DE2816558A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONTROLLING A BISTABLE RELAY - Google Patents

CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONTROLLING A BISTABLE RELAY

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Abstract

In the case of driving a bistable relay which switches an AC circuit, the relay coil (3) is energised by briefly closing a switching element (1). In order to open the relay contact (4) deliberately 20 DEG to 10 DEG electrically before the zero crossing of the AC voltage, and to achieve deliberate closing of the relay contact (4) up to 20 DEG electrically after the zero crossing of the AC voltage, a bias resistor (2) is arranged in a series circuit with the relay coil (3) and the switching element (1). For this purpose, the pull-in current of the relay coil (3) can be matched to the movement sequence of the bistable relay (3). This bias resistor (2) is expediently split into a resistor (2a) and a PTC thermistor (2b). <IMAGE>

Description

Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Circuit arrangement for controlling a

bistabilen Relais Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines bistabilen Relais, bei dem der Erregerstrom durch kurzzeitiges Schließen eines Schaltgliedes die Relaisspule erregt. bistable relay The invention relates to a circuit arrangement for the control of a bistable relay, in which the excitation current by brief Closing a switching element energizes the relay coil.

Bistabile Relais werden normalerweise durch kurzes Anlegen der Netz-Wechselspannung betätigt. Hierdurch wird der Anker eines Magnetsystems bewegt, der eine Kontaktbrücke in eine andere Stellung bringt (siehe z.B. DE-OS 20 50 134).Bistable relays are normally activated by briefly applying AC voltage to the mains actuated. This moves the armature of a magnet system, which is a contact bridge brings into another position (see e.g. DE-OS 20 50 134).

Die Schaltzeitpunkte, bezogen auf die Sinuskurve der zu schaltenden Spannung, sind hierbei nicht definiert. Sie liegen irgendwo auf der Spannungskurve.The switching times, based on the sine curve of the Voltage are not defined here. They are somewhere on the voltage curve.

Es gibt auch bistabile Relais, die für den Jeweiligen Schaltzustand einen elektronischen Speicher besitzen. Hierbei ist zwar eine Abfrage der Spannungskurve und somit auch ein definierter Schaltzeitpunkt möglich. Jedoch ist der Aufwand an Bauelementen sehr groß. Für eine minimale Kontaktbelastung sollten die Schaltzeitpunkte nahe dem Nulldurchgang liegen.There are also bistable relays for the respective switching status have an electronic memory. This is a query of the voltage curve and thus a defined switching time is also possible. However, the effort is on Components very large. For a minimum contact load, the switching times should are close to the zero crossing.

Aufgabe der Erfindung ist es, mit sehr wenigen Bauelementen ein Schließen und Öffnen von Wechselstromkreisen im nahen Bereich des Nulldurchgangs der Spannung zu ermöglichen.The object of the invention is to close with very few components and opening AC circuits in the vicinity of the zero crossing of the voltage to enable.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer Reihenschaltung mit der Relaisapule und dem Schaltglied ein Vorwiderstand angeordnet ist, wodurch die Erregungawerte der Relaisspule auf den Bewegungsmechanismus des bistabilen Relais so abstimmbar sind, daß die Öffnung der Relaiskontakte 20 ° bis 10 ° elektrisch vor dem Nulldurch-0 gang und das Schließen der Relaiskontakte bis 20 °- elektrisch nach dem Nulldurchgang erfolgt.The object is achieved according to the invention in that in a series connection a series resistor is arranged with the relay coil and the switching element, whereby the excitation values the relay coil on the movement mechanism of the bistable relay can be tuned so that the opening of the relay contacts 20 ° to 10 ° electrical before the zero crossing and the closing of the relay contacts up to 20 ° - takes place electrically after the zero crossing.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der Vorwiderstand in einen Widerstand und einen Kaltleiter aufgeteilt.In a further embodiment of the invention, the series resistor is in one Resistance and a PTC resistor split.

Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß eine Freilaufdiode parallel zur Relaisspule angeordnet ist.Furthermore, the invention provides that a freewheeling diode in parallel is arranged to the relay coil.

In anderer Ausbildung der Erfindung wird als Schaltglied für den Erregerstromkreis ein Thyristor eingesetzt.In another embodiment of the invention is used as a switching element for the excitation circuit a thyristor is used.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen erläutert.The arrangement according to the invention is shown in the drawing in two exemplary embodiments explained.

Fig. 1 zeigt eine Ansteuerschaltung für ein bistabiles Relais mit Vorwiderstand, Freilaufdiode und mit mechanischem Taster.Fig. 1 shows a control circuit for a bistable relay with Series resistor, free-wheeling diode and with mechanical button.

Fig. 2 zeigt eine Ansteuerschaltung für ein bistabiles Relais mit einem elektronischen Schalter.Fig. 2 shows a control circuit for a bistable relay with an electronic switch.

Fig. 3 zeigt einen graphischen Ablauf der Vorgänge gemäß den Schaltungsanordnungen nach den Fig. 1 und 2.3 shows a graphical sequence of the processes in accordance with the circuit arrangements according to FIGS. 1 and 2.

Gemäß Fig. 1 fließt in der positiven Halbwelle von der Phase Ph über den mechanischen Taster 1 und über den Vorwiderstand 2 ein Strom gemäß der treibenden sinusförmigen Netzspannung durch die Relaisspule zum Null eiter.According to FIG. 1, the phase Ph overflows in the positive half-wave the mechanical button 1 and via the series resistor 2 a current according to the driving sinusoidal mains voltage through the relay coil to the zero pus.

Unter Berücksichtigung des mechanischen Bewegungsablaufs wird durch eine ausgewählte Bemessung des Vorwiderstandes der Anzugsstrom zu einem Zeitpunkt erreicht, daß das Schließen des Relaiskontaktes 4 bis 20 ° elektrisch nach dem Nulldurchgang und das Öffnen des Relaiskon-0 taktes 4 20 ° bis 10 ° elektrisch vor dem Nulldurchgang erfolgt.Taking into account the mechanical sequence of movements, a selected rating of the series resistance of the pick-up current at a point in time achieves that the closing of the relay contact 4 to 20 ° electrical after the zero crossing and the opening of the relay con-0 clock 4 20 ° to 10 ° electrical before the zero crossing he follows.

Zum thermischen Schutz der Relaisspule 3 sowie des Vorwiderstandes 2 insbesondere bei auftretenden Störungen im Taster ist es sinnvoll, den Vorwiderstand 2 in einen Widerstand 2a und einen Kaltleiter 2b aufzuteilen.For thermal protection of the relay coil 3 and the series resistor 2, especially when faults occur in the button, it makes sense to set the series resistor 2 to be divided into a resistor 2a and a PTC thermistor 2b.

Dadurch wird nach einer bestimmten Zeit der Strom auf einen sehr kleinen Wert begrenzt, wodurch die Wärmeentwicklung sehr gering ist.As a result, the current drops to a very small one after a certain time Limited value, which means that the heat development is very low.

Während der negativen Halbwelle übernimmt eine zum Relais parallel geschaltete Diode 5 den Strom sowie einen Freilaufstrom, wodurch der Relaisanker sicher gehalten wird und somit keine Brummgeräusche entstehen. Durch diese Maßnahme können aufwendige Kurzschlußringe entfallen.During the negative half-wave, one takes over parallel to the relay switched diode 5 the current as well as a freewheeling current, whereby the relay armature is held securely and thus no humming noises arise. By this measure costly short-circuit rings can be omitted.

In dem AusfUhrungsbeis1c nach Figo 2 herrscll@n die gleichen Bedingungen wir iL rig qß jedoch iSt der mechanische Taster 1 durch einen Thyristor 6 ersetzt.In the embodiment example according to FIG. 2, the same applies Conditions we iL rig qß, however, the mechanical button 1 is through a thyristor 6 replaced.

Diese Ausbildung erlaubt ein Schalten mit extrem kleinen Steuerströmen in das Gate 6a.This training allows switching with extremely small control currents into the gate 6a.

Aus der graphischen Darstellung nach Fig. 3 ist ersichtlich, daß der Relaisspulenstrom in Abhängigkeit der Vorwiderstände ansteigt. Bei Erreichen der Ansprecherregung des Relais beginnt der mechanische Bewegungsvorgang.From the graph of Fig. 3 it can be seen that the Relay coil current increases depending on the series resistors. Upon reaching the When the relay is triggered, the mechanical movement process begins.

Dieser ist für das Umschaltverhalten immer gleich, d.h. die Zeiten vom Erreichen der Ansprecherregung bis zum Öffnen des Kontaktes bzw. Schließen des Kontaktes sind ebenfalls immer gleich.This is always the same for the switching behavior, i.e. the times from reaching the response until the contact is opened or the Contacts are also always the same.

Mit Hilfe dieser Schaltungsanordnungen ist es also möglich, aus der Kombination mechanischer Bewegungsablauf, Erregungswerte der Relaisspule und Vorwiderstand definierte Schaltpunkte zu erreichen. Dadurch werden sehr geringe Schweißneigung, geringer Kontaktverschleiß und wenig Störknacke erzielt.With the help of these circuit arrangements it is possible from the Combination of mechanical movement sequence, excitation values of the relay coil and series resistor to achieve defined switching points. This results in a very low tendency to sweat, low contact wear and few interfering clicks achieved.

Claims (4)

PatentansprUche r fl.3 Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines bistabilen Relais, bei dem der Erregerstrom durch kurzzeitiges Schließen eines Schaltgliedes die Relaisspule erregt, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Reihenschaltung mit der Relaisspule (3) und dem Schaltglied (1) ein Vorwiderstand (2) angeordnet ist, wodurch die Erregungswerte der Relaisspule (3) auf den Bewegungsmechanismus des bistabilen Relais (3) so abstimmbar sind, daß die Öffnung der Relaiskontakte (4) 20 ° bis 10 ° elektrisch vor dem Nulldurchgang und das Schließen der Relaiskontakte (4) bis 20 ° elektrisch nach dem Nulldurchgang erfolgt. Patent claims r fl.3 Circuit arrangement for controlling a bistable relay in which the excitation current is generated by briefly closing a switching element energizes the relay coil, characterized in that in a series connection with a series resistor (2) is arranged in the relay coil (3) and the switching element (1), whereby the excitation values of the relay coil (3) on the movement mechanism of the bistable relays (3) are tunable so that the opening of the relay contacts (4) 20 ° to 10 ° electrical before the zero crossing and the closing of the relay contacts (4) up to 20 ° electrically after the zero crossing. 2.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn--zeichnet,daß der Vorwiderstand (2) aufgeteilt ist in einen Widerstand (2a) und einen Kaltleiter (2b).2.) Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that - the series resistor (2) is divided into a resistor (2a) and a PTC thermistor (2 B). 3.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß eine Freilaufdiode (5) parallel zur Relais spule (3) angeordnet ist.3.) Circuit arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that that a freewheeling diode (5) is arranged parallel to the relay coil (3). 4.) Schaltungsanordnung nach den Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (1) ein Thyristor (6) ist.4.) Circuit arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that that the switching element (1) is a thyristor (6).
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