DE2435501A1 - Zweipoliges, beruehrungslos wirkendes schaltgeraet - Google Patents

Zweipoliges, beruehrungslos wirkendes schaltgeraet

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DE2435501A1
DE2435501A1 DE2435501A DE2435501A DE2435501A1 DE 2435501 A1 DE2435501 A1 DE 2435501A1 DE 2435501 A DE2435501 A DE 2435501A DE 2435501 A DE2435501 A DE 2435501A DE 2435501 A1 DE2435501 A1 DE 2435501A1
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Description

  • Zweipoliges, berührungslos wirkendes Schaltgerät Die Erfindung betrifft ein zweipoliges, berührungslos wirkendes Schaltgerät mit einem Oszillator und einem vom Oszillator betötigten, über eine Gleichrichterbrücke on einen zu schaltenden Wechselstromkreis angeschlossenen elektronischen Schalter und einer vom Wechselstromkreis betriebenen Speiseschaltung fUr den Oszillator Die Schaltgeräte der oben näher gekennzeichneten Art benötigen also eine Hilfsspannung für den Oszillator und ggf. für weitere Baugruppen des Schaltens wie Trigger, Schaliverstärker, Zündstufe. Die Ausbildung einer entsprechenden Speiseschaltung bereitet deshalb Schwierigkeiten, weil insgesamt nur zwei Anschlußleit@@gen zur Verfügung stehen, von denen eine zum Schal@gerö@ von der Wechselspannungsquelle über die Last und die andere zum Schaltgerät direkt führt. Das hat zur Folge, dcß dic l-lilfsspannung nur noch von diesen Leststromkreis gewonnen werden kann. Solange der elektronische Schalter geschlossen ist, bereitet dies keine Schwierigkeiten, weil dann am elektronischen Schalter bei Zwischenschaltung einer Geleichrichterbrücke eine pulsierende Gleichspannung anliegt, aus welcher die erforderliche Hilfsspannung in einfacher Weise gewonnen werden kann, kritisch sind jedoch die Verhältnisse, wenn der elektronische Schalter den Laststromkreis schließe, da dann die beiden AnschlUsse des Schaltgerätes durch den elektronischen Schalter kurzgeschlossen sind, also innerhalb des Schaitgerätes praktisch keine Spannung mehr vorlieg+, aus der eine ausreichende Hilfsspannung erzeugt werden könnte.
  • Bei einer bekannten Ausführungsform eines elektronischen Schaltgerätes der eingangs näher gekennzeichneten Art (DT - AS 1 286 Bó W9 ) für einen Wechselstromkreis dient als elektronischer Schalter ein Thyristor, der durch einen von außen beeinflußharen Oszillator angesteuert wird und über eine Gleichrichterbrücke an den zu schaltenden Wechselstromkleis angeschlossen ist Der Oszillator wird über einen Siebkondensator ständig mit einer geglätteten Gleichspannung gespeist. Die Speiseschaltung für den Oszillator besteht aus der Reihenschaltung eines hochohmigen Hiltswiderstandes und einer Zenerd diode, wobei diese Reihenschalrung der Schaltstrecke des Thyri -starts parallel geschaltet ist. Bei gesperrtem Thyristor wird die benötigte Speisespannung cn der Zenerdiode abgen@@nmen. Um auch bei durchgeschaltetem Thyristor die notwendige Speisespannung fUr den Oszillator erzeugen zu können, ist ein in Reihe mit der Last liegender Stromwandlor vorgesehen, der einen Teil des durch die Last fließenden Stromes abzweigt und gleichgerichtet on der Zenetdiode als Hilfssponnung für den Oszillator abgegriffen werden kann. Nachteilig ist bei dieser bekonnten Ausführungsform zunöchst die Verwendung eines Stromwandlerseines Transformators, der die Bougröße des Gerötes we@entlich beeinflußt. Fernet ist die vom Transformator erzeugte Spannung abhängig vom Laststrom, der von der Größe des verwendeten Lastwiderstandes abhängt. Zudem stellt der Stromwandler einen im Laststromkreis liegenden Verbraucher dar, welcher einen Teil der Netzspannung verbraucht.
  • Diese Unterschreitung der Nennspannung fällt insbesondere bei Verbrauchern ( Last ) kleiner Spannung ins Gewicht, weshalb das bekannte Schaltgerät nur für Verbraucher großer Nennspennung verwendet werden kann. Zu der Verlustleistung des Stromwandlers, der nur kleine Lasten zuläßt, kommt ferner die Verlustleistung der Reihenschaltung bestehend aus dem Hilfswiderstand und der Zenerdiode hinzu. Diese Verlustleistungen erfordern einen zusätzlichen Aufwand für die Wärmeableitung.
  • Bei einem anderen bekannten Schaltgerät (DT-AS 1 951137) wird unter Vcrzicht eines besonderen Stromwandlers eine in einem grö@eren Bereich vom Laststrom und der Höhe der Spannung der Spannungsquelle unabhängige Hilfsspannung für den Oszillator dadurch erzeugt, daß der Hilfswiderstand und die Schaltstrecke des elektronischen Schalters parallel geschaltet sind und die Parallelschaltung ausdem Hiliswiderstand und der Schaltstrecke des e elektronischen Schalters mit der Zenerdiode in Reihe geschaltet sind. Bei diesem Schaltgerät wird unabhängig, ob der elektronische Schalter leitend ist oder nic'it, immer ein Strom über die Zenerdiede geführt. Bei leitendem clektronischem Schalter fließt Schalterstrom und bei gesperrtemelektronischem Schalter der Strom durch den Hilfswiderstand durch die Parall@lschaltung aus Zenerdiode und Oszillator. Die Hilfsspannung für den Oszillator fällt also an der Zenerdiode in Form der Zenerspannung ab. Die zu schaltende Last ist in ihrer Größe begrenzt durch eine erhebliche Verlustleistung in der Speiseschaltung für den Oszillotor bei leitendem elektronischem Schalter on der Zenerd?ode. Die anstehende Zenerspannung in der GröPenordnung von 5 - 6 Volt als unerwünschter Spannungsverlust und das Produkt aus Zenerspannung und dem Strom durch den elektronischen Schalter als Verlustleistung sind nicht unerheblich. Die in Form von Wärme auftretenden Verlustleistungen des Hilfswiderstandes und der Zenerdiode und die damit auftretenden Probleme der Baugrößen dieser Bauelemente und der Wärmeableitung sind nach wie vor vorhanden und werden schwieriger, je mehr die Schaltleistung des Schaltgeräres nach größeren Werten verschoben wird. Das bekannte Schaltgerät ist deshalb nur für eine Schaltleistung bis etwa 25 VA einsetzbar.
  • Durch die Patentannieldung P 2127956.1-31, Zusatz zu DT-AS 1 951 137 ist eine Speiseschaltung für den Oszillator bekanntgeworden, bei der der Spannungs- und Leistungsverlust durch die Zenerdiode dadurch vermindert wird, daß in Reihe mit 'çm Hilfswiderstand ein Thyristor geschaltet ist, und die Steuerelektrode des Thyristors Uber eine Zenerdiode an die Anode des Thyristors angeschlossen ist. Dem Thyristor ist die Reihenschaitung einer Diode und eines Kondensators parallel geschaltet. Der Kondensator wird über den Hilfswiderst6nd als Festwiderstand solange aufgeladen, bis der Thyristor über die Zenerdiode gezündet hat. Die in dem Kondensator gespeicherte Spannung steht a!s Hiifsspannung für den Oszillator ur Verfügung.
  • Tat schlich wird die Verlustleistung in der " "Leitendphase" des Thyristors bis auf die Thyristorverlustleistung herabgesetzt. In der "Sperrphnse" des Thyristors geht jedoch die Verlustleistung des Hilfswiderstande voll in die Verlustleistungs-Gesamtbilanz des Schaltgerätes ein. Die Verlustleistung im Hilfswiderstand ist um so größer, je höher die Spannung der Spannungsquelle ist. Der Hilfswiderstand als Festwiderstand hat andererseits bei immer klcinercn Spannung,cn der Spannungsquelle den Nach@eil, daß der Oszillator und in der Regel weitere Baugruppen wie Trigger, Verstärker und Zündstufe mit immer weniger Speisestrom versorgt werden, bis schließlich die Funktionsfähigkeit nicht mehr gewährleistet ist.
  • Der Hilfswiderstand in der Speiseschaltung für den Oszillator bedingt einerseits wegen der hohen Verlustleistung und andererseits wegen der schlechten Speisung des Oszillators einen kleinen Spannungsbereich.
  • Bei einer anderen bekannten Schaltvorr.chtung DT-AS 1 924279 erfolgt das Duralischalten des elektronischen Schalters nicht im Nulldurchgang der Speisespannung, sondern bei einem Phasenwinkel größer Null, wobei die am elektronischen Schalter während seiner " Leitendphase ' anstehenden Spannung anschnittszipfel über ein RC-Glied und einer Gleichrichteranordnung einem Siebkondensator zugeführt werden, von dem der Oszillator gespeist wird.
  • Durch diese Maßnahme sind auch während der "Leitendphase" des elektronischen Schalters kurze Zeitspannen vorhanden, in denen der elektronische Schalter noch gesperrt bleibt und am elektronischen Schulter ein gewisser Betrag der Spannung der Spannungsquelle ansteht. FUr die restliche Halbwelle, in der der elektronische Schalter leidend ist, liefert dann der Siebkondensator die Hilfsspannung für den Oszillator.
  • Das bekannte Schaltgerät hat sich insofern bewährt, weil der Betrieb des elektronischen Schalters mit einem Phasenwinkel größer Null während der eine zuverlässige Triggerung des elektronischen Schalters ermöglicht. Außerdem ist die Verlustleistung in der"Leitendphase" sehr gering, wegen des Wegfalls weiterer Bauelemente im Laststromkreis.
  • Allerding@ ist die Verlustleistung während der "Sperrphase" des elektronischen Schalters wegen eines konstanten Hilfswie4erstandes ebenso wie bei den. vorstehend beschriebenen Schaltgerät verhültnismäBig hoch. Dies wirkt sich bei hoher Spannung der Spannungsquetle besonders nachteilig aus, genauso wie bei kleiner Spannung der Spannungsquelle die Hilfsspannung nicht ausreicht, den Oszillator zu speisen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, das elektronische berührungslos wirkende Schaltgerät, das über insgesamt nur zwei Außenleirungen einerseits an eine Spannungsquelle und andererseits an eine Last anschließbar ist, hinsichtlich der Spiseschaltung tür die Hilfsspannung so auszubilden, daß auf einen Hilfswiderstand als Festwiderstand verzichtet werden kann und daß die Verlustleistung auch während der "Sprrphase" des elektronischen Schalters um ein Vielfaches kleiner ist als bei den bekannten Schaligeräten, wobei die Leistungsaufnahme der Speiseschaltung dem Leistungsbedarf des Oszillatcrs annepaßt ist und der Spannungsbereich, also der Bereich zwischen der kleinsten und größten Spannung der Spannungsquelle, wobei eine Verschiebung des Bereiches gleichermaßen nach unten und nach oben erfolgen soli, großer ist als bei den bekannten Schaltgeräten. Dasselbe soll auch für den Leistungsbereich gelten, also den Bereich -wischen dor kleinsten noch schaltbaren Last und der größten Schaltleistung.
  • Diese Ausgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der elektrcnische Schalter, wie Thyristor oder Triac, mit einem Phasenwinkel größer als Null betrieben und sowohl im leitenden als auch gesperrten Zustand von der Spannung der Spennungsquelle, unabhängig vcn !er Große der Spannung, eine Hilfsspannung für den Oszillator abgeleitet wird, die durch einen Regler konstant halten wird und die Stromaufnshme der Speiseschaltung im wesentlichen dem Strombedarf des Oszillaters und ggf. weiterer dem Oszillator nachgeschalteter Stufen wie z..B. Triggerstufe, Verstärkerstufe und ZUndstufe entspricht.
  • Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltgerät ist somit in den beiden Schaltzuständen des elektronischen Schalters eine Regelung wirkscm, die die Stromaufnahme der Speiseschaltung bei den gegebenen Spannungen der Spannungsquelle begrenzt und auf einen Wert stabilisiert, der noch ausreicht, um den Oszillator funktionsfähig zu halten. Durch diese Ausbildung ist ein Festv:idersfand in der Speiseschaltung, in dem je höher die Spannung der Spannungsquelle ist, eine um so größere störende Verlustleistung entsteht und durch den, je kleiner die Spannung der Spannungsquelle ist, ein umso kleiner, schließlich unzureichender Speisestrom @ließt, nicht mehr vonhanden Eine Verlustleistung ist nur noch in dem Maße vorhanden, d-e der Eigenverlustle istung der Regelung entspricht. Durch ein geeignetes Regelverfahren konn diese Eigenverlustleistung auf einen wesentlich kleineren Wert gehalten werden, als bei den bekannten Schaltgeräten.
  • Dadurch, daß die Lc istungsaufnahme der Speiseschaltung auf den Leistungsbedarf des Oszillstors abgestimmt ist, ist der Spannungs- und Leistungsbereich des elektronischen Schaltgerüies nicht mehr von der Größe der Spannung der Spannungsquelle bzw. vom Lastwiderstand abhängig, sondern wird im wesentlichen durch den Regelbereich der Regelung bestimmt. Der Regelbereich läßt sich z.B. nach unten soweit ausdehnen, daß die Spannung der Spannungsquelle nicht wese-tlich über der benötigten Hilfsspannung liegt. Wegen der kleineren Verlustleistung der Speiseschaltung und der daraus folgenden geringen wärmceniwicklung und wegen des Wegfalls eines Bauelementes ziir Speiseschaltung in Serie zum elektronischen Schalier des Lastkreises ist die obere G@@rze des Spannungs- und Lastbereiches nur durch die Kennwerte der verwendeten Bauelemente gegeben.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Schaltgerät sind Speiseschaltung und Regler im wesentlichen identsich bzw. der Regler bildet den wichtigsten Teil der Speiseschaltung.
  • Die Strom- und Spannungsstabilisierung mit elektronischen Regelschaltungen in Netzgeräten ist an sich bekannt. Die Verwendung einer derartigen Regelschaltung würde aber nicht zu der Erfindung führen, weil sie die gestellte Aufgabe nicht löst. Es sind vielmehr die in der Lösung der Aufgabe aufgezeigten Schritte nötig, um die aufgezeigten Vorteile zu erreichen. Die vorteilhafte und zweckmäßige Ausbildung des zweipoligen elektronischen Schaltgerätes führte trotz umfangreicher Bemüllungen, wie aus dem aufyezeigten Stand der Technik hervorgeht, bisher nicht zu dc Lösung.
  • Es eröffnen sich mit dem erfindungsgemäßen Schaltgerät neue Wege für die praktische Anwendung, z.B. die Reihenschaltung zahlreicher Schaltgeräte und deren leichte Integrarion.
  • Nach einer vorte:lhaften Ausführung der Speiseschaltung ist ein Regeltransistor mit seiner Ko!lektor-Emitter-Strecke in Reihe mit dem Innenwiderstend des Oszillators und parallel mit dem elektronischen Schalter geschaltet und cn der Basis die Kollektor-Emitter-Strecke eines Steuertransistors angeschlossen, dessen Basis am Abgriff eines parallel zum Innenwiderstand des Oszillators geschalteten Spannungsteilers liest.
  • Nach einem weiteren Merkrnol der Erfindung ist vom Kollektor des Regeltransistors ein R-C-Gled an seine Basis angeschlossen, wobei dem Konden-Sator des R-C-Gliedes ein Widerstand parallel und der Kollektor-Emitter Strecke des Steuertransistors eine Diode antiparallel geschalter ist.
  • Die am Emitter des Regeltransistors anstehende Speisespannung wird am Abgriff des Spannungsleiters durch den Steuertransistor mit einer Bezugsspannung, als Teil der Sollspannung verglichen. Weichen beide Teilspannungen voneinander ab, wird damit die Regelspannung am Kollektor des Steuertransistors verändert und die Emitter-Basis-Spannung des Regeltransistors nachgestellt.
  • Damit wird der Spannungsabfall zwischen Emitter und Kollektor des Regeltransistors so beeinflußt, daß die am Emitter aufgetretene Abweichung wieder kompensiert wird.
  • Die Bezugsspannung ist. die etwa konstante Flußspannung der Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors. Sfeht am Abgriff des Spannungsteilers eine kleinere Spannung an, ist der Steueriransistor gesperrt und der Regeltransistor niederohmig. Übersteigt der durch den Spannungsteiler bestimmte Spannungsanteil von der Speisespannung die Flußspannung des Steuertransistors, fließt ein Kollektorstrem im Steuerfrunsistor, der dem Regeltransistor Bcsisstrom entzieht, die Kollektor-Emitter-Strecke hochchmiger macht und einen größeren Spannungsabfall hervorruft.
  • Der Vorteil dieser Anordnung noch Anspruch 2 besteht daiin, daß aufeine separate Sollspannungserzeugung z.B. mittels Zenerdiode ;erzichtet werden kann.
  • Die Basisstromversorgung des Regeltransistors erfolgt gemäß Anspruch 3 über das R-C-Glied, wobei die Entladung des Kondensators über die Diode erfolgt.
  • Die Hilfsspannung für den Oszillator hang, von dem Anteil der zum Vergleich herangezogenen Istspannung ab. Durch Verkleinerung oder Vergrößerung des Spannungsteilerverhöltnisse@ wird (.Ir Sieuertransistor ein kleinerer oder größerer A@teil der Istspannung zugeführt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Schaltgerät ist das Spannungsteilerverhältnis z.B.
  • so eingestellt, daß die Hilfsspannung (Istspannung) etwa 6 Volt beträgt.
  • Die kleinste Hilfsspannung hängt von der Flußspannung der Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors ab. Sie liegt etwas über 0,6 Volt. Die größte Hilfsspannung wird durch die kleinste angelegte Spannung der Spannungsquelle bestimmt. Das bedeutet, daß bei einer Hilfsspannung von 6 Volt die kleinste Spannung der Spannungsquelle nicht wesentlich über 6 Volt liegt. Die größte Spannung der Spannungsquelle hängt von der Sperrspannung des Regeli-ransisters ab.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist parallel zum elektronischen Schalter ein weiterer Spannungsteiler angeordnet und am Abgriff die Basis eines Transistors angeschlossen, dessen Kol lektor-Emitter-Strecke der Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors parallel geschaltet ist.
  • im Normalbetrieb ist der Transistor gesperrt. Er hat dann keinen Einfluß auf den Regelkreis. Treten jedoch Spannungsüberhöhungen z.B. durch Netzstörungen oder Induktionsüberspannungen durch ein Schaltschütz auf, die außerhalb des zu massigen Spannungsbereiches des Schaltgerätes liegen, wird der Spannungsabfall am Abgriff des s zweiten Spannungsteilers so groß, doß der Transistor leitend wird und den Steuertransistor sperrt0 Der Regeltransistor wird niederohmiger und leitet den Energieinhalt der Störung in den Siebkondensato 11 ab. Dieser Ladestrom bewirkt Uber den Innenwiderstand der Störungsquelle eine Begrenzung der Überspannung am elektronischen Schalter 9. Die normale "Leitendphase" des Steuertransistors wird dann verkürzt, so 4aß eine Überladung des Siebkondensotors 11 verhindert wird Auf der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Schaltgerät in einem Schaltungsbeispiel dargestellt.
  • Es zelgen Fig. 1 die Schaltung des Schaltgerätes, Fig. 2 ein Spannungsdiagramm des elektronischen Schalters im leitenden und gesperrten Zustand.
  • Das in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte ber;nrungslos wirkende Schaltgerät ist über insgesamt nur zwei Anschlußleitungen 3,4 einerseits an eine Spannungsquelle 5 direkt und andererseits über die Last 6 angeschlossen.
  • Als Last kann ein Schaltschütz oder ein anderer Verbraucher, z.B. eine Glühlampe verwendet weiden. Die Spannungsquelle 5 ist die Netzspannung z.B. # 220 V oder ein Teil der Netzspannung. Zwischen der Wechselspannungsquelle und dem Schaltgerät liegt eine GleichrichterbrUcke 7.
  • Im einzelnen besteht das elektronische Schaltgerät aus einem von außen durch einen Gegenstdnd beeinflußbaren Oszillator 8. Durch Annäherung des Gegenstandes an die aktive Zone des Oszillators 8 , z.B. seiner offenen Schwingkreisspule oder eines rils offenen Kondensator ausgebildeten Elektrodenpaares, wird dem Oszillator Energie entzogen, bzw. die Rückkopplungsver hältnisse so stark verändert, daß die Oszillatorschwinjcungsamplitude oder Frequenz beeinfljußt v'ird. D@ese Beeinflussung wird z.B. über eircn Trigger als Schwelle und ggf. Uber einen Schaltverstäker und einer Zündstufe in ein Schaltsignal verwandelt, das den elektronischen Schalter 9 z.B. ein Thyristor sperrt oder leitend macht. Näher auf die Signal@@zeugung einer gehen erübrigt sich, da dies nicht Gegenstand der Erfindung ist.
  • Um den Oszillator auch bei gesperrtem elektronischen Schalter 9 mit nötigen Hilfsspannung zu versorgen, wird der elektronische Schalter 9 in Phasen-Anschnittsteuerung mit einem Phasenwinkel nur wenig größer als Null betrieben, wie aus Fig. 2 der Zeichnung hervorgeht. Dabei stellt U die Spannung am elektronischen Schalter 9 in der"Leitendphase" und Sperrphase dar. Es entstehen somit kurze Zeitspannen, in denen der elektronische Schalter 9 noch gesperrt bleibt und Spannung am Schaitgerät ansteht, die ausreichend groß isf, um die Speiseschaltung des Osziliators zu ve;orgen.
  • Die Hilfsspannung für den Oszillator 8 wird durch den Regler 10 unabhcngig von der Größe der Spannung an der Spannungsquelle 5 konstant gehalten und in einem Kondensator 11 gespeichert, so daß auch für die Zeit der restlichen Halbwelle in der der elektronische Schalter ! leitend ist, eine ausreichende Spannung für den Oszillator zur Verfügung steht.
  • Der Regler 10 zur Stabilisierung der Hilfsspannung für den Oszillator 8 besteht $aus dem Regeltransistor T 1, der mit seiner Kollektor-Emitter-Strecke in Reihe mit dem Innenwiderstand des Oszillators 8 und parallel zum elektronischen Schalter 9 geschaltet ist. Zur Strombegrenzung im Regeltronsistor T 1 dient der Widerstand R 1. Der Steuertransister T 2 ist mit dem Kollektor über die Schutzdiode D 1 an die Basis von Transistor T 1 angeschlossen und mit dem Emitter auf Bezugspotential. Die Basisstromversorgung des Regeltransistors T 1 erfol3t über ein R-C-Glied R 2, C 1 und über den parallel zum Kondensator C 1 liegenden Widerstand R 3. Während der negat;vcn Halbwelle der Netzspannung entlädt sich der Kondensator C 1 über die antiparallel zur Emitter-lasis-Strecke des Steuertransistors T 2 geschaltete Diode D 2.
  • Der Spannungsteiler mit den Widerständen R 4, R 5 liegt parallel zum Innenwiderstand des Oszillators und ist mit dem Abgriff 12 an die Basis Basis des Steuertransistors angeschlossen- Der Kondensator C 2 verhindert hochfrequente Regelschwingungen.
  • Der Spannungsteiler aus den Widerständen R 6, R 7 liegt parallel zum elektronischen Schalter 9. Sein Abgriff 13 ist mit der Basis des Transistors T 3 verbunden. Seine Kollektor-Emitter-Strecke ist der Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors T 2 parallel geschaltet.
  • Die Wirk ,ngsweise des Reglers 10 ist folgende Ein Teil der am Emitter des Regeltransistors T 1 anstehenden Speisespannung wird am Abgriff 12 des Spannungsteilers R 4, R 5 durch den Steuertransistor T 2 mit der etwa konstcnten Bezugsspannung als Teil der gewünschten Sollspannung verglichen. Sind beide Werte gle ah, so ist praktisch der Kollektorstrom des Steuertronsistors T 2 gleich Null. Der Transistor T 2 ist gesperrt und der Regeltransistor T 1 relativ niederenmig.
  • Steigt die Spannung am Emitter des Regeltrnisistors T 1 an, so wird der am Abgriff 12 anstehende Teil der Speisespannung größer als die Bezugsspannung.
  • Es fließt ein Basisstrom in den Steuertransistor T 2, der einen Kollektorstrom zur Folge hat, der am Regeltransistor Basisstrom entzieht, bis der Transistor T 1 sperrt.
  • Die Bezugsspannung wird durch die etwa konstante Flußspannung der Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors 1 2 bestimmt. Sie liegt etwa bei 0,6 Volt.
  • Der Transistor r 3 wirkt als Überspannungsschutz am Eingang des Reglers 10.
  • Im Norm@ifall ist der transistor T 3 gesperrt. Er hat dann keinen Einfluß auf den Regelkreis. Treten z.B. Spannungsüberhöhungen an der Sparflungsquelle 5 auf, die außerhalb des zulässigen Spannungsbereiches des Schaltgerätes liegen, wird der Spannungsabfall am Abgriff 13 des Spannungsteilers R 6, R 7 so groß, daß der Transistor T 3 leitend wird und den Transistor T2 sperrt. Dadurch wird der Regeltransistor T 1 wieder niederohmiger. Es erfolgt gleit hzeitig eine weitere Aufladung des Siebkondensators 11. Dieser Ladestrom bewirkt iiber den Innenwiderstand der Störungsquel le eine Begrenzung der Überspannung am elektronischen Schalter 9. Die normale Leitendphase des Steuertransistors T 2 verkuerzt sich, so daß eine Überladung des Siebkondensators 11 nicht erfolgt.
  • Eine Vereinfachung der Regelschaltung ergibt sich dadurch, daß eine Zenerdiode von Bezugspotential verzugsweise über die Diode D 1 an die Basis des Regeltransistors T 1 @ngeschlossen ist. Dadurch kann der Steuertransistor T 2 sowie der Spannungsteiler R 4, R 5 und Diode D 2 entfallen. Die Überspannungsbegrenzung mit dem Transistor T 3 muß in diesem Fall etwas anders ausgebildet werden. Der Kollektor des Transistors T 3 kann z .B.
  • über einen Kollektorwiderstand an den Emitter von Transistor T 1 angeschlossen werden.
  • Die Speisespannung am Emitter von Transistor T 1 wird durch den Wert der Zenerspannung begrenzt.
  • Das parallel zum elektronischen Schalrer 9 gestrichelt eingezeichnete R-C-Glied ist in erster Linie ein Schutz gegen zu hohe Spannungsgradienten z.B. bei Netzein- und -ausschaltungen.

Claims (6)

Patentansprüche:
1) Zweipoliges, berührungslos wirkendes Schaltgerät mit einem Oszillator und einem vom Oszillator betätigten, über eine Gleichrichterbrücke an einen zu schaltenden Wechselstromkreis angeschlossenen elektronischen Schalter und einer vom Wechselstromkreis gespeisten Speiseschaltung für den Oszillator, dadurch gekennzeichnet, daß der elekfronische Schalter wie Thyristor oder Triac 9 mit einem Phasenwinkel größer als Null btrieben und sowohl im leitenden als auch gesperrten Zustand von der Spannung der Spannungseuelile 5 unabhängig von der Größe der Spannung eie Hilfsspannung fUr den Oszillator 8 abgeleitet und durch einen Regler 10 konstcnt gehalten wird und die Stromaufnahme der Speiseschaltung im wesentlichen dem Strombedarf dts Oszillatcrs 8 und ggf. weiterer dem Oszillator nachgeschalteter Stufen wie Triggerstufen, Verstärkeistufe und Zündstufe entspricht
2) Zweipoliges, berührungslos wirkendes Schaltgerät nach Anspruch 1 dadvrch cickennzeichnett daß der RegIe 10 einen Regeltransistor T 1 und einen Steuertransistor T 2 aufweist und der Regeltransistor T 1 mit seiner Kollektor-Emitter-Strecke in Reihe mit dem Innenwiderstand des Oszillators 8 und parallel mit dem elektronischen Schalter 9 geschalret und an der Basis die Kollektor-Emitter-Strecke des Steuertransistors T 2 angeschlossen ist, dessen Basis am Abgriff 12 eines parallel zum Innenwiderstand des Oszillators geschalteten Spannungsteilers R 4, R 5 liegt.
3) Zweipoliges, berührungslos wirkendes Schaltgerot ....
nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß vom Kollektor des Regeltransistor T 1 ein R-C-Glied C 1, R 2 an seine Basis angeschlossen und dem Kondensator C 1 ein Widerstand R 3 parallel und der Kollektor Emitter-Strecke des Steuertransistors T 2 eine Diode D 2 antiparallel geschaltet ist.
4) Zweipolices, berührngslos wirkendes Schaltgerät nach Anspruch 1 - 3 dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum elektronischen Schalter 9 ein Spannungsteiler R 6, R 7 angeordnet und am Abgriff 13 die Basis eines Transistors T 3 angeschlossen ist, dessen Kollektor Emitter-Strecke der Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors T 2 parallel geschaltet ist.
5) Zweipoliges, ',erUhrunsslos wirkendes Schaltgerät nach Anspruch 1 - 4 dadurch gekennzeichnet, daß eine Zenerdiode von Bezugspotential vorzuasweise Uber die Diode D 1 an die Basis des Regeltransistors T 1 angeschlossen ist.
6) Zweipoliges, berührungslos wirkendes Schaltgerät ....
nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor von Transistor T 3 Uber einen Kollektorwiderstand an den Emitter des Regeltransistors T 1 angeschlossen isf.
L e e r s e i t e
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