EP0392058A1 - Schaltungsanordnung zur Ansteuerung mindestens eines elektromagnetishen Relais - Google Patents
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- Y10S323/00—Electricity: power supply or regulation systems
- Y10S323/907—Temperature compensation of semiconductor
Definitions
- the invention relates to a circuit arrangement for actuating at least one electromagnetic relay via an electronic switch which is controlled in pulses.
- a pulse control of relays is known, for example from DE-A-31 44 000.
- the resulting current through the coil can be set to a minimum value in accordance with the required holding excitation, in order to reduce the power consumed in the coil and thus the heating to keep the relay low.
- a fixed duty cycle for this pulse control can only be used if the voltage does not change and the ambient temperature remains approximately the same.
- An application for the present invention is the use of relays in motor vehicles, where they are tightly packed in relay boxes, where they are not only subject to strong temperature fluctuations from the outside, but also there is a risk of mutual heating within the relay boxes.
- Another problem is the fact that the battery voltage fluctuates very strongly in a motor vehicle.
- the excitation coils are moved to the safe side, ie. H. designed for the worst cases, which leads to a correspondingly strong heat development in the relays in question and for the neighboring relays during continuous operation.
- the Previously known pulse control can be carried out in such a way that the coil current or the voltage would be measured individually for each individual relay and evaluated for the corresponding control of an associated electronic switch.
- Such individual control circuits would not only be very costly given the increasing number of relays, such as those used in a motor vehicle or in comparable applications, but would also require a large amount of space.
- the aim of the invention is therefore to provide a control circuit for relays with which an arbitrary number of commonly housed, but individually switched relays can be controlled in such a way that safe holding excitation is ensured, but excessive power consumption and thus undesirable heat development can be avoided .
- this circuit arrangement has the following features: All excitation circuits of the individually switchable relay windings can be connected in parallel with one another with the first connection to a pole of a DC voltage source and with their second connection via the switching path of an electronic switch to the second pole of the DC voltage source, - A control device is provided which switches the electronic switch on and off, and - The pulse duty factor of the switching pulses is set in the control device depending on the operating voltage of the voltage source and on the ambient temperature of the relay so that the minimum holding current required for the connected relay is not undercut.
- a minimum holding current is thus set in the control device such that it is just sufficient for all connected or connectable relays, fluctuations in the operating voltage and the ambient temperature always being taken into account.
- the circuit ar works of course with a relay. The particular advantage results from the group control, since the control device only has to be provided once.
- the pulse duty factor of the switching pulses is expediently set in the control device in such a way that the holding excitation is generated for each of the connected relays. If, for example, the operating voltage drops to the holding voltage, the clocking changes into a continuous current. Since the withstand voltage is approximately 50% of the nominal voltage, approximately 75% of the power can be saved in this case. However, if the operating voltage rises above the nominal voltage, for example in a motor vehicle to 15 V instead of 12 V nominal voltage, only about 1/6 of the heat is generated in this critical case, as a result of which the temperature of a motor vehicle relay box can be significantly reduced.
- each excitation circuit of a relay is expediently scanned by a monitoring circuit, and when an additional relay is switched on, a continuous pulse is then applied to the switch-on time electronic switch.
- Such an input stage for recognizing the control state is necessary for each relay, but this only slightly increases the costs for the overall arrangement, since the main part of the control device with the power stage, i. that is, the electronic switch only has to be provided once for the overall arrangement.
- the control device can be a digital control device, e.g. B. a microcontroller, the control states of the individual relays as digital input variables and the values measured by sensors for the ambient temperature and the operating voltage are entered as analog input variables.
- the characteristic values of the relays to be switched on are Expediently stored in the form of tables or characteristic fields, so that the corresponding duty cycle for the electronic switch can be generated according to a calculation rule for the respective input values.
- control device has a reference coil arranged in thermal contact with the relay, the time constant of which is less than or equal to that of the fastest responding relay, the current flowing in the reference coil being monitored by means of a current monitor and for Determination of the duty cycle is evaluated.
- This evaluation can take place in such a way that the electronic switch is switched off when the current in the reference coil exceeds a predetermined threshold value above the holding current of the relays, and that the electronic switch is switched on when the current in the reference coil falls below a predetermined threshold value at the holding current .
- This current monitoring can be carried out, for example, by conventional sensors, such as a measuring resistor. Current monitoring by measuring the magnetic flux in the reference coil via, for example, a field plate is also expedient.
- FIG. 1 shows a control circuit for a number of relays, the excitation coils RL1, RL2, RL3 ... RLn of which are arranged in parallel.
- About related Switches s1, s2, s3 ... sn can be connected individually to the operating voltage U B.
- the end points of the excitation coils RL1 to RLn opposite the switches are located on the switching path of an electronic switch, for example a field effect transistor FET. All relays RL1 to RLn are arranged in a common relay box RB, which is indicated by a broken line.
- the electronic switch FET is controlled in pulses by a group control device GSE, which generates a pulse ratio at least corresponding to the holding excitation for the relays that can be connected in a pulse generator IG1.
- This duty cycle is determined as a function of the operating voltage U B and the temperature in the relay box RB.
- a voltmeter V is connected in parallel to the excitation circuits, and a temperature sensor TS, which is located in the relay box itself, supplies the respectively valid temperature values.
- the duty cycle is determined from the operating voltage and the temperature in each case according to a function dependent on the relay characteristic values.
- This function or the characteristic data are stored, for example, in a function memory FM connected to the pulse generator IG1.
- a free-wheeling diode FD is connected in parallel with the windings in a known manner.
- FIG. 2 shows an approximately modified embodiment for an analog operation of the group control unit GSE.
- the excitation windings RL1 to RLn can optionally be connected in parallel to the operating voltage U B via the switches s1 to sn.
- the connection is scanned via the scanning lines A1 to An, in FIG. 1, for example, the voltage jump across the resistor R1 and the capacitor C is scanned via two Schmitt triggers ST1 and ST2 and evaluated via a downstream AND gate AN to generate a signal becomes.
- a continuous pulse of, for example, 10 ms is generated in a corresponding pulse generator IG3 via the downstream OR gate OR1 when an additional relay is connected.
- This continuous pulse is applied directly to the electronic switch FET via the diode D2 and the operational amplifier OP.
- the actual clock ratio for normal operation is determined in the embodiment of FIG. 2 by a reference coil RS which is arranged in the relay box RB and has a time constant (L / R) which is less than or equal to the time constant of the fastest switching relay.
- This reference coil is connected to the operating voltage in parallel with the excitation coils of the relays, and its current is monitored to obtain the duty cycle. Since the reference coil is in thermal contact with the relays, its resistance changes as does that of the excitation coils. In addition, the current rise is accelerated at a higher operating voltage, which leads to a reduction in the duty cycle.
- Current monitoring can be carried out in a known manner on a measuring resistor; in the exemplary embodiment shown, it takes place via a magnetic flux measurement with a field plate FP on the reference coil RS.
- This field plate FP changes its resistance with the magnetic flux in the reference coil. It is included as a variable resistor together with the resistors R2, R3 and R4 in a voltage divider circuit at the two inputs of the operational amplifier OP.
- the electronic switch is switched on via the operational amplifier OP and switched off again at a predetermined current, for example at a 10% higher current.
- a predetermined current for example at a 10% higher current.
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Abstract
Bei der Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Gruppe von elektromagnetischen Relais sind alle Erregerkreise parallel zueinander und gemeinsam in Serie mit der Schaltstrecke eines elektronischen Schalters (FET) an eine Gleichspannungsquelle anschaltbar. Der elektronische Schalter (FET) wird impulsweise durchgeschaltet und gesperrt, wobei das Tastverhältnis in einer Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der Betriebsspannung (UB) und von der Umgebungstemperatur des Relais so eingestellt wird, daß der für die angeschlossenen Relais erforderliche Mindesthaltestrom nicht unterschritten wird.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung mindestens eines elektromagnetischen Relais über einen impulsweise durchgesteuerten elektronischen Schalter.
- Eine Impulsansteuerung von Relais ist bekannt, beispielsweise aus der DE-A-31 44 000. Durch diese Impulsansteuerung kann man den resultierenden Strom durch die Spule entsprechend der benötigten Halteerregung auf einen minimalen Wert einstellen, um die in der Spule verbrauchte Leistung und damit die Erwärmung des Relais gering zu halten. Ein fest eingestelltes Tastverhältnis für diese Impulsansteuerung läßt sich jedoch nur dann verwenden, wenn die Spannung sich nicht ändert und auch die Umgebungstemperatur etwa gleich bleibt.
- Ein Anwendungsfall für die vorliegende Erfindung ist der Einsatz von Relais in Kraftfahrzeugen, wo sie dicht gepackt in Relaisboxen untergebracht sind, wo sie nicht nur von außen starken Temperaturschwankungen unterworfen sind, sondern auch innerhalb der Relaisboxen die Gefahr einer gegenseitigen Aufheizung besteht. Dazu kommt als weiteres Problem die Tatsache, daß die Batteriespannung in einem Kraftfahrzeug sehr stark schwankt. Um dabei jedoch auch bei niedrigerer Batteriespannung und bei hohen Umgebungstemperaturen ein sicheres Ansprechen der einzelnen Relais zu gewährleisten, werden die Erregerspulen nach der sicheren Seite, d. h. für die ungünstigsten Fälle, ausgelegt, was bei Dauerbetrieb zu einer entsprechend starken Wärmeentwicklung in den betreffenden Relais und für die benachbarten Relais führt.
- Da in solchen Einsatzfällen jedes Relais zu unterschiedlichen Zeiten und unterschiedlich lang angeschaltet wird, müßte die bisher bekannte Impulsansteuerung in der Weise vorgenommen werden, daß bei jedem einzelnen Relais der Spulenstrom bzw. die Spannung individuell gemessen und zur entsprechenden Steuerung eines zugeordneten elektronischen Schalters ausgewertet würde. Derartige einzelne Ansteuerschaltungen wären aber bei der zunehmenden Anzahl von Relais, wie sie in einem Kraftfahrzeug oder auch in vergleichbaren Anwendungsfällen eingesetzt werden, nicht nur sehr kostspielig, sondern auch mit einem hohen Platzaufwand verbunden.
- Ziel der Erfindung ist es deshalb, eine Ansteuerschaltung für Relais anzugeben, mit der eine beliebige Anzahl von gemeinsam untergebrachten, jedoch individuell geschalteten Relais so angesteuert werden kann, daß jeweils die sichere Halteerregung gewährleistet, jedoch ein übermäßiger Leistungsverbrauch und damit eine unerwünschte Wärmeentwicklung vermieden werden kann.
- Erfindungsgemäß besitzt diese Schaltungsanordnung folgende Merkmale:
- Alle Erregerkreise der einzeln einschaltbaren Relaiswicklungen sind parallel zueinander mit dem ersten Anschluß an einen Pol einer Gleichspannungsquelle und mit ihrem zweiten Anschluß über die Schaltstrecke eines elektronischen Schalters an den zweiten Pol der Gleichspannungsquelle anschaltbar,
- es ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche den elektronischen Schalter impulsweise durchschaltet und sperrt, und
- das Tastverhältnis der Durchschaltimpulse wird in der Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der Betriebsspannung der Spannungsquelle und von der Umgebungstemperatur der Relais so eingestellt, daß der für die angeschlossenen Relais erforderliche Mindesthaltestrom nicht unterschritten wird. - Bei der erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung wird also in der Steuereinrichtung ein Mindesthaltestrom so festgelegt, daß er für alle angeschlossenen bzw. anschließbaren Relais gerade ausreicht, wobei Schwankungen der Betriebsspannung und der Umgebungstemperatur immer berücksichtigt werden. Die Schaltung ar beitet grundsätzlich natürlich auch schon mit einem Relais. Der besondere Vorteil ergibt sich jedoch durch die Gruppenansteuerung, da die Steuereinrichtung nur ein einziges Mal vorgesehen werden muß.
- Zweckmäßigerweise wird das Tastverhältnis der Durchschaltimpulse in der Steuereinrichtung so eingestellt, daß für jedes der angeschlossenen Relais gerade die Halteerregung erzeugt wird. Sinkt beispielsweise die Betriebsspannung auf die Haltespannung, so geht das Takten in einen Dauerstrom über. Da die Haltespannung etwa 50 % der Nennspannung beträgt, können in diesem Fall ca. 75 % der Leistung eingespart werden. Steigt jedoch die Betriebsspannung über die Nennspannung hinaus, beispielsweise in einem Kfz auf 15 V statt 12 V Nennspannung, so wird in diesem kritischen Fall nur ca. 1/6 der Wärme erzeugt, wodurch die Temperatur einer Kfz-Relaisbox erheblich gesenkt werden kann.
- Um jedoch bei der allgemeinen Einstellung des Tastverhältnisses auf Halteerregung auch bei der jeweiligen Neuanschaltung eines Relais dessen sicheres Anziehen zu gewährleisten, wird zweckmäßigerweise jeder Erregerstromkreis eines Relais durch eine Überwachungsschaltung abgetastet, und bei Anschaltung eines zusätzlichen Relais wird dann jeweils für die Einschaltzeit ein Dauerimpuls an den elektronischen Schalter angelegt. Eine derartige Eingangsstufe zum Erkennen des Ansteuerzustandes ist zwar für jedes Relais notwendig, doch werden dadurch die Kosten für die Gesamtanordnung nur geringfügig erhöht, da der Hauptteil der Steuereinrichtung mit der Leistungsstufe, d. h., dem elektronischen Schalter, nur einmal für die Gesamtanordnung vorgesehen sein muß.
- Die Steuereinrichtung kann ein digitales Steuergerät, z. B. einen Mikrocontroller, enthalten, wobei die Ansteuerzustände der einzelnen Relais als digitale Eingangsgrößen und die von Sensoren gemessenen Werte für die Umgebungstemperatur und die Betriebsspannung als analoge Eingangsgrößen eingegeben werden. Die Kennwerte der anzuschaltenden Relais sind in diesem Fall zweckmäßigerweise in Form von Tabellen oder Kennlinienfeldern gespeichert, so daß nach einer Rechenvorschrift für die jeweiligen Eingangswerte das entsprechende Tastverhältnis für den elektronischen Schalter erzeugt werden kann.
- Anstelle der digitalen kann aber auch eine analoge Steuerung vorgenommen werden. In diesem Fall ist in einer zweckmäßigen Ausführungsform vorgesehen, daß die Steuereinrichtung eine im thermischen Kontakt zu den Relais angeordnete Referenzspule aufweist, deren Zeitkonstante kleiner oder gleich derjenigen des am schnellsten ansprechenden Relais ist, wobei der in der Referenzspule fließende Strom mittels einer Stromüberwachung überwacht und zur Festlegung des Tastverhältnisses ausgewertet wird. Dabei kann diese Auswertung derart geschehen, daß der elektronische Schalter ausgeschaltet wird, wenn der Strom in der Referenzspule einen vorgegebenen Schwellenwert oberhalb des Haltestroms der Relais übersteigt, und daß der elektronische Schalter eingeschaltet wird, wenn der Strom in der Referenzspule einen vorgegebenen Schwellenwert beim Haltestrom unterschreitet. Diese Stromüberwachung kann beispielsweise durch übliche Sensoren, etwa einen Meßwiderstand, erfolgen. Zweckmäßig ist auch eine Stromüberwachung durch Messung des magnetischen Flusses in der Referenzspule über beispielsweise eine Feldplatte.
- Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
- FIG 1 eine teilweise schematisch gehaltene Schaltungsanordnung einer Ansteuerschaltung mit einer digialen Steuereinrichtung,
- FIG 2 eine ähnliche Ansteuerschaltung mit einer analog arbeitenden Steuereinrichtung.
- FIG 1 zeigt in teilweise vereinfachter Darstellung eine Ansteuerschaltung für eine Reihe von Relais, deren Erregerspulen RL1, RL2, RL3 ... RLn parallel angeordnet sind. Über zugehörige Schalter s1, s2, s3 ... sn sind sie wahlweise einzeln an die Betriebsspannung UB anschaltbar. Die den Schaltern entgegengesetzten Endpunkte der Erregerspulen RL1 bis RLn liegen an der Schaltstrecke eines elektronischen Schalters, beispielsweise eines Feldeffekttransistors FET. Alle Relais RL1 bis RLn sind in einer gemeinsamen Relaisbox RB angeordnet, die durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist.
- Der elektronische Schalter FET wird impulsweise durch eine Gruppensteuereinrichtung GSE durchgesteuert, welche in einem Impulsgenerator IG1 ein der Halteerregung für die anschaltbaren Relais mindestens entsprechendes Tastverhältnis erzeugt. Dieses Tastverhältnis wird in Abhängigkeit von der Betriebsspannung UB und von der Temperatur in der Relaisbox RB festgelegt. Zu diesem Zweck ist ein Voltmeter V parallel zu den Erregerkreisen geschaltet, und ein Temperatursensor TS, der in der Relaisbox selbst untergebracht ist, liefert die jeweils gültigen Temperaturwerte. Aus der Betriebsspannung und der Temperatur wird jeweils nach einer von den Relaiskennwerten abhängigen Funktion das Tastverhältnis ermittelt. Diese Funktion bzw. die Kenndaten sind beispielsweise in einem an den Impulsgenerator IG1 angeschlossenen Funktionsspeicher FM gespeichert. Um während der Abschaltzeit des elektronischen Schalters FET den Stromfluß durch die Erregerspule zu ermöglichen, ist in bekannter Weise eine Freilaufdiode FD parallel zu den Wicklungen geschaltet.
- Beim Zuschalten eines der Relais RL1 bis RLn wird die Potentialänderung an einer zugehörigen Abtastleitung A1 bis An erfaßt und zur Durchschaltung eines monostabilen Kippgliedes MF ausgewertet. Diese Abtastung ist in FIG 1 nur schematisch gezeichnet; soweit eine Pegelanpassung erforderlich ist, wird diese vom Fachmann in üblicher Weise vorgenommen. Das Ansprechen eines monostabilen Kippgliedes MF in einer der Abtastleitungen A1 bis An wird in dem ODER-Glied OR1 erkannt und über den Impulsgenerator IG2 in der Gruppensteuereinheit GSE zur Erzeugung eines Dauerimpulses ausgewertet. Dieser Dauerimpuls ist zumindest solange bemessen, daß er zum sicheren Ansprechen ei nes jeden der anschaltbaren Relais ausreicht. Über das ODER-Glied OR2 wird dieser Dauerimpuls den Haltestromimpulsen des Impulsgenerators IG1 überlagert, so daß der elektronische Schalter FET für die Dauer des Ansprechens des neu zugeschalteten Relais durchgeschaltet bleibt.
- FIG 2 zeigt eine etwa abgewandelte Ausführungsform für eine analoge Funktionsweise der Gruppensteuereinheit GSE. Soweit in FIG 2 die Bauelemente oder logischen Schaltelemente in ihrer Funktion mit FIG 1 übereinstimmen, sind gleiche Bezugszeichen verwendet. Auch in diesem Fall sind die Erregerwicklungen RL1 bis RLn über die Schalter s1 bis sn wahlweise parallel an die Betriebsspannung UB anschaltbar. Die Anschaltung wird über die Abtastleitungen A1 bis An abgetastet, wobei in FIG 1 beispielsweise über zwei Schmitt-Trigger ST1 und ST2 eine Abtastung des Spannungssprungs an dem Widerstand R1 und dem Kondensator C vorgenommen und über ein nachgeschaltetes UND-Glied AN zur Erzeugung eines Signals ausgewertet wird. Über das nachgeschaltete ODER-Glied OR1 wird auch in diesem Fall bei Anschaltung eines zusätzlichen Relais ein Dauerimpuls von beispielsweise 10 ms in einem entsprechenden Impulserzeuger IG3 erzeugt. Dieser Dauerimpuls wird über die Diode D2 und den Operationsverstärker OP direkt an den elektronischen Schalter FET angelegt.
- Das eigentliche Taktverhältnis für den Normalbetrieb wird bei der Ausführungsform von FIG 2 durch eine Referenzspule RS bestimmt, die in der Relaisbox RB angeordnet ist und eine Zeitkonstante (L/R) aufweist, die kleiner oder gleich der Zeitkonstante des am schnellsten schaltenden Relais ist. Diese Referenzspule ist parallel zu den Erregerspulen der Relais an die Betriebsspannung angeschaltet, und zur Gewinnung des Tastverhältnisses wird ihr Strom überwacht. Da die Referenzspule in thermischem Kontakt zu den Relais steht, ändert sich ihr Widerstand ebenso wie der der Erregerspulen. Außerdem wird bei höherer Betriebsspannung der Stromanstieg beschleunigt, was zu einer Reduzierung der Einschaltdauer führt.
- Die Stromüberwachung kann in bekannter Weise an einem Meßwiderstand erfolgen; im gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt sie über eine magnetische Flußmessung mit einer Feldplatte FP an der Referenzspule RS. Diese Feldplatte FP ändert ihren Widerstand mit dem magnetischen Fluß in der Referenzspule. Sie ist als veränderlicher Widerstand zusammen mit den Widerständen R2, R3 und R4 in eine Spannungsteilerschaltung an den beiden Eingängen des Operationsverstärkers OP einbezogen.
- Unterschreitet der Strom in der Referenzspule RS einen dem Haltestrom der angeschlossenen Relais entsprechenden Wert, so wird der elektronische Schalter über den Operationsverstärker OP eingeschaltet und bei einem vorgegebenen, beispielsweise bei einem 10 % höheren Strom, wieder abgeschaltet. Bei abgeschaltetem elektronischen Schalter FET fließt der Strom in bekannter Weise über die gemeinsame Freilaufdiode FD parallel zu den Spulen weiter.
Claims (9)
1. Schaltungsanordnung zur Ansteuerung mindestens eines elektromagnetischen Relais mit folgenden Merkmalen:
- alle Erregerkreise der einzeln einschaltbaren Relaiswicklungen (RL1 bis RLn) sind parallel zueinander mit dem ersten Anschluß an einen Pol einer Gleichspannungsquelle (UB) und mit ihrem zweiten Anschluß über die Schaltstrecke eines elektronischen Schalters (FET) an den zweiten Pol der Gleichspannungsquelle anschaltbar;
- es ist eine Steuereinrichtung (GSE) vorgesehen, welche den elektronischen Schalter (FET) impulsweise durchschaltet und sperrt und
- das Tastverhältnis der Durchschaltimpulse wird in der Steuereinrichtung (GSE) in Abhängigkeit von der Betriebsspannung (UB) der Spannungsquelle und von der Umgebungstemperatur der Relais so eingestellt, daß der für die angeschlossenen Relais erforderliche Mindesthaltestrom nicht unterschritten wird.
- alle Erregerkreise der einzeln einschaltbaren Relaiswicklungen (RL1 bis RLn) sind parallel zueinander mit dem ersten Anschluß an einen Pol einer Gleichspannungsquelle (UB) und mit ihrem zweiten Anschluß über die Schaltstrecke eines elektronischen Schalters (FET) an den zweiten Pol der Gleichspannungsquelle anschaltbar;
- es ist eine Steuereinrichtung (GSE) vorgesehen, welche den elektronischen Schalter (FET) impulsweise durchschaltet und sperrt und
- das Tastverhältnis der Durchschaltimpulse wird in der Steuereinrichtung (GSE) in Abhängigkeit von der Betriebsspannung (UB) der Spannungsquelle und von der Umgebungstemperatur der Relais so eingestellt, daß der für die angeschlossenen Relais erforderliche Mindesthaltestrom nicht unterschritten wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 mit folgenden weiteren Merkmalen:
- alle Erregerstromkreise der Relais werden durch eine Überwachungsschaltung (A1 bis An) abgetastet und bei Anschaltung eines Erregerkreises wird für die Einschaltzeit eines Relais ein Dauerimpuls an den elektronischen Schalter (FET) angelegt.
- alle Erregerstromkreise der Relais werden durch eine Überwachungsschaltung (A1 bis An) abgetastet und bei Anschaltung eines Erregerkreises wird für die Einschaltzeit eines Relais ein Dauerimpuls an den elektronischen Schalter (FET) angelegt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschaltung eines Relais durch eine Spannungsüberwachung zur Erzeugung eines digitalen Signals ausgewertet wird, womit in der Steuereinrichtung ein Dauerimpuls von vorgegebener Länge ausgelöst wird.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit folgenden weiteren Merkmalen:
- die Meßwerte eines in thermischem Kontakt mit zumindest einem Teil der angeschlossenen Relais stehenden Temperatursensors (TS) sowie eines die Spannung der Gleichspannungsquelle abgreifenden Spannungsmessers (V) werden einer digitalen Steuereinrichtung (IG1) zugeführt, welche mit Hilfe einer gespeicherten, von den Kenndaten der Relais abhängigen Funktion das Tastverhältnis der Durchschaltimpulse erzeugt.
- die Meßwerte eines in thermischem Kontakt mit zumindest einem Teil der angeschlossenen Relais stehenden Temperatursensors (TS) sowie eines die Spannung der Gleichspannungsquelle abgreifenden Spannungsmessers (V) werden einer digitalen Steuereinrichtung (IG1) zugeführt, welche mit Hilfe einer gespeicherten, von den Kenndaten der Relais abhängigen Funktion das Tastverhältnis der Durchschaltimpulse erzeugt.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit folgenden weiteren Merkmalen:
- als Sensor für Temperatur und Betriebsspannung wird eine Referenzspule (RS) verwendet, deren Zeitkonstante kleiner oder gleich groß ist wie die des am schnellsten schaltenden Relais,
- die Referenzspule (RS) ist in thermischem Kontakt mit zumindest einem Teil der Relais angeordnet und parallel zu den Erregerwicklungen (RL1 bis RLn) an die Betriebsspannung angeschaltet und
- mittels einer Stromüberwachung wird der durch die Referenzspule fließende Strom überwacht und zur Festlegung des Tastverhältnisses ausgewertet.
- als Sensor für Temperatur und Betriebsspannung wird eine Referenzspule (RS) verwendet, deren Zeitkonstante kleiner oder gleich groß ist wie die des am schnellsten schaltenden Relais,
- die Referenzspule (RS) ist in thermischem Kontakt mit zumindest einem Teil der Relais angeordnet und parallel zu den Erregerwicklungen (RL1 bis RLn) an die Betriebsspannung angeschaltet und
- mittels einer Stromüberwachung wird der durch die Referenzspule fließende Strom überwacht und zur Festlegung des Tastverhältnisses ausgewertet.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schalter (FET) ausgeschaltet wird, wenn der Strom in der Referenzspule (RS) einen vorgegebenen Schwellenwert oberhalb des Haltestroms der Relais übersteigt, und daß er eingeschaltet wird, wenn der Strom in der Referenzspule (RS) einen vorgegebenen Schwellenwert unterhalb des Haltestroms unterschreitet.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromüberwachung über einen in den Kreis der Referenzspule eingeschalteten Meßwiderstand erfolgt.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromüberwachung durch Messung des magnetischen Flusses in der Referenzspule erfolgt.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Fluß der Referenzspule über eine Feldplatte (FP) abgetastet wird, welche in eine Spannungsteilerschaltung eines Rechteckgenerators (R2, R3, R4, OP) einbezogen ist.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP89106654A EP0392058A1 (de) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | Schaltungsanordnung zur Ansteuerung mindestens eines elektromagnetishen Relais |
US07/503,681 US5107391A (en) | 1989-04-13 | 1990-04-03 | Circuit for driving one or more electromagnetic relays which uses minimum power and results in minimum temperature in the relays |
PT93734A PT93734A (pt) | 1989-04-13 | 1990-04-11 | Sistema de circuitos para comandar pelo menos um rele electromagnetico |
JP2096635A JPH02295016A (ja) | 1989-04-13 | 1990-04-13 | 少なくとも1つの電磁リレーの制御回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP89106654A EP0392058A1 (de) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | Schaltungsanordnung zur Ansteuerung mindestens eines elektromagnetishen Relais |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0392058A1 true EP0392058A1 (de) | 1990-10-17 |
Family
ID=8201227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP89106654A Withdrawn EP0392058A1 (de) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | Schaltungsanordnung zur Ansteuerung mindestens eines elektromagnetishen Relais |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5107391A (de) |
EP (1) | EP0392058A1 (de) |
JP (1) | JPH02295016A (de) |
PT (1) | PT93734A (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0471891A2 (de) * | 1990-08-21 | 1992-02-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Gruppe von Relais |
EP0562908A1 (de) * | 1992-03-24 | 1993-09-29 | Valeo Electronique | Speiseschaltung für ein elektrisches Relais |
DE4332995C1 (de) * | 1993-09-28 | 1994-10-20 | Siemens Ag | Verfahren zur Ansteuerung von parallel angeordneten Relais |
DE102007023189A1 (de) * | 2007-05-18 | 2008-11-20 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Schaltungsanordnung zur Stromregelung einer Ventilspule |
WO2016045856A1 (de) * | 2014-09-23 | 2016-03-31 | Robert Bosch Gmbh | Elektrischer aktuator mit vorheizung |
EP2383765B1 (de) | 2010-04-29 | 2020-01-15 | Kissling Elektrotechnik GmbH | Relais mit integrierter Sicherheitsbeschaltung |
EP4009345A1 (de) * | 2020-12-01 | 2022-06-08 | PTC Rail Services GmbH | Schaltungsanordnung und verfahren zum energieoptimierten betrieb elektromagnetischer triebsysteme |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4140586C2 (de) * | 1991-12-10 | 1995-12-21 | Clark Equipment Co N D Ges D S | Verfahren und Steuereinrichtung zur Steuerung des Stroms durch eine Magnetspule |
US5204633A (en) * | 1992-02-25 | 1993-04-20 | International Business Machines Corporation | Electromagnetic contactor with closure fault indicator |
JP2597635Y2 (ja) * | 1992-05-01 | 1999-07-12 | 株式会社小松製作所 | 電磁開閉器の駆動回路 |
DE19503536A1 (de) * | 1995-02-03 | 1996-08-08 | Bosch Gmbh Robert | Schaltungsanordnung für ein Einrückrelais |
DE19939650C2 (de) * | 1999-08-13 | 2001-08-02 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Relais |
US6976569B2 (en) * | 2003-04-04 | 2005-12-20 | Visteon Global Technologies, Inc. | Pulse width modulation of brake shift interlock solenoid |
US7405918B2 (en) * | 2004-12-10 | 2008-07-29 | Yazaki North America, Inc. | Inductive load control |
US20070216225A1 (en) * | 2006-03-16 | 2007-09-20 | Lear Corporation | Vehicle junction box and method of controlling the same |
US7684168B2 (en) * | 2007-01-15 | 2010-03-23 | Yazaki North America, Inc. | Constant current relay driver with controlled sense resistor |
CN103107046A (zh) * | 2011-11-14 | 2013-05-15 | 力铭科技股份有限公司 | 继电器驱动电路 |
US20130201594A1 (en) * | 2012-02-03 | 2013-08-08 | Pao-Hung Lin | Driving circuit for relay |
JP2015011836A (ja) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 古河電気工業株式会社 | リレー制御装置 |
US10186857B2 (en) | 2016-05-16 | 2019-01-22 | Astronics Advanced Electronic Systems Corp. | Paralleling mechanical relays for increased current carrying and switching capacity |
US10734177B2 (en) * | 2017-09-21 | 2020-08-04 | Moxa Inc. | Electromagnetic relay device and control method thereof |
JP6671440B1 (ja) * | 2018-09-28 | 2020-03-25 | 株式会社Subaru | ジャンクションボックス制御装置 |
WO2021119656A1 (en) * | 2019-12-09 | 2021-06-17 | The Noco Company | Jump starting device with a jump start current sharing system, and a jump start current sharing method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3144000A1 (de) * | 1981-11-05 | 1983-05-11 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Elektromagnetisches relais fuer impulsbetrieb |
FR2568715A1 (fr) * | 1984-08-03 | 1986-02-07 | Telemecanique Electrique | Dispositif de commande d'une bobine d'electroaimant et appareil electrique de commutation equipe d'un tel dispositif |
DE3504034A1 (de) * | 1985-02-06 | 1986-08-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltung zum erregen der wicklung eines monostabilen relais |
DE3701985A1 (de) * | 1987-01-23 | 1988-08-04 | Knorr Bremse Ag | Vorschaltelektronik fuer ein gleichspannungserregbares geraet |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2099677B1 (de) * | 1970-07-30 | 1977-08-05 | Honeywell Inf Systems Italia | |
DE2117357A1 (de) * | 1971-04-08 | 1972-10-19 | Linde Ag | Elektrischer, an eine Gleichspannungsquelle angeschlossener Zeitverzögerungsschalter |
DE3071554D1 (en) * | 1979-10-24 | 1986-05-28 | Lucas Ind Plc | Internal combustion engine spark ignition system |
JPS60220911A (ja) * | 1984-04-17 | 1985-11-05 | Nissan Motor Co Ltd | ソレノイド駆動電流制御装置 |
-
1989
- 1989-04-13 EP EP89106654A patent/EP0392058A1/de not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-04-03 US US07/503,681 patent/US5107391A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-11 PT PT93734A patent/PT93734A/pt not_active Application Discontinuation
- 1990-04-13 JP JP2096635A patent/JPH02295016A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3144000A1 (de) * | 1981-11-05 | 1983-05-11 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Elektromagnetisches relais fuer impulsbetrieb |
FR2568715A1 (fr) * | 1984-08-03 | 1986-02-07 | Telemecanique Electrique | Dispositif de commande d'une bobine d'electroaimant et appareil electrique de commutation equipe d'un tel dispositif |
DE3504034A1 (de) * | 1985-02-06 | 1986-08-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltung zum erregen der wicklung eines monostabilen relais |
DE3701985A1 (de) * | 1987-01-23 | 1988-08-04 | Knorr Bremse Ag | Vorschaltelektronik fuer ein gleichspannungserregbares geraet |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ELEKTRONIK * |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0471891A2 (de) * | 1990-08-21 | 1992-02-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Gruppe von Relais |
EP0471891A3 (en) * | 1990-08-21 | 1992-08-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit arrangement for controlling a group of relays |
US5317475A (en) * | 1990-08-21 | 1994-05-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit arrangement for driving a group of relays |
EP0562908A1 (de) * | 1992-03-24 | 1993-09-29 | Valeo Electronique | Speiseschaltung für ein elektrisches Relais |
FR2689306A1 (fr) * | 1992-03-24 | 1993-10-01 | Valeo Electronique | Circuit d'alimentation pour relais électromagnétique. |
EP0650177A1 (de) * | 1993-09-28 | 1995-04-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Ansteuerung von parallel angeordneten Relais |
DE4332995C1 (de) * | 1993-09-28 | 1994-10-20 | Siemens Ag | Verfahren zur Ansteuerung von parallel angeordneten Relais |
US5552954A (en) * | 1993-09-28 | 1996-09-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for triggering parallel relays and circuit for carrying out the method |
DE102007023189A1 (de) * | 2007-05-18 | 2008-11-20 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Schaltungsanordnung zur Stromregelung einer Ventilspule |
US8649152B2 (en) | 2007-05-18 | 2014-02-11 | Knorr-Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh | Circuit configuration for regulating current in a valve coil |
EP2383765B1 (de) | 2010-04-29 | 2020-01-15 | Kissling Elektrotechnik GmbH | Relais mit integrierter Sicherheitsbeschaltung |
WO2016045856A1 (de) * | 2014-09-23 | 2016-03-31 | Robert Bosch Gmbh | Elektrischer aktuator mit vorheizung |
CN105658466A (zh) * | 2014-09-23 | 2016-06-08 | 罗伯特·博世有限公司 | 具有预热机构的电促动器 |
CN105658466B (zh) * | 2014-09-23 | 2017-09-12 | 罗伯特·博世有限公司 | 具有预热机构的电促动器 |
EP4009345A1 (de) * | 2020-12-01 | 2022-06-08 | PTC Rail Services GmbH | Schaltungsanordnung und verfahren zum energieoptimierten betrieb elektromagnetischer triebsysteme |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PT93734A (pt) | 1990-11-20 |
US5107391A (en) | 1992-04-21 |
JPH02295016A (ja) | 1990-12-05 |
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