DE1763928A1

DE1763928A1 - Method for contactless control of a thyristor and circuit arrangement for executing the method

Info

Publication number: DE1763928A1
Application number: DE19681763928
Authority: DE
Inventors: Emil Benz; Peter Dipl-El Ing Dr Dosch
Original assignee: MENTZEL A; Heberlein and Co AG
Current assignee: MENTZEL A; Heberlein and Co AG
Priority date: 1967-09-20
Filing date: 1968-09-09
Publication date: 1972-01-13
Also published as: JPS4836074B1; FR1597507A; CH484563A; US3644754A; GB1176307A

Description

DR. A. MENTZELDR. A. MENTZEL

soeREFRATHb. Köln, DSN 9 .S ept enter 19 οsoeREFRATHb. Cologne, DSN 9 .S ept enter 19 ο

DIPL.-1NG. W. DAHLKE -, /οι· /-η.DIPL.-1NG. W. DAHLKE -, / οι · / -η. FHAHKINFOHST 187 Da ./ÖChl./D .FHAHKINFOHST 187 Da ./ÖChl. / D. PATENTANWÄLTE TKI.XFON: BBNSBEHO β»00PATENTANWÄLTE TKI.XFON: BBNSBEHO β »00

Heloerlein & Co AG
Vattv/il (Schweiz)Heloerlein & Co AG
Vattv / il (Switzerland)

"Verfahren zur berührungslosen Steuerung eines !Thyristors und Schaltungsanordnung zur Ausführung des Verfahrens""Method for the contactless control of a thyristor and circuit arrangement for executing the method "

Die vorliegende Erfindung "betrifft ein Verfahren sur "berührungslosen steuerung eines an einer Wechselspannung betriebenen Transistors mit Zündimpulsen. Es sind Näherungsschalter, auch kontahtlose Iniatoren genannt, bekannt, die auf dein Prinzip ,The present invention "relates to a method sur" contactless control of a transistor operated on an alternating voltage with ignition pulses. There are proximity switches, too called contactless initiators, known on your principle,

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der .beeinflussung eines magnetischen Feldes durch Annäherun·?; eines metallischen Gegenstandes beruhen. Liegt z.B. eine Spule im Stromkreis einer mit Hochfrequenz gespeisten Brückenschaltung, so wird die Brücke durch eine mittels der Annäherung eines metallischen Teiles bewirkten Störung des magnetischen Feldes Verstimmt. Ist die Spule z.B. ein Teil einer Oszillatorschaltung, so führt die Annäherung eines metallischen Gegenstandes an das magnetische Feld zu einer Verstimmung oder'Dämpfung des Oszillators und damit zur Änderung der Oszillator-Amplitude. In beiden Fällen kann bei Annäherung des metallischen Gegenstandes auf eine bestimmte Distanz durch entsprechende schaltungstechnische .anordnungen ein Signal erzeugt werden.the .influence of a magnetic field by approach · ?; a metallic object. If, for example, there is a coil in the circuit of a high-frequency powered bridge circuit, the bridge is created by a disturbance of the magnetic field caused by the approach of a metallic part Upset. For example, if the coil is part of an oscillator circuit, the approach of a metallic object leads to the magnetic field to detuning or damping the oscillator and thus to change the oscillator amplitude. In both cases, when approaching the metallic object on a certain distance through appropriate circuit arrangements a signal can be generated.

Solche Näherungsschalter werden z.B. zur berührungs- und kontaktlosen Stellungsmeldung eines metallischen Gegenstandes benutzt und sind oft Teile einfacher Regelschaltungen, in v/elchen der Näherungsschalter den Ausschlag eines Instrumentes oder die Stellung eines sonstigen, den Istwert einer Regelstrecke anzeigenden Elementes ( z.B. einer Membrane) abtastet. Das Ausgangssignal des Näherungsschalters wird dann normalerweise benutzt, um ein Relais zu steuern. Es wäre an sich möglich, zur Vermeidung von Kontakten am Ausgang des ITäherungsschalters das Relais durch ein an einer Wechselspannungsquelle liegendes Thyratron oder einen Thyristor oder durch zwei antiparallel geschaltete Thyristoren oder eine Thyristor-gesteuerte Brücke oder einen Triac ;;n ersetzen und dacj Aus gangs signal dec l:.'^;.horun T.schaltcr j ."U:.· .j coLUJi'un ; von byli^nntev. Ζύη ■. .c.ialtvm 't; ; i'iii·Such proximity switches are used, for example, for contactless and contactless position reporting of a metallic object and are often parts of simple control circuits, in some cases the proximity switch scans the deflection of an instrument or the position of another element indicating the actual value of a controlled system (e.g. a membrane). The output signal of the proximity switch is then normally used to control a relay. To avoid contacts at the output of the proximity switch, it would be possible to replace the relay with a thyratron connected to an alternating voltage source or a thyristor or two antiparallel-connected thyristors or a thyristor-controlled bridge or a triac ;; n and the output signal dec l :. '^; .horun T.schaltcr j. "U:. · .j coLUJi'un; by byli ^ nntev. Ζύη ■. .c.ialtvm 't;;i'iii ·

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BAD ORlGiNABAD ORlGiNA

thyristoren zu benutzen.to use thyristors.

Diese Lösung hätte ,jedoch den Nachteil, daß zunächst die Spule mit Hochfrequenz gespeist, anschließend ein Gleichspannungssignal erzeugt und dieses wiederum in einen Zündinpuls für den Thyristor'umgesetzt werden muß, was einen erheblichen SchaIt-■-J\\λν:and erfordert.This solution would, however, that initially fed the coil with high frequency, then generates a DC voltage signal and this must turn into a Zündinpuls for Thyristor'umgesetzt what the disadvantage of a significant SchaIt- ■ -J \\ λν: requires and.

JOV- Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnte ilachteile hinsichtlich des Aufwandes von Schaltelenenten zu beseitigen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daö v;älirend einer Halbperiode der Wechselspannung in zeitlich fester Beziehung zur Halbperiode mindestens ein Impuls erzeugt wird, dieser Impuls einem zur Veränderung der Impulshöhe magnetisch beeinflußbaren Übertragungselement zugeleitet wird und der Impuls vom übertragungselement einem Schaltelement oder Schaltkreis zugeführt wird, das bzw. der bei einer bestimmten Irjpulshöhe die Zündung des Thyristors bewirkt. The JOV invention is based on the object of eliminating the aforementioned disadvantage with regard to the cost of switching elements. This object is achieved according to the invention in that at least one pulse is generated during a half cycle of the alternating voltage in a fixed time relationship to the half cycle, this pulse is fed to a transmission element that can be magnetically influenced to change the pulse height, and the pulse is fed from the transmission element to a switching element or circuit that causes the thyristor to fire at a certain pulse level.

Die Erfindung betrifft auch eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens. Diese ist gekennzeichnet durch einen, mindestens ein erstes Triggerelement oder eine erste Transistor- <ippschaltung enthaltenden Schaltkreis zur Erzeugung von Impulsen, ein magnetisch beeinflußbares Übertragungselement zur Aufnahme jedes Impulses, ein dem Übertragungselement näherbares bzw. von dieser.·! entfernbares, die IrapuÄöhe im Übertragungselement beeinflussendes metallischen Organ und einen jeden ImpulsThe invention also relates to a circuit arrangement for implementation of the procedure. This is characterized by a, at least one first trigger element or a first transistor switch circuit for generating pulses, a magnetically influenceable transmission element for Recording of every impulse, one that is closer to the transmission element or from this. ·! removable, the IrapuÄöhe in the transmission element influencing metallic organ and every impulse

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BADBATH

vom Übertragungselement aufnehmenden, Zündimpulse für den Thyristor erzeugenden Zündschaltkreis, der mindestens ein zweites Triggerelement oder eine zweite Transistorkippschaltung enthält. Im folgenden werden einige Schaltungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, ausführlich beschrieben. Es zeigen:from the transmission element receiving, ignition pulses for the Thyristor generating ignition circuit, the at least one second trigger element or a second transistor flip-flop contains. Some circuit examples shown in the drawing are described in detail below. Show it:

Fig. 1 eine Prinzipsehaltung für die Einwegsteuerung eines ™ Thyristors unter Verwendung von Triggerelementen;Fig. 1 shows a principle for the one-way control of a ™ thyristor using trigger elements;

Fig. 2 eine erweiterte Version des Schaltplanes gemäß Fig. 1}Fig. 2 shows an expanded version of the circuit diagram according to Fig. 1}

Fig. 3 eine Variante des Schaltplanes gemäß Fig. 1 mit Transistorkippschaltungen anstelle von Triggerelementen;3 shows a variant of the circuit diagram according to FIG. 1 with transistor flip-flops instead of trigger elements;

Fig. 4 eine weitere Variante des Schaltplanes gemäß Fig. 2jFIG. 4 shows a further variant of the circuit diagram according to FIG. 2j

Fig. 5 den Zeitablauf der Zündspannung und der Zündspannungsschwelle für die Schaltung gemäß Fig. 4J 5 shows the timing of the ignition voltage and the ignition voltage threshold for the circuit according to FIG. 4J

Fig. 6 einen Schaltplan mit einer Zweiweg-Steuerung für Gleich- oder Weohselspannungs-Verbraucherj 6 shows a circuit diagram with a two-way control for direct or alternating voltage consumers

Fig. 7 eine Version der angeführten Schaltplänej I 7 shows a version of the circuit diagrams cited

1 * t 1 * t

Fig. 8 ein Beispiel für eine Schaltung bei Verwendung eines , ,» Übertrage-»rs als Übertragungselement.Fig. 8 shows an example of a circuit using a,, » Transfer- »rs as a transfer element.

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In ?ig. 1 ist das oben geschilderte Arbeitsprinzip einer kontaktlos en Thyristor-Steuerung für einen einzelnen an Wechselspannung "betriebenen Thyristor 1 dargestellt. Zu Beginn der positiven lietzlialbwelle lädt sich ein Kondensator 2 über einen Widerstand 3 auf, bis die Zündspannung eines Triggerelefüentes 4 erreicht ist. Beim Zünden des Triggerelenentes 4 fliegt über einen Widerstand 5 ein Strom, der an einer Spule 6 einen Impuls der dargestellten Porderzeugt. Durch die entsprechende Wahl der Zeitkonstanten des Kondensators 2 und des Widerstandes 3 kann der Zeitpunkt, zu den dieser Impuls ausgelöst wird, festgelegt werden. In llormalfall, d.h. ohne daß sich ein metallischer Gegenstand der Spule 6 genähert hat, ist der Impuls so groß, daß er auch ein Triggerelement 7, über welches die Steuerelektrode des Thyristors 1 mit der Spule 6 verbunden ist, zuin Durchzünden bringt. Der Thyristor 1 wird damit gesundet und eine Last 8 an die Wechselspannungsquelle gelegt, liähert sich eine schwenkbare Blechfahne 40 der Spule 6, so wird diese gedämpft, und der an ihr entstehende Impuls beim Durchsünden des Triggerelementes 4 wird kleiner und erreicht schließlich die Zündspannung des Triggerelementes 7 nicht mehr. In dieser Stellung der Blechfahne 40 und bei weiterer .„nnäherung an die Spule 6 wird also der Thyristor 1 nicht mehr gezündet; die Last 0 ist damit abgeschaltet.In? Ig. 1 is the working principle of a contactless described above en thyristor control for a single AC voltage operated thyristor 1. At the beginning of the positive lietzlialbwelle a capacitor 2 charges a resistor 3 until the ignition voltage of a trigger element 4 is reached. When the trigger element 4 is ignited, a current flows through a resistor 5 which is applied to a coil 6 generates a pulse of the port shown. Through the appropriate Choice of the time constants of the capacitor 2 and the resistor 3 can be the time at which this pulse triggered. Normally, i.e. without that a metallic object has approached the coil 6, the impulse is so great that it is also a trigger element 7, over which the control electrode of the thyristor 1 is connected to the coil 6, brings about ignition. The thyristor 1 is thus recovered and put a load 8 on the AC voltage source, If a pivotable sheet metal vane 40 approaches the coil 6, then this dampened, and the impulse arising from it when sinning of the trigger element 4 becomes smaller and finally no longer reaches the ignition voltage of the trigger element 7. In this position of the sheet metal flag 40 and with further approach The thyristor 1 is therefore no longer ignited at the coil 6; load 0 is thus switched off.

In der I^ilig. 1 ist als Beispiel ein weiterer Zündkreis bestehend auo einem Kondensator 12, einem Widerstand 13 und einem Triggerelejaent 14 eingezeichnet. Dieser zusätzliche Zündkreis kannIn the I ^il ig. 1 shows a further ignition circuit consisting of a capacitor 12, a resistor 13 and a trigger element 14 as an example. This additional ignition circuit can

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dann vorgesehen werden, wenn der Verbraucher durch den Thyristor 1 nicht an der vollen Netzspannung ein- bzw. ausgeschaltet werden soll, sondern mit einstellbarer Grund- und Vollast beaufschlagt werden soll. Die Verzögerung mit den Elementen 12, 13 und 14 wird größer eingestellt, als die des Zündkreises 2, 3, 4, 5 und 6. Im Normalzustand wird dann der Thyristor 1 durch den Impuls an der Spule 6 gezündet. Unterbleibt diese Zündung jedoch durch Annäherung der Blechfahne 40 an die Spule 6, so wird noch innerhalb der Halbwelle zu einem durch den zweiten Zündkreis 12, 13, 14 festgelegten Zeitpunkt der Thyristor 1 gezündet.then be provided when the consumer through the thyristor 1 should not be switched on or off at full mains voltage, but with adjustable basic and Full load is to be applied. The delay with the elements 12, 13 and 14 are set larger than those of the ignition circuit 2, 3, 4, 5 and 6. In the normal state, the Thyristor 1 ignited by the pulse on coil 6. However, if this ignition does not take place due to the approach of the sheet metal flag 40 to the coil 6, then within the half-wave it becomes a defined by the second ignition circuit 12, 13, 14 Time the thyristor 1 ignited.

Durch die beiden Zündkreise, z.B. durch Einstellung der Widerstände 3 und 13, kann somit der Phasenanschnitt von Grund- und Vollast eingestellt v/erden. Dieser zusätzliche Zündkreis kann in allen nachfolgend beschriebenen Schaltungen vorgesehen werden.By the two ignition circuits, e.g. by setting the resistors 3 and 13, the phase control of basic and full load can thus be set. This additional ignition circuit can be used in all of the circuits described below.

Die Höhe des Impulses an der Spule 6 im Normalzustand ist immer kleiner als die Triggerspannung des Triggerelementes 4. Deshalb muß auch die Triggerspannung des Triggerelementes 7 kleiner gewählt werden, als die des Triggerelementes 4The height of the pulse on the coil 6 in the normal state is always smaller than the trigger voltage of the trigger element 4. The trigger voltage of the trigger element 7 must therefore also be selected to be smaller than that of the trigger element 4

Fig. 2 zeigt eine Schaltungsvariante, in der die Triggerelemente 4 und 7 die gleiche Triggerspannung besitzen können. Die Erzeugung des der Spule 6 zugeführten Impulses geschieht auf die gleiche Weise wie in der Schaltung nach Pig. I. Dieser Im-Fig. 2 shows a circuit variant in which the trigger elements 4 and 7 can have the same trigger voltage. the The pulse supplied to the coil 6 is generated in the same way as in the circuit according to Pig. I. This im-

- 7 109883/0435 - 7 109883/0435

pule wird jedoch nicht direkt dem Triggerelement 7 zugeführt, sondern es wird noch die Spannung eines Kondensators 2¹ in !Leihe geschaltet. Dieser Kondensator hat sich zusammen mit den Kondensator 2 auf einen durch den Spannungsteiler der Widerstände 9 und 10 bestimmten Bruchteil der Zündspannung des Triggereleinentes 4 aufgeladen. Eine Diode 11 verhindert die Entladung des Kondensators 2¹ beim Durchzünden des Triggereleinentes 4. Die Summe der Impuls spannung an der Spule 6 und der Gleichspannung am Kondensator 2' wird so eingestellt, daß sie im LTormalfalle größer ist als die Triggerspannung des Trigger-.elementes 7. Bei Annäherung der nicht eingezeichneten Blechfalme 40 an die Spule 6 wird die Impulsspannung v/ieder kleiner, bis schließlich die Triggerspannung des Triggerelementes 7 unterschritten wird.However, the coil is not fed directly to the trigger element 7, but rather the voltage of a capacitor 2 ^{1 is} switched to lending. This capacitor, together with the capacitor 2, has been charged to a fraction of the ignition voltage of the trigger element 4 determined by the voltage divider of the resistors 9 and 10. A diode 11 prevents the discharge of the capacitor 2 ¹ when the trigger element 4 is fired. The sum of the pulse voltage on the coil 6 and the DC voltage on the capacitor 2 'is set so that it is greater than the trigger voltage of the trigger element in the normal case 7. When the sheet metal claws 40 (not shown) approach the coil 6, the pulse voltage becomes smaller until finally the trigger voltage of the trigger element 7 is undershot.

In den Schaltungen, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind, sind 2riggerelemente 4, 7 und 14 erwähnt worden. Hierzu können alle bekannten Triggerelemente eingesetzt werden, z.B. Triggerdioden, Vierschichtdioden, Glimmlampen, Unijunction-Thyristoron usw.In the circuits shown in FIGS. 1 and 2, 2 trigger elements 4, 7 and 14 have been mentioned. You can do this all known trigger elements are used, e.g. trigger diodes, four-layer diodes, glow lamps, unijunction thyristors etc.

Fig. 3 zeigt eine Schaltung, in der anstatt Triggerelemente Transitoren Verwendung finden. Zu Beginn der Haltwelle lädt sich der Kondensator 2 über den Widerstand 3 auf. Transistoren 15 und 16 sind gesperrt, solange eine Zenerdiode 17 hochohrnig ist, v/eil dann an Basiswiderständen 18 und 19 der Transistoren Vj und 16 nahezu keine Spannung abfällt. Sobald die Spannun3 shows a circuit in which transistors are used instead of trigger elements. At the beginning of the stop wave, the capacitor 2 is charged via the resistor 3. Transistors 15 and 16 are locked, as long as a zener diode is hochohrnig 17, v / eil then to base resistors 18 and 19 of the transistors 16 Vj and virtually no voltage drop. As soon as the tension

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am Kondensator 2 die Zenerspannung der Zenerdiode 17 übersteigt, wird diese leitend, und an den Basiswiderständen 18 und 19 treten Spannungsabfälle auf, mit denen die Transistoren 15 und ins Durchlaßgebiet gesteuert werden können. Sobald einer der beiden Transistoren leitend wird, wird die Zenerdiode kurzgeschlossen, wodurch die Steuerspannungen an den Widerständen und 19 weiterhin erhöht werden. Damit erfolgt ein sehr rasches Durchsteuern der beiden Transistoren 15 und 16. Über den Widerstand 5 fließt damit ein sehr rasch ansteigender Strom, der an der Spule 6 einen Impuls erzeugt. Der Kondensator 2· wird gleichzeitig mit dem Kondensator 2 über die Diode 11 etwa auf die Zenerspannung der Zenerdiode 17 aufgeladen. Ein über einen Widerstand 23 an dieser Spannung liegender Transistor 20 ist gesperrt, da sein Emitter über einen Spannungsteiler mit den Widerständen 21, 22 hochgelegt ist. Damit liegt an einem Widerstand 23 keine Spannung, und ein weiterer Transistor 24 ist ebeniSLls gesperrt. Ist der an der Spule 6 auftretende Impuls größer als die Spannung am Spannungsteiler 21, 22, so wird der Transistor 20 über einen Widerstand 25 leitend! gemacht. Der dadurch erfolgende Spannungsanstieg am Widerstand 23 steuert auch den Transistor 24 sehr rasch ins leitende Gebiet, so daß ein Zündstrom über einen Widerstand 26 dem Gate des Thyristors 1 zugeführt und dieaer gezündet wird. Eine Diode 27 verhindert das direkte Zünden des Thyristors 1 durch die Impulse der Spule 6. /the Zener voltage of the Zener diode 17 exceeds the capacitor 2, this becomes conductive, and at the base resistors 18 and 19 occur voltage drops with which the transistors 15 and can be steered into the passage area. As soon as one of the two transistors becomes conductive, the Zener diode is short-circuited, thereby reducing the control voltages across the resistors and 19 will continue to be increased. This results in the two transistors 15 and 16 being turned on very quickly via the resistor 5 a very rapidly increasing current flows, which generates a pulse on the coil 6. The capacitor 2 · becomes Charged simultaneously with the capacitor 2 via the diode 11 to approximately the Zener voltage of the Zener diode 17. One over one Resistor 23 at this voltage is transistor 20 blocked because its emitter is connected to the resistors 21, 22 via a voltage divider. This is due to a resistance 23 no voltage, and another transistor 24 is also blocked. Is the pulse occurring on coil 6 greater than the voltage at the voltage divider 21, 22, the transistor 20 becomes conductive via a resistor 25! made. Of the the resulting increase in voltage across resistor 23 also controls transistor 24 very quickly into the conductive region, so that an ignition current is fed to the gate of the thyristor 1 via a resistor 26 and which is ignited. A diode 27 prevents the direct ignition of the thyristor 1 by the impulses of the coil 6. /

Pig. 4 zeigt eine im wesentlichen den Schaltungen der Fig. 1Pig. FIG. 4 essentially shows the circuits of FIG

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und 2 entsprechende Variante, in welcher als Triggerelemente Unijunction-Transistoren verwendet werden. Über einen Widerstand 28 wird während der positiven Netzhalbwelle eine Spannung an der Zenerdiode 17 aufgebaut. Von dieser Spannung wird der Kondensator 2 über den Widerstand 3 aufgeladen, bis die Zündspannung eines Unijunctions-Transistors 4¹ erreicht wird. Zündet der Unijunction-Transistor 4¹, so wird dadurch über den Widerntand 5 ein Impuls an der Spule 6 erzeugt. Der Kondensator 2' wird über den Spannungsteiler aus den Widerständen 9 und 10 auf eine Spannung aufgeladen, die unter der Zündspannung eines weiteren Unijunction-Transistors 7^! liegt. Die Kondensatorspannung 2' und die Höhe des Impulses an der Spule 6 im ITormalfall reichen aus, um die Zündspannung des Unijunction-Transistors 7' zu erreichen, wodurch ein Zündiinpuls für den Thyristor 1 ausgelöst und die last 8 an die ITetzspannung geschaltet wird. Ein Widerstand 31 ist ein Schutzwiderstand für das Gate des Thyristors 1. Werden durch Annäherung der nicht eingezeichneten Blechfahne 40 an die Spule 6 deren Impulse kleiner, so reicht schließlich diese Summe der Kondensatorspannung 2' und der Impulsspannung nicht mehr aus, den Unijunction-Transistor 7' zu zünden.and 2 corresponding variant in which unijunction transistors are used as trigger elements. A voltage is built up on the Zener diode 17 via a resistor 28 during the positive mains half-cycle. The capacitor 2 is charged from this voltage via the resistor 3 until the ignition voltage of a unijunctions transistor 4 ^{1 is} reached. If the unijunction transistor 4 ¹ ignites, a pulse is generated at the coil 6 via the resistor 5. The capacitor 2 'is charged via the voltage divider from the resistors 9 and 10 to a voltage that is below the ignition voltage of another unijunction transistor 7 ^! lies. The capacitor voltage 2 'and the height of the pulse on the coil 6 in the normal case are sufficient to reach the ignition voltage of the unijunction transistor 7', which triggers an ignition pulse for the thyristor 1 and the load 8 is switched to the mains voltage. A resistor 31 is a protective resistor for the gate of the thyristor 1. If the impulses of the coil 6, which are not shown, become smaller, this sum of the capacitor voltage 2 'and the impulse voltage is no longer sufficient for the unijunction transistor 7 'to ignite.

In Fig. 5 ist die Zündspannungsschwelle des in Pig. 4 gezeigten Unijunction-Transistors 7¹ im Kurvenzug 32 dargestellt. Es erfolgt zunächst ein rascher Anstieg, bis die Zenerdiode 17 leitend wird. Darauf bleibt die Zündspannungsschwelle nahezu konstant, sie folgt einer flachen Sinus funktion, hervorge-In Fig. 5, the ignition voltage threshold of the Pig. 4 unijunction transistor 7 ^{1 shown} in curve 32. There is initially a rapid increase until the Zener diode 17 becomes conductive. The ignition voltage threshold then remains almost constant, it follows a flat sine function,

109883/0435 " ¹⁰ "109883/0435 " ¹⁰ "

rufen durch den dynamischen Innenwiderstand der Zenerdiode 17 und, falls dies zweckmäßig erscheint, durch einen zusätzlich in Reihe mit dieser Zenerdiode geschalteten Widerstand 31' (Pig, 4). Am Ende der Halbwelle geht die Zündspannungsschwelle wieder schnell auf Null zurück. Die Spannung des Kondensators 2¹ ist in Fig. 5 durch den Kurvenzug 33 dargestellt. Sie folgt im wesentlichen der Zündspannungsschwelle 32, jedoch verzögert durch die Zeitkonstante, welche durch die Widerstände 9» 10 und den Kondensator 2' entstehen. Diese Phasenverschiebung "bringt es mit sich, daß der Abstand zwischen Zündspannungsschwelle 32 und Kondensatorspannung 33 im Laufe der Halbwelle immer kleiner wird.call through the dynamic internal resistance of the Zener diode 17 and, if this appears appropriate, through an additional resistor 31 'connected in series with this Zener diode (Pig, 4). At the end of the half-wave, the ignition voltage threshold quickly goes back to zero. The voltage of the capacitor 2 ¹ is shown in FIG. 5 by the curve 33. It essentially follows the ignition voltage threshold 32, but is delayed by the time constant created by the resistors 9 »10 and the capacitor 2 '. This "phase shift" means that the distance between the ignition voltage threshold 32 and the capacitor voltage 33 becomes smaller and smaller in the course of the half-cycle.

Der Kondensatorspannung 33 ist die Impulsspannung der Spule 6 überlagert, in Pig. 5 dargestellt durch die nadeiförmigen Impulse 34. Der Spannungsteiler 9, 10 wird zv/eckmäßigerweise so eingestellt, daß bereits der erste Impuls die Zündspannungsschwelle überschreitet und der Thyristor 1 v/ie oben beschrieben, gezündet wird. Bei Annäherung der nicht eingezeichneten Blechfahne 40 an die Spule 6 werden deren Impulse kleiner, so^daß schließlich der erste Impuls die Zündspannung nicht mehr erreicht. In diesem Falle folgt der ersten Zündung des Unijunction-Transistors 4' eine V/iederaufladung des Kondensators 2 über den Widerstand 3» und nach einiger Zeit wird ein zweiter Impuls durch Wiederzündung des Unijunction-Trancistors !' ausgelöst. Dieser Impuls kann nun zur Zündung des Unijunction-Transistors 7' und damit des Thyristors 1 führen. Wird die nicht eingezeichnete BlechfühneThe capacitor voltage 33 is superimposed on the pulse voltage of the coil 6, in Pig. 5 represented by the needle-shaped pulses 34. The voltage divider 9, 10 is set zv / eckigerweise so that the first pulse already the ignition voltage threshold exceeds and the thyristor 1 v / ie described above, is ignited. When approaching the not shown Sheet metal lug 40 on coil 6, the pulses of which are smaller, so that finally the first pulse is the ignition voltage no longer reached. In this case, the first ignition of the unijunction transistor 4 'is followed by a recharge of the capacitor 2 via the resistor 3 »and after some time a second pulse is generated by re-ignition of the unijunction transistor ! ' triggered. This pulse can now be used to ignite the unijunction transistor 7 'and thus the Thyristor 1 lead. Becomes the not drawn sheet metal lead

109883/0435 - li -109883/0435 - left -

veiter der Spule 6 angenähert, so kann erst der 3., 4., 5., HSV/. iLipuls zur Zündung führen. Dadurch wird bei Annäherung der Blechfahne 40 an die Spule 6 der Thyristor 1 immer später gesundet, und die Anordnung kann als diskontinuierlich arbeitende Proportionalregler verwendet werden. Der Proportions !bereich kann durch entsprechende Wahl des Widerstandes 31' und der aus Kondensator 2¹ und Widerständen 9, 10 sich ergebenden Zeitkonstanten eingestellt werden.veiter of the coil 6 approached, only the 3rd, 4th, 5th, HSV /. Lead iLipuls to ignition. As a result, when the sheet metal lug 40 approaches the coil 6, the thyristor 1 is always recovered later, and the arrangement can be used as a discontinuously operating proportional controller. The Proportions! Area can be obtained by appropriate selection of the resistor 31 'and the time constant of the capacitor 2 and resistors ¹ 9, 10 resulting to be set.

Fig. G zeigt am Beispiel der Schaltung der Fig. 1, wie anstelle von Einwellenbetrieb auch Doppelwellenbetrieb durchgeführt werden kann, indem eine Brücke 35 vorgeschaltet wird. In diesem Falle wird die vom Thyristor 1 geschaltete Last 8 mit Doppelwellengleichspannung versorgt. Ein Wechselspannungsver-"oraucher kann an der Stelle, in der der Widerstand 36 angedeutet ist, eingeschaltet werden. Dieses Vorgehen ist bei allen beschriebenen Schaltungen möglich.Using the example of the circuit of FIG. 1, FIG. G shows how instead From single-shaft operation, double-shaft operation can also be carried out by connecting a bridge 35 upstream. In this Case, the load 8 switched by the thyristor 1 is supplied with double-wave direct voltage. An alternating voltage smoker can at the point in which the resistor 36 is indicated is to be turned on. This procedure is possible with all circuits described.

Pig. 7 schließlich zeigt wieder am Beispiel der Schaltung der rig. 1, wie anstelle der direkten Ansteuerung eines Thyristors auch ein Irapulsübertrager 37 eingesetzt werden kann, dessen Sekundärwicklungen 38 beliebige Thyristor- oder Triac-Konfi- _:3urationen steuern können.Pig. 7 finally shows the example of the circuit of the rig. 1, as can be used instead of the direct control of a thyristor, a Irapulsübertrager 37, the secondary windings 38, any thyristor or triac _configura-: can control 3urationen.

I¹Ig. 8 zeigt am Beispiel der Schaltung der Pig.l, wie als Übertragungselement anstelle einer Spule 6 ein Übertrager 6' eingesetzt werden kann. In diesen Fall ist kein VorwideratandI ¹ Ig. 8 shows, using the example of the circuit of Pig.l, how a transformer 6 'can be used as a transmission element instead of a coil 6. In this case there is no previous objection

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erforderlich. Dieses Vorgehen ist bei allen beschriebenen Schaltungen möglich.necessary. This procedure is possible with all circuits described.

Anstelle· der schwenkbaren Blechfahne 40 kann als metallisches Mittel auch ein bewegbarer Maschinenteil oder eine metallische Flüssigkeit, deren Niveau anheb- und absenkbar ist, verwendet werden.Instead of the pivotable sheet metal vane 40, a movable machine part or a metallic element can also be used as the metallic means Liquid whose level can be raised and lowered can be used.

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Claims

Π ..) Method for the contactless control of a thyristor operated on an alternating voltage with ignition pulses, characterized in that at least one pulse is generated during a half cycle, this pulse is fed to a transmission element (6, 6 ') that can be magnetically influenced to change the pulse height and the Pulse from the transmission element to a switching element (17, 7 ¹ ) or circuit (20, 24) is supplied, which causes the thyristor (1) to ignite at a certain pulse height.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the pulse fed to the transmission element (6) is superimposed on a direct voltage, which during each half-cycle of the alternation of the actuation of the switching element or circuit steadily approaches the required voltage.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that during each half cycle several pulses are generated at regular time intervals.

4. The method according to claim 1, characterized

109883/043 5 ~^U~109883/043 5 ~ ^U ~

indicates that each time no ignition of the due to too low a height of the pulse Thyristor (1) takes place independently at a later point in time, which is also fixed with respect to the half-cycle the transmission element (6) generates a further pulse which causes the thyristor (1) to fire.

5. Circuit arrangement for carrying out the method according to claim 1, characterized by a circuit containing at least one first trigger element (4, 4 ') or a first transistor flip-flop (15, 16) for generating pulses, a magnetically influenceable transmission element (6.6 · ) to receive each pulse, a metallic element (40) that can be brought closer to or removed from the transmission element (6, 6 ') and that influences the pulse height in the transmission element, and each pulse from the transmission element (6, 6 ¹ ) receives ignition pulses for the thyristor (1) generating ignition circuit which contains at least a second trigger element (7, 7 ') or a second transistor flip-flop circuit (20, 24).

6. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that the ignition circuit Switching means (14) for direct ignition of the thyristor (1) by means of a further, in a later, with respect to the Half cycle of the alternating voltage also fixed point in time

109883/0435109883/0435

generated pulse bypassing the transmission element (6) are provided.

7. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that the transmission means (6) is connected ^{in series with a voltage source, for example with a charged capacitor (2!} ), And that the series connection is at the input of the ignition circuit.

8. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that that a coil (6) is provided as the transmission element.

9. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that a transformer (6 ^f ) is provided as the transmission element.

10. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that the metallic organ a pivotable sheet metal flag (40) is provided.

11. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that a unijunction transistor (7 ¹ ) is provided in the ignition circuit as the second trigger element, the second base of which is connected to a Zener diode (17), and the emitter of which is via one of resistors

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(9, 10), a capacitor (2 ^f ) and the transmission element (6) existing circuit is also connected to the Zener diode (17).

12. Circuit arrangement according to Anspruoh 11, characterized I net that in series with the Zener diode (17) a resistor (35) is connected.

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