DE4216147A1

DE4216147A1 - Circuit for switching second consumer in dependence on first consumer switching state - has semiconductor switch in current circuit of first consumer with decisive voltage drop

Info

Publication number: DE4216147A1
Application number: DE19924216147
Authority: DE
Inventors: Wilfried Klopfer
Original assignee: HASCHKAMP ERNESTINE; HASCHKAMP WOLFGANG DIPL KAUFM
Current assignee: HASCHKAMP ERNESTINE; HASCHKAMP WOLFGANG DIPL KAUFM
Priority date: 1992-05-15
Filing date: 1992-05-15
Publication date: 1993-11-18

Abstract

The two consumer appliances (V1, 2) are switched in accordance of their state. A switch (20), in the current circuit of the first consumer appliance (V1) transmits a switching signal for the second consumer appliance (V2). The switch in the first consumer appliance circuit (12) is of semiconductor type. The switching signal is derived from the voltage drop at the semiconductor component. Pref. the latter is a diode, a transistor, or thyristor, typically a triac. The switching signal may be applied to a thyristor control electrode (24) in the second consumer appliance circuit (16). USE/ADVANTAGE - For motors of a drilling machine and a dust exhauster respectively, with simple, reliable, automatic switching system.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Schalten eines zweiten Verbrauchers in Abhängigkeit vom Schalt zustand eines ersten Verbrauchers mit einem im Stromkreis des ersten Verbrauchers liegenden Schaltungselement, das ein Schalt signal zum Schalten des zweiten Verbrauchers liefert. Derartige Schaltungsanordnungen werden beispielsweise benötigt, um in Abhängigkeit vom Lauf eines Bearbeitungswerkzeugs, beispiels weise einer Bohrmaschine, eines Schwingschleifers oder einer Kreissäge ein zweites Gerät, z. B. eine Absaugvorrichtung einzuschalten. Zu diesem Zweck wird bei bekannten Schaltungs anordnungen als Schaltungselement ein Stromwandler eingesetzt, dessen Primärwicklung in Reihe mit dem ersten Verbraucher liegt. Seine Sekundärwicklung liefert eine Wechselspannung, die pro portional zum Spannungsabfall und somit proportional zum Strom in der Primärwicklung ist.The invention relates to a circuit arrangement for Switching a second consumer depending on the switching state of a first consumer with one in the circuit of the first consumer lying circuit element, which is a switching signal for switching the second consumer. Such Circuit arrangements are required, for example, in Dependence on the running of a processing tool, for example example of a drill, an orbital sander or one Circular saw a second device, e.g. B. a suction device turn on. For this purpose in known circuit arrangements used as a circuit element, a current transformer, whose primary winding is in series with the first consumer. Its secondary winding supplies an alternating voltage that is per proportional to the voltage drop and thus proportional to the current is in the primary winding.

Je nach Auslegung des Stromwandlers erhält man bereits bei kleinen Lastströmen eine ausreichende Sekundärströmung mit dem Nachteil eines hohen Spannungsabfalls an der Primärwicklung bei hohen Lastströmen. Dies bewirkt, daß der erste Verbraucher nicht seine volle Leistung abgeben kann, wenn nicht komplizierte Kombinationsschaltungen angewendet werden. Um den Spannungs abfall auch bei hohen Lastströmen gering zu halten, wird der Stromwandler primärseitig sehr niederohmig ausgeführt, was wiederum zur Folge hat, daß bei kleiner Belastung durch den ersten Verbraucher nur eine sehr geringe Sekundärspannung zur Verfügung steht. Diese muß dann mit entsprechendem Aufwand verstärkt werden, um sie zur Schaltung des zweiten Verbrauchers zur Verfügung zu haben.Depending on the design of the current transformer, you can get from small load currents an adequate secondary flow with the Disadvantage of a high voltage drop across the primary winding at high load currents. This causes the first consumer cannot deliver its full potential, if not complicated Combination circuits can be applied. To the tension To keep waste low even with high load currents, the Current transformer on the primary side very low impedance, what again has the consequence that at low loads by the first consumer only a very low secondary voltage Available. This must then be done with the appropriate effort be amplified to switch them to the second consumer to have available.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach auf gebaute zuverlässig wirkende Schaltautomatik zu schaffen, mit der ein zweiter Verbraucher in Abhängigkeit vom Schaltzustand eines ersten Verbrauchers geschaltet werden kann.The invention has for its object a simple to build a built-in automatic switch that works reliably which is a second consumer depending on the switching state of a first consumer can be switched.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungs teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.The task is solved by the in the labeling part of claim 1 specified features.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die für den Schalter des zweiten Verbrauchers benötigte Steuerspannung im wesentlichen unabhängig ist von der Stromstärke in der zum ersten Verbraucher führenden Leitung. Das Halbleiterbauelement, das beispielsweise als antiparallelgeschaltete Diode, als Transistor, als Thyristor oder vorzugsweise als Triac ausgebildet sein kann, liefert einen im wesentlichen vom Stromfluß unabhängigen Spannungsabfall von z. B. 0,7 Volt pro PN-Übergang.The invention ensures that the switch for the second control voltage required essentially is independent of the current in the first consumer leading line. The semiconductor device, for example as an anti-parallel diode, as a transistor, as a thyristor or can preferably be designed as a triac, provides one voltage drop of e.g. B. 0.7 volts per PN transition.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch einen im Stromkreis des ersten Verbrauchers liegenden Leistungs steller, der als Phasenanschnittsteuerung ausgebildet ist, die Leistung des zweiten Verbrauchers eingestellt werden kann. Wenn beispielsweise beide Verbraucher Motoren sind, wird die Drehzahl des zweiten Motors proportional zur Drehzahl des ersten Motors eingestellt, weil der Spannungsabfall über dem Halbleiterbau element in den Strom-Null-Pausen Null wird und der elektronische Schalter während dieser Zeitperioden sperrt.A particular advantage of the invention is that a power in the circuit of the first consumer actuator, which is designed as a phase control, the Power of the second consumer can be adjusted. If for example, both consumers are motors, the speed of the second motor proportional to the speed of the first motor set because of the voltage drop across the semiconductor device element in the zero current pauses becomes zero and the electronic Switch locks during these time periods.

Ein Anwendungsbeispiel ist ein mit der erfindungsgemäßen Ein schaltautomatik ausgerüsteter Staubsauger, der mit einem Netz anschluß für eine Arbeitsmaschine, beispielsweise eine Bohr maschine, eine Schleifmaschine oder dergleichen versehen ist. Durch die Automatik wird erreicht, daß der Staubsauger so lange ausgeschaltet bleibt, so lange die Bohrmaschine nicht in Betrieb ist. Der Staubsauger schaltet nur dann ein, wenn auch das ange schlossene Gerät in Betrieb gesetzt wird. Über die Phasen anschnittsteuerung kann der Staubsaugermotor in Abhängigkeit von der Drehzahl der Arbeitsmaschine automatisch eingestellt werden.An application example is one with the one according to the invention Automatic vacuum cleaner equipped with a net Connection for a work machine, such as a drill machine, a grinding machine or the like is provided. The automatic ensures that the vacuum cleaner lasts so long remains switched off as long as the drill is not in operation is. The vacuum cleaner only switches on when it is switched on closed device is put into operation. About the phases The vacuum cleaner motor can control the gate depending on the speed of the driven machine can be set automatically.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann sehr vielseitig Anwendung finden und ist nicht auf eine Einschaltautomatik beschränkt. Auf gleiche Weise kann bei entsprechender Abwandlung des elektronischen Schalters auch eine Ausschaltautomatik ge schaffen werden, bei der der zweite Verbraucher abgeschaltet wird wenn der erste eingeschaltet wird und umgekehrt.The circuit arrangement according to the invention can be very versatile Find application and is not on an automatic switch-on limited. In the same way, with a corresponding modification the electronic switch also an automatic switch-off ge be created at which the second consumer is switched off when the first one is turned on and vice versa.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further refinements of the invention result from the Subclaims.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Schaltbild einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltauto matik.An embodiment of the invention is described below the drawing. The only figure in the drawing shows a circuit diagram of a switching car designed according to the invention matik.

Vom Netzanschluß 10 führen zwei Leitungen 12 und 14 zu einem ersten Verbraucher V1, z. B. zum Motor einer Bohrmaschine. Ein zweiter Verbraucher V2, beispielsweise der Motor eines Staub saugers ist über Zuleitungen 16, 18 an die Leitungen 12, 14 und damit an das Netz 10 angeschlossen. In der Leitung 12 liegt ein Halbleiterbauelement 20, beispielsweise in Gestalt zweier antiparallel geschalteter Dioden, eines Transistors, eines Thyristors oder vorzugsweise eines Triac. In die Leitung 14 ist außerdem ein Phasenanschnittsteuerglied 22 eingeschaltet. In der Zuleitung 16 liegt ein elektronischer Schalter 24, beispiels weise ein Triac, dessen Steuerelektrode über eine Leitung 26 mit der Leitung 12 zwischen Halbleiterbauelement 20 und Verbraucher V1 angeschlossen ist. Das strichlierte, mit dem Bezugszeichen 28 angedeutete Kästchen umschließt die den Gegen stand der Erfindung bildende Schaltautomatik.From the mains connection 10 lead two lines 12 and 14 to a first consumer V1, z. B. to the motor of a drill. A second consumer V2, for example the motor of a vacuum cleaner is connected via lines 16 , 18 to the lines 12 , 14 and thus to the network 10 . A semiconductor component 20 lies in line 12 , for example in the form of two antiparallel connected diodes, a transistor, a thyristor or preferably a triac. A phase gating control element 22 is also switched on in line 14 . In the feed line 16 there is an electronic switch 24 , for example a triac, the control electrode of which is connected via a line 26 to the line 12 between the semiconductor component 20 and the consumer V1. The dashed, indicated by the reference numeral 28 encloses the automatic switching forming the subject of the invention.

Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel soll der Verbraucher V2 eingeschaltet (bzw. abgeschaltet) werden, wenn der Ver braucher V1 angeschaltet (bzw. abgeschaltet) wird. Die Anschal tung des Verbrauchers V1 erfolgt über einen mit der Phasen anschnittsteuerung 22 gekoppelten Einschalter. Der durch das Einschalten des Verbrauchers V1 bewirkte Stromfluß durch den Leiter 12 bewirkt über dem Halbleiterbauelement einen Spannungs abfall von z. B. 0,7 Volt. Dieser Spannungsabfall ist im wesent lichen unabhängig von der Stromstärke im Leiter 12. Das durch den Spannungsabfall über dem Halbleiterbauelement 20 erzeugte Steuersignal wird über die Leitung 26 der Steuerelektrode des elektronischen Schalters 24 zugeführt, der den Verbraucher V2 einschaltet. According to the illustrated embodiment, the consumer V2 is to be switched on (or switched off) when the consumer V1 is switched on (or switched off). The device V1 is connected via a switch connected to the phase control 22 . The current flow through the conductor 12 caused by switching on the consumer V1 causes a voltage drop of z. B. 0.7 volts. This voltage drop is essentially independent of the current in the conductor 12th The control signal generated by the voltage drop across the semiconductor component 20 is fed via line 26 to the control electrode of the electronic switch 24 , which switches on the consumer V2.

Wenn über die Phasenanschnittsteuerung 22 die Leistung des Verbrauchers V1, z. B. die Drehzahl des Motors, eingestellt wird dann ändert sich gleichsinnig auch die dem Verbraucher V2 zuge führte Leistung, so daß sich ein beispielsweise den Verbraucher V2 bildender Motor in seiner Drehzahl entsprechend der Drehzahl änderung des Motors des Verbrauchers V1 einstellt, weil über den elektronischen Schalter 24 der Phasenanschnitt im Stromkreis 16, 18 entsprechend geändert wird.If the phase control 22, the power of the load V1, z. B. the speed of the motor is set then changes in the same direction also the power supplied to the consumer V2, so that, for example, the consumer V2 forming motor in its speed corresponding to the speed change of the motor of the consumer V1 sets because of the electronic Switch 24 of the leading edge in the circuit 16 , 18 is changed accordingly.

Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schalt automatik als Einschaltautomatik ausgeführt. Sie könnte jedoch auch als Ausschaltautomatik ausgelegt sein und eine Abschaltung des Verbrauchers V2 bewirken, wenn der Verbraucher V1 einge schaltet wird und umgekehrt.According to the illustrated embodiment, the switching Automatic as automatic switch-on. However, it could also be designed as an automatic switch-off and a switch-off of consumer V2 when consumer V1 is turned on is switched and vice versa.

Claims

1. Circuit arrangement for switching a second consumer (V2) as a function of the switching state of a first consumer (V1) with a circuit element ( 20 ) lying in the circuit of the first consumer, which supplies a switching signal for switching the second consumer, characterized in that the Circuit ( 12 ) of the first consumer (V1) lying circuit element is a semiconductor device ( 20 ), and that the switching signal is derived from the voltage drop across the semiconductor component ( 20 ).

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that as a semiconductor device Diode, a transistor, a thyristor and preferably a triac Is used.

3. Circuit arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that the control signal derived from the voltage drop across the semiconductor component ( 20 ) of the control electrode of an electronic switch ( 24 ), for. B. a thyristor is supplied, which is in the circuit ( 16 ) of the second consumer (V2).

4. Circuit arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that in the circuit of the first consumer (V2) a phase control ( 22 ) is installed, which via the semiconductor component ( 20 ) and the electronic switch ( 24 ) also the consumer (V2 ) controls.

5. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that it is in a suction device, for example, a vacuum cleaner is installed.