DE1077712B

DE1077712B - Als Relais arbeitender magnetischer Verstaerker

Info

Publication number: DE1077712B
Application number: DEC18066A
Authority: DE
Inventors: Etienne Alizon
Original assignee: Compagnie Industrielle des Telephones SA
Current assignee: Compagnie Industrielle des Telephones SA
Priority date: 1957-12-21
Filing date: 1958-12-15
Publication date: 1960-03-17
Also published as: GB871623A; CH366901A; NL112674C; US2946896A; US3085234A; GB901227A; FR1160506A; US2999946A; DE1086751B; DE1087172B; DE1074086B; FR1198847A; CH362747A; US3012152A; NL112575C; CH363093A; GB878061A; CH351339A

Description

Die Erfindung betrifft einen als Relais arbeitenden magnetischen Verstärker mit zwei parallel zu den Ausgangsklemmen des Verstärkers geschalteten Stromkreisen, von denen der eine eine Einrichtung zum Verändern der Potentialdifferenz zwischen den Ausgangsklemmen und der andere einen an Emitter und Basis angeschalteten Transistor enthält, in dessen den Nutzkreis bildenden Kollektorkreis die Belastungsimpedanz geschaltet ist, nach Patentanmeldung C 15744 VIII a/21 a². Ein derartiger, insbesondere in der automatischen Telefonie und bei Fernsteueranlagen verwendeter magnetischer Verstärker liefert einen Ausgangsgleichstrom, der zwei bestimmte Werte in Funktion der Steuererregung annehmen kann. Ein parallel zur Belastungsimpedanz liegender Filterkondensator gibt bei dieser Schaltung in nachteiliger Weise eine nicht zu vernachlässigbare Zeitkonstante. Die Ansprech- und Abfallzeiten des magnetischen Verstärkers sind deshalb 10- bis 20mal größer als die Periode des Bezugswechselstromes.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen als magnetisches Relais arbeitenden magnetischen Verstärker zu schaffen, bei dem dieser Filterkondensator nicht mehr erforderlich ist, um einen Ausgangsgleichstrom zu erhalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der magnetische Verstärker zwei sättigbare magnetische Kerne, auf die eine Arbeitswicklung und Wicklungen zur Steuerung, Vormagnetisierung und Rückkopplung aufgebracht sind, und zwei parallel zum Emitter des Transistors liegende Stromzweige enthält, in denen jeweils in Serie eine der Arbeitswicklungen, ein Gleichrichter und eine Wechselstrom-Rechteckimpulsquelle liegt, die in die Arbeitswicklungen der beiden sättigbaren magnetischen Kerne zwei Impulszüge liefert, von denen der eine im Verhältnis zum anderen um eine Halbperiode derart verschoben ist, daß der Transistor praktisch durch Gleichstrom gespeist wird. Der Transistor, dessen Emitter die Summe der beiden Ausgangsströme des magnetischen Verstärkers empfängt, arbeitet praktisch an Gleichstrom, wodurch tatsächlich ein Filterkondensator eingespart werden kann. Die Ansprechzeit des magnetischen Verstärkers liegt somit in der Größenordnung der Halbperiode des Bezugswechselstromes.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung ist eine Ausführungsmöglichkeit eines magnetischen Verstärkers nach der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 das Schaltbild des magnetischen Verstärkers und

Fig. 2 bis 7 Kurven, die sich auf die Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig. 1 beziehen.

Als Relais arbeitender magnetischer
Verstärker

Zusatz zur Patentanmeldung C 15744 VIII a/21 ar
(Auslegeschrift 1 074 086)

Anmelder:

Compagnie Industrielle

des Telephones Soc. An.,

Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Leinweber, Patentanwalt,
München 2, Rosental 7

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 21. Dezember 1957

Etienne Alizon, Straßburg, Bas Rhin (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

Der magnetische Verstärker nach Fig. 1 enthält zwei sättigbare magnetische Kerne α und b, auf denen mehrere Wicklungen aufgebracht sind. Eine Wicklung Iff oder 16 liegt in Serie mit einem Gleichrichter [Rd)Ct, oder (Rd)b und wird von einer Wechselstromquelle Ea oder Eb gespeist. Diese beiden Quellen Ea und Eb geben Rechteckimpulszüge, von denen der eine um eine Halbperiode gegenüber dem anderen verschoben ist. Die Steuerwicklungen 2σ- und 26 sind in Serie geschaltet, ebenso die Rückkopplungswicklungen 3 σ- und 3 6 und die Vormagnetisierungswicklungen 4 a und 46.

Der magnetische Verstärker enthält in gleicher Weise zwischen dem Punkt C, der beiden Gleichrichtern (Rd)α und (Rd) b gemeinsam ist, und dem Punkt D, der mit der Massenklemme der Stromquelle Ea und Eb verbunden ist, einen Widerstand r, der in Serie mit einer konstanten EMK-Ouelle UQ geschaltet ist. Der Widerstand ;■ liegt an der negativen Polarität dieser EMK-Ouelle.

Am selben Punkt C liegt der Emitter eines Transistors T der Type p-ti-p, dessen Basis über eine Vormagnetisierungs-EMK U2 am Punkt D liegt.

Der Kollektor des Transistors ist mit einer Belastungsimpedanz R verbunden, dessen anderes Ende am negativen Potential einer EMK-Ouelle Ul liegt.

909 760/281

Die positiven Klemmen der Quellen f*0, Cl und 112, sind an D mit der Massenklemme der Quellen Ea und Eb verbunden. An den Klemmen M, X, P und Q können Rückkopplungswicklungen 3« und 3b in den Ausgangskreis des magnetischen Verstärkers eingeschaltet werden. Es wird in der folgenden Beschreibung angenommen, daß diese Wicklungen nicht angeschaltet sind. d. h. daß die \^Terbindung XQ besteht.

Fig. 2 zeigt die Kurve des mittleren Ausgangsstromes/;;; in Funktion der SteuererregungΛΥ/c durch die Wicklungen 2 und 4 eines der magnetischen Verstärker. Dieser Strom Im durchfließt die Wicklung 1 und den Gleichrichter Rd des einen dieser Verstärker.

Die Kurven 1 und 2 der Fig. 3 stellen in Funktion der Zeit die Ströme {Im)α und {Im)b des Ausgangs eines jeden Verstärkers für einen bestimmten Steuererregungswert dar. Die Kurve 3 derselben Figur zeigt die Summe {Im)t dieser beiden Ströme, die am Punkt C der Fig. 1 auftreten.

Der Transistor T wird leitend, wenn die Spannung an diesem Punkt C, d. h. die am Emitter, größer ist als die an der Basis. / ist der Strom im Widei stand r, der Transistor wird somit leitend, wenn

UO — rl < i/2 oder I > -

U0~ i/2

ist.

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Im gegenteiligen Fall ist der Transistor nichtleitend. Der Strom/0= erscheint somit als Schwel 1-

strom.

Die Kurve der Fig. 4 zeigt einerseits die Kurve der Fig. 2 und andererseits die Gerade I = IO. Diese Gerade schneidet die Kurve in zwei Abszissenpunkte {XcIc)S und (XcIc)T.

Die Eingangsstromkurve des Emitters in Funktion der Erregung XcIc ist die der Fig. 5.

Der Strom am Kollektor folgt praktisch den Stromänderungen am Emitter so weit, wie die Kollektorspannung niedriger bleibt als die der Basis. Über diese Grenze stabilisiert sich der Strom genau auf einen Wert, so wie die Spannungen an Basis und Kollektor gleich sind.

[•j f'2

Dieser Wert ist somit /1 = ---'—-.

Die Kurve der Fig. 6 stellt den Strom Is im Belastungswiderstand R dar.

Die Kurve der Fig. 7 zeigt denselben Strom Is in Funktion der Zeit bei einem konstanten Wert von XcIc, der höher liegt als Sl. Die Lücken, die in Fig. 3 erscheinen könnten, verschwinden in Fig. 7 wegen der Speicherungszeit des Transistors vollständig. Der Transistor arbeitet somit praktisch mit Gleichstrom

und unter einer Spannung· zwischen Basis und Kollektor, nahe bei XuIl, was günstig für seine Leistung ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Als Relais arbeitender magnetischer Verstärker mit zwei parallel zu den Ausgangsklemmen des Verstärker» geschalteten Stromkreisen, von denen der eine eine Einrichtung zum Veranden] der Potentialdifferenz zwischen den Ausgangsklemmen und der andere einen an Emitter und Basis angeschalteten Transistor enthält, in dessen den Nutzkreis bildenden Kollektorkreis die Belastungsimpedanz geschaltet ist, nach Patentanmeldung C 15744 VIII a/2 la², dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Verstärker zwei sättigbare magnetische Kerne (a, b), auf die eine Arbeitswicklung (la, 1?)) und Wicklungen zur Steuerung (2 a, 2b). Vormagnetisierung (4σ, 4b) und Rückkopplung (3«, 3 b) aufgebracht sind, und zwei parallel zum Emitter des Transistors (T) liegende Stromzweige enthält, in denen jeweils in Serie eine der Arbeitswicklungen (la, Ib). ein Gleichrichter (Rda, Rdb) und eine Wechselstrom-Rechteckimpulsquelle (Ea, Eb) liegt, die in die Arbeitswicklungen der beiden sättigbaren magnetischen Kerne zwei Impulszüge liefert, von denen der eine im Verhältnis zum anderen um eine Halbperiode derart verschoben ist, daß der Transistor (T) praktisch durch Gleichstrom gespeist wird.

2. Als Relais arbeitender magnetischer Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwellwerteinrichtung (r, UO) an den Ausgangsklemmen (C, D) des magnetischen \^Terstärkers, um die Potentialdift'erenz zwischen diesen Ausgangsklemmen zu variieren, und eine Belastungsimpedanz (R) am Kollektor des Transistors liegt, und daß eine erste konstante Spanuungsquelle (UO) im Schwellkreis, eine zweite konstante Spannungsquelle (U2) im Basiskreis des Transistors und eine dritte Spannungsquelle (L⁷I) in Serie mit der Belastungsimpedanz (R) des magnetischen Verstärkers derart liegen, daß die freien Polaritäten desselben Vorzeichens dieser drei Quellen miteinander verbunden sind.

3. Als Relais arbeitender magnetischer \"erstärker nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Kollektorkreis des Transistors (CT) zwei Rückkopplungswicklungen (3a, 3b) geschaltet sind, von denen jede \-on einem der sättigbaren magnetischen Kerne (σ, b) des magnetischen Verstärkers getragen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen