EP2415058A1 - Modulare schaltungsanordnung zum schalten elektrischer leistungen sowie ein dazu ausgebildeter adapter - Google Patents

Modulare schaltungsanordnung zum schalten elektrischer leistungen sowie ein dazu ausgebildeter adapter

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EP2415058A1
EP2415058A1 EP10716755A EP10716755A EP2415058A1 EP 2415058 A1 EP2415058 A1 EP 2415058A1 EP 10716755 A EP10716755 A EP 10716755A EP 10716755 A EP10716755 A EP 10716755A EP 2415058 A1 EP2415058 A1 EP 2415058A1
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EP
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relay
adapter
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semiconductor
modular circuit
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EP10716755A
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Frank DÖLLERER
Andreas WÖHRMEIER
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Phoenix Contact GmbH and Co KG
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    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H—ELECTRICITY
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    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/60—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors

Abstract

Die Erfindung betrifft eine modulare Schaltungsanordnung (10) zum Schalten elektrischer Leistungen. Sie weist einen Relaissockel (40) und einen Adapter (30) auf, der lösbar mit dem Relaissockel (40) verbindbar ist. Der Adapter (30) enthält ein Halbleiterrelais (60) und eine damit elektrisch verbundene Steuereinrichtung (50). Weiterhin ist ein Relais (20) vorgesehen, das lösbar, elektrisch und mechanisch mit dem Adapter (30) verbindbar ist, derart, dass im verbundenen Zustand das Halbleiterrelais (60) parallel zu einem mechanischen Schalter (22) des Relais (20) geschaltet ist, wobei die Steuereinrichtung (50) das Relais (20) und das Halbleiterrelais (60) zu unterschiedlichen Zeitpunkten ansteuern kann.

Description

Modulare Schaltungsanordnung zum Schalten elektrischer Leistungen sowie ein dazu ausgebildeter Adapter
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine modulare Schaltungsanordnung zum Schalten elektrischer Leistungen sowie einen Adapter, welcher zum Einsatz in einer solchen modularen Schaltungsanordnung ausgebildet ist.
Um elektrische Leistungen schalten zu können, werden häufig elektromechanische Schalter, also Relais oder Schütze verwendet. Relais sind in der Regel kostengünstig. Ferner zeichnen sie sich durch hohe Schaltleistungen, eine geringe Verlustleistung und eine Unempfindlichkeit gegen kurzzeitige Überlastungen aus. Allerdings sind Relais aufgrund ihres mechanischen Aufbaus, der bewegliche Anker und bewegliche Arbeitskontakte enthält, verschleißbehaftet. In Anwendungen, in denen eine hohe Schalthäufigkeit gefordert ist, werden daher immer häufiger elektronische Relais, also Halbleiterrelais eingesetzt. Solche elektronischen Schalter sind auch als Solid-State-Relais bekannt. Halbleiterrelais zeichnen sich durch einen geringen Verschleiß, eine niedrige
Vibrationsempfindlichkeit sowie eine hohe Schalthäufigkeit aus .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine modulare Schaltungsanordnung zum Schalten elektrischer Leistungen zu schaffen, mit der der Verschleiß herkömmlicher Relais deutlich reduziert werden kann. Ein Kerngedanke der Erfindung ist darin zu sehen, einen elektromechanischen Schalter, also ein Relais oder einen Schütz mit einem elektronischen Schalter, also einem Halbleiterrelais derart zu verschalten, dass die Arbeitskontakte des Relais nahezu lastlos und somit verschleißarm geöffnet und geschlossen werden können. Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung besteht darin, dass das Halbleiterrelais Teil eines Adapters ist, wobei das Relais und der Adapter als separate, lösbar miteinander verbindbare Module ausgebildet sind. Dadurch können im Fehlerfall das Relais und/oder das Halbleiterrelais unabhängig voneinander ausgetauscht werden.
Das oben genannte technische Problem löst die Erfindung zum einen durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Danach ist eine modulare Schaltungsanordnung zum Schalten elektrischer Leistungen vorgesehen. Die modulare Schaltungsanordnung weist einen Relaissockel auf, der mit einem in einem Adaptergehäuse angeordneten Adapter lösbar verbunden werden kann. Der Adapter weist ein Halbleiterrelais, also einen elektronischen Schalter, sowie eine damit elektrisch verbundene Steuereinrichtung auf. Weiterhin ist ein Relais vorgesehen, das lösbar, elektrisch und mechanisch mit dem Adapter verbindbar ist, derart, dass im verbundenen Zustand das Halbleiterrelais parallel zu einem mechanischen Schalter des Relais geschaltet ist. Die Steuereinrichtung ist derart ausgebildet, dass sie das Relais und das Halbleiterrelais zu unterschiedlichen Zeitpunkten ansteuern kann. Angemerkt sei an dieser Stelle, dass es sich bei dem Relais auch um einen Schütz handeln kann, der für höhere Leistungen ausgelegt ist. Das Halbleiterrelais kann mit Transistoren oder Tyristoren bzw. Triacs in an sich bekannter Weise realisiert werden. Bei dem Relaissockel und dem Relais kann es sich um Standardbauteile handeln.
Zweckmäßigerweise weist der Adapter wenigstens einen ersten Anschluss zum Anlegen eines Steuersignals an die Steuereinrichtung und zweite Anschlüsse zum Anschließen des Relais an das Halbleiterrelais und an die Steuereinrichtung auf, und zwar zum Aktivieren und Deaktivieren des Relais. Im verbundenen Zustand ist der mechanische Schalter des Relais parallel an das Halbleiterrelais angeschlossen. Das Relais weist an entsprechenden Stellen komplementäre
Anschlußkontakte auf. Steuersignale können auch an einen entsprechenden Anschluss des Relaissockels angelegt werden, wobei dann im verbundenen, d. h. zusammengefügten Zustand der Schaltungsanordnung, eine elektrische Verbindung durch den Relaissockel zu dem wenigstens einen ersten Anschluss besteht.
Um eine Last an das Relais anschalten zu können, kann die modulare Schaltungsanordnung vierte Anschlüsse aufweisen. Die vierten Anschlüsse können beispielsweise am Adapter angeordnet sein, so dass die Last direkt am Adapter angeschlossen werden kann. Denkbar ist auch, dass die Last am Relaissockel angeschlossen wird. Bei diesem Ansatz verläuft ein Abschnitt des die Last enthaltenden Laststromkreises des Relais im verbundenen Zustand durch den Relaissockel und den Adapter. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist in dem Adapter eine Spannungsquelle implementiert, welche über die Steuereinrichtung an das Relais anschaltbar ist.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist der Relaissockel zum Anschließen einer Spannungsquelle ausgebildet. In diesem Fall sind der Relaissockel, der Adapter und das Relais im verbundenen Zustand elektrisch derart verbunden, dass die Spannungsquelle mittels der Steuereinrichtung an das Relais anschließbar ist.
Um eine im Wesentlichen lastlose oder zumindest lastarme und somit verschleißarm Beanspruchung des Relais zu erzielen, schaltet die Steuereinrichtung unter Ansprechen auf ein erstes Steuersignal, welches zum Aktivieren des Relais dient, das Halbleiterrelais zu einem ersten Zeitpunkt ein, während sie zu einem zweiten, späteren Zeitpunkt das Relais aktiviert. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass ein Laststrom im Schaltaugenblick des Relais durch das Halbleiterrelais fließt.
Wird das Halbleiterrelais während des Betriebs des Relais nicht ausgeschaltet, so deaktiviert die Steuereinrichtung unter Ansprechen auf ein zweites Steuersignal das Relais und schaltet zu einem späteren Zeitpunkt, z. B. nach einigen Millisekunden, das Halbleiterrelais aus.
Um die Verlustleistung im Halbleiterrelais zu reduzieren, kann das Halbleiterrelais auch während des aktiven Betriebs des Relais zu einem dritten Zeitpunkt ausgeschaltet werden. Um das Relais zu deaktivieren, veranlasst die Steuereinrichtung unter Ansprechen auf ein zweites Steuersignal zunächst, dass das Halbleiterrelais eingeschaltet wird. Nach Verstreichen eines einstellbaren Zeitintervalls sorgt die Steuereinrichtung dafür, dass das Relais deaktiviert wird. Deaktivieren heißt, dass die Arbeitskontakte des Relais geöffnet oder geschlossen werden, je nach dem, ob das Relais als Öffner oder Schließer betrieben wird. Anschließend wird das Halbleiterrelais wieder ausgeschaltet.
Das oben genannte technische Problem wird zum Anderen durch die Merkmale des Anspruchs 9 gelöst.
Danach ist ein Adapter vorgesehen, welcher zum Einsatz in der zuvor beschriebenen modularen Schaltungsanordnung ausgebildet ist. Der Adapter ist in einem Gehäuse untergebracht und weist eine erste Einrichtung zum lösbaren, elektrischen und/oder mechanischen Verbinden mit einem Relaissockel und eine zweite Einrichtung zum lösbaren, elektrischen und mechanischen Verbinden mit einem Relais auf. Ferner ist im Adapter ein Halbleiterrelais und eine damit elektrisch verbundene Steuereinrichtung implementiert .
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer modularen
Schaltungsanordnung zum Schalten elektrischer Leistungen gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 gezeigten
Adapter mit entsprechenden Anschlusskontakten und Positionierungsstiften, und
Fig. 3 das Ersatzschaltbild einer Hybridschaltung, welche im verbundenen Zustand durch den Adapter und das Relais gebildet wird.
Fig. 1 zeigt eine beispielhafte modulare Schaltungsanordnung 10 zum Schalten elektrischer
Leistungen. Die modulare Schaltungsanordnung 10 kann einen handelsüblichen, standardisierten Industrie-Relaissockel 40 aufweisen. Weiterhin kann die modulare Schaltungsanordnung ein handelsübliches Industrierelais 20 umfassen, welches in einem üblichen Gehäuse sitzt.
Der Relaissockel 40 und das Relais 20 sind derart aneinander angepasst, dass das Relais 20 auf dem Relaissockel aufgesetzt werden kann. Zudem ist ein Adapter 30 vorgesehen, der in einem geeigneten Gehäuse 120 sitzt.
Aufbau und Funktionsweise des Adapters 30 werden unten noch detailliert geschildert. Der Relaissockel 40, der Adapter 30 und das Relais 20 bilden die Module der modularen Schaltungsanordnung 10.
Der Adapter 30 ist elektrisch und mechanisch mit dem Relaissockel 40 lösbar verbunden. Das Relais 20 ist wiederum lösbar, elektrisch und mechanisch mit dem Adaptergehäuse 120 verbunden. Der Relaissockel 40 kann Anschlusskontakte 41 und 42 aufweisen, an die eine
Gleichspannungsquelle 110 angeschlossen werden kann. Die Gleichspannungsquelle 110 liefert die Steuerspannung für eine Relaisspule 21 des Relais 20. Hierzu sind die Anschlusskontakte 41 und 42 mit einem Anschlusskontakt 103 bzw. einem Anschlusskontakt 102 des Relaissockels 40 elektrisch verbunden. Im verbundenen Zustand der modularen Schaltungsanorndung 10 besteht zwischen den Kontakten 103 und 102 des Relaissockels 40 und Anschlusskontakten 100 bzw. 101 des Adapters 30 eine elektrische Verbindung. Wie schematisch in Fig. 1 weiter gezeigt, ist der Anschlusskontakt 101 elektrisch mit einem Anschlusskontakt 34 des Adapters 30 und der Anschlusskontakt 100 über eine Steuereinrichtung 50 mit einem Anschlusskontakt 33 des Adapters 30 verbunden. Die Steuereinrichtung 50 weist zu diesem Zweck einen elektronischen Schalter (nicht dargestellt) auf. Die Anschlusskontakte 100 und 101 befinden sich zweckmäßiger Weise an der zum Relaissockel 40 weisenden Seite des Adaptergehäuses 120, während die Anschlusskontakte 33 und 34 an der gegenüberliegenden Seite des Adaptergehäuses 120 angeordnet sind. Über entsprechende Anschlusskontakte des Relais 20 wird im verbundenen Zustand die Relaisspule 21 an die Anschlusskontakte 33 und 34 angeschlossen. Bei der gezeigten Ausführungsform verläuft der Steuerstromkreis des Relais 20, der abschnittsweise in Fig. 3 dargestellt und mit Bezugszeichen 90 gekennzeichnet ist, somit von der Relaisspule 21 über den Adapter 30 und den Relaissockel 40 zur Gleichspannungsquelle 110 und wieder zurück.
Fig. 2 zeigt eine beispielhafte Anschlussbelegung des Adapters 30. An der zum Relais 20 weisenden Seite des Adaptergehäuses 120 sind Anschlusskontakte 31 und 32 vorgesehen, um Steuersignale dem Adapter 30 zuführen zu können. An die Anschlusskontakte 33, 34 wird die Relaisspule 21 angeschlossen, während an Anschlusskontakte 36, 37 ein mechanischer Schalter 22, also die Arbeitskontakte des Relais 20 angeschlossen werden können. Der mechanische Schalter 22 ist in Fig. 3 dargestellt. Die entsprechenden Anschlusskontakte des Relais 20 sind nicht dargestellt. An der Unterseite des Adaptergehäuses 120 sind die Kontaktanschlüsse 100 und 101 vorgesehen. Im Gehäuse 120 des Adapters 30 können Führungsstifte 80 vorgesehen sein, die in entsprechende Aussparungen des Relaissockels 40 eingreifen. Entsprechende Führungsstifte oder
Führungslöcher sind an der Oberseite des Gehäuses 120 bzw. an der Unterseite des Relais 30 angeordnet.
Nachfolgend wird das elektrische Ersatzschaltbild der im verbundenen Zustand entstandenen Hybridschaltung aus
Adapter 30 und Relais 20 anhand der Fig. 3 näher erläutert.
Fig. 3 zeigt unter Anderem den schaltungstechnischen Aufbau des in Fig. 1 gezeigten Adapters 30 ohne Gehäuse 120. Der Adapter 30 enthält die in Fig. 1 gezeigte Steuereinrichtung 50, die mit einem Halbleiterrelais 60, welches auch als Solid-State-Relais bekannt ist, verbunden ist. Das Halbleiterrelais 60 kann beispielsweise als pnp-Transistor ausgeführt sein. In diesem Fall ist der Ausgang der Steuereinrichtung 50 mit dem Basisanschluss 61 des Transistors 60 verbunden. Der Adapter 30 weist beispielsweise die beiden ebenfalls in Fig. 2 gezeigten Anschlusskontakte 31 und 32 auf, die eingangsseitig mit der Steuereinrichtung 50 verbunden sind. An die beiden Anschlusskontakte 31 und 32 können Steuersignale beispielsweise zum Aktivieren und Deaktivieren des Relais 20 angelegt werden. Der Adapter 30 weist weiterhin den Anschlusskontakt 35 auf, der mit dem Emitteranschluss 62 des Halbleiterrelais 60 verbunden ist. Der Anschlusskontakt 38 ist mit dem Kollektoranschluss 63 des Halbleiterrelais 60 verbunden. An die Anschlusskontakte 35 und 38 des Adapters 30 kann eine Last 70 über einen Laststromkreis 95 des Relais 20 angeschlossen werden. Der Laststromkreis 95 und die Last 70 sind in Fig. 3 gestrichelt dargestellt. Eine die Last 70 speisende Energieversorgung ist nicht dargestellt. Angemerkt sei, dass die Last 70 alternativ auch an den Relaissockel 40 angeschlossen werden kann. In diesem Fall wird der Laststromkreis 95 im zusammengefügten Zustand der modularen Schaltungsanordnung 10 zumindest abschnittsweise durch den Relaissockel 40 und den Adapter 30 geführt. Über die auch in Fig. 2 gezeigten Anschlusskontakte 36 und 37 wird das Relais 20 mit dem
Adapter 30 elektrisch verbunden. Da die Anschlusskontakte 36 und 37 elektrisch mit dem Emitteranschluss 62 bzw. dem Kollektoranschluss 63 des Halbleiterrelais 60 verbunden sind, ist in zusammengefügtem Zustand der mechanische Schalter 22 des Relais 20 parallel an das Halbleiterrelais 60 geschaltet. Die Relaisspule 21 wird beim Aufsetzen des Relais 20 auf das Adaptergehäuse 120 mit einem Anschluss an den Anschlusskontakt 34 und mit dem zweite Anschluss an den Anschlusskontakt 33 des Adapters 30 angeschlossen ist. Im dargestellten Beispiel ist der Anschlusskontakt 34 des Adapters 30 unmittelbar mit dem Anschlusskontakt 101 verbunden, während der Anschlusskontakt 33 über die Steuereinrichtung 50 mit dem Anschlusskontakt 100 des Adapters 30 verbunden ist. Diese Verschaltung ist schematisch auch in Fig. 1 gezeigt. Bei dieser
Ausführungsform weist die Steuereinrichtung 50 den in Verbindung mit Fig. 1 erwähnten steuerbaren Schalter (nicht dargestellt) auf, der zwischen die Anschlusskontakte 33 und 100 geschaltet ist. Der steuerbare Schalter und die Steuerlogik der Steuereinrichtung 50, welche den steuerbaren Schalter und das Halbleiterrelais 60 ansteuert, können im Unterschied zur dargestellten Realisierung als separate Bauteile ausgebildet sein. Wird das Adaptergehäuse 120 auf den Relaissockel aufgesetzt, werden die Anschlusskontakte 100 und 101 des Adapters 30 elektrisch mit den entsprechenden Anschlusskontakten 102 bzw. 103 des Relaissockels verbunden, so dass die Relaisspule 21, wie in Fig. 1 dargestellt, mit der Gleichspannungsquelle 110 elektrisch verbunden wird. Die Relaisspule 21, die Steuereinrichtung 50 und die Gleichspannungsquelle 110 liegen somit in dem Steuerstromkreis 90 des Relais 20.
Wie Fig. 3 zeigt, bilden das Halbleiterrelais 60 des Adapters 30 und das Relais 20 eine Hypridschaltung, bei der das Halbleiterrelais 60 parallel zum mechanischen Schalter 21 des Relais 20 geschaltet ist. Die Hybridschaltung ist somit Bestandteil des Laststromkreises 95 des Relais 20.
Nunmehr wird die Funktionsweise der in Fig. 1 und 3 schematisch gezeigten modularen Schaltungsanordnung 10 näher erläutert.
Angenommen sei zunächst, dass der Relaissockel 40 vorzugsweise auf einer Hutschiene (nicht dargestellt) aufgerastet ist, und dass die Spannungsquelle 110 an den Anschlussklemmen 41 und 42 des Relaissockels 40 angeschlossen ist, wie dies Fig. 1 zeigt. Das Adaptergehäuse 120 und somit der Adapter 30 sind auf dem Relaissockel 40 aufgesetzt, so dass die Anschlusskontakte 100 und 101 des Adapters 30 mit dem Anschlusskontakt 102 bzw. 103 des Relaissockels 40 elektrisch verbunden sind. Das Relais 20 ist bereits auf dem Adaptergehäuse 120 aufgesetzt, so dass die Relaisspule 21 elektrisch mit den Kontakten 33 und 34 verbunden ist, während der mechanische Schalter 22, also die Arbeitskontakte des Relais 20, elektrisch mit den Kontakten 36 und 37 des Adapters 30 verbunden ist. Ferner sei angenommen, dass der Laststromkreis 95 an den Anschlusskontakten 35 und 38 des Adaptergehäuse 120 angeschlossen ist. Für die weitere Betrachtung wird angenommen, dass das Relais 20 als Schließer betrieben wird, d. h. im Ruhezustand ist der mechanische Schalter 22 geöffnet .
Soll das Relais 20 aktiviert werden, wird ein Aktivierungssignal beispielsweise über den Anschlusskontakt 31 an die Steuereinrichtung 50 angelegt. Unter Ansprechen auf das Aktivierungssignal steuert die Steuereinrichtung 50 zunächst das Halbleiterrelais 60 in den leitenden Zustand, so dass der Laststromkreis 95 geschlossen wird und der Laststrom nur über das Halbleiterrelais 30 fließen kann. Der mechanische Schalter 22 ist in diesem Augenblick geöffnet. Nach einem definierbaren Zeitintervall, beispielsweise nach einigen Millisekunden, schließt die Steuereinrichtung 50 den zwischen den Anschlusskontakten 33 und 100 liegenden Schalter, wodurch die Spannungsquelle 110 an die Relaisspule 21 angelegt wird. In an sich bekannter Weise wird daraufhin der mechanischer Schalter 22 des Relais 20 geschlossen. Da im Schaltaugenblick der Laststrom nicht durch den mechanischen Schalter 22 des Relais 20, sondern durch das Halbleiterrelais 60 fließt, kann das Relais 20 nahezu lastlos und verschleißarm geschaltet werden. Darüber hinaus wirken sich Prelleffekte, die der mechanische Schalter 22 verursachen kann, nicht auf den Laststrom aus. Gleichzeitig wird mit dem Schließen des mechanischen Schalters 22 die Verlustleistung durch das Halbleiterrelais 60 deutlich reduziert.
Das Halbleiterrelais 60 kann im Betrieb geschlossen bleiben oder geöffnet werden. Zunächst sei der Fall angenommen, dass das Halbleiterrelais 60 während des Betriebes geschlossen bleibt. Soll nunmehr das Relais 20 ausgeschaltet werden, wird beispielsweise über den Anschlusskontakt 32 ein entsprechendes Ausschaltsignal an die Steuereinrichtung 50 angelegt. Unter Ansprechen auf das Ausschaltsignal öffnet die Steuereinrichtung 50 den zwischen den Anschlusskontakten 33 und 100 liegenden Schalter, wodurch der Steuerstromkreis 90 und als Folge davon der mechanische Schalter 22 geöffnet wird. Da das
Halbleiterrelais 60 im Schaltaugenblick als aktiver Bypass für den mechanischer Schalter 22 fungiert, kann der mechanische Schalter 22 wiederum nahezu lastlos und verschleißarm geöffnet werden. Nach einer gewissen Zeit, beispielsweise nach einigen Millisekunden, veranlasst die Steuereinrichtung 50 über den Basisanschluss 61 das Halbleiterrelais 60, in den sperrenden Zustand überzugehen, d. h. das Halbleiterrelais 60 wird geöffnet.
Für den Fall, dass das Halbleiterrelais 60 im Betrieb des Relais 20, also während der Laststromkreis 95 geschlossen ist, ausgeschaltet wird, sorgt die Steuereinrichtung 50 zunächst unter Ansprechen auf ein Ausschaltsignal dafür, dass das Halbleiterrelais 60 wieder eingeschaltet wird, d. h. in den leitenden Zustand übergeht. Sobald der über das Halbleiterrelais 60 realisierte Bypass wieder aktiv ist, sorgt die Steuereinrichtung 50 dafür, dass der zwischen den Anschlusskontakten 33 und 100 liegende Schalter geöffnet wird. Als Folge wird der mechanische Schalter 22 ebenfalls geöffnet. Da im Schaltaugenblick der Laststrom größtenteils über das Halbleiterrelais 60 geführt wird, kann wiederum der mechanische Schalter 22 nahezu lastlos und verschleißarm geschaltet werden.
Sofern induktive Lasten an das Relais 20 angeschlossen werden, kann eine im Adapter 30 implementierte Schutzschaltung Rückspannungen, die beim Schalten des
Relais entstehen, von dem Halbleiterrelais 60 fernhalten.
Das Relais 30 und der Relaissockel 40 können auch ohne Zwischenschaltung des Adapters 30 miteinander verbunden werden. Wenn die Situation es jedoch erfordert, kann zwischen den Relaissockel 40 und das Relais 30 der Adapter 35 geschaltet werden, so dass eine Hypridschaltung aus dem Halbleiterrelais 60 und dem Relais 20 entsteht.

Claims

Patentansprüche
1. Modulare Schaltungsanordnung (10) zum Schalten elektrischer Leistungen mit
- einem Relaissockel (40),
- einem Adapter (30, 35), der lösbar mit dem Relaissockel (40) verbindbar ist, wobei der Adapter (30, 35) ein Halbleiterrelais (60) und eine damit elektrisch verbundene Steuereinrichtung (50) aufweist, und
- einem Relais (20) , das lösbar, elektrisch und mechanisch mit dem Adapter (30) verbindbar ist, derart, dass im verbundenen Zustand das Halbleiterrelais (60) parallel zu einem mechanischen Schalter (22) des
Relais (20) geschaltet ist, wobei die Steuereinrichtung (50) das Relais (20) und das
Halbleiterrelais (60) zu unterschiedlichen Zeitpunkten ansteuern kann.
2. Modulare Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (30) wenigstens einen ersten Anschluss (31, 32) zum Anlegen eines Steuersignals an die Steuereinrichtung (50) und zweite Anschlüsse (33, 34, 36, 37) zum Anschließen des Relais (20) an das Halbleiterrelais (60) und an die Steuereinrichtung (50) aufweist, wobei im verbundenen Zustand der mechanische Schalter (22) des Relais (20) parallel an das Halbleiterrelais (60) angeschlossen ist.
3. Modulare Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch vierte Anschlüsse (35, 38) zum Anschalten einer Last (70) an das Relais (20) .
4. Modulare Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (30) eine Spannungsquelle enthält, welche über die Steuereinrichtung (50) an das Relais (20) anschaltbar ist.
5. Modulare Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Relaissockel (40) zum Anschließen einer Spannungsquelle (110) ausgebildet ist, und dass im verbundenen Zustand der Relaissockel (40) , der Adapter (30) und das Relais (20) elektrisch derart verbunden sind, dass die Spannungsquelle (110) mittels der Steuereinrichtung (50) an das Relais (20) anschließbar ist.
6. Modulare Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (50) unter Ansprechen auf ein erstes Steuersignal zu einem ersten Zeitpunkt das Halbleiterrelais (60) einschaltet und zu einem zweiten, späteren Zeitpunkt das Relais (20) aktiviert.
7. Modulare Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (50) unter Ansprechen auf ein zweites Steuersignal das Relais (20) deaktiviert und zu einem späteren Zeitpunkt das Halbleiterrelais (60) ausschaltet.
8. Modulare Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleiterrelais (60) zu einem dritten Zeitpunkt ausgeschaltet wird und dass die Steuereinrichtung (50) unter Ansprechen auf ein zweites Steuersignal zunächst das Halbleiterrelais (60) wieder einschaltet, nach einem vorbestimmten Zeitintervall das Relais (20) deaktiviert und zu einem noch späteren Zeitpunkt das Halbleiterrelais (60) wieder ausschaltet.
9. Adapter (30), welcher zum Einsatz in einer modularen Schaltungsanordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet und in einem Adaptergehäuse (120) angeordnet ist, mit einer ersten Einrichtung (80, 100,101) zum lösbaren
Verbinden mit einem Relaissockel (40) , einem Halbleiterrelais (60) und einer damit elektrisch verbundenen Steuereinrichtung (50) sowie einer zweiten Einrichtung (33, 34, 36, 37) zum lösbaren, elektrischen und mechanischen Verbinden mit einem Relais (20) .
EP10716755A 2009-03-30 2010-03-22 Modulare schaltungsanordnung zum schalten elektrischer leistungen sowie ein dazu ausgebildeter adapter Withdrawn EP2415058A1 (de)

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