DE1273041B

DE1273041B - Circuit arrangement operating bistable

Info

Publication number: DE1273041B
Application number: DE1964T0026947
Authority: DE
Inventors: Joachim Kleinecke
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1964-09-05
Filing date: 1964-09-05
Publication date: 1968-07-18

Description

Bistabil arbeitende Schaltunganordnung Die Erfindung betrifft eine bistabil arbeitende Schaltungsanordnung mit einem monostabilen Relais, das durch Entladung eines Speicherelementes einschaltbar ist und durch Betätigen eines einzigen Steuerschalters abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird.Circuit arrangement operating bistable The invention relates to a bistable working circuit arrangement with a monostable relay that by Discharge of a storage element can be switched on and by pressing a single one Control switch is switched on and off alternately.

Es sei vereinbart, daß unter einem monostabilen Relais oder einem monostabilen Schalter ein solches Element verstanden wird, das nur über eine Ruhelage (Lage ohne Erregerstrom) verfügt, unter einem bistabilen Relais oder Schalter ein Element, das über zwei Ruhelagen verfügt. Eine bistabil arbeitende Relaisr(oder Schalt-)Anordnung bleibt nach Aufhören der Steuereinwirkung, z. B. durch einen Steuerschalter, in ihrer nach Eingabe des Steuerbefehles erreichten Schaltstellung.It is agreed that under a monostable relay or a monostable switch is understood to be such an element that only has a rest position (Location without excitation current), under a bistable relay or switch Element that has two rest positions. A bistable relay (or Switching) arrangement remains after the control action ceases, z. B. by a control switch, in their switch position reached after entering the control command.

Es sind bistabile Relaisanordnungen bekannt, die entweder zwei Wicklungen, je eine für jeden der beiden: Schaltzustände, oder aber insgesamt zwei Relais verwenden. Durch die deutsche Patentschrift 931535 ist eine bistabile Schaltungsanordnung bekanntgeworden, bei der ein Relais normalerweise von einem Strom durchflossen wird, dessen Größe zwischen der des Haltestromes und der des Anspnechstromes liegt. Um das Relais zu erregen bzw. zu löschen, wird diesem Ruhestrom der Ent- oder Aufladestrom eines Kondensators überlagert, so daß dadurch z. B. die Ansprechschwelle des Relais kurzzeitig überschritten wird. In vielen Fällen, insbesondere dann, wenn einer der beiden Schaltzustände als Normalzustand betrachtet wird, ist es unerwünscht, in beiden Fällen das Relais in stromdurchflossenem Zustand zu halten.There are bistable relay arrangements known that either have two windings, one for each of the two: switching states, or use a total of two relays. A bistable circuit arrangement has become known through the German patent specification 931535, in which a relay is normally traversed by a current, its size lies between that of the holding current and that of the pickup current. To the relay too excite or extinguish, this quiescent current is the discharge or charging current of a Superimposed capacitor, so that this z. B. the response threshold of the relay briefly is exceeded. In many cases, especially when one of the two switching states is considered normal, it is undesirable to use the relay in both cases to be kept in the current-carrying state.

Weiterhin ist es durch die deutsche Auslegeschrift 1146 950 bekannt, eine bistabile Relaisanordnung mit einem Relais dadurch zu schaffen, daß parallel zu einer Relaiswicklung ein Kondensator geschaltet ist, der über einen Umschalter und verschiedene Widerstände auf- und entladbar ist. Bei dieser Schaltung ist die Schalthäufigkeit pro Zeiteinheit dadurch begrenzt, daß der die Umschaltung verursachende Kondensator jeweils über hochohmige Widerstände umgeladen werden muß, und daß erst nach dieser Umladung die Schaltung wieder für den nächsten Steuerimpuls empfangsbereit ist. Die Erfindung vermeidet diese Nachteile durch eine bistabil arbeitende Schaltungsanordnung, die in einem der beiden Zustände keinen Strom aufnimmt und die zwischen zwei Kippvorgängen praktisch keine Erholzeit benötigt. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Steuerschalter als Umschalter ausgebildet ist, in dessen einer Stellung das Speicherelement aufgeladen wird und in dessen anderer Stellung das Speicherelement über das Relais entladen wird, daß das Relais über einen Selbsthaltekontakt an Spannung liegt, daß die Relaiswicklung von einem als Schließer wirkenden Hilfskontakt überbrückt ist und daß ein Richtleiter so in der Überbrückung durch den Hilfskontakt liegt, daß der Kurzschluß der Relaiswicklung für den Selbsthaltestromkreis aufgehoben ist.Furthermore, it is known from the German Auslegeschrift 1146 950, to create a bistable relay arrangement with a relay by being in parallel A capacitor is connected to a relay winding, via a changeover switch and various resistors can be charged and discharged. In this circuit, the Switching frequency per unit of time is limited by the fact that the switchover causes Capacitor must be reloaded via high-ohmic resistors, and that only after this reloading, the circuit is ready to receive the next control pulse again is. The invention avoids these disadvantages by means of a bistable circuit arrangement, which does not consume any current in one of the two states and which between two tilting processes practically no recovery time is required. This is achieved according to the invention in that the control switch is designed as a changeover switch, in one position of which the Storage element is charged and in its other position the storage element is discharged through the relay that the relay is connected to voltage via a self-holding contact lies that the relay winding is bridged by an auxiliary contact acting as a normally open contact is and that a directional conductor is so bridged by the auxiliary contact, that the short circuit of the relay winding for the self-holding circuit is canceled.

Der Gegenstand nach den Ansprüchen wird an Hand der Zeichnung erläutert.The subject matter according to the claims is explained with reference to the drawing.

An dem positiven Potential einer Spannungsquelle U liegt ein großer Kondensator C, dem über einen Schalter S2 ein weiterer Kondensator Cl parallel geschaltet sein kann und mit diesem in Reihe ein Schalter S1, der zur Betätigung des, Relais dient. Dieser Schalter ist als Umschalter ausgebildet und verbindet in der gezeichneten Stellung 1 den Kondensator C über einen Widerstand R1 mit dem negativen Potential der Spannungsquelle. Dieser Stromkreis bildet den Ladestromkreis des Kondensators. An dem Kontakt 2 des Schalters S1 liegt über eine Diode Dl das Relais RS, das durch eine zeitweise Betätigung des Schalters S1 (Kontakt 2) entweder in seine eine oder aber in seine andere Schaltlage umgeschaltet werden soll. Die zweite Klemme des Relais liegt über einen Widerstand R2 an dem positiven Potential einer Spannungsquelle, die identisch ist mit der erstgenannten Spannungsquelle U. Dieser Stromkreis bildet über den geschlossenen Schalter S1 (Kontakt 2), zusammen mit dem Kondensator C, den Betätigungsstromkreis des Relais.At the positive potential of a voltage source U there is a large one Capacitor C, to which a further capacitor C1 is connected in parallel via a switch S2 can be and with this in series a switch S1, which is used to operate the relay serves. This switch is designed as a changeover switch and connects in the drawn Position 1, the capacitor C via a resistor R1 with the negative potential the voltage source. This circuit forms the charging circuit of the capacitor. At the contact 2 of the switch S1, the relay RS is through a diode Dl a temporary actuation of the switch S1 (contact 2) either in its one or but is to be switched to its other switching position. The second terminal of the Relay is connected to the positive potential of a voltage source via a resistor R2, which is identical to the first-mentioned voltage source U. This circuit forms via the closed switch S1 (contact 2), together with the capacitor C, the actuating circuit of the relay.

Der Stromkreis, der die Selbsthaltung des Relais bewirkt, wird durch den schon genannten, am positiven Potential der Spannungsquelle U liegenden Widerstand R., die Wicklung des Relais RS, dessen Selbsthaltekontakt rs, und den in einem kleinen Bereich regelbaren Widerstand R3, der am negativen Potential der Spannungsquelle U liegt, gebildet.The circuit that causes the relay to hold itself is through the already mentioned resistance at the positive potential of the voltage source U. R., the winding of the relay RS, its self-holding contact rs, and the one in a small one area adjustable resistor R3, which is at the negative potential of the voltage source U, educated.

Zwischen den Verzweigungsstellen 3 und 4 sind das Relais RS und die Diode D1 durch Arbeitskontakt rs, des Relais überbrückt. Über diese überbrückung kann das erregte Relais RS durch erneute Betätigung des Schalters S1 wieder abgeworfen werden. Wichtig für eine ordnungsgemäße Wirkungsweise der Relaisanordnung ist die Anordnung der Diode Dl. Sie muß zum einen verhindern, daß sich der Kondensator C, wenn der Schalter S einmal für längere Zeit geschlossen ist (Kontakt 2@, über den Selbsthaltekontakt rs, erneut auflädt, und sie dient zum anderen dazu, die Verzweigungsstellen 3 und 5 potentialmäßig zu trennen.Between the branch points 3 and 4 are the relay RS and the Diode D1 bridged by normally open contact rs of the relay. About this bridging the energized relay RS can be thrown off again by actuating switch S1 again will. This is important for the relay arrangement to function properly Arrangement of the diode Dl. On the one hand, it must prevent the capacitor C, once the switch S is closed for a longer period of time (contact 2 @, via the Latching contact rs, recharges, and it serves on the other hand to the branching points 3 and 5 to be separated in terms of potential.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Relaisanordnung ist nun folgende. Befindet sich der Schalter S, in der gezeichneten Stellung (Kontakt 1), so wird der Kondensator C über den Widerstand Ri auf das Potential von U aufgeladen. Das Relais ist während dieser Zeit nicht erregt, seine Kontakte rs, und rs, sind geöffnet. Soll nun das Relais erregt werden und vermittels eines seiner übrigen, nicht dargestellten Kontakte, eine Schaltfunktion übernehmen, so wird der Schalter S1 betätigt (Kontakt 2), wobei die Zeitdauer der Betätigung in diesem Zusammenhang keine Rolle spielt. Jetzt erfolgt eine Entladung des Kondensators C über Schalter S1, die Diode Dl. das Relais RS und den Widerstand R2. Das Relais wird erregt und betätigt seine beiden Arbeitskontakte rs, und rs2. Das Relais hält sich jetzt über den Selbsthaltekontakt rsi, die Entladung des Kondensators setzt sich jetzt über den Schalter rs, fort. Für die richtige Funktionsweise der Anordnung ist wichtig, daß die Kapazität des Kondensators C nicht zu groß gewählt ist, um den vom Entladestrom am Widerstand R2 verursachten Spannungsabfall, der für den über R3 fließenden Haltestrom eine Vergrößerung des Widerstandes R3 bedeutet, kleinzuhalten. Wird nun der Schalter S1 wieder auf Kontakt 1 gelegt, so bleibt das Relais RS über seinen Kontakt rsi erregt, und gleichzeitig wird der Kondensator C über den Widerstand Ri erneut geladen.The operation of the relay arrangement described is now as follows. If the switch S is in the position shown (contact 1), the capacitor C is charged to the potential of U via the resistor Ri. The relay is not energized during this time, its contacts rs, and rs, are open. If the relay is now to be energized and, by means of one of its remaining contacts, not shown, take over a switching function, switch S1 is actuated (contact 2), the duration of the actuation being irrelevant in this context. The capacitor C is now discharged via switch S1, the diode Dl, the relay RS and the resistor R2. The relay is energized and operates its two normally open contacts rs, and rs2. The relay is now held via the self-holding contact rsi, the discharge of the capacitor now continues via the switch rs. For the correct functioning of the arrangement it is important that the capacitance of the capacitor C is not selected too large in order to keep the voltage drop caused by the discharge current across the resistor R2, which means an increase in the resistor R3 for the holding current flowing through R3. If the switch S1 is now switched back to contact 1 , the relay RS remains excited via its contact rsi, and at the same time the capacitor C is charged again via the resistor Ri.

Wird nun der Schalter S, nach einer gewissen Zeit, die größer sein muß als die Ladezeit des Kondensators, erneut geschlossen, so erfolgt die erneute Entladung des Kondensators jetzt direkt über den geschlossenen Schalter rs2 und den Widerstand R2. Während dieses Vorganges wird zu einem Zeitpunkt, der durch die Größe der ohmschen Widerstände von Relaiswicklung und R2 bestimmt ist, das Potential an dem Verzweigungspunkt 4 etwa gleich dem des Punktes 5 werden. Jetzt fällt das Relais RS ab und öffnet seine Kontakte rs, und rs2. Die Relaisanordnung nimmt wieder ihren ursprünglichen Schaltzustand ein. Patentschutz wird nur begehrt jeweils für die Gesamtheit der Merkmale (einschließlich ihrer technischen und patentrechtlichen Äquivalente) eines jeden Anspruches, also einschließlich einer Rückbeziehung.If the switch S will be larger after a certain time has to be closed again as the charging time of the capacitor, the new one takes place Discharge of the capacitor now directly via the closed switch rs2 and the resistor R2. During this process, at a point in time that is determined by the The size of the ohmic resistances of the relay winding and R2 is determined by the potential at branch point 4 become approximately the same as that of point 5. Now that's falling Relay RS off and opens its contacts rs, and rs2. The relay arrangement resumes their original switching status. Patent protection is only sought for in each case the entirety of the characteristics (including their technical and patent Equivalents) of each claim, i.e. including a back-reference.

Claims

Claims: 1. Bistable operating circuit arrangement with a monostable relay that can be switched on by discharging a storage element and alternately switched on and off by operating a single control switch is, characterized in that the control switch (S1) is designed as a changeover switch is, in one position of which the storage element (C) is charged and in which other position the storage element is discharged via the relay (RS) that the Relay via a self-holding contact (rs1) is connected to voltage that the relay winding is bridged by an auxiliary contact (rs2) acting as a normally open contact and that a Directional conductor (D1) is bridged by the auxiliary contact (rs2) in such a way that the short-circuit of the relay winding for the self-holding circuit (rs1) is canceled is.

2. Relay arrangement according to claim 1, characterized in that the circuit to hold the relay from the series circuit between two potentials a resistor (R2), the winding of the relay (RS), one of its working contacts (rsi) and another resistor (R3). Considered publications: German Patent Nos. 719 744, 931535; German Auslegeschrift No. 1146 950; U.S. Patent No. 2,427,751.