DE2525393A1 - Protective switch for voltage sensitive appliances - has differential amplifier with two transistors as sensor for improper voltages - Google Patents

Protective switch for voltage sensitive appliances - has differential amplifier with two transistors as sensor for improper voltages

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DE2525393A1 DE19752525393 DE2525393A DE2525393A1 DE 2525393 A1 DE2525393 A1 DE 2525393A1 DE 19752525393 DE19752525393 DE 19752525393 DE 2525393 A DE2525393 A DE 2525393A DE 2525393 A1 DE2525393 A1 DE 2525393A1
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Joachim Reich
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H11/00Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result
    • H02H11/006Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of too high or too low voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/20Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage
    • H02H3/207Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage also responsive to under-voltage

Abstract

The switch affords protection against application of wrong voltage. Its sensor for under- or over-voltage is in the form of a different amplifier wit two transistors. One transistor base is connected to a constant voltage, while the other transistor base is connected to a reference voltage varying in dependence on the voltage source to be disconnected. The difference from the constant voltage over a preset value changes over the differential amplifier. The change-over energises a control circuit which interrupts a relay incorporated in the protected appliance circuit.

Description

Schutzschalter Die Erfindung betrifft einen Schutzschalter für gegen falsche Spannungswerte empfindliche Verbraucher, wie Fernsehgeräte, bei denen durch Überspannung die Bildröhre zerstört wird, Kühlschränke, deren Kompressoren gegen Unterspannungen empfindlich Mnd, Meßinstrumente, Oszillographen u. dgl.. Circuit breaker The invention relates to a circuit breaker for against wrong voltage values sensitive consumers, such as televisions, where through Overvoltage the picture tube is destroyed, refrigerators, their compressors against Undervoltage sensitive Mnd, measuring instruments, oscillographs, etc.

Während gegen Stromändrungen empfindliche Schutzschalter, beginnend mit der einfachen Schmelzsicherungen bis zu komplizierten Magnetsicherungen in weitestem Umfange bekannt und auch verwendet sind, sind Schutzschalter für gegen falsche Spannungswerte empfindliche Verbraucher bisher auf dem Markt noch nicht in Erscheinung getreten.While circuit breakers sensitive to current changes, starting with the simple fuses up to the most complicated magnetic fuses Circuits are widely known and also used, for against incorrect voltage values sensitive consumers have not yet appeared on the market.

Ausgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Schutzschalters dieser Art, der in seinem Aufbau möglichst nur aus elektronischen Bauelementen besteht, damit in einer integrierten Schaltung zusammenfaßbar ist und somit räumlich klein und wenig störungsanfällig baut.The object of the invention is to provide a circuit breaker for the same Kind, which in its structure only consists of electronic Components exists so that it can be combined in an integrated circuit and thus spatially builds small and less prone to failure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Differenzverstärker als Fühlglied für Unter- oder Überspannung, dessen einer Transistor mit seiner Basis an einer konstanten Spannung liegt, während die Basis des anderen Transistors an einer sich in Abhängigkeit von der abzuschaltenden Spannungsquelle ändernden Bezugsspannung liegt, deren Differenz gegenüber der konstanten Spannung bei Überschreiten eines vorgegebenen Wertes den Differenzverstärker umsteuert, welcher bei dieser Umsteuerung die Steuerschaltung eines im Arbeitsstromkreis des Verbrauchers liegenden Relais im Sinne einer Unterbrechung des Arbeitsstromkreises betätigt.According to the invention, this object is achieved by a differential amplifier as a sensing element for undervoltage or overvoltage, one of which is a transistor with its base is at a constant voltage, while the base of the other transistor is on a reference voltage that changes depending on the voltage source to be switched off whose difference compared to the constant voltage when one is exceeded predetermined value reverses the differential amplifier, which in this reversal the control circuit of a relay lying in the working circuit of the consumer operated in the sense of an interruption of the working circuit.

Unter Differenzverstärker sind dabei bekannte Bauelemente zu verstehen, die aus zwei Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps bestehen, welche einen gemeinsamen Emitterwiderstand aufweisen.Differential amplifiers are known components, which consist of two transistors of the same conductivity type, which have a common Have emitter resistance.

Vorzugsweise ist bei einem solchen Schutzschalter am Ausgang des Differenzverstärkers die Basis eines Komplementärtransistors gelegt, der seinerseits einen zu ihm komplementären Transistor steuert, welcher die Steuerschaltung des Relais betätigt.In such a circuit breaker, there is preferably at the output of the differential amplifier laid the base of a complementary transistor, which in turn has a complementary transistor The transistor controls which actuates the control circuit of the relay.

Durch diesen Aufbau ist ein genauer Schaltpunkt an der Steuerschaltung für das Relais möglich.With this structure, there is a precise switching point on the control circuit possible for the relay.

Bei dem Relais kann es sich um ein elektromagnetisches Relais handeln, dessen Steuerwicklung im Ausgangskreis eines die Steuerschaltung bildenden Transistors liegt. Da man mit einem elektromagnetischen Relais lediglich ein- und ausschalten kann, es aber häufig auch darauf ankommt, die Leistung eines Verbrauchers zu steuern, empfiehlt es sich, ein elektronisches Relais zu verwenden, beispielsweise in Form eines Thyristors oder Triacs, das mit Gleichstrom gesteuert ist, welcher im Ausgangskreis eines Transistors fließt, der die Steuerschaltung bildet.The relay can be an electromagnetic relay, its control winding in the output circuit of a transistor forming the control circuit lies. Since you only switch on and off with an electromagnetic relay can, but it is often also important to control the performance of a consumer, it is best to have an electronic To use relays, for example in the form of a thyristor or triac controlled with direct current, which flows in the output circuit of a transistor that forms the control circuit.

Um zu dieser Kombination aus Leistungssteuerung und Schutzschaltung zu kommen, empfiehlt es sich in weiterer Ausbildung der Erfindung, das elektronische Relais über Nullspannungsschalter, Phasenanschnittsteuerung, Periodengruppenschaltung oder eine ähnliche Steuerschaltung zu steuern, welche über den Ausgangstransistor der Schutzschaltung abschaltbar ist.To this combination of power control and protection circuit to come, it is recommended in a further development of the invention, the electronic Relay via zero voltage switch, phase control, period group switching or to control a similar control circuit, which via the output transistor the protective circuit can be switched off.

Bei der bisher beschriebenen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schutzschalters ist es nur möglich, entweder bei Erreichen einer'Unter- oder bei Erreichen'einer bestimmten Überspannung zu schalten. Soll sowohl bei Unter- als auch bei Überspannung geschaltet werden, dann wird in weiterer Ausbildung der Erfindung ein zweiter Differenzverstärker als Fühlglied vorgesehen, der mit der Basis eines seiner beiden Transistoren an der konstanten Spannung liegt, wobei ein weiterer komplementärer Transistor mit der Basis am anderen Ausgang dieses zusätzlichen Differenzverstärkers angeschaltet ist und die Ausgänge der beiden komplementären Transistoren zusammengeschaltet sind.In the previously described embodiment of an inventive Circuit breaker, it is only possible either when reaching a 'lower or at Reaching a certain overvoltage to switch. Should both under and can also be switched in the event of overvoltage, then in a further embodiment of the invention a second differential amplifier is provided as a sensing element with the base of a of its two transistors is at the constant voltage, with another complementary transistor with the base at the other output of this additional differential amplifier is switched on and the outputs of the two complementary transistors are connected together are.

Will man die Abschaltspannung im ganzen Bereich frei regelbar machen, dann liegt in weiterer Ausbildung der Erfindung die sich ändernde Bezugsspannung jeweils über Spannungsteiler an der Basis des entsprechenden Transistors des Differenzverstärkeres an.If you want to make the cut-off voltage freely adjustable in the entire area, then the changing reference voltage lies in a further embodiment of the invention each via voltage divider at the base of the corresponding transistor of the differential amplifier at.

Im allgemeinen ist es jedoch nicht immer erforderlich, einen großen Einstellbereich zu haben. Es genügt dann, wenn in weiterer Ausbildung der Erfindung die veränderliche Bezugsspannung über in Abhängigkeit von dem gewünschten Grenzwert der Spannung im Arbeitsstromkreis gewählten Zenerdioden an die nicht mit der konstanten Spannring verbundenen Basen der TJansistoren der Differenzverstärker angeschaltet sind.In general, however, it is not always necessary to have a large To have adjustment range. It is sufficient if in a further development of the invention the variable reference voltage depending on the desired limit value the Voltage in the working circuit selected Zener diodes to those not with the constant Tension ring connected bases of the transistor transistor of the differential amplifier are.

Da'die Zenerdioden jedoch gewisse Fertigungstoler<'inzen aufweise, werden in diesem Falle zwischen Basis und Minus Trimmwiderstände eingeschaltet.However, since the Zener diodes have certain manufacturing tolerances, In this case, trimming resistors are switched on between the base and minus.

Der erfindungsgemäße Schutzschalter eignet sich, da er aus rein elektronischen Bauelementen aufgebaut ist, in einfacher Weise dazu, die Bauelemente der Fühl- und Steuerschaltung zu einer integrierten Schaltung zu vereinigen Wählt man als Relais ein elektronisches Relais, dann läßt sich auch dieses elektronische Relais zusammen mit der zu ihm gehörenden Steuerschalturig mit in die integrierte Schaltung einschließen.The circuit breaker according to the invention is suitable because it consists of purely electronic Components is constructed, in a simple manner to the components of the sensing and Combine control circuit into an integrated circuit Select as relay an electronic relay, then this electronic relay can also be combined with the control circuitry belonging to it in the integrated circuit.

Wenn man dafür sorgt, daß die integrierte Schaltung einen Eingang zum Anschluß an wenigstens ein weiteres Fühlelement aufweist, dann kann der Schalter auch beispielsweise mit Hilfe von Thermostaten o. dgl. von außen her betätigt werden, um derart die Schütze in Heizungsanlagen, Kühlschränken o. dgl.If you make sure that the integrated circuit has an input has for connection to at least one further sensing element, then the switch can also be operated from the outside, for example with the help of thermostats or the like, in order to protect the contactors in heating systems, refrigerators or the like.

zu steuern.to control.

Während man für die Stromversorgung für den Schutzschalter durchaus Transformatoren verwenden kann, ist es aus Kosten-und Gewichtsgninden häufig erwünscht, die Schaltung so auszubilden, daß die Stromrersorgllng transformatorlos über Vorwiderstände besorgt wird, wobei de Stromversorgung für den Schutzschalter aus einem Gleichrichter und aus der Serienschaltung zweier Widerstände besteht, wobei dann zwischen den Verbindungspunkten der beiden Widerstände und dem anderen Pol der Stromquelle ein Glättungskondensator eingeschaltet ist, zwischen einem Punkt unmittelbar hinter dem zweiten Widerstand und diesem Pol der Stromquel]e einer Zenerdiode eingeschaltet ist und schließlich die Bezugs spannung an dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände abgegriffen ist.While one for the power supply for the circuit breaker is quite Transformers, it is often desirable for reasons of cost and weight, to train the circuit so that the Stromrersorgllng transformerless via series resistors is concerned, with de power supply for the circuit breaker from a rectifier and consists of the series connection of two resistors, then between the Connection points of the two resistors and the other pole of the power source Smoothing capacitor is turned on, between a point immediately behind the second resistor and this pole of the current source of a Zener diode switched on and finally the reference voltage at the connection point of the two resistors is tapped.

Die Zeichnung zeigt drei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Schutzschalters, und zwar in Fig. 1 ein Schaltbild eines Schutzschalters, der einen Verbraucher gegen Überspannungen schützt; Fig. 2 einen Schutzschalter, der einen Verbraucher sowohl gegen eine Unterspannung als auch gegen eine Überspannung zu schützen vermag und in Fig. 3 eine abgeänderte, weiter verbesserte Ausführungsform des Schalters nach Fig. 2.The drawing shows three exemplary embodiments of an inventive Circuit breaker, namely in Fig. 1 is a circuit diagram of a circuit breaker, the one Protects loads against overvoltages; Fig. 2 shows a circuit breaker, the one Consumers against both an undervoltage and an overvoltage able to protect and in Fig. 3 a modified, further improved embodiment of the switch according to FIG. 2.

Im Netz 1, 2 liegt die Primärwicklung des Transformators 3, der Verbraucher 4 sowie das Relais 5. Die Sekundärwicklung des Transformators 3 führt zu einem Gleichrichter 6 mit einem Glättungskondensator 7. Mit 8 ist der Differenzverstärker bezeichnet, der aus einem Transistor 9 und einem Transistor 10 zusammengesetzt ist, die beide vom gleichen Leitfähig'.eitstyp sind und einen gemeinsamen Emitterwiderstand 11 aufweisen. Die Basis des Transistors 9 ist an eine konstante Spannung erzeugt durch den Widerstand 12 und die Zenerdiode 13 gelegt. Die Bais des Transistors 10 liegt an einem Spannungsteiler 14. Für den wiedergegebenen Ausführungsfall eines Überspannungsschutzschalters rnuß ein weiterer Widerstand 15 im Kollektorkreis des Transistors 10 eingeschaltet werden, während der Kollektor des Transistors 9 auch ohne den Widerstand 16 unmittelbar an die Stromversorgung angeschaltet sein kann.The primary winding of the transformer 3, the consumer, is in the network 1, 2 4 and the relay 5. The secondary winding of the transformer 3 leads to a rectifier 6 with a smoothing capacitor 7. 8 denotes the differential amplifier, which is composed of a transistor 9 and a transistor 10, both of which are of the same conductive type and have a common emitter resistor 11 exhibit. The base of the transistor 9 is generated by a constant voltage the resistor 12 and the zener diode 13 placed. The base of the transistor 10 is located at a voltage divider 14. For the illustrated embodiment of an overvoltage protection switch Another resistor 15 must be switched on in the collector circuit of transistor 10 are, while the collector of the transistor 9 even without the resistor 16 directly can be connected to the power supply.

Vom Kollektor des Transistors 10 führt eine Leitung 17 zur Basis eines weiteren Transistors 18, der zum Transistor 10 komplementär ist. Der Kollektor des Transistors 18 ist über die Widerstandskombination 19, 20 an die Basis eines weiteren Transistors 21 gelegt, der komplementär zum Transistor 18 ist.From the collector of the transistor 10, a line 17 leads to the base of a further transistor 18, which is complementary to transistor 10. The collector of the Transistor 18 is via the resistor combination 19, 20 to the base of another Transistor 21, which is complementary to transistor 18.

Dieser Transistor 21 liegt mit seinem Kollektor über einem Widerstand 22 an dem Pluspol der Stromversorgung des Schutzschalters. Zwischen dem Widerstand 22 und dem Kollektor des Transistors 21 ist ein weiterer Widerstand 24 vorgesehen, der zur Basis des Transistors 23 führt. Der Kollektor des Transistors 23 liegt über einen Schutzwiderstand 25 am Steueranschluß des Relais 5. Bei Verwendung eines elektromechanischen Relais wird eine Schutzdiode parallel zur Wicklung gelegt, um Abschaltspannungsspitzen kurz zu schließen. Bei einem elektronischen Relais wird für den gleichen Zweck ein RC-Glied verwendet, das in der Zeichnung bei 26 angedeutet ist.This transistor 21 has its collector across a resistor 22 to the positive pole of the power supply of the circuit breaker. Between the resistor 22 and the collector of the transistor 21 is another resistor 24 is provided, which leads to the base of transistor 23. The collector of the transistor 23 is connected to the control connection of relay 5 via a protective resistor 25 of an electromechanical relay, a protective diode is placed parallel to the winding, to short-circuit cut-off voltage peaks. In the case of an electronic relay, For the same purpose, an RC element is used, which is indicated at 26 in the drawing is.

Liegt am Verbraucher eine Netzspannung an, die der Sollspannung des Verbrauchers entspricht, darm wird über die Widerstände 22 und 24 der Transistor 23 leitend, der seinerseits über den Schutzwiderstand 25 das Relais 5 auf Stromdurchlaß steuert.If a mains voltage is applied to the consumer, which corresponds to the nominal voltage of the Consumers corresponds, darm via the resistors 22 and 24 of the transistor 23 conductive, which in turn via the protective resistor 25, the relay 5 on current passage controls.

Steigt die Netzspannung über die Sollspannung, dann vermindert sich die mit dem Spannungsteiler 14 eingestellte Spannungsdifferenz zwischen den beiden Basen der Transistoren 9 und 10, bis der Transistor 10 leitend wird. Dadurch wird der Transistor 18 leitend, der seinerseits wieder den Transistor 21 leitend macht, welcher den Transistor 23 kurz schließt, so daß der Stromfluß zum Relais 5 unterbrochen wird und dieses die Netzversorgung des Verbrauchers 4 unterbricht.If the mains voltage rises above the nominal voltage, then it decreases the voltage difference set with the voltage divider 14 between the two Bases of transistors 9 and 10 until transistor 10 becomes conductive. This will the transistor 18 conductive, which in turn makes the transistor 21 conductive again, which short-circuits the transistor 23, so that the current flow to the relay 5 is interrupted and this interrupts the power supply to the consumer 4.

Sinn die Netzspannungen wieder auf die Sollspannung des Verbrauchers 4 ab, dann werden am Differenzverstärker 8 wieder die ursprünglichen Spannungsverhältnisse zwischen den Basen der Transistoren 9 und 10 hergestellt und die Schaltungsanordnung kehrt in ihre Ausgangslage zurück, in der das Relais 5 leitend wird, so daß damit wieder eine Stromzufuhr zum Verbraucher 4 erfolgen kann.Sense the mains voltages back to the nominal voltage of the consumer 4, then the original voltage ratios are restored at the differential amplifier 8 made between the bases of transistors 9 and 10 and the circuit arrangement returns to its original position in which the relay 5 is conductive, so that with it power can be supplied to the consumer 4 again.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Grundschaltung im wesentlichen erhalten. Es tritt lediglich zu dem Differenzverstärker 8 ein weiterer Differenzverstärker 8' mit den Transistoren 9t und 10', die gegenüber den Transistoren 9 und 10 d Differenzverstärkers jedoch ihre Plätze vertauscht haben, so daß die Möglichkeit besteht, einen weiteren Spannungsteiler 14' an die Basis des Transistors 10' anzuschließen.In the embodiment of FIG. 2, the basic circuit is essentially obtain. There is only a further differential amplifier in addition to the differential amplifier 8 8 'with transistors 9t and 10', which are opposite to transistors 9 and 10 d differential amplifier, however, have swapped their places, so that the possibility consists of connecting a further voltage divider 14 'to the base of the transistor 10'.

Erhalten bleibt auch der gemeinsame Widerstand 11'. Dagegen entfällt der Widerstand 15 und wird durch den Widerstand 16' ersetzt, der an den Kollektor des Transistors 9' liegt und außerdem mit der Basis des Transistors 18' verbunden ist.The common resistance 11 'is also retained. On the other hand, it is not applicable the resistor 15 and is replaced by the resistor 16 'connected to the collector of transistor 9 'and also connected to the base of transistor 18' is.

Ferner ist der Kollektor des Transistors 18' mit dem Kollektor des Transistors 18 bzw. dem Widerstand 19 verbunden. Bei der in Fig. 3 wiedergegebenen Schaltung erfolgt die Stromversorgung des Verbrauchers 104 aus der Stromquelle 103 über die Leitungen 101 und 102. Man erkennt auch das Relais 105, das durch das RC-Glied 126 überbrückt ist.Furthermore, the collector of the transistor 18 'is connected to the collector of the Transistor 18 and the resistor 19 connected. When shown in Fig. 3 The power supply of the consumer 104 is carried out from the power source 103 via the lines 101 and 102. You can also see the relay 105, which is controlled by the RC element 126 is bridged.

Ferner ist erkennbar der Glättungskondensator 107 und schließlich ein Gleichrichter bei 106. Der Gleichrichter speist zwei hintereinander geschaltete Widerstände 110 und 111, deren Verbindungspunkt über den Glättungskondensator 107 an die Leitung 102 gelegt ist, so daß dadurch eine sich in Abhängigkeit von Änderungen der Versongsspannung 103 ändernde Bezugsgleichspannung entsteht. Die Zenerdiode 112 dient zur Stabilisierung der Stromversorgung.The smoothing capacitor 107 and finally can also be seen a rectifier at 106. The rectifier feeds two series-connected Resistors 110 and 111, the connection point of which is via the smoothing capacitor 107 is placed on the line 102, so that thereby a depending on changes of the Versongss voltage 103 changing reference DC voltage arises. The zener diode 112 serves to stabilize the power supply.

Man erkennt zwei Differenzverstärker 113 und 114, mit den Transistoren 175, 116, 117 und 118. Die Basen der Transistoren 116 und 117 sind zusammengeschaltet und liegen an der durch den Widerstand 119 und die Zenerdiode 120 erzeugten konstanten Spannung. Die sich ändernde Bezugs spannung liegt Jeweils an der Basis der Transistoren 115 bzw. 118 über die Zenerdioden 121 und 122 sowie über die Trimmwiderstände 123 und 124.You can see two differential amplifiers 113 and 114, with the transistors 175, 116, 117 and 118. The bases of transistors 116 and 117 are connected together and are due to the constant generated by resistor 119 and Zener diode 120 Tension. The changing reference voltage is always at the base of the transistors 115 or 118 via the Zener diodes 121 and 122 and via the trimming resistors 123 and 124.

Erkennbar sind auch noch die gemeinsamen Emitterwiderstände 125 und 126, die den Emitterwiderständen 11 bzw. 11t nach Fig. 2 entsprechen. In den Kollektorkreisen der Transistoren 116 und 118 erkennt man ferner die Widerstände 127 bzw. 128, die den Widerständen 15 bzw. 16' nach Fig. 2 entsprechen.The common emitter resistors 125 and 125 can also be seen 126, which correspond to the emitter resistors 11 and 11t according to FIG. In the collector circles of the transistors 116 and 118 can also be seen the resistors 127 and 128, respectively correspond to the resistors 15 and 16 'of FIG.

Die Kollektoren der Transistoren 115 und 117 sind wieder unmittelbar mit dem Pluspol der Versorgungsspannung verbunden. Die Transistoren 129 und 130 entsprechen den Transistoren 18, 18' der Schaltung nach Fig. 2. Mit dem Unterschied allerdings, daß sich hier die Kollektoren unmittelbar an Minus liegen, während die Emitter über eine Serienschaltung zweier Widerstände 131 und 132 an Plus gelegt sind.The collectors of transistors 115 and 117 are again direct with connected to the positive pole of the supply voltage. Transistors 129 and 130 correspond the transistors 18, 18 'of the circuit according to FIG. 2. With the difference, however, that here the collectors are directly at minus, while the emitter over a series circuit of two resistors 131 and 132 are connected to plus.

Der Verbindungspunkt 133 zwischen diesen beiden Widerständen 131 und 132 ist an den Eingang eines Schmitt-Triggers geschaltet, der aus den beiden Transistoren 174 und 135 und den vier Widerständen 136, 137, 138 und 139 besteht. Dieser Schmitt-Trigger ist über einen Widerstand 140 an das Relais 105 angeschaltet, der den Widerstand 25 der Schaltung nach Fig. 2 entspricht.The connection point 133 between these two resistors 131 and 132 is connected to the input of a Schmitt trigger, which consists of the two transistors 174 and 135 and the four resistors 136, 137, 138 and 139. This Schmitt trigger is connected via a resistor 140 to the relay 105, which is the resistor 25 corresponds to the circuit of FIG.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wird ein Schmitt-Trigger verwendet, um einen durch die Rückkopplung im Schmitt-Trigger erzeugten scharfen Abschaltpunkt zu erzielen. Ist ein solcher scharfer Abschaltpunkt nämlich nicht vorhanden, dann würde ein elektronisches Relais, wie das Relais 105, nicht scharf abgeschaltet, sondern nur teilweise und damit bei induktiven Spannungsverbrauchern:sehr starke Induktionsspannungsspitzen erzeugen.In the embodiment according to FIG. 3, a Schmitt trigger is used, around a sharp switch-off point generated by the feedback in the Schmitt trigger to achieve. If such a sharp switch-off point does not exist, then if an electronic relay, such as relay 105, would not be armed, but only partially and therefore with inductive voltage consumers: very strong Generate induction voltage peaks.

- Patentansprüche: - - Patent claims: -

Claims (13)

Patentansprüche: 1. Schutzschalter für gegen falsche Spannungswerte empfindche Verbraucher, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Differenzverstärker als Fühlglied für Unter- oder Uberspannung, dessen einer Transistor mit seiner Basis an einer konstanten Spannung liegt, während die Basis des anderen Transistors an einer sich in Abhängigkeit von der abzuschaltenden Spannungsquelle ändernden Bezugsspannung anliegt, deren Differenz gegenüber der konstanten Spannung bei Überschreiten eines vorgegebenen Wertes den Differenzverstärker gesteuert, welcher bei dieser Umsteuerung die Steuerschaltung eines im Arbeitsstromkreis des Verbrauchers liegenden Relais im Sinne einer Unterbrechung des Arbeitsstromkreises betätigt. Claims: 1. Circuit breaker for against wrong voltage values Sensitive consumers, no indications are given by a differential amplifier as a sensing element for undervoltage or overvoltage, one of which is a transistor with its base is at a constant voltage, while the base of the other transistor is on a reference voltage that changes depending on the voltage source to be switched off is applied, the difference between this and the constant voltage when a predetermined value controlled the differential amplifier, which in this reversal the control circuit of a relay lying in the working circuit of the consumer operated in the sense of an interruption of the working circuit. 2. Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang des Differenzverstärkers die Basis eines Komplementärtransistors anliegt, der seinerseits einen zu ihm komplementären Transistor steuert, welcher die Steuerschaltung des Relais bettigt.2. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that on Output of the differential amplifier the base of a complementary transistor is present, which in turn controls a complementary transistor which controls the control circuit of the relay is activated. 3. Schutzschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais ein elektromagnetisches Relais ist, dessen Steuerwicklung im Ausgangskreis eines die Steuerschaltung bildenden Transistors liegt.3. Circuit breaker according to claim 1 and 2, characterized in that the relay is an electromagnetic relay whose control winding is in the output circuit of a transistor forming the control circuit is located. 4. Schutzschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais ein elektronisches Relais, beispielsweise in Form eines Thyristors oder Triacs ist, das mit G7eichstrom gesteuert ist, welcher im Ausgangskreis eines Transistors fließt, der die Steuerschaltung bildet.4. Circuit breaker according to claim 1 and 2, characterized in that the relay is an electronic relay, for example in the form of a thyristor or Triacs, which is controlled with direct current, which is in the output circuit one The transistor that forms the control circuit flows. 5. Schutzschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Relais über Nullspannungsschalter, Phasenanschnittsteuerung, Periodengruppenschaltung oder eine ähnliche Steuerschaltung gesteuert ist, welche über den Ausgangstransistor der Schutzschaltung abschaltbar ist.5. Circuit breaker according to claim 4, characterized in that the electronic relays via zero voltage switch, phase control, period group switching or a similar control circuit is controlled, which via the output transistor the protective circuit can be switched off. 6. Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Differenzverstärker als Fühlglied für Über-oder Unterspannung vorgesehen ist, der mit der Basis eines seiner beiden Transistoren an der konstanten Spannung liegt und daß ein weiterer komplementärer Transistor mit dtr Basis am anderen Ausgang dieses zusätzlichen Differenzverstärkers angeschaltet ist und daß die Ausgänge der beiden komplementären Transistoren zusammengeschaltet sind.6. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that a second differential amplifier provided as a sensing element for overvoltage or undervoltage is the one with the base of one of its two transistors at constant voltage and that another complementary transistor with a dtr base at the other output this additional differential amplifier is switched on and that the outputs of the two complementary transistors are connected together. 7. Schutzschalter nach den vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich ändernde Bezugsspannung jeweils über Spannungsteiler an der Basis des entsprechenden Transistors des Differenzverstärkers anliegt.7. Circuit breaker according to the preceding claims, characterized in that that the changing reference voltage in each case via voltage divider at the base of the corresponding transistor of the differential amplifier is present. 8. Schutzschalter nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Bezugsspannung über in Abhängigkeit von dem gewünschten Grenzwert der Spannung im Arbeitsstromkreis gewählte Zenerdioden an die nicht mit der konstanten Spannung verbundenen Basen der Transistoren der Differenzverstärker und zwischen Basis und Minus Trimmwiderstände eingeschaltet sind.8. Circuit breaker according to the preceding claims, characterized in that that the variable reference voltage over depending on the desired limit value the voltage in the working circuit selected Zener diodes not with the constant Voltage connected bases of the transistors of the differential amplifier and between Base and minus trimming resistors are switched on. 9. Schutzschalter nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente der Fühl- und Steuerschaltung zu einer integrierten Schaltung vereinigt sind.9. Circuit breaker according to the preceding claims, characterized in that that the components of the sensing and control circuit form an integrated circuit are united. 10. Schutzschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auch das elektronische Relais und die zu diesem gehörende Steuerschaltung mit in die integrierte Schaltung eingeschlossen sind.10. Circuit breaker according to claim 9, characterized in that also the electronic relay and the one belonging to it Control circuit are included in the integrated circuit. 11. Schutzschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Schaltung einen Eingang zum Anschluß an wenigstens ein weiteres Fühlelement aufweist.11. Circuit breaker according to claim 10, characterized in that the integrated circuit has an input for connection to at least one further sensing element having. 12. Schutzschalter nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung für den Schutzschalter aus einem Gleichrichter und aus der Serienschaltung zweier Widerstände besteht, daß zwischen dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände und dem anderen Pol der Stromquelle ein Glättungskondensator eingeschaltet ist, uaß zwischen einem Punkt unmittelbar hinter dem zweiten Widerstand und diesem Pol der Stromquelle eine Zenerdiode eingeschaltet ist, und daß die Bezugsspannung an dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände abgegriffen ist.12. Circuit breaker according to the preceding claims, characterized in that that the power supply for the circuit breaker from a rectifier and from the There is a series connection of two resistors that between the connection point of the both resistors and the other pole of the power source a smoothing capacitor is switched on, uaß between a point immediately after the second resistor and this pole of the power source a Zener diode is switched on, and that the reference voltage is tapped at the connection point of the two resistors. 13. Schutzschalter Iidch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung des Relais aus einem Schmitt-Trigger besteht.13. Circuit breaker Iidch one of the preceding claims, characterized characterized in that the control circuit of the relay consists of a Schmitt trigger. LeerseiteBlank page
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4584623A (en) * 1983-11-07 1986-04-22 Watsco, Inc. Electrical load protection device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4584623A (en) * 1983-11-07 1986-04-22 Watsco, Inc. Electrical load protection device

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