DE2127956C3 - Elektronisches, berührungslos arbeitendes Schaltgerät - Google Patents

Description

Oszillator notwendige Hilfsspannung abfallen läßt.

Nachteilig ist bei dieser bekannten Ausführungsform eines elektronischen, berührungslos arbeitenden

Die Erfindung betrifft ein elektronisches, beruh- 35 Schaltgerätes die Notwendigkeit eines Stromwandrungslos arbeitendes Schaltgerät, das über insgesamt lers, also der zusätzliche Aufwand, der dieses Schaltzwei Anschlußleitungen einerseits an eine Spannungs- gerät größer und teurer werden läßt,
quelle und andererseits an einen Verbraucher an- Bei einem wiederum anderen bekannten elektroschließbar ist, bestehend aus einem von außen be- nischer., berührungslos arbeitenden Schaltgerät, das einflußbaren Oszillator, einem von dem Oszillator 40 über insgesamt zwei Anschlußleitungen einerseits an betätigten elektronischen Schalter und einer Speise- eine Spannungsquelle und andererseits an einen Verschaltung für den Oszillator, bei dem die Speise- braucher anschließbar ist, bestehend aus einem von Schaltung für den Oszillator aus einem in Reihe mit außen beeinflußbaren Oszillator, einem von dem der Schaltstrecke des elektronischen Schalters liegen- Oszillator betätigten elektronischen Schalter und den Halbleiterventil und einem parallel zu der Schalt- 45 einer Speiseschaltung für den Oszillator, besteht die strecke des elektronischen Schalters liegenden, rela- Speiseschaltung für den Oszillator aus der Reihentiv hochohmigen Hilfswiderstand besteht. schaltung eines relativ hochohmigen Hilfswiderstan-Bei einem bekannten Schaltgerät der eingangs be- des und einer Zenerdiode, wobei diese Reihenschalschriebenen Art (vgl. die DT-OS 19 51 137) ist als tung der Schaltstrecke des elektronischen Schalters, mit der Schaltstrecke des elektronischen Schalters in 5° nämlich der Schaltstrecke eines Thyristors, parallel Reihe liegendes Halbleiterventil eine Zenerdiode vor- geschaltet ist und die für den Oszillator benötigte gesehen. Bei diesem Schaltgerät wird also unabhän- Hilfsspannung an der Zenerdiode abgenommen wird gig davon, ob der elektronische Schalter geschlossen (von der Firma Weber-Elektronik, 2209 Sushörn, ist oder nicht, stets ein Strom über die Zenerdiode offenkundig vorbenutzter »proxi-captor« der Type geführt, der an der Zenerdiode in Form der Zener- 55 201.61). Um auch bei geschlossenem elektronischen spannung, etwa 5 bis 6 V, die für den Oszillator er- Schalter, d. h. bei durchgeschaltetem Thyristor, die forderliche Hilfsspannung erzeugt. Bei geschlossenem notwendige Hilfsspannung für den Oszillator erzeuelektronischen Schalter fließt nämiich der durch den gen zu können, wird der elektronische Schatter, also elektronischen Schalter fließende Strom, bei offenem der Thyristor, in Anschnittsteuerung mit einem Anelektronischen Schalter der durch den Hilfswider- 60 schnittwinkel größer Null betrieben. Dieses bekannte stand fließende Strom durch die Parallelschaltung aus Schaltgerät ist insoweit nachteilig, als einerseits für der Zenerdiode und dem Oszillator, fällt also an der eine einwandfreie Funktion der Widerstand des Ver-Zenerdiode die für den Oszillator erforderliche Hilfs- brauchers klein sein muß gegenüber dem Hilfswiderspannung ab. Dieses bekannte elektronische, beruh- stand, als andererseits wegen der verwirklichten Anrungslos arbeitende Schaltgerät hat sich in der Praxis 65 Schnittsteuerung die Spannung der Spannungsquelle bereits außerordentlich bewährt, da allein durch die einen relativ hohen Wert haben muß, wenn anders Zenerdiode und den Widerstand die Erzeugung der die durch die Anschnittsteuerung vorgenommene für den Oszillator erforderlichen Hilfsspannung, in Aufteilung der Spannung in Verbraucherspannung

und Hilfsspannung entweder zu einer zu geringen Verbraucherspannung oder zu einer zu geringen Hilfsspannung führt. Darüber hinaus beeinträchtigt die verwirklichte Anschnittsteuerung die Möglichkeit, ohne weiteres mehrere solcher Schaltgeräte parallel 5 oder in Reihe zu schalten.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe, zugrunde, das eingangs beschriebene elektronische, berührungslos arbeitende Schaltgerät in bezug auf den Spannungsabfall und den Leistungsverlust in der Speiseschaitung für den Oszillator zu verbessern.

Das erfindungsgemäß elektronische, berührungslos arbeitende Schaltgerät, bei dem diese Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß als Halbleiterventil ein Thyristor vorgesehen ist und daß die Steuerelektrode des Halbleiterventils über einen passiven Zweipol an die Anode des Halbleiters angeschlossen ist.

Als passiver Zweipol kann ein Widerstand vorgesehen werden, wenn gleichzeitig die Steuerelektrode des Halbleiterventils über einen weiteren Widerstand an die Kathode des Halbleiterventils angeschlossen wird. Vorzugsweise ist jedoch als passiver Zweipol eine Zenerdiode vorgesehen. Wird als passiver Zweipol eine Zenerdiode vorgesehen, so hat das den Vorteil, daß das Halbleiterventil stets exakt bei der Zenerspannung durchzündet, an sich gegebene unterschiedliche Steuerspannungen »gleicher« Halbleiterventile unberücksichtigt bleiben können.

Schließlich empfiehlt es sich, dem Halbleiterventil die Reihenschaltung aus einer Diode und einem Kondensator parallel zu schalten und die Hilfsspannung für den Oszillator an dem Kondensator abzugreifen.

Der durch die Erfindung erreichte technische Fortschritt ist in folgendem zu sehen:

Während bei dem bekannten elektronischen, berührungslos arbeitenden Schaltgerät, von dem die Erfindung ausgeht, bei »geschlossenem« elektronischen Schalter an der Zenerdiode die Zenerspannung in der Größenordnung von 5 bis 6 V als unerwünschter Spannungsabfall und das Produkt aus der Zenerspannung und dem Zenerstrom als unerwünschter Leistungsverlust immer noch beachtlich sind, tritt bei dem erfindungsgemäßen elektronischen, berührungslos arbeitenden Schaltgerät ein wesentlich geringerer Spannungsabfall und Leistungsverlust auf. Tatsächlich tritt nämlich nur kurzzeitig, bis der Thyristor durchgezündet hat, die Zenerspannung als Spannungsabfall und das Produkt aus der Zenerspannung und dem Zenerstrom als Leistungsverlust auf, während nach dem Durchzünden des Thyristors nur noch der Spannungsabfall und Leistungsvedust an dem Thyristor auftritt. Quantitativ liegen die Verhältnisse so, daß der Spannungsabfall und Leistungsverlust bei dem erfindungsgemäßen elektronischen, berührungslos arbeitenden Schaltgerät nur noch etwa ein Drittel bis ein Zehntel des Spannungsabfalles und Leistungsverlustes ausmacht, der bei dem bekannten elektronischen, berührungslos arbeitenden Schaltgerät, von δο dem die Erfindung ausgeht, auftritt.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsoeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt das Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltgerätes.

Das in der Figur dargestellte elektronische Schaltgerät 1 arbeitet berührungslos, d. h., es spricht auf ein sich annäherndes, in der Figur nicht dargestelltes Metallteil an und ist über insgesamt zwei Anschlußleitungen 2, 3 einerseits an eine Spannungsquelle 4 und andererseits an einen Verbraucher 5 angeschlossen.

In seinem grundsätzlichen Aufbau besteht das dargestellte elektronische, d. h. kontaktlose Schaltgerät 1 aus einem von außen, nämlich durch das Metallteil, beeinflußbaren, d. h. bedämpfbaren Oszillator 6, einem von dem Oszillator 6 betätigten elektronischen Schalter 7, im dargestellten Ausführungsbeispiel einem Thyristor, und einer Speiseschaltung 8 zur Erzeugung der für den Oszillator 6 erforderlichen Hilfsspannung. Zwischen dem Oszillator 6 und dem elektronischen Schalter 7 ist im übrigen noch ein Kippversiärker 9 vorgesehen, der in Abhängigkeit vom Zustand des Oszillators 6 den elektronischen Schalter 7 durchschaltet.

Auf die in der Figur dargestellte Ausführungsform des Oszillators 6 einzugehen, erübrigt sich, da diese nicht Gegenstand der Erfindung ist. Aus dem gleichen Grund erübrigt es sich, auf die dargestellte Ausführungsform des Kippverstärkers 9 einzugehen.

Die Speiseschaltung 8 für den Oszillator 6 besteht aus einem in Reihe mit der Schaltstrecke des elektronischen Schalters 7 liegenden Halbleiterventil 10 und einem parallel zu der Schaltstrecke des elektronischen Schalters 7 liegenden, relativ hochohmigen Hilfswiderstand 11.

Als Halbleiterventil 10 ist ein Thyristor vorgesehen. Die Steuerelektrode 12 des Halbleiterventils 10 ist über eine Zenerdiode 13 an die Anode 14 des Halbleiterventils 10 angeschlossen, während die Kathode 15 des Thyristors 10 mit der allgemeinen Masseleitung 16 verbunden ist.

Schließlich ist dem Halbleiterventil 10 die Reihenschaltung aus einer Diode 17 und einem Kondensator 18 parallel geschaltet, wobei die Hilfsspannung für den Oszillator 6 an dem Kondensator 18 abgenommen wird.

Die Arbeitsweise der Speiseschaltung 8 des erfindungsgemäßen Schaltgerätes 1 ist äußerst einfach:

Unabhängig davon, ob der elektronische Schalter 7 leitend ist oder nicht, steigt die Spannung an dem Kondensator 18 so lange an, bis der Thyristor 10 über die Zenerdiode 13 gezündet wird. Während die in dem Kondensator 18 gespeicherte Spannung als Hilfsspannungen für den Oszillator 6 zur Verfügung steht, tritt ein Spannungsabfall und ein Leistungsverlust nach dem Durchzünden des Thyristors 13 nur noch an diesem auf. Zum Beispiel kann der Spannungsabfall bei etwa I V liegen, während eine Hilfsspannung von etwa 6 V für den Oszillator 6 gewonnen werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

C/ weiten Grenzen vom Widerstand des Verbrauchers Patentansprüche: un(j ^er Höhe der Spannung der den Verbraucher

1. Elektronisches, berührungslos arbeitendes speisenden Spannungsquelle unabhängig, sicher^. Schaltgerät, das über insgesamt zwei Anschluß- stellt ist, wöbe, ohne weiteres mehrere dieser Schaltleitungen einerseits an eine Spannungsquelle und 5 gerate parallel oder m Re.he geschaltet werden konandererseits an einen Verbraucher anschließbar nen. .

ist, bestehend aus einem von außen beeinfluß- Bei einem anderen elektronischen, berührungslos baren Oszillator, einem von dem Oszillator be- arbeitenden Schaltgerat, das über insgesamt zwei taugten elektronischen Schalter und einer Speise- Anschlußleitungen einerseits an eine Spannungsschaltung für den Oszillator, bei dem die Speise- io quelle und andererseits an einen Verbraucher anschaltung^ für den Oszillator aus einem in Reihe schließbar ist, bestehend aus einem von außen bemit der Schaltstrecke des elektronischen Schalters einflußbaren Oszillator, einem von dem Oszillator liegenden Halbleiterventil und einem parallel zu betätigten elektronischen Schalter und einer Speiseder Schaltstrecke des elektronischen Schalters schaltung für den Oszillator besteht die Speiseschalliegenden. relativ hochohmigen Hilfswiderstand 15 tung für den Oszillator aus der Reihenschaltung eines besteht, dadurch gekennzeichnet, daß relativ hochohmigen HilfsWiderstandes und einer als Halbleiterventil (10) ein Thyristor vorgesehen Zenerdiode, wobei diese Reihenschaltung der Schaltist und daß die Steuerelektrode (12) des Halb- strecke des elektronischen Schalters, nämlich der leiterventils (10) über einen passiven Zweipol (13) Schaltstrecke eines Thyristors, parallel geschaltet ist an die Anode (14) des Halbleiterventils (10) an- 20 und die für den Oszillator benotigte Hilfsspannung geschlossen ist an der Zenerdiode abgenommen wird (vgl. die

2. Elektronisches, berührungslos arbeitendes DT-AS 12 86 099). Bei diesem bekannten Schalt-Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn- gerät ist, um auch bei geschlossenem elektronischen zeichnet, daß als passiver Zweipol (13) eine Schalter, d. h. bei durchgeschaltetem Thyristor, die Zenerdiode vorgesehen ist. =5 notwendige Hilfsspannung fur den Oszillator erzeu-

3. Elektronisches, berührungslos arbeitendes gen zu können, ein im Stromkreis des Verbrauchers Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- liegender Stromwandler vorgesehen, der einen Teil kennzeichnet, daß am Halbleiterventil (10) die des durch den Verbraucher fließenden Stromes Reihenschaltung aus einer Diode (17) und einem gleichsam abzweigt und gleichgerichtet der Parallel-Kondensator (18) parallel geschaltet ist. 30 schaltung aus der Zenerdiode und dem Oszillator

zuführt und damit an der Zenerdiode die für den