DE2024414A1

DE2024414A1 - Time delay circuit for time relay

Info

Publication number: DE2024414A1
Application number: DE19702024414
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7302 Nellingen; Stipak Karl 7301 Berkheim. P Schnitzler
Original assignee: PILZ KG APPARATEBAU
Current assignee: PILZ KG APPARATEBAU
Priority date: 1970-05-20
Filing date: 1970-05-20
Publication date: 1971-12-09
Also published as: DE2024414B2

Description

Zeitverzögerungsschaltung für Zeitrelais (Zusatz zu Patent ..* (Patentanmeldung P 19 02 496.5-34)) Die Erfindung betriftt eine haibleitergesteuerte Zeitverzögerungsschaltung für Zeitrelais, bei der in Abhangigkeit von der beim Einschalten an einem RC-Glied sich aufbauenden Spannung ein kippfähiges Halbleiterelement aus einem ersten in einen zweiten Zustand umsteuerbar rist, in dem der Relaisspule Strom zuleitbar ist, wobei durch das RC-Glied ein im Stromkreis der Relaisspule oder einer dieser vorgeschalteten Verstarkerstufe liegendes monostabiles, kippfähiges Halbleiterelement aus seinem ersten- gesperrten, stabilen Zustand in den leitenden zweiten Zustand umsteuerbar ist, und daß das Halbleiterelement durch einer getrennten, von dem RC-Glied unabhängigen Hilfsenergiequelle entnommene Energie in dem zweiten Zustand haltbar ist. Time delay circuit for timing relays (addendum to patent .. * (patent application P 19 02 496.5-34)) The invention concerns a semiconductor-controlled time delay circuit for timing relays, depending on when switched on at an RC element building up voltage a tiltable semiconductor element from a first in a second state can be reversed, in which the relay coil can be supplied with current, whereby by the RC element one in the circuit of the relay coil or one of these upstream Amplifier stage lying monostable, tiltable semiconductor element from his first locked, stable state can be reversed into the conductive second state is, and that the semiconductor element by a separate, independent of the RC element Auxiliary energy source withdrawn energy in the second state can be maintained.

Diese Schaltung hat den Vorteil, daß sie es bei einfachem Aufbau gestattet, auf ein bistabiles Kippschaltelement zu verzichten, wozu außerdem der Vorteil einer hohen erzielbaren Genauigkeit der Zeitverzögerung hinzutritt.This circuit has the advantage that, with a simple structure, it allows To do without a bistable toggle switch element, which also has the advantage of a high achievable accuracy of the time delay is added.

In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß das monostabile Schaltelement durch das Anschalten der Hilfsenergieguelle sehr empfindlich auf Störspitzen in der Spannung der Hilfe energiequelle reagiert Die Hilfsenergiequelle besteht häufig aus einem ohmscnen Spannungsteiler, der an einer Versorgungsspannung liegt, welche nicht frei von Störspitzen ist Diese Störspitzen, deren Energieinhalt gering ist, genügen jedoch häufig, das monostabile kippfähige Halbleiterelement aus einem gesperrten stabilen Zustand in den leitenden zweiten Zustand umzusteuernv was nicht zulässig ist, Ziel der Zusatzerfindung ist es deshalb, die Zeitverzögerungs schaltung nach dem Hauptpatent in dem Sinne zu verbe&sern, daß sie unempfindlich für Störspitzen wird, die in der Ausgangsspannung der Hilfsenergiequelle auftreten können.In practice, however, it has been shown that the monostable switching element by switching on the auxiliary power source very sensitive to Interference peaks in the voltage of the auxiliary energy source reacts The auxiliary energy source often consists of an ohmic voltage divider connected to a supply voltage which is not free from glitches These glitches, their energy content is low, the monostable tiltable semiconductor element is often sufficient to be switched from a locked stable state to the conductive second state what is not permissible, the aim of the additional invention is therefore the time delay circuit according to the main patent in the sense that it is insensitive for interference peaks that occur in the output voltage of the auxiliary power source can.

Zu diesem Zwecke ist die eingangs genannte Schaltung gemäß der Zusatzerfindung dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgang der Hilfsenergisquelle ein Sondensator parallelgeschaltet ist, durch den in der Ausgangsspannung auftretende Störspitzen ableitbar sind Besonderes einfache Verhaltnisse ergeben sich, wenn dem Ausgang do Hilfsenergiequelle gleich der Kondensator des RC-Gliedes über eine Diode parallelgeschaltet ist Die Diode hat hierbei die Aufgabe, einen Stromabfluß von dem Kondensator während des Aufladens zu verhindern Etwaige in der Ausgangsspannung der Hilfsenergiequelle auftretende Störspitzen werden durch den Kondensator un schädlich gemacht, so daß ein unbeabsichtigtes vorzeitiges Umschalten des monostabilen Haibleiterelementes sicher vermieden ist In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt Die Zeichnung zeigt ein schematisches Schaltbild einer Zeitverzögerungsschaltung gmäß der Erfindung.For this purpose, the circuit mentioned at the beginning is in accordance with the additional invention characterized in that a probe sensor is connected in parallel to the output of the auxiliary energy source is special, through which interference peaks occurring in the output voltage can be diverted simple relationships result if the output do is the same as the auxiliary energy source the capacitor of the RC element is connected in parallel via a diode The diode has the task of a current drain from the capacitor during charging to prevent any occurring in the output voltage of the auxiliary power source Spikes are made by the capacitor un harmful, so that an unintentional premature switching of the monostable semiconductor element is safely avoided In the drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown The drawing shows a schematic circuit diagram of a time delay circuit according to the invention.

Zwischen den Lingangsklenmen 1, 2 der Schaltung, die beispielsweise durch einen Schalter an eine nicht weiter dargestellte Spannungsquelle gelegt werden können, liegt ein aus der Reihenschaltung eines Widerstandes Rl und eines Kondensators e bestehendes RC-Glied, dessen Widerstand R zur Anstellung einer vorbestimmten Zeitkonstante als Regelwiderstand ausgebildet ist. Parallel zu dem verhältnismäßig hochoimigen RC-Glied liegt ein aus den Widerständen R2, R3 bestehender relativ niederohmiger Spannungsteiler, der als liilfsenergiequelle für ein monostabiles kippfähiges halbleiterelement dient, das in diesem Falle von einem programmierbaren Unijunction-Transistor 4 (PUT) oder einer Thyristor-Tetrode gebildet ist. Die Ausgangsklemmen der Uilfsenergiequelle sind mit 40, 41 bezeichnet.Between the Lingangs cyclemen 1, 2 of the circuit, for example can be connected to a voltage source (not shown) by means of a switch can, is one from the series connection of a resistor Rl and a capacitor e existing RC element, its resistance R for setting a predetermined time constant is designed as a rheostat. Parallel to the relatively high-fancy one The RC element is a relatively low-resistance one consisting of the resistors R2, R3 Voltage divider, which is used as an auxiliary energy source for a monostable tiltable semiconductor element serves, which in this case of a programmable unijunction transistor 4 (PUT) or a thyristor tetrode is formed. The output terminals of the auxiliary energy source are denoted by 40, 41.

Die bei 5 veranschaulichte Relaisspule liegt im Emitter Kollektor-Kæeis eines Transistors 6, dessen Basis an einem Basiswiderstand R4 liegt, welcher seinerseits in dem den Unijunction-Transistor 4 enthaltenden Stromkreis angeordnet ist. Zur Einstellung des inneren Spannungsverhältnisses R (intrinsic stand-off-ratio) dient ein Einstellpotentiometer 8, das zwischen den Eingangsklemmen 1, 2 liegt und es gestattet, Toleranzen des RC-Gliedes R1 r C auszugleichen.The relay coil illustrated at 5 is located in the emitter collector Kæeis a transistor 6, the base of which is connected to a base resistor R4, which in turn is arranged in the circuit containing the unijunction transistor 4. To the Setting of the internal tension ratio R (intrinsic stand-off ratio) is used an adjustment potentiometer 8, which is between the input terminals 1, 2 and it allows to compensate for tolerances of the RC element R1 r C.

Parallel zum Ausgang 40, 41 der Hilfsenergiequelle R2, R3 ist über eine Diode 9 der Kondensator C des RC-Gliedes geschaltet, der außerdem parallel zu der Reihenschaltung des Unijunctiontransistors 4 und des Basiswiderstandes R4 liegt.Parallel to the output 40, 41 of the auxiliary energy source R2, R3 is over a diode 9 connected to the capacitor C of the RC element, which is also in parallel to the series connection of the unijunction transistor 4 and the base resistor R4 lies.

Die Schaltung wirkt wie folgt: Der Transistor 6 ist normalerweise gesperrt, so daß durch die Relaisspule 5 kein Strom fließt. Wird an die Eingangsklemmen 1, 2 eine Spannung gelegt, so baut sich an dem Kondensator C des RC-Gliedes R1, C entsprechend der durch seine Zeitkonstante vorgegebenen Funktion eine Spannung auf, die am Emitter des Unijunction-Transistors liegt Sowie diese Spannung einen bestimmten Grenzwert Upp die höcker oder Zündspannung11 des Unijunctiontransistors überschreitet, kippt dieser aus seinem stabilen (gesperrten) ersten Zustand in den zweiten Zustand, in dem über den Basiswiderstand Rd Strom fließt Dadurch wird der Transistor 6 leitend, so daß durch die Relaisspule 5 ebenfalls Strom fließt. ach dem Kippen des Unijunction-Transistors 4 wird dieser von der am Ausgang 40, 41 der Hilfsenergiequelle R2, R3 vorhandenen Spannung, die nur einen Bruchteil der höckerspannung beträgt, im gekippten Zustand gehalten Sind in der an den Klemmen 1, 2 liegenden Versorgungsspannung steile Störspitzen enthalten, so können diese kein vorzeitiges Kippen des Unijunction-Transistors 4 bewirken, weil sie über die Diode 9 zu dem Kondensator C gelangen, wo sie integriert werden. Andererseits ist die Aufladung des Kondensators C durch die Verbindung mit dem Spannungsteiler R2, R3 deshalb nicht beeinflußt, weil beim Aufladen des RC-Gliedes ein Stromabfluß über den an sich parallelgeschalteten Widerstand R3 durch die Diode 9 verhütet ist.The circuit works as follows: The transistor 6 is normally locked, so that no current flows through the relay coil 5. Connected to the input terminals 1, 2 a tension is placed, so builds up on that Capacitor C des RC element R1, C according to the function given by its time constant a voltage that is at the emitter of the unijunction transistor and this Voltage a certain limit value Upp the hump or ignition voltage11 of the unijunction transistor exceeds, it switches from its stable (locked) first state to second state in which current flows through the base resistor Rd Transistor 6 is conductive, so that current also flows through relay coil 5. Oh the tilting of the unijunction transistor 4 is this from the at the output 40, 41 of the Auxiliary energy source R2, R3 existing voltage, which is only a fraction of the hump voltage is held in the tilted state. Are in the position on terminals 1, 2 If the supply voltage contains steep interference peaks, these cannot be premature Cause tilting of the unijunction transistor 4, because they via the diode 9 to the Capacitor C arrive where they are integrated. On the other hand is the charge of the capacitor C due to the connection to the voltage divider R2, R3 therefore not influenced, because when charging the RC element a current drain through the parallel-connected Resistance R3 is prevented by the diode 9.

Ein weiterer Vorteil dieser Schaltung ist, daß sich beim Kondensator C im Moment des Einschaltens über den Spannungsteiler R2, R3 eine definierte Anfangsladung ergibt, so daß sich - unabhängig von der Pausendauer zwischen zwei Scaltspielen, in der sich die auch im durchgeschalteten Zustand des kippfähigen Elementes im Kondensator verbleibende Restladung mehr oder weniger abbauen kann - immer konstante Verhältnisse ergeben.Another advantage of this circuit is that the capacitor C at the moment of switching on via the voltage divider R2, R3 a defined initial charge results, so that - regardless of the length of the pause between two switching games, which is also in the switched-through state of the tiltable element in the capacitor remaining charge can be reduced more or less - always constant conditions result.

Claims

1. Semiconductor-controlled time delay circuit for timing relays, at the one that builds up when switching on an RC element Voltage of a tiltable semiconductor element from a first to a second state is reversible in that the relay coil current can be fed, whereby through the 'RC element a coil in the circuit of the relay or one of these upstream amplifier stages lying monostable, tiltable semiconductor element from its first locked, stable state can be reversed into the conductive second state, and that the semiconductor element taken by a separate auxiliary energy source independent of the RC element Energy can be preserved in the second state, according to patent (patent application P 19 02 496.5-34), characterized in that the output (40, 41) of the auxiliary energy source (R2, R3) a capacitor (C) is connected in parallel.

2. Circuit according to claim 1, characterized in that the output (40, 41) of the auxiliary power source (R2, R3) the capacitor (C) of the RC element a diode (9) is connected in parallel.

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