondensator über eine Ionenröhre erhält, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fotowiderstand (3) und ein Festwiderstand (4) in Reihe an einer Spannungsquelle liegen, daß die Steuerspannung für die eine Schalterstellung von dem Fotowiderstand, die S teuer spannung für die andere Schalterstellung von dem Festwiderstand abgegriffen wird und daß jeder Spannungsabgriff mit der ihm zugeordneten Steuerwicklung (14-15) des Schaltrelais über die Kombination einer Glimmröhre (17 bzw. 18) mit Energiespeicher (7 bzw. 10) verbunden ist.1. Twilight switch, the relay of which receives the switching energy from a capacitor lying parallel to the control voltage via an ion tube, characterized in that a photoresistor (3) and a fixed resistor (4) are connected in series to a voltage source that the control voltage for a switch position of the photoresistor, the S expensive voltage for the other switch position is tapped from the fixed resistor and that each voltage tap with its associated control winding (14-15) of the switching relay via the combination of a glow tube (17 or 18) with energy storage (7 or 10 ) is connected. 2. Dämmerungsschalter mit einem an ein Wechselstromnetz angeschlossenen, einen Foto- und einen Festwiderstand enthaltenden Spannungsteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippkondensatoren (7 bzw. 10) mit den Spannungsabgriffen des Spannungsteilers über Gleichrichter (6 bzw. 9) verbunden sind und daß das Lastrelais (12) als Impulshaftrelais ausgebildet ist.2. Twilight switch with a connected to an alternating current network, a photo and a fixed resistor containing voltage divider according to claim 1, characterized in that the breakover capacitors (7 or 10) are connected to the voltage taps of the voltage divider via rectifiers (6 or 9) and that the load relay (12) is designed as a pulse holding relay. 3. Schaltanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Entladungsstrecken Glimmdioden (12, 18) verwendet werden.3. Switching arrangement according to claim 2, characterized in that glow diodes (12, 18) are used for the discharge paths. 4. Schaltanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem dem Festwiderstand (4) zugeordneten Gleichrichter (9) ein Strombegrenzungswiderstand (8) vorgeschaltet ist.4. Switching arrangement according to claim 2, characterized in that the rectifier (9) assigned to the fixed resistor (4) is preceded by a current limiting resistor (8) . 5. Schaltanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Haftrelais mit einer Anzugswicklung (14) und einer Abwurfwicklung (15) versehen ist, wobei der Anker (13) bei Erregung der Anzugswicklung (14) von dem einen Entladungsstromimpuls angezogen und bei Er-5. A circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the latching relay is provided with a pickup winding (14) and a discharge coil (15), wherein the armature (13) from the attracted a discharge current pulse upon excitation of the pickup winding (14) and in adults
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