DE2805342A1

DE2805342A1 - Schaltung zum umschalten eines mit einer spule versehenen magnetantriebes

Info

Publication number: DE2805342A1
Application number: DE19782805342
Authority: DE
Inventors: Anton Happach; Erich Huber
Original assignee: Schaltbau GmbH
Current assignee: Schaltbau GmbH
Priority date: 1978-02-09
Filing date: 1978-02-09
Publication date: 1979-08-23

Description

Schaltung zum Umschalten eines mit einer
Spule versehenen Magnetantriebes Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung für die Spule eines Magnetantriebes mit Remanenzmagneten z. B. eines bistabilen Relais.
Bei Magnetantriebens bei denen die Spule mit einem Remanenzmagneten versehen ist, wird der Anker im angezogenen Zustand durch die Remanenz festgehalten und zum Ablösen des Ankers bedarf es eines Erregerstromes durch die Spule in entgegengesetzter Richtung, der die Remanenz im Magneten überwindet und so das Abfallen des Ankers ermöglicht. Aus der DE-AS 21 43 904 ist eine Reihenschaltung eines solchen Antriebes bekannt, die über einen Umschalter alternativ an die Versorgungsspannung gelegt oder kurzgeschlossen wird. Hierbei wird bei Anlegen der Versorgungsspannung in der Anzugsphase der Elektrolytkondensator aufgeladen und liefert bei Kurzschluß den Strom zur Gegenerregung der Spule. Die DE-AS 26 24 913 löst die Aufgabe, den bei der Schaltung der DE-AS 21 43 904 erforderlichen mechanischen Schalter zu vermeiden und ein selbst ständiges Zurückschalten des Magnetantriebes bei Wegfall der Versorgungsspannung sicherzustellen. Sie bedient sich dazu einer aufwendigen Schaltung, die in Abhängigkeit von dem Anstehen der Versorgungsspannung und aus der Versorgungsspannung gespeist, den Halbleiterschalter bei Vorliegen der Versorgungsspannung sperrt und bei deren Wegfall leitfähig steuert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung anzugeben, die den Aufwand der Auswerteschaltung nach der DE-AS 26 24 913 vermeidet und ein sicheres Auslösen der Gegenerregung der Spule aus dem Elektrolytkondensator über einen Halbleiterschalter ermöglicht.
Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltung zum Umschalten eines mit einer Spule versehenen Magnetantriebes mit Remanenzmagent, bei der die Spule und ein Kondensator, vorzugsweise ein Elektrolytkondensator, in Reihe an der Versorgungsspannung liegen und bei der parallel zu Kondensator und Spule ein Halbleiterschalter liegt.
Die Erfindung wird darin gesehen, daß parallel zu Kondensator und Spule ein Ansteuerungswiderstand für die Steuerelektrode des Halbleiterschalters liegt, über den bei Wegfall der Versorgungsspannung der Entladestrom des Elektrolytkondensators als Ansteuerungsstrom für den Halbleiterschalter fließt und daß auf der Seite des Ansteuerungsstromkreises des Halbleiterschalters zwischen dem gemeinsamen Potentialpunkt des Halbleiterschalters und des Spule-Kondensator-Zweiges einerseits und der Versorgungsspannung und dem Ansteuerungswiderstandes andererseits eine Diode derart liegt, daß beim Anstehen der Versorgungsspannung der Ladestrom des Kondensators fließen kann und bei Wegfall der Versorgungs- spannung der Entladestrom des Kondensators über den Ansteuerungsstromkreis des Halbleiterschalters fließt.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltung ist darin zu sehen, daß mit einer einzelnen Diode sichergestellt wird, daß einerseits der Ladestrom für den Elektrolytkondensator ungehindert fließen kann und andererseits bei Wegfall der Versorgungsspannung der Entladestrom des Elektrolytkondensators über den Ansteuerungsstromkreis des Halbleiterschalters geführt wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der während der Anzugsphase an der Diode entstehende Spannungsabfall als Sperrspannung an der Steuerelektrode des Ilalbleiterschalters liegt.
Die Figur zeigt in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung nach der Lehre der Erfindung. Wird an die Anschlüsse 1 und 2 eine Gleichspannung der angegebenen Polarität gelegt, so fließt über den Elektrolytkondensator 3, der mit der Spule 4 und der Diode 5 in Reihe geschaltet ist, solange ein Strom, bis der Elektrolytkondensator 3 aufgeladen ist. Die dabei an der Diode 5 abfallende Spannung liegt als Sperrspannung an der als Steuerelektrode dienenden Basis des Transistors 7. Dieser kurzzeitige Stromfluß reicht aus, um die Spule 4 zu erregen und einen Magnetantrieb zum Anziehen zu bringen. Der aus magnetisch halbhartem Material bestehende Magnetkern der Spule weist ein Remanenzmagnetismus auf, so daß sich nach dem kurzen Einschaltimpuls der Magnetkern von selbst hält. Da die Spule 4 in der Haltephase stromfrei ist, tritt in dieser Phase keine Spulenerwärmung auf. Es fließt lediglich noch ein Reststrom über den parallel zum Elektrolytkondensator 3 der Spule 4 geschalteten Basisansteuerungswiderstandes 6. Wird die Gleichspannung abgeschaltet, so entläd sich der Elektrolytkon- densator 3. Dabei fließt zunächst der Entladestrom über den Emitor des Transistors 7 und schaltet somit den Transistor 7 leitend. Somit kann die Entladung des Elektrolytkondensators jetzt über die Emitorkollektorstrecke und über die im Verhältnis zum Widerstand 6 niederohmige Spule 4 fließen und diese kurzzeitig in der Gegenrichtung des Magnetkerns magnetisieren, so daß der Magnetkern des Antriebes zum Abfall kommt. Der Widerstand 8 dient zur Begrenzung des über die Spule 4 fließenden Entladestromes und damit zu einer Optimierung der Umschaltzeit im Verhältnis zur Leistung des Transistors 7. An die Stelle des Transitstors 7 kann ebenso ein Thyristor treten.

Claims

Patentanspruch Schaltung zum Umschalten eines mit einer Spule versehenen Nagnetantriebes mit Remanenzmagnet, bei der die Spule und ein Kondensator, vorzugsweise ein Elektrolytkondensator, in Reihe an einer Versorgungsspannung liegen und ei der parallel zu Kondensator und Spule ein Halbleiterschalter liegt, dadurch gekennzeichnet, daß - parallel zu Kondensator (13) und Spule (4) ein Ansteuerungswiderstand (6) für die Steuerelektrode des Halbleiterschalters (7) liegt, über den bei Wegfall der Versorgungsspannung (1, 2) der Entladestrom des Kondensators (3) als Ansteuerstrom für den Halbleiterschalter (7) fließt - und daß auf der Seite des Ansteuerungsstron'kreises des Ilalbleiterschalters (7) zwischen dem gemeinsamen Potentialpunkt des Halbleiterschalters (7) und des Spule-Kondensator-Zweiges (3, 4) einerseits und der Versorgungsspannung (2) und dem Ansteuerungswiderstand (6) andererseits eine Diode (5) derart liegt, daß beim Anstehen der Versorgungsspannung (1 2) der Entladestrom des Kondensators (3) über den Ansteuerungswiderstand (6) und dem Ansteuerungsstromkreis des Halbleiterschalters (7) fließt.