DE19534045A1

DE19534045A1 - Elektronisches Relais

Info

Publication number: DE19534045A1
Application number: DE1995134045
Authority: DE
Inventors: Cafer Borucu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-09-14
Filing date: 1995-09-14
Publication date: 1997-03-20

Description

Das schnelle Vordringen der elektronischen Bauteile, insbesondere der integrierten Schaltkreise führte in letzter Zeit dazu, daß die elektromechanischen Relais zunehmend durch die Halbleitertechnik ersetzt wurden.

Nach dem Stand der Technik gibt es elektronische Re lais, die mit Triacs oder MOSFET-Transistoren realisi ert sind.

Die Relais, mit Triacs aufgebaut, können nach dem sie eingeschaltet worden sind nicht wieder über den Steuer kreis ausgeschaltet werden. Sie sind neben für Gleich spannung auch für analoge Signale nicht geeignet, weil sie Verzerrungen verursachen.

Die mit MOSFET-Transistoren aufgebauten Relais können nach Belieben ein- und ausgeschaltet werden, und sind auch für analoge Signale geeignet. Sie sind aber nur in einer Richtung aktiv, d. h., sie dürfen nur an Gleich spannung angeschlossen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektroni sches Relais zu realisieren, das sowohl für Wechselspan nung als auch für Gleichspannung geeignet ist, und bei analogen Signalen keine Verzerrungen verursacht.

Die Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 2 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen ins besondere darin, daß

1) verglichen mit dem elektromechanische Relais höhere Schaltfrequenzen möglich sind.
2) Verglichen mit dem Relais, das mit MOSFET′s auf gebaut ist, ein Betrieb bei Wechselspannung möglich ist,
3) verglichen mit einem Relais, das mit Triacs auf gebaut ist, ein verzerrungsfreier Betrieb möglich ist.

Fig. 1 zeigt den Aufbau des elektronischen Relais.

Die Reihenschaltung aus Lastwiderstand und Wechsel spannungsquelle (nicht eingezeichnet) wird an D1 und D2 angeschlossen. Die Drain-Source-Strecken der beiden Transistoren sind in. Reihe geschaltet. Die Ausgangsspan nung der Solarzelle SZ wirkt zwischen Gate und Source der beiden Transistoren. Die Gate-Source-Kapazitäten der Transistoren werden über die Solarzelle aufgeladen, wenn die Transistoren eingeschaltet werden sollen. Sie werden über den Widerstand R entladen, wenn die Leucht dioden LD ausgeschaltet werden.

Wenn durch die Drain-Source-Strecken der Transistoren ein Gleichstrom fließt, ist einer der Transistoren in vers gepolt. Wenn dann die Drain-Source-Spannung des invers gepolten Transistors einen Wert von 0,6 V über schreitet beginnt die Diode zwischen Substrat (Bulk) und Drain durchzuschalten und es entstehen Unlinearitä ten. Das heißt, wenn bei analogen Signalen keine Ver zerrungen entstehen sollen, muß der Strom immer so klein bleiben, daß die Substratdiode gesperrt bleibt. Wenn nur ein Gleichstrom zu schalten ist kann bei mit einander verbundenen Drainanschlüssen die Reihenschal tung aus Lastwiderstand und Spannungsquelle zwischen Source (S) und Drain (D1, D2) angeschlossen werden. Diese Maßnahme verringert den Durchgangswiderstand.

Es kann auch mit einem N-Kanal- und einem P-Kanal- MOSFET ein Relais mit oben genannten Eigenschaften re alisiert werden. Dabei müssen die MOSFET′s so in Reihe geschaltet werden, daß der Source-Anschluß des einen Transistors mit dem Drain-Anschluß des zweiten verbun den ist. Die Steuerung dieser Schaltung ist allerdings etwas aufwendiger.

Claims

1. Elektronisches Relais dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleichkanalige MOSFET-Transistoren so in Reihe geschaltet sind, daß ihre Drain-Anschlüsse oder ihre Source-Anschlüsse miteinander verbunden sind. Durch die Reihenschaltung wird erreicht, daß das Relais für Wechselstrom geeignet ist. Die beiden Transistoren müssen gleichzeitig durch geschaltet und gleichzeitig gesperrt sein.

2. Elektronisches Relais nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die MOSFET-Transistoren über eine Leuchtdiode- Solarzellen-Kombination direkt ein- und ausge schaltet werden.