NO832646L - Elektronisk tidsbryter - Google Patents

Description

Elektronisk tidsbryter

Oppfinnelsen angår en elektronisk tidsbryter som angitt

i hovedkravets innledning. En slik tidsbryter har for tidsbegrenset innkobling av forbrukere, f.eks. lamper, som mates med vekselspenning, en lastdel som kobles av en elektronisk styredel. Dens to tilslutninger mater både lastdelen og styredelen, idet der i hviletilstanden ved hjelp av en likeretter lades opp et første lager som ved innledning•av.lastdrift ved hjelp av tastebrytere og koblingsfunksjon lader opp et annet lager over en omladningsgren med strømbegrensningsmotstand. En slik tidsbryter har allerede vært foreslått (søkernes patentsøknad 82 0974) .

Ved den innledningsvis angitte tidsbryter klarer man

seg med to tilslutningsledninger i motsetning til hva som er tilfellet ved ellers vanlige elektroniske tidsbrytere som be-høver særskilte strømforsyningsledninger både til innkobling av lasten og for den elektroniske styredel, altså alt i alt mer enn to, ofte fire ledninger. En slik tidsbryter lar seg derfor lett montere i eksisterende installasjonsbokser ved å innbyttes mot en installasjonsbryter. Varigheten av driften for en last som skal kobles inn, lar seg ved den angitte tidsbryter lett innstille med et tidsledd som er koblet parallelt med det annet lager og består av en fast ohmsk motstand og en innstillbar motstand, begge i serie. Kobler man en slik tidsbryter inn for hånden, blir en forbruker i lastdelen satt i drift i et tidsrom som er fast innstilt på forhånd.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å utvikle den innledningsvis angitte tidsbryter videre slik at innkoblings-tiden for last i de enkelte tilfeller kan innstilles individuelt ved forskjellig lang manøvrering av en betjeningsknapp.

Løsningen av den nevnte oppgave består i at oppladningsgrenen oppviser en parallellkobling av ohmsk motstand og terskelverdimotstand. Sammenholdt med den foran omtalte tidsbryter bortfaller altså innstillingspotensiometeret av fast motstand og innstillbar motstand, og i oppladningsgrenen ligger parallellkoblingen av ohmsk motstand og terskelverdimotstand.

I utkoblet tilstand blir første lager ladet opp. Påvirkes tastebryteren, blir annet lager ladet opp over strømbegrensnings-motstanden og terskelverdiventilen, som f.eks. er en zenerdiode. Synker potensialdifferansen mellom første og annet lager under terskelverdien - ved en terskelverdiventil i gjennomslipningsretning - og man fortsatt trykker på tastebryteren, skjer der ytterligere omladning fra første lager til annet lager via den resulterende motstand av strømbegrensningsmotstand og ohmsk motstand i parallellkoblingen. I samsvar med den forskjellige oppladning av annet lager forblir tidsbryteren innkoblet i tilsvarende lang tid. På den annen side er også en etterkobling under drift mulig ved en slik tidsbryter.

Hvis forholdet mellom kapasiteten av første og annet lager utgjør to til seks, fås i praksis gunstige innkoblingsfor-hold. Særlig er det fordelaktig å velge lagringskapasitetene slik at kapasiteten av første lager står i et forhold tre til fem til kapasiteten av det annet. Ved en strømbegrensningsmot-stand som i praksis er hensiktsmessig dimensjonert for å skåne tastebryterens kontakter, fås da minimale innkoblingstider på trekvart til halvannet minutt, alt etter hvor lenge tastebryteren påvirkes. En større tidskonstant betinget ved annen lager-kondensator og motstanden av parallellkoblingen ville forlenge minimaltiden.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli nærmere belyst ved

et utførelseseksempel som er vist grovt skjematisk på tegningen.

På fig. 1 ses den koblingsmessige oppbygning av tidsbryteren, og

fig. 2 er et sideriss av en installasjonsbryter som er utformet som tidsbryter, hovedsakelig ved at den rommer en leder-plate med en kobling i henhold til fig. 1.

De elektriske komponenter av tidsbryteren er vist på

fig. 1. Ved tilslutningsklemmene 1 og 2 er tilkoblet to koblings-ledninger 3 til en forbruker 4 som forsynes fra et nett 5. I utførelseseksempelet forløper strømkretsen fra tilslutningen 1 via en sikring 6 til en likeretter 7, i utførelseseksempelet utformet som toveis likeretter. Lastdelens tilslutninger 1 og

2 med lastventilen 8 mater tillike styredelen. Til formålet blir der i hviletUstanden via likeretteren 7 ladet opp et før-ste lager 9 som ved innledning av lastdrift ved hjelp av en tastebryter 10 med omkoblingsfunksjon lader opp et annet lager 11. Dette mater så styredelen.

Tilslutningene 1 og 2 er i utførelseseksempelet på fig. 1 forbundet med en likeretter. Denne likeretter 7 er i utførelses-eksempelet realisert med en toveis likeretter uten glatting.

I dens likerettede krets er der anordnet en elektronisk last-ventil 8 hvis styreinngang 12 er forbundet med en utgang 13

fra en elektronisk styreventil 14. Lastventilen 8 kan særlig være en tyristor. Den annen utgang frå styreventilen 14, altså den utgang som ikke er forbundet med styreinngangen 12 til lastventilen 8, er forbundet med den første gren i den likerettede krets over en ledning 16, forsynt med en kapasitet 15. Styreventilen 14 er med sin styreinngang 17 forbundet med første lager 11.

Annen gren 22 i den likerettede krets er foruten med

en utgang 20 fra lastventilen forbundet med dennes styreinngang over en motstand 23. Til denne annen gren er videre koblet styreventilen 14 med sin utgang 19 og dessuten annet lager 11 samt første lager 9. Lagrene 9 og 11 dannes i utførelseseksempelet av kondensatorer.

I utførelseseksempelet på fig. 1 er styreventilen 14 utført som MOS-felteffekttransistor MOS-FET. Mellom den annen gren 22 og den utgang 19 fra styreventilen 14 hvor styreinngangen 12 til lastventilen 8 ikke er tilkoblet, er der anordnet en zenerdiode 24 og en paralleltliggende kondensator 25. Disse er avstemt for å beskytte MOS-FET1 en mot for høye spenninger og understøtte dens frakoblingsfunksjon.

Første gren 21 av den likerettede krets er i utførelses-eksempelet forbundet med tastebryteren 10 over en motstand 26

og en diode 27 i gjennomslipningsretning. Motstanden 26 skiller lastdelen fra styredelen, og dioden sperrer utladningen av før-ste lager 9 i innkoblet tilstand av tidsbryteren.

Tastebryteren 10 danner i hviletilstand en ledende strøm-vei fra dioden 27 til første lager 9, idet dette er tilkoblet felleskontakten 30. Den kontakt 32 som der i innkoblet tilstand kobles til fra kontakten 31 for etablering av en ledende strøm-vei, er forbundet med annet lager 11 over en motstand 33 på siden for styreinngangen 17 til styreventilen 14.

Mellom første og annen gren, henholdsvis 21 og 22, er der parallelt med seriekoblingen av tastebryter 10 og første lager 9 tilkoblet en terskelverdibryter, i utførelseseksempelet en zenerdiode 34. Denne sørger for at første lager 9 blir oppladet til en definert spenningsverdi og blir holdt i ladet til*-stand så lenge tastebryteren 10 holdes inntrykket.

I en installasjonsbryter som forekommer vanlig i handelen og er vist på fig. 2, og hvis betjeningsorgan 40 er utformet som tastebryter, kan der i sokkelen 41 være anbragt en leder-plate 22 som opptar komponentene og ledningsforbindelsene ifølge fig. 1.

Tidsbryteren virker som følger:

I utkoblet tilstand likeretter likeretteren 7 den på-trykte spenning. Over motstanden 26 og dioden 27 blir første lager 9 ladet opp til en spenningsverdi svarende til zenerspen-ningen for zenerdioden 34.

Styreventilen 14, MOS-FET'en, er da sperret. Via motstanden 23 ligger styreinngangen 12 til lastventilen 14, i utførel-seseksempelet en tyristor, på referansepotensialet 0. Lastventilen 12 leder da ikke. Påvirkes tastebryteren 10, flyter en del av ladningen på lageret 9 via strømbegrensningsmotstanden 33, som utgjør et kontaktvern, og over terskelverdiventilen 24, f.eks. en zenerdiode, over i lageret 11. Styreventilen 14 blir åpnet av den positive spenning på styreinngangen. På grunn av pulsasjonen av den likerettede spenning fra likeretteren 9 går der en strøm over kondensatoren 15 gjennom styreventilen 14

og motstanden 23. På motstanden 23 oppstår da et spenningsfall som styrer lastventilen 8 til ledende tilstand. Tidsbryteren er nå innkoblet, og en last, f.eks. en lampe, blir forsynt med spenning. Synker potensialforskjellen mellom første og annet lager under den terskel hvor terskelverdiventilen 44 ennu er ledende, kan annet lager 11 ved lengre påvirkning av tastebryteren 10 opplades videre via parallellmotstanden 43. Man oppnår derved tilsvarende lengre innkoblingstider for tidsbryteren.

Underskrider spenningen på styreinngangen 17 til styreventilen 14 en bestemt verdi, blir styreventilen 14 sperret og styreinngangen 12 til lastventilen 8 lagt på referansepoten-sial. Lastventilen 12 blir ikke-ledende, og tidsbryteren er igjen vendt tilbake til sin hvilestilling. En last, f.eks. en lampe 4, blir ikke lenger forsynt, da strømkretsen er brutt.

Det er mulig å etterkoble den innkoblede tidsbryter og derved forlenge driftstiden. Det lar seg gjøre så lenge til der ikke lenger kan omlades tilstrekkelig ladning fra første lager 9 til annet lager 11. Tidsbryteren frakobler altså med sikkerhet. I innkoblet tilstand sørger dioden 27 for at første lager 9 ikke kan lade seg ut .over lastventilen 8.

Står kapasitetene av første-og.annet lager i et forhold av tre til fem til hverandre, kan man ved en manøvreringstid for tastebryteren 10 på to sekunder oppnå en innkoblingstid mellom omtrent fire og fem minutter og ved en manøvrering på seks sekunder en innkoblingstid mellom fem og seks minutter.

Sikringen 6 beskytter likeretteren 7 og lastventilen

8 mot overbelastning og mot kortslutning.

Claims (3)

1. Elektronisk tidsbryter til tidsbegrenset innkobling av forbrukere som mates med vekselspenning, hvor tidsbryterens lastdel kobles av en elektronisk styredel og tidsbryteren oppviser tilslutninger (1, 2) som mater både lastdelen og styredelen, idet der i hviletilstand via en likeretter (7) lades opp et første lager (9) som ved innledning av lastdrift ved hjelp av tastebryter (10) med omkoblingsfunksjon blir oppladet et annet lager (11) via en omladningsgren med strømbegrensningsmotstand (33) , karakterisert ved at omladningsgrenen oppviser en parallellkobling av ohmsk motstand (43) og terskelverdiventil (44) .

2. Bryter som angitt i krav 1, karakterisert ved at første lagers (9) kapasitet står i et forhold av to til seks til annet lagers (11) kapasitet.

3. Tidsbryter som angitt i krav 1, karakterisert ved at første lagers (9) kapasitet står i et forhold av tre til fem til annet lagers (11) kapasitet.