NO741116L - - Google Patents

Description

Elektronisk bryter for kobling av nettspenning til en belastning.

Den foreliggende oppfinnelse angår elektroniske brytere for kobling av nettspenning til en-belastning, for eksempel tilkobling av en gløde- eller lysstofflampe til en nettspenning.

I den elektriske installasjonsteknikk blir den i fig. 1 viste "relekobling" ofte anvendt når nettspenningen skal kobles til en belastning L av flere, vanligvis stedvis adskilte steder. Man betjener seg da av et strømstøtrele R som styres over elektrisk parallelkoblete mekaniske brytere T..

I stigende grad ønskes nå koblinger av denne art hvori de mekaniske brytere er erstattet med elektroniske. I en slik kjent og i

. fig. 2 illustrert kobling styrer de av betjeningsplaten B betjente elektroniske brytere ET strømsfcøtreleet R i en såkalt "sensortek-nikk", dvs. at ved berøring av betjeningsplaten B sluttes en for eksempel gjennom en transistor, triac eller liknende dannet elek-

tronisk eller elektromekanisk kontakt K, for eksempel et reedrele, hvorved strømstøtreleet R aktiveres. En vesentlig ulempe ved disse kjente, med elektroniske brytere utstyrte koblinger består i at hver elektronisk bryter må tilføres en tilførselsspenning, hvilket til sammenlikning med "relekobling" krever ytterligere installasjons-ledninger, hvilket unødig fordyrer anvendelsen av elektroniske brytere og hindrer deres utskiftning mot handelsvanlige mekaniske in-stallas j onsbrytere i påpusset, underpusset eller vanntett utførelse uten forandring av bestående installasjoner inklusive ledninger og befestigelsesmateriale.

Til grunn for foreliggende oppfinnelse ligger den oppgave å tilveiebringe elektroniske brytere som er slik utformet at de kan erstatte i allerede bestående installasjoner mekaniske brytere for styring av strømstøtrele, for eksempel i "relekoblinger" av foran-nevnte slag, uten at det kreves ytterligere ledninger.

Ved elektroniske brytere for kobling av nettspenningen til en belastning, hvorved flere, mot mekaniske brytere utskiftbare, elektroniske brytere er koblet elektrisk parallelt med hverandre og eventuelt med mekaniske brytere - og eventuelt i serie med et felles strømstøtrele, som med sin kontakt kobler nettspenningen til be-lastningen, sørger oppfinnelsen for løsning av den foranstående '• oppgave ved at hvilestrømopptakét til hver elektronisk bryter velges neglisjerbar liten slik at summen av hvilestrømmene til de elektroniske brytere er mindre enn strømstøtreleets holdestrøm.

Med strømstøtreleets holdestrøm forståes som kjent den strøm som trekkes til relekontakten, altså den belastning som ligger på nettspenningen, mens hvilestrømmen betegner den strøm som skyldes hviletapseffekten og som flyter i den inaktive elektroniske bryter. De elektroniske brytere har ingen mekanisk bevegelige deler, hvor-for de i tillegg til deres lite kostbare utskiftbarhet mot mekaniske brytere utmerker seg ved liten slitasje og dermed høy levetid. De elektroniske brytere er naturligvis ikke bare bestemt for hel eller delvis utskiftning av mekaniske brytere i en allerede bestående in-stallasjon, men er for eksempel ved bortfall av spesielle forsyn-ingsspenningseffekter også fordelaktige for nye planlagte installa-sj oner.

Da det ofte er ønskelig at bryterne belyses ved hjelp av glimlamper parallellkoblet med bryterkontaktene og de antallet av de elektroniske brytere som kan tilkobles et strømstøtrele, begrenses til den verdi hvor summen av glimlampestrømmene når strømstøtreleets holdestrøm, foreslåes det hensiktsmessig for å unngå en unødig inn-skrenkning av dette antall av tilkoblbare belyste brytere at hvile-strømopptaket til de elektroniske brytere også er neglisjerbar liten i forhold til glimlampenes strømforbruk.

Ytterligere kjennetegn og enkeltheter ved oppfinnelsen vil fremgå av de medfølgende tegninger og beskrivelsen av de i tegningene illustrerte utførelseseksempler hvori like deler er betegnet med like henvisninger.

På tegningene viser:

Fig. 3 en installasjonskobling samt koblingsskjema av en elektronisk bryter i henhold til oppfinnelsen. Fig. 4 en installasjonskobling samt koblingsskjema av en end-ret utførelsesform av en elektronisk bryter i henhold til oppfinnelsen.

I koblingsanordningen i henhold til fig. 3 ligger på nettet, hvis nulleder er betegnet med N og hvis fase er betegnet med P, en belastning L, for eksempel en gløde- eller lysstofflampe som for-bindes ved hjelp av kontakten i et strømstøtrele R. I serie med strømstøtreleet R ligger elektrisk parallellkoblete og delvis bare antydete mekaniske og elektroniske brytere, henholdsvis T og ET, med eventuelt parallellkoblet glimlampe Gl. Den elektroniske bryter som i fig. 3 er vist med et streklinjert omriss, omfatter en likeretterbro G hvis vekselspenningsside er tilkoblet strømstøtreleet R og på hvis likespenningsside ligger to parallellkoblete transistorer Tr^og Trj. Emitteren i transistoren Tr2er via en motstand R1forbundet med basis av transistor Tr1og via en kondensator C

og en gren av likeretterbroen G med fase P. Basis av transistor Tr2er via en beskyttelsesmotstand R^ forbundet med en betjeningsplate B og via en motstand R2med forbindelsespunktet mellom be-skyttelsesmotstanden R^, kondensatoren C og emitteren i transistoren Tr2-

Virkemåten til koblingsanordningen i henhold til oppfinnelsen er som følger: I den elektroniske bryters hviletilstand, dvs. når betjeningsplaten B ikke benyttes, er begge transistorer Tr1og Tr2sperret.

Da transistorenes hvilestrømmer er flere størrelsesordener mindre enn glimlampestrømmene, vil det ved brytere med parallellkoblete glimlamper praktisk talt ikke føre til noen reduksjon av det til-latelige bryterantall ved anvendelsen av den foreslåtte elektroniske bryter, idet bryterantallet er fastlagt ved den betingelse at summen av glimlampestrømmene må være mindre enn strømstøtreleets holde-strøm.

Ved berøring av betjeningsplaten B flyter i løpet av den ne-gative halvbølge nettspenningen som ved hjelp av beskyttelsesmot-standen er blitt begrenset til en strøm av ufarlig verdi, inn gjennom likeretterbroen G, gjennom basisemitterstrekningen av transistorene Tr^ og Tr2, gjennom motstandene R1 og R^og kroppen av den sombetjener betjeningsplaten B. Da denne strøm samtidig er bas-isstrøm for transistoren Tr2, blir dennes kollektor-emitterstrekning gjort ledende og kondensatoren.C oppladet. Kondensatoren C fører nå strøm via motstanden R^til basis av transistoren Tr^ hvorved også denne transistor blir gjort ledende og det via likeretteren G kan flyte en vekselstrøm som gjennom strømstøtreleet R aktiviserer re-leet .

Da ved ledendegjort transistor Tr^spenningen på likeretteren G blir tilnærmet null, blir en videre oppladning av kondensatoren

C ikke lenger mulig. Derved sikres at ved berøring av betjeningsplaten B blir det bare avgitt en enkel impuls hvis lengde er forut-bestemt ved det tilsvarende valg av tidskonstanten R-^-C, likegyldig hvor lenge betjeningsplaten B blir manipulert.

Dersom det valgte anlegg bare inneholder elektroniske brytere^er det ved styring i henhold til oppfinnelsen av transistoren Tr^samtidig sikret at de for halvlederbygningselementer farlige over-spenninger ved slagliknende utkobling av eksiteringsstrømmen gjennom den induktive spole av strømstøtreleet ikke kan oppstå, idet transistoren Tr^ikke plutselig, men gjennom den kontinuerlige ut-ladning av kondensatoren C via motstanden R.^litt etter litt blir styrt i sperretilstanden.

Ved ellers i det vesentlige lik kobling er ved utførelses-eksemplet i henhold til fig. 4 en motstand R^via en gren av likeretterbroen G umiddelbart forbundet med fase P og for seriekobling av kollektor-emitterstrekningen av transistoren Tr2med kondensatoren C er en zenerdiode D parallellkoblet. I tillegg til koblingen i fig. 3 er det dessuten koblet en lademotstand R,, mellom kollek-torene til begge transistorene, hvis forbindelsespunkt med kollek-toren i transistoren Tr2er forbundet med emitteren av transistoren Tr^via en kondensator'C^.

Annerledes enn ved koblingen i henhold til fig. 3 er det for koblingen i henhold til fig. 4' ikke nødvendig med høytsperrende og dermed kostbare transistorer idet transistoren Tr^ligger på nettspenningen', mens transistoren Tr2arbeider på en vesentlig mindre gjennom zenerdioden D begrenset spenning. Lademotstanden R,- velges uten videre så stor at hvilestrømmen for hver elektronisk bryter fremdeles blir neglisjerbar liten i forhold til glimlampens strøm-forbruk. Til forskjell fra utførelsesformen i fig. 3 kan, betinget av lademotstanden R,., energien for hurtig oppladning av kondensatoren C ikke lenger tas lav-ohmig fra nettet. Denne energi blir her stilt til rådighet fra kondensatoren C. Tidskonstanten R^-C^velges hensiktsmessig slik at det oppnås en tilstrekkelig høy betjenings-frekvens for bryteren, mens tidskonstanten R-^-C fastlegges slik at impulslengden strekker til for sikker betjening av alle handelsvanlige strømstøtreleer.

Claims (5)

1. Elektronisk bryter.for kobling av nettspenningen til en belastning, hvorved flere, mot mekaniske brytere utskiftbare, elektroniske brytere er koblet elektrisk parallelt med hverandre og eventuelt med mekaniske brytere - og eventuelt i serie med et felles strømstøtrele, som med sin kontakt kobler nettspenningen til belast-ningen, karakterisert ved at hvilestrømopptaket til hver elektronisk bryter velges neglisjerbar liten slik at summen av hvilestrømmene til de elektroniske brytere er mindre enn strømstøtreleets holdestrøm.

2. Elektronisk bryter med parallellkoblet glimlampe som angitt i krav 1, karakterisert ved at den elektroniske bryters hvilestrømopptak velges neglisjerbar liten i forhold til glimlampens strømforbruk.

3. Elektronisk bryter som angitt i kravene log2, karakterisert ved en likeretterbro (G) som med sin vekselspenningsside er koblet til strømstøtreleet (R) og. på hvis likespenningsside ligger to parallellkoblete første og annen transistor (Tr^ og Tr,,), hvorved emitteren i den annen transistor (Tr2 ) via en motstand (R^) ved basis av den første transistor (Tr^ ) og via en kapasitiv formotstand og en gren av likeretterbroen ligger på fase (P) og basis av den annen transistor (Tr2 ) via en motstand (R^) er forbundet med en betjeningsplate (B).

4. Elektronisk bryter i samsvar med krav 3, karakterisert ved at seriekoblingen av kollektor-emitterstrekningen av den annen transistor (Tr2 ) er koblet parallelt med den kapasitive formotstand av en zenerdiode (D).

5. Elektronisk bryter i samsvar med krav 3>karakterisert ved at likeretterbroen (G) og den første transistor (Tr^ ) er erstattet av en triac og at matingen av den annen transistor (Tr2 ) eventuelt skjer via en diode i serie med lademotstanden ( <R>5 ).