DE1462197A1

DE1462197A1 - Low-voltage circuit breaker

Info

Publication number: DE1462197A1
Application number: DE19651462197
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: SIGNALAPP FABRIK JULIUS KRAECK
Current assignee: SIGNALAPP FABRIK JULIUS KRAECK
Priority date: 1965-05-13
Filing date: 1965-05-13
Publication date: 1969-02-06

Description

"Sabwacbstrom-Sicberungsautomat" Die Erfindung betrifft einen Sabwacbstrom-Sicberungsautomaten, der mit besonderem Vorteil zur Absicherung von Stromkreisen der Fernmeldetechnik sowie auch der Hoch- und Niederfrequenztecbnik und Elektronik ver-wendet werden kann."Sabwacbstrom-Sicberungsautomat" The invention relates to a Sabwacbstrom-Sicberungsautomaten that can be spent comparable with particular advantage to hedge circuits of telecommunications as well as the high and Niederfrequenztecbnik and electronics.

Die bisher bekannt gewordenen Siaberungsautomaten arbeiten mit tbermiscber Auslösung und werden im wesentlieben für Starkstrom ausgelegt. Steigt die Temperatur innerhalb des Sicherungsautomaten infolge eines unzulässigen Stromes an, so wird üblicherweise ein Bimetall ausgelenkt und dadurab die Absßbaltung bewirkt. Derartige Sicherungsautomaten arbeiten im Starkstrombereiab einwandfrei. Sollen jedoab Sabwacbstromkreise abgesiabert werden, so treten einige Probleme auf, die bisher nicht gelöst werden konnten. Insbesondere ge- lingt es niabt, Ströme von wenigen mA mit einem tbermiscb ausgelösten Sie berungsautomaten zu bebsrrsab®n. Durab die im folgenden beschriebene Erfindung wird die aufgezeigte Sobwierigkeit behoben.The so far known automatic cleaning machines work with a thermal release and are essentially designed for high voltage currents. If the temperature inside the circuit breaker rises as a result of an impermissible current , a bimetal is usually deflected and the shutdown is then effected. Such circuit breakers work perfectly in the heavy current industry. However, if Sabwacb circuits are to be siphoned off, some problems arise that could not be solved so far. In particular, it suc- ceeds niabt, currents of a few mA with a tbermiscb caused you to berungsautomaten bebsrrsab®n. With the invention described below, the difficulty shown is eliminated.

Gegenstand der Erfindung ist ein@Sabwacbstrom-Sicberungsautonat. Erfindungsgemäß ist dieser mit einer elektronisaben Kippschaltung ausgerüstet.The invention relates to a @ Sabwacbstrom-Sicberungsautonat. According to the invention this is equipped with an electronic toggle switch.

Eine besonders vorteilhafte Kippschaltung besteht narb einem weiteren Erfindungsgedanken aus einem vom Laststrom durabflossenen Transistor in Emitterscbaltung, dessen Basisstrom durab eine bistabile Schaltstufe in Abhängigkeit von dem Spannungsabfall an einem in Reibe mit der Emitterstrecke des Transistors liegenden Widerstand gesteuert wird.A particularly advantageous toggle switch consists of another Inventive idea from a transistor with the load current flowing through the emitter circuit, its base current durab a bistable switching stage depending on the voltage drop controlled by a resistor lying in friction with the emitter path of the transistor will.

Zur Beschleunigung des Umschaltvorganges wird das Kollektor-Potential des zweiten Transistors der bistabilen Schaltstufe über einen Rückkopplungswiderstand auf die Basis des Eingangstransistors übertragen. Diese Maßnahme bat überdies den Vorzug, daß die Schaltstellungen stabilisiert werden.The collector potential is used to accelerate the switching process of the second transistor of the bistable switching stage via a feedback resistor transferred to the base of the input transistor. This measure also asked the Advantage that the switching positions are stabilized.

Um den jeweiligen Sabaltzustand des erfindungsgemäßen Sabwaebstrom-Sicberungsautomaten such optisch anzuzeigen, ist ein weiterer Steuertransistor vorgesehen, dessen Basis über einen Widerstand an dem Kollektor-Potential des zweiten Transistors der bistabilen Schaltstufe und in dessen gollektorkreis eine Anzeigelampe liegt. In der Zeiebnung ist ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Sebaltung eines Sabwacbstrom-Sieberungs= automaten dargestellt. Danaob liegt an den Klemmen l und 2 des Stromkreises die Speisespannung und an den Klemmen 3 und 4 das ab- $usiabernde Gerät bzw. die Fast. Im eingesabalteten Zustand des Sicherungsautomaten ist der Transistor durabgescbaltet und die Klemme 3 über die Kollektor- Emitterstrecke des Transistors ; sowie den Widerstand 6 mit der Klemme 2 leitend verbunden. Die Basis des Tran- sistors ? liegt über eine Diode 8 hinter dem Widerstand 6 an dem. Iaatzweig 9, während der-Kollektor dieses Tran- sistors ? über den Widerstand 14 an der Verbindungs- leitung der negativen Klemmen 1 und 4 liegt. Außerdem ist der Kollektor des Transistors 7 Über den Widerstand 11 mit der Basis des Transistors 12 verbunden, wäfirend in dis Verbindungsleitung avischen dem Widerstand 11 und der Basis des Transistors 12 eine, der Iai- tung 13 Art, die wied*ru "den,"- .:msk»tellsabalter 14 und einen Widerstand 15 enthält.-. Der golektor des Transistors i?, liegt über einen Widerstand 16 :an der. Ileitung 13, über einen Widerstand 1,7 an der Basis des Transistors 18 und. über einen Widerstand 19 an der Bass des Transistors, während der Emitter dieses Transistors direkt mit der Basis des Transistors 5 verbunden ist. c Im eingesabalteten Zustand ist der Transistor 12 durebgesobaltet und der Transistor ? gesperrt. *Infolge des Spannungsabfalls an dem Widerstand 20 erhält die Basis des Transistors 5 negatives Potential, so daß, wie be-reits erwähnt, der Laststrom über die KOllektor-Emitterstrecke des Transistors ,5 fließen kann. In order to visually display the respective Sabaltstatus of the Sabwaebstrom-Sicberungsautomat according to the invention, a further control transistor is provided, the base of which is connected to the collector potential of the second transistor of the bistable switching stage and in via a resistor whose gollektorkreis an indicator lamp is located. In the drawing is an embodiment for a Sebalting a Sabwacbstrom Sieberungs = according to the invention vending machine shown. Danaob is connected to terminals 1 and 2 of the circuit the supply voltage and at terminals 3 and 4 the disconnected Usiabernd device or the Fast. In the deactivated The state of the circuit breaker is the transistor switched off and terminal 3 via the collector Emitter path of the transistor ; as well as the resistance 6 conductively connected to terminal 2. The basis of the sistors? lies behind the resistor 6 via a diode 8 on that. Iaatzweig 9, while the collector of this tran- sistors ? via resistor 14 at the connection line of negative terminals 1 and 4 is present. Also is the collector of transistor 7 via resistor 11 connected to the base of transistor 12 , while in the connecting line avischen the resistor 11 and the base of the transistor 12 one, the Iai- tung 13 Kind, die wied * ru " den," - .: msk »tellsabalter 14 and a resistor 15 contains. The golector of Transistor i ?, is across a resistor 16: to the. I line 13, through a resistor 1.7 at the base of the Transistor 18 and. via a resistor 19 on the bass of the transistor, while the emitter of this transistor is connected directly to the base of the transistor 5 . c When switched off, the transistor 12 is switched on and the transistor? locked. As a result of the voltage drop across the resistor 20, the base of the transistor 5 receives a negative potential, so that, as already mentioned, the load current can flow through the capacitor-emitter path of the transistor 5.

Wegen des Spannungsabfalls an dem Widerstand 16 erhält die Basis des Transistors 18 positives Potential, wodureb dieser Transistor 18 gesperrt Wird, $o daß die Anzeigelampe 21 ausgesobaltet@ist. Bei susgesabalteter Lampe 21 fließt mithin ein zuverlässiger Laststrom durob den erfindungsgemäßen Sicherungsautomaten. Because of the voltage drop across the resistor 16, the base of the transistor 18 receives a positive potential, which means that this transistor 18 is blocked so that the indicator lamp 21 is switched off. When the lamp 21 is switched off, a reliable load current flows through the circuit breaker according to the invention.

Steigt nun infolge eines Kurssoblusses oder einer anderen Ureaabe der Strom swiscben den Ausgangsklemmen 3 und an, so steigt gleiebzeitig sueb der Spannungsabfall an dem Widerstand 6. Erreiebt dieser Spannungsabfall einen bestimmten Wert, beispielsweise 0,25 Volt, so erhält die Basis des Transistors 7 über die Diode 8 negatives Potential, und der Kollektorstrom dieses Transistors 7 steigt an, Das Kollektor-Potential des Transistors 7 wird positiv und sperrt über den Widerstand il den Transistor 12: Dies wiederum bat zur Folge, daß das Kollektor-Potential des Transistors 12 negativ und über den Rüskkopplungswideratand 19 auf die Basis des Transistors 7 übertragen wird. Diese Rückkopplung des negativen Kollektor-Potentials auf das Basis-Potential des Transistors 7 dient einmal der Besobleunigung des Ussabaltvorganges und zum anderen der Stabilisierung des neuen Ssbaltzuetandes. Is now increasing due to a Kurssoblusses or other Ureaabe the current swiscben the output terminals 3 and so increases gleiebzeitig the voltage drop sueb across the resistor 6. Erreiebt this voltage drop a certain value, for example 0.25 volts, the base receives the transistor 7 via the diode 8 negative potential, and the collector current of this transistor 7 is increased, the collector potential of the transistor 7 positive and disables via the resistor il transistor 12: this, in turn asked a result, the collector potential of the transistor 12 is negative and is transmitted to the base of the transistor 7 via the feedback resistor 19. This feedback of the negative collector potential to the base potential of the transistor 7 serves, on the one hand, to accelerate the shutdown process and, on the other hand, to stabilize the new shutdown state.

Da nunmebr der Transistor 12 gesperrt ist, erbält die Basis des Transistors einpositives Potential, so daB ausb dieser Transistor gesperrt wird. Damit ist die weitere Stromzufubr zu den Klemmen 3 und 4 unterbroaben;' der Sisberungsautomat hat angesproeben. Since the transistor 12 is now blocked, the base of the transistor retains a positive potential, so that this transistor is blocked. This interrupts the further power supply to terminals 3 and 4; the sisbering machine has tried.

Dieser Zustand wird aueb optiscb dadursb angezeigt, daB: jetzt die Basis des Transistors 18 vom Kollektor des Transistors 12 bar ein negatives Potential erbält,@so daB der Transistor 18 durcbgesabaltet wird und die Lampe 21 an Spannung liegt. Die Lampe 21 leuabtet mitbin auf und zeigt damit an, daß der Sieberungsautomat abgesßbaltet bat. Die Diodel 8 trennt die bistabile Scbaltstufe von dem Testzweig, so daB der eben erläuterte Sebaltzustand des Sicberungsautomaten auab dann erbalten bleibt, wenn der Spannungsabfall an dem Widerstand 6 versabwindet. This state is also indicated optically because: now the base of the transistor 18 receives a negative potential from the collector of the transistor 12 bar, so that the transistor 18 is switched off and the lamp 21 is connected to voltage. The lamp 21 lights up and indicates that the sieving machine has been switched off . The diode 8 separates the bistable switching stage from the test branch, so that the above-explained low-voltage state of the automatic protection device is retained even when the voltage drop across the resistor 6 disappears.

An der Basisleitung des Transistors 7 liegt nocb ein Kondensator 22, der zur Stabilisierung des Arbeitspunktes der Kippsobaltung dient. At the base line of the transistor 7 there is also a capacitor 22 which serves to stabilize the operating point of the Kippsobaltung.

Um den Sicberungsautomaten wieder einzuscbalten, muß der Rüakstellscbalter 14 eingelegt werden, was dureb einfaabes Herabdrücken einer Tante oder eines Knopfes gesobeben kann. Dadurob erbält die Basis des Transistors 12 über den Widerstand 15 negatives Potential, und dieser Transistor 12 wird infolgedessen durcbgesabaltet. Dadureb wird weiterbin die Basis des Transistors ? über den Widerstand 19 an ein positives Potential gelegt und dieser Transistor ? gesperrt.In order to switch the security machine back on, the reset switch 14 must be inserted, which can be done by simply pressing down an aunt or a button. The base of the transistor 12 then receives a negative potential via the resistor 15, and this transistor 12 is consequently turned off. Dadureb will continuebin the base of the transistor? connected to a positive potential via resistor 19 and this transistor? locked.

Der bereits bescbriebene Umsebaltvorgang läuft nun in der umgekebrten Riebtung ab, und der Transistor 5 wird wieder durebgescbaltet, so daß er die Stromquelle mit der Last verbindet. Gleiabzeitig wird der Transistor 18 gesperrt und die Anzeigelampe 21 erliscbt. Damit ist der normale Betriebszustand des erfindungsgemäßen Siaberungmautomaten wieder bergestellt.The already described Umsebaltvorgang is now in the reversed Abrasion, and the transistor 5 is again Durebgescbaltet, so that it is the current source connects with the load. At the same time the transistor 18 is blocked and the indicator lamp 21 passed. This is the normal operating state of the automatic cleaning machine according to the invention deployed again.

Zu der Dimensionierung des Widerstandes 6 ist noeb zu bemerken, daß diese so erfolgen muß, daß bei.dem_gewünscbten Nennstrom (Abscbaltstrom) gerade ein Spannungsabfall auftritt, der der Sobwellenapannung an der Diode 8 der bistabilen Scbaltatufe entspricbto Der WdergtAnd 6 ist fOrneP iOgntiseb mit dem Innen- mide$tand äes Sieberungsaut@al@aten# Dieser Widerstand ist sehr klein ums bat berisaielsreis bei einem Nenn.- strom (Absobaltgtrom) von 1,5 A den Wert von 4,16 Obm. Der bebst zuläesige Faststrom wird selbstverständlieb durob die Größe des Transistors 5 bestimmt. Die Transistoren @, 12 und 18 babe4 nur Steueraufggben und werden nsbt nennenswert.pielastet. Per erfind.ngsgemäße Bebwegbgtr-m-Sicbers.ngsautomat gewährleistet iniälpe sei:ne ,ataktiosen Sobaltung eine au$erQF4entliob bobe Betriebs$ioberbeit und bietet such sehr omgfindlicbeA.Qreräten infolge seiner sehr kuFSen Aasobaltseitkgnst@ate von beispielsweise QjQ01 $eo eingn siaberen gobutg gegen Überlastung. Der mßbtigstesrtea ,edesD §estebtderin, daß es mit isemsheungsautsrets erstmals gelingt, a*oia kleinste Igetptae vonrsisn rA.ce seba3.tee: Die er3.äute@rt.etetescbatung bat nur e4en ,e@ciw l#aumbederf, und der erf3.rscuagge@aä@s Scbmacbstrƒt--S@"et@a- rungsauomaltit#net sieb deelb au:b durch sein' ge- riggea @@?m@es@.ngn s@a. Regarding the dimensioning of the resistor 6 it should be noted that this must be done in such a way that with the desired nominal current (shutdown current) a voltage drop occurs which corresponds to the voltage at the diode 8 of the bistable circuit stage The WdergtAnd 6 is FORNEP iOgntiseb with the interior mide $ tand äes Sieberungsaut @ al @ aten # This resistance is very small ums asked berisaielsreis with one nominal. current (Absobaltgtrom) of 1.5 A equals the value of 4.16 Obm. The quivering fast current is taken for granted durob determines the size of the transistor 5 . The transistors @, 12 and 18 babe4 only control tasks and are nsbt noteworthy. Per inventive Bebwegbgtr-m-Sicbers.ngsautomat guaranteed iniälpe : n e , atactic settlement an exceptionally good operational work and offers such very omgfindlicbeA.Qrequipment as a result of its very kuFSen Aasobaltseitkgnst @ ate from for example QjQ01 $ eo input siaberen gobutg against overload. The most moderate of them, everybody, that it is with isemsheungsautsrets succeeds for the first time, a * oia smallest Igetptae vonrsisn rA.ce seba3.tee: The er3.äute@rt.etetescbatung only asked e4en, e @ ciw l # aumbederf, and the erf3.rscuagge @ aä @ s Scbmacbstrƒt - S @ "et @ a- rungsauomaltit # net sieve deelb au: b by being riggea @@? m @ es @ .ngn s @ a.

Claims

A nspr ü abe 1. Scbwacbstrom-Sieberungsautomat, marked by a transistor-controlled Stromscbaltunga 2. Scbwaabstrom-Sieberungsautomat according to claim 1, marked by a bistable switching stage (7,8,12) with next following switching transistor (5) 0 3 1 and 2, marked by a transistor (5) in emitter circuit through which the load current flows, the base current of which is through a bistable circuit stage (7, 8, 12) as a function of the voltage drop across a resistor (5) which is in friction with the emitter path of the transistor (5). 6) is controlled. 4. Scbwacbstrom-Sicberungsautomat narb claims 1 - 3, dadurcb gekennzeiebnet that the collector potential of the second transistor (12) of the bistable Bcbaltstufe (7,8,12) is transmitted via a feedback resistor (19) to the base of the input transistor (7) will. 5. High-voltage protection machine, claims 1 - 4, marked by a further transistor (18 ). its base Via a @ resistor (17) on the 8th collector Potentisl of the second transistor (12) of the bistable Sabaltstufe (17,8,12) and @ in its gollektorkreia a & Indicator lamp (21 ) .