Zeitrelais mit RC-Glied Die Erfindung bezieht sich auf ein
Zeitrelais mit RC-Glied, welches den einen Zweig einer Widerstandsbrücke bildet,
an deren Nullzweig die Basis-Emitterstrecke einen npn--Transistor liegt, an dessen
Kollektorwiderstand die Steuerspannung für eine nachgeschaltete Kippptufe abgenommen
wird, welche ein elektromechanisches Schaltglied auslöst. Die Kippstufen sind meist
aua mehreren Transistoren aufgebaut, die beim Ansteuern durch die Widerstandsbrücke
gleichzeitig durchschalten und eich gegenseitig treiben. Mit diesen bekannten
elektronischen
Zeitrelais können jedoch nur relativ kleine Leistuni;en geschaltet werben, so daß
größere Verbraucher erst über nachgeschaltete Schütze betätigt werfen können. Beim
zeitgenauen Schalten von Verbrauchern mit größeren Leistungen können hierdruch nicht
unerhebliche Zeitstreuungen auftreten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
ein elektronisches Zeitrelais zu schaffen, daß den Nachteil der Leistungsbeschränkung
der bekannten Zeitrelais nicht aufweist. Ferner soll es einfach im Aufbau und in
der Hers iellung sowie unabnängig von ichwankungen der Betriebsspannung sein, insbesondere
bei Verwendung an Wechselstromanschluß. Das Relais gemäß der, Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß a13 Kippstufe ein Thyristor verwendet ist, dessen Zündkreis
über einen PnP-Thyristor ansteuerbar ist. Eine derartige Kippstafe weist nicht nur
ein ausgezeichnetes Kippverhalten auf, sondern durch die Verwendung eines Thyristors
können auch Schaltge-räte mit höherem Leistungsbedarf unmittelbar
geschaltet werden.. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann ohne
wesentlichen Mehraufwand als Schaltorgan auch ein Wechselstromrelais oder -schütz
verwendet sein, das in diesem besonderen Falle dann in die Wechselstromzuleitung
einer die Widerstandsbrücke speisenden Gleichrichterbrücke eingeschaltet ist. Der
Thyristor ist in diesem Falle an den Gleichstromausgang der Gleichrichterbrücke
angeschlossen. Anhand der Zeichnung, in der zwei. Ausführungsbeispiele scheiaatisch
dargestellt sind, wird die Erfindung näher erläutert.
Gemäß Figur 1 besteht die Widerstandsbrücke aus ohmsehen Wider-
stünden R1, H-j, R4 und einem K.-ndensator C1. In dem Nullzweig
A-B
der Winerstan:sbrücke liegt die Basis-Emitterstrecke eines
npn-
Transistors °.'1 . An nem Kol lektorwiderstand R2 ist die Basis
eines
ptin-Tratisi;.tors ^2 angeschlossen. Der Emitter des Transistors
T2
ist über einen Wi ierstand R5 mit den positiven Pol und der
Koliek-
to- über einen 'ri-ierstaud R6 mit dem negativen Pol eines
Gleich-
t
stromciuE@Ile v(-rbunden. An dem Kollektorwiders tanü R6 ist
der Zünd-
kreis. eines Thristors Tv angeschlossen. In Reihe mit dem Thyristor Ty liegt ein
elektromechanisches Schaltorgan Re, z.B. Relais oder
S-.hütz, dem eine Diode T) :parallel geschaltet ist. Parallel
zum
T@i#r itor Ty liegen ein Widerstand R7 'und ein Kondensator
C2.
Die äirkunzsweise der in Figur 1 dargestellten Schaltungsanordnung
ist wie folgt: _
Nach Anspannunglegen ier Schaltungsanordnung durch Schließen
eines
Jchalters :, liegt an Fmitter des Transistors T1 eine durch
4 iäer-
stand R4 vorgegebene Spannung. während die Basis erst die negative
3 @@a nnun@r führt, we'_c'tie dann aber nach einer e-Funktion
ansteigt.
Der Transis tor T1 ist in der Folge so lange gesperrt, bis der Kondetisat3r
Cl sich Femäß der e-Funktion über die Spannung des Emitfers aufgeladen hat
und wird dann durchlässig. Der Transistor T2, der im Gegensatz zum Transistor T1
ein pnp-Trinsistor ist, wird, wenn der Transistor T? leitend wird, ebenfalls leitend.
Sein Emitter-Basisstrom fließt dann über R5, Eile Kollektor-Emitterstrekke des Transistors
T1 uni Widers :and R4. Beide Transistoren sowohl Transistor T1 als auch Transistor
T2 werden, wenn nach einer bestimmten
abgelaufenen Zeit der Kondensator
C1 die durch das Yotentiometer R4 eingestellte Spannung erreicht hat, 1angaam durchlässig.
Dadurch, daß der Transistor T2 durchlässig wird, fällt an' dem Wiaers.tand R6 eine
Spannung ab, die den Thyristor Ty zündet, so daß die ipule des Relais Re.
Spannung erhält. Der Thyristor Ty zündet, wenn er seinen Zündstrom bekommt, sofort
durch. Auf diese Weise erhält das elektronische Zeitrelais sein Kippverhalten."Die
Diode D dient als Löschglied und der Widerstand R7 und der Kondensator C2
schützen den Thyristor Ty vor sofortigem Durchzünden beim
Anlegen der ipannung.
Auf diese Weise wird das VerhIltnis von dufdt erheblich verbessert. Figur
2 zeigt eine Schaltungsanordnung mit der man ein Wechselstromrelais bzw. ein -schütz
als Zeitschalter ansteuern kann. Diese Schal. tung hat den großen Vorteil,
daß man keinen Netzteil braucht. Die .ichalt,.rng mit uen Transistoren. Ti
un-i T2 sowie den Widerständen R1 bis R7 und den Kondensatoren C1 und C2 ist gleich
wie bei dem Ausfihrungsbeispiel nach Fig. 1. Das Relais Re liegt im Gegensatz zu
Figur 1 nun nicht mehx auf der Gleichstromseite, sondern vor einer @@lei chri@:literbrücke
B, welche die Wiaerstandsbrücke mit Gleichstrom vcrsor@=,t. Der Thyristor Ty ist
über einen Widerstand R8 an dem Gieich:,tr-oma:z3gang ',:er Gleichrichterbrücke
B gelegt. Die .;irkungsweise Jer ächaltungsanordnung gemäß Fig. 2 ist wie folgt:
Be°_m An'eren der WecriselspannunC, durch Schließen eines Schalters, wenn also der
Thyriotor Ty noch nicht durchgezündet hat, fließt Jurch das Relais Re entweder über
die Gleichrichterdiode G1 der Brücke, den Vorwiderstand R9 der Zenerdiode Z, der
gesamten
nachfolgenden Schaltung und über die Gleichrichterdiode
G4 oder
über die Gleichrichterdiode G2, den Widerstand R9, der Schaltungsanordnung
für die Zeitgebung, der Gleichrichterdiode G3 ein Strom. Das Relais Re wird also
von einem Wechselstrom durchflossen, während die nachgeschaltete Anordnung an Gleichspannung
liegt. Mit Hilfe des Widerstandes 9 und der Zenerdiode Z kann die Gleichspannung
auf einen bestimmten Wert, z.B. 24 Volt, herabgesetzt .werden. Der Strom, der zu
dieser Zeit fließt, ist so klein, daß das Relais nicht anziehen kann. Zündet der
Thyristor Ty aber nach der Vezögerungszeit durch, so liegt das Relais Re fast an
der vollen Spannung, denn der Widerstand R8 kann sehr klein gehalten werden. Er
hat nur die Aufgabe, den Kondensator C3 aufzuladen, um in den durch den Nulldurchgang,
des Wechselstromes bedingten Strompausen den Strom über den Thyristor Ty weiterzutreiben,
so daß dieser nicht gelöscht wird. Der Widerstand R 10, der mit dem Kondensator
C3 in Reihe liegt, hat die Aufgabe, die Überbrückungszeit der Strompausen
etwas zu verlängern. Timing relay with RC element The invention relates to a timing relay with RC element, which forms one branch of a resistor bridge, at whose zero branch the base-emitter path is an npn transistor, at whose collector resistance the control voltage for a subsequent flip-flop is taken which triggers an electromechanical switching element. The flip-flops are usually made up of several transistors which, when activated by the resistor bridge, switch through at the same time and drive each other. With these known electronic time relays, however, only relatively small power units can advertise switched, so that larger loads can only be actuated via downstream contactors. When switching consumers with greater power at precise times, this can result in not inconsiderable time spreads. The invention is based on the object of creating an electronic timing relay that does not have the disadvantage of the performance limitation of the known timing relays. Furthermore, it should be simple in structure and manufacture and independent of fluctuations in the operating voltage, especially when used on an AC connection. The relay according to the invention is characterized in that a thyristor is used a13 trigger stage, the ignition circuit of which can be controlled via a PnP thyristor. Such Kippstafe has not only an excellent tilting behavior, but through the use of a thyristor au ch switching speed can councils with higher power requirements un indirectly gesch old t w ill .. According to a development of the invention without substantial additional costs as a switching element and an AC relay or - be used contactor, which in this particular case is then switched into the AC feed line of a rectifier bridge feeding the resistor bridge. In this case, the thyristor is connected to the direct current output of the rectifier bridge. Based on the drawing in which two. Embodiments are shown schematically, the invention is explained in more detail. According to Figure 1, the resistance bridge consists of ohmic resistance
would be R1, Hj, R4 and a K. -ndensator C1. In the zero branch AB
the Winerstan: sbrücke is the base-emitter path of an npn-
Transistor ° .'1. At a collector resistor R2 is the base of one
ptin-tratisi; .tors ^ 2 attached. The emitter of transistor T2
is about a resistance R5 with the positive pole and the Koliek-
to- via a 'ri-ierstaud R6 with the negative pole of a constant
t
stromciuE @ Ile v (-rbunden. On the collector opposite tanü R6 the ignition
circle. of a Thristor Tv connected. In series with the thyristor Ty is an electromechanical switching element Re, for example a relay or S-.hütz, to which a diode T): is connected in parallel. Parallel to
T @ i # r itor Ty are a resistor R7 'and a capacitor C2.
The circuit arrangement shown in FIG
is as follows: _
After energizing ier circuit arrangement by closing a
Jchalters:, is connected to the transmitter of the transistor T1 by a
R4 was the specified voltage. while the base is only the negative
3 @@ a nnun @ r leads, but we'_c'tie then increases after an e-function.
The transistor T1 is then blocked until the condenser Cl has been charged according to the exponential function via the voltage of the emitter and then becomes permeable. The transistor T2, which in contrast to the transistor T1 is a pnp trinsistor, is when the transistor T? becomes conductive, also conductive. Its emitter-base current then flows through R5, the collector-emitter path of the transistor T1 uni contra: and R4. Both transistors, both transistor T1 and transistor T2, become permeable when, after a certain elapsed time, the capacitor C1 has reached the voltage set by the potentiometer R4. Because the transistor T2 becomes conductive, a voltage drops across the Wiaers.tand R6 , which ignites the thyristor Ty, so that the ipule of the relay Re. Tension is maintained. The thyristor Ty ignites immediately when it receives its ignition current. In this way, the electronic timing relay maintains its flip-flop behavior. "The diode D serves as a quenching element and the resistor R7 and the capacitor C2 protect the thyristor Ty from being ignited immediately when the voltage is applied. In this way, the ratio of dufdt is considerably improved. Figure 2 shows a circuit arrangement with which one can control an alternating current relay or a contactor as a time switch. This circuit has the great advantage that no power pack is required Resistors R1 to R7 and capacitors C1 and C2 is the same as in the exemplary embodiment according to FIG. 1. In contrast to FIG the resistance bridge with direct current vcrsor @ =, t. The thyristor Ty is connected via a resistor R8 to the Gieich: 'tr-oma: z3gang',: er rectifier bridge B. The The arrangement according to Fig. 2 is as follows: Be ° _m An'eren the WecriselspannunC, by closing a switch, so if the thyristor Ty has not yet ignited, the relay Re either flows through the rectifier diode G1 of the bridge, the series resistor R9 of the Zener diode Z, the entire subsequent circuit and via the rectifier diode G4 or via the rectifier diode G2, the resistor R9, the circuit arrangement for the timing, the rectifier diode G3 a current. An alternating current flows through the relay Re, while the downstream arrangement is connected to direct voltage. With the help of the resistor 9 and the Zener diode Z, the DC voltage can be reduced to a certain value, for example 24 volts. The current flowing at this time is so small that the relay cannot pick up. If the thyristor Ty ignites after the delay time, the relay Re is almost at full voltage, because the resistor R8 can be kept very small. It only has the task of charging the capacitor C3 in order to continue driving the current through the thyristor Ty in the current pauses caused by the zero crossing of the alternating current, so that it is not extinguished. The resistor R 10, which is connected in series with the capacitor C3, has the task of extending the bridging time of the current breaks somewhat .