DE1763944C

DE1763944C - Bridge circuit with a controllable resistor in a bridge branch and with a controllable semiconductor element as a switching element, which is located with its control path in the measurement diagonal

Info

Publication number: DE1763944C
Application number: DE19681763944
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 6078 Neu-Isenburg Riller
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Filing date: 1968-09-12
Publication date: 1973-03-01

Description

Die Erfindung bezieht ach auf eine Brückenschaltung mit einem abhängig von einer physikalischen Größe steuerbaren Widerstand in einem Brückenzweig und mit einem steuerbaren Halbleiterelement als Schaltglied, dessen Steuerstrecke in der Meß- S diagonale der Brückenschaltung liegtThe invention also relates to a bridge circuit with one dependent on a physical one Size controllable resistance in a bridge branch and with a controllable semiconductor element as a switching element whose control path lies in the measuring S diagonal of the bridge circuit

Eine solche Brückenschaltung ist aus der USA.-Patentschrift 3 372 328 bekannt.Such a bridge circuit is from the USA patent 3,372,328 known.

Derartige Brückenschaltungen mit einem Schaltglied werden beispielsweise bei Regelschaltungen verwendet Die eine Brückenhälfte besteht dabei aus dem Meßwertaufnehmer und einem Sollwertsteller, während die andere Brückeiuhälfte aus zwei Ohmschen Widerständen besteht Als Schaltglied kann ein Thyristor verwendet werden, dessen Steuerelektrode und Kathode in der Meßdiagonale der Brückenschaltung liegt Im Ausgangskreis des Thyristors kann beispielsweise ein Relais angeordnet sein, durch dessen Kontakt ein Verbraucherkreis geschaltet wird. Diese prinzipielle Ausbildung wird in »o vielen Fällen zur Temperaturregelung herangezogen.Such bridge circuits with a switching element are used, for example, in control circuits One half of the bridge consists of the transducer and a setpoint adjuster, while the other half of the bridge consists of two ohmic resistors a thyristor can be used, the control electrode and cathode of which are in the measuring diagonal of the Bridge circuit is located In the output circuit of the thyristor, for example, a relay can be arranged through whose contact a consumer circuit is switched. This basic training is described in »o used in many cases for temperature control.

Die Brückenschaltung ist nur bei Nullabgleich von Schwankungen der an der Speisediagonale liegenden Spannung unabhängig. Bei Anwendung der beschriebenen Anordnung als Zweipunktregler soil das durch as die Meßdiagonale beeinflußte Schaltglied bei Nullabgleich der Bruckenschaltung auslösen, so daß in diesem Zustand der Brückenschaltung, wie oben erwähnt, eventuelle Schwankungen der Speisespannung für die Brückenschaltung keinen Einfluß haben.The bridge circuit is only available when the fluctuations on the feed diagonal are zeroed Voltage independent. When using the described arrangement as a two-point controller, the as trigger the switching element influenced by the measuring diagonal at zero adjustment of the bridge circuit, so that in this state of the bridge circuit, as mentioned above, possible fluctuations in the supply voltage have no influence on the bridge circuit.

Um zu zünden, benötigt der steuerbare Halbleitergleichrichter nun jedoch eine bestimmte Zündspannung, beispielsweise 0.7 V. Ein Transistor benötigt eine bestimmte Schwellspannung im Hinblick auf die Basis-Emitter-Diode. Um diese Zündspannung muß die Brückenschaltung verstimmt werden, um eine Auslösung des steuerbaren Halbleitergleichrichters zu erreichen. Die verstimmte Brückenschältung ist jedoch nicht mehr von Schwankungen der Speisespannung unabhängig.In order to ignite, however, the controllable semiconductor rectifier now requires a certain ignition voltage, for example 0.7 V. A transistor requires a certain threshold voltage with regard to the Base-emitter diode. To this ignition voltage, the bridge circuit must be detuned to a To achieve triggering of the controllable semiconductor rectifier. The detuned bridge peeling is but no longer independent of fluctuations in the supply voltage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden.The invention is based on the object of avoiding this disadvantage.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Brückenschaltung eine konstante Spannung derart eingeführt ist und die Steuerelektrode und Kathode des steuerbaren Halbleiterelementes an solche Brückenpunkte geschaltet sind, daß bei Nullabgleich der Brückenschaltung das Potential der Steuerelektrode des Halbleiterelementes um die Zündspannung verschieden von dessen Kathodenpotential ist. Vorteilhaft ist zwischen die beiden Zweigwiderstände einer Brückenhälfte eine Diode mit einer Durchlaßspannung eingefügt, die etwa der Zündspannung des Halbleiterelementes entspricht, wobei eine der Elektroden des Halbleiterelementes mit dem sich durch die Diode ergebenden Potentialpunkt der Brückenhälfte verbunden ist.This object is achieved according to the invention in that a constant voltage is applied to the bridge circuit is inserted in this way and the control electrode and cathode of the controllable semiconductor element such bridge points are connected that when the bridge circuit is zeroed, the potential of the Control electrode of the semiconductor element around the ignition voltage different from its cathode potential is. A diode is advantageous between the two branch resistors of one half of the bridge inserted with a forward voltage which corresponds approximately to the ignition voltage of the semiconductor element, one of the electrodes of the semiconductor element with the potential point resulting from the diode the bridge half is connected.

Die Erfindung wird an Hand eines, in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is based on an exemplary embodiment shown schematically in the drawing explained in more detail.

Eine Brückenschaltung 1 besteht aus Zweigwiderständen 2 bis 5, wobei die Zweigwiderstände 2,3 die eine BrUckenhälfte und die Zweigwiderstände 4,5 die andere Brückenhälfte bilden. An Klemmen 6,7 ist eine Speisespannung für die BrUckenschaltung 1 gelegt. In der Meßdiagonale der Brückenschaltung 1 liegen die Steuerelektrode und die Kathode eines steuerbaren Halbleitergleichrichters 8, in dessen Anodenkreis ein Relais 9 mit Kontakt 10 angeordnet ist Der steuerbare Halbleitergleichrichter 8 wird von der gleichen Spannung wie die Brijckenscbaltung 1 gespeist Der Zweigwiderstand 2 kann beispielsweise ein Temperaturfühler od. dgl. sein, während der 7.weigwiderstand 3 als Sollwertsteller ausgebildet istA bridge circuit 1 consists of branch resistors 2 to 5, the branch resistors 2,3 the one half of the bridge and the branch resistors 4, 5 form the other half of the bridge. At terminals 6.7 is a supply voltage for the bridge circuit 1 is applied. In the measuring diagonal of the bridge circuit 1 are the control electrode and the cathode of a controllable semiconductor rectifier 8, in which Anode circuit a relay 9 with contact 10 is arranged. The controllable semiconductor rectifier 8 is of the same voltage as the bridge connection 1 The branch resistor 2 can, for example, a temperature sensor or the like. Be during the 7. Branch resistance 3 is designed as a setpoint adjuster

Ist bei der bisher beschriebenen Ausbildung die Brückenschaltung auf Null abgeglichen, dann wird der Halbleitergleichrichter 8 nicht zünden, da das Kathodenpotential gleich dem Steuerelektrodenpotential ist Zur Zündung des Halbleitergleichrichters 8 muß vielmehr das Steuerelektrodenpotential um einen bestimmten Betrag, beispielsweise 0,7 V, über dem Kathodenpotential liegen. Die Bruckenschaltung 1 muß also um etwas weniger als diesen Gnindbetrag verstimmt werden, um bei kleinster Potentialänderung am als Meßwertaufnehmer vorgesehenen Zweigwiderstand 2 eine Zündung des Halbleitergleichrichters 8 zu erreichen. Da die Brücke dann jedoch nicht abgeglichen ist, können auch Speisespannungsschwankungen den Halbleitergleichrichter 8 zum Zünden bringen.If the bridge circuit is balanced to zero in the training described so far, then it is the semiconductor rectifier 8 does not ignite, since the cathode potential is equal to the control electrode potential Rather, the control electrode potential must be used to ignite the semiconductor rectifier 8 by a certain amount, for example 0.7 V, above the cathode potential. The bridge circuit 1 must therefore be detuned by a little less than this minimum amount in order to get the smallest A change in potential at the branch resistor 2 provided as a transducer causes an ignition of the To achieve semiconductor rectifier 8. However, since the bridge is then not balanced, you can also Supply voltage fluctuations cause the semiconductor rectifier 8 to ignite.

Gemäß der Erfindung ist in die Brückenschaltung 1 eine solche Spannung eingeführt und die Steuerelektrode und die Kathode des Halbleitergleichrichters 8 an solche Brückenpunkte gelegt, daß bei Nullabgleich der Brückenschaltung 1 zwischen den Punkten A, B ein Differenzspannung herrscht die der Zündspannung, beispielsweise 0,7 V, des Halbleitergleichrichters entspricht. Diese zusätzliche konstante Spannung ist in einfacher Weise die Durchlaßspannung einer Diode 11. Bei Brückenabgleich. also Widerstand 2 gleich Widerstand 3 und Widerstand 4 gleich Widerstand 5, ist der Potenüalpunkt B gegenüber dem Potentialpunkt A im angenommenen Beispiel von 0,7 V Zündspannung um diese 0,7 V negativer. Werden Halbleitergleichrichter 8 mit anderen Zündspannungen verwendet, so werden Dioden 11 mit entsprechenden Durchlaßspannungen benutzt. Die Diode 11 kann sinngemäß auch in die Brückenhälfte 2,3 eingefügt werden.According to the invention, such a voltage is introduced into the bridge circuit 1 and the control electrode and the cathode of the semiconductor rectifier 8 are connected to such bridge points that when the bridge circuit 1 is zeroed, there is a differential voltage between points A, B and the ignition voltage, for example 0.7 V. , of the semiconductor rectifier. This additional constant voltage is simply the forward voltage of a diode 11. In the case of bridge balancing. That is, resistor 2 equals resistor 3 and resistor 4 equals resistor 5, the potential point B is 0.7 V more negative than potential point A in the assumed example of 0.7 V ignition voltage. If semiconductor rectifiers 8 with other ignition voltages are used, diodes 11 with corresponding forward voltages are used. The diode 11 can analogously also be inserted into the bridge half 2, 3.

Ist das in der Meßdiagonale liegende steuerbare Halbleiterelement ein Transistor, dessen Basis und Emitter an die Punkte A, B geschaltet sind, so wird gleichzeitig die Temperaturabhängigkeit der Basis-Emitter-Strecke durch die eingefügte Diode kompensiert da ein gleicher Temperaturverlauf vorliegt.If the controllable semiconductor element lying in the measuring diagonal is a transistor whose base and emitter are connected to points A, B , the temperature dependency of the base-emitter path is compensated by the inserted diode at the same time because the temperature curve is the same.

Claims

Patent claims:

1. Bridge circuit with a resistor in a bridge branch that can be controlled as a function of a physical variable and with a controllable semiconductor element as the switching element, the control path of which is in the measurement diagonal of the bridge circuit, characterized in that a constant voltage is introduced into the bridge circuit and the control electrode and cathode of the semiconductor element (8) are connected to such bridge points (A, B) that when the chunk circuit is zeroed, the potential of the control electrode of the semiconductor element (8) is different from the cathode potential by its ignition voltage.

2. Bridge circuit according to spoke 1, characterized in that between the two branch resistors A diode (11) with a forward voltage is inserted into (4, 5) one half of the bridge,

die etwa der Zündspannung des Halbleiterelementes (8) entspricht, rsad daß eine der Elektroden des Halbleiterekmentes (8) mit dem sich durch die Diode (11) ergebenden Potentialpunkt (B) der Brückenhalfte verbunden istwhich corresponds approximately to the ignition voltage of the semiconductor element (8), rsad that one of the electrodes of the semiconductor element (8) is connected to the potential point (B) of the bridge half resulting from the diode (11)

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings