DE3040806A1

DE3040806A1 - Schaltungsanordnung zur um- bzw. weiterschaltung eines bistabilen bzw. mehrfachstabilen relais

Info

Publication number: DE3040806A1
Application number: DE19803040806
Authority: DE
Inventors: Siegfried Ing.(grad.) 7154 Althütte Lechler
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1980-10-30
Filing date: 1980-10-30
Publication date: 1982-05-13
Also published as: DE3040806C2

Description

Schaltungsanordnung zur Um- bzw. Weiterschaltung eines
bistabilen bzw. mehrfachstabilen Relais Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Um-bzw. Weiterschaltung eines bistabilen bzw. mehrfachstabilen Relais gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Solche Schaltungsanordnungen werden eingesetzt zur Ansteuerung beispielsweise von Koaxialkabelrelais oder Hohlleiterschaltern mit zumeist zwei Erregerwicklungen, denen jeweils ein Impuls bestimmter Dauer zugeführt wird. Um Aufwand und Kosten der Ansteuerschaltung niedrig zu halten, wird üblicherweise die Ansteuerung des Haftrelais über eine einzige Steuerleitung durchgeführt. Dazu werden zwei Monoflopschaltungen verwendet, die jeweils den Erregerwicklungen über Treiberschalter vorgeschaltet sind und deren Eingänge mit der Steuerleitung verbunden sind. Beide Monoflops erzeugen Impulse bestimmter Breite, wobei der eine Monoflop von einer positiven Impulsflanke und der andere Monoflop von einer negativen Impulsflanke getriggert wird. Diese Schaltung ist aufwendig und teuer, sie wird nur durch Verwendung integrierter Monoflops billiger. In vielen Fällen ist die Verwendung integrierter Schaltkreise jedoch unerwünscht. Häufig verfügt das Gerät oder die Maschine, in denen das Relais eingesetzt werden 9011, nicht über die erforderliche IC-Versorgungsspannung, so dae für letztere eine zusätzliche Stromversorgung benötLE wird. Integrierte Schaltkreise'der benötigten Art sind zudem nicht zuverlässig genug, um insbesondere für Anwendungen in der Raumfahrt verwendet zu werden.
Zur Erfindung hat deshalb die Aufgabe geführt, eine Schaltungsanordnung oben genannter Art anzugeben, bei der weder eine zusätzliche IC-Versorgungsspannung benötig wird und bei der auf unaufwendige Weise diskrete, zuverlässige Bauelemente verwendet werden können.
Die Lösung erfolgt mit den in den Patentansprüchen angegebenen Mitteln.
Es erfolgt die Beschreibung der Erfindung anhand der Figuren.
Die Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, hier für ein bistabiles Relais.
Die Fig. 2 zeigt die gleiche Grundschaltung wie nach Fig. 1 mit dem generellen Unterschied, daß hier die Umschaltung mittels einer Auslösetaste erfolgt.
In Fig. 3 ist eine Schaltungsanordnung gezeichnet, mit deren Milf ein tristabiles Relais ebenfalls mittels Auslösetaste umgeschaltet werden kann.
In Fig. 1 ist das bistabile Haftrelais mit seinen zwei Erregerwicklungen A, B, erkennbar, die jeweils über einen Schaltertransistor Ta, Tb von einer Speisespannung erregt werden können. Die Ansteuerung der Schaltertransistoren erfolgt über ihnen zugeordnete Treiberstufen Ta', Tb', durch die über Collektorwiderstände R4 bzw. R14 die Basen der Schaltertransistoren angesteuert werden. Die Basen der Treibertransistoren wiederum sind durch RC-Glieder R1, Ca bzw. Ril, Cb, die ein- mal an positivem Speisepotential und über die Basiswiderstände R3 bzw. R13, ersterer nur über die Steuerleitung SL und Wählschalter WS, an dem negativen Pol der Speisespannung zu liegen kommen. Bei offenem Wahlschalter WS nimmt die Steuerleitung SL etwa das Potential des positiven Pols der Speisespannung ein, der Kondensator Cb des zweiten Zeitglieds ist aufgeladen, und das Haftrelais steht auf Stellung b. Wird nun der Wahlschalter WS betätigt, so nimmt die Steuerleitung negatives Potential an der Kondensator des ersten Zeitgliedes ist ungeladen und wirkt damit als Kurzschluß, wodurch die Basis des Treibertransistors Ta' über den Widerstand R1 leitend gesteuert wird. Dadurch wird der Schaltertransistor Ta ebenfalls leitend gesteuert, wodurch die Erregerwicklung A erregt wird und das Haftrelais die Stellung a einnimmt. Der Kondensator Cb des zweiten Zeitgliedes kann sich währenddessen über die Diode D11 und Widerstand R12, Steuerleitung SL, Wahlschalter Stellung a und Entladediode D12 entladen. Der Kondensator Ca des ersten Zeitglieds wird aufgeladen, der Ladestrom nimmt ab, so daß der Treibertransistor Ta' nach einer bestimmten von der Dimensionierung des Zeitgliedes abhängigen Zeit gesperrt wird und der Schaltertransistor Ta öffnet, wodurch die Erregerwicklung A stromlos wird.
Wird der Wahlschalter WS geöffnet, so wird die Entladestrecke des Kondensators Cb des zweiten Zeitgliedes ebenfalls geöffnet. Dadurch wird der Treibertransistor b' über den entladenen Kondensator Cb leitend gesteuert, wodurch über den damit ebenfalls leitend gesteuerten Schaltertransistor Tb die Erregerwicklung B erregt wird. Durch den leitend gesteuerten Treibertransistor Tb' wird der Kondensator Ca des ersten ZeiRgliedes über die Diode D1, Widerstand R2 und Entladediode D2 entladen. Der Kondensator Cb des zweiten Zeitgliedes wird aufgeladen, der Ladestrom wird kleiner, so daß nach einer bestimmten Zeit, die ebenfalls von der Dimensionierung des Zeitgliedes abhängt, der Treibertransistor Tb' und damit aucf der Schaltertransistor Tb gesperrt und die Erregerwicklung stromlos werden.
Die Schaltung benötigt zusätzlich zu den zumeist erforderlichen Schaltertransistoren und Treiberstufen lediglich die beiden Kondensatoren Ca, Cb, die beiden Lade- bzw Entladewiderstände R1, Rlibzw. R2, .12 und die Entladedioden D1, D2, D11, und D12. Anstelle es mechanischen Wahlschalters WS kann selbstverständlich auch ein Schaltertransistor oder ein Komparatorschalter eingesetzt werden.
In Fig. 2 ist die Grundschaltung nach Fig. 1 gezeichnet, wobei (tr Wahlschalter WS eine Vorwahlfunktion hat und die Einstellung mit Hilfe einer Auslösetaste AT erfolgt. Die Funktionsweise der Schaltung ist die gleiche wie nach Fig. 1, Entladung und Ladung der Kondensatoren bleiben jedoch auf die Schließzeit der Auslösetaste beschränkt.
In Fig. 3 ist eine Schaltungsanordnung für die Umschaltung eines tristabilen Relais mit den Erregerwicklungen A, B und C gezeichnet. Der Einfachheit halber sind hier die Treiberstufen weggelassen, die Ansteuerung der den Erregerwicklungen zugeordneten Sehaltertransistoren Ta, Tb, Tc erfolgt direkt über zugeordnete Zeitglieder Ca, R1, Cb, R11 und Cc, R21.
Wird die Schaltung an die Speisespannung gelegt, so erfolgt über den relativ hochohmigen Widerstand Ra, der parallel zur Auslösetaste AT gelegt ist eine langsame Aufladung aller Kondensatoren bis auf dtn Kondensator Ca. Wird nun die Auslösetaste AT betätigt, so wirkt der Kondensator Ca als Kurzschluß, und der Transistor Ta wird leitend gesteuert, wodurch die ErregerwicKlung A erregt wird. Gleichzeitig wird durch den Schaltertransistor Td der Kondensator Cc über die Diode D21, Widerstand R22 und Entladediode D22 entladen. Der Kondensator Ca wird aufgeladen, so daß der Schaltertransistor Ta gesperrt wird. Die Auslösetaste ist nur eine bestimmte Zeitlang geschlossen, die in der Größenordnung der Zeitkonstanten der RC-Glieder liegt oder darüber. Wird nun erneut die Ausösetaste betätigt, o wirkt der noch entladene Kondensator Cc als Kurzschluß und steuert den Schaltertransistor Tc leitend, wodurch die Erregerwicklung T bestromt wird.
Gleichzeitig wird über den Schaltertransistor Tc, den Widerstand R12, die Diode D11 und die Diode D12 der Kondensator Cb entladen. Nach einer gewissen Zeit ist der Kondensator Cc aufgeladen und der Transistor Tc gesperrt. Die Auslösetaste AT ist nach der Auslösezeit wieder geöffnet. Erfolgt kurz danach noch ein weiterer Auslösetastimpuls, so wird über den jetzt entladenen Kondensator Cb der Schaltertransistor Tb leitend gesteuert, wodurch die Wicklung B erregt wird. Gleichzeitig wird der Kondensator Ca über die Diode D1, Widerstand R2 und den leitend gesteuerten Schaltertransistor Cb sowie die Diode D2 entladen. Ist nunmehr der Kondensator Cb aufgeladen, so wird der Schaltertransistor Tb gesperrt und die Erregerwicklung B stromlos. Bei geöffneter Auslösetaste herrschen nunmehr wieder die Ausgangsverhältnisse.
Durch diese Schaltung lassen sich mit nur einer Steuerleitung SL mehrfachstabile Relais umschalten, wobei durch die Anzahl der kurz hintereinander folgenden Auslösetastimpulse die gewünschte Erregerwicklung des Haftrelais ausgewählt wird.

Claims

Patentansprüche 1. Schaltungsanordnung zur Um- bzw. Weiterschaltung eines bistabilen bzw. mehrfachstabilen Relais, das für jede Schaltlage eine über einen Schaltertransistor impulsweise ansteuerbare Erregerwicklung aufweist, mittels einer Steuerleituiig, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltertransistoren jeweils über ein zugeordnetes RC-Glied leitend steuerbar sind, dessen Kondensator aufgeladen wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladung über die Steuerleitung erfolgt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator während der Auflade-bzw. Ladungshaltezeit der Kondensatoren der anderen RC-Glieder entladbar ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladung über die Steuerleitung folgt.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich- net, daß die Entladung über den angesteuerten Schaltertransistor oder über einen diesem vorgeschalteten Treibertransistor erfolgt.
6. SchaltungsaA,o dnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit 2 RC-Gliedern, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladung des einen Kondensators und die Entladung des anderen über die Steuerleitung und die Entladung des einen über den dem anderen Kondensator zugeordneten Schaltertransistor oder über cen diesem vorgeschalteten Treibertransistor erfolgen.
7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladung durch Impulse alf der Steuerleitung erfolgt.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse unterschiedliche Länge und/oder Höhe aufweisen.
9. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die RC-Glieder unterschiedliche Zeiten aufweisen.
10. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Leitendsteuerung der Schaltertransistoren unterschiedliche Ansprechschwellen vorgesehen sind.