DE1069694B

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Info

Publication number: DE1069694B
Application number: DENDAT1069694D
Authority: DE
Priority date: 1957-04-29
Publication date: 1959-11-26
Also published as: GB845051A; US3035212A; NL227162A; NL107420C; FR1195095A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Verhinderung der Fehlbetätigung von Relais.

Es ist ein nichtlinearer Resonanzkreis zur Betätigung von Relais, Reglern, Anzeigeorganen u. dgl. mit einem Kondensator und einer eisenhaltigen Drosselspule bekannt, bei dem die Anordnung dieser und weiterer Schaltelemente so getroffen und der Abgriff der Betätigungsspannung so gewählt ist, daß die kapazitiven und induktiven Komponenten der Betätigungsspannung in der Grundfrequenz in Phasen-Opposition stehen, daß dagegen die beim Eintritt der Eisensättigung in der dritten Harmonischen hervortretenden Komponenten der Betätigungspannung phasengleich sind. Dadurch wird erreicht, daß ein beträchtlicher Unterschied zwischen den zum Anzug bzw. Abfall des Relais erforderlichen Ströme vorhanden ist, so daß sich das Relais nach dem Ansprechen auch bei großen Stromänderungen in einem großen Strombereich sicher hält und sein Halteverhältnis demgemäß günstig ausgebildet werden kann. Eine Resonanzbeziehung wird also durch Abstimmung des Kreises auf die Grundfrequenz geschaffen, und dies geschieht vorwiegend mittels der Induktivität des Stromkreises. Bei geeigneter Bemessung der Elemente des Stromkreises addieren sich die Strom- bzw. Spannungskomponenten der Elemente, wenn Resonanz eintritt, und durch die Sättigung der verwendeten Eisendrossel wird eine beträchtliche Verformung der Spaimungskurve erreicht. Dies bedeutet, daß sich Oberwellen in sehr starkem Maße ausbilden und daß daraufhin die obere Ansprechgrenze der Kippcharakteristik sehr hoch verlegt wird.

Da diese bekannte Anordnung mit einem nichtlinearen Resonanzkreis und mit der Sättigung eines Eisenkernes arbeitet, entsteht eine Verformung der Kurve, d. h. große Verzerrung. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Anordnung ist, daß die Umschlagsgrenze des Relais von der Frequenz der Spannungsquelle stark abhängig ist. d. h., diese Frequenz muß konstant sein, damit eine bestimmte Grenze erhalten werden kann.

Aufgabe der Erfinduiig ist die Schaffung einer verbesserten Anordnung zur Verhinderung der Fehlbetätigung von Relais, bei der innerhalb ziemlich weiter Grenzen Unabhängigkeit der Daten der getrennten Relais sowie ein Schutz der Störungen erhalten wird und die Xachteile der obenerwähnten Anordnung vermieden werden.

Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch einen Resonanzkreis eines Eingangsfilters, der an die be treffende Relaiswicklung über einen \^rerstärker und eine Gleichrichteranordnung angeschlossen ist, und eines Belastungskreises, der ein nichtlineares Element enthält und in einen Rückkopplungspfad eingeschlos-Schal tungs anordnung
zur Verhinderung der Fehlbetätigung
von Relais

Anmelder:

Telefonaktiebolaget LM Ericsson,
Stockholm

Vertreter:

Dr.-Ing. Η. Ruschke₁ Berlin-Friedenau, Lauterstr. 37,
und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27,
Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 29. April 1957

John Bernt Pugerud, Stockholm,
ist als Erfinder genannt worden

sen ist, der mit dem Resonanzkreis induktiv verbunden ist, wodurch seine Impedanz bei Änderungen der angelegten Signal spannung beeinflußt wird.

Die Vorteile, die durch Venvendung einer Anordnung nach der Erfindung erzielt werden, sind

1. daß Relais mit einer großen Streuung der Ansprechgrenze bei einem festen Pegel ansprechen,

2. daß Relais mit einer großen Streuung der Abfallgrenze bei einem festen Pegel abfallen,

3. ein wirksamer Schutz gegen Störungen veranlaßt wird, und

4. Empfindlichkeit über einen bestimmten Signalpegel aufrechterhalten wird.

Die Erfindung wird nun an PIand der Zeichnung beschrieben, in der

Fig. 1 eine Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 2 das Spannungsdiagramm einer Anordnung nach Fig. 1 darstellt.

Iu Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Filter bezeichnet, das aus zwei auf demselben Kern angeordneten Spulen L₁ und L₂ sowie aus zwei Kondensatoren C₁ und C₂ besteht. Der Abgriff und das eine Ende der Spule L₁ sind mit einem Verstärker 2 verbunden, der seinerseits an eine Gleichrichteranordnung 3 angeschlossen ist. Eine Ausgangsklemme dieser Gleichrichteranordnung ist über eine Relais-

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Claims

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wicklung 4 geerdet, während ihre zweite Ausgangs- empfindlich ist. Um diese zu kompensieren, kann klemme über einen Widerstand 5 geerdet ist. Die ein Thermistor mit Spannungsteilung anstatt der BatWicklung L₂ ist über eine Stromquelle 6 geerdet, und terie 6 eingesetzt werden, wodurch eine Änderung der ihr zweites Ende ist über eim Diode 8 an das Ende Ansprech- und Abfallgrenze von etwa 1 db für den des Widerstandes 5 angeschlossen, das der Gleich- 5 Temperaturbereich von 20 bis 50° C erhalten wird, richteranordnung am nächsten liegt. Ein Kondensa- Ohne diese Kompensation, d. h. mit einer Batterie tor 7 ist ebenfalls zwischen eine Elektrode der Diode nach Fig. 1, beträgt die Änderung für denselben Tem- und einen Pol der Stromquelle 6 geschaltet. peraturbereich etwa 5 db.

Das Filter 1 enthält unter anderem die Spule L_i Durch Änderung der Vorspannung der Diode 8 und den Kondensator C_v die zusammen als Parallel- io können die Ansprech- und Abfallgrenzen im Bedarfsresonanzkreis wirken. Dieser Kreis wird dann über falle leicht auf größere oder kleinere Werte geändert die Wicklung L₂ belastet, wobei die Diode 8 in Reihe werden, wodurch jedoch das Intervall zwischen diesen mit dem Kondensator 7 liegt, der die Signalfrequenz Grenzen angenähert aufrechterhalten wird. Weiterhin kurzschließt. Wenn kein Signal an das Filtert an- kann eine Änderung dieses Intervalls im Bedarfsfalle gelegt ist, erzeugt die Spannungsqiielle 6 einen Strom 15 in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß ein Reihendurch die Diode 8 in ihrer Durchlaßrichtung, wodurch widerstand in den Diodenkreis geschaltet wird, wosich die Belastung über den genannten Kreis erhöht durch der Ansprechpegel verschoben werden kann, und der Q-Wert oder die Resonanzschärfe des Strom- wenn der Abfallpegel konstant ist. Durch Verwenkreises herabgesetzt wird. Falls im Gegensatz dazu dung der vorliegenden Anordnung in Verbindung mit eine Signalspannung E an den Eingang des Filters 20 Signalempfängern wird das Intervall normalerweise angelegt ist, durchläuft dieses Potential den Verstär- innerhalb der genannten Grenzen bei etwa 3 bis 4 db ker2 und die Gleichrichteranordnung 3 und erzeugt gehalten.

einen Gleichstrom durch die Relaiswicklung 4. Dieser Mit einer Anordnung nach der Erfindung wird ein Gleichstrom veranlaßt eine Spannung über den Wider- guter Sicherheitsspielraum mit Bezug auf das Anstand 5, die ihrerseits einen Strom in der Sperrich- 25 sprechen und den Abfall eines Relais insofern ertung der Diode 8 verursacht. Die Belastung über den halten, als das Relais, nachdem es angesprochen hat Resonanzkreis L₁ C₁ wird dadurch vermindert, wäh- oder abgefallen ist, in dieser Stellung unabhängig von rend sich der Q-Wert oder die Resonanzschärfe des mäßigen Änderungen der Signalspaimung oder mäßi-Kreises erhöht. gen ankommenden Störspannungen bleibt.

Die Arbeitsweise der Anordnung erkennt man am 30 Die oben beschriebene Anordnung stellt nur eine

besten aus Fig. 2. welche die Wechselbeziehung zwi- Ausführungsform nach der Erfindung dar, und es

sehen der Größe der Eingangssignalspannung und können kleinere konstruktive Änderungen im AufIiau

dem Wert des in der Relaiswicklung 4 auftretenden selbstverständlich erwogen werden, ohne von der

Stromes zeigt. Daraus erkennt man, daß der Strom Grundidee der Erfindung abzuweichen,

langsam mit wachsender Spannung zunimmt und 35
dann stufenweise von dem Wert J₂ und den Wert J₄

bei einem bestimmten SpannungspegelL₂ zunimmt, Patentanspruch:
worauf die Wechselbeziehung linear wird. Wenn

dann die Spannung abnimmt, bleibt die Wechsel- Schaltungsanordnung zur Verhinderung der beziehung linear in Richtung auf den Spannungs- 40 Fehlbetätigung von Relais, gekennzeichnet durch wert E_v der kleiner als E₂ ist und einem Stromwert Z₃ einen Resonanzkreis (L₁ C₁) eines Eingangsfilters, entspricht, der, wenn die Spannung unter E₁ abfällt, der an die betreffende Relaiswicklung (4) über stufenweise auf den Wert J₁ abnimmt und dann lang- einen Verstärker (2) und eine Gleichrichteranordsam gegen Null absinkt. Wenn die Relaisanordnung nung (3) angeschlossen ist, und eines Belastungsdie in Fig. 2 dargestellte Relaisstrom-Signalspan- 45 kreises, der ein nichtlineares Element (8) enthält nungs-Charakteristik hat, werden feste Ansprech- und in einen Rückkopplungspfad eingeschlossen und Abfallgrenzen erhalten, die dann Relais mit ver- ist, der mit dem Resonanzkreis (L₁ C₁) induktiv schiedenen Grenzdaten gemeinsam sind, d. h., die An- verbunden ist, wodurch seine Impedanz bei Änsprechgrenze E₂ ist allen Relais gemeinsam, die bei derungen der angelegten Signal spannung beeinStrömen zwischen J₂ und J_i ansprechen, und die Ab- 50 flußt wird,
fallgrenze E₁ ist Relais gemeinsam, die bei Strömen

zwischen J_a und J₁ abfallen. In Betracht gezogene Druckschriften:

Ein Nachteil der Anordnung nach Fig. 1 ist jedoch, Deutsche Patentschriften Nr. 713 085, 936 576.

daß sie für Temperaturänderungen in der Diode 8 898 625.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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