DE2910898C2 - Optoelektronische Relaisnachbildung - Google Patents

Description

insbesondere für ein elektronisches Fernsprech-Vermittlungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Schalttransistoren zueinander komplementär, über ihre Emitter miteinander verbunden, mit ihren Schaltstrecken in Reihe geschaltet und im Betrieb vom selben Schaltstrom hintereinander durchflossen sind (F i g. 1 und 2).

2. Relaisnachbildung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtempfanger (V) zwischen die miteinander verbundenen Emitter der Schalttransistoren (74, 75) eingefügt ist und daß die Basen der Schalttransistoren (74, 75) an die beiden Abgriffe eines mindestens drei in Reihe liegende Glieder enthaltenden, die Basisvorspannungen liefernden Spannungsteilers angeschlossen ist (F ig. 2 bis 5).

3. Relaisnachbildung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtempfanger (V) im zwischen den Basen der Schalttransistorcn (T4, TS) angeschlossenen Glied des mindestens drei in Reihe liegende Glieder enthaltenden, die Basisvorspannungen liefernden Spannungsteilers enthalten ist (F ig. 1).

4. Relaisnachbildung nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schalttransistoren (TI, T5) jeweils ein Bestandteil eines Thyristors(74/76, TSI77)sind.

5. Relaisnachbildung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtempfanger (V^ ein Fototransistor (J 3) mit nachgeschaltetem Verstärker ist.

6. Relaisnachbildung nach Patentanspruch 4 und 5. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Basen jedes Thyristors (74/76, T5/T7) jeweils durch eine Zusatzkapazität (C 1.C2) überbrückt sind.

7. Relaisnachbildung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Fototransistors (J 3) über einen Rückkopplungskondensator (Ci) mit dem Ausgang eines nachgeschalteten Verstärkertransistor= (T2) so verbunden ist, daß eine verstärkende Rückkopplung auf den Fototransistorf/3) vorliegt.

8. Relaisnachbildung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalttransistorcn (T4, 75), bzw. die entsprechenden Thyristoren (74/76, 75/77) jeweils durch Zenerdioden (C 5, G 6), bzw. durch Reihenschaltungen (G 5, Ge) von Zenerdioden, überbrückt sind.

9. Relaisnachbildung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis (C/D) einen Teil der Gleichstromdiagonale einer Graetz-Gleichrichterbrücke (G 7/GS/G9/G10) bildet

Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Relaisnachbildung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, welcher der FR-PS 21 33 444, Fig. 1 entspricht Die Erfindung wurde insbesondere für einen elektronischen Kontakt eines Fernsprech-Vermittlungssystems entwickelt Sie ist jedoch auch auf anderen Gebieten einsetzbar, z. B. zur Steuerung von Signalgeräten und zur Ein- und Ausschaltung von Strömen schlechthin.

Ähnliche optoelektronische Relaisnachbildungen sind bereits durch eine große Vielzahl von Druckschriften vorbekannt, z.B. durch DE 12 89 574, 26 03 634, 27 22 152. 28 22 880, ferner durch DE 12 74 183, 12 78 507, 12 87 126, 14 98 269, 15 14 830, 16 15 062, 20 17 342,20 18 636,21 61 751,21 63 495,22 53 423.

Die Aufgabe der Erfindung ist, eine optoelektronische Relaisnachbildung zur Verfügung zu stellen, bei welcher die Spannungsfestigkeit des dem Relaiskontakt entsprechenden Schaltkreises besonders groß ist, ζ Β. mehrere 100 Volt heträgt Der Schaltkreis weist dann insbesondere hinsichtlich der hohen Rufspannungsamplituden eines Fernsprech-Vermittlungssystems eine ausreichend hohe Spannungsfestigkeit auf. Dabei soll der Aufwand an rein optoelektronischen Bestandteilen innerhalb der im übrigen rein elektronischen, nichtoptischen Anordnung möglichst klein sein.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 genannten Maßnahmen gelöst. Bei der Erfindung ist also der ein einziges lichtempfindliches Element enthaltende, die beiden Schalttransistoren gemeinsam mit Steuerströmen bzw. -potentialen beliefernde Lichtempfanger in spezieller Weise eingefügt in den Schaltkreis, und zwar entsprechend z. B. F i g. 1 und 2 zwischen jeweils den Basen oder zv/ischen den Emittern von zwei komplementären, über ihre Emitter miteinander verbundenen, mit ihren Schaltstrecken in Reihe geschalteten, im Betrieb vom selben Schaltstrom hintereinander durchflossenen Schalttransistoren. Diese Figuren werden später noch genauer erläutert.

Eine besonders hohe Spannungsfestigkeit des dem Relaiskontakt entsprechenden Schaltkreises, sowie eine zuverlässige Steuerung dieses Schaltkreises in seinen hochohmigen Zustand nach dem Fließen des Laststromes, ist dadurch erreichbar, daß der Lichtempfanger zwischen die miteinander verbundenen Emitter der Schalttransistoren eingefügt ist und daß die Basen der Schalttransistoren an die beiden Abgriffe eines mindestens drei in Reihe liegende Glieder enthaltenden, die Basisvorspannungen liefernden Spannungsteilers angeschlossen ist. Der Lichtempfanger weist seinerseits nämlich im gesperrten Zustand, das heißt bei hochohmigem Ausgangs-Innenwiderstand, ebenfalls eine gewisse Spannungsfestigkeit auf, wobei die maximale zulässige Spannung am Ausgang des Lichtempfängers in Reihe zu den maximal zulässigen Spannungen über den beiden in Reihe liegenden Schalttransistoren liegt.

Eine besonders empfindlich steuerbare Relaisnachbildung, dessen Lichtempfanger trotzdem eine kleine Verstärkung bzw. kleine Ausgangsströme liefern darf. wird dadurch erreicht, daß der Lichtempfanger im

zwischen den Basen der Schalttransistoren angeschlossenen Glied des mindestens drei in Reihe liegende Glieder enthaltenden, die Basisvorspannungen liefernden Spannungsteilers enthalten ist.

Einen besonders niedrigen Widerstand des durchgeschalteten Schaltkreises erreicht man dadurch, daß die beiden Schalttransistoren jeweils ein Bestandteil eines Thyristors sind. Bei dieser Weiterbildung ist also der Schalttransistor durch einen zweiten, entsprechend geschalteten Zusatztransistor jeweils ergänzt, ocer es ist z. B. der Schalttransistor durch drei benachbarte Zonen eines unmittelbar durch vier Zonen gebildeten Thyristors gebildet.

Eine besonders große Empfindlichkeit, d. h. ein niedriger Leistungsbedarf im Schaltkreis, wird dadurch erreicht, daß der Lichtempfänger ein Fototransistor mit nachgeschahetem Verstärker ist. Diese Weiterbildung •st besonders störunempfindlich, indem eine rasche Steuerung vom leitenden Zustand in den sperrenden Zustand des Fototransistors dadurch erreicht wird, daß die Basis des Fototransistors über einen Rückkopplungskondensator, z. B. von ca. 20 pF Kapazität, mit dem Ausgang eines nachgeschalteten Verstärker-Transistors so verbunden ist, daß eine verstärkende Rückkoppelung auf den Fototransistor vorliegt. Dadurch wird nämlich eine raschere Umladung der an sich in elektrischer Hinsicht schwebenden Basis des Fototransistors bei dieser Steuerung vom leitenden in den sperrenden Zustand erreicht.

Der Schaltkreis kann zur Steuerung größerer Induktivitäten dadurch verwendet werden, daü die Schalttransistoren bzw. die entsprechenden Thyristoren jeweils durch Zenerdioden bzw. durch Reihenschaltungen von Zenerdioden überbrückt sind.

Die Relaisnachbildung eignet sich auch zur Ein- und Ausschaltung von Wechselspannungen hoher Amplitude dadurch, daß der Schaltkreis in die Gleichstromdiagonale einer Graetz-Gleichrichterbrücke eingefügt ist.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert, wobei

Fig. 1 ein über die Basen der Schalttransistoren gesteuertes Ausführungsbeispiel,

F i g. 2 ein über die Emitter der Schaltertransistoren gesteuertes Ausführungsbeispiel,

F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Schalttransistoren zu Thyristoren ergänzt sind,

F i g. 4 ein Ausführungsbeispiel, bei dem am Ausgang des Lichtempfängers zwei verschiedene Verstärkertransistoren angebracht sind, von denen jeder für sich einen zu einem Thyristor ergänzten Schalttransistor steuert, und

F i g. 5 ein Ausführungsbeispiel mit besonderer Anordnung von Zenerdioden, die vor übermäßig hohen Spannungen in Sperrichtung des Schaltkreises schützen, zeigen.

In dem in F i g. 1 gezeigten Schema der optoelektronischen Relaisnachbildung entspricht das lichtemittierende Element /2, das über den Eingang E wahlweise eingeschaltet und ausgeschaltet werden kann, der Relaiserregerwicklung, also dem Steuerkreis.

Außerdem ist der den Laststrom schaltende Schaltkreis C-D gezeigt. Dieser Schaltkreis enthält u. a. den Lichtempfänger V, der ein lichtempfindliches Element, hier einen Fototransistor /3, enthält. Der gleiche Schaltkreis C-D enthält außerdem zwei Schalttransistören 7"4, Γ5, die den Laststrom schalten. Dieser Schaltkreis C-D entspricht dem Relaiskontakt des nachgebildeten Relais, wobei dieser Schaltkreis C-D, so wie er hier in diesem Beispiel ausgebildet ist, allerdings nur Gleichströme der einen Polarität schalten kann. Hierbei kann das lichtemittierende Element /2 zusammen mit dem lichtempfindlichen Element /3 ein handelsübliches optoelektronisches Element /1 sein, das einen galvanisch voneinander getrennten Eingangskreis und Ausgangskreis aufweist Durch die galvanische Trennung ist die bei Relais übliche galvanische Trennung zwischen der Erregerwicklung und dem Relaiskontakt nachgebildet.

Im Schaltkreis C— D ist zwischen den Basen der zwei zueinander komplementären Schalttransistoren T4, TS das lichtempfindliche Element /3 bzw. der Lichtempfänger ^eingefügt, so daß das einzige lichtempfindliche Element /3 dieser Relaisnachbildung die beiden über ibfe Emitter miteinander verbundenen, mit ihren Schaltstrecken in Reihe geschalteten Schalttransistoren gemeinsam steuert. Zur Steuerung wird in diesem Ausführungsbeispiel ausgenutzt, daß das lichtempfindliche Element /3 bzw. der Lichtempfänger Vim zwischen den Basen der Schalttransistoren angeschlossenen Glied des hier dreiteiligen Spannungsteilers liegt. Dieser Spannungsteiler liefert die jeweiligen Basisvorspannungen für die Schalttransistoren T4, 7"5, so daß, abhängig vom Schaltzustand des lichtempfindlichen Elements /3, d. h. abhängig vom Eingangssignal am Eingang E des Steuerkre'ses jeweils eine solche Basisvorspannung den Schalttransistoren Γ4, Γ5 zugeleitet wird, daß beide Schalttransistoren gleichzeitig leitend oder gleichzeitig sperrend sind. Auf diese Weise kann, entsprechend dem Eingangssignal am Eingang E, die Schaltstrecke C-Dm ihren leitenden oder in ihren nichtleitenden Zustand wahlweise gesteuert werden. Die Schaltungspunkte C, D können auch herausgeführt sein, z. B. an Klemmen C, D'. Die dem Relaiskontakt entsprechende Schaltstrecke C-D kann auch innerhalb einer größeren Schaltungsanordnung zur Schaltung von Lastströmen eingefügt sein, und zwar hier zur Schaltung von Lastströmen, die entsprechend der gewählten Polarität der Schalttransistoren 74, Γ5 vom Schaltungspunkt Czum Schaltungspunkt D fließen.

Aus F i g. 1 ist erkennbar, daß mit Hilfe eines einzigen Lichtempfängers V, der nur ein einziges lichtempfindliches Element /3 enthält, gleichzeitig zwei Schalttransistoren synchron steuerbar sind, so daß beide Schalttransistoren gleichzeitig leitend, oder beide Schalttransistoren gleichzeitig nichtleitend sind. Weil hier zwei Schalttransistoren mit ihren Schaltstrecken in Reihe geschaltet sind, entspricht die Spannungsfestigkeit des Schaltkreises C-D bei sinnvoller Ausgestaltung der Relaisnachbildung angenähert der Summe der zulässigen Kollektor-Emitter-Sperrspannungen beider Schalttransistoren 7"4, T5. Bei der Erfindung ist also eine besonders hohe Spannungsfestigkeit des Schaltkreises C-D bei gleichzeitig besonders geringem Aufwand an optoelektronischen Elementen erreichbar. Die optoelektronischen Elemente / 2, / 3 bzw. J1 sind nämlich für sich wenig spannungsfest gegen Spannungen am gesperrten lichtempfindlichen Element, sie sind zudem relativ teuer und bei zu unachtsamer Handhabung für Störungen verschiedenster Art recht anfällig, so daß die Anzahl solcher optoelektronischer Elemente möglichst klein sein sollte. Bei der Erfindung beträgt diese Anzahl vo^rteilhafterweise nur noch »ein einziges«, obwohl durch Serienschaltung von zwei Schalttransistoren eine besonders gute Spannungsfestigkeit erreicht wurde.

F i g. 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel, das im wesentlichen dem in F i g. 1 gezeigten Ausführungs-

beispiel gleicht, so daß nur noch die wesentlichen Unterschiede zu beschreiben sind. Bei dem in F i g. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Lichtempfänger V nicht zwischen die Basen, sondern zwischen die miteinander verbundenen Emitter der Schalttransistoren 74, 75 eingefügt, wobei die Basen der Schalttransistoren 74, 75 an die Abgriffe des auch hier mindestens dreiteiligen Spannungsteilers angeschlossen sind. Der Lichtempfänger Venthält hier einen dem lichtempfindlichen Element /3 nachgeschalteten Verstärkertransistör 73, weil der durch die Schalttransistoren 74, T5 fließende Laststrom bei diesem in F i g. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel durch den Lichtempfänger V fließen muß. Der Verstärkertransistor 73 hat im leitenden Zustand jedoch einen sehr viel kleineren '5 innenwiderstand als das lichtempfindliche, zudem wenig spannungsfeste Element J3. Außerdem wird durch den nachgeschalteten Verstärker, den der Verstärkertransistor 73 darstellt, erreicht, daß das vom lichtempfindlichen Element /3 gelieferte elektrische Signal verstärkt an die Emitter der Schalttransistoren Γ4, 75 zur Schaltung des Laststromes weitergegeben wird. Der nachgesvhaltete Verstärker 73 bewirkt also, daß mit relativ kleinen Eingangssignalen am Eingang E des Steuerkreises ein zuverlässigeres Steuern der Schaltstrecke C-D in ihren niederohmigen Zustand erreicht werden kann.

Das in F i g. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel hat gegenüber dem in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel den Vorteil, daß die Spannungsfestigkeit weiter erhöht ist, indem die maximal zulässige Sperrspannung über der Schaltstrecke C-D nicht nur angenähert der Summe der maximalen Kollektor-Emitter-Sperrspannungen der beiden Schaiuransistoren Γ4, 75 entspricht, sondern zusätzlich durch die maximal zulässige ausgangsseitige Sperrspannung des Lichtempfängers V, hier durch die maximal zulässige Kollektor-Emitter-Sperrspannung des Verstärkertransistors Γ3, vergrößert wird. Die Sperrspannung bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht also angenähert der Summe der drei maximalen Sperrspannungen der Transistoren TA, 73, TS.

Das in F i g. 1 gezeigte Ausführungsbeispie! hat hingegen gegenüber dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel den Vorteil, daß der ausgangsseitige Innenwiderstand des Lichtempfängers V, d.h. im allgemeinen der Durchlaßwiderstand eines zum Lichtempfänger Vgehörenden, nicht gezeigten, nachgeschalteten Verstärker-Ausgangstransistors, im niederohmigen Zustand des Lichtempfängerausganges auch hoch sein darf, weil durch den Lichtempfängerausgang nicht mehr der Laststrom selbst fiieoen muS. Bei dem in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel fließt nur noch der durch den Spannungsteiler fließende, vergleichsweise sehr kleine Spannungsteilerstrom durch den Ausgang des Lichtempfängers V, solange dieser Ausgang des Lichtempfängers Vniederohmig gesteuert ist.

F i g. 3 zeigt besonders detailliert ein Ausführungsbeispiel, welches weitgehend dem in F i g. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht. Es erübrigt sich daher, die gesamte F i g. 3 zu beschreiben, weil durch die entsprechende Wahl djr Hinweiszeichen die Gleichartigkeit beider Ausführungsbeispiele erkennbar ist.

Als besondere Details zeigt Fig.3 zunächst, daß im Steuerkreis zusätzlich ein verstärkender Steuertransistör TX eingefügt ist, welcher besonders zuverlässig und mit relativ kleinen Steuerenergien das lichtemittierende Element /2 wahlweise in seinen leuchtenden und nichtleuchtenden Zustand zu steuern gestattet.

Bei dem in F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der dem lichtempfindlichen Element /3 nachgeschaltete Verstärker innerhalb des Lichtempfängers Vaus einem zweistufigen Darlingtonverstärker mit den Verstärkertransistoren 72, 73. Der ausgangsseitig angebrachte Verstärkertransistor 73 soll in seinem leitenden Zustand ausreichend niederohmig sein, um hohe Lastströme mittels der Schalttransistoren 74, 75 schalten zu können.

Bei dem in F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind außerdem die Schalttransistoren 74, 75 jeweils durch einen weiteren Ergänzungstransistor 76, 77 zu einem Thyristor ergänzt, so daß die Schalttransistoren 74, 75 nunmehr jeweils ein Bestandteil eines im niederohmigen Zustand besonders niederohmigen Thyristors 74/76, 75/77 sind. Man kann zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Steuerung dieser Thyristoren die Widerstände R 10, R 11, R 12, R 13 einfügen, vor allem um rasch vom leitenden in den sperrenden und vom sperrenden in den leitenden Zustand, bei entsprechender Steuerung des Lichtempfängers V, steuern zu können. Zu Thyristoren ergänzte Schalttransistoren haben einerseits eine besonders hohe Spannungsfestigkeit und andererseits ein besonders gutes Verhältnis zwischen Sperrwiderstand und Durchlaßwiderstand, so daß bei diesem Ausführungsbeispiel das entsprechende Verhalten von Relaiskontakten nachgebildet wird.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Relaisnachbildung besteht auch darin, daß im Schaltkreis selbst bei hohen geschalteten Spannungen, und z. B. von mehreren 100 Volt, keine Funken und kein Abbrand wie bei echten Relaiskontakten auftritt. Soweit ein Schutz der Schaltstrccke C-Dgegen hohe Überspannungen nötig ist, z.B. weil diese Schaltstrecke C-D Lastströme großer Induktivitäten schalten muß, kann man dies durch Schutz-Zenerdioden C5, C 6, die die Schalttransistoren bzw. die entsprechenden Thyristoren jeweils überbrücken, erreichen. Der Einfachheit halber wurden in Fig. 3 jeweils nur einzelne Zenerdioden GS, GS eingezeichnet. Zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit in Sperrichtung der Schaitstrecke C-D kann jedoch jede einzelne, in F i g. 3 gezeigte Zenerdiode GS, G 6 jeweils durch Reihenschaltungen von Zenerdioden ersetzt sein.

In Fig. 3, übrigens bereits in den Fi g. 1 und 2, sind jeweils Fototransistoren als lichtempfindliche Elemente /3 gezeigt, die bekanntlich auch durch besonders schwache Signale am Eingang Eoptisch steuerbar sind.

Vor allem aber solche Fototransistoren /3 müssen wegen ihrer hohen Verstärkung so in der Relaisnachbildung angebracht werden, daß keine störenden elektri- : das Schaltverhalten dieser üchtemp-

findlichen Elemente /3 beeinflussen. Andernfalls würde nämlich kein sicheres Einschalten und Ausschalten ohne störende überlagerte Schwingungen, vor allem im Bereich der Obergänge, möglich sein.

F i g. 3 zeigt auch eine Maßnahme zur Verringerung der Störeinflüsse auf das lichtempfindliche Element 73. Dazu sind nämlich die beiden Basen jedes Thyristors 74/76, 75/77 jeweils durch eine Zusatzkapazität Cl, C2 überbrückt, weiche in einem konkreten Ausführungsbeispiel jeweils 680 pF aufwies. Diese Zusatzkapazitäten CX, C2 bewirken nämlich, daß die parasitären kapazitiven Kopplungen mit der Fototransistorbasis während des Schaltens der Schaltstrecke C-D weitgehend unschädlich werden, so daß das Schalten störungsfreier ist.

Als weitere, besonders wirksame Maßnahme gegen

Störungen beim Schalten erwies sich die Einfügung des Rückkopplungskondensators Ci zwischen die Basis des Fototransistors /3 und dem nachgeschalteten Verstärkertransistor T2. Hier ist also die Basis des Fototransistors ]3 über den Rückkopplungskondensator C3 mit dem Ausgang des nachgeschalteten Verstärkertransistors T2 so verbunden, daß eine verstärkende Rückkopplung auf den Fototransistor /3 vorliegt. Wenn also der Fototransistor /3 in seinen nichtleitenden Zustand über den Eingang E gesteuert wird, wird das Ausgangssignal des Verstärkertransistors Tl aufgrund des Rückkopplungskondensators C3 so auf den Fototransistor /3 rückgekoppelt, daß der Fototransistor /3 besonders schnell und besonders stark in seinen nichtleitenden Zustand gesteuert wird. Fototransistoren haben nämlich den oft störenden Nachteil, normalerweise nur relativ langsam von ihrem leitenden in den nichtleitenden Zustand überzugehen, falls der Rückkopplungskondensator C3 fehlt und die Basis 6 des Fototransistors /3 elektrisch schwebend angebracht ist. Durch den Rückkopplungskondensator C3 wird hingegen, beim Übergang des Fototransistors /3 in seinen nichtleitenden Zustand, eine besonders starke und besonders rasche Entleerung bzw. der Basis-Ladungsträger erreicht. Bei einem konkreten Ausfiihrungsbeispiel genügte es, für den Rückkopplungskondensator C3 eine Kapazität von 22 pF zu wählen, um die rasche Entleerung zu erreichen.

Im leitenden Zustand der Schaltstrecke C-D fließt also der Schaltstrom über C, Tb, T4, Vorspannungsdiode G1, T3, 75. Γ7 nach D. Bei Belastung der Schaltstrecke C-D in entgegengesetzter Richtung fließen vergleichsweise sehr kleine Ströme über D, /?9, Rl, Vorspannungsgleichrichler G3, Lichtempfängerschutz-Zenerdiode C 4 bzw. Reihenschaltung solcher Dioden G4, Vorspannungsgleichrichter G 2, RS nach C

Wenn der Widerstand RS durch den in F i g. 3 gezeigten Widerstand RS' ersetzt wird, ist der nachgeschaltete Verstärker T2/T3 des Lichtempfängers Vin seinem gesperrten Zustand noch hochohmiger, als wenn die für den Betrieb dieses nachgeschaiteten Verstärkers T2/T3 nötigen Vorspannungen über den Spannungsteiler RS, R9 erzeugt werden. Damit erreicht man vor allem auch noch eine höhere Zuverlässigkeit während des Schaltens des Laststromes.

Die die Zuverlässigkeit der Zündung der Thyristoren erhöhenden Widerstände R 12, R 13 sind sehr hochohmig gegenüber den die Versorgungsspannungen für den Lichtempfänger V liefernden Widerstände RS, Rl, so daß im gesperrten Zustand der Schaltstrecke C-D durch die Widerstände P.M. /?13 vergleichsweise nur sehr kleine Ströme fließen. Die Widerstände R 10, R 11 dienen, um zur Steuerung der Thyristoren Γ4/Γ6, T51 Tl in deren sperrenden Zustand besonders günstige Sperr-Vorspannungen an den betreffenden Basen zu erzeugen.

Bei dem in Fig.3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Schaltkreis C-D außerdem als ein Teil der Gleichstromdiagonale einer Graetz-Gleichrichterbrükke G7/G8/G9/G10 ausgebildet. Die Schaltstrecke C-D kann nämlich, aufgrund der in diesem Beispiel gewählten Ausbildung, an sich nur Lastströme der einen Polarität leiten. Um mit dieser Schaltstrecke Lastströme beider Polaritäten leiten zu können, kann sie mit relativ wenig Aufwand als die Gleichstromdiagonale der Graetz-Gleichrichterbrücke ausgebildet werden, wodurch die Anschlüsse der Schaltstrecke C-D nunmehr an den Schaltungspunkten A und B liegt. In Fig.3 ist jeweils nur ein einziger Gleichrichter G 7, C 8, G 9, G 10 eingetragen. Zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit in Sperrichtung kann jeder einzelne dieser Gleichrichter jeweils für sich durch eine Reihenschaltung solcher Gleichrichter ersetzt werden.

Das in Fig.4 gezeigte Ausführungsbeispiel ist weitgehend ähnlich dem in F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel. Der Unterschied besteht im wesentlichen darin, daß am Ausgang des hier ebenfalls zwischen den Emittern der Schalttransistoren 74, 75 eingefügten Lichtempfängers V zwei Ausgangs-Verstärkertransistoren TS, T9 angebracht sind, welche insbesondere über die Vorspannungs-Gleichrichter G 2, GU, G 3, C 12 vom Verstärkertransistor T3 gesteuert werden. Die Verstärker-Ausgangstransistoren 78, 79 erhöhen die Empfindlichkeit der Relaisnachbildung für die Signale am Eingang E

Bei dem in F i g. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist abweichend von dem in F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel die Überbrückung der Schalttransistoren bzw. Thyristoren 74/76, TSITl mittels der Schutz-Zenerdioden bzw. mittels Reihenschaltungen von Zenerdioden GS, G 6 so ausgeführt, daß die dem Schutz des Ausgangs des Lichtempfängers dienende Schutz-Zenerdiode bzw. Zenerdiodenreihenschaltung G 4 für den Schutz der Schaltstrecke C-D mit ausgenutzt ist. Die Durchbruchsspannungen der Zenerdioden bzw. Reihenschaltungen können also kleiner sein als bei dem in F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel, weil die Zenerdiode G 4 bzw. weil die Reihenschaltung von Zenerdioden G 4 ebenfalls einen Teil des Spannungsschutzes übernimmt.

Die Schaltstrecken C-D von Fig. 1 und 2 entsprechen jeweils einem Ruhekontakt und von F i g. 3 bis 5 jeweils einem Arbeitskontakt. Man könnte jeweils auch eine einem Arbeitskontakt (für Fig. 1 und 2) bzw. eine einem Ruhekontakt (für Fig.3—5) entsprechende Schaltstrecke C-D herstellen, indem man ein zusätzliches, das Signal invertierendes Element zu den gezeigten Beispielen hinzufügt, oder indem man ggf. ein solches invertierendes Element wegläßt, falls ein solches vorhanden war.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   !.Optoelektronische Relaisnachbildung,bei der

   — einerseits ein Steuerkreis (F-Masse) mit lichtemittierendem Element (J 2) der Relaiserregerwicklung und

   — andererseits ein den Laststrom schaltender Schaltkreis (C-D, C'-D') mit einem Lichtempfänger — der ein einziges lichtempfindliches Element (J3) enthält, der zwei Schalttransistoren (TA, T5) gemeinsam mit Steuerströmen bzw. -potentialen beliefert und der zwischen jeweils den gleichen Steuerelektroden der zwei Schalttransistoren eingefügt ist — zusammen mit diesen zwei Schalttransistoren dem den Laststrom schaltenden Relaiskontakt entspricht,