DE2337215A1

DE2337215A1 - Kontakt- und beruehrungslos arbeitende schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE2337215A1
Application number: DE19732337215
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dipl Ing Gehl
Original assignee: Pepperl and Fuchs SE
Current assignee: Pepperl and Fuchs SE
Priority date: 1973-07-21
Filing date: 1973-07-21
Publication date: 1975-02-06

Description

Kontakt- und berührungslos arbeitende Schaltvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine kontakt- und berührungslos arbeitende Schaltvorrichtung, die über zwei Außenleitungen an eine Spannungsquelle und eine in Reihe geschaltete Last angeschaltet ist, mit einem von außen beeinflußbaren Oszillator und mit einem an der Schaltvorrichtung angebrachten, geerdeten Teil.

Bei einer solchen bekannten Schaltvorrichtung (SPS 1286099) erfolgt die Speisung des Oszillators dadurch, daß in der Schaltvorrichtung bei angeschalteter last eine von dem Laststrom abgeleitete Hilfsspeisespannung erzeugt wird und daß auch bei abgeschalteter Last zum Speisen des Oszillators ein Strom durch die Last fließt. Nachteilig ist hierbei, daß für die Last ein Minimalwert und ein Maximalwert vorgeschrieben werden müssen, well in einem Schaltzustand der Schaltvorrichtung ein Reststrom durch die Last fließt und weil im anderen Schaltzustand an der Schaltvorrichtung eine Restspannung anliegt, die zu einer Verlustleistung an der Schaltvorrichtung führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine kontakt- und berührungslos arbeitende Schaltvorrichtung zu schaffen, die einerseits nur mit zwei Außenleitungen auskommt, andererseits keine Minimal- oder Maximalwerte für die Last erfordert. Zur Lösung schlägt die Erfindung vor, daß ein Potentialpunkt der Schaltung über eine hochohmige

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Impedanz mit dem geerdeten Teil der Schaltvorrichtung verbunden ist und daß der Verbindungspunkt der Stromquelle und der Last geerdet ist.

Der Reststrom fließt somit in einem Schaltungszustand nicht durch die Last, sondern über Erde, wobei dieser Strom durch die hohe Impedanz begrenzt ist. Selbst eine Verschlechterung der Erdbedingungen übt keine nachteilige Wirkung aus, da über die Erde sowieso nur der sehr geringe Speisestrom für aen Oezillator fließt.

Soweit eine Schaltvorrichtung verwendet wird, deren Schaltung von einem Metallmantel umgeben ist, schlägt die Erfindung des weiteren vor, daß der Potentialpunkt der Schaltung Über eine hochohmige Impedanz mit diesem Mantel verbunden ist.

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt, in der sind

Fig. 1 ein teilweise schmeatisch.es Schaltbild einer Ausführungsform der Schaltvorrichtung,

3?ig. 2 ein teilweise s chematisch.es Schaltbild einer anderen Ausfuhrungsform und

J?ig. 3 eine eeheaatische Darstellung des Aufbaue einer Schaltvorrichtung.

Gemäß Pig· 1 ist die oberhalb der strichpunktierten Linie dargestellte Schaltvorrichtung über eine Außenleitung 1 und die Last 2 mit der Spannungsquelle 3 verbunden. Dieser Punkt der Spannungsquelle 3 wird gemäß der Erfindung geerdet. Der andere Pol der Spannungsquelle 3 wird direkt über die Außenleitung 4 an die Schaltvorrichtung angeschaltet. Die Last 2 kann ein übliches Stellglied,, z.B. ein Ventil, ein elektromechanisch β Schaltelement oder ein anderer Verbraucher sein, während die Spannungsquelle 3 die Steuerspannung darstellt, z.B. das 220 V-Netz.

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Sie an den Außenleitungen 1 und 4- stehende Spannung wird über die Gleicbrichterbrücke 6 dem Schaltelement 7, vorzugsweise einem Thyristor_f zugeführt.

Sie Gleichrichterbrücke 6 ist nur dann notwendig, wenn als Schaltelement 7 ein Thyristor verwendet wird; sie kann entfallen» wenn anstelle des Thyristors ein Triac verwendet wird.

Der nicht näher dargestellte Oszillator 5, der als Sperrschwinger wirkt und einen gedämpften Schaltzustand ait kleiner Stromaufnahme sowie einen ungedämpften Schaltzustand mit hoher Stromaufnahme erzeugen kann, wird über den Vorwiderstand 9 und den Widerstand 8 mit der diesem Widerstand 8 parallel geschalteten Basis-Easitterstrecke des Transistors 11 von der am Kondensator mit parallel geschalteter Zenerdiode 13 anliegenden Spannung gespeist.

Die Spannung wird am Kondensator 12 mit der zur SpannungBstabilisierung parallel geschalteten Zenerdiode erzeugt, und zwar über den Vorwiderstand 14 mit der zur Gleichrichtung in Reihe geschalteten Diode 15, welche die hochohmige Impedanz zur Erdung des Potentialpunktee der Schaltung gemäß der Erfindung darstellen. Die Spannung ist ständig unabhängig vom Schaltzustand des Thyristors 7 in gleicher Höhe vorhanden, ohne daß dabei durch die Last ein Reststrom fließt.

Bei hoher Stromaufnahme des Oszillators 5 ist durch den Spannungsabfall am Widerstand 8 der Transistor 11 durchgeschaltet. Die Gitter-Kathodenstrecke des Thyristors 7 ist kurzgeschlossen, der Thyristor 1st gesperrt, die Schaltvorrichtung nimmt keinen Laststrom auf. Wird der Oszillator gedämpft, geht die Stromaufnahme zurück, der Spannungs -abfall am Widerstand 8 wird klein und der Transistor 11 geht in den Sperrsustand über. Dadurch kann über den Widerstand 10 in das Gitter des Thyristors 7 Strom fließen. Der Thyristor zündet und die Last 2 erhält Laststrom. In

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Ζόό /ZIO

diesem Schaltzustand tritt, abgesehen von den natürlichen Spannungsabfällen, kein zusätzlicher Spannungsabfall an der Schaltvorrichtung auf.

Die Schaltvorrichtung nach Fig. 2 entspricht im Prinzip der Schaltvorrichtung nach Fig. 1, so daß insofern dieselben Elemente nicht noch einmal beschrieben werden. Die Schaltvorrichtung nach Fig. 2 ist jedoch so aufgebaut, daß sie in umgekehrter Richtung gegenüber Fig. 1 arbeitet, d.h. die Last erhält dann Strom, wenn der Oszillator nicht gedämpft ist. Hierfür ist anstelle des in Fig. 1 dargestellten npn-Traneistors 11 ein pnp-Transistor 21 mit entsprechend geänderter Anordnung der Widerstände 8 und vorgesehen. Der Widerstand 22 dient als Gitterabschlußwiderstand.

Gemäß Fig. 5 ist die Schaltvorrichtung von einem Mantel 30 umgeben, der einerseits geerdet ist und der andererseits über die (nicht dargestellte) hochohmige Impedanz mit dem Potentialpunkt der Schaltung verbunden ist. Der Hantel besteht aus Metall oder einem anderen elektrisch leitfähigen Material.

Anstelle des Widerstands 14 kann auch ein Kondensator oder eine Drossel gesetzt werden, wodurch keine Wirkleistung sondern nur eine Blindleistung auftritt, was zu einer geringeren Wärmeentwicklung in der Schaltvorrichtung führt.

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Claims

1. Kontakt- und berührungslos arbeitende Schaltvorrichtung, die über zwei Außenleitungen an eine Spannungequelle und eine in Reihe geschaltete Last angeschaltet ist, mit einem von außen beeinflußbaren Oszillator und mit einem an der Schaltvorrichtung angebrachten, geerdeten !Teil, dadurch gekennzeichnet, daß ein Potentialpunkt der Schaltung Über eine hochohmige Impedanz (H, 15) mit. dem geerdeten Teil der Schaltvorrichtung verbunden ist und daß der Verbindungepunkt der Stromquelle (5) und der Last (2) geerdet ist.

c Hoch

2. Schaltvorrichtung^mit einem die Schaltung umgebenden, geerdeten Hantel, dadurch gekennzeichnet, daß der Potentialpunkt der Schaltung über eine hochohmige Impedanz mit dem Mantel verbunden ist.

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