DE2353786A1 - Electronic key interchangeable with mechanical keys - switches a load supplied from the mains through a stepping down transformer - Google Patents
Electronic key interchangeable with mechanical keys - switches a load supplied from the mains through a stepping down transformerInfo
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Abstract
Description
2353786 Patentanwalt Dipl.-Phys.Gerhard üedi 8 München 22 Steinsdorfstr.21-22 Te!,2984622353786 Patent attorney Dipl.-Phys. Gerhard üedi 8 Munich 22 Steinsdorfstr. 21-22 Te!, 298462
C 63H-C 63H-
INSTA ELEKTRO- GmbH & Co. KG 5894 HalverINSTA ELEKTRO GmbH & Co. KG 5894 Halver
Elektronischer Taster zur Schaltung einer LastElectronic button for switching a load
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektronischen Taster zur Schaltung einer "bei niedriger Spannung zu ■betreibenden Last, z.B. Klingel, Türöffner und dgl., an die Sekundärwicklung eines Netztransformators, der die Netzspannung auf eine, der zu schaltenden Last angepaßte Spannung herabtransformiert.The present invention relates to an electronic Button for switching a "to be operated at low voltage ■ Load, e.g. doorbell, door opener and the like, to the secondary winding of a mains transformer that supplies the mains voltage stepped down to a voltage adapted to the load to be switched.
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•7 "-i ζ 1 7 R - 2 -• 7 "-i ζ 1 7 R - 2 -
In der elektrischen Installationstechnik sind neben mechanischen Tastern und Schaltern in Figur 1 schematisch angedeutete elektronische Taster und Berührungsschalter üblich, bei denen beim Berühren der Berührungsplatte B der Übergangswiderstand R.. des die Platte: Berührenden die Hetzphase P mit Erde verbindet, so daß ein definierter Strom fließt, der durch einen Schutzwiderstand R auf für den Benutzer ungefährliche Werte begrenzt wird. Der hierbei weitgehend durch den Übergangswiderstand R^ "bestimmte Strom wird durch Transistoren so verstärkt, daß er zur Auslösung der gewünschten Sehaltfunktion, beispielsweise zur Erregung eines Stromstoßrelais und damit zur Schaltung einer Last an eine bzw. von einer Speisewechselspannung ausreicht.In electrical installation technology, mechanical buttons and switches are shown schematically in FIG. 1 Electronic buttons and touch switches are common, in which when you touch the touch plate B the contact resistance R .. of the plate: touching the Hetzphase P connects to earth, so that a defined current flows through a protective resistor R on for values that are not dangerous for the user are limited. Which is largely determined by the contact resistance R ^ " Current is amplified by transistors so that it can trigger the desired Sehaltfunktion, for example to excite a pulse relay and thus to switch a load to or from an AC supply voltage sufficient.
Pur elektrische Installationen, die bei niedriger Spannung betrieben werden, sind die vorstehend genannten, bekannten Schaltungen jedoch nicht anwendbar, da die elektrische Installation durch den Netztransformator vom Netz getrennt ist und folglich keine definierte Spannung gegen Erde zur Verfügung steht.Pur electrical installations that operate at low voltage are operated, the above-mentioned, known circuits are not applicable because the electrical Installation is separated from the mains by the mains transformer and consequently no defined voltage to earth Available.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, elektronische Taster, die gegebenenfalls zu Schaltern ergänzt sind, zu schaffen, die zur Schaltung einer bei niedriger Spannung zu betreibenden Last an die Sekundärwicklung eines Net ζ transformator s geeignet sind und insbesondere ohne zusätzliche Leitungen gegen mechanische Taster oder Sehalter austauschbar sind.The present invention is based on the object of electronic Pushbuttons, which are optionally supplemented to switches, to create the one for switching a lower Voltage to be operated load to the secondary winding of a mains transformer s are suitable and in particular without additional Lines can be exchanged for mechanical buttons or switches.
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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
■ - 3 '-χ \ - ■ - 3 '-χ \ - ■■
Der erfindungsgemäße, zur Lösung der .irorstellenden .Aufgäbe geeignete,elektronische Taster sieht eine Berührungsplatte, eine der Berührungsplatte naohgeschaltete* eingangsseitig hochohmige 7erstärkerstufe vor, die ausgangsseitig über einen Gleichrichter mit einem mit einem, lastschalter in Eeihe. geschalteten,Sehaltelement,verbunden ist, derart, daß bei Berührung der Berührungsplatte der elektronische Taster durch die zwischen phaseführenden Installationsleitungen und Berührendem stehende netzfrequente kapazitive Brummspannung ansteuerbar ist. Der Taster kann durch ein dem Schaltelement vorgeschaltetes ■.JK-Flip-Flop zu einem wahlweise ein- und ausschaltbaren Schalter, ergänzt sein. . ....... The inventive, for solving the .irorstellenden. Task suitable, electronic button sees a touch panel, one connected to the touch panel on the input side high-resistance 7 amplifier stage in front, the output side via a rectifier with one with one, load switch in Marriage. switched, Sehaltelement, is connected such that when touching the contact plate, the electronic button through the installation cables between the phases and Contacting standing line frequency capacitive ripple voltage is controllable. The button can be through a switching element upstream ■ .JK flip-flop to a switch that can be switched on and off as required. . .......
Als Verstärkerstufe ist insbesondere ein Feldeffekttransistor, und als Schaltelement ein bipolarer Sehalttransistor geeignet.A field effect transistor, in particular, is used as the amplifier stage, and a bipolar holding transistor suitable as a switching element.
Der erfindungsgemäße elektronische Taster oder Schalter ist im Unterschied zu den erwähnten und bekannten Schaltungen dieser Art. ohne aufwendige zusätzliche Leitungsverlegung auch gegen bereits installierte mechanische Schalter oder Taster austauschbar, zum Einbau in handelsübliche Unterputzdosen und zur Anordnung in Aufputzmontagegehausen geeignet.und kann auch wassergeschützt ausgeführt sein.The electronic pushbutton or switch according to the invention differs from the mentioned and known circuits of this kind. Without complex additional laying of cables, too Can be exchanged for already installed mechanical switches or buttons, for installation in commercially available flush-mounted boxes and suitable for arrangement in surface mounting housings. and can also be designed to be waterproof.
Weitere Merkmale und. Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung .und ihrer Erläuterung. ."...:.-·..Other features and. Details of the invention result from the drawing and its explanation. . "...: .- · ..
Es zeigen: ' .Show it: ' .
Figur 2 das Schaltschema eines ersten Ausführungsbeispieles eines elektronischen Tasters nach der Erfindung,Figure 2 shows the circuit diagram of a first embodiment of an electronic button according to the invention,
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Figur 3 das Schaltschema eines zweiten Ausführungsbeispieles eines elektronischen Tasters nach der Erfindung.Figure 3 shows the circuit diagram of a second embodiment an electronic button according to the invention.
Der in Pigur 2 strichliniert umrissene elektronische Taster besitzt eine .Berührungsplatte B, die über einen hochohmigen Spannungsteiler R1 - Rg, durch den sich die Schaltempfindlichkeit des elektronischen Tasters in weiten Grenzen einstellen läßt, mit dem Gate, d.h. mit dem hochohmigem Eingang eines Feldeffekttransistors T1 verbunden ist. An der Source-Elektrode des Feldeffekttransistors T- liegt ein Arbeitswiderstand R, und ein Kondensator CU, der über eine Diode D2 und einen Widerstand R. mit der Basis eines bipolaren Schalttransistors Tp verbunden ist. An den Verbindungspunkten zwischen dem Kondensator C, und der Diode D« bzw. der Diode D« und dem Widerstand R, liegen eine Diode D, bzw. ein Kondensator C«, die zueinander parallelgeschaltet sind. Am Kollektor des Schalttransistors Tg liegt ein Stromstoßrelais R, dessen Arbeitskontakt K in Arbeitsstellung eine Last I an die Sekundärwicklung eines Iffetztransformators Tr schaltet. Die Sekundärwicklung ist über eine Diode D1 und einen zu dieser Diode parallelgeschalteten Kondensator C. mit dem Gate des Feldeffekttransistors T1 verbunden, zu dessen Überspannungsschutz Dioden D. und D5 in bekannter Weise vorgeschaltet sind.The electronic button outlined by dashed lines in Pigur 2 has a contact plate B, which is connected to the gate, i.e. to the high-resistance input of a field effect transistor T, via a high-resistance voltage divider R 1 - Rg, through which the switching sensitivity of the electronic button can be set within wide limits 1 is connected. At the source electrode of the field effect transistor T- is a load resistor R, and a capacitor CU, which is connected via a diode D 2 and a resistor R. to the base of a bipolar switching transistor Tp. At the connection points between the capacitor C and the diode D "or the diode D" and the resistor R, there are a diode D and a capacitor C ", which are connected in parallel to one another. At the collector of the switching transistor Tg there is a current impulse relay R, the normally open contact K of which switches a load I to the secondary winding of an Iffetztransformer Tr in the working position. The secondary winding is connected via a diode D 1 and a capacitor C connected in parallel to this diode to the gate of the field effect transistor T 1 , for the overvoltage protection of which diodes D. and D 5 are connected upstream in a known manner.
Die Wirkungsweise der Schaltung ist die folgende:The mode of operation of the circuit is as follows:
Bei Berührung der Berührungsplatte B steuert die zwischen phaseführenden Installationsleitungen und Berührendem immer vorhandene netzfrequente kapazitive Brummspannung über das Gate den Feldeffekttransistor T1 an. Die durch den Feldeffekttransistor T- verstärkte Brummspannung wird vom Kondensator C, am Arbeitswiderstand R, abgenommen, durch die Dioden Dp und D, gleichgerichtet und über den Widerstand R. der Basis desWhen the contact plate B is touched, the line-frequency capacitive ripple voltage, which is always present between the phase-carrying installation lines and the person in contact, controls the field effect transistor T 1 via the gate. The ripple voltage amplified by the field effect transistor T- is taken from the capacitor C, at the load resistor R, rectified by the diodes Dp and D, and via the resistor R. the base of the
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Schalttransistors Tp zugeführt, wobei die Kollektor-Emitter-Streeke dieses Transistors durchschaltet, das Stromstoßrelais erregt und die East L der SekundärwicklungdesNetztransfor·? matorsparallelgeschaltet wird. Der Widerstand'R.und der Kondensator Cp dienen hierbei zur Siebung der gleichgerichteten Brummspannung und zur Ansteuerung des Schalttransistors.Switching transistor Tp supplied, whereby the collector-emitter-Streeke of this transistor switches through, energizes the surge relay and the East L of the secondary winding of the network transformer ·? mator is connected in parallel. The resistor R. and the capacitor Cp serve to filter the rectified ripple voltage and to control the switching transistor.
Als Tersorgungsspannung diesel? Schaltungsanordnung dient die mittels der Diode D- und dem Kondensator G. gleichgerichtete Sekundärspannung des Fetztransformators Tr.As a supply voltage diesel? Circuit arrangement serves the rectified by means of the diode D and the capacitor G. Secondary voltage of the Fetz transformer Tr.
Durch ein zwischen die Basis des Schalttransistors Tp und den Widerstand R. geschaltetes JK-Flip-Flop kann der elektronische Taster nach Figur 2 zum wahlweise ein- und ausschaltbaren Schalter ergänzt werden. . By a between the base of the switching transistor Tp and the Resistor R. switched JK flip-flop, the electronic button according to FIG. 2 can be supplemented with a switch that can be optionally switched on and off. .
Die Schaltung nach Figur 3 zeigt einen vollelektronisch ausgeführten, ebenfalls durch ein JK-Flip-Flop zum Sehalter wandelbaren elektronischen Taster, wobei das elektronische Stromstoßrelais nach Figur 2 durch einen Triac T ersetzt ist, dessen Gate durch den bipolaren Schalttransistor Tp in geeigneter Weise angesteuert wird. Die Bauelemente der in wesentlichen Merkmalen dem elektronischen Taster nach Figur 2 entsprechenden Schaltung nach Figur 3 sind, soweit Schaltungsidentität besteht; jeweils mit den gleichen Bezugszeicheh bezeichnet.The circuit according to Figure 3 shows a fully electronic, also by a JK flip-flop to the Sehalter convertible electronic button, whereby the electronic impulse relay is replaced by a triac T according to Figure 2, the gate by the bipolar switching transistor Tp is driven in a suitable manner will. The components of the circuit according to the essential features of the electronic button according to FIG FIG. 3, as far as circuit identity exists; each denoted by the same reference numerals.
Im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 liegt der,durch die Elemente D- und G1 gebildete Gleichrichter nach Figur 2 zwischen der Verstärkerstuf e und dem über einen zusätzlichen Widerstand R« angesteuerten Sehalttransistor Tp, dem wiederum über einen Kollektorwiderstand Rg ein Brückengleichrichter G nachgeschaltet ist, dessen Wechselspännungsseite an der Sekundärwicklung des Ne tz-In the embodiment of Figure 3, the, the rectifier formed by the elements D and G 1 is according to Figure 2 between the Verstärkerstuf e and the driven via an additional resistor R "Sehalttransistor Tp, which in turn a bridge rectifier G is connected downstream via a collector resistor Rg, whose AC voltage side on the secondary winding of the network
- 509-819/0469 V- 509-819 / 0469 V.
-β-"- -235378S-β - "- -235378S
transformators Tr liegt. Die Einstellung der Empfindlichkeit des Triac T erfolgt durch einen Spannungsteiler, bestehend aus den Widerständen R1- und Rc. transformer Tr is located. The sensitivity of the triac T is set using a voltage divider consisting of resistors R 1 - and R c .
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Die Wirkungsweise des elektronischen Tasters nach Figur 3 entspricht der des Tasters nach Figur 2. Bei durchgeschalteter Kollektor-Emitter-Strecke des Schalttransistors T„ fließt ein Strom durch die Widerstände R,- und Sg, wobei der am Widerstand R1- auftretende Spannungsabfall das Gate des Triac T ansteuert, diesen durchschaltet und damit die Last L an die Sekundärwicklung legt.The operation of the electronic key of Figure 3 corresponds to that of the probe shown in Figure 2. In through-connected collector-emitter path of the switching transistor T "a current flows through the resistors R, - and Sg, wherein the on resistor R 1 - voltage drop occurring the gate of the triac T, switches it through and thus applies the load L to the secondary winding.
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Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732353786 DE2353786A1 (en) | 1973-10-26 | 1973-10-26 | Electronic key interchangeable with mechanical keys - switches a load supplied from the mains through a stepping down transformer |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19732353786 DE2353786A1 (en) | 1973-10-26 | 1973-10-26 | Electronic key interchangeable with mechanical keys - switches a load supplied from the mains through a stepping down transformer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2353786A1 true DE2353786A1 (en) | 1975-05-07 |
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ID=5896564
Family Applications (1)
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DE19732353786 Pending DE2353786A1 (en) | 1973-10-26 | 1973-10-26 | Electronic key interchangeable with mechanical keys - switches a load supplied from the mains through a stepping down transformer |
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Country | Link |
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DE (1) | DE2353786A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2539600A1 (en) * | 1975-09-05 | 1977-03-31 | Insta Elektro Gmbh & Co Kg | Power semiconductor control circuit - has high ohmic control voltage source and matched pair of bipolar transistors across powder semiconductor gate |
DE10021501C1 (en) * | 2000-05-03 | 2001-10-31 | Siemens Ag | Fingertip sensor for capacitive detection of fingerprint activated by evaluating potential drop across component inserted in protection line |
-
1973
- 1973-10-26 DE DE19732353786 patent/DE2353786A1/en active Pending
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DE2539600A1 (en) * | 1975-09-05 | 1977-03-31 | Insta Elektro Gmbh & Co Kg | Power semiconductor control circuit - has high ohmic control voltage source and matched pair of bipolar transistors across powder semiconductor gate |
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