DE1174407B

DE1174407B - Circuit arrangement for controlling electrically controllable switches by applying ground potential

Info

Publication number: DE1174407B
Application number: DEN17638A
Authority: DE
Inventors: Peter Hubertus Gerardu Vlodrop
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1958-12-17
Filing date: 1959-12-12
Publication date: 1964-07-23

Description

Schaltungsanordnung zum Steuern elektrisch steuerbarer Schalter mittels Anlegen von Erdpotential Schaltungen, bei denen ein Relais erregt wird, wenn ein Punkt der Schaltung geerdet ist, sind bekannt. Anordnungen zum Steuern eines Relais, bei denen die Hauptentladungsbahn einer Glimmröhre von einer Kapazität gespeist wird, die über einen Gleichrichter aus einem Transformator aufgeladen wird, sind ebenfalls bekannt.Circuit arrangement for controlling electrically controllable switches by means of Application of earth potential circuits in which a relay is energized when a Point of the circuit is grounded are known. Arrangements for controlling a relay, in which the main discharge path of a glow tube is fed by a capacitance that is charged from a transformer via a rectifier also known.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Steuern eines im Anodenstromkreis einer Triode liegenden Relais durch Anlegen von Erdpotential an das Steuergitter dieser Triode, wobei ein dauernd an der Steuergleichspannung liegender Speicherkondensator, der die Reihenschaltung von Hauptentladungsstrecke der Triode und Steuerwicklung des Relais überbrückt, in seiner Kapazität so groß gewählt ist, daß er nach Aufhören der Zündhilfsspannung das fortlaufende Brennen der Röhre gerade nicht aufrechterhalten kann. Die Beibehaltung des Ansprechzustandes ist z. B. bei Alarmgeräten und Aufzügen erwünscht. Erfindungsgemäß hierfür ist diesem Speicherkondensator ein weiterer Kondensator durch einen Umschalter parallel schaltbar zugeordnet.The invention relates to an arrangement for controlling one in the anode circuit a triode lying relay by applying ground potential to the control grid this triode, with a storage capacitor permanently connected to the control DC voltage, the series connection of the main discharge path of the triode and control winding of the relay bridged, is chosen in its capacity so large that it stops after the auxiliary ignition voltage just does not maintain the continuous burning of the tube can. Maintaining the response state is z. B. in alarm devices and elevators he wishes. According to the invention, this storage capacitor is a further capacitor for this purpose assigned to be switched in parallel by a switch.

Schaltungsanordnungen dieser Art sind für sehr verschiedene Zwecke anwendbar, - z. B. zum Schutz von Senderöhren, wenn deren Wasserkühlung aussetzt, zur Stromdurchführung durch elektrische Zaundrähte bei Berührung, bei Diebstahlsicherungsanlagen und auch bei durch einen Druckknopf zu betätigenden Vorrichtungen, wie z. B. bei Aufzügen, Schellen usw.Circuit arrangements of this type are used for very different purposes applicable, - e.g. B. to protect transmitter tubes if their water cooling fails, for conducting electricity through electric fence wires when touched, in anti-theft systems and also in devices to be actuated by a push button, such as. B. at Elevators, bells, etc.

Dabei kann das Steuergitter der als Kaltkathodenröhre ausgebildeteten Triode über einen Einstellwiderstand mit dem spannungsführenden Pol der Spannungsquelle verbunden sein und über einen Hochohmwiderstand an demjenigen Teil der Anordnung liegen, der zum Ansprechen Erdpotential erhält. Zweckmäßigerweise wird eine mit einer Vorionisationselektrode versehene Kaltkathodenröhre verwendet. Für die Unteransprüche wird Patentschutz nur begehrt im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch.The control grid can be designed as a cold cathode tube Triode via an adjustable resistor with the live pole of the voltage source be connected and via a high resistance to that part of the arrangement which receives earth potential for response. Appropriately, one with a preionization electrode provided cold cathode tube is used. For the subclaims patent protection is only sought in connection with the main claim.

Eine nähere Erläuterung des Gegenstandes nach den Ansprüchen folgt nachstehend an Hand der Zeichnung, die ein Schaltbild. einer Ausführungsform darstellt.A more detailed explanation of the subject matter of the claims follows below with reference to the drawing, which is a circuit diagram. represents one embodiment.

Die Schaltung besteht im wesentlichen aus einem Relais 1, dessen Wicklung über einen Stabilisierwiderstand 2 in Reihe mit der Anode-Kathoden-Strecke einer Kippröhre 3 mit kalter Kathode geschaltet ist. Die Röhre wird über ein Gleichrichtelement 4, z. B. einen Selengleichrichter, aus einem an die Klemmen 5 bzw. 6 angeschlossenen Wechsel-Stromnetz gespeist, das an der Klemme 5 mit Erde verbunden ist.The circuit consists essentially of a relay 1, its winding Via a stabilizing resistor 2 in series with the anode-cathode path of a Tilt tube 3 is connected to the cold cathode. The tube is connected to a rectifying element 4, e.g. B. a selenium rectifier from one connected to terminals 5 and 6, respectively AC mains supplied, which is connected to earth at terminal 5.

Die Kippelektrode 7 der Röhre ist über einen Widerstand 8, dem ein Kondensator 9 parallel geschaltet ist, mit der Klemme 6 und über einen Widerstand 10 mit einer Klemme 11 verbunden. Wird letztere absichtlich oder unabsichtlich über eine Impedanz 12, deren Wert etwa bei 20 MOhm liegen darf, geerdet, so fließt ein Wechselstrom aus dem Netz durch die Widerstände 8 und 10, welcher Strom während der Halbperioden, in denen die Kippelektrode 7 infolge des Spannungsfalles über den Widerstand 8 ausreichend positiv wird, kurzzeitige Entladungen zwischen dieser Elektrode und der kalten Kathode hervorruft, welche die Röhre 3 jeweils einen Augenblick leitend machen. Da die Stromversorgung des Widerstandes 8 und die Anodenspeisung der Röhre mittels desselben Netzes erfolgen, ist die Röhrenanode in denselben Augenblicken wie die Kippelektrode positiv, so daß die Relaiswicklung in diesen Augenblicken erregt wird. Das Relais zieht dann den Anker 13 an, der über den Arbeitskontakt eine Verbindung zwischen der Phasenklemme 6 des Netzes und einer Klemme 14 herstellt, mit der der Verbraucher (Sendelampe, Elektrozaundraht, Alarmierungssschelle usw.), dem die Spannung zuzuführen ist, verbunden ist.The tilting electrode 7 of the tube is via a resistor 8, the one Capacitor 9 is connected in parallel with terminal 6 and through a resistor 10 connected to a terminal 11. Is the latter intentionally or unintentionally over an impedance 12, the value of which may be around 20 MOhm, grounded, flows in Alternating current from the network through resistors 8 and 10, which current during the half-periods in which the tilting electrode 7 due to the voltage drop over the resistor 8 becomes sufficiently positive, short-term discharges between them Electrode and the cold cathode causes the tube 3 each for an instant make conductive. Since the power supply of the resistor 8 and the anode supply the tube by means of the same network, the tube anode is in the same moments as the tilting electrode is positive, so that the relay winding in these moments is excited. The relay then picks up the armature 13, which has the normally open contact establishes a connection between the phase terminal 6 of the network and a terminal 14, with that of the consumer (transmitter lamp, electric fence wire, alarm clamp etc.), to which the voltage is to be supplied, is connected.

Mit dem Kondensator 15 wird eine befriedigende Empfindlichkeit der Anordnung erzielt, indem er bei Zünden der Röhre 3 eine Energiespitze liefert, die das Anziehen des Relais 1 erleichtert. Er muß dementsprechend so groß gewählt werden, daß die Röhre 3 nach Berührung des Kontaktes 11 gerade noch wieder von selbst nichtleitend wird, und zwar nach Ablauf der letzten positiven halben Periode des dem Gleichrichter 4 zugeführten Stromes, sobald der Kontakt 11 nicht mehr berührt wird. Darüber hinaus liefert der Kondensator 15 dauernd eine kleine Gleichspannung, die bei nichtleitender Röhre 3 einen »Wachstrom« zwischen Anode und Vorionisierungselektrode 18 erzeugt. Durch diesen »Wachstrom« wird wieder die Empfindlichkeit der Röhre 3 selbst und somit der Anordnung bedeutend erhöht.A satisfactory sensitivity of the arrangement is achieved with the capacitor 15 in that, when the tube 3 is ignited, it supplies an energy peak which makes it easier for the relay 1 to attract. Accordingly, it must be chosen so large that the tube 3 just becomes non-conductive again after touching the contact 11, namely after the last positive half period of the current supplied to the rectifier 4 has elapsed, as soon as the contact 11 is no longer touched. In addition, the capacitor 15 continuously supplies a small direct voltage which, when the tube 3 is non-conductive, generates a “wax current” between the anode and the pre-ionization electrode 18. This "wax current" again significantly increases the sensitivity of the tube 3 itself and thus of the arrangement.

Das Erlöschen der Röhre ist nicht in allen Fällen erwünscht, z. B. nicht bei Vorrichtungen für Diebstahlsicherung, wobei das Alarmsignal, wenn es einmal betätigt ist, wirksam bleiben soll.The extinction of the tube is not desirable in all cases, e.g. B. not with anti-theft devices, with the alarm signal once it is is actuated, should remain in effect.

Um die Schaltung zu diesem Zweck geeignet zu machen, ist ein zweiter, bedeutend größerer Kondensator 16, z. B. ein Elektrolytkondensator, vorgesehen, der durch einen Umschalter 17 parallel mit dem Kondensator 15 geschaltet werden kann. Die Gesamtkapazität der beiden Kondensatoren ist dann so groß, daß die Röhre 3, wenn sie einmal leitend ist, gezündet bleibt. In der anderen Lage des Umschalters liegt der Kondensator 16 parallel zur Relaiswicklung, wodurch die kurzen, periodischen Stromstöße durch die Wicklung geglättet werden, welche Stöße bei dauernder Erdung des Punktes 11 auftreten, wenn die Anodenspeisung lediglich durch den kleinen Kondensator 15 erfolgt, auf diese Weise wird ein Schwingen des Relaiskontaktes vermieden. Bleibt die Röhre auch während der negativen Halbperiode gezündet, so ist ein Kondensator parallel zur Relaiswicklung naturgemäß entbehrlich.To make the circuit suitable for this purpose, a second, significantly larger capacitor 16, e.g. B. an electrolytic capacitor is provided, which can be connected in parallel with the capacitor 15 by a switch 17. The total capacitance of the two capacitors is then so large that the tube 3, once it is conductive, remains ignited. In the other position of the switch, the capacitor 16 is parallel to the relay winding, whereby the short, periodic current surges through the winding are smoothed, which surges occur with permanent grounding of the point 11 when the anode is fed only through the small capacitor 15, in this way oscillation of the relay contact is avoided. If the tube remains ignited during the negative half-cycle, a capacitor parallel to the relay winding is of course unnecessary.

Der Widerstand 10 ist ein großer Widerstand mit einem Wert von etwa 1 MOhm und dient zum Verhüten von Unglücksfällen, wenn Mensch oder Tier den Punkt 11 oder einen mit diesem Punkt verbundenen Leiter (z. B. einen Elektrozaundraht) berührt.Resistor 10 is a large resistor with a value of about 1 MOhm and serves to prevent accidents when humans or animals hit the point 11 or a conductor connected to this point (e.g. an electric fence wire) touched.

Die Empfindlichkeit der Schaltung läßt sich durch die Wahl des Wertes des Widerstandes 8 einstellen. Je geringer dieser Wert, um so geringer diese Empfindlichkeit.The sensitivity of the circuit can be determined by choosing the value of resistance 8. The lower this value, the lower this sensitivity.

Die Röhre 3 kann, wie ersichtlich ist, mit einer ; sogenannten Vorionisierungselektrode 18 nahe der Anode versehen sein. Diese Elektrode wird über einen großen Widerstand 19 mit der Phasenklemme 6 des Netzes verbunden und hat somit auch während der Perioden, in denen die Hauptentladung in der ; Röhre erloschen ist, eine so hohe Spannung, daß ein äußerst kleiner Vorionisierungsstrom beibehalten wird. Dies fördert die Wirksamkeit der Kippelektrode.The tube 3 can, as can be seen, with a; so-called pre-ionization electrode 18 be provided near the anode. This electrode will have a large resistance 19 is connected to the phase terminal 6 of the network and thus has also during the periods in which the main discharge in the; Tube is extinguished, such a high voltage, that an extremely small pre-ionization current is maintained. This encourages Effectiveness of the tilting electrode.

Es sind mit der geschilderten und dargestellten Schaltung die erwünschten Resultate erzielt, wobei die verschiedenen Schaltelemente die nachfolgenden Werte bei einer Netzspannung von 220 V hatten: _ Widerstand 2 . . . . . . . . . . . . 3300 Ohm Widerstand 8 . . . . . . . . . . . . 22 MOhm Widerstand 10 . . . . . . . . . . . 1 MOhm Widerstand 19 . . . . . . . . . . . 22 MOhm Widerstand Relais 1 ...... 15 kOhm Kondensator 15 . . . . . . . . . . 0,01 @F Kondensator 16 . . . . . . . . . . 8 .[F Kondensator 9 . . . . . . . . . . . 39 pFThe desired results have been achieved with the circuit described and shown, with the various switching elements having the following values at a mains voltage of 220 V: Resistor 2. . . . . . . . . . . . 3300 ohm resistor 8. . . . . . . . . . . . 22 MOhm resistor 10. . . . . . . . . . . 1 MOhm resistor 19. . . . . . . . . . . 22 MOhm resistor relay 1 ...... 15 kOhm capacitor 15. . . . . . . . . . 0.01 @F capacitor 16. . . . . . . . . . 8. [F capacitor 9. . . . . . . . . . . 39 pF

Claims

Claims: 1. Arrangement for controlling one in the anode circuit a triode lying relay by applying ground potential to the control grid this triode, with a storage capacitor permanently connected to the control DC voltage, the series connection of the main discharge path of the triode and control winding of the relay bridged, is chosen in its capacity so large that it stops after the auxiliary ignition voltage just does not maintain the continuous burning of the tube can, thereby g ek e n n n z e i c h n e t that this storage capacitor (15) a another capacitor (16) assigned to be switched in parallel by a changeover switch (17) is.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the control grid (7) the triode (3) designed as a cold cathode tube via an adjustable resistor (8) is connected to the live pole (6) of the voltage source.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the control grid is connected via a high-resistance resistor (10) to that part (11) of the arrangement which receives ground potential for response.

4. Arrangement according to claims 2 and 3, characterized in that the cold cathode tube (3) is provided with a preionization electrode (18). Considered publications: German Patent Specifications No. 556 406, 711521, 699 373; French Patent No. 687 063; U.S. Patent No. 2,525,767; Nentwig-Geffken-Richter, Die Glimmröhre in der Technik, Berlin, 1939, p. 71, Fig. 78.