Patentanspruch:
Schaltung für einen elektronischen Leistungsschalter bzw. ein Halbleiter-Relais, bestehend aus
einem Triac mit einem zwischen die Steuerelektrode und den Bezugspunkt des Laststromkreises geschalteten
Nullspannungsschilter und einem zwischen der Steuerelektrode und dem anderen Punkt des
Laststromkreises liegenden als Arbeitswiderstand wirkenden Fotowiderstand, dadurch gekennzeichnet,
daß der Nullspannungsschalter von zwei parallel geschalteten Transistoren (7 und 8)
vom Typ n-p-n und p-n-p gebildet ist und der Teilpunkt eines aus zwei Widerständen (5, 6)
bestehenden, parallel zum Triac (3) geschalteten Spannungsteilers mit der Basis der Transistoren (7
und 8) verbunden ist.
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Die Erfindung betrifft eine Schaltung für einen elektronischen Leistungsschalter bzw. ein Halbleiter-Relais,
bestehend aus einem Triac mit einem zwischen die Steuerelektrode und den Bezugspunkt des Last-Stromkreises
geschalteten Nullspannungsschalter und einem zwischen der Steuerelektrode und dem anderen
Punkt des Laststromkreises liegenden als Arbeitswiderstand wirkenden Fotowiderstand.
Bei Halbleiter-Relais kann im Gegensatz zu herkömmlichen
Relais die Last nicht galvanisch von der Stromquelle getrennt werden. Um diese Eigenschaft so
gut wie möglich an die herkömmlichen Relais anzugleichen, ist in diesem Punkt ein relaiiv großer
schaltungstechnischer Aufwand zu treiben.
Die Zündung des Thyristors oder Triacs muß zur Vermeidung von Störstrahlung bei kleinen Augenblicksiverten
der speisenden Wechselspannung erfolgen. Die bekannten Lösungen mit integrierten Nullspannungsschaltern
müssen deshalb in der Umgebung des Spannungsnulldurchganges genügend Energie über die
angeschlossene Last aus der Wechselstromquelle erhalten, um den Ansteuerimpuls für den Leistungshalbleiter
erzeugen zu können. Damit aber bei nicht durchgesteuertem Leistungshalbleiter keine allzu große
Verlustleistung an dem den Nullspannungsschalter speisenden Vorwiderstand entsteht, sollte die Wechselspannung
wiederum möglichst hoch ansteigen dürfen.
Eine Lösung hierfür bietet die Verwendung eines Fotowiderstandes als Arbeitswiderstar.d des Nuilspannungsschalters,
wie dies durch die DT-AS 2122 983 grundsätzlich bekannt ist.
Ausgehend von dem oben beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
wenig aufwendige Schaltung für einen elektronischen Leistungsschalter anzugeben, die die Ansteuerung des
Triacs außerhalb eines engen Bereiches um den Spannungsnulldurchgang verhindert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Nullspannungsschalter von zwei parallel
geschalteten Transistoren vom Typ n-p-n und p-n-p gebildet ist und der Teilpunkt eines aus zwei
Widerständen bestehenden, parallel zum Triac geschalteten Spannungsteilers mit der Basis der Transistoren
verbunden ist.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß die Ansteuerung des Triac nur innerhalb eines
engen Bereiches um den Spannungsnulldurchgang erfolgt, daß somit niedrigsperrende Transistoren, die
sehr billig sind, verwendet werden können und daß die Schaltung sowohl für ohmsche als auch für induktive
Lasten geeignet ist, da der Spannungsnulldurchgang am Schäker und nicht der an der Spannungsquelle zum
Steuern des Triac verwendet wird.
Die erfindungsgemäße Schaltung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert.
Zwischen den Klemmen 1 und 2 eines Stromkreises ist ein Triac 3 angeschlossen, dessen Steueranschluß
über einen Fotowiderstand 4 an die Klemme 1 angeschlossen ist. Wenn der Fotowiderstand 4 unbeleuchtet
ist, beträgt sein Widerstandswert einige Megohm. Unter Lichteinwirkung nimmt er Werte von
einigen hundert Ohm an und ist somit in der Lage, den Steueranschluß des Triac mit Strom zu versorgen. Die
Spannung zwischen den Klemmen 1 und 2 wird durch einen Teiler aus Widerständen 5 und 6 abgefühlt und zur
Steuerung eines NPN-Transistors 7 und eines PNP-Transistors
8 verwendet. Bei Überschreiten einer durch das Teilverhältnis der Widerstände 5, 6 bestimmten
Spannung wird einer der beiden Transistoren 7 oder 8 leitend und zwar 7 bei positiver und 8 bei negativer
Spannung an Klemme 1. Bezugspunkt ist Klemme 2.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen