DE3119515C2 - Schaltungsanordnung zum Betrieb eines bistabilen Relais mit monostabiler Schaltcharakteristik - Google Patents

Abstract

Zur Erzielung einer monostabilen Schaltcharakteristik wird die Erregerwicklung (RL) eines Relais zwischen die Ausgänge zweier elektronischer Schaltstufen (OP1, OP2) geschaltet, wodurch je nach Änderung der Steuerspannung ein Impuls abwechselnd an den einen oder den anderen Anschluß der Wicklung (RL) gelegt wird. Die Umsetzung von Pegelsprüngen der Steuerspannung (U ↓s) in Impulse kann entweder durch einen Kondensator (C1) in Reihenschaltung mit der Erregerwicklung (RL) oder durch ein RC-Glied im Eingangskreis der elektronischen Schaltstufe vorgenommen werden. Anstelle der beiden elektronischen Schaltstufen (OP1, OP2) kann auch eine einzige Schaltstufe verwendet werden, wenn ein Anschluß der Erregerwicklung an Nullspannung liegt und die einzige elektronische Schaltstufe mit zwei gegensinnig gepolten Versorgungsspannungen gespeist wird.

Description

menten zur Ansteuerung einer Erregerwicklung, welche wie in F i g. 1 mit einem Kondensator in Reihe geschaltet ist,

F i g. 3 den Spannungsverlauf an der Erregerspule bei den Schaltungsanordnungen gemäß F i g. 1 und 2.

F i g. 1 zeigt eine Ansteuerschaltung für eine Relaiswicklung RL, die in Reihe mit einem ungepolten Kondensator CX zwischen zwei Operationsverstärkern OP1 und OP 2 geschaltet ist An beiden Operationsverstärkern liegt die Versorgungsspannung U₀. Die Steuerspannung U₅ liegt zwischen den Eingängen des Operationsverstärkers OP1. Das Ausgangssignal dieses Operationsverstärkers OPl ist a;if den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP 2 geführt. Diese Schaltung mit dem ungepolten Kondensator Cl bewirkt, daß im Ansprechpunkt für das Relais etwa die doppelte Betriebsspannung, nämlich die Summe aus U₀ und der Kondensatorspannung U_a zur Verfügung steht Diese Spannung zwischen den Anschlußpunkten A 1 und A 2 der Erregerwicklung RL ist auch in F i g. 3, Kurve e 1, aufgetragen, und zwar unterhalb der Kurve s für die Steuerspannung U₅. Beim Anstieg der Steuerspannung Us erhält die Kurve e 1 einen positiven impuis, der etwa doppelt so groß ist wie die Versorgungsspannung U₀. Beim Abfall der Steuerspannung U_s erhält e 1 einen entsprechenden negativen Impuls. Während der übrigen Zeit liegt zwischen A 1 und A 2 keine Spannung an.

Die F i g. 2 zeigt eine analoge Schaltung, bei der das Prinzip von Fig. 1 mit TTL-Logikelementen verwirklicht wurde. Bei Verwendung geeigneter Relais ist dies ohne weiteres möglich. Die Steuerspannung U₅ liegt am Eingang fdes Negations-Gliedes Ni, dessen Ausgang auf den Eingang des Negations-Gliedes N2 gekoppelt ist Anstelle des ersten Negations-Gliedes Nl könnte auch ein nichtinvertierendes Schaltelement verwendet werden, doch stehen in integrierten Schaltkreisen meist NAND-Glieder eher zur Verfügung. Zwischen den Gliedern N1 und N2 liegt die Reihenschaltung der Erregerwicklung RL mit dem Kondensator C 2. Der Spannungsverlauf zwischen den Anschlüssen A 1 und Λ 2 entspricht ebenfalls der Kurve e 1 in F i g. 3.

Hierzu i Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

3ί 19 515 ι 2 Art ist beispielsweise aus der DE-OS 27 47 607 bekannt. Patentansprüche: Dort wird über einen elektronischen Schalter ein Kondensator aufgeladen, wobei der Kondensatorladestrom

1. Schaltungsanordnung zum Betrieb eines bista- das Relais ansprechen läßt. Beim Abschalten der Steuerbilen Relais mit monostabiler Charakteristik, wobei 5 spannung wird der Kondensator über einen Halbleiterdie Einschaltflanke und die Abschaltflanke der Steu- schalter entladen, und der Entladestrom schaltet das Reerspannung jeweils über einen Kondensator in lais wieder in den Ruhezustand zurück. Ffir die Impuls-Spannungsimpulse entgegengesetzter Polarität um- erregung des Relais steht dabei jeweils die Kondensagesetzt und so an die Erregerwicklung angelegt wer- torspannung zur Verfügung, die jedoch in manchen FaI-den, dadurch gekennzeichnet, daß die Er- io Ien nicht ausreicht, insbesondere, wenn Relais mit sehr regerwicklung (RL) in Reihe mit einem ungepolten hochohmigen Wicklungen eingesetzt werden sollen. Kondensator (C 1) in Gegentaktschaltung zwischen In der FR-PS 14 96 735 ist eine Schaltungsanordnung die Ausgänge (A t, A 2) zweier elektronischer beschrieben, mit der eine monostabile Schalteharakteri-Schaltelemente (OP \,OP2) geschaltet ist, wobei zu- stik durch eine Transistorschaltung erzeugt werden mindest das zweite Schaltelement (OPl) invertie- 15 kann. Allerdings ist die dortige Transistorschaitung mit rende Funktion hat, und daß die Steuerspannung ihren Widerständen so ausgelegt daß beim Anliegen (U₃) über das erste Schaltelement (OPi) an den er- der Steuerspannung ständig ein Strom über einen der sten Anschluß der Reihenschaltung (RL, Ci) und Transistoren fließt, während beim Abschalten der Steudas Ausgaigssignal des ersten Schaltelementes erspannung der andere Transistor durchgesteuert wird. (OP1) über das zweite Schaltelement (OP2) invcr- 20 Darüber hinaus ist es auch allgemein bereits bekannt, tiert an den zweiten Anschluß der Reihenschaltung bistabile Relais durch Umpolen einer Wicklung umzugeführt ist schalten, wie dies beispielsweise in der US-PS 39 31 550

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- beschrieben ist Bei der dort beschriebenen Schaltung durch gekennzeichnet, daß als elektronische Schalt- wird ein Relais über eine elektronische Kippschaltung elemente Operationsverstärker (OPX, OP2) ver- 25 so eingesetzt daß es als Stromstoßrelais wirkt Das wendet sind, wobei der Ausgang des ersten Opera- heißt daß das Relaii nach jedem Impuls am Eingang der tionsverstärkers (OPi) an den invertierenden Ein- Schaltung seinen Schaltzustand ändert. Damit ist jedoch gang des zweiten Operationsverstärkers (OP2) ge- keine monostabile Schaltcharakteristik erreicht, schaltet ist Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanord-

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- 30 nung der eingangs genannten Art zum monostabilen durch gekennzeichnet, daß als Schaltelemente Lo- Betrieb bistabiler Reiais zu schaffen, die auch bei relativ gik-Bausteine (NX, N 2) verwendet sind. geringer Ansteuerspannung ein sicheres Ansprechen

des Relais gewährleistet und bei der nur während des

Schaltvorgangs Strom fließt.

35 Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Erregerwicklung in Reihe mit einem ungepolten

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanord- Kondensator in GegentaktschaUung zwischen die Aus-

nung zum Betrieb eines bistabilen Relais mit monostabi- gänge zweier elektronischer Schak^?smente geschaltet

ler Schaltcharakteristik, wobei die Einschaltflanke und ist wobei zumindest das zweite Schaltelement invertiedie Abschaltflanke der Steuerspannung jeweils über ei- 40 rende Funktion hat, und daß die Steuerspannung über

nen Kondensator in Spannungsimpulse entgegenge- das erste Schaltelement an den ersten Anschluß der

setzter Polarität umgesetzt und so an die Erregerwick- Reihenschaltung und das Ausgangssignal des ersten

lung angelegt werden. Schaltelementes über das zweite Schaltelement inver-

Monostabile Relais sprechen oberhalb eines be- tiert an den zweiten Anschluß der Reihenschaltung gestimmten Wertes der Erregerspannung an und fallen 45 führt ist. Als Schaltelemente können beispielsweise unterhalb eines vorgegebenen Wertes der Erregerspan- Operationsverstärker verwendet werden, nung wieder ab. Dabei fließt normalerweise ein Strom, Diese Anordnung hat den Vorteil, daß im Ansprechsolange die Erregerspannung am Relais anliegt, d. h, es punkt für das Relais etwa die doppelte Betriebsspanwird dauernd Energie verbraucht. Um diesen Energie- nung gegenüber herkömmlichen Kondensatorschaltunverbrauch zu verringern, ist es seit langem bekannt, vor 50 gen zur Verfügung steht. Während nämlich bei den herein bistabiles Relais einen Kondensator zu schalten und kömmlichen Schaltungen der Kondensator jeweils nur damit eine monostabile Schaltcharakteristik zu erzielen. aufgeladen oder Entladen wurde, wird bei der hier vor-Der Kondensator bewirkt, daß nur Stromimpulse geschlagenen Schaltungsanordnung der Kondensator durchgelassen werden und somit die Leistungsaufnah- jeweils umgeladen, so daß zur Erzeugung des Schaltimme stark verringert wird. 55 pulses für die Erregerwicklung jeweils die Kondensa-

Bei bekannten Schaltungen dieser Art wird jeweils torspannung zusätzlich zur Ausgangsspannung des

ein Anschluß der Reihenschaltung aus Kondensator und elektronischen Schaltelementes an die Erregerwicklung

Erregerwicklung mit einem Pol der Spannungsquelle angelegt wird. Dadurch ist es möglich, höherohmige

fest verbunden, während am anderen Anschluß ein me- Wicklungen einzusetzen. Anstelle der angegebenen

chanischer oder elektronischer Schalter vorgesehen ist. 60 Operationsverstärker können auch andere geeignete

Über diesen Schalter wird der Kondensator zum An- Schaltelemente, bei Verwendung geeigneter Relais

sprechen des Relais auf die Betriebsspannung aufgela- auch TTL-Logik-Elemente, eingesetzt werden,

den und zum Abfallen des Relais entladen. Solche Schal- Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbei-

tungen können gegenüber herkömmlichen monostabi- spielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Ien Relais den Nachteil haben, daß bei langsam anstei- 65 F i g. 1 eine Schaltungsanordnung mit Operationsver-

gender Steuerspannung das Relais unter Umständen stärkern zur Ansteuerung einer Erregerwicklung mit

nicht anspricht. einem Kondensator im Erregerkreis,

Eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten F i g. 2 eine Schaltungsanordnung mit TTL-Logikele-