DE2428083C3

DE2428083C3 - Schaltungsanordnung fur ein abfallverzögertes Relais

Info

Publication number: DE2428083C3
Application number: DE19742428083
Authority: DE
Inventors: Guenther 7126 Sersheim Gille; Horst 7121 Kleinsachsenheim Goertler
Original assignee: SWF Spezialfabrik fuer Autozubehoer Gustav Rau GmbH
Current assignee: SWF Auto Electric GmbH
Priority date: 1974-06-11
Filing date: 1974-06-11
Publication date: 1978-07-20
Also published as: DE2428083A1; DE2428083B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben ist

Eine derartige Schaltungsanordnung wird immer dann verwendet, wenn eine große Abfallzeit erreicht werden soll. Da für die Ansteuerung des Steuertransistors nur ein verhältnismäßig kleiner Steuerstrom benötigt wird, kann der EnMadestromkreis des Kondensators sehr hochohmig gewählt werden, was zwangläufig zu großen Endladezeiten führt. Die Entladezeit des Kondensators bestimmt in der Schaltungsanordnung daher unmittelbar die Abfallzeit des Relais.

Wie aus der DE-AS 1114 932 zu entnehmen ist dient die Rückkopplung in der Schaltungsanordnung dazu, die Abschaltung der Transistor-Schaltstufe sehr schnell durchzuführen. Dadurch wird sichergestellt, daß die Transistor-Schaltstufe schnell durch den kritischen Bereich der Verlustleistung gesteuert und so eine Überlastung derselben verhindert wird. Außerdem wird das Relais eindeutig an- und abgeschaltet, so daß ein Schnattern desselben vermieden wird. Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn die Kontakte des Relais starke Ströme schalten. Ein Verschmoren und Verkleben der Kontakte wird dabei weitgehend ausgeschaltet.

Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung ist der Kondensator so mit dem Ausgangskreis der Transistor-Schaltstufe gekoppelt daß der Kondensator mit dem Beginn der Abschaltphase der Transistor-Schaltstufe in Gegenrichtung mit der vollen Speisespannung beaufschlagt wird. Dies ist gerade beim Einsatz von Elektrolytkondensatoren und sehr großen Kapazitätswerten unerwünscht Daher können bei der bekannten Schaltungsanordnung nur ungepulte Kondensatoren oder

ίο Elektrolytkondensatoren mit entsprechend erhöhter Betriebsspannung eingesetzt werden. Diese Kondensatoren erfordern aber bei großen Kapazitätswerten einen erheblichen Platz.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Schaltungsanord-

nun£, der eingangs erwähnten Art so abzuwandeln, daß der Kondensator nur in der einen Richtung mit der Speisespannung beaufschlagt wird, während die in der umgekehrten Richtung zugeführte Rückkopplungsspannung sehr klein gehalten wird, so daß in die Schal- tungsanordnung auch Elektrolytkondensatoren mit einer durch die Speisespannung vorgegebenen Betriebsspannung eingesetzt werden können.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht daß das Relais über einen Widerstand mit dem einen Pol der Speisegleichspannung verbunden ist und daß der Kondensator mit seinem demselben Pol der Speisespannung zugewandten Anschluß am Verbindungspunkt zwischen Relais und Widerstand angeschaltet ist Der Spannungsabfall am Widerstand kann bei leiten der Transistor-Schaltsii'/e klein gehalten werden. Zu Beginn der Abschaltung nimmt dieser Spannungsabfall ab, was sich auf den Steuertransistor dahingehend auswirkt, daß dessen Sperrung beschleunigt wird, ohne daß der Kondensator in der Gegenrichtung mit einer zu großen Spannung beaufschlagt wird. Auch diese kleine Rückkopplungsspannung reicht aus, um den Abschaltevorgang in bekannter Weise zu beschleunigen.

Unter Berücksichtigung der Leitfähigkeit der Transistoren ist die Schaltungsanordnung so jMsgelegl, daß der Emitter einer PNP-Transistor-Schaltstufe mit dem Pluspol der Speisegleichspannung verbunden ist, daß der Kollektor der PNP-Transistor-Schaltstufe über das Relais und den Widerstand mit dem Minuspol der Speisegleichspannung verbunden ist, daß der Emitter eines NPN-Steuertransistors mit dem Minuspol der Speisegleichspannung verbunden ist, daß der Kollektor des NPN-Steuertransistors über einen Widerstand mit der Basis der PNP-Transistor-Schaltstufe verbunden ist und daß der Steuerkontakt das Pluspotential über einen Widerstand der Basis des NPN-Steuertransistors zuführt. Durch Umkehr der Polaritäten aller Spannungen läßt siWi die Schaltungsanordnung auch mit einer NPN-Transistor-Schaltstufe und einem PNP-Stcuertransistor aufbauen.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung als Stromlaufplan dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der gezeigten Ausschaltstellung der Schaltung sind die beiden Transistoren Ti und T2 nichtleitend, da die Basis und der Emitter des Steuertransistors 7"2 gleiches Potential führen und der Steuertransistor 72 das negative Steuerpotential vom Widerstand Re abschaltet. Erst wenn der Steuerkontnkt S geschlossen wird, fließt ein Strom über die Diode D 1, die Wider stände Ri und R 2 und die Basis-Ernitter-Strecke des NPN-Steuertransistors 7"2, der damit leitend wird. Über die Kollektor-Emitter-Strecke des Steuertransistors 7"2 wird der Stuuerstromkreis mit den Widerstän-

den RS und Λ 6 geschlossen. Am Widerstand R 5 tritt ein Spannungsabfall auf, der die PNP-Transistor-Schaltstufe Tl leitend steuert. Der Stromkreis Ober das Relais R und den Widerstand R 4 wird geschlossen. Das Relais R spricht an.

Im Steuerkreis des Steuertransistors T2 wird gleichzeitig auch der Kondensator C geladen, und zwar über den Widerstand A4. Der dabei am Widerstand R4 auftretende Spannungsabfall ist klein und verkleinert lediglich kurzzeitig die Arbeitsspannung für das Relais R. Die Steuerspannung für den Steuertransistor TI wird an dem Widerstand A3 abgegriffen, der in den über den Steuerkontakt S geschlossenen Steuerstromkreis einbezogen ist

Dieser Schaltzustand der Transistoren Tl und T2 sowie des Relais R bleibt erhalten, solange der Steuerkontakt S geschlossen ist.

Wird der Steuerkontakt S geöffnet, dann wird der Steuerstromkreis für den Steuertransistor TI unterbrochen. Der Kondensator C entlädt sich über die Widerstände /7 2 und R 4 sowie die Parallelschaltung aus Widerstand /?3 und Basis-Emitter-Streck ^ des Steuertransistors TZ Der Steuertransistor T2 bleibt leitend, und zwar bis sich der Kondensator Cfast entladen hat. In diesem Zeitpunkt nimmt der Basisstrom des Steuertransistors T2 ab, der Kollektor-Emitter-Widerstand des Steuertransistors T2 nimmt zu, der Steuerstrom für die Transistor-Schaltstufe Tl nimmt ab, der Kollektor-Emitter-Widerstand der Transistor-Schaltstufe Ti nimmt zu und die Folge davon ist, daß auch der Strom über das Relais R und den Wideistand R 4 abnimmt. Der Widerstand A4 ist z. B. so dimensioniert, daß bei voll leitendem Transistor TI daran ein Spannungsabfall von etwa I Volt auftritt. Nimmt nun der Relaisstrom ab, dann nimmt auch der Spannungsabfall

ίο am Widerstand RA ab. Diese Spannungsänderung am Widerstand A4 kommt einem Sperrimpuls gleich, der über den Kondensator C und den Widerstand R 2 auf die Basis des Steuertransistors T2 gelangt und damit dessen Sperrung beschleunigt. Da dies zu einer beschleunigten Reduzierung des Steuerstromes des Transistors Tl führt, wird auch das Relais R beschleunigt abgeschaltet Die Spannungsänderung am Widerstand R 4 wird also in einer Art Rückkopplungsschleife zur beschleunigten Abschaltung des Relais R ausgenutzt Der Transistor T2 wird daher in sehr V-. izer Zeit voll gesperrt und das Relais " fällt nach der Eniirdezeit des Kondensators Csehr schnell ab.

Die Diode D 2, die der Relaiswicklung parallel geschaltet ist, schließt die Induktionsspannung kurz, welehe beim Abschalten des Transistors Tl entsteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für ein abfallverzögertes Relais, das über eine Transistor-Schaltstufe ein- und ausschaltbar ist, die über einen komplementären Steuertransistor ansteuerbar ist, der in Verbindung mit einem Steuerkontakt und einem Kondensator so geschaltet ist, daß bei vorübergehendem Schließen des Steuerkontaktes das Relais anzieht und die Länge der nachfolgenden Verzögerungsperiode durch eine Ladungsänderung des Kondensators bestimmt wird, wobei der Kondensator mit dem Ausgangskreis der Transistor-Schaltstufe so gekoppelt ist, daß diesem bei Ablauf der Verzögerungszeit eine Rückkopplungsspannung zugeführt wird, die die Abschaltung der Transistor-Schaltstufe beschleunigt dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (R)über einen Widerstand (R 4) mit dem einen Pol! (—) der Speisegleichspannung verbunden ist und daß der Kondensator (C) mit seinem demselben Po! {—) der Speisespannung zugewandten Anschluß am Verbindungspunkt zwischen Relais (R)\ma Widerstand (R 4) angeschaltet ist

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Eiriitter einer PNP-Transistor-Schaltstufe (7Ί) mit dem Pluspol ( + ) der Speisegleichspannung verbunden ist, daß der Kollektor der PNP-Transistor-Schaltstufe (Ti) über das Relais (R) und den Widerstand (RA) mit dem Minuspol (- ) der Speisegleichspannung verbunden ist, daß der Emitter eines NPN-Steuertransistors (7*2) mit dem Minuspol (-) der Speisegleichspannung verbunden ist, daß der Kollektor des NPN-Steuertransistors (Γ2) über einen Widerstand (Rft) mit der Basis der PNP-Transistor-Schaltstufe (TX) verbunden ist und daß der Steuerkontakt (S)das Pluspotential ( + ) über einen Widerstand (Al, R2) der Basis des NPN-Steuertransistors (T2) zuführt.