DE4117535A1

DE4117535A1 - Schaltungsanordnung zum ansteuern eines relais

Info

Publication number: DE4117535A1
Application number: DE19914117535
Authority: DE
Inventors: Martin Schulze-Hobeling
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 1991-05-29
Filing date: 1991-05-29
Publication date: 1992-12-03

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltungsanordnung zum Ansteu ern eines Relais, insbesondere in Haushaltsgeräten, mit ei nem Schalttransistor, dessen Kollektor-Emitterstrecke in Reihe mit der Relaiswicklung, der eine Freilaufdiode parallel geschaltet ist, und einer Versorgungsspannungsquelle liegt, wobei der Transistor mit einem impulsformigen Signal angesteuert wird.

Solche Anordnungen werden in Geräten verwendet, in welchen eine Gleichspannung als Versorgungsspannung für Relais ver wendet wird, welche höher als die maximale Relais-Nennspan nung ist. Aus der DE-OS 39 31 405 ist bekannt, die Relais wicklung über den Schalttransistor mit einer Folge von im pulsen mit konstanter Dauer anzusteuern. Die Impulsdauer muß so gewählt werden, daß die Relaiswicklung mit einer mittleren Gleichspannung versorgt wird, welche zwischen der Anzugsspannung und der maximalen Nennspannung liegt.

Nachteilig bei einer solchen Anordnung ist, daß sie nur bei stabilisierten Gleichspannungen verwendet werden kann. Schwankt die Versorgungsspannung so stark, daß die mittlere Gleichspannung unter der Anzugsspannung oder über der maxi malen Nennspannung des Relais liegt, so ist ein sicherer Betrieb nicht mehr gewährleistet.

Der Erfindung stellt sich somit das Problem, eine Schal tungsanordnung zum Ansteuern von Relais zu schaffen, welche auch mit einer unstabilisierten Gleichspannung betrieben werden kann.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem mit den im Patent anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.

Der mit der erfindungsgemäßen Ausbildung erreichbare Vor teil besteht darin, daß an der Relaiswicklung eine von der Versorgungsspannung unabhängige konstante mittlere Gleich spannung anliegt. Auf diese Weise ist ein sicherer Betrieb des Relais stets gewährleistet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnun gen rein schematisch dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Schaltbild einer erfindungsgemäß ausgestatte ten Schaltungsanordnung,

Fig. 2 den zeitlichen Verlauf des Signals (U_PWM) zur An steuerung des Schalttransistors, der Betriebs spannung und der mittleren Relais-Gleichspannung in Abhängigkeit von der Versorgungsspannung.

Fig. 1 zeigt das Schaltbild einer erfindungsgemäß ausge statteten Schaltungsanordnung. Dabei ist eine Relaiswick lung (R_R) in Reihe mit einer Versorgungsspannungsquel le (U_b) und der Rollektor-Emitterstrecke eines Schalt transistors (T) geschaltet. Parallel zur Relaiswicklung liegt eine Freilaufdiode (D).

Die Versorgungsspannungsquelle liegt ebenfalls an einem Eingang (A_N) einer Mikroprozessorsteuerung (MC) an. Diese Mikroprozessorsteuerung (MC) beinhaltet einen Analog-Digi tal-Umsetzer (A/D) zugeführt, welcher die Versorgungsspan nung (U_b) in ein pulsbreitenmoduliertes Signal (U_PWM) mo difiziert. Dieses Signal (U_PWN) liegt an einem Aus gang (PWM) der Mikroprozessorsteuerung (MC) an und wird der Basis des Schalttransistors (T) über einen Vorwider stand (R_v) zugeführt.

Parallel zu Basis-Emittersrecke des Schalttransistors (T) liegt ein weiterer Eingang (X) an der Mikroprozessorsteue rung (MC), über welchen das pulsbreitenmodulierte Si gnal (U_PWM) aus dem Ausgang (PWM) der Mikroprozessorsteue rung (MC) an Masse gelegt werden kann. Dieser Eingang (T) ermöglicht das Schalten des Relais, ohne daß das pulsbrei tenmodulierte Signal (U_PWM) ein- oder ausgeschaltet werden muß.

In Fig. 2 ist der zeitliche Verlauf der in der Schaltungs anordnung anliegenden Spannungen in einem Zeitdiagramm dar gestellt. Zur Verdeutlichung der zeitabhängigen Vorgänge sind alle Spannungsverläufe in ein Diagramm eingetragen.

Die Zeitachse ist in Abschnitte mit der Periodendauer T eingeteilt, wobei die Zeit T ungefähr der Abfallzeit des Relais entspricht.

Dem Diagramm ist zu entnehmen, daß die Versorgungsspan nung (U_b) in einem ersten Zeitabschnitt (I) bei 24V liegt. In einem zweiten Zeitabschnitt (II) sinkt sie auf 18V, in einem dritten Zeitabschnitt (III) steigt sie auf 30V an.

Während dieses ersten Zeitabschnittes beträgt die Impuls dauer t_H des Signals (U_PWM) die Hälfte der Periodendauer T. Im zweiten Zeitabschnitt (II) ist die Impulsdauer t_H gleich 0,75·T, im dritten Zeitabschnitt (III) ist t_H gleich 0,25·T.

Für die mittlere Relais-Gleichspannung gilt die Beziehung:

U_m = U_b·t_H/T.

Hieraus ergibt sich für die mittlere Gleichspannung eine konstante Höhe von 12V, welche der Nennspannung des Relais entspricht.

Claims

1. Schaltungsanordnung zum Ansteuern eines Relais, insbe sondere in Haushaltsgeräten, mit einem Schalttransistor, dessen Kollektor-Emitterstrecke in Reihe mit der Relais wicklung, der eine Freilaufdiode parallel geschaltet ist, und einer Versorgungsspannungsquelle liegt, wobei der Transistor mit einem impulsförmigen Signal angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerschaltung das Signal zur Ansteuerung des Schalttransistors (T) in Abhängigkeit von der Höhe der Ver sorgungsspannung (U_b) variiert.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Steuerschaltung abgegebene Signal einem durch die Höhe der Versorgungsspannung (U_b) in der Puls breite modulierten Signal (U_PWM) entspricht.

3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung in Reihe mit der Basis-Emitter strecke des Schalttransistors (T) geschaltet ist und daß parallel zur Basis-Emitterstrecke eine Schaltelement ange ordnet ist, welches-in geschlossenem Zustand das Si gnal (U_PWM) direkt an Masse legt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung und das Schaltelement in einer Mi kroprozessorsteuerung (MC) integriert sind.