CH421180A - Elektronisches Relais - Google Patents

Description

  Elektronisches Relais    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein       elektronisches    Relais     mit    zwei     Verstärkern,    das zu  sammen     mit    einem zugeordneten Transformator, wel  cher     Rückkopplungen    für jeden der beiden Verstär  ker liefert, Ausgangssignale in Gegenphase abgibt,  je nachdem der eine oder der andere der Verstärker  wirksam ist.  



  Das elektronische Relais nach der vorliegenden       Erfindung    ist dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes  Paar Klemmen, je     eine    von jedem der     genannten     Verstärker, durch eine erste Wicklung des     genannten     Transformators     miteinander    verbunden sind, dass     ein     zweites Paar Klemmen, je eine von jedem der ge  nannten Verstärker, über     eine    zweite Wicklung des  genannten     Transformators        miteinander    verbunden  sind,

   dass von     einem        dritten    Paar Klemmen je eine  von jedem der genannten Verstärker mit einer Ener  giequelle zur Speisung der genannten Verstärker ver  bunden ist, und dass für jeden der     genannten    Ver  stärker     Mittel    vorgesehen sind, um getrennt jene  Klemmen des genannten ersten und     dritten    Paares  kurzzuschliessen, welche dem gleichen Verstärker  zugeordnet sind.  



  Die Erfindung wird nachfolgend anhand des: Sche  mas eines     Ausführungsbeispiels        erklärt.     



  Es sind zwei     pnp-Transistoren    T und T' vorhan  den, die als Sperrschwinger     arbeiten    und     über    zwei  Klemmen<I>a, b</I>     gespiesen    werden, die durch einen  Kondensator Cl kurzgeschlossen sind.

   Der     Emitter     des     pnp-Transistorsi    T ist     unmittelbar    mit der un  teren     Eingangsklemme    b verbunden, während     sein     Kollektor über eine     Wicklung    1' des Transformators       TR    an den Kollektor     des        Transistors-    T', der ebenfalls  vom     pnp-Typ    ist,     angeschlossen    ist.

   Der Transfor  mator     TR    ist so     entworfen,    dass er die     erforderliche          Rückkopplung    liefert, um den     Transistoren    T oder  T' zu ermöglichen,     als        Oszillatoren    zu arbeiten. Der         Emitter    von T' ist unmittelbar mit der oberen Ein  gangsklemme<I>a</I> verbunden. Diese     Klemme   <I>a</I>     ist    über  den Widerstand R'1,     eine    zweite Wicklung 1" des  Transformators     TR    und den Widerstand     R1    mit der  Klemme b verbunden.

   Die Enden     dieser        zweiten          Transformatorwicklung    sind     direkt    mit den Basen  der Transistoren<I>T'</I> und<I>T</I> verbunden. überdies sind  die     Emitter-Kollektor-Strecken    beider Transistoren  T und<B>'</B> durch Dioden Dl und D'1     überbrückt,     deren Kathoden gegen die     Anschlussklemmen    gerich  tet sind.  



  Wenn eine Spannungsquelle über einen nichtge  zeigten     Seriewiders.rand    an den     Kondensator    Cl an  gelegt wird und die     Spannung    daran hoch genug  wird, wird- je nach der Polarität der angelegten Span  nung entweder der Transistor T oder der Transistor  T' wirksam, wobei die Diode     D'l    oder Dl leitend  wird, womit     eine        Schwingung    erzeugt wird.

       Wenn     angenommen     wird,    dass eine angemessene Spannung  über dem Kondensator Cl vorhanden     ist,    wobei die  Klemme<I>b</I> gegenüber der     Klemme   <I>a</I> positiv sei,     wird     der Transistor T wirksam, da die Diode D1     gesperrt     ist.

   Der Strom, der aus dem     Kollektor    von T in die       erste        Wicklung    des Transistors     TR    fliesst, geht durch  die leitende Diode D'1, welche die     Kollektor-Emitter-          strecke    des     Transistors    T'     kurzschliesst,    zur     Klemme    a.       Anterseits    schwingt der Transistor T',     wenn    die Po  larität der Eingangsspannung umgekehrt wird.  



  In beiden Fällen werden Schwingungen erzeugt,  jedoch mit umgekehrten Phasen des Signals über den  Wicklungen des, Transformators     TR.        Mit        Hilfe    einer       dritten    und einer vierten Wicklung am     Transformator,     welche     entgegengesetzten    Wicklungssinn aufweisen,  ist es möglich,     Ausgangssignale    zu erzeugen, welche  beispielsweise     einerseits,    zum Auslösen eines bista  bilen Elementes     in    den     EIN-Zustand    dienen können  und     anderseits,

      wenn der andere     Transistor        wirksam         ist,     ein    anderes bistabiles Element in den     EIN-Zu-          stand    kippen. Wie die Figur zeigt,     wird        angenommen,     dass diese     bistabilen    Elemente durch     Thyristoren    (D,  D')     dargestellt.    werden, welche, wenn sie leitend     sind,     eine Verbindung zwischen     einer        Ausgangsklemme    und  einem Punkt festen     Potentials        herstellen,    z. B.

     60  Volt im     Falle    eines polarisierten     Telegraphenrelais.     



  Auf diese Weise werden, nachdem der     Transistor     T wirksam geworden ist, die durch die     dritte    Wick  lung von     TR    erzeugten Schwingungen und     insbes@on-          fiere    die schmalen durch die     Sperroszillatorwicklung          erzeugten    Impulse solcher     Polarität,    dass die Diode  D2 leitend wird. Diese Diode ist in Reihe über die  dritte Wicklung     mit    dem     Steuerpfad    des     Thyristors     D verbunden.

   Dieser Steuerpfad wird     durch    den  Widerstand R4     geshunted,    um die effektive Impedanz,  welche durch einen solchen Stromweg     zurr.    Sperr  oszillator dargestellt     wird,    zu     normalisieren.    Wenn  die     Ausgangsklemme    über     irgendeine    angemessene  Impedanz gegen Erde vorgespannt ist, wobei     die    Im  pedanz die Belastung umfasst und den Gleichstrom  durchfluss gestattet, wie z.

   B. über den Widerstand  R3, gestattet der     Thyristor    D, dessen Anode über  einen     niederohmigen    Widerstand R2 mit der Aus  gangsklemme und dessen Kathode mit der negativen  Klemme einer     Batterie    verbunden ist, einen     Strom-          fluss    durch den     Widerstand    R2 in Reihe mit dem       Hauptstromweg    von D, nachdem der     letztere    durch  die     Sperroszillatorwicklung    von T leitend gemacht  worden ist.  



  Wenn angenommen wird,     d'ass    die Polarität der  Wirkspannung über den     Eingangsklemmen        umgekehrt     wird, wobei der     Transistor    T' wirksam wird, wenn  die Spannung über dem     Kondensator    Cl hoch genug  ist, ist es diesmal die Spannung über der vierten       Wicklung    vom     Transformator        TR,    die die erforder  liche Polarität aufweist, um die Diode D' leitend  zu machen,

       während    D2     gesperrt        ist.    Dementspre  chend wird nun der     Thyristor    D' leitend und gestat  tet den     Stromfluss    von der positiven     Batterieklemme     durch den Widerstand R'2 und den     Hauptstromweg     von D' nach der     Ausgangsklemme.     



  Da D' in einem Zeitpunkt     in    den     leitenden    Zu  stand gekippt wird,     in,   <I>dem D</I> noch     leitend        ist,        wird     die Ausgangsklemme, welche an     einem    Potential von       angenähert    -60     Volt        liegt,        plötzlich    durch D' an die  obere Klemme von C2 geschaltet, welche in diesem  Moment anfänglich auf einem Potential von angenä  hert + 60 Volt     liegt,

          währenddem    die     untere        Klemme     an einem Potential von     angenähert    -60 Volt liegt,  weil D immer noch leitend ist. Durch diese     plötzliche          Zusammenschaltung        nimmt    das, Potential an der     Aus-          gangsklemme    praktisch     augenblicklich    einen Wert an,  der zwischen - 60 und     +    60 Volt liegt.  



       Wenn    z. B. die Kapazitäten von C2 und C3  gleich sind, steigt diese     Ausgangsspannung    praktisch       augenblicklich    von - 60 Volt auf     angenähert    0 Volt.  Dies bedeutet, dass,     weil    die     Spannung    über dem  Kondensator C2, von welchem keine der Elektroden       unmittelbar    an ein festes Potential angeschlossen ist,    immer noch     ungefähr    120 V beträgt,

   die plötzliche       Änderung    der Spannung an der Anode von D' von  + 60     auf    0 Volt eine plötzliche     Änderung    der Span  nung an der Anode von D von -60 auf -120 Volt  bewirkt. Da die Kathode von D auf -60     Volt    fest  gehalten ist, wird dieser     Thyristor    D sofort gesperrt.

    Danach wird der Kondensator C3 durch den     nieder-          ohmigen    Widerstand R'2 rasch aufgeladen, so dass       das        Ausgangspotential    auf den neuen Wert von +60  Volt ansteigt, was     damit        übereinstimmt,    dass D' lei  tend ist.     Anderseits    wird der     Kondensator    C2 rasch  durch D' in Reihe mit R2 entladen. Während dieser  raschen Änderungen ist jedoch diese Potentialquelle  nicht immer nur durch die beiden Kondensatoren  C2 und C3 in     Reihe    belastet.

   Jeder Strom, welcher       in    diesem Augenblick durch diese negative Batterie  fliesst, muss     zwangläufig    durch den     Belastungswider-          stand    R3 gehen, welcher daher dazu dient, den Strom  durch die negative Batteriequelle zu begrenzen.  



  Die Gleichrichter D3 und D4 dienen dazu, die  Potentialschwingung an den Ausgangsklemmen in  bekannter Weise zu begrenzen.  



       Wenn,    der gesteuerte Gleichrichter D' leitend wird,  wird das. Potential über den Eingangsklemmen wie  derum geändert, so dass die untere Klemme b in  bezug auf die obere Klemme a wieder positiv     wird     und der Transistor T     wirksam.    wird, während T' auf  hört zu schwingen und dementsprechend der     Thyri-          stor    D ausgelöst wird. Nachdem D leitend ist, wird  das     Potential    auf dem unteren Belag des ungelade  nen     Kondensators    C2 von     ungefähr    +60 Volt plötz  lich auf -60 Volt gebracht.

   Dementsprechend     fällt    das       Potential    des oberen Belages von C2 von +60 auf  -60 Volt. Dies ergibt, dass das Potential an der Anode  von D' plötzlich um 120 Volt     niedriger        wird    als das  Kathodenpotential.     Damit    wird dieser     Thyristor    D'  gesperrt. Das Potential an den     Ausgangsklemmen     geht     rasch    wiederum auf -60 Volt, da sich der Kon  densator C3     durch    D und R2 in Reihe     entlädt,    wäh  rend C2 wiederum durch D und R'2 in Reihe auf       angenähert    120 Volt aufgeladen wird.

   Für die in der  Figur gezeigte     Schaltung        müssen    für die Bauteile  folgende Werte gelten:  
EMI0002.0130     
  
    R1 <SEP> = <SEP> R'1 <SEP> = <SEP> 10 <SEP> 000 <SEP> Ohm
<tb>  R2 <SEP> = <SEP> R'2 <SEP> = <SEP> 100 <SEP> Ohm
<tb>  R3 <SEP> = <SEP> 3 <SEP> 900 <SEP> Ohm.       Die Werte von R3 und R'4 sind abhängig von  den     gewählten        Thyristoren   <I>D</I> und<I>D'.</I>  



  Cl = C2 = C3 = 0,47     MF     Die oben beschriebene Anordnung eignet sich  besonders: als     elektronisches    polarisiertes Telegra  phenrelais..

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Elektronisches Relais mit zwei Verstärkern, das zusammen mit einem Transformator, der Rückkopp lungen für jeden der beiden Verstärker liefere, Aus- gangssignale in Gegenphase abgibt, je nachdem der eine oder der andere Verstärker wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Paar Klemmen (la), je eine von jedem der genannten Verstärker (T, T'), durch eine erste Wicklung (1') des genannten Trans formators miteinander verbunden sind, dass ein zwei tes Paar Klemmen (1b),

   je eine von jedem der ge nannten Verstärker, über eine zweite Wicklung (1") des genannten Transformators miteinander verbunden sind, dass von einem dritten Paar Klemmen<I>(a, b)</I> je eine von jedem der genannten Verstärker mit einer Energiequelle zur Speisung der genannten Verstär ker verbunden ist, und dass für jeden der genannten Verstärker Mittel<I>(D1,</I> D'1) vorgesehen sind, um getrennt jene Klemmen des genannten ersten und dritten Paares kurzzuschliessen, welche dem gleichen Verstärker zugeordnet sind. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Relais nach Patentanspruch, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Mittel zum genannten Kurzschlie- ssen aus Richtleitern bestehen und die genannten Verstärker durch Transistoren gebildet werden, dass jeder der genannten Richtleiter im Nebenschluss über Emitter-Kollektor-Strecke des zugeordneten Transi stors liegt, wobei beide Richtleiter umgekehrt polari siert sind als die zugehörigen Transistoren,

   wodurch abhängig von der Polarität der Energiequelle der eine oder andere Transistor wirksam wird. 2. Relais nach Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die genannten Transistoren vom glei chen Leitfähigkeitstyp sind. 3. Relais nach Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der genannte Transformator zusätzlich zwei getrennte Ausgangswicklungen aufweist, die ein ander entgegengesetzt gewickelt sind. 4. Relais nach Unteranspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, dass die Einrichtung als. Zweiphasen-Sperr- schwinger arbeitet.