NL1016791C2 - Hybride elektrische schakelinrichting. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Hybride elektrische schakel inrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een hybride elektrische schakel inrichting, omvattende een elektromechanisch relais 5 met een door een elektrische spoel bedienbaar mechanisch schakel element en een hoofdhalfgeleiderschakelelement met een stuuringang en een met het mechanische schakel element parallel geschakeld stroomgeleidingspad.

Een inrichting van deze soort is bekend uit het Amerikaanse octrooi nr. 5.790.354.

10 De naam hybride elektrische schakel inrichting wordt ingegeven door de combinatie van een mechanisch schakelelement en een halfgelei derschakelelement.

De bekende schakel inri chting werkt zodanig dat, wanneer het mechanische relais wordt bekrachtigd, tegelijkertijd ook het met het 15 mechanische schakel element parallel geschakelde halfgeleiderschakelelement in geleiding wordt gestuurd. Doordat het hal fgel ei derschakel el ement sneller in geleiding komt dan het mechanische schakelelement, wordt de door de schakel inrichting geschakelde elektrische belasting sneller ingeschakeld dan ten opzichte van een soortgelijk elektromechanisch relais zonder 20 parallel geschakeld halfgel eiderschakelelement. Met andere woorden, door het halfgeleiderschakelelement wordt de invloed van de opkom- of inschakel vertraging van het elektromechanische relais genihileerd.

Door het halfgeleiderschakelelement niet alleen bij het inschakelen van het mechanische relais maar ook bij het uitschakelen 25 daarvan in de geleiding te sturen, wordt beschadiging van de contacten van het mechanische schakel el ement door boog- en vonkvorming gereduceerd, hetgeen tevens een aanzienlijke vermindering van de vermogensdissipatie van de schakel inrichting als geheel bewerkstelligt.

De bekende hybride elektrische schakel inrichting heeft 30 echter een aantal inherente nadelen.

Bij een onvoldoende geleidend mechanisch schakel el ement, bijvoorbeeld als gevolg van veroudering en/of vervuiling van de schakel-contacten daarvan, maar ook wanneer bij het inschakelen van een belasting het mechanische schakel element faalt, zal een gedeelte of zelfs de 35 volledige belastingsstroom gedurende een relatief lange tijd door het halfgeleiderschakelelement kunnen vloeien. Om beschadiging van het halfgeleiderschakelelement te voorkomen dient ditdan ook voldoende "zwaar" 1 (i 1' (f. H i mmê * ^ ' t: i ö ί 2 te worden gedimensioneerd. Dat wil zeggen tenminste gelijk aan de maximale belastingstroom van de met de schakel inrichting te schakelen elektrische belasting.

De bekende schakel inrichting vereist voorts een vrij 5 omvangrijke stuurschakeling waarbij het halfgeleiderschakelelement tevens van een optisch gestuurd type dient te zijn. Omdat de spoel van het mechanische relais in serie is geschakeld met een deel van de stuurschakeling, is deze schakel inrichting niet zonder meer geschikt voor het sturen van elektromechanische relais met spoelen geschikt voor gebruikelij-10 ke spanningen zoals deze worden toegepast in elektrische installaties voor huishoudens en dergelijke, dat wil zeggen met een typische spanning van 230 V.

Aan de uitvinding ligt daarom de opgave ten grondslag een hybride schakel inrichting te verschaffen die geschikt is voor het 15 schakelen van elektrische gebruikers in elektrische laagspannings-voedingsnetten met een inherente beveiliging tegen beschadiging van het hal fgel ei derschakel element in het geval van een niet-functionerend of een slecht geleidend mechanisch schakel element en met een relatief eenvoudige, uit een gering aantal componenten opgebouwde stuurschakeling.

20 De uitvinding wordt gekenmerkt door een hulp- halfgeleiderschakelelement met een stuuringang en een voor het sturen van het hoofdhalfgel eiderschakel element geschakeld stroomgeleidingspad.

Door het volgens de uitvinding toepassen van een hulp-hal fgel ei derschakel element voor het gecontroleerd in- en uitschakelen van 25 het hoofdhalfgeleiderschakelelement, kan op effectieve wijze worden verhinderd dat het hoofdhal fgel eiderschakel element beschadigd raakt door de belastingstroom van een aangesloten belasting wanneer bij inschakeling van het relais het mechanische schakel element hiervan onverhoopt faalt. Dit kan als volgt worden ingezien.

30 Bij aansluiting van de schakel inrichting volgens de uitvinding op wisselspanning kan via het hulphalfgeleiderschakelelement op nul doorgangen van de wisselspanning worden geschakeld voor het vervolgens in geleiding brengen van het hoofdhal fgel ei derschakel element. Door tegelijkertijd het elektromechanische relais te bekrachtigen zal, 35 na de opkom- of inschakel vertraging hiervan, het mechanische schakel-element sluiten en de stroom door het stroomgeleidingspad van het hoofdhalfgeleiderschakelelement overnemen. Hierdoor daalt de stroom door 3 het hoofdhalfgeleiderschakelelement tot onder de drempelwaarde waarbij het hoofdhalfgeleiderschakelelement uit geleiding raakt. Wanneer het mechanische schakel element onverhoopt faalt, zal de stroom door het hoofdhal fgel ei derschakel element bij zijn eerstvolgende nul doorgang na het 5 inschakelen van het hoofdhalfgeleiderschakel element eveneens onder de drempelwaarde dalen, waardoor het hoofdhalfgeleiderschakelelement uit geleiding raakt. Door er voor te zorgen dat vanaf dat moment de stuur-ingang van het hoofdhal fgel ei derschakel element niet meer door het hul phal fgel ei derschakel element wordt bekrachtigd, zal er geen stroom meer 10 vloeien door de belasting. Het hoofdhalfgeleiderschakelelement wordt bijgevolg slechts gedurende een halve periode van de wissel spanning belast, waardoor onvoldoende warmte hierin kan worden ontwikkeld hetgeen tot beschadiging van het hoofdhalfgeleiderschakelelement zou kunnen leiden.

Bij uitschakeling van een stroom door een aangesloten 15 elektrische belasting wordt weer op een nul doorgang van de wisselspanning het hulphalfgeleiderschakelelement ingeschakeld, waardoor het hoofdhal fgel ei derschakel element opnieuw in geleiding raakt. Door gelijktijdig het elektromechanische relais uit te schakelen, zal de stroom door het mechanische schakel element bij het openen hiervan worden overgenomen door 20 het hoofdhalfgeleiderschakelelement. Definitieve uitschakeling vindt dan plaats, wanneer de stroom door het hoofdhalfgeleiderschakelelement tot onder de drempelwaarde daalt waarop het hoofdhal fgeleiderschakelelement uit geleiding raakt. Ook nu zal worden ingezien dat het hoofdhal fgel ei derschakel element slechts gedurende een gedeelte van een halve periode van 25 de wisselspanning stroomvoerend is.

Doordat het hoofdhal fgeleiderschakelelement met de schakeling volgens de uitvinding op gecontroleerde wijze in en uit geleiding kan worden gestuurd, is het niet noodzakelijk dat dit halfgeleiderschakelelement zodanig zwaar wordt gedimensioneerd dat het 30 gedurende kortere of langere tijd de maximale belastingstroom van de schakelinrichting moet kunnen weerstaan. Het zal duidelijk zijn dat dit zowel voordelig is met betrekking tot de totale kosten van de schakelinrichting maar ook ten aanzien van de omvang van de schakeling, waardoor deze uitstekend geschikt is voor miniaturisering.

35 Met het oog op het miniaturiseringsaspect voorziet de schakelinrichting volgens de uitvinding in een verdere uitvoeringsvorm daarin, dat de stuuringang van het hoofdhalfgeleiderschakelelement is 4 aangesloten op een spanningsdelerschakeling welke in serie is geschakeld met het stroomgeleidingspad van het hulphalfgeleiderschakelelement. De spanningsdelerschakeling kan eenvoudigweg worden gevormd door een eerste en tweede in serie geschakelde weerstand, op het verbindingspunt waarvan 5 de stuuringang van het hoofdhalfgeleiderschakelelement is aangesloten.

Door voorts, volgens een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding, gebruik te maken van een bi-stabiel relais, kan het in-en uitschakelen daarvan op eenvoudige wijze worden gecombineerd met de sturing van het hul phalfgel ei derschakel element, zodat op een gesynchroni-10 seerde wijze in- en uitschakeling van het mechanische schakel element en het hieraan parallel geschakelde hoofdhal fgel ei derschakel element kan worden gerealiseerd.

Het bi-stabiele relais kan zowel van het monopolaire als van het bipolaire type zijn. Monopolaire bi-stabiele relais hebben 15 als eigenschap dat ze onafhankelijk schakelen van de polariteit van de aangelegde bekrachtigingsspanning. Bipolaire bi-stabiele relais schakelen naar de ene of andere stabiele positie afhankelijk van de polariteit van de aangelegde bekrachtigingsspanning.

In de voorkeursuitvoeringsvorm van de schakel inrichting 20 volgens de uitvinding is de spoel van het elektromechanische relais in serie geschakeld met het stroomgeleidingspad van het hulphalfgeleiderschakel element. Deze uitvoeringsvorm is geschikt voor het direct sturen van elektromechanische relais met zogeheten netspanningspoelen, dat wil zeggen spoelen die direct op het elektrische laagspanningsvoedingsnet 25 kunnen worden aangesloten. Deze schakeling is bijzonder eenvoudig van opzet en derhalve geschikt voor toepassingen waarbij slechts weinig ruimte voor het opnemen voor de schakelingselementen aanwezig is.

Overeenkomstig een weer verdere uitvoeringsvorm van de schakelinrichting volgens de uitvinding, kan desgewenst ook een mono-30 stabiel elektromechanisch rel ais worden toegepast met een stabiele toestand van het mechanische schakel element in niet-geleidende toestand daarvan, waarbij de spoel van het relais in serie is geschakeld met het stroomgeleidingspad van een derde hal fgel ei derschakel element, zoals bijvoorbeeld een transistor. De stuuringang van de transistor is bij voorkeur 35 schakel technisch gekoppeld met de stuuringang van het hulphalfgeleider- schakelelement, voor het gesynchroniseerd sturen van zowel het hoofdhal fgel ei derschakel element als het mono-stabiele relais.

5

In een schakelcyclus voor het in- en uitschakelen van een elektrische belasting met behulp van de hybride elektrische schakel -inrichting volgens de uitvinding voorzien van een monopolair bi-stabiel elektromechanisch relais, waarbij het hulphalfgeleiderschakelelement 5 van het type is dat uit geleiding raakt wanneer een stroom door het stroomgeleidingspad hiervan onder een drempelwaarde daalt en waarbij de schakelinrichting op wisselspanning is aangesloten, wordt achtereenvolgens op een eerste nul doorgang van de wisselspanning een eerste stuurpuls aan de stuuringang van het hul phalfgel ei derschakel element aangeboden voor het 10 in geleiding brengen hiervan en wordt op een gekozen tweede, op de eerste nul doorgang vol gende nul doorgang van de wissel spanni ng een tweede stuurpul s voor het opnieuw in geleiding brengen van het hulphalfgeleiderschakel-element op de stuuringang hiervan aangeboden.

In een weer verdere schakelcyclus voor het sturen van 15 de hybride elektrische schakelinrichting volgens de uitvinding voor het in- en uitschakelen van een aangesloten elektrische belasting voorzien van een bipolair bi-stabiel elektromechanisch relais, waarbij het hulphalfgeleiderschakelelement van het type is dat uit geleiding raakt wanneer een stroom door het stroomgeleidingspad hiervan onder een 20 drempelwaarde daalt en de schakelinrichting op wisselspanning is aangesloten, wordt achtereenvolgens op een eerste nuldoorgang van de wisselspanning waarna deze een bepaalde eerste polariteit aanneemt een eerste stuurpuls aan de stuuringang van het hul phalfgel ei derschakel element aangeboden voor het in geleiding brengen hiervan en wordt op een gekozen 25 tweede, op de eerste nuldoorgang volgende nuldoorgang van de wisselspanning waarna deze een tweede, aan de eerste polariteit tegengestelde polariteit aanneemt een tweede stuurpuls voor het opnieuw in geleiding brengen van het hulphalfgeleiderschakelelement op de stuuringang hiervan aangeboden.

30 Bipolaire bi -stabiele elektromechanische relais hebben het voordeel dat de stabiele schakel positie hiervan wordt bepaald door de polariteit welke de aangelegde wisselspanning aanneemt bij het aanleggen van een stuurpuls. Dat wil zeggen, het aanleggen van een stuurpuls gevolgd door een bijvoorbeeld positieve polariteit van de wisselspanning leidt 35 steeds tot het in de ingeschakelde toestand brengen van het elektromechanische relais, terwijl het aanbieden van een stuurpuls waarop de ' -l : O , · ! 6 wisselspanning een negatieve polariteit aanneemt steeds leidt tot het in de uitgeschakelde toestand brengen van het elektromagnetische relais.

Door de korte bekrachtig!ngstijd van de relaisspoel zullen de eventueel toegepaste weerstanden in serie met de spoel van het 5 relais nauwelijks opwarmen, waardoor relatief gering gedimensioneerde weerstanden van geringe fysieke afmetingen kunnen worden toegepast. Ook kunnen hierdoor laagspannings relaisspoel en met een serieweerstand worden toegepast, omdat de bekrachtigingsstroom van het relais maar kort door deze weerstand loopt en deze bijgevolg niet van een groot vermogen hoeft 10 te zijn c.q. klein van afmetingen kan blijven. Bij toepassing van een weerstands-spanningdeler in serie met het hulphalfgeleiderschakelelement geldt ook weer dat, gezien de relatieve korte bekrachtigingstijd van het hul phalfgeleiderschakel element, weerstanden van laag vermogen kunnen worden toegepast en van geringe fysieke afmetingen.

15 Een nog weer verdere schakel cyclus voor het sturen van de hybride elektrische schakelinrichting volgens de uitvinding voor het in- en uitschakelen van een aangesloten elektrische belasting, waarbij het hulphalfgeleiderschakelelement van het type is dat uit geleiding raakt wanneer een stroom door het stroomgeleidingspad hiervan onder een 20 drempelwaarde daalt en het elektromechanische relais een mono-stabiel relais is waarvan de stuurschakeling op gelijkspanning wordt aangesloten en waarbij het resterende deel van de schakelinrichting op wisselspanning wordt aangesloten, omvat het op een eerste nuldoorgang van de wisselspanning aanbieden van een eerste stuurpuls aan de stuuringang van het 25 hulphalfgeleiderschakelelement voor het in geleiding brengen daarvan en waarbij gelijktijdig via de stuurschakeling de spoel van het elektromechanische relais wordt bekrachtigd voor het in geleidende toestand brengen van het mechanische schakel element hiervan en waarbij op een tweede, op de eerste nul doorgang vol gende nul doorgang van de wi ssel spanni ng 30 een tweede stuurpuls voor het in geleiding brengen van het hulphalfgelei -derschakelelement op de stuuringang hiervan wordt aangeboden en waarbij gelijktijdig via de stuurschakeling de bekrachtiging van de spoel van het elektromechanische relais wordt opgeheven voor het in zijn stabiele niet-geleidende toestand brengen van het mechanische schakel element hiervan. 35 Deze wijze van sturen van de schakelinrichting volgens de uitvinding heeft een drieledig effect. Ten eerste wordt de invloed van de inschakel vertraging van het mechanische relais op het inschakelen van / 'l1 ; 7 een aangesloten elektrische belasting aanzienlijk gereduceerd, doordat het hoofdhalfgeleiderschakelelement vrijwel direct na de eerste stuurpuls in geleiding komt, waardoor de aangesloten elektrische belasting wordt bekrachtigd, waarbij door te schakelen op een nul doorgang van de wissel-5 spanning het zogeheten "inrush-current"-effect effectief wordt verhinderd.

Ten tweede, doordat op de eerstvolgende nul doorgang van de wisselspanning het hoofdhal fgeleiderschakelelement weer uit geleiding geraakt, dat wil zeggen in het geval van bijvoorbeeld een 50 Hz wisselspanning al na 10 msec, wordt effectief verhinderd dat het hoofd-10 halfgeleiderschakelelement beschadigd kan raken door de belastingstroom van een aangesloten belasting wanneer het mechanische schakel element bij inschakeling onverhoopt faalt.

Ten derde wordt bereikt dat door de relatief snelle uitschakeling van het hoofdhalfgeleiderschakelelement een eventueel op 15 de schakel contacten van het mechanische schakel element aanwezig oxidehuidje zal wegbranden voordat het mechanische schakelcontact definitief het stroompad naar de belasting heeft gesloten. Hierdoor worden de ten aanzien van de stand van de techniek genoemde nadelen van slecht of onvoldoende geleidende mechanisch schakelcontacten effectief voorkomen.

20 Doordat het elektromechanische relais synchroon met het hul pgel ei derschakel element wordt gestuurd, zal de uitschakel procedure analoog verlopen aan de boven beschreven inschakel procedure, waarbij door het schakelen op een spanningsnuldoorgang elektrische boog- en vonkvorming bij uitschakeling van het mechanische schakel element wordt voorkomen.

25 Doordat op de eerstvolgende spanningsnuldoorgang van de wisselspanning het hul phal fgel eiderschakel element uit geleiding raakt en hierdoor de sturing voor het hoofdhal fgel ei derschakel element wegvalt, zal laatstgenoemde bij de eerstvolgende stroomnuldoorgang weer uit geleiding geraken, dat wil zeggen wanneer de stroom door het hoofdhal f ge-30 lei derschakel element onder de drempelwaarde daalt waarbij het hoofdhalfge-1 ei derschakel element uit geleiding komt. Dat wil zeggen, in het geval van bijvoorbeeld een wisselspanning van 50Hz al na minimaal 10 ms en maximaal na 20 ms wordt een inductiespanning door het hoofdhal fgel ei derschakel element effectief onderdrukt, omdat dit de belastingsstroom overneemt tijdens 35 de plotselinge stroomonderbreking van het mechanische schakel element, totdat de belastingsstroom onder de drempelwaarde van het hoofdhalfgelei -derschakelelement daalt.

j ^ · K

i t 8

Doordat de hybride elektrische schakel inrichting volgens de uitvinding slechts een handvol eenvoudige onderdelen benodigt, welke onderdelen tevens geenszins hoeven te worden gedimensioneerd op het kunnen weerstaan van relatief grote stromen, is de schakel inrichting volgens de 5 uitvinding bijzonder geschikt voor toepassingen waarbij miniaturisering, betrouwbaarheid en veiligheid een belangrijke rol spelen.

De uitvinding voorziet bijgevolg in een elektrische verbindingsinrichting voor het losneembaar aansluiten van een elektrische belasting, omvattende een hybride schakel inrichting zoals bovenstaand 10 uiteengezet, zodanig geschakeld dat tijdens gebruik het mechanische schakel element in serie is geschakeld met een aangesloten elektrische belasting. In het bijzonder omvat de uitvinding een elektrische verbindingsinrichting uitgevoerd als zogeheten wandcontactdoos, in het bijzonder een wandcontactdoos voor gebruik in elektriciteitsnetten, zoals 15 laagspanningsvoedingsnetten voor huishoudelijke apparatuur en dergelijke.

Door tijdens het schakelen van het hulp- en hoofdhal fgeleiderschakel element het elektromechanische relais niet te bekrachtigen, dat wil zeggen door het elektrische schakel element hiervan in de uitgeschakelde niet-geleidende toestand te houden, kan de schakel-20 inrichting volgens de uitvinding ook worden gebruikt voor het variëren van de aan een aangesloten elektrische belasting toegevoerde hoeveelheid elektrische energie. Bijvoorbeeld in een toepassing als dimmer voor een aangesloten verlichtingselement.

De uitvinding voorziet bijgevolg tevens in een 25 elektrische schakel inrichting, omvattende een hoofdhalfgeleiderschakel-element met een stuuringang en een stroomgeleidingspad voor het bekrachtigen van een elektrische belasting, welk hoofdhal fgel ei derschakel -element van het type is dat uit geleiding raakt wanneer een stroom door het geleidingspad hiervan onder een drempelwaarde daalt, gekenmerkt door 30 een hulphalfgeleiderschakelelement met een stuuringang en een voor het sturen van het hoofdhal fgel ei derschakel element geschakeld stroomgeleidingspad. Deze elektrische schakel inrichting kan onder andere worden toegepast in een elektrische verbindingsinrichting voor het losneembaar aansluiten van een elektrische belasting, voor het sturen van de hoeveelheid hieraan 35 toegevoerd elektrisch vermogen.

9

De hybride elektrische schakel inrichting volgens de uitvinding is naast ohmse belastingen tevens geschikt voor het in- en uitschakelen van capacitieve als inductieve belastingen.

De uitvinding zal in het navolgende aan de hand van 5 een voorkeursuitvoeringsvorm meer in detail worden geïllustreerd.

Figuur 1 toont een elektrisch schakelschema van een uitvoeringsvorm van de hybride elektrische schakel inrichting volgens de uitvinding.

Figuren 2 tot en met 4 tonen signaalgolfvormen voor 10 het illustreren van een in- en uitschakelcyclus voor het sturen van een op de schakel i nrichting vol gens figuur 1 aanges 1 oten elektrische bel asting.

Hoewel de uitvinding in het navolgende aan de hand van een voorkeursuitvoeringsvorm wordt geïllustreerd, dient te worden begrepen dat hierop aanvullingen en wijzigingen mogelijk zijn zonder af te wijken 15 van het aan de uitvinding ten grondslag liggende inventieve principe.

Het verwi jzïngscijfer 1 duidt de elektrische spoel aan van een elektromechanisch mono-stabiel relais met een mechanisch schakel element 2. Het mechanische schakel element 2 bezit een stabiele stand waarin het schakel element 2 in niet-geleidende toestand verkeert, 20 dat wil zeggen is uitgeschakeld. Door het bekrachtigen van de spoel 1 met elektrische energie wordt het schakel element 2 in zijn geleidende toestand gebracht, dat wil zeggen ingeschakeld. In de ingeschakelde stand van het schakel element 2, wordt een stroomkring gesloten vanaf een eerste voedings-aansluitklem 4 naar een tweede voedingsaansluitklem 5 via tussenliggende 25 belastingsaansluitklemmen 6 en 7 en een tussen deze belastingsaansluitklemmen geschakelde belasting 8. welke in het schema bij wijze van voorbeeld als een verlichtingselement is weergegeven. Een deskundige zal begrijpen dat tussen de belastingsaansluitklemmen 6 en 7 een willekeurige belasting kan worden aangesloten.

30 Tussen de eerste voedingsaansluitklem 4 en de belastingsaansluitklem 6 is een eerste of hoofdhalfgeleiderschakelelement 10 met een stroomgeleidingspad 11 aangesloten. Het stroomgeleidingspad 11 van het hoofdhalfgeleiderschakelelement 10 is dus effectief parallel geschakeld met het schakel element 2.

35 Het hoofdhalfgeleiderschakelelement 10 bezit een stuuringang 12 die op de middenaftakking 14 van een spanningsdeler-schakeling 13 is aangesloten. In de getoonde uitvoeringsvorm bestaat de i 10 spanningsdelerschakeling 13 uit een serieschakeling van een eerste weerstand R1 en een tweede weerstand R2.

In serie met de spanningsdelerschakeling 13 is overeenkomstig de uitvinding een tweede of hulphalfgeleiderschakelelement 5 15 met zijn stroomgeleidingspad 16 geschakeld. In de getoonde uitvoerings vorm is het stroomgeleidingspad 16 van het hul phalfgel ei derschakel element 15 tussen de spanningsdelerschakeling 13 en de tweede voedingsaansluitklem 5 aangesloten. Het hulphalfgeleiderschakelelement 15 bezit verder een stuuringang 17.

10 In de getoonde uitvoeringsvorm is de stuuringang 17 van het hulphalfgeleiderschakelelement 15 via een weerstand R3 met een eerste stuuringangsaansl uitklem 18 van de schakel inrichting verbonden. Een tweede stuuringangsaansl uitklem 19 van de schakel inrichting is met de tweede voedingsaansluitklem 5 verbonden.

15 Voor het bekrachtigen van de spoel 1 van het mono- stabiele elektromechanische relais is een stuurschakeling 20 verschaft, omvattende een derde halfgeleiderschakelelement 21. In de getoonde uitvoeringsvorm bestaat het derde hal fgel eiderschakelelement 21 uit een NPN-transistor, in het hoofdstroomgeleidingspad waarvan de spoel 1 is 20 geschakeld. De stuuringang van de transistor 21 is via een weerstand R4 met een ingangsaansluitklem 24 verbonden. De spoel 1 en het hoofdstroomgeleidingspad van de transistor 21 zijn tussen voedingsaansluitklemmen 22 en 23 aangesloten, voor het aanleggen van een gelijkspanning V voor het bekrachtigen van de spoel 1. Voor deskundigen zal het bekend zijn 25 dat de transistor 21 in geleiding kan worden gebracht door het aanbieden van een positieve spanning Ur tussen de ingangsaansluitklem 24 en de voedingsaansluitklem 23 van de stuurschakeling 20.

Het eerste en tweede halfgel eiderschakelelement 10, 15 zijn bij voorkeur als triac uitgevoerd, maar kunnen elk ook door twee 30 anti-parallel geschakelde thyristoren worden vervangen, waarvan de stuuringangen met elkaar zijn verbonden. De werking en verdere eigenschappen van een triac of thyristor worden voor een deskundige als bekend verondersteld en behoeven geen verdere toelichting.

De werking van de schakeling volgens de beschreven en 35 getoonde uitvoeringsvorm wordt in het navolgende geil 1 ustreerd aan de hand van de grafische signaalgolfvormen zoals getoond in figuur 2. Opgemerkt wordt dat de signaalgolfvorm in figuur 2 slechts illustratief en 11 theoretisch van aard zijn. Om deze reden zijn verder geen exacte waarden van de amplituden en schakeltijdstippen in de figuren opgenomen.

Un illustreert een in de tijd t sinusvormig verlopend wisselspanningssignaal op de eerste en tweede voedingsaansluitklemmen 4 5 en 5, bijvoorbeeld een wisselspanning van 230 V met een frequentie van 50 Hz zoals gebruikelijk in elektrische laagspanningsvoedingsnetten voor huishoudelijke apparatuur en dergelijke. Bij een veronderstelde frequentie van 50 Hz bedraagt de periodeduur T van de sinusvormige wisselspanning Un 20 msec.

10 ^ geeft een op de stuuringangsaansluitklemmen 18, 19 aangeboden triggerstuursignaal weer met een eerste, ten opzichte van de tweede voedingsaansl uitklem 5, positief gaande triggerstuurpuls 30, welke start met een eerste nuldoorgang 25 van de wisselspanning U„.

Het triggerstuursignaal bezit verder een tweede 15 positief gaande stuurpuls 31 welke samenvalt met een te kiezen, op de eerste nuldoorgang 25 volgende tweede nuldoorgang 26 van de wisselspanning Un, een en ander zoals geïllustreerd in figuur 2. De werking van de schakeling volgens de uitvinding is nu als volgt.

Samen met de triggerstuurpuls 30 wordt op de 20 ingangsaansluitklem 24 van de stuurschakeling 20 een stuursignaal Ur aangelegd, aangegeven met het verwijzingscijfer 32. Als gevolg van het stuursignaal 32 komt de transistor 21 in geleiding waardoor er stroom gaat vloeien door de spoel 1 waardoor het mechanische schakel element 2 na verloop van een zekere inschakel- of opkomvertragingstijd ti wordt 25 ingeschakeld. Hierdoor gaat er een stroom is vloeien, zoals in figuur 1 is aangegeven.

Als gevolg van de eerste triggerstuurpuls 30 zal het hulphalfgeleiderschakelelement 15 in geleiding worden gestuurd. Met het in geleiding brengen van het hul phalfgel ei derschakel element 15 zal tevens 30 een stroom lopen door de spanningsdelerschakeling 13 met als gevolg dat de stuuringang 12 van het hoofdhalfgeleiderschakel element 10 wordt bekrachtigd waardoor dit eveneens in geleiding komt. Via het stroom-geleidingspad 11 van het hoofdhal fgel eiderschakel element 10 zal een stroom iT naar de op het verbindingsaansluitpunt 7 aangesloten belasting 9 gaan 35 vloeien.

Doordat in de schakeling volgens de uitvinding het hoofdhal fgel ei derschakel el ement 10 vri jwel gel i jkti jdi g i n gel ei di ng wordt

J

12 gestuurd met het aanleggen van de eerste triggerstuurpuls 30, zal de stroom iB door de belasting 8 ook vrijwel direct met het aanleggen van de eerste triggerstuurpuls 30 gaan vloeien. Hierdoor wordt de inschakel vertraging van de schakel inrichting als geheel vrijwel genihilleerd.

5 Wanneer het schakel element 2 in zijn geleidende stand komt, dat wil zeggen op het moment dat er een stroom is gaat vloeien, zal de stroom door het hoofdhalfgeleiderschakelelement 10 tot onder de drempelwaarde zakken waarbij het hoofdhalfgeleiderschakelelement 10 uit geleiding raakt. Een en ander zoals geïllustreerd in figuur 2. De 10 belastingstroom iB vloeit dan volledig door het schakel element 2 van het elektromechanische relais.

In figuur 2 is aangenomen dat de opkom- of inschakel -vertragingstijd ^ van het elektromechanische relais kleiner is dan een halve periodetijd T van de aangelegde wisselspanning Un. Hierdoor kan een 15 verdere triggerstuurpuls op de direct op de nuldoorgang 25 volgende nul doorgang 27 van de wisselspanning Un achterwege blijven. Voor een wisselspanning Un met een frequentie van 50 Hz zal dit in het algemeen het geval zijn. Wanneer de inschakel - of opkomvertragingstijd ^ van het elektromechanische relais groter is dan een halve periodetijd T zal het 20 duidelijk zijn dat het hoofdhalfgel eiderschakelelement 10 gedurende een volgende halve periode of verdere halve perioden in geleiding zal moeten komen.

Omdat van een relais bekend is wat zijn natuurlijke vertragingsti jd is, kan de triggerstuurpuls voor het hulphalfgeleiderscha-25 kei element worden uitgesteld tot ongeveer 10 ms voordat het mechanische schakel element daadwerkelijk sluit. Afhankelijk van de spreiding in deze vertragingstijd, kunnen dan één of meer triggerpulsen worden aangelegd.

Voor het uitschakelen van de stroom iB door de belasting 30 8 wordt nu als volgt te werk gegaan.

Op een verdere te kiezen nuldoorgang, bijvoorbeeld de nuldoorgang 26 na een willekeurig aantal hele of halve perioden van de wisselspanning Un wordt opnieuw een triggerstuurpuls ^ op de stuuringang 17 van het hulphalfgeleiderschakelelement 15 aangeboden, in de figuur 35 aangegeven met de triggerstuurpuls 31. Samen met de triggerstuurpuls 31 wordt tevens de bekrachtiging van de spoel 1 onderbroken, door het uitschakelen van het stuursignaal Ur 32.

’Ί * t 13

Als gevolg van de triggerstuurpuls 31 zal, op de wijze zoals in het voorgaande beschreven aan de hand van de triggerstuurpuls 30, het hoofdhalfgeleiderschakelelement 10 in geleiding worden gestuurd. Door het uitschakelen van de bekrachtiging van de spoel 1 zal na een 5 zekere uitschakel- of afvalvertragingstijd t0 het schakel element 2 van het elektromechanische relais in zijn uitgeschakelde toestand geraken, met als gevolg dat de stroom is naar nul zal gaan. Doordat echter het hoofdhal fgel ei derschakel element 10 in geleiding is gestuurd, zal de stroom iB door de belasting 8 door het hoofdhal fgel ei derschakel element 10 worden 10 overgenomen, dat wil zeggen iT = iB. In figuur 2 aangegeven met het verwi jzingsci jfer 33. Doordat het hoofdhal fgel ei derschakel element 10 van het type is dat uit geleiding raakt wanneer de stroom iT beneden een drempelwaarde daalt, bij een triac of thyristor ook koudstroom genoemd, zal bij de eerstvolgende nul doorgang 28 van de wisselspanning Un het 15 hoofdhal fgel ei derschakel element 10 uit geleiding raken, als gevolg waarvan er ook geen stroom iB meer door de belasting 8 vloeit. Doordat het hulphalfgeleiderschakelelement 15 niet meer wordt uitgestuurd, is de belasting 8 effectief uitgeschakeld.

In dit voorbeeld is aangenomen dat de belasting 8 een 20 ohmse belasting is. Dit is echter geen noodzaak. De schakeling volgens de uitvinding is ook geschikt voor het uitschakelen van capacitieve of inductieve belastingen 8, waarbij steeds geldt dat de stroom door de belasting steeds op een nul doorgang wordt uitgeschakeld. In het voorgaande is aangenomen dat de uitschakel- of afvalvertragingstijd t0 van het 25 elektromechanische relais weer kleiner is dan een halve periode van de aangesloten wisselspanning Un. Wanneer dit niet het geval is, zal de stroom iT door het hoofdhalfgeleiderschakelelement 10 gedurende één of meer volgende halve periode(n) in stand moeten worden gehouden, door het telkens aanbieden van een triggerstuurpuls ^ op de stuuringang 17 van het 30 hulphalfgeleiderschakelelement 15.

Ook hier geldt dat, als gevolg van de vertragingstijd van het relais, de triggerstuurpuls voor het hul phal fgel ei derschakel element kan worden uitgesteld waarbij afhankelijk van de spreiding van de vertraging dan weer één of meer triggerpulsen worden aangelegd.

35 Doordat het mechanische schakel element 2 bij het inschakelen de stroom van het hoofdhal fgel ei derschakel element 10 overneemt en doordat bij het uitschakelen het hoofdhalfgeleiderschakelelement 10 14 de stroom door het mechanische schakel element 2 overneemt, zal er geen elektrische boog- of vonkvorming bij het mechanische schakel element 2 ontstaan, hetgeen een gunstige invloed heeft op de levensduur van de schakel contacten hiervan.

5 Omdat het hoofdhalfgeleiderschakelelement 10 al na de eerste halve periode van het wisselspanningssignaal 25 wordt uitgeschakeld, zal bij het bedienen van het mechanische schakel element 2 een op de schakel contacten daarvan eventueel aanwezig oxidehuidje automatisch "wegbranden". Hierdoor blijven de contacten in een optimale geleidings-10 toestand.

In plaats van eenmono-stabiel elektromechanisch relais kan de schakel inrichting volgens de uitvinding met voordeel ook worden voorzien van een bi - stabiel elektromechanisch relais met een schakel element dat zowel een stabiele uitgeschakelde als een stabiele ingeschakelde 15 toestand bezit.

In figuur 1 is met onderbroken lijnen een voorkeurs - uitvoerings vorm van de schakel inrichting met een bi-stabiel relais getoond. De spoel 3 van het bi-stabiele relais is via een weerstand R5 in serie geschakeld met het stroomgeleidingspad 16 van het hulphalfgeleiderschakel-20 element 15. Een en ander zodanig dat bij het in geleiding raken van het hulphal fgeleiderschakelelement 15 stroom kan gaan vloeien door de spoel 3 waardoor het schakel element 2 van het bi-stabiele relais van stand wisselt.

Een deskundige zal begrijpen dat de spoel 3 van het 25 bi-stabiele relais ook via een tussenliggende schakeling, bijvoorbeeld een weer verder halfgeleiderschakel element kan worden ingeschakeld, welk weer verder hal fgeleiderschakelelement wordt gestuurd via het hulphalfgelei derschakelelement 15.

Figuur 3 toont grafische een in- en uitschakel cyclus 30 voor een zogeheten monopolair bi-stabiel relais. Dat wil zeggen een bi-stabiel relais waarvan het schakel element 2 van positie wisselt ongeacht de polariteit van de door de spoel 3 vloeiende stroom.

Door het in geleiding brengen van het hul phal fgel ei derschakel el ement 15 middels een eerste triggerstuurpuls U1 35, zal niet 35 alleen de stroom iT gaan vloeien maar wordt tegelijkertijd ook de spoel 3 van het bi-stabiele relais bekrachtigd. Na de inschakel- of opkom-vertragingsti jd t1 hiervan, zal het schakel el ement 2 worden ingeschakeld « 15 waardoor de stroom iT door het hoofdhalfgeleiderschakelelement 10 wordt overgenomen. In figuur 3 is aangenomen dat de eerste triggerstuurpuls 35 op een nul doorgang 25 van de wisselspanning Un wordt gestart.

De stroom iB door de belasting 8 kan weer worden 5 uitgeschakeld door het op een, op de nul doorgang 25 volgende, te kiezen verdere nul doorgang 26 aanbieden van een tweede triggerstuurpuls ^ 36. Hierdoor wordt het hul phal fgel ei derschakel element 15 opnieuw in geleiding gebracht, waardoor er een stroom door de spoel 3 van het bi-stabiele relais gaat vloeien. Als gevolg hiervan zal het schakel element 2 in zijn stabiele 10 uitgeschakelde toestand worden gebracht, zij het na verloop van de uitschakel- of afvaltijdvertraging t0 hiervan. Ook nu geldt dat bij het onderbreken van het schakel element 2 de stroom is zal worden overgenomen door het in geleiding verkerende hoofdhal fgel ei derschakel element 10, zoals aangegeven met het verwi jzingsci jfer 37. Bij de eerstvolgende nul doorgang 15 29 van de wisselspanning Un zal het hoofdhal fgel ei derschakel element 10 weer uit geleiding raken, omdat de stroom iT tot onder zijn drempelwaarde daalt. Ook nu weer aangenomen dat de belasting 8 een ohmse belasting is, zonder faseverschuiving tussen de spanning en stroom hiervan.

Omdat in figuur 3 is aangenomen dat het bi-stabiele 20 relais een monopolair relais is, kan de tweede triggerstuurpuls 36 worden gestart op een nuldoorgang waarop een positieve of negatieve halve periode van de wisselspanning Un volgt.

Figuur 4 illustreert grafisch een in- en uitschakel-cyclus in het geval dat het bi-stabiele relais van het zogeheten bipolaire 25 type is. Een bipolair bi-stabiel elektromechanisch relais heeft als eigenschap dat het schakel element 2 hiervan alleen van positie wisselt wanneer de stroom door de spoel 3 van het relais in een bepaalde richting vloeit. In figuur 4 is aangenomen dat het schakel element 2 inschakelt gedurende een positieve halve periode van de wisselspanning Un en dat het 30 schakel element 2 uitschakelt bij een negatieve halve periode van de wisselspanning Un.

De werking van de schakeling met een bipolair bi-stabiel relais is in feite gelijk aan de werking van het monopolaire bi-stabiele relais zoals geïllustreerd in figuur 3, met dienverstande dat uitschake-35 ling, dat wil zeggen het aanbieden van een tweede triggerstuurpuls 39 op de stuuringang 17 van het hulphalfgeleiderschakelelement 15 bij een

'MM

16 nuldoorgang 26 gebeurt waarop een negatieve halve periode van de wisselspanning Un volgt.

Het toepassen van een bipolair bi-stabiel relais heeft het voordeel dat de stabiele positie van het mechanische schakel-element 5 2 impliciet bekend is door het geschikt aanbieden van een stuurpuls met een bepaalde polariteit. Dat wil zeggen, in het voorbeeld zoals aangenomen, leidt een triggerstuurpuls 38 op een positieve halve periode van de wisselspanning Un tot het inschakelen van het schakel element 2, terwijl een triggerstuurpuls 39 tijdens een negatieve halve periode van de 10 wisselspanning Un steeds leidt tot de uitgeschakelde toestand van het schakel element 2. Met andere woorden, voor het in een bepaalde stabiele toestand brengen van het schakel element 2 hoeft de historie, c.q. de momentane schakel stand van het schakel element 2 niet bekend te zijn of te worden gedetecteerd.

15 Door de relatief korte tijd waarop er stroom vloeit door de spoel van het bi-stabiele relais 3, kan de hiermee in serie geschakelde weerstand R5 relatief licht worden gedimensioneerd, omdat deze weerstand nauwelijks opwarmt. De fysieke afmetingen van de weerstand R5 kunenn bijgevolg klein worden gehouden. Dit geldt ook voor de weerstanden 20 R1 en R2 van de spanningsdeler 13, zowel bij gebruik met een bi-stabiel relais als met een mono-stabiel relais.

Doordat de schakeling volgens de uitvinding slechts een handvol onderdelen benodigt, welke door de gebruikte componenten en de werkwijze voor het sturen van de schakeling geenszins "zwaar" hoeven 25 te worden gedimensioneerd, is de schakeling bijzonder geschikt voor miniaturiseringsdoeleinden en kan deze gebruikt worden in elektrische verbindingsinrichtingen voor het losneembaar aansluiten van een elektrische belasting, zoals bijvoorbeeld een wandcontactdoos voor gebruik in elektriciteitsnetten voor bijvoorbeeld huishoudelijk gebruik, dat wil 30 zeggen met een gebruikelijk voltage van 230 V wisselspanning.

Hoewel de uitvinding in het bovenstaande is uiteengezet aan de hand van een voorkeursuitvoeringsvorm van de schakeling, zal het voor deskundigen duidelijk zijn dat hierop wijzigingen en aanvullingen kunnen worden aangebracht, zonder af te wijken van de aan de uitvinding 35 ten grondslag liggende inventieve gedachte zoals verwoord in de bijgesloten conclusies.

Claims (20)

1. Hybri de elektrische schakel inrichting, omvattende een elektromechanisch relais met een door een elektrische spoel bedienbaar 5 mechanisch schakel element en een hoofdhal fgel ei derschakel element met een stuuringang en een met het mechanische schakel element parallel geschakeld stroomgeleidingspad voor het bekrachtigen van een elektrische belasting, welk hoofdhalfgeleiderschakelelement van het type is dat uit geleiding raakt wanneer een stroom door het stroomgeleidingspad hiervan onder een 10 drempelwaarde daalt, gekenmerkt door een hulphalfgeleiderschakelelement met een stuuringang en een voor het sturen van het hoofdhal fgel ei derschakel element geschakeld stroomgeleidingspad.

2. Hybride elektrische schakel inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in serie met het stroomgeleidingspad 15 van het hulphalfgeleiderschakelelement een spanningsdelerschakeling is geschakeld, op een aftakpunt waarvan de stuuringang van het hoofdhal fgel ei derschakel element is aangesloten.

3. Hybride elektrische schakel inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de spanningsdelerschakeling wordt 20 gevormd door een eerste en tweede in serie geschakelde weerstand, op het verbindingspunt waarvan de stuuringang van het hoofdhalfgeleiderschakel-element is aangesloten.

4. Hybride elektrische schakel inrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het elektro- 25 mechanisch relais een bi-stabiel relais is met een eerste en tweede stabiele schakelpositie van het mechanische schakel element, waarbij de spoel van het relais is geschakeld voor het bekrachtigen daarvan via het stroomgeleidingspad van het hulphal fgel eidersschakelelement.

5. Hybride elektrische schakel inrichting volgens conclusie 30 4, met het kenmerk, dat de spoel van het relais in serie is geschakeld met het stroomgeleidingspad van het hulphal fgel eiderschakelelement.

6. Hybride elektrische schakel inrichting volgens één of meer van de conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk, dat het elektromechanische relais een mono-stabiel relais is met een stabiele positie van het 35 mechanische schakel element in niet-geleidende toestand daarvan, en met een stuurschakeling voor het bekrachtigen van de spoel van het relais. r i ¥

7. Hybride elektrische schakel inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de stuurschakeling een derde halfgeleiderschakel-element omvat met een stuuringang en een voor het bekrachtigen van de spoel van het relais geschakeld stroomgeleidingspad.

8. Hybride elektrische schakel inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het derde halfgeleiderschakel element een transistor is.

9. Hybride elektrische schakel inrichting volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat de stuuringang van het hulphalfgelei der- 10 schakel element en de stuuringang van het derde halfgeleiderschakel element onderling schakel technisch zijn gekoppeld.

10. Hybride elektrische schakel inrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het hoofd- en hulphalfgeleiderschakelelement elk als triac en/of als twee anti-parallel 15 geschakelde thyristoren zijn uitgevoerd.

11. Elektrische verbindingsinrichting voor het losneembaar aansluiten van een elektrische belasting, omvattende een hybride elektrische schakel inrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, zodanig geschakeld dat tijdens gebruik het mechanische schakel - 20 element een serieketen vormt met een aangesloten elektrische belasting.

12. Elektrische verbindingsinrichting volgens conclusie 11, uitgevoerd als wandcontactdoos, in het bijzonder een wandcontactdoos voor gebruik in elektriciteitsnetten.

13. Werkwijze voor het sturen van een hybride elektrische 25 schakel inrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, in afhankelijkheid van conclusie 4, omvattende een bipolair bi-stabiel elektromechanisch relais, met het kenmerk, dat het hul phalfgeleiderschakel element van het type is dat uit geleiding raakt wanneer een stroom door het stroomgeleidingspad hiervan onder een drempelwaarde daalt en de 30 schakel inrichting op wisselspanning wordt aangesloten, waarbij een schakelcyclus voor het in- en uitschakelen van een aangesloten elektrische belasting achtereenvolgens omvat het op een eerste nul doorgang van de wisselspanning aanbieden van een eerste stuurpuls aan de stuuringang van het hul phalfgel eiderschakel element voor het in geleiding brengen hiervan 35 en waarbij op een gekozen tweede, op de eerste nul doorgang volgende nul doorgang van de wisselspanning een tweede stuurpuls voor het opnieuw V V in geleiding brengen van het hul phalfgel ei derschakel element op de stuuringang hiervan wordt aangeboden.

14. Werkwijze voor het sturen van een hybride elektrische schakel inrichting volgens of meer van de conclusies 1 t/m 12, in 5 afhankelijkheid van conclusie 4, omvattende een monopolair bi-stabiel elektromechanisch relais, met het kenmerk, dat het hul phalfgeleiderschakel element van het type is dat uit geleiding raakt wanneer een stroom door het stroomgeleidingspad hiervan onder een drempelwaarde daalt en de schakel inrichting op wisselspanning wordt aangesloten, waarbij een 10 schakelcyclus voor het in- en uitschakelen van een aangesloten elektrische belasting achtereenvolgens omvat het op een eerste nul doorgang van de wisselspanning waarna deze een bepaalde eerste polariteit aanneemt aanbieden van een eerste stuurpuls aan de stuuringang van het hulp-halfgeleiderschakelelement voor het in geleiding brengen hiervan en 15 waarbij op een gekozen tweede, op de eerste nuldoorgang volgende nul doorgang van de wisselspanning waarna deze een tweede, aan de eerste polariteit tegengestelde polariteit aanneemt een tweede stuurpuls voor het opnieuw in geleiding brengen van het hulphalfgeleiderschakelelement op de stuuringang hiervan wordt aangeboden.

15. Werkwijze voor het sturen van een hybride elektrische schakel inrichting volgens één of meer van de conclusies 1 tot en met 12, in afhankelijkheid van conclusie 6, met het kenmerk, dat het hulp-halfgel ei derschakel element van het type is dat uit geleiding raakt wanneer een stroom door het stroomgeleidingspad hiervan onder een drempelwaarde 25 daalt en het mono-stabiele elektromechanische relais en de stuurschakeling hiervan op gelijkspanning worden aangesloten en dat het resterende deel van de schakel inrichting op wisselspanning wordt aangesloten, waarbij een schakelcyclus voor het in- en uitschakelen van een aangesloten elektrische belasting omvat het op een eerste nuldoorgang van de wisselspanning 30 aanbieden van een eerste stuurpuls aan de stuuringang van het hulp-halfgeleiderschakelelement voor het in geleiding brengen daarvan en dat gelijktijdig via de stuurschakeling de spoel van het elektromechanische relais wordt bekrachtigd voor het in geleidende toestand brengen van het mechanische schakel element hiervan en waarbij op een tweede, op de eerste 35 nuldoorgang volgende nuldoorgang van de wissel spanning een tweede stuurpuls voor het in geleiding brengen van het hulphalfgeleiderschakelelement op de stuuringang hiervan wordt aangeboden en waarbij gelijktijdig via de i f! 1 ; 4 stuurschakeling de bekrachtiging van de spoel van het elektromechanische relais wordt opgeheven voor het in de stabiele niet-geleidende toestand brengen van het mechanische schakel element hiervan.

16. Elektrische schakel inrichting, omvattende een hoofd-5 halfgeleiderschakelelement met een stuuringang en een stroomgeleidings- pad voor het bekrachtigen van een elektrische belasting, welk hoofdhal fgeleiderschakel element van het type is dat uit geleiding raakt wanneer een stroom door het stroomgel eidingspad hiervan onder een drempelwaarde daalt, gekenmerkt door een hulphalfgeleiderschakelelement met een 10 stuuringang en een voor het sturen van het hoofdhalfgeleiderschakel-element geschakeld stroomgeleidingspad.

17. Elektrische schakel inrichting volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat in serie met het stroomgeleidingspad van het hulp-halfgeleiderschakelelement een spanningsdelerschakeling is geschakeld, 15 op een aftakpunt waarvan de stuuringang van het hoofdhalfgeleiderschakel-element is aangesloten.

18. Elektrische schakel inrichting volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de spanningsdelerschakeling wordt gevormd door een eerste en tweede in serie geschakelde weerstand, op het verbindingspunt 20 waarvan de stuuringang van het hoofdhal fgeleiderschakelelement is aangesloten.

19. Elektrische verbindingsinrichting voor het losneembaar aansluiten van een elektrische belasting, omvattende een elektrische schakel inrichting volgens één of meer van de conclusies 6, 7 of 8, zodanig 25 geschakeld dat tijdens gebruik het stroomgeleidingspad van het hoofdhal fgeleiderschakel element een serieketen vormt met een aangesloten elektrische belasting.

20. Werkwijze voor het sturen van een elektrische schakel inrichting volgens één of meer van de conclusies 16, 17, 18 of 19, 30 met het kenmerk, dat de schakel inrichting op wisselspanning wordt aangesloten, op één of meer nuldoorgangen waarvan een stuurpuls aan de stuuringang van het hul phal fgeleiderschakel element wordt aangeboden voor het in geleiding brengen hiervan, zodanig dat de hoeveelheid aan een in serie met het stroomgel ei dingspad van het hoofdhal fgeleiderschakel element 35 geschakelde elektrische belasting wordt gevarieerd.