DE1192254B - Circuit arrangement for alternating current control for emitting an output signal which is dependent on the phase position of an alternating current input signal relative to a control signal - Google Patents
Circuit arrangement for alternating current control for emitting an output signal which is dependent on the phase position of an alternating current input signal relative to a control signalInfo
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Description
Schaltungsanordnung für Wechselstromansteuerung zur Abgabe eines Ausgangssignals, das von der Phasenlage eines Wechselstromeingangssignals zu einem Steuersignal abhängig ist Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gleichstromschaltungsanordnung, welche mit Wechselstrom ansteuerbar sein soll und darüber hinaus in ihrem Schaltverhalten phasenabhängig sein soll. Es ist damit die Möglichkeit gegeben, daß ein gegebenes Wechselstromsignal in seiner Phase, beispielsweise Nulldurchgang einer Brückennullzweigspannung, kontrolliert wird.Circuit arrangement for alternating current control for the delivery of an output signal, which depends on the phase position of an AC input signal to a control signal The present invention relates to direct current circuitry, which should be controllable with alternating current and also in their switching behavior should be phase dependent. There is thus the possibility that a given AC signal in its phase, e.g. zero crossing of a bridge zero branch voltage, is controlled.
Gemäß vorliegender Erfindung wird eine Schaltungsanordnung für Wechselstromansteuerung zur Abgabe eines Ausgangssignals, das von der Phasenlage eines Wechselstromeingangssignals zu einem Steuersignal abhängig ist, unter Verwendung eines wenigstens zweistufigen Kippschalters mit Transistoren angegeben, welcher- dadurch gekennzeichnet ist, daß parallel zum Ausgang des ersten Transistors des Kippschalters ein in seinem Schaltzeitpunkt von einer vorgegebenen, mit der des Eingangssignals des Kippschalters übereinstimmenden Frequenz abhängiger elektronischer Schalter liegt und daß diesem Schalter ein Glättungsglied nachgeschaltet ist, welches an den Eingang des zweiten Transistors des Triggers angekoppelt ist.According to the present invention there is provided a circuit arrangement for ac control for delivering an output signal that depends on the phase position of an AC input signal is dependent on a control signal, using an at least two-stage Toggle switch specified with transistors, which is characterized in that parallel to the output of the first transistor of the toggle switch in its switching time from a predetermined one that corresponds to that of the input signal of the toggle switch Frequency-dependent electronic switch lies and that this switch has a smoothing element is connected downstream, which is connected to the input of the second transistor of the trigger is coupled.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung findet als elektronischer Schalter ein Transistor Verwendung, welcher vorzugsweise in Emitterschaltung betrieben wird.According to a further development of the invention takes place as electronic Switch a transistor use, which is preferably operated in common emitter circuit will.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung liegt der Eingang des als Schalter wirkenden Transistors an einer impulsförmige Signale liefernden Quelle. Diese Quelle ist so ausgelegt, daß die Impulsdauer der Signale klein gegen die halbe Periodendauer des am Kippschalter liegenden Eingangssignals ist.According to a further feature of the invention, the input of the as Switch-acting transistor at a source which supplies pulsed signals. This source is designed so that the pulse duration of the signals is small to half Is the period of the input signal applied to the toggle switch.
Als impulsförmige Signale liefernde Quelle findet ein Netzteil Verwendung, dem zwischen einer Zuführungsklemme für die Wechselspannung und einer Ausgangsklemme seines Gleichrichters ein ohmscher Widerstand zugeschaltet ist, wobei die impulsförmigen Signale zwischen der Zuleitungsklemme für die Wechselspannung und Erde abnehmbar sind.A power supply unit is used as the source delivering pulse-shaped signals, that between a supply terminal for the AC voltage and an output terminal an ohmic resistor is connected to its rectifier, the pulse-shaped Signals between the supply terminal for the AC voltage and earth can be removed are.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht das Glättungsglied aus einer Diode und einer nachgeschalteten Querkapazität; die Diode ist dabei mit ihrer Kathode an den Ausgang des Schalttransistors geführt.According to a further feature of the invention, there is the smoothing member from a diode and a downstream shunt capacitance; the diode is included their cathode led to the output of the switching transistor.
An Hand der Ausführungsbeispiele nach F i g. 1 und 2 soll die Erfindung eingehend erläutert werden. Der zweistufige elektronische Schalter wird durch die beiden Verstärkerstufen mit den in Emitterschaltung betriebenen Transistoren T1 und T2 gebildet. In der Basiszuleitung des Transistors T1 liegt der Spannungsteiler R1, R3 und in seiner Kollektorleitung der Widerstand R2. An der Klemme 3 liegt der Minuspol einer in der Figur nicht dargestellten Spannungsquelle (deren Pluspol an Masse liegt).On the basis of the exemplary embodiments according to FIG. 1 and 2 is intended to the invention are explained in detail. The two-stage electronic switch is activated by the both amplifier stages with the emitter-operated transistors T1 and T2 formed. The voltage divider is located in the base lead of transistor T1 R1, R3 and in its collector line the resistor R2. The is on terminal 3 Negative pole of a voltage source not shown in the figure (its positive pole at Mass).
Der Kollektor des Transistors T2 liegt über das Relais A an negativem Potential (Klemme 6); die Basis liegt über dem WiderstandR7 an derKlemme 5, an der der Pluspol einer weiteren nicht dargestellten Spannungsquelle angeschaltet ist. Parallel zur Kollektor-Emitter-Strecke liegt die Kapazität C2. Weiterhin ist vom Kollektor des Transistors T2 eine Rückkopplung über den Widerstand RS auf die Basis des Transistors T1 geführt.The collector of transistor T2 is negative via relay A. Potential (terminal 6); the base is connected to the terminal 5 via the resistor R7 the positive pole of a further voltage source, not shown, is switched on. The capacitance C2 is parallel to the collector-emitter path. Furthermore is from Collector of the transistor T2 a feedback via the resistor RS to the base of the transistor T1 out.
Die Kopplung des Kollektors des Transistors T1 auf die Basis des Transistors T2 ist folgendermaßen vorgenommen: Zunächst liegt parallel zur Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T1 die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T., dessen Basis über den Widerstand R4 an der Klemme 4 liegt. Weiterhin schließt sich parallel zum Transistor T3 das Glättungsglied, bestehend aus der Diode D und der Kapazität C1, an. über den Widerstand R, ist daran die Basis des Transistors T2 angeschlossen.The coupling of the collector of transistor T1 to the base of the transistor T2 is carried out as follows: First, it is parallel to the collector-emitter path of the transistor T1, the collector-emitter path of the transistor T., whose base is connected to terminal 4 via resistor R4. It also closes in parallel to the Transistor T3 the smoothing element, consisting of the diode D and the capacitance C1, at. The base of the transistor T2 is connected to it via the resistor R.
An den Klemmen 1 und 2 wird der gesamten Schaltung das Signal zugeführt.The signal is fed to the entire circuit at terminals 1 and 2.
Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung ist die folgende: Zunächst ist bei Leerlauf des Eingangs (Klemmen 1 und 2) der Transistor T1 in die Sättigung gesteuert, da die Balis über den Spannungsteiler R1, R3 genügend hohes negatives Potential erhält. Der Transistor T2 ist gesperrt, da seine Basis über den Widerstand R7 an positivem Potential liegt; im Ausgang fließt daher praktisch kein Strom, d. h., das Relais A kann nicht anziehen.The circuit arrangement works as follows: First of all When the input (terminals 1 and 2) is idle, transistor T1 is saturated controlled, because the balis have a sufficiently high negative potential via the voltage divider R1, R3 receives. The transistor T2 is blocked because its base is connected to the resistor R7 positive potential; practically no current flows in the output, i. H., relay A cannot pick up.
Wird die Schaltungsanordnung an den Klemmen 1 und 2 mit einem Wechselstrom genügender Größe angesteuert, so wird während der positiven Halbwelle - Klemme 1 positiv gegen Klemme 2 - der Transistor T1 gesperrt, was eine Verschiebung seines Kollektorpotentials gegen große negative Werte zur Folge hat. Daher wird nun der Transistor T2 leitend, und das Relais A kann anziehen.If the circuit arrangement at terminals 1 and 2 is controlled with an alternating current of sufficient magnitude, transistor T1 is blocked during the positive half-wave - terminal 1 positive against terminal 2 - which results in a shift in its collector potential towards large negative values. Therefore, the transistor T2 is now conductive and the relay A can pick up.
übersteigt der Wechselstrom eine gewisse Größe, so ist durch den Widerstand R3 gewährleistet, daß ein Teil des Stroms gegen Erde abfließen kann. Statt des Widerstandes R3 kann eine Diode Verwendung finden, was in F i g. 1 mit der Diode Dl strichliert angedeutet ist.If the alternating current exceeds a certain size, it is due to the resistance R3 ensures that part of the current can flow to earth. Instead of resistance A diode can be used for R3, which is shown in FIG. 1 dashed with the diode Dl is indicated.
Um bei beliebigem Strom am Eingang ein vollständiges Sperren oder Durchschalten des Transistors T2 zu erreichen, wird über den Rückkopplungswiderstand R, die Öffnungszeit des Transistors T1 so weit vergrößert oder verkleinert, daß der Basisstrom des Transistors T2 ausreichend groß oder klein ist.In order to completely block or Achieving switching through of transistor T2 is via the feedback resistor R, the opening time of the transistor T1 increased or decreased so much that the base current of the transistor T2 is sufficiently large or small.
Um ein impulsförmiges Ansteuern des Transistors T2 zu vermeiden, ist das Glättungsglied D, Cl eingeschaltet, so daß der Basisstrom des Transistors T2 ausreichend geglättet ist.In order to avoid a pulsed triggering of the transistor T2, is the smoothing element D, Cl switched on, so that the base current of the transistor T2 is sufficiently smoothed.
Ein phasenrichtiges Schalten wird mit Hilfe des Transistors T3 erreicht.In-phase switching is achieved with the aid of the transistor T3.
Die Basis des Transistors T3 erhält über den Widerstand R4 eine Spannung u$, deren Verlauf über der Zeit t im Diagramm nach F i g. 2 dargestellt ist. Es ist weiterhin das Eingangssignal uE dargestellt; die Phasenlage der beiden Signale u$ und uE gegeneinander ist variierbar; die in der Figur dargestellte Phasenlage ist als ein mögliches Beispiel aufzufassen.The base of the transistor T3 receives a voltage via the resistor R4 u $, the course of which over time t in the diagram according to FIG. 2 is shown. It the input signal uE is also shown; the phase position of the two signals u $ and uE can be varied against each other; the phase position shown in the figure is to be understood as a possible example.
Die Frequenz (Impulsfrequenz) dieser Spannung stimmt mit der Frequenz des Eingangssignals überein, und ihre Impulsdauer ist klein gegen die halbe Periodendauer der Eingangsfrequenz.The frequency (pulse frequency) of this voltage matches the frequency of the input signal and their pulse duration is small compared to half the period duration the input frequency.
Aus der F i g. 2 ist ersichtlich, daß der Transistor T3 durchgesteuert ist und lediglich im Zeitabschnitt zwischen t1 und t2 gesperrt wird.From FIG. 2 it can be seen that the transistor T3 is turned on and is only blocked in the period between t1 and t2.
Aus dem Vergleich beider Kurvenläufe von uE und u$ folgt, daß der Transistor T2 immer nur dann ein Signal an seiner Basis erhalten kann, wenn sowohl der Transistor T1 und der Transistor T3 gesperrt sind.From the comparison of the two curves of uE and u $ it follows that the Transistor T2 can only ever receive a signal at its base if both the transistor T1 and the transistor T3 are blocked.
In allen anderen denkbaren Fällen fließt der für die Durchsteuerung des Transistors T2 nötige Basisstrom entweder über den Transistor il, den Transistor T3 oder über beide gleichzeitig nach Erde ab.In all other conceivable cases, the flow for the control of the transistor T2 necessary base current either via the transistor il, the transistor T3 or both at the same time to earth.
Insgesamt ergibt sich also ein von der gegenseitigen Phasenlage der beiden Signale uE und u$ abhängiges Ausgangssignal der gesamten Schaltung, oder aber anders gesprochen, das Ausgangssignal wird von der Phasenlage des Eingangssignals abhängig.Overall, therefore, there is one of the mutual phase position of the both signals uE and u $ dependent output signal of the entire circuit, or but in other words, the output signal depends on the phase position of the input signal addicted.
In vielen Anwendungsfällen stimmt die Frequenz des Eingangssignals mit der Netzfrequenz überein. In diesen Fällen wird vorteilhaft die Steuerspannung für den Transistor T3 nach F i g. 1 direkt vom Netzgerät abgenommen.In many applications, the frequency of the input signal is correct corresponds to the mains frequency. In these cases the control voltage is advantageous for the transistor T3 according to FIG. 1 taken directly from the power supply unit.
Die erfindungsgemäße Ausführungsform ist in F i g. 3 dargestellt: Die Figur zeigt den über den Übertrager 0 vom Netz an den Klemmen 32 und 33 gespeisten Gleichrichter, welcher aus den in einer Brücke angeordneten Dioden I, II, III, IV besteht, in dessen Ausgang (Klemmen 34 und 35) die Ladekapazität C36 liegt. Zwischen den Klemmen 33 und 34 ist der Ohmsche Widerstand R31 eingeschaltet. Die Klemme 41 wird mit der Klemme 4 nach F i g. 1 direkt zusammengeschaltet, um dem Transistor T3 nach F i g. 1 das Steuersignal zuzuführen.The embodiment according to the invention is shown in FIG. 3: The figure shows the rectifier fed from the network to terminals 32 and 33 via transformer 0, which consists of the diodes I, II, III, IV arranged in a bridge, with the charging capacity at its output (terminals 34 and 35) C36 lies. The ohmic resistor R31 is connected between the terminals 33 and 34. The terminal 41 is connected to the terminal 4 according to FIG. 1 connected together directly to the transistor T3 according to FIG. 1 to supply the control signal.
Die Ladung der Kapazität C36 erfolgt in an sich bekannter Weise während der beiden Halbperioden der Netzspannung einmal über die Dioden I, III und zum anderen über die Dioden II, IV.The capacitance C36 is charged in a manner known per se during of the two half-cycles of the mains voltage on the one hand via diodes I, III and on the other via the diodes II, IV.
Fließt der Ladestrom während einer Halbperiode über die Dioden I, 11I, so erzeugt er an der Klemme 41 kurzzeitig eine positive Spannung gemäß F i g. 2 (Spannung u$), während der anderen Zeiten bewirkt der über den Widerstand R31 fließende Strom den negativen Spannungsverlauf, wie in F i g. 2 für die Spannung uB dargestellt.If the charging current flows through the diodes I, 11I for a half period, it briefly generates a positive voltage at terminal 41 as shown in FIG. 2 (voltage u $), during the other times the current flowing through resistor R31 causes the negative voltage curve, as in FIG. 2 shown for the voltage uB.
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Priority Applications (1)
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| DES87223A DE1192254B (en) | 1963-09-11 | 1963-09-11 | Circuit arrangement for alternating current control for emitting an output signal which is dependent on the phase position of an alternating current input signal relative to a control signal |
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| DE (1) | DE1192254B (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3522458A (en) * | 1966-12-29 | 1970-08-04 | Gulf & Western Industries | Starting circuit for energizing a load in synchronism with line frequency |
| DE1299709B (en) * | 1968-01-31 | 1978-03-02 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1117168B (en) * | 1957-01-17 | 1961-11-16 | Telefunken Patent | Transistor relay circuit |
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1963
- 1963-09-11 DE DES87223A patent/DE1192254B/en active Pending
Patent Citations (1)
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