PL173131B1 - Method of controlling operation of an electronic switch and electronic switch as such - Google Patents
Method of controlling operation of an electronic switch and electronic switch as suchInfo
- Publication number
- PL173131B1 PL173131B1 PL93309188A PL30918893A PL173131B1 PL 173131 B1 PL173131 B1 PL 173131B1 PL 93309188 A PL93309188 A PL 93309188A PL 30918893 A PL30918893 A PL 30918893A PL 173131 B1 PL173131 B1 PL 173131B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- switch
- voltage
- relay
- receiver
- semiconductor switch
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- 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
- H01H9/541—Contacts shunted by semiconductor devices
- H01H9/542—Contacts shunted by static switch means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- 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
- H01H9/541—Contacts shunted by semiconductor devices
- H01H9/542—Contacts shunted by static switch means
- H01H2009/545—Contacts shunted by static switch means comprising a parallel semiconductor switch being fired optically, e.g. using a photocoupler
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- 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
- H01H9/56—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
- Keying Circuit Devices (AREA)
- Relay Circuits (AREA)
- Lock And Its Accessories (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
Abstract
Description
Przedmiotem wynalazku jest przełącznik elektroniczny.The invention relates to an electronic switch.
Znany jest przełącznik elektroniczny zawierający przekaźnik i przyłączony równolegle przełącznik półprzewodnikowy. Ten rodzaj przełącznika umożliwia przyłączenie odbiornika do sieci elektrycznej, bez iskry, przy wartości zerowej napięcia prądu zmiennego oraz odpowiednio,An electronic switch is known which comprises a relay and a semiconductor switch connected in parallel. This type of switch allows the load to be connected to the mains without a spark, at zero AC voltage and, respectively,
173 131 odłączenie odbiornika, bez iskry, przy wartości zerowej prądu zmiennego. Podłączenie odbiornika do sieci elektrycznej zostaje dokonane przez włączenie przełącznika półprzewodnikowego, korzystnie triaka, przy zerowej wartości napięcia zmiennego. W konsekwencji przełącznik ’ L 1|V£jV11 J Vu'i V I I j I I I WO typ.lv /•TOPI! / ld ΤΛ AHH Λ 4 ri ł TAfTW 11 π rłn ΖΎΓ-7 r. , czasu. Odpowiednio, przy wyłączaniu173 131 disconnection of receiver, no spark, with zero AC value. The connection of the receiver to the mains is made by switching on a semiconductor switch, preferably a triac, at zero value of the alternating voltage. As a consequence, the switch is L 1 | V £ jV11 J Vu'i V I I j I I I WO typ.lv / • MELT! / ld ΤΛ AHH Λ 4 ri ł TAfTW 11 π rłn ΖΎΓ-7 y., time. Accordingly, when switching off
ΤΊΓ7^1·Ό7Π1 Vo ΎΠηΟΙΡί £71 L^lSWLti lil\W LU JtUJ Vodbiornika z sieci, najpierw wyłączony zostaje przekaźnik, a następnie, po określonym odstępie czasu, usuwany jest sygnał sterujący przełącznik półprzewodnikowy, przez co przełącznik półprzewodnikowy powoduje odłączenie odbiornika od sieci elektrycznej, korzystnie przy wartości zerowej fazy prądu.ΤΊΓ7 ^ 1 · Ό7Π1 Vo ΎΠηΟΙΡί £ 71 L ^ lSWLti lil \ W LU JtUJ V Receiver from the network, first the relay is turned off, and then, after a certain time interval, the control signal of the semiconductor switch is removed, so that the semiconductor switch disconnects the receiver from the network electrical phase, preferably at zero phase current.
Wadą znanego przełącznika elektronicznego jest to, że po pewnym okresie eksploatacji punkty styku przełącznika przekaźnika ulegają zabrudzeniu i napięcie na zamkniętym przełączniku przekaźnika rośnie. Jest to spowodowane faktem, ze w momencie włączania i/lub wyłączania, napięcie na punktach styku przełącznika przekaźnika wynosi tylko około dwóch woltów. Napięcie to nie jest wystarczające do oczyszczenia punktów styku przełącznika przekaźnika, przez co napięcie na zamkniętym wyłączniku zwiększa się. Zwiększone napięcie powoduje, że przełącznik półprzewodnikowy, taki jak triak, przewodzi, pomimo ze punkty styku przełącznika przekaźnika są zamknięte. To z kolei prowadzi do przegrzania i zniszczenia takiego przełącznika.A drawback of the known electronic switch is that, after a certain period of operation, the contact points of the relay switch become dirty and the voltage across the closed relay switch increases. This is due to the fact that at the time of switching on and / or off, the voltage at the contact points of the relay switch is only about two volts. This voltage is not sufficient to clear the contact points of the relay switch, thereby increasing the voltage across the closed circuit breaker. The increased voltage causes a solid state switch, such as a triac, to conduct, even though the contact points of the relay switch are closed. This, in turn, leads to overheating and destruction of the switch.
Przełącznik elektroniczny według wynalazku przeznaczony jest do podłączania zasilania elektronicznego z sieci prądu zmiennego do odbiornika i odpowiednio, odłączania zasilania elektronicznego. Zawiera on przekaźnik elektromagnetyczny i sterowalny dwukierunkowy przełącznik półprzewodnikowy, zwłaszcza triak, połączony równoległe z przełącznikiem przekaźnika oraz jednostkę sterującą dołączoną do przekaźnika i przełącznika półprzewodnikowego. W stanie dołączenia odbiornika do źródła zasilaniajako pierwszy włączony jest przełącznik półprzewodnikowy przy wartości zerowej prądu zmiennego, a po upływie określonego czasu włączony jest przełącznik przekaźnika. Ponadto w stanie odłączenia odbiornika od źródła zasilania, jako pierwszy wyłączony jest przełącznik przekaźnika, a po upływie określonego czasu wyłączony jest przełącznik półprzewodnikowy przy wartości zerowej prądu zmiennego. Jednostka sterująca zawiera środki do wyłączenia przełącznika półprzewodnikowego po włączeniu przełącznika przekaźnika w stanie podłączenia odbiornika do źródła zasilania i do włączenia przełącznika półprzewodnikowego przed wyłączeniem przełącznika przekaźnika w stanie odłączenia odbiornika od źródła zasilania. Przełącznik elektroniczny tego rodzaju charakteryzuje się tym, ze jednostka sterująca zaopatrzona jest w źródło napięcia odniesienia o trzech wyjściach trzech napięć odniesienia. Wyjścia te dołączone są do trzech wejść jednostki porównawczej, która zawiera trzy komparatory napięcia. Trzy dodatkowe wejścia jednostki porównawczej są dołączone do wyjścia napięcia sterującego obwodu stałej czasowej, korzystnie obwodu rezystorowo-pojemnościowego RC, którego wejście stanowi wejście napięcia sterującego przełącznika. Ponadto wyjście jednego z komparatorów połączone jest z przełącznikiem przekaźnika elektromagnetycznego, a połączone ze sobą wyjścia dwóch pozostałych komparatorów są połączone z przełącznikiem półprzewodnikowym, dla ich włączania i wyłączania w określonym czasie.The electronic switch according to the invention is intended to connect electronic power from the AC mains to the receiver and, accordingly, disconnect the electronic power. It comprises an electromagnetic relay and a controllable two-way solid state switch, in particular a triac, connected in parallel with the relay switch, and a control unit connected to the relay and the semiconductor switch. When the receiver is connected to the power source, the semiconductor switch is turned on first at the zero value of the alternating current, and after a certain time, the relay switch is turned on. Moreover, when the receiver is disconnected from the power source, the switch of the relay is turned off first, and after a certain time, the semiconductor switch is turned off at the value of zero alternating current. The control unit comprises means for turning off the semiconductor switch when the relay switch is turned on while the receiver is connected to the power source and for turning on the semiconductor switch before turning off the relay switch when the receiver is disconnected from the power source. An electronic switch of this type is characterized in that the control unit is provided with a reference voltage source with three outputs of three reference voltages. These outputs are connected to the three inputs of the comparator unit, which contains three voltage comparators. The three additional inputs of the comparison unit are connected to the control voltage output of a time constant circuit, preferably an RC resistor-capacitive circuit, the input of which is the control voltage input of the switch. In addition, the output of one of the comparators is connected to the switch of the electromagnetic relay, and the interconnected outputs of the other two comparators are connected to a semiconductor switch for switching them on and off at a specified time.
Korzystnym jest, że pierwszy komparator napięcia zawiera tranzystor połowy, którego napięcie progowe stanowi pierwsze napięcie odniesienia porównywane z napięciem na wejściu sterującym obwodu stałej czasowej w stanie włączenia i wyłączenia przełącznika półprzewodnikowego dla podłączenia i odłączenia odbiornika od źródła zasilania, a trzeci komparator napięcia jest włączony szeregowo przed tranzystorem polowym, który połączony jest z przełącznikiem półprzewodnikowym połączonym z przełącznikiem przekaźnika elektromagnetycznego dla wyłączania przełącznika półprzewodnikowego po podłączeniu odbiornika do źródła zasilania poprzez przełącznik przekaźnika i dla włączenia przełącznika półprzewodnikowego przed odłączeniem przełącznika przekaźnika odbiornika od źródła zasilania.It is preferred that the first voltage comparator comprises a half transistor whose threshold voltage is the first reference voltage compared to the voltage at the control input of the time constant circuit in the on and off state of the semiconductor switch to connect and disconnect the receiver from the power source, and the third voltage comparator is connected in series. in front of the field effect transistor, which is connected to a semiconductor switch connected to the electromagnetic relay switch for turning off the semiconductor switch after connecting the receiver to a power source via the relay switch and for turning on the semiconductor switch before disconnecting the receiver relay switch from the power source.
Ponadto korzystnym jest, ze źródło napięcia' odniesienia zawiera łańcuch rezystorów z zaciskami pośrednimi pierwszego i trzeciego napięcia odniesienia oraz zaciskiem wejściowym określonego napięcia stałego. Jednostka sterująca zawiera przełącznik optyczny wykazujący zerowy kąta fazy prądu zmiennego, włączony na wyjściu sygnału sterującego tej jednostki sterującej, które to wyjście połączone jest z wejściem sterującym przełącznika półprzewodnikowego.Moreover, it is preferred that the reference voltage source comprises a chain of resistors with intermediate terminals of the first and third reference voltages and an input terminal of a specific DC voltage. The control unit comprises an optical switch having an AC phase angle zero, connected at the control signal output of the control unit, which output is connected to the control input of the semiconductor switch.
173 131173 131
Zaleta wynalazku polega na tym, że sterowalny, dwukierunkowy wyłącznik półprzewodnikowy, korzystnie triak, połączony równolegle z przełącznikiem przekaźnika, jest włączony tylko podczas zmian, czyli gdy przełącznik elektroniczny jest włączany i wyłączany. Dzięki temu triak nie przegrzewa się, a samooczyszczanie punktów styku przekaźnika dokonuje się w znany sposób. Taki rodzaj sterowania przełącznika zapewnia jednostka sterująca zaopatrzona w źródło napięcia odniesienia, jednostkę porównawczą oraz obwód stałej czasowej.An advantage of the invention is that the controllable bi-directional semiconductor switch, preferably a triac, connected in parallel with the relay switch, is only switched on during shifts, i.e. when the electronic switch is switched on and off. As a result, the triac does not overheat and the self-cleaning of the relay contact points is carried out in a known manner. This type of switch control is provided by a control unit provided with a reference voltage source, a comparison unit and a time constant circuit.
Przedmiot wynalazku jest bardziej szczegółowo objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uproszczony schemat blokowy przełącznika elektronicznego, fig. 2 - wykres sygnałów sterujących przełącznik elektroniczny z fig. 1 i napięcie sieciowe na zaciskach odbiornika, fig. 3 - szczegółowy schemat przykładu wykonania przełącznika elektronicznego, fig. 4 - poziomy napięcia i zmiany napięć w różnych punktach układu przełącznika elektronicznego z fig. 3, a fig. 5 - schemat układu drugiego przykładu wykonania przełącznika elektronicznego.The subject matter of the invention is explained in more detail in the drawing examples, in which Fig. 1 shows a simplified block diagram of an electronic switch, Fig. 2 - a diagram of control signals of the electronic switch of Fig. 1 and mains voltage at the terminals of the receiver, Fig. 3 - detailed diagram 4 shows the voltage levels and variations of voltages at various points in the circuitry of the electronic switch of FIG. 3, and FIG. 5 is a circuit diagram of a second embodiment of the electronic switch.
Przełącznik elektroniczny z fig. 1 zawiera przekaźnik elektromagnetyczny 1 mający cewkę sterującą 1a oraz przełącznik 1b. Sterowalny dwukierunkowy przełącznik półprzewodnikowy 2, iu piz^c^a^niką. κ z- vrr ·» r r, 4-»-» « ln rr ri r, Λ' ΙΠI Λ η-I A <-» r, ln rł rrn ł Ia iThe electronic switch of Fig. 1 comprises an electromagnetic relay 1 having a control coil 1a and a switch 1b. A controllable bi-directional semiconductor switch 2 and a link. κ z- vrr · »r r, 4 -» - »« ln rr ri r, Λ 'ΙΠI Λ η-I A <- »r, ln rł rrn ł Ia i
MJ1 OLI 11 v Ll ICIIK, JV/0L pOl^CZ/AIllJ iuwnviv^iv L, piZ,LziQVZ,lllI\lV elektroniczny ma zaciski L1 i L2, z których jeden jest dołączony do sieci elektrycznej, a drugi do odbiornika (nie pokazanego). Z cewką 1a przekaźnika elektromagnetycznego 1 połączona jest jednostka sterująca 3, do której dołączony jest przełącznik półprzewodnikowy 2, dla sterowania przełącznika elektronicznego.MJ1 OLI 11 v Ll ICIIK, JV / 0L pOl ^ CZ / AIllJ iuwnviv ^ iv L, piZ, LziQVZ, lllI \ lV electronic has terminals L1 and L2, one of which is connected to the electrical network and the other to a receiver (not shown) ). The coil 1a of the electromagnetic relay 1 is connected to a control unit 3, to which a semiconductor switch 2 is connected, for controlling the electronic switch.
Jak przedstawiono na fig. 2, przekaźnik 1 przełącznika elektronicznego i przełącznik półprzewodnikowy 2 są sterowane za pomocą jednostki sterującej 3, tak że przełącznik półprzewodnikowy 2 jest jako pierwszy włączony przez sygnał sterujący To w chwili ta przy wartości zerowej fazy prądu z sieci. W tej chwili odbiornik zostaje dołączony do sieci prądu zmiennego. Po upływie określonego czasu, w chwili tb do cewki sterującej 1 a przekaźnika zostaje doprowadzony sygnał sterujący Ro, i przełącznik 1b przekaźnika zostaje włączony. Przełącznik półprzewodnikowy 2 zostaje wyłączony w chwili tc, tj. po włączeniu przełącznika 1b przekaźnika 1, poprzez przerwanie doprowadzania sygnału sterującego To. Tak więc prąd zmienny przepływa do odbiornika najpierw poprzez przewodzący przełącznik półprzewodnikowy 2, ale po włączeniu przekaźnika 1 i wyłączeniu przełącznika półprzewodnikowego 2, a po upływie czasu tb, prąd przepływa tylko przez przełącznik 1b przekaźnika 1.As shown in Fig. 2, the relay 1 of the electronic switch and the semiconductor switch 2 are controlled by the control unit 3, so that the semiconductor switch 2 is first switched on by the control signal T at the moment at the value of the phase current from the network. The receiver is now connected to the AC mains. After a specified time has elapsed, at time tb, a control signal Ro is applied to the control coil 1 a of the relay, and the switch 1b of the relay is turned on. The semiconductor switch 2 is turned off at time tc, i.e. after switching on the switch 1b of the relay 1, by interrupting the supply of the control signal To. Thus, AC flows to the receiver first through the conductive semiconductor switch 2, but when relay 1 is turned on and the semiconductor switch 2 is turned off, and after time tb has elapsed, the current only flows through the switch 1b of relay 1.
W fazie odłączania odbiornika od sieci prądu zmiennego, przełącznik półprzewodnikowy 2 jest jako pierwszy włączony poprzez doprowadzenie do niego sygnału sterującego To w chwili td, po czym, po upływie określonego czasu, sygnał sterujący Ro zostaje usunięty w chwili te z cewki sterującej 1 a przekaźnika 1, przez co przełącznik 1b przekaźnika zostaje wyłączony. Następnie, w chwili tf, przełącznik półprzewodnikowy 2 zostaje wyłączony przy wartości zerowej fazy prądu sieciowego, poprzez usunięcie sygnału sterującego To Odbiornik zostaje jednocześnie odłączony od sieci elektrycznej. Zgodnie z takim rozwiązaniem, prąd sieciowy płynie do odbiornika najpierw poprzez przełącznik 1b przekaźnika 1, następnie poprzez przełącznik 1b przekaźnika 1 oraz przełącznik półprzewodnikowy 2, a następnie tylko poprzez przełącznik półprzewodnikowy 2 przed odłączeniem odbiornika od sieci elektrycznej. Napięcie sieci UL jest przyłożone do odbiornika od chwili ta do chwili tf.In the phase of disconnecting the receiver from the AC mains, the semiconductor switch 2 is first turned on by applying the control signal To to it at time td, then, after a certain time, the control signal Ro is removed at the moment te from the control coil 1 a of the relay 1 whereby the switch 1b of the relay is turned off. Then, at the time tf, the semiconductor switch 2 is turned off at the value of the zero phase of the mains current, by removing the control signal To. The receiver is simultaneously disconnected from the mains. According to such an arrangement, the mains current flows to the receiver first through the switch 1b of the relay 1, then through the switch 1b of the relay 1 and the semiconductor switch 2, and then only through the semiconductor switch 2 before disconnecting the receiver from the mains. The network voltage UL is applied to the receiver from time ta to time tf.
Bardziej szczegółowy schemat przełącznika elektronicznego według wynalazku jest przedstawiony na fig. 3. Przełącznik elektroniczny zawiera przekaźnik elektromagnetyczny 1 i wyposażony jest w cewkę sterującą 1a oraz przełącznik 1 b . dwukierunkowy przehicznik półprzewodnikowy 2, korzystnie triak, jest połączony równolegle z przełącznikiem przekaźnika 1. Przełącznik elektroniczny ma zaciski L1 i L2, jak przedstawiono już w przykładzie z fig. 1. Jeden zacisk jest podłączony do sieci elektrycznej, a drugi do odbiornika (nie pokazanego). Jednostka sterująca 3 jest zastosowana do sterowania przełącznika elektronicznego, a w szczególności przekaźnika 1 i przełącznika półprzewodnikowego 2.A more detailed diagram of the electronic switch according to the invention is shown in Fig. 3. The electronic switch comprises an electromagnetic relay 1 and is provided with a control coil 1a and a switch 1b. A bidirectional semiconductor converter 2, preferably a triac, is connected in parallel with the switch of the relay 1. The electronic switch has terminals L1 and L2, as already shown in the example of Fig. 1. One terminal is connected to the mains and the other to a receiver (not shown) . The control unit 3 is used to control the electronic switch, in particular the relay 1 and the semiconductor switch 2.
W przykładzie wykonania pokazanym na fig. 3 jednostka sterująca 3 zawiera przełącznik optyczny 4 wskazujący zerowy kąt fazy do sterowania przełącznika półprzewodnikowego 2. Przełącznik optyczny 4 zawiera emiter światła 4a, korzystnie LED, wskaźnik światła 4b oraz wskaźnik zerowego kąta fazy 4c. Przełącznik optyczny 4 włączony jest na wyjściu jednostkiIn the embodiment shown in Fig. 3, the control unit 3 comprises an optical switch 4 indicating a zero phase angle for controlling the semiconductor switch 2. The optical switch 4 comprises a light emitter 4a, preferably an LED, a light indicator 4b and a zero phase angle indicator 4c. The optical switch 4 is turned on at the output of the unit
173 131 sterującej 3, na którym występuje sygnał sterujący Uto. Wyjście to połączone jest z wejściem sterującym przełącznika półprzewodnikowego 2. Jednostka sterująca 3 zawiera ponadto obwód stałej czasowej 5, korzystnie obwód rezystorowo pojemnościowy RC, źródło napięcia odniesie___o tw «·!173 131 of control 3, which is provided with the control signal Uto. This output is connected to the control input of the semiconductor switch 2. The control unit 3 further comprises a time constant circuit 5, preferably an RC resistor-capacitive circuit, a voltage reference voltage source.
uid υ uu iwuióuna u £vvii nu.piyv UcniibóiCiuid υ uu iwuióuna u £ vvii nu.piyv UcniibóiCi
TTp TT7!TTp TT 7 !
W® VI o '-r 1 «a /4 τί «Ά c t l/o ncrAmn nu ;/->-7ri cazj j\-'\j.łivzouiv\c· pui v v* nu vwnc^ / zawierającą trzy komparatory napięcia 8, 9 i 10. Komparatory napięcia 8, 9 i 10 jednostki porównawczej 7 są wykorzystywane do porównywania napięcia sterującego Um doprowadzonego poprzez obwód stałej czasowej 5, z napięciami odniesienia U1, U2 i U3. Pierwszy i trzeci komparator napięcia 8 i 10 są wykorzystywane do sterowania przełącznika półprzewodnikowego 2 poprzez przełącznik optyczny 4, zaś drugi komparator napięcia 9 jest wykorzystywany do sterowania przekaźnika 1, tj. przełącznika lb przekaźnika, poprzez cewkę sterującą la.W® VI o '-r 1 «a / 4 τί« Ά ctl / o ncrAmn nu; / -> - 7ri cazj j \ -' \ j.łivzouiv \ c · pui vv * nu vwnc ^ / containing three voltage comparators 8 9 and 10. The voltage comparators 8, 9 and 10 of the comparative unit 7 are used to compare the control voltage Um supplied through the time constant circuit 5 with the reference voltages U1, U2 and U3. The first and third voltage comparators 8 and 10 are used to control the semiconductor switch 2 via the optical switch 4, and the second voltage comparator 9 is used to control the relay 1, i.e. the relay switch 1b, via the control coil 1a.
Przedstawiony na fig. 3 przełącznik elektroniczny według wynalazku działa jak następuje. Dla objaśnienia, na fig. 4 przedstawiono czasowe przebiegi napięć w różnych punktach układu. Napięcie sterujące Uo jest doprowadzone do wejścia sterującego Um jednostki sterującej 3 w chwili to. Napięcie sterujące Uo jest napięciem stałym o odpowiednim poziomie, małym w porównaniu z napięciem sieciowym. Na wyjściu obwodu stałej czasowej 5 obwód wywołuje względnie wolny wzrost wewnętiznego napięcia sterującego Uos. Do jednego z wejść każdego z komparatorów napięcia 8,9 i 10 jednostki porównawczej 7, zostaje doprowadzone wewnętrzne napięcie sterujące Uos, które zostaje porównane w pierwszym komparatorze napięcia 8 z pierwszym napięciem odniesienia U1, w drugim komparatorze napięcia 9 z drugim napięciem odniesienia U2, które jest wyższe niż U1, zaś w trzecim komparatorze napięcia z trzecim napięciem odniesienia U3, które jest wyższe niż U2. Gdy wewnętrzne napięcie sterujące Uos zostanie zwiększone do poziomu U1 w czasie tl, napięcie wyjściowe Uol pierwszego komparatora napięcia 8 zostaje zwiększone do określonego poziomu i przekazuje napięcie sterujące na wejście przełącznika optycznego 4. Emiter światła 4a zaczyna emitować promieniowanie optyczne, które jest wykrywane przez wskaźnik światła 4b. Wskaźnik zerowego kąta fazy 4c wykrywa następne zero fazy napięcia sieciowego Uv w chwili t2, a następnie przekazuje odpowiedni sygnał sterujący Uto na wejście przełącznika półprzewodnikowego 2, przez co zostaje on włączony. Tak więc prąd zaczyna płynąć poprzez przełącznik półprzewodnikowy 2, odbiornik zostaje podłączony do sieci elektrycznej i napięcie sieciowe Uk jest przyłożone do odbiornika.The electronic switch according to the invention shown in Fig. 3 operates as follows. For clarity, Fig. 4 shows the voltage waveforms at various points in the system. The control voltage Uo is applied to the control input Um of the control unit 3 at time to. The control voltage Uo is a constant voltage of an appropriate level, small compared to the mains voltage. At the output of the time constant circuit 5, the circuit causes a relatively slow increase in the internal control voltage Uos. An internal control voltage Uos is applied to one of the inputs of each of the voltage comparators 8, 9 and 10 of the comparative unit 7, which is compared in the first voltage comparator 8 with the first reference voltage U1, in the second voltage comparator 9 with the second reference voltage U2, which is is higher than U1, and in the third voltage comparator with a third reference voltage U3 which is higher than U2. When the internal control voltage Uos is increased to the level U1 at time tl, the output voltage Uol of the first voltage comparator 8 is increased to a certain level and transmits the control voltage to the input of the optical switch 4. The light emitter 4a begins to emit optical radiation which is detected by the light indicator 4b. The zero phase angle indicator 4c detects the next zero phase of the mains voltage Uv at time t2, and then transmits the appropriate control signal Uto to the input of the semiconductor switch 2, whereby it is turned on. Thus, the current begins to flow through the semiconductor switch 2, the receiver is connected to the mains and the mains voltage Uk is applied to the receiver.
Wewnętrzne napięcie sterujące Uos nadal stale się zwiększa i osiąga drugie napięcie odniesienia U2 w chwili t3. Przez to na wyjściu drugiego komparatora napięcia 9 osiągane jest napięcie sterujące Uo2 i prąd sterujący zostaje doprowadzony do cewki sterującej 1 a przekaźnika 1. Powoduje to, że przekaźnik 1 przyciąga przełącznik 1b do zamknięcia. Na skutek tego zarówno przełącznik 1b, jak i przełącznik półprzewodnikowy 2 zostają włączone.The internal control voltage Uos continues to increase steadily and reaches the second reference voltage U2 at time t3. As a result, the control voltage Uo2 is obtained at the output of the second voltage comparator 9 and the control current is applied to the control coil 1 a of the relay 1. This causes the relay 1 to pull the switch 1b to close. As a result, both the switch 1b and the semiconductor switch 2 are turned on.
Wewnętrzne napięcie sterujące Uos nadal się zwiększa i osiąga poziom trzeciego napięcia odniesienia U3 w chwili t4. W wyniku tego, trzeci komparator napięcia 10 przekazuje napięcie sterujące Uo3 do wejścia przełącznika optycznego 4. Napięcie sterujące Uo3 odwraca napięcie sterujące Uo1, wskutek czego emiter światła przełącznika optycznego 4 przestaje emitować promieniowanie optyczne i przełącznik półprzewodnikowy 2 nie odbiera już sygnału sterującego Uto na swoim wejściu sterującym. Przełącznik półprzewodnikowy 2 zostaje wyłączony w chwili t4. Wskutek tego prąd płynie do odbiornika tylko poprzez przełącznik 1b przekaźnika 1.The internal control voltage Uos continues to increase and reaches the level of the third reference voltage U3 at time t4. As a result, the third voltage comparator 10 transfers the control voltage Uo3 to the input of the optical switch 4. The control voltage Uo3 inverts the control voltage Uo1 so that the light emitter of the optical switch 4 ceases to emit optical radiation and the semiconductor switch 2 no longer receives the control signal Uto at its input. controlling. Semiconductor switch 2 is turned off at time t4. As a result, the current flows to the load only via switch 1b of relay 1.
W fazie odłączania odbiornika od sieci, napięcie sterujące Uo doprowadzane do jednostki sterującej 3 zostaje przerwane i zacisk sterujący wejścia sterującego Um zostaje dołączony do masy. Dla układu z fig. 5 następuje to w chwili t5. Natychmiast po tej chwili, obwód stałej czasowej 5 powoduje, że wewnętrzne napięcie sterujące Uos maleje do wartości bliskiej zera. W chwili t6 wewnętrzne napięcie sterujące Uos staje się niższe od trzeciego napięcia odniesienia U3, co powoduje, że napięcie sterujące Uo3 na wyjściu trzeciego komparatora napięcia 10 spada i przełącznik optyczny 4 odzyskuje swoje napięcie sterujące Uo1, co powoduje, że przełącznik półprzewodnikowy 2 zostaje ponownie włączony w chwili t6. Wewnętrzne napięcie sterujące Uos nadal się zmniejsza i w chwili t7 jest równe drugiemu napięciu odniesienia U2, co powoduje, że napięcie sterujące Uo2 na wyjściu drugiego komparatora napięcia 9, tj. sygnał sterujący przekaźnika, spada do zera. Powoduje to, że przełącznik 1b przekaźnika 1 otwiera się. Tym niemniej, odbiornik jest nadal podłączony do sieci elektrycznej poprzez przełącznik półprzewodnikowy 2.In the phase of disconnecting the load from the mains, the control voltage Uo supplied to the control unit 3 is interrupted and the control terminal of the control input Um is connected to the ground. For the circuit of FIG. 5, this is at time t5. Immediately thereafter, the time constant circuit 5 causes the internal control voltage Uos to decrease to a value close to zero. At time t6, the internal control voltage Uos becomes lower than the third reference voltage U3, which causes the control voltage Uo3 at the output of the third voltage comparator 10 to drop and the optical switch 4 recovers its control voltage Uo1, which causes the semiconductor switch 2 to be turned on again at time t6. The internal control voltage Uos continues to decrease and at time t7 is equal to the second reference voltage U2, which causes the control voltage Uo2 at the output of the second voltage comparator 9, i.e. the control signal of the relay, to drop to zero. This causes switch 1b of relay 1 to open. Nevertheless, the receiver is still connected to the mains via the semiconductor switch 2.
Wewnętrzne napięcie sterujące Uos nadal maleje i osiąga pierwsze napięcie odniesienia Ul w chwili to. Napięcie Uo1, które występowało na wyjściu pierwszego komparatora napięcia 8, jest przywracane, co powoduje, że emiter światła 4a przełącznika optycznego 4 zostaje wyłączony. Tym niemniej, wskaźnik zerowego kąta fazy 4c i przełącznik półprzewodnikowy 2 są nadal włączone, a ich połączenie przestaje przewodzić przy następnym punkcie zerowym t9 prądu obciążenia Iv. W wyniku tego przełącznik półprzewodnikowy 2 zostaje wyłączony i odbiornik zostaje odłączony od sieci elektrycznej. Przełącznik elektroniczny znajduje się w stanie początkowym i jest gotów do ponownego włączenia.The internal control voltage Uos continues to decrease and reaches the first reference voltage Ul at time to. The voltage Uo1 that was present at the output of the first voltage comparator 8 is restored, which causes the light emitter 4a of the optical switch 4 to be turned off. However, the zero phase angle indicator 4c and the semiconductor switch 2 are still on and their connection ceases to conduct at the next zero point t9 of the load current Iv. As a result, the semiconductor switch 2 is turned off and the receiver is disconnected from the electrical network. The electronic switch is in the initial state and is ready to be restarted.
Na figurze 5 przedstawiono schemat drugiego przykładu wykonania układu przełącznika elektronicznego według wynalazku. Obwód stałej czasowej 5 jest utworzony za pomocą rezystora 5a i kondensatora 5b. Pierwszy komparator napięcia 8 zawiera tranzystor połowy tt, którego napięcie progowe Un jest wykorzystywane jako pierwsze napięcie odniesienia Ul. Trzeci komparator napięcia t0 jest dołączony szeregowo do wejścia tranzystora polowego tt. Źródło napięcia odniesienia 6 zawiera źródło napięcia prądu stałego, z którego uzyskuje się określone napięcie stałe Uc oraz łańcuch rezystorów t2, t3 i t4 do wytwarzania drugiego i trzeciego napięcia odniesienia U2, U3.Figure 5 is a schematic diagram of a second embodiment of an electronic switch circuit according to the invention. The time constant circuit 5 is formed by a resistor 5a and a capacitor 5b. The first voltage comparator 8 includes a half-tt transistor whose threshold voltage Un is used as the first reference voltage U1. A third voltage comparator t0 is connected in series to the input of the field effect transistor tt. The reference voltage source 6 comprises a DC voltage source from which a specific DC voltage Uc is obtained and a chain of resistors t2, t3 and t4 for producing the second and third reference voltages U2, U3.
Przełącznik elektroniczny z fig. 5 działa podobnie jak to pisano w związku z fig. 1 i 3. Nawiązując do fig. 4, objaśnione zostanie w skrócie, co następuje. Gdy wewnętrzne napięcie sterujące Uos zostaje podłączone do wejścia jednostki sterującej 3, kondensator 5b zaczyna się ładować i napięcie Uos narasta. Gdy napięcie Uos kondensatora zwiększa się tak, że przekroczy napięcie progowe Un = U1 tranzystora polowego tt, ten tranzystor połowy 11 zostaje włączony. Przełącznik optyczny 4 otrzymuje sygnał sterujący i uruchamia, tj. włącza przełącznik półprzewodnikowy 2 w punkcie zerowym następnej fazy napięcia sieciowego. Gdy napięcie Uos kondensatora 5b zwiększy się dalej do poziomu drugiego napięcia odniesienia U2, przekaźnik t zostanie włączony. Gdy napięcie Uos kondensatora 5b zwiększy się do poziomu trzeciego napięcia odniesienia U3, sygnał sterujący Uto przełącznika optycznego 4 zostanie przerwany i przełącznik półprzewodnikowy 2 zostanie odłączony. Odbiornik jest wtedy podłączony do sieci elektrycznej poprzez przełącznik tb przekaźnika t. Odpowiednio, gdy napięcie sterujące Uo na wejściu sterującym Um obwodu stałej czasowej 5 stanie się równe zero, napięcie Uos kondensatora 5b zacznie się zmniejszać i przedstawiona kolejność podłączeń (por. z fig. 4) zostanie powtórzona w kolejności odwrotnej.The electronic switch of Fig. 5 functions as described in connection with Figs. 1 and 3. Referring to Fig. 4, the following will be explained briefly. When the internal control voltage Uos is connected to the input of the control unit 3, the capacitor 5b starts to charge and the voltage Uos increases. When the capacitor voltage Uos increases such that it exceeds the threshold voltage Un = U1 of the field effect transistor tt, this transistor half 11 is turned on. The optical switch 4 receives a control signal and actuates, i.e. turns on the semiconductor switch 2 at the zero point of the next phase of the mains voltage. As the voltage Uos of the capacitor 5b further increases to the level of the second reference voltage U2, the relay t will be turned on. When the voltage Uos of the capacitor 5b increases to the level of the third reference voltage U3, the control signal Uto of the optical switch 4 will be interrupted and the semiconductor switch 2 will be disconnected. The receiver is then connected to the mains via the switch tb of the relay t. Correspondingly, when the control voltage Uo at the control input Um of the time constant circuit 5 becomes zero, the voltage Uos of the capacitor 5b starts to decrease and the connection sequence shown (see Fig. 4) ) will be repeated in reverse order.
173 131173 131
L1L1
L2L2
Fig. 5Fig. 5
173 131173 131
faza włączeniainclusion phase
FAZA WYŁĄCZENIAOFF PHASE
173 131173 131
Fig. 1Fig. 1
Fig. 2Fig. 2
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies
Cena 2,00 złPrice PLN 2.00
Claims (4)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI925458A FI91115C (en) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Method for controlling an electrical switch and an electrical switch |
| PCT/FI1993/000510 WO1994013000A1 (en) | 1992-11-30 | 1993-11-30 | A method of controlling an electronic switch and an electronic switch |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL309188A1 PL309188A1 (en) | 1995-09-18 |
| PL173131B1 true PL173131B1 (en) | 1998-01-30 |
Family
ID=8536302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL93309188A PL173131B1 (en) | 1992-11-30 | 1993-11-30 | Method of controlling operation of an electronic switch and electronic switch as such |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0671052B1 (en) |
| AT (1) | ATE156299T1 (en) |
| DE (1) | DE69312731T2 (en) |
| DK (1) | DK0671052T3 (en) |
| ES (1) | ES2107791T3 (en) |
| FI (1) | FI91115C (en) |
| NO (1) | NO306584B1 (en) |
| PL (1) | PL173131B1 (en) |
| RU (1) | RU2121183C1 (en) |
| WO (1) | WO1994013000A1 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19748134A1 (en) * | 1997-10-31 | 1999-05-12 | Rowenta Werke Gmbh | Distributing limited electric power in irons |
| GB0222881D0 (en) * | 2002-10-03 | 2002-11-13 | Electroheat Plc | Electrical switching method and apparatus |
| GB0703650D0 (en) * | 2007-02-24 | 2007-04-04 | Cable Man Products Ltd | Switching means |
| CN102983546A (en) * | 2012-12-26 | 2013-03-20 | 天津市梭泰电气技术有限公司 | Self-restoring overvoltage and undervoltage protection device capable of closing or breaking at zero crossing points |
| DE102018100974B4 (en) | 2018-01-17 | 2019-09-26 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | circuitry |
| RU2733487C1 (en) * | 2020-03-27 | 2020-10-01 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инсмартавтоматика" | Wireless device for switching electric load |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2525386A1 (en) * | 1982-04-15 | 1983-10-21 | Anectron | Controlled switch circuit for resistive and inductive loads - has parallel connected semiconductor switch and electromagnetic relay switching in sequence across load, and zero-crossing detector |
| GB8421070D0 (en) * | 1984-08-20 | 1984-09-26 | Muirhead A D | Power switching device |
| NO168009C (en) * | 1988-09-19 | 1994-06-21 | Sverre Lillemo | Electrical switchgear. |
-
1992
- 1992-11-30 FI FI925458A patent/FI91115C/en not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-11-30 EP EP94900842A patent/EP0671052B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-30 DK DK94900842.9T patent/DK0671052T3/en active
- 1993-11-30 WO PCT/FI1993/000510 patent/WO1994013000A1/en active IP Right Grant
- 1993-11-30 DE DE69312731T patent/DE69312731T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-30 RU RU95113710A patent/RU2121183C1/en not_active IP Right Cessation
- 1993-11-30 ES ES94900842T patent/ES2107791T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-30 PL PL93309188A patent/PL173131B1/en not_active IP Right Cessation
- 1993-11-30 AT AT94900842T patent/ATE156299T1/en not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-05-29 NO NO952118A patent/NO306584B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2121183C1 (en) | 1998-10-27 |
| DE69312731T2 (en) | 1997-12-04 |
| NO952118D0 (en) | 1995-05-29 |
| FI91115C (en) | 1994-05-10 |
| FI91115B (en) | 1994-01-31 |
| EP0671052A1 (en) | 1995-09-13 |
| NO952118L (en) | 1995-05-29 |
| PL309188A1 (en) | 1995-09-18 |
| WO1994013000A1 (en) | 1994-06-09 |
| NO306584B1 (en) | 1999-11-22 |
| FI925458A0 (en) | 1992-11-30 |
| ATE156299T1 (en) | 1997-08-15 |
| EP0671052B1 (en) | 1997-07-30 |
| DK0671052T3 (en) | 1998-03-16 |
| ES2107791T3 (en) | 1997-12-01 |
| RU95113710A (en) | 1996-12-27 |
| DE69312731D1 (en) | 1997-09-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3430401B2 (en) | Automatic power switchgear | |
| EP0197658B1 (en) | Mosfet ac switch | |
| US4893063A (en) | Apparatus for improving the efficiency of a lighting element | |
| US4937731A (en) | Power supply with automatic input voltage doubling | |
| EP0409328B1 (en) | A switched bridge circuit | |
| US6163469A (en) | Rush current limiting device for power circuit | |
| GB2178255A (en) | Solid state power controller with leakage current shunt circuit | |
| KR930011850B1 (en) | Multiplexing apparatus for phase-control circuits | |
| JPH0691747B2 (en) | Switch mode power supply device | |
| PL173131B1 (en) | Method of controlling operation of an electronic switch and electronic switch as such | |
| GB2075314A (en) | Signal transmission system | |
| JP2005521375A (en) | Optoelectronic receiver circuit for digital communication. | |
| US5734289A (en) | Circuit arrangement for controlling a triac | |
| US4427902A (en) | Optimum transistor drive circuit with over load compensation | |
| US5327016A (en) | Load control circuit including automatic AC/DC discernment | |
| SU1594503A1 (en) | Device for controlling temperature | |
| US7151402B2 (en) | Triac control circuit | |
| NZ246119A (en) | Monitoring semiconductor power switches in power switching circuits | |
| US4441069A (en) | Self-extinguishing load driving system | |
| GB2230665A (en) | Switching and protection circuit | |
| JPH06106020B2 (en) | Switching regulator | |
| SU1515361A1 (en) | Switching device | |
| KR0147219B1 (en) | Low voltage protection circuit of power supply system | |
| SU1272326A1 (en) | Secondary electric power supply unit | |
| SU1095405A1 (en) | Switching device for inductive loads |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20111130 |