DE3605499C1

DE3605499C1 - Electronic switching device preferably operating contactlessly

Info

Publication number: DE3605499C1
Application number: DE19863605499
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Dipl-Ing Spaehn
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 1986-02-20
Filing date: 1986-02-20
Publication date: 1987-02-26

Abstract

An electronic switching device operating contactlessly is shown and described, which can be connected via an external conductor to one pole of an operating voltage source and only via a further external conductor to one terminal of a load, the other terminal of the load being connected or connectable to the other pole of the operating voltage source, with a presence indicator which can be influenced from outside, with a switching amplifier following the presence indicator, with an electronic switch which can be controlled by the presence indicator via the switching amplifier, and with a feed circuit for representing the feed voltage for the presence indicator and the switching amplifier, the feed circuit for representing the feed voltage for the presence indicator and the switching amplifier exhibiting a control circuit (15) having an input transistor (16), an auxiliary transistor (17), an output transistor (18) and a reference voltage source, namely a Zener diode (19), and the base (20) of the auxiliary transistor (17) being connected to the reference voltage source, that is to say to the Zener diode (19). Due to the fact that only one reference voltage source, namely only one Zener diode (19) is provided and the base (36) of the output transistor (18) is also connected to the single reference voltage source, that is to say to the single Zener diode (19), the electronic switching device according to the invention exhibits in the conducting... Original abstract incomplete. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches, vorzugsweise berührungslos ar beitendes Schaltgerät, das über einen Außenleiter mit einem Pol einer Be triebsspannungsquelle und nur über einen weiteren Außenleiter mit einem Anschluß eines Verbrauchers verbindbar ist, wobei der andere Anschluß des Verbrauchers an den anderen Pol der Betriebsspannungsquelle angeschlossen bzw. anschließbar ist, mit einem von außen beeinflußbaren Anwesenheitsin dikator, z. B. einem Oszillator, ggf. mit einem Schaltverstärker, mit einem von dem Anwesenheitsindikator - ggf. über den Schaltverstärker - steuerbaren elektronischen Schalter, z. B. einem Thyristor, einem Triac oder einem Transistor, und mit einer Speiseschaltung zur Darstellung der Speisespannung für den Anwesenheitsindikator und ggf. den Schaltverstär ker, wobei die Speiseschaltung zur Darstellung der Speisespannung für den Anwesenheitsindikator und ggf. dem Schaltverstärker eine Regelschal tung mit einem Eingangstransistor, einem Hilfstransistor, einem Ausgangs transistor und einer Referenzspannungsquelle, z. B. einer Zenerdiode, und ggf. einen Speicherkondensator aufweist und die Basis des Hilfs transistors an die Referenzspannungsquelle angeschlossen ist. Ein solches elektronisches Schaltgerät ist aus der Praxis bekannt.The invention relates to an electronic, preferably non-contact ar Processing switchgear, which has an outer conductor with a pole of a loading drive voltage source and only via another outer conductor with one Connection of a consumer is connectable, the other connection of the Consumer connected to the other pole of the operating voltage source or can be connected, with a presence that can be influenced from the outside indicator, e.g. B. an oscillator, possibly with a switching amplifier, with one of the presence indicator - possibly via the switching amplifier - controllable electronic switches, e.g. B. a thyristor, a triac or a transistor, and with a feed circuit to represent the Supply voltage for the presence indicator and, if applicable, the switching amplifier ker, the supply circuit for representing the supply voltage for the presence indicator and possibly the switching amplifier a control scarf device with an input transistor, an auxiliary transistor, an output transistor and a reference voltage source, e.g. B. a zener diode, and optionally has a storage capacitor and the base of the auxiliary transistor is connected to the reference voltage source. Such one electronic switching device is known from practice.

Elektronische Schaltgeräte der zuvor beschriebenen Art sind kontaktlos ausgeführt und werden in zunehmendem Maße anstelle von elektrischen, mechanisch betätigten Schaltgeräten, die kontaktbehaftet ausgeführt sind, in elektrischen Meß-, Steuer- und Regelkreisen verwendet. Das gilt ins besondere für sogenannte Annäherungsschalter, d. h. für elektronische Schaltgeräte, die berührungslos arbeiten. Mit solchen Annäherungsschaltern wird indiziert, ob sich ein Beeinflussungselement, für das der entspre chende Annäherungsschalter sensitiv ist, dem Annäherungsschalter hinrei chend weit genähert hat. Hat sich nämlich ein Beeinflussungselement, für das der entsprechende Annäherungsschalter sensitiv ist, dem Anwesenheits indikator hinreichend weit genähert, so steuert der Anwesenheitsindikator den elektronischen Schalter um, d. h. bei einem als Schließer ausgeführ ten Schaltgerät wird der nichtleitende elektronische Schalter nunmehr leitend, während bei einem als Öffner ausgeführten Schaltgerät der leiten de elektronische Schalter nunmehr sperrt. (Mit Schaltgeräten der in Rede stehenden Art kann auch indiziert werden, ob eine physikalische Größe eines Beeinflussungsmediums, für die das Schaltgerät sensitiv ist, einen entsprechenden Wert erreicht hat.)Electronic switching devices of the type described above are contactless executed and are increasingly being used instead of electrical, mechanically operated switching devices that are designed with contacts, used in electrical measuring, control and regulating circuits. That applies in particular especially for so-called proximity switches, d. H. for electronic Switchgear that works without contact. With such proximity switches it is indicated whether there is an influencing element for which the corresponding Appropriate proximity switch is sensitive to the proximity switch approached far. Has namely an influencing element, for that the corresponding proximity switch is sensitive, the presence indicator is sufficiently close, this is how the presence indicator controls the electronic switch, d. H. executed as a closer at one The switching device is now the non-conductive electronic switch conductive, while in the case of a switching device designed as a break contact, the lead de now disables electronic switches. (With switchgear in question standing type can also be indexed whether a physical quantity an influencing medium for which the switching device is sensitive, a has reached the corresponding value.)

Wesentlicher Bestandteil von elektronischen Schaltgeräten der zuvor be schriebenen Art ist also u. a. der von außen beeinflußbare Anwesenheits indikator. Als Anwesenheitsindikator kann z. B. ein induktiv oder kapa zitiv beeinflußbarer Oszillator vorgesehen sein; es handelt sich dann um induktive oder kapazitive Annäherungsschalter (vgl. z. B. die deutschen Offenlegungsschriften bzw. Auslegeschriften bzw. Patentschriften 19 51 137, 19 66 178, 19 66 213, 20 36 840, 21 27 956, 22 03 038, 22 03 039, 22 03 040, 22 03 906, 23 30 233, 23 31 732, 23 56 490, 26 13 423, 26 16 265, 26 16 773, 26 28 427, 27 11 877 und 27 44 785). Als Anwesenheitsindikator kann auch ein Fotowiderstand, eine Fotodiode oder ein Fototransistor vor gesehen sein; es handelt sich dann um optoelektronische Annäherungsschal ter (vgl. z. B. die deutsche Offenlegungsschrift 28 24 582).An essential part of electronic switchgear of the previous be written type is u. a. presence that can be influenced from outside indicator. As a presence indicator, e.g. B. an inductive or kapa cited influenceable oscillator may be provided; then it is about inductive or capacitive proximity switches (see e.g. the German Disclosure documents or interpretation documents or patent documents 19 51 137, 19 66 178, 19 66 213, 20 36 840, 21 27 956, 22 03 038, 22 03 039, 22 03 040, 22 03 906, 23 30 233, 23 31 732, 23 56 490, 26 13 423, 26 16 265, 26 16 773, 26 28 427, 27 11 877 and 27 44 785). As a presence indicator can also be a photo resistor, a photo diode or a photo transistor be seen; it is then an optoelectronic proximity scarf ter (see e.g. German Offenlegungsschrift 28 24 582).

Bei induktiven Annäherungsschaltern gilt für den Oszillator, solange ein Metallteil einen vorgegebenen Abstand noch nicht erreicht hat, K × V = 1 mit K = Rückkopplungsfaktor und V = Verstärkungsfaktor des Oszillators, d. h. der Oszillator schwingt. Erreicht das entsprechende Metallteil den vorgeschriebenen Abstand, so führt die zunehmende Bedämpfung des Oszilla tors zu einer Verringerung des Verstärkungsfaktors V, so daß K × V < 1 wird, d. h. der Oszillator hört auf zu schwingen. Bei kapazitiven Annähe rungsschaltern gilt für den Oszillator, solange ein Ansprechkörper die Kapazität zwischen einer Ansprechelektrode und einer Gegenelektrode noch nicht hinreichend vergrößert hat, also einen vorgegebenen Abstand noch nicht erreicht hat, K × V < 1, d. h. der Oszillator schwingt nicht. Er reicht der Ansprechkörper den vorgegebenen Abstand, so führt die steigende Kapazität zwischen der Ansprechelektrode und der Gegenelektrode zu einer Vergrößerung des Rückkopplungsfaktors K, so daß K × V = 1 wird. d. h. der Oszillator beginnt zu schwingen. Bei beiden Ausführungsformen wird abhängig von den unterschiedlichen Zuständen des Oszillators der elektronische Schalter, z. B. ein Transistor, ein Thyristor oder ein Triac, gesteuert. In the case of inductive proximity switches, as long as a metal part has not yet reached a predetermined distance, K × V = 1 with K = feedback factor and V = gain factor of the oscillator, ie the oscillator oscillates, for the oscillator. If the corresponding metal part reaches the prescribed distance, the increasing damping of the oscillator leads to a reduction in the amplification factor V, so that K × V <1, ie the oscillator stops vibrating. In the case of capacitive proximity switches, as long as a response body has not yet sufficiently increased the capacitance between a response electrode and a counter electrode, that is to say has not yet reached a predetermined distance, K × V <1, ie the oscillator does not oscillate. If the response body reaches the specified distance, the increasing capacitance between the response electrode and the counter electrode leads to an increase in the feedback factor K, so that K × V = 1. ie the oscillator starts to oscillate. In both embodiments, depending on the different states of the oscillator, the electronic switch, e.g. B. a transistor, a thyristor or a triac controlled.

Optoelektronische Annäherungsschalter weisen einen Lichtsender und einen Lichtempfänger auf und werden auch als Lichtschranken bezeichnet. Dabei unterscheidet man zwischen einem Lichtschrankentyp, bei dem der Licht sender und der Lichtempfänger auf entgegengesetzten Seiten einer Über wachungsstrecke angeordnet sind, und einem Lichtschrankentyp, bei dem der Lichtsender und der Lichtempfänger am gleichen Ende einer Überwachungs strecke angeordnet sind, während ein am anderen Ende der Überwachungs strecke angeordneter Reflektor den vom Lichtsender ausgehenden Lichtstrahl zum Lichtempfänger zurückreflektiert. In beiden Fällen spricht der Anwesen heitsindikator an, wenn der normalerweise vom Lichtsender zum Lichtempfän ger gelangende Lichtstrahl durch ein in die Überwachungsstrecke gelangtes Beeinflussungselement unterbrochen wird. Es gibt jedoch auch Lichtschranken des zuletzt beschriebenen Lichtschrankentyps, bei dem der vom Lichtsender kommende Lichtstrahl nur durch ein entsprechendes Beeinflussungselement zum Lichtempfänger zurückreflektiert wird.Optoelectronic proximity switches have one light transmitter and one Light receivers on and are also called light barriers. Here a distinction is made between a type of light barrier in which the light transmitter and the light receiver on opposite sides of an over guard line are arranged, and a type of light barrier in which the light transmitter and the light receiver at the same end of a surveillance Range are arranged while one is on the other end of the surveillance arranged reflector the light beam emanating from the light transmitter reflected back to the light receiver. The property speaks in both cases indicator when it normally goes from the light transmitter to the light receiver light beam coming through a light that has entered the monitoring path Influencing element is interrupted. However, there are also light barriers of the light barrier type described last, in which the one from the light transmitter incoming light beam only through a corresponding influencing element is reflected back to the light receiver.

Elektronische, berührungslos arbeitende Schaltgeräte sind anfangs mit einer Reihe von Problemen behaftet gewesen, - gemessen an elektrischen, mechanisch betätigten Schaltgeräten -, nämlich u. a. mit den Problemen "Darstellung einer Speisespannung für den Anwesenheitsindikator und ggf. den Schaltverstärker", "Ausbildung des Anwesenheitsindikators", "Ein schaltimpulsverhinderung" und "Kurzschlußfestigkeit". Mit diesen Proble men und deren Lösungen (und mit anderen bei elektronischen, berührungs los arbeitenden Schaltgeräten relevanten Problemen und deren Lösungen) befassen sich z. B. die deutschen Offenlegungsschriften bzw. Auslege schriften bzw. Patentschriften 19 51 137, 19 66 178, 19 66 213, 20 36 840, 21 27 956, 22 03 038, 22 03 039, 22 03 040, 22 03 906, 23 30 233, 23 31 732, 23 56 490, 26 13 423, 26 16 265, 26 16 773, 26 28 427, 27 11 877, 27 44 785, 29 43 911, 30 04 829, 30 38 102, 30 38 141, 30 38 692, 31 20 884, 32 05 737, 32 09 673, 32 14 836, 32 38 396, 33 20 975, 33 26 440, 33 27 328, 33 27 329, 34 20 236, 34 27 498, 35 19 714 und 35 29 827.Electronic, contactless switching devices are initially included a number of problems - measured by electrical, mechanically operated switching devices - namely u. a. with the problems "Representation of a supply voltage for the presence indicator and possibly the switching amplifier "," training the presence indicator "," on switching pulse prevention "and" short-circuit strength ". With these problems men and their solutions (and with others in electronic, touch relevant problems and their solutions) deal z. B. the German published documents or interpretation Writings or patents 19 51 137, 19 66 178, 19 66 213, 20 36 840, 21 27 956, 22 03 038, 22 03 039, 22 03 040, 22 03 906, 23 30 233, 23 31 732, 23 56 490, 26 13 423, 26 16 265, 26 16 773, 26 28 427, 27 11 877, 27 44 785, 29 43 911, 30 04 829, 30 38 102, 30 38 141, 30 38 692, 31 20 884, 32 05 737, 32 09 673, 32 14 836, 32 38 396, 33 20 975, 33 26 440, 33 27 328, 33 27 329, 34 20 236, 34 27 498, 35 19 714 and 35 29 827.

Bei elektronischen Schaltgeräten, die über einen Außenleiter mit einem Pol einer Betriebsspannungsquelle und nur über einen weiteren Außenleiter mit einem Anschluß eines Verbrauchers verbindbar sind, ist die Darstellung einer Speisespannung bzw. eines Speisestroms für den Anwesenheitsindika tor und ggf. den Schaltverstärker nicht problemlos, weil ja sowohl im leitenden Zustand als auch im gesperrten Zustand des Schaltgerätes die Speisespannung bzw. der Speisestrom dargestellt werden muß.For electronic switching devices that have an outer conductor with a Pole of an operating voltage source and only via another outer conductor are connected to a connection of a consumer, is the representation a supply voltage or a supply current for the presence indicator gate and possibly the switching amplifier not without problems, because yes, both in conductive state and in the locked state of the switching device Supply voltage or supply current must be shown.

Es ist belanglos, ob man von Darstellung einer Speisespannung oder von Darstellung eines Speisestroms spricht. Darstellung steht hier für Ab leitung aus dem am Schaltgerät auftretenden Spannungsabfall bzw. aus dem über das Schaltgerät geführten Betriebsstrom (leitender Zustand) bzw. aus der am Schaltgerät anstehenden Betriebsspannung bzw. aus dem über das Schaltgerät fließenden Reststrom (gesperrter Zustand). Es ist deshalb be langlos, ob man von Darstellung einer Speisespannung oder von Darstellung eines Speisestroms spricht, weil der Anwesenheitsindikator und ggf. der Schaltverstärker selbstverständlich eine Speisespannung und einen Spei sestrom benötigen.It is irrelevant whether one of the supply voltage or of Representation of a feed stream speaks. Representation stands for Ab cable from the voltage drop occurring at the switching device or from the operating current (conductive state) or out via the switching device the operating voltage at the switching device or from the Switching device flowing residual current (blocked state). It is therefore lengthy whether one is from representation of a supply voltage or from representation of a feed current speaks because the presence indicator and possibly the Switch amplifier, of course, a supply voltage and a Spei need current.

Von ihrer Funktion als Schaltgeräte her soll bei den in Rede stehenden Schaltgeräten im leitenden Zustand praktisch kein Spannungsabfall auftre ten und im gesperrten Zustand praktisch kein Reststrom fließen. Da aber dann, wenn bei Schaltgeräten der in Rede stehenden Art im leitenden Zustand kein Spannungsabfall aufträte, auch keine Speisespannung für den Anwesenheitsindikator und ggf. den Schaltverstärker gewonnen werden könn te, und dann, wenn im gesperrten Zustand kein Reststrom flösse, auch kein Speisestrom gewonnen werden könnte, gilt für alle elektronischen Schalt geräte mit nur zwei Außenleitern, daß im leitenden Zustand ein Spannungs abfall auftritt und im gesperrten Zustand ein Reststrom fließt.In terms of their function as switching devices, the Switching devices in the conductive state practically no voltage drop occurs and practically no residual current flows in the blocked state. There but then when in switching devices of the type in question in the conductive Condition no voltage drop occurred, also no supply voltage for the Presence indicator and possibly the switching amplifier can be obtained te, and then if there is no residual current in the blocked state, neither Feed current could be obtained applies to all electronic switching devices with only two outer conductors that a voltage in the conductive state waste occurs and a residual current flows in the blocked state.

Aus dem, was zuvor ausgeführt worden ist, folgt, daß dann, wenn schon, ungewollt, aber funktionsnotwendig bei elektronischen Schaltgeräten der hier in Rede stehenden Art im leitenden Zustand ein Spannungsabfall auf tritt und im gesperrten Zustand ein Reststrom fließt, der Spannungsab fall und der Reststrom so gering wie möglich sein sollen. From what has been said above, it follows that if already unwanted, but necessary for electronic switchgear type in question here in the conductive state on a voltage drop occurs and a residual current flows in the blocked state, the voltage case and the residual current should be as low as possible.

Das Problem "Reduzierung des Spannungsabfalls im leitenden Zustand des Schaltgerätes" ist zunächst bereits in einem Teil der schon genannten Druckschriften behandelt, nämlich in den deutschen Offenlegungsschriften bzw. Auslegeschriften bzw. Patentschriften 19 51 137, 21 27 956, 26 13 423 und 27 11 877.The problem "Reduction of the voltage drop in the conductive state of the Switchgear "is already part of the already mentioned Treated publications, namely in the German published documents or interpretations or patents 19 51 137, 21 27 956, 26 13 423 and 27 11 877.

Bei elektronischen Schaltgeräten der hier in Rede stehenden Art ist auch bereits erkannt worden, daß sich der Spannungsabfall im leitenden Zu stand des Schaltgerätes weiter reduzieren läßt, wenn man die Speiseschal tung zur Darstellung einer Speisespannung bzw. eines Speisestroms für den Anwesenheitsindikator und ggf. den Schaltverstärker mit einem DC/DC-Wand ler versieht, - weil mit einem solchen DC/DC-Wandler im Sekundärkreis eine höhere Wandlerspannung als im Primärkreis gewonnen werden kann, folglich der Spannungsabfall im leitenden Zustand des Schaltgerätes ge ringer sein kann, als die benötigte Speisespannung für den Anwesenheits indikator und ggf. den Schaltverstärker (vgl. die DE-OSen 28 08 156, 29 22 309 und 33 20 975).With electronic switching devices of the type in question here is also has already been recognized that the voltage drop in the conductive Zu state of the switching device can be further reduced if the feed scarf device for displaying a supply voltage or a supply current for the Presence indicator and possibly the switching amplifier with a DC / DC wall ler provides - because with such a DC / DC converter in the secondary circuit a higher converter voltage than can be obtained in the primary circuit, consequently the voltage drop in the conductive state of the switching device ge can be lower than the supply voltage required for the presence indicator and possibly the switching amplifier (see DE-OSen 28 08 156, 29 22 309 and 33 20 975).

Elektronische Schaltgeräte der hier in Rede stehenden Art können Gleich spannungs-Schaltgeräte, Wechselspannungs-Schaltgeräte, aber auch All strom-Schaltgeräte sein, also Schaltgeräte, die sowohl für eine Gleich spannung führende Betriebsquelle als auch für eine Wechselspannung füh rende Betriebsspannungsquelle geeignet sind. Bei Gleichspannungs-Schalt geräten ist üblicherweise ein Transistor als vom Anwesenheitsindikator gesteuerter elektronischer Schalter vorgesehen. Demgegenüber ist bei Wechselspannungs-Schaltgeräten üblicherweise ein Thyristor als vom Anwe senheitsindikator gesteuerter elektronischer Schalter vorgesehen. Da bei einem elektronischen Schaltgerät ein Thyristor in Verbindung mit einer Gleichspannung führenden Betriebsspannungsquelle nur dann verwendet wer den kann, wenn er GTO-Eigenschaften hat (GTO = Gate-Turn-Off), ist bei Allstrom-Schaltgeräten als vom Anwesenheitsindikator gesteuerter elek tronischer Schalter in der Regel ein Transistor vorgesehen. Electronic switching devices of the type in question can do the same voltage switching devices, AC switching devices, but also all current switchgear, i.e. switchgear that is both for a DC voltage-carrying operating source as well as for an alternating voltage rende operating voltage source are suitable. With DC switching device is usually a transistor than from the presence indicator controlled electronic switch provided. In contrast, AC switching devices usually use a thyristor as from the app Security indicator controlled electronic switch provided. There with an electronic switching device a thyristor in connection with a DC voltage-carrying operating voltage source only used if that can, if it has GTO properties (GTO = Gate Turn-Off), is at All-current switchgear as an elec. Controlled by the presence indicator tronic switch usually provided a transistor.

Bei dem elektronischen Schaltgerät, von dem die Erfindung konkret aus geht und das weiter unten noch anhand einer Zeichnung näher erläuert wird, weist die Regelschaltung der Speiseschaltung zur Darstellung der Speisespannung für den Anwesenheitsindikator und ggf. den Schaltverstär ker zwei Hilfstransistoren und zwei Referenzspannungsquellen, nämlich zwei Zenerdioden, auf. Das ist aus mehreren Gründen nachteilig. Einer seits müssen die Zenerspannungen der beiden Zenerdioden mindestens um 4 V auseinanderliegen, um sich in ihrer Funktion im Worst-Case-Fall nicht zu beeinflussen; daraus resultiert ein relativ hoher Spannungsab fall im leitenden Zustand des Schaltgerätes. Andererseits benötigen bei de Zenerdioden einen minimalen Zenerstrom zur Stabilisierung; daraus re sultiert ein bestimmter Eigenstrom der Regelschaltung, der zu einem be stimmten Reststrom im gesperrten Zustand des Schaltgerätes führt.In the electronic switching device, from which the invention is based and which will be explained in more detail below with the aid of a drawing, the control circuit of the supply circuit for displaying the supply voltage for the presence indicator and possibly the switching amplifier has two auxiliary transistors and two reference voltage sources, namely two Zener diodes, on. This is disadvantageous for several reasons. On the one hand, the Zener voltages of the two Zener diodes must be at least 4 V apart so as not to influence their function in the worst-case scenario; this results in a relatively high voltage drop in the conductive state of the switching device. On the other hand, a minimum Zener current is required for stabilization in de Zener diodes; this results in a certain intrinsic current of the control circuit, which leads to a certain residual current in the blocked state of the switching device.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das bekannte elektronische Schaltgerät, von dem die Erfindung ausgeht, so auszugestalten und weiter zubilden, daß es sich durch einen geringeren Spannungsabfall im leitenden Zustand und durch einen geringeren Reststrom im gesperrten Zustand aus zeichnet.The invention is based on the object, the known electronic Switching device from which the invention is based, so to design and continue form that there is a lower voltage drop in the conductive State and by a lower residual current in the blocked state draws.

Das erfindungsgemäße elektronische Schaltgerät, bei dem die zuvor herge leitete und dargelegte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Referenzspannungsquelle vorgesehen und auch die Basis des Aus gangstransistors an die einzige Referenzspannungsquelle angeschlossen ist. Damit gilt für das erfindungsgemäße elektronische Schaltgerät zunächst, daß der Spannungsabfall im leitenden Zustand geringer ist als bei dem im Stand der Technik bekannten elektronischen Schaltgerät. Dadurch, daß die im Stand der Technik als zweite Referenzspannungsquelle vorgesehene zweite Zenerdiode entfallen ist, muß auch nicht eine Zenerspannung für eine Zenerdiode gewählt werden, die mindestens um 4 V über der Zener spannung der anderen Zenerdiode liegt. Weiter gilt für das erfindungsge mäße elektronische Schaltgerät, daß der Reststrom im gesperrten Zustand geringer ist als bei dem im Stand der Technik bekannten elektronischen Schaltgerät. Da nur eine Zenerdiode - als Referenzspannungsquelle - vorge sehen ist, wird auch nur ein minimaler Zenerstrom zur Stabilisierung be nötigt, der als Eigenstrom Teil des Reststroms im gesperrten Zustand des Schaltgerätes ist. Ferner zeichnet sich das erfindungsgemäße elektronische Schaltgerät dadurch aus, daß die Speisespannung für den Anwesenheitsindi kator und ggf. den Schaltverstärker besonders konstant ist; dadurch, daß die als einzige Referenzspannungsquelle vorgesehene einzige Zenerdiode mit einem konstanten Zenerstrom gespeist wird, ist die Speisespannung für den Anwesenheitsindikator und ggf. den Schaltverstärker unabhängig von Änderungen der Betriebsspannung und des Verbrauchers. Schließlich ist noch ein durch die Erfindung erreichter Vorteil darin zu sehen, daß für das erfindungsgemäße elektronische Schaltgerät weniger Bauteile als für das elektronische Schaltgerät, von dem die Erfindung ausgeht, benötigt werden.The electronic switching device according to the invention, in which the previously herge-derived and stated object is achieved, is characterized in that only one reference voltage source is provided and the base of the output transistor is connected to the only reference voltage source. The first thing that applies to the electronic switching device according to the invention is that the voltage drop in the conductive state is less than in the electronic switching device known in the prior art. Because the second Zener diode provided in the prior art as a second reference voltage source has been eliminated, a Zener voltage for a Zener diode does not have to be selected which is at least 4 V above the Zener voltage of the other Zener diode. Furthermore, it applies to the electronic switching device according to the invention that the residual current in the blocked state is lower than in the electronic switching device known in the prior art. Since only a Zener diode - as a reference voltage source - is easily seen, only a minimum Zener current is required for stabilization, which is part of the residual current in the blocked state of the switching device as an intrinsic current. Furthermore, the electronic switching device according to the invention is characterized in that the supply voltage for the presence indicator and possibly the switching amplifier is particularly constant; the fact that the single Zener diode provided as the only reference voltage source is supplied with a constant Zener current, the supply voltage for the presence indicator and possibly the switching amplifier is independent of changes in the operating voltage and the consumer. Finally, another advantage achieved by the invention is that fewer components are required for the electronic switching device according to the invention than for the electronic switching device from which the invention is based.

Im folgenden werden der Ausgangspunkt der Erfindung, die der Erfindung zugrundeliegende Problematik und die Lehre der Erfindung zeichnerisch näher erläuter; es zeigtThe following is the starting point of the invention, that of the invention underlying problem and the teaching of the invention graphically explained in more detail; it shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines elektronischen, berührungslos arbei tenden Schaltgerätes, Fig. 1 is a block diagram of an electronic non-contact processing Tenden switching device,

Fig. 2 ein Schaltbild der Regelschaltung der Speiseschaltung zur Dar stellung der Speisespannung für den Anwesenheitsindikator und den Schaltverstärker des im Stand der Technik bekannten elek tronischen Schaltgerätes und Fig. 2 is a circuit diagram of the control circuit of the supply circuit for Dar setting the supply voltage for the presence indicator and the switching amplifier of the electronic switching device known in the prior art and

Fig. 3 ein Schaltbild der Regelschaltung der Speiseschaltung zur Dar stellung der Speisespannung für den Anwesenheitsindikator und den Schaltverstärker des erfindungsgemäßen elektronischen Schaltgerätes. Fig. 3 is a circuit diagram of the control circuit of the supply circuit for Dar setting the supply voltage for the presence indicator and the switching amplifier of the electronic switching device according to the invention.

Das in Fig. 1 mit Hilfe eines Blockschaltbildes dargestellte elektronische Schaltgerät 1 arbeitet berührungslos, d. h. es spricht z. B. auf ein sich annäherndes, nicht dargestelltes Metallteil an, und ist über einen Außen leiter 2 an einen Pol 3 einer Betriebsspannungsquelle 4 und nur über einen weiteren Außenleiter 5 an einen Anschluß 6 eines Verbrauchers 7 ange schlossen, - während der andere Anschluß 8 des Verbrauchers 7 an den anderen Pol 9 der Betriebsspannungsquelle 4 angeschlossen ist. Mit an deren Worten ist das dargestellte Schaltgerät 1 in bekannter Weise über insgesamt nur zwei Außenleiter 2, 5 einerseits an die Betriebsspannungs quelle 4 und andererseits an den Verbraucher 7 angeschlossen.The electronic switching device 1 shown in FIG. 1 with the aid of a block diagram works without contact, ie it speaks e.g. B. on an approximate, not shown, metal part, and is connected via an outer conductor 2 to a pole 3 of an operating voltage source 4 and only via a further outer conductor 5 to a terminal 6 of a consumer 7 , - while the other terminal 8 of the Consumer 7 is connected to the other pole 9 of the operating voltage source 4 . With their words, the switching device 1 shown is connected in a known manner via a total of only two outer conductors 2 , 5 on the one hand to the operating voltage source 4 and on the other hand to the consumer 7 .

Wie die Fig. 1 zeigt, besteht das dargestellte Schaltgerät 1 in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem von außen beeinflußbaren Anwesenheits indikator 10, z. B. einem Oszillator, einem dem Anwesenheitsindikator 10 nachgeschalteten Schaltverstärker 11, einem von dem Anwesenheitsindika tor 10 über den Schaltverstärker 11 steuerbaren elektronischen Schalter 12, z. B. einem Thyristor, und einer Speiseschaltung 13 zur Darstellung der Speisespannung für den Anwesenheitsindikator 10 und den Schaltverstärker 11. Eingangsseitig ist noch eine Gleichrichterbrücke 14 vorgesehen, weil es sich bei der Betriebsspannungsquelle 4 um eine Wechselspannungsquelle handelt.As shown in Fig. 1, the switching device 1 shown in its basic structure consists of a presence indicator 10 which can be influenced from the outside, for. B. an oscillator, the presence indicator 10 downstream switching amplifier 11 , one of the presence indicator 10 via the switching amplifier 11 controllable electronic switch 12 , z. B. a thyristor, and a supply circuit 13 for displaying the supply voltage for the presence indicator 10 and the switching amplifier 11th A rectifier bridge 14 is also provided on the input side, because the operating voltage source 4 is an AC voltage source.

Die Lehre der Erfindung beschäftigt sich nicht mit der Ausgestaltung des Anwesenheitsindikators 10 und des Schaltverstärkers 11, so daß insoweit die Figuren Details nicht zeigen. Für das elektronische Schaltgerät 1 mögliche und bevorzugte Ausführungsformen des Anwesenheitsindikators 10 bzw. des Schaltverstärkers 11 zeigen die DE-OSen 19 51 137, 19 66 178, 19 66 213, 20 36 840, 22 03 039 und 22 03 040 (für den Anwesenheitsindi kator 10) bzw. die DE-OSen 19 51 137 und 22 03 906 sowie die DE-AS 23 56 490 (für den Schaltverstärker 11).The teaching of the invention is not concerned with the configuration of the presence indicator 10 and the switching amplifier 11 , so that the figures do not show details in this respect. For the electronic switching device 1 possible and preferred embodiments of the presence indicator 10 or the switching amplifier 11 show the DE-OSen 19 51 137, 19 66 178, 19 66 213, 20 36 840, 22 03 039 and 22 03 040 (for the presence indicator 10 ) or DE-OSen 19 51 137 and 22 03 906 and DE-AS 23 56 490 (for the switching amplifier 11 ).

Die Fig. 2 und 3 zeigen, daß die Speiseschaltung 13 zur Darstellung der Speisespannung für den Anwesenheitsindikator 10 und den Schaltverstär ker 11 eine Regelschaltung 15 mit einem Eingangstransistor 16, einem Hilfstransistor 17, einem Ausgangstransistor 18 und einer Referenzspan nungsquelle, nämlich einer Zenerdiode 19 aufweisen und die Basis 20 des Hilfstransistors 17 an die Referenzspannungsquelle, also an die Zener diode 19 angeschlossen ist. Üblicherweise gehört zu der Speiseschaltung 13 zur Darstellung der Speisespannung für den Anwesenheitsindikator 10 und den Schaltverstärker 11 noch ein Speicherkondensator, der jedoch nicht dargestellt ist. Figs. 2 and 3 show that the power supply circuit 13 to represent the supply voltage for the presence indicator 10 and the Schaltverstär ker 11 a control circuit 15 having an input transistor 16, an auxiliary transistor 17, an output transistor 18 and a reference clamping voltage source, having namely a Zener diode 19 and the base 20 of the auxiliary transistor 17 is connected to the reference voltage source, that is to the Zener diode 19 . Usually, a storage capacitor also belongs to the supply circuit 13 for representing the supply voltage for the presence indicator 10 and the switching amplifier 11 , but is not shown.

Im einzelnen gilt für die in Fig. 2 dargestellte Regelschaltung 15 der Speiseschaltung 13 zur Darstellung der Speisespannung für den Anwesen heitsindikator 10 und den Schaltverstärker 11 des bekannten elektro nischen Schaltgerätes 1 folgendes:In particular, the following applies to the control circuit 15 shown in FIG. 2 of the supply circuit 13 for representing the supply voltage for the property indicator 10 and the switching amplifier 11 of the known electronic switching device 1 :

An der Regelschaltung 15 liegen der Pluspol 21 und der Minuspol 22 der "internen Gleichspannungsquelle", also die Ausgänge der Gleichrichter brücke 14; an der Regelschaltung 15 liegt also pulsierende Gleichspannung. Der Kollektor 23 des Eingangstransistors 16 ist an den Pluspol 21 der "Internen Gleichspannungsquelle" angeschlossen. Die Basis 24 des Ein gangstransistors 16 liegt einerseits über einen Basisvorwiderstand 25 am Pluspol 21 der "internen Gleichspannungsquelle", andererseits am Emit ter 26 des Hilfstransistors 17. Der Emitter 27 des Eingangstransistors 16 ist über einen Hilfswiderstand 28 mit dem Kollektor 29 des Ausgangs transistors 18 verbunden. Die Basis 20 des Hilfstransistors 17 ist einer seits über einen Basisvorwiderstand 30 an den Emitter 26 des Hilfstran sistors 17, andererseits an die als Referenzspannungsquelle vorgesehene Zenerdiode 19 angeschlossen. Der Kollektor 31 des Hilfstransistors 17 ist mit dem Emitter 27 des Eingangstransistors 16 verbunden. Im Stand der Technik gehört zu der Regelschaltung 15, wie die Fig. 2 zeigt, ein weiterer Hilfstransistor 32. Der Kollektor 33 des Hilfstransistors 32 ist mit der Basis 24 des Eingangstransistors 16, der Emitter 34 des Hilfstransistors 32 mit dem Kollektor 29 des Ausgangstransistors 18 und die Basis 35 mit dem Emitter 27 des Eingangstransistors 16 verbunden. Die Basis 36 des Ausgangstransistors 18 ist einerseits über einen Basis vorwiderstand 37 an den Emitter 27 des Eingangstransistors 16, anderer seits an eine - wiederum als Referenzspannungsquelle vorgesehene - Zener diode 38 angeschlossen. Zwischen dem Emitter 39 des Ausgangstransistors 18 und dem Minuspol der "internen Gleichspannungsquelle" steht die Speise spannung für den Anwesenheitsindikator 10 und den Schaltverstärker 11 an.On the control circuit 15 are the positive pole 21 and the negative pole 22 of the "internal DC voltage source", that is, the outputs of the rectifier bridge 14 ; the control circuit 15 is therefore pulsating DC voltage. The collector 23 of the input transistor 16 is connected to the positive pole 21 of the "internal DC voltage source". The base 24 of the input transistor 16 is on the one hand via a base series resistor 25 at the positive pole 21 of the “internal DC voltage source”, and on the other hand at the emitter 26 of the auxiliary transistor 17th The emitter 27 of the input transistor 16 is connected via an auxiliary resistor 28 to the collector 29 of the output transistor 18 . The base 20 of the auxiliary transistor 17 is connected on the one hand via a base series resistor 30 to the emitter 26 of the auxiliary transistor 17 , and on the other hand to the Zener diode 19 provided as a reference voltage source. The collector 31 of the auxiliary transistor 17 is connected to the emitter 27 of the input transistor 16 . In the prior art, the control circuit 15 , as shown in FIG. 2, includes a further auxiliary transistor 32 . The collector 33 of the auxiliary transistor 32 is connected to the base 24 of the input transistor 16 , the emitter 34 of the auxiliary transistor 32 to the collector 29 of the output transistor 18 and the base 35 to the emitter 27 of the input transistor 16 . The base 36 of the output transistor 18 is connected on the one hand via a base series resistor 37 to the emitter 27 of the input transistor 16 , and on the other hand to a Zener diode 38 - again provided as a reference voltage source. Between the emitter 39 of the output transistor 18 and the negative pole of the "internal DC voltage source" is the supply voltage for the presence indicator 10 and the switching amplifier 11 .

Die in Fig. 3 dargestellte Regelschaltung 15 der Speiseschaltung 13 zur Darstellung der Speisespannung für den Anwesenheitsindikator 10 und den Schaltverstärker 11 des erfindungsgemäßen Schaltgerätes 1 ist so aufge baut, wie die zuvor erläuterte, in Fig. 2 dargestellte Regelschaltung 15, jedoch mit folgenden Unterschieden:The control circuit 15 shown in FIG. 3 of the supply circuit 13 for representing the supply voltage for the presence indicator 10 and the switching amplifier 11 of the switching device 1 according to the invention is constructed in the same way as the previously explained control circuit 15 shown in FIG. 2, but with the following differences:

Es ist nur eine - als Referenzspannungsquelle dienende - Zenerdiode 19 vorgesehen; die - als Referenzspannungsquelle dienende - Zenerdiode 38 ist also entfallen. Entfallen sind auch der weitere Hilfstransistor 32 und der Basisvorwiderstand 37. Die Basis 36 des Ausgangstransistors 18 ist an die - als Referenzspannungsquelle dienende - einzige Zenerdiode 19 angeschlossen.Only one Zener diode 19, which serves as a reference voltage source, is provided; the Zener diode 38 , which serves as the reference voltage source, has therefore been omitted. The additional auxiliary transistor 32 and the base series resistor 37 have also been omitted. The base 36 of the output transistor 18 is connected to the single Zener diode 19 , which serves as a reference voltage source.

Claims

Electronic, preferably non-contact switching device that can be connected via an outer conductor to a pole of an operating voltage source and only via a further outer conductor to a connection of a consumer, the other connection of the consumer being connected or connectable to the other pole of the operating voltage source presence indicator that can be influenced from the outside, e.g. B. an Oszilla gate, possibly with a switching amplifier, with a of the presence indicator - possibly via the switching amplifier - controllable electronic switch ter, z. B. a thyristor, a triac or a transistor, and with a supply circuit for displaying the supply voltage for the presence indicator and possibly the switching amplifier, the supply circuit for displaying the supply voltage for the presence indicator and possibly the switching amplifier, a control circuit with an input transistor, an auxiliary transistor, an output transistor and a reference voltage source, e.g. B. a Zener diode, and possibly has a storage capacitor and the base of the auxiliary transistor is connected to the reference voltage source, characterized in that only one reference voltage source, for. B. only a Zener diode ( 19 ) is provided and also the base ( 36 ) of the output transistor ( 18 ) to the only reference voltage source, for. B. is connected to the only Zener diode ( 19 ).