DE3008560A1 - Schaltungsanordnung zum zuenden von thyrisatoren und triacs - Google Patents

Description

Beschreibung;

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.·

Die Steuerung von Thyristoren und Triacs über Schaltkontakte, wie sie z.B. bei Maschinensteuerungen bei der Abfrage von Bewegungszuständen bewegter Teile vorkommt, bedarf einer geeigneten Aufbereitung des über die Schaltkontakte laufenden Steuersignals durch Maßnahmen zum Entprellen des Schalters oder zum Unterdrücken von Störanteilen im Steuersignal, die auf das Prellen der Schaltkontakte zurückgehen, durch Vorsehen von Ableitwidersta'nden und durch Mittel zum Verkürzen der Impulsdauer, z.B. durch den Einsatz von Vierschichtdioden,

Um unerwünschtes Zünden des Thyristors oder Triacs zu verhindern, muß der Gate-Eingang hinreichend niederohmig abgeschlossen, sein. Die damit verb-undene erforderliche erhöhte Steuersignalleistung muß von dem Steuerkreis aufgebracht werden. ,

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Im übrigen sind zur Zündung von Thyristoren und Triacs Impulstransformatoren bekannt, die verhältnismäßig aufwendig sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere durch mechanische Bewegungsabläufe steuerbare Schaltungsanordnung zu schaffen, welche einfach im Aufbau und störungssicher im Betrieb ist.

Die Erfindung lögt diese Aufgabe durch eine Schaltungsanordnung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der Unteransprüche.

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Als bistabile magnetische Elemente, auch als bistabile magnetische Schaltkerne bezeichnet, eignen sich vor allem sogenannte Wiegnnd-Drähte, deren Aufbau und Herstellung in der DE-OS 21 43 326 beschr ben sind.. Wiegand-Drähte sina in ihrer Zusammensetzung homogene, ferromagnetische Drähte (z.B. aus einer Legierung von Eisen und Ni vorzugsweise 48 % Eisen und 52 % Nickel, oder aus einer Legierung Eisen und Kobalt, oder aus einer Legierung von Eisen mit Kobalt un Nickel, oder aus einer Legierung von Kobalt mit Eisen und Vanadium vorzugsweise 52 % Kobalt, 38 % Eisen'und 10 % Vanadium), die infol· einer besonderen mechanischen und thermischen Behandlung einen weil magnetischen Kern und einen hartmagnetischen Mantel besitzen, d.h. der Mantel besitzt eine höhere Koerzitivkraft als der Kern. Wiegar Drähte haben typisch^v>eine Länge von 5 bis 50 mm, vorzugsweise von 20 bis 30 mm. Bringt man einen Wieciand-Draht, bei dem die Magnetism rungsrichtung des weichmagnetischen Kerns mit der Magnetisierungsrichtung des hartmagnetischen Mantels übereinstimmt, in ein äußere= Magnetfeld, dessen Richtung mit der Richtung der Drahtaehse überein stimmt, der Magnetisierungsrichtung des Wiegand-Drahtes aber entgeg gesetzt ist, dann wird bei Überschreiten einer Feldstärke von ca. 16 A/cm die Magnetisierungsrichtung des weichen Kerns des Wiegand-Drahtes umgekehrt. Diese Umkehrung wird auch als Rückstellung bezeichnet. Bei erneuter Richtungsumkehr des äußeren Magnetfeldes koh sich die Magnetisierungsrichtung des Kerns bei Überschreiten einer kritischen Feldstärke des äußeren Magnetfeldes erneut um, so daß dej Kern und der Mantel wieder parallel magnetisiert sind. Diese Umkehri der Magnetisierungsrichtung erfolgt sehr rasch und geht mit einer er sprechend starken Änderung des magnetischen Kraftflusses pro Zeit-

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einheit einher (Wiegarpd-Effekt). Diese Änderung des Kraftflusses
kann in einer Induktionsspule einen kurzen und sehr hohen (ja nach Windungszahl und Belastungswiderstand der Induktionsspule bis ca. 12 Volt) Spannungsimpuls induzieren (Wiegand-Impuls).

Auch beim Zurückstellen des Kerns wird ein Impuls in einer Induktiv spule erzeugt, allerdings mit wesentlich geringerer Amplitude und umgekehrtem Vorzeichen als im Falle des Umklappens von der antiparallelen in die parallele Magnetisierungsrichtung.

Wählt man als äußeres Magnetfeld ein Wechselfeld, welches in der L? ist, zuerst den Kern und danach auch den Mantel umzumagnetisieren ι jeweils bis in die magnetische Sättigung zu bringen,so treten Wiegt Impulse infolge des HJmklappens der Magnetisierungsrichtung des weic magnetischen Kerns abwechselnd mit positiver und negativer Polarit." auf und man spricht von symmetrischer Erregung des Wiegand-Drahtes. Dazu benötigt man Feldstärken von ca. -(30 bis 120 A/cm) bis ,+ (Π0 > 120 A/cm). Das Ummagnetisieren des Mantels erfolgt ebenfalls spruru haft und führt ebenfalls zu einem Impuls in der Induktionsspule, je doch ist der Impuls wesentlich kleiner als der beim Umklappen des Kerns induzierte Impuls und wird zumeist nicht ausgewertet.

Wählt man jedoch als äußeres Magnetfeld ein solches, welches nur
in der Lage ist, den weichen Kern, nicht aber den harten Mantel in seiner Magneti.sierungsrichtung umzukehren, dann treten die hohen
Wiegand-Impulse nur mit gleichbleibender Polarität auf und mnn
spricht von asymmetrischer Erregung des Wiegand-Drahtes. Dazu
benötigt man in der einen Richtung eine Feldstärke von wenigstens 16 A/cm (für die Rückstellung des Wiegand-Drahtes) und in der um- -gekehrten Richtung eine Feldstärke von ca. 80 bis 120 A/cm.

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Charakteristisch für den Wiegand-Effekt ist, daß die durch ihn erzeugten Impulse in Amplitude und Breite weitgehend unabhängig sind von der Änderungsgeschwindigkeit des äußeren Magnetfeldes und ein hohes Signal-zu-Rausch-Verhältnis aufweisen.

Für die Erfindung geeignet sind auch anders aufgebaute bistabile 'j.'3 magnetische Elemente, wenn diese zwei magnetisch miteinander ge-

koppelte Bereiche von unterschiedlicher magnetischer Härte (Koerzitivkraft) besitzen und in ähnlicher Weise wie Wiegand-Drähte durch induziertes, rasch erfolgendes Umklappen des weichmagnetischen Bereichs zur Impulserzeugung verwendet werden können. So ist zum Beispiel aus der DE-PS 25. 14 131 ein bistabiler magnet! Schal tker.n in Gestalt eines Drahtes bekannt, der aus einem hartmagnetischen Kern (z.B. aus Nickel-Kobalt), aus einer darauf abgeschiedenen elektrisch leitenden Zwischenschicht (z.B. aus Kupfer) und aus einer hierauf abgeschieden weichmagnetischen Schicht

(z.B. aus Nickel-Eisen) besteht. Eine andere Variante-verwendet zusätzlich einen Kern aus einem magnetisch nicht leitenden metallischen Innenleiter (z.B. aus Beryllium-Kupfer), auf den dann die hartmagnetische Schicht, darauf die Zwischenschicht und darauf die weichmagnetische Schicht abgeschieden werden. Dieser bekannte bistabile magnetische Schaltkern erzeugt allerdings geringere Schaltimpulse als ein Wiegand-Draht.

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Wenn sich erfindungsgemäß das BME in einem Magnetfeld befindet, welches infolge der Bewegung eines Gegenstandes am Ort des BME seine Richtung ändern kann, dann kann dieses Magnetfeld das BME auch ummagnetisieren und dadurch in die Wicklung, die mit dem BME gekoppelt ist (Sensorwicklung), einen charakteristischen Impuls erzeugen, der zur Ansteuerung eines Thyristors oder Triacs verwendbar ist.

Voraussetzung ist natürlich, daß das BME so orientiert ist, daß seine beiden Magnetisierungsrichtungen eine Komponente in Richtung des äußeren Feldes haben und vorzugsweise diesem möglichst parallel gerichtet sind, damit die magnetische Kopplung zwischen beiden möglichst hoch ist. Ferner muß das äußere Magnetfeld am Ort des BME wenigstens die zur asymmetrischen Erregung nötigen Werte erzielen: In der einen Richtung benötigt man mindestens die zur magnetischen Rückstellung des BME (Umpolen des weichmagnetischen Bereichs des BME von der — bezogen auf die Magnetisierungsrichtung des hartmagnetischen Bereichs - parallelen in die antiparallele Orientierung) erforderliche Feldstärke H₀ (bei Wiegand-Drähten ungefähr - 16 A/cm). Bei Umkehr der κ

Feldrichtung benötigt man dann eine Feldstärke H , welche aus-

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reicht, um den weichmagnetischen Bereich des BME erneut in die parallele Orientierung der Magnetisierungsrichtung umzupolen (bei Wiegand-Drähten ist H ca. 80 bis 120 A/cm).

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Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, die angestrebte Magnetfeldgeometrie zu erreichen. Zum Beispiel kann man ein räumlich unveränderliches, statisches Magnetfeld aufbauen, welches einen Nulldurchgang aufweist. Dies kann man z.B. durch eine Anordnung von zwei Magnetpolpaaren mit alternierender Polarität erreichen. In diesem Magnetfeld kann ein mit dem beweglichen Gegenstand verbundenes BME bewegt werden, welches nach einem Nulldurchgang in der einen Richtung zurückgestellt wird und nach einem Nulldurchgang in der anderen Richtung einen charakteristischen Impuls erzeugt (Anspruch 2).

Die Sensorwicklung^kann mit dem BME mitbewegt werden, sie kann aber auch in der Nähe jenes Ortes des Magnetfeldes angeordnet werden, wo die Auslösung des charakteristischen Impulses er-, wartet wird.

Eine andere, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung benutzt zwei statische Magnetfelder, von denen eines - bezogen auf den Ort des BME - ruht, und von denen das andere demgegenüber beweglich ist. Beide Felder sind einander entgegengerichtet (Anspruch 3). Auf diese Weise kann ebenfalls am Ort des BME ein Magnetfeld entstehen, dessen Richtungswechsel vom beweglichen Gegenstand abhängt, wobei es grundsätzlich gleichwertig ist, ob das BME bewegt wird oder einer der Magnete.

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Das Magnetfeld, weichest räumlich fest mit dem BME verknüpft ist, kann sowohl durch eine stromdurchflossene Wicklung auf oder neben dem BME als auch durch einen Dauermagneten erzeugt werden (Ansprüche 4 und 5), 2.B. durch einen parallel zum BME liegenden Stabmagneten.

Auch das vom beweglichen Gegenstand abhängige Magnetfeld wird zweckmäßig durch Dauermagnete erzeugt (Anspruch 6), wobei es gleichwertig ist, ob diese Dauermagnete mit dem beweglichen Gegenstand übereinstimmen oder verbunden sind (Anspruch 7), oder ob ruhende Dauermagnete durch einen bewegten ferromagnetischen Gegenstand beeinflußt werden und dadurch die Stärke des durch sie aufgebauten Feldes am Ort des BME schwankt (Anspruch 8).

In jedem Fall ist es vorteilhaft, wenn das mit dem BME mitbewegte Magnetfeld das schwächere Magnetfeld ist, welches nur zum Rückstellen des BME dient. In diesem Fall wird bei der Annäherung des stärkeren, von dem bewegten Gegenstand abhängigen Magnetfeldes an das BME ein charakteristischer Impuls ausgelöst, sobald eine kritische Abstandsschwelle unterschritten wird, und bei Entfernung dieses bewegten Magnetfelds erfolgt die Rückstellung dss BME. Für Maschinensteuerungen ist dies sehr gut verwendbar. ■

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Neben der asymmetrischen Erregung ist auch die symmetrische Erregung des BME möglich, wenn die Feldstärken am Ort des BME in beiden Richtungen hinreichend starke Werte erreichen können (ca. H_s - +_ (80 - 120) A/cm bei Wiegand-Drähten), jedoch bietet das keinen Vorteil gegenüber der asymmetrischen Erregung. Wegen der hohen Signalausbeute wird als BME bevorzugt ein Wiegand-Draht verwendet, um den die Sensorwicklung herumgelegt ist (Ansprüche 9 und 10).

Die Verwendung eines BME zur Erzeugung der Zündimpulse hat den Vorteil, daß die Impulsbreite und Impulshöhe von der Form und Frequenz des erregenden-Wechselstromes nahezu unabhängig sind. Auch sonstige Umgebungseinflüsse, vor allem die Temperatur, haben keinen nennenswerten Einfluß auf die Impulserzeugung. Bei Verwendung von Wiegand-Drähten als BME liegt die Halbwertsbreite der Impulse bei 20 .us.

In den meisten Fällen kann daher der beim Umklappen der Magnetisierungsrichtung des weichmagnetischen Bereichs von der antiparallelen in die parallele Magnetisierungsrichtung entstehende Impuls ohne weitere Aufbereitung unmittelbar zur Steuerung verwendet werden. Bei asymmetrischer Erregung des BME ist der beim Umklappen der Magnetisierung des weichmagnetischen Bereichs in die antiparallele Orientierung wesentlich kleiner als der beim Umklappen

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in die parallele Orientierung entstehende Impuls; bei symmetrischer Erregung des BME ist der beim Umklappen des hartmagnetischen Bereichs in die parallele Orientierung entstehende Impuls wesentlich kleiner als der beim Umklappen des weichmagnetischen Bereichs in die antiparallele Orientierung auftretende.Impuls. Der jeweils kleiner Impuls kann - falls erforderlich - durch eine einfache Diskriminatorschaltung unterdrückt werden. Auch sind schaltungstechnische Maßnahmen zur Anpassung des Gate-Kathode-Widerstands beim Thyristor nicht erforderlich und auch sonst erforderliche Prellfilter u.dgl. können entfallen.

Der erfindungsgemäße Impulstransformator eignet sich in hervorragender Weise auch zum Verändern der Phasenlage der erzeugten Impulse, was beim Ansteuern von Thyristoren und Triacs von essentieller Bedeutung ist. Bei bekannten Steuerungen von Thyristoren und Triacs erfolgt die Phasenverschiebung der Impulse z. B. durch Verwendung einer Phasenbrücke oder eines Drehtransformators in Verbindung mit einem Impulstransformator.- Diese Art der Phasenverschiebung der Impulse ist aufwendig und eignet sich auch nicht zur Steuerung durch Bewegungsabläufe. Eine andere Möglichkeit besteht in der Verwendung einer elektrischen Impulsverzögerungsschaltung .

Die Erfindung bewirkt die Änderung der Phasenlage elegant dadurch, daß als zweite Wicklung eine Gleichstromwicklung vorgesehen wird, welche magnetisch mit dem BME gekoppelt ist (Anspruch 11) Diese zweite Wicklung erzeugt ein magnetisches Gleichfeld, welches sich am Ort des BME dem bewegten Magnetfeld überlagert,

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welches infolge seiner Bewegung am Ort des BME in seiner Stärke schwankt (pulsiert). Da die Feldstärken, die zur symmetrischen oder asymmetrischen Erregung des BME zur Impulserzeugung nötig sind, einen vorgegebenen Wert besitzen, verschiebt sich die Phasenlage der im BME erzeugten Impulse innerhalb jeder Schwankungsperiode der Feldstärke des bewegten Magnetfelds durch die Addition oder Subtraktion eines (bezogen auf die Dauer der Schwankungsperiode des am Ort des BME pulsierenden Magnetfelds) statischen oder quasistatischen magnetischen Gleichfeldes, wobei die Beziehung zwischen der Phasenlage und der Stärke des in die zweite Wicklung eingespeisten Gleichstromes linear ist, wenn das bewegte Magnetfeld am Ort des- BME einen zeitlich linearen Verlau hat. Aber auch bei Verwendung eines am Ort des BME sinusförmig schwankenden Magnetfelds, was z.B. durch einen rotierenden Dauer magneten (Anspruch 13) verwirklicht werden kann, ist die Beziehe zwischen der Phasenlage der Impulse und der Stärke des Gleichstromes in der zweiten Wicklung noch einfach.

Zur Erzielung einer engen Kopplung zwischen dem BME und der zweiten Wicklung ist auch die zweite Wicklung vorzugsweise um das BME herumgelegt (Anspruch 4).

Das statische oder quasistatische magnetische Gleichfeld am Ort des BME könnte auch durch einen Dauermagneten erzeugt werden (Anspruch 12), wobei die Änderung der Stärke des Gleichfelds am

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Ort des BME entweder durch Entfernen oder Annähern des Dauermagneten oder bei ruhendem Dauermagneten durch Annähern und Entfernen eines ferromagnetischen Gegenstandes, der das Feld des Dauermagneten deformiert, geschehen kann.

Die beigefügten Zeichnungen zeigen schematisch zwei Ausführungs beispiele der Erfindung.

F i g . 1 zeigt eine Schaltungsanordnung mit Wiegand-Draht im Steuerkreis eines Thyristors,

F i g . 2 zeigt eine Darstellung entsprechend Fig. 1, jedoch mit einer zweiten Wicklung des Wiegand-Drahtes zur Phasenschiebung,

F i g . 3 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Phasenverschiebung der Impulse eines Wiegand-Drahtes bei sinusförmig schwankendem Feldverlauf, und

F i g . 4 zeigt ein Diagramm entsprechend Fig. 3 bei linear verlaufendem bewegten Magnetfeld.

Fig. 1 zeigt einen Thyristor 5, in dessen Lastkreis ein Widerstand R. liegt. Das Gate 6 und die Kathode 7 des Thyristors 5 sind mit einer Sensorwicklung 2 verbunden, die einen Wiegand-Draht 1 umgibt. Parallel zum Wiegand-Draht 1 ist ein Stabmagnet

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als Rückstellmagnet angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite des Wiegand-Drahtes 1 befindet sich ein weiterer, stärke rer Stabmagnet 4, der ebenfalls parallel zum Wiegand-Draht 1 verläuft, aber umgekehrt magnetisiert ist wie der Rückstellmagnet 3. Der Stabmagnet 4 befindet sich am Schaft eines Stößels 8, der in Richtung des Pfeils 9 beweglich ist. Der Stößel 8 kann z.B. durch ein bewegtes Maschinenteil betätigt werden.

Bei Annäherung des Magneten 4 an den Wiegand-Draht bis auf eir vorbestimmten Schwellenwert wird in der Sensorwicklung 2 ein Wiegand-Impuls erzeugt, der. den Thyristor 5 zündet. Wenn sich der Magnet 4 wieder entfernt, wird der Wiegand-Draht 1 durch den Rückstellmagnet 3 zurückgestellt und ist dann zur erneuter Abgabe eines Zündimpulses bereit.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 stimmt mit jenem aus Fig, bis auf die zusätzlich vorgesehene Gleichstromwic-klung 11 übej welche an eine steuerbare Gleichstromquelle 12 angeschlossen : und am Ort des Wiegand-Drahtes 1 ein statisches oder quasistal sches Magnetfeld erzeugt, welches sich dem Feld des Magneten ' überlagert. Andererseits ist der RUckstellmagnet 3 nicht mehr vorhanden, da dessen Aufgabe von der Gleichstromwicklung 11 ül nommen wird. Andererseits wäre es durchaus möglich, die Aufgal der Gleichstromwicklung 11 dem Rückstellmagneten 3 zu übertra;

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wozu dieser seine Lijge relativ zum Wiegand-Draht 1 verändern können muß oder seine Kopplung mit dem Wiegand-Draht 1 durch eine bewegliche ferromagnetische Fahne oder dgl. veränderbar sein muß.

Die ^ig. 3 und 4 erläutern den Vorgang der Phasenschiebung von Wiegand-Impulsen 10 am Beispiel der asymmetrischen Erregung des Wiegand-Drahtes 1.

Fig. 3 geht davon aus, daß das vom Magnet 4 erzeugte Magnetfeld am Ort des Wiegand-Drahtes 1 in seiner Stärke sinusförmig schwan! z.B. infolge eines auf dem Stößel 8 in Richtung des Pfeils 9 einwirkenden Kurbeltriebs, der den Stößel 8 sinusförmig hin- und herbewegt gemäß der Formel

(I) S^S' · sin tot,

worin S die 'Auslenkung des Stößels 8 um eine Mittellage, S die Amplitude dieser Auslenkung, «odie Kreisfrequenz des_Kurbeltriebs und t die Zeit ist. Damit das Magnetfeld des Magneten 4 am Ort des Wiegand-Drahtes 1 mit derselben Frequenz gemäß

(II) H-H . sin wt

schwankt, wobei H^ die Feldstärke des Magneten 4 am Ort des Wiegand-Drahtes 1 und H_Q die Amplitude dieser Feldstärke ist, muß das Magnetfeld des Magneten 4 in Richtung auf den Wiegand-Draht 1 (Richtung des Pfeils 9) einen konstanten Gradienten

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der Feldstärke besetzen, also räumlich linear sein. Mittel zur Linearisierung des Feldstärkeverlaufs sind Stand der Technik
und brauchen hier nicht erläutert zu werden.

Dem Feld H^ überlagert sich das statische Magnetfeld, der Gleiclstromwicklung 11, welches am Ort des Wiegand-Drahtes 1 die Star ke H besitzt und dem Magnetfeld des Magneten 4 entgegengerich tet ist. Das resultierende Magnetfeld am Ort des Wiegand-Drahtes 1 ist dann

(III) H = H · sin^t ■- H

Die Erzeugung eines Wiegand-Impulses erfolgt gleichbleibend bei der Feldstärke ^x '

. (IV) H - H₂ ,

welche nachfolgend auch als Zündfeldstärke H bezeichnet wird. Die zugehörige Phasenlage wt„ « c£> des Wiegand-Impulses 10

ergibt sich nach Zusammenfassung von (III) und (IV) zu

H_{7 +} H (V) _sincfz . .S_n =

Anstelle eines linear beweglichen Magneten 4 zur Erzeugung des pulsierenden Magnetfeldes kann man in vielen Fällen mit Vorteil einen rotierenden Magneten verwenden, der sich dem Wiegand-Draht 1 infolge der Rotation periodisch annähert.

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Bei der Fig. 4 wirφ davon ausgegangen, daß das Magnetfeld des Dauermagneten 4 am Ort des Wiegand-Drahtes 1 sich wenigstens in einem gewissen Rahmen zeitlich linear ändert. Dies kann man drdurch erreichen, daß man den räumlichen Verlauf des Magnetfelds in einem Bereich zwischen dem Magneten 4 und dem Wiegand-Draht linearisiert und den Magneten 4 zumindest.auf einem Teil seines Weges gleichförmig bewegt. In diesem linearisierten Bereich zwischen den Phasen cot- und cot- (Fig. 4) besitzt das Feld des Magneten 4 am Ort des Wiegand-Drahtes 1 einen zeitlichen Verlauf gemäß

^HL - ^HLo * fh ⁺ »1·

worin H. und H., konstant sind.
Lo 1 χ

Durch Überlagerung mit dem magnetischen Gleichfeld der Stärke

H , welches von der Gleichstromwicklung 11 erzeugt wird und dem Feld des Magneten 4 entgegengerichtet ist, wird das resultierende Magnetfeld im Bereich zwischen den Phasenwinkeln {p- *» to-t^ und ω « co «t₂ zu

(VII) H - H. ^- + H. - H

Lo 2 ic 1 ■

Die Erzeugung eines Wiegand-Impulses 10 erfolgt gemäß (IV) gleichbleibend bei H - H„, sodaß sich für die zugehörige Phasenlage

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die lineare Beziehung

(VIII) W₇ u u^u ' Z " ^Hl * ^H»

^HLO

ergibt. Die Änderung der Phasenlage der Wiegand-Impulse 10 ist also im Bereich zwischen (f ^ und «^ proportional zur Feldstärke Η_β des statischen Magnetfeldes und damit proportional zur Stromstärke des die Wicklung 11 erregenden Gleichstroms.

Anstelle das Gleichfeld H durch eine Wicklung 4 zu erzeugen, kann man es auch durch den Dauermagneten 3 (Fig. 1)erzeugen und seine Stärke dadurch ändern, daß man ihn dem Wiegand-Draht mehr oder weniger annähert.

Die Erfindung ermöglicht also mit einer kompakten, robusten und preiswerten Baugruppe sowohl die Erzeugung als auch die Phasenverschiebung von Impulsen, die unmittelbar zur Zündung von Thyristoren u.dgl. geeignet sind. Ein bemerkenswerter Vorteil ist, daß dabei sowohl die Impulserzeugung als auch die Phasenverschiebung ohn^ eine elektrische Spannungsquelle erfolgen können.

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Claims (13)

DR. RUDOLF BAÜHW:-aLPLJ-fMjQ.:WELMUT HUBBUCH DIPL.-PHYS. ULRICH TWELMEIER WESTLICHE 3O-81 (AM LEOPOLDPLATH) 3O PFORZHEIM, (West-qe R M ANY) [Belegexem "'3. März 1980 III/K Dr. Eugen Dürrwächter DODUCO, 7530 Pforzheim Schaltungsanordnung zum Zünden von Thyristoren und Triacs Ansprüche;

1. Schaltungsanordnung zum Zünden von Thyristoren und Triacs u. dgl. Bauelementen, bei der in einer magnetisch mit

einem ferromagnetischen Kern gekoppelten elektrischen Wicklung ein Spannungsimpuls induziert wird, der als Zündimpuls weiterverwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der ferromagnetische Kern (1) ein bistabiles magnetisches Element (nachfolgend BME . genannt) ist und daß Mittel (3, 4) zum Erzeugen eines an Ort des BME (1) von der Lage eines beweglichen Gegenstands.(8) abhängigen und in seiner Richtung umkehrbaren Magnetfelds vorgesehen sind. ·

I.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch qekennzeichm daß das BME sich in einem Magnetfeld mit einem räumlichen

Nulldurchgang befindet und in Richtung des Feldstärkegradienten

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relativ gegenüber ;idem Magnetfeld verschieblich ist.

3. ' Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das BME (1) in einem Magnetfeld befindet, welches durch Überlagerung eines - bezogen auf die aktuelle Lage des BME (1) - unbewegten und eines bewegten, dem unbewegten entgegenwirkenden Magnetfeldes zustande kommt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch qekennzeich net, daß das unbewegte Magnetfeld das Feld einer strom-

durchflossenen Wicklung (11) 1st, welche dem BME (1) zugeordne vorzugsweise um das BME (1) herumgelegt ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch qekennzeich·

net, daß das unbewegte Magnetfeld das Feld eines neben dem BME angeordneten Dauermagneten (3) ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das vom beweglichen Gegenstar

abhängige Magnetfeld durch einen Dauermagneten (4) oder eine Anordnung von Dauermaqneten erzeugt wird.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Gegenstand ein Dauermagnet oder

eine Anordnung von Dauermagneten ist.

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8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der. bewegliche Gegenstand, aus ferromagnetischem Material besteht und in dem durch einen oder mehrere ortsfeste Dauermagnete erzeugten Magnetfeld bewegt wird.

9. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das BME (1) ein Wiegand-Draht

10. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorwicklung (2) das

BME (1) umgibt.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich-

N.

net, daß die., stromdurchflossene Wicklung (11) an eine veränderliche Gleichstromguelle (12) angeschlossen ist.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (3,4) zur Erzeugung des Magnetfeldes

zwei Dauermagnete oder Anordnungen von Dauermagneten sind, die unabhängig voneinander relativ zum BME beweglich sind oder durc unabhängig voneinander bewegliche ferromagnetische Gegenstände beeinflußbar sind.

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld am Ort des BME durch Übs

lagerung der Magnetfelder eines rotierenden Dauermagneten und eines linear bewegten Dauermagneten gebildet wird.

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