CH635210A5 - Schaltungsanordnung zur ansteuerung eines bistabilen relais. - Google Patents

Description

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schal- 65 Fig. 22 ein weiteres Ausführungsbeispiel nach Fig. 21 ; tungsanordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, Fig. 23 ein Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 mit einer wei-

dass das bei Wegfall der Erregerspannung gewünschte selbsttä- teren Diode ;

tige Zurückschalten des bistabile Relais mit geringerem Auf- Fig. 24 ein Ausführungsbeispiel nach Fig. 23 mit einem

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Feldeffekttransistor und einem Thyristor. Basis widerstand R1 infolge der höheren Gesamtverstärkung der

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung ist ein ohmscher aus den Transistoren T2, T3 gebildeten Kippstufe grösser Widerstand R1 zu den Anschlüssen der Erregerspannung U par- bemessen werden kann. Durch den Widerstand R2 bildet sich an allelgeschaltet und mit einem seiner Anschlüsse mit der als Anode und Kathode der Diode D1 das gleiche Potential aus, Wider standselement dienenden Diode D1 verbunden, die in 5 wodurch die Sperrung der Kippstufe T2, T3 sichergestellt bleibt. Durchlassrichtung zur Erregerspannung U geschaltet ist. Als Sinkt nun die Erregerspannung U etwas ab, so bleibt das an

Halbleiterschalter ist ein Transistor T mit seiner Basiselektrode der Kathode der Zenerdiode ZD 1 anstehende Potential im we-an den Verbindungspunkt von Diode D1 und ohmschen Wider- sentlichen erhalten, weil die Zenerdiode ZD 1 in Sperrichtung stand R1 gelegt und ausgangsseitig an die nicht miteinander ver- beansprucht wird. Erst wenn die Erregerspannung U so weit bundenen Anschlüsse der Diode Dl und des ohmschen Wider- 10 abgesunken ist, dass der Spannungsabfall an der Zenerdiode standes R1 angeschaltet. ZD 1 die Zenerspannung UZD| erreicht, wird diese leitend.

Die Erregerspannung wird durch Schliessen des Schalters S Durch den nun an Diode Dl und Widerstand R2 auftretenden angelegt, wobei das Relais Rls durch den Ladestrom des Kon- Spannungsabfall wird der Transistor T2 leitend, sein Basisstrom densators C1 erregt wird. Der Transistor T1 wird eingangsseitig kann nun über die Zenerdiode ZD 1 und den ohmschen Widerin Höhe der Schwellenspannung der Diode Dl in Sperrichtung 15 stand R1 fliessen, und damit wird auch der zu ihm komplemen-beansprucht und ist somit gesperrt. Nach erfolgter Ladung des täre Transistor T3 durchgesteuert. Der Kondensator C1 entlädt Kondensators C1 fliesst nur noch der zu dessen Nachladung sich nun über die Erregerspule Rls, wodurch das Relais in seine erforderliche Strom sowie ein durch den Basis widerstand R1 Ausgangsstellung zurückschaltet.

bedingter Strom. Wird nun der Schalter S geöffnet bzw. die Erre- Neben dem Vorteil eines gegenüber der Schaltung nach gerspannung U abgeschaltet, die Diode Dl sperrt nun, so wird 20 Fig. 1 verringerten Verluststromes ergibt sich bei der Schaltung die Emitterelektrode des Transistors T1 positiv gegenüber des- nach Fig. 2 durch die Realisierung einer definierten Abfallspansen Basiselektrode. Der Transistor T1 wird hiermit durchge- nung, dass Schwankungen in der Erregerspannung U von deren steuert, so dass sich der Kondensator C1 über die Erregerspule Maximalwert bis zur Abfallspannung zugelassen werden kön-Rls des Relais entladen kann. Hierdurch schaltet das bistabile nen, ohne dass ein unbeabsichtigtes Zurückschalten des Relais Relais in seine Ausgangsstellung zurück. Bei monostabilem 25 erfolgt.

Schaltverhalten entnimmt vorliegende Anordnung der Erreger- Wie Fig. 3 zeigt, lässt sich eine definierte Abfallspannung spannungsquelle, von den Verlusten im Basiswiderstand R1 und aber auch dadurch erreichen, dass ein aus zwei ohmschen Kondensator C1 abgesehen, nur zur Aufladung des Kondensa- Widerständen (R3, R4) bestehender Spannungsteiler zu den tors CI Energie. Der geringe Aufwand an Bauelementen ermög- Anschlüssen der Erregerspannung (U) parallelgeschaltet ist. Ei-licht ausserdem einen wirtschaftlichen und raumsparenden 30 ner der Teilerwiderstände (R3) ist mit der an der Erregerspan-Aufbau. Bevorzugt wird die gesamte Anordnung in dem für das nung U liegenden Anode der Diode D1 verbunden. Der Halblei-Relais vorgesehene Gehäuse mit untergebracht. terschalter ist mit seiner Steuerelektrode an den Mittelabgriff

Anstelle der Diode Dl kann als Widerstandselement prinzi- des Spannungsteilers R3, R4 gelegt und ausgangsseitig an die piell auch ein ohmscher Widerstand verwendet sein. Gewähr vor dem einen Teilerwiderstand R3 abgewandten Anschlüsse des einer langsamen Entladung des Kondensators Cl bietet jedoch 35 Widerstandselementes und des anderen Teilerwiderstandes R4 die Diode D1. Auch ist durch sie der Spannungsabfall am Ein- angeschaltet. Die Abfallspannung des Relais ist in diesem Falle gangskreis des Transistors T1 während der Aufladung des Kon- durch das Verhältnis der Teilerwiderstände R3, R4 festgelegt, densators C1 auf ihre Schwellenspannung und damit auf ein Der Schalter, eine aus komplementären Transistoren T2, T3 aufunschädliches Mass begrenzt. Zur Ladung des Kondensators C1 gebaute Kippstufe, bei der jeweils die Kollektorelektrode des ei-wird die Erregerspannung U ausserdem nur um die Schwellen- 40 nen Kippstufentransistors mit der Basiselektrode des anderen Spannung der Diode D1 verringert. Die Diode D2 dient bei fai- Kippstufentransistors verbunden ist und bei der die Emitterscher Polarität der Erregerspannung U als Schutz für den Tran- elektrode des einen Transistors T2 an die Kathode der Diode Dl sistor T1. und die Emitterelektrode des anderen Transistors T3 an den

Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung ist der Diode D1 eine gemeinsamen Fusspunkt der Schaltungsanordnung angeschlos-Zenerdiode ZD 1 in Durchlassrichtung zur Erregerspannung U 45 sen ist, wird nach der in der bereits beschriebenen Weise erfolgvorgeschaltet. Die Diode Dl ist von einem ohmschen Wider- ten Aufladung des Kondensators Cl leitend, wenn die Erregerstand R2 überbrückt und als Halbleiterschalter ist eine aus zwei Spannung U auf den Wert der gewünschten Abfallspannung Transistoren T2, T3 entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps beste- abgesunken ist. Zur definierten Festlegung des Schaltpunktes hende Kippstufe vorgesehen. Die Kollektorelektrode des einen und zur Verhinderung des unbeabsichtigten Durchschaltens der Transistors ist jeweils mit der Basiselektrode des anderen Tran- 50 Kippstufe beim Auftreten von Spannungsspitzen ist dem Kipp-sistors verbunden. Durch die Zenerspannung ist bei diesem Aus- stufentransistor ein weiterer npn-Transistor T4 vorgeschaltet, führungsbeispiel ein definierter Wert für die Abfallspannung derart, dass dessen Kollektorelektrode mit der Basiselektrode des Relais festgelegt. Die Abfallspannung ergibt sich dabei als des Kippstufentransistors T3, dessen Basiselektrode mit dem Differenz aus der Erregerspannung U und der Zenerspannung Mittelabgriff des Spannungsteilers R3, R4 und dessen Emitter-UZD). Wird die Erregerspannung U über den Schalter S einge- 55 elektrode mit dem gemeinsamen Fusspunkt der Schaltungs-schaltet, so fliesst der Ladestrom des Kondensators C1 über die anordnung verbunden ist.

Zenerdiode ZD 1, die Diode D1 und die Erregerspule Rls. Das Um auch eine definierte Anzugsspannung zu erhalten, ist

Relais wird hierdurch erregt und schaltet um. An den Dioden vorgesehen, dass der als Widerstandselement dienenden Diode ZD1 und Dl treten hierbei wiederum Spannungsabfälle in der Dl eine weitere, aus komplementären Transistoren T5, T6 auf-Höhe deren Schwellenspannungen auf. Der pnp-Transistor T2 6° gebaute Kippstufe vorgeschaltet ist und dass an die Basiselek-wird hierdurch gesperrt, wie dies bei der Anordnung von Fig. 1 trode des ersten Kippstufentransistors T6 eine Referenzspan-bereits beschrieben wurde. Dementsprechend ist auch der npn- nung angelegt ist, derart, dass die Kippstufe erst dann leitend Transistor T3 gesperrt. wird, wenn die Erregerspannung U die Höhe der Referenzspan-

Nach erfolgter Ladung des Kondensators C1 beschränkt nung überschreitet. Die Referenzspannung gibt hierbei die sich ein Stromfluss wiederum im wesentlichen auf die Nachla- 65 gewünschte Anzugsspannung vor. Sobald die Erregerspannung dung des Kondensators Cl und auf einen Strom durch den U die Referenzspannung überschreitet, wird die Kippstufe T5,

Widerstand R1. Dieser Reststrom kann hierbei allerdings we- T6 leitend. Der Ladestrom des Kondensators Cl kann nun über sentlich kleiner gehalten werden als im Falle der Fig. 1, weil der die Diode D1 und die Erregerspule Rls fliessen, so dass das

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Relais anspricht. Unterschreitet die Erregerspannung U die Bei langsam ansteigender Erregerspannung U ist zunächst

Referenzspannung, so sperrt die Kippstufe T5, T6. Zur Erzie- der Transistor T7 durchgesteuert, somit der Transistor T10 lung der Referenzspannung ist zwischen der Basiselektrode des gesperrt. Der gemeinsame Spannungsteilerabgriff hat positive-ersten Transistors T6 und dem gemeinsamen Massepotential der res Potential als die Emitterelektrode des Transistores T8, so Schaltungsanordnung die Serienschaltung eines ohmschen s dass dieser leitend und T9 gesperrt ist. Es ist somit sichergestellt, Widerstandes R7 und einer in Sperrichtung zur Erregerspan- dass der Kondensator C1 entladen ist.

nung gepolten Zenerdiode ZD2 eingeschaltet. Wenn infolge steigender Erregerspannung U die Summe aus

Um zu erreichen, dass die Restströme der Transistoren T5, der Basis-Emitterspannung des Transistors T7 und dem Span-T6 klein gehalten werden und ein unbeabsichtigtes Umschalten nungsabfall am Widerstand R14 die Zenerspannung UZD3 an der der Kippstufe vermieden wird, sind die Basis-Emitterstrecken io Basiselektrode von T7 überschreitet, dann wird der Transistor der Transistoren T5, T6 mit ohmschen Widerständen R5, R6 T7 gesperrt und Transistor T10 leitend. An diesem ersten überbrückt. Der Kondensator C2 zwischen Basis- und Emitter- Umschaltpunkt des Schmitt-Triggers bekommt der gemeinsame elektrode des Transistors T6 ist vorgesehen, um beim Einschal- Spannungsteilerabgriff negativeres Potential als die Emitter-ten der Erregerspannung U ein zu frühes Durchschalten der elektroden der Transistoren T8, T9, wodurch T9 leitend und T8 Kippstufe T5, T6 zu verhindern. 15 gesperrt wird. Nun fliesst der Ladestrom des Kondensators Cl

Damit die Schaltungsanordnung auch mit Wechselspan- und das Relais wird erregt.

nung zu betreiben ist, ist ein Gleichrichter D2 eingeschaltet. Bei Bei sinkender Erregerspannung U wird der zweite Gleichspannungsbetrieb dient er als Verpolungsschutz. Zusätz- Umschaltpunkt des Schmitt-Triggers erreicht, wenn die Summe lieh ist noch ein Kondensator C4 im Eingangskreis des Halblei- aus den Spannungsabfällen an der Basis-Emitterstrecke des terschalters T4, T3, T2 angeordnet, dessen Kapazität so gross 20 Transistors T7 und am Widerstand R7 die Zenerspannung UZD3 gewählt ist, dass die resultierende Entladezeitkonstante grösser unterschreitet. Nun wird wieder Transistor T7 leitend und Tranais die Zeitdauer der durch die Gleichrichtung bedingten Span- sistor T10 gesperrt. Dies hat zur Folge, das Transistor T9 nungseinbrüche ist. gesperrt und Transistor T8 leitend wird, wodurch der Kondensa-

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist der Diode Dl ein tor Cl entladen wird und das Relais zurückschaltet.

weiterer Halbleiterschalter vorgeschaltet, der im Leitfähigkeits- 25 Der Kondensator C3 am Eingang der Schaltungsanordnung typ komplementär zu dem parallel zur Serienschaltung von gewährleistet einwandfreies Schalten des Schmitt-Triggers auch

Erregerwicklung Rls und Kondensator C1 liegenden ersten bei Erregerspannungen U, deren Schaltflanken hohe Steilheit Halbleiterschalter ist. Ferner ist ein Spannungsteiler zwischen besitzen. Im übrigen sind durch die Wahl der Zenerspannung die Anschlüsse der Erregerspannung U eingeschaltet, an dessen UZD3 die Umschaltpunkte des Triggers, damit Anzug- und einen Abgriff die Steuerelektroden der Halbleiterschalter zu 30 Abfallspannung des Relais auch bei schleichender Erregerspan-deren wechselweisen Ansteuerung angelegt sind. Das Potential nung exakt festgelegt. Sie unterscheiden sich lediglich durch die am Abgriff des Spannungsteilers ist dabei so gewählt, dass bei bei Schmitt-Triggern übliche Hysterespannung.

anliegender Erregerspannung U der weitere Halbleiterschalter Fig. 5 zeigt eine Variante einer Anordnung nach Fig. 3 bzw.

leitet, so dass der Ladestrom des Kondensators C1 über die Fig. 2, wobei anstelle der Zenerdiode ZD 1 die Parallelschaltung

Diode D1 und die Erregerspule Rls fliest und der erste Halblei- 35 eines Widerstandes RI 1 und einer Diode D6 verwendet ist. Dies terschalter sperrt. Bei fehlender Erregerspannung U wird der ist insbesondere bei einem Schaltungsaufbau mit diskreten Bauweitere Halbleiterschalter gesperrt und der erste leitend, wobei teilen eine wirtschaftliche Alternative. Die an der Basis des sich der Kondensator in der beschriebenen Weise entlädt. Transistors T6 anliegende Referenzspannung ist dabei der

Im einzelnen ist in Fig. 4 als erster Halbleiterschalter ein Serienschaltung des Widerstandes R5, der Zenerdiode ZD2 und npn-Transistor T8 und als zweiter Halbleiterschalter ein pnp- 40 der Diode D7 gewonnen. Die Kennlinie des Diode D7 zeigt Transistor T9 vorgesehen. Der npn-Transistor T8 ist kollektor- dabei Fig. 6. Sobald die Erregerspannung U die Referenzspan-seitig mit der Kathode der Diode D1, emitterseitig mit dem nung überschreitet, wird die Kippstufe T5, T6 leitend und das gemeinsamen Massepotential der Schaltungsanordnung ver- Relais Rls spricht an.

bunden. Der pnp-Transistor T9 ist mit seiner Kollektorelektrode Bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der an der Anode der Diode Dl und seiner Emitterelektrode an 45 Widerstand R1 sowie die Zenerdiode ZD1 von Fig. 2 durch eine einen Anschluss der Erregerspannung U gelegt. Der Spannungs- Kippstufe T5, T6 mit einem Basis-Spannungsteiler R13, R14 teilerbesteht aus einem ohmschen Widerstand RIO sowie einem ersetzt. Die Kippstufe wird dabei leitend, wenn der durch die weiteren, zwischen dem Abgriff und dem gemeinsamen Masse- Erregerspannung U bedingte Spannungsabfall die Schwellenpotential eingeschalteten Widerstand. Beide Transisitoren T8, Spannung der Basis-Emitterdiode des ersten Kippstufentransi-T9 sind basisseitig mit dem Abgriff des Spannungsteilers ver- 50 stors T6 überschreitet. Das Relais Rls wird hierbei erregt und der bunden, wobei jeweils zwischen den Abgriff des Spannungstei- Kondensator Cl aufgeladen. In Fig. 8 sind gleichzeitig der lers und die Basiselektroden der Transistoren T8, T9 ohmsche zusätzliche Transistor T10 leitend und die Diode D5 gesperrt. Widerstände R8, R9 eingeschaltet sind. Wird jedoch die Erregerspannung U unterbrochen, so sperrt

Der in Fig. 4 dargestellte weitere Widerstand des Span- der Transistor T10 und die Diode D5 leitet, so dass ein geringer nungsteilers ist durch den Ausgangskreis eines von der Erreger- 55 Entladestrom des Kondensators Cl über den Widerstand R2 Spannung U gespeisten Schmitt-Triggers T7, T10 gebildet. An fliesst. der einen Spannungsabfall verursacht, der zu Durchsteuden Eingang dieses Schmitt-Triggers ist eine aus der Erreger- erung der Kippstufe T2, T3 ausreicht. Nun kann sich der Konspannung U abgeleitete Referenzspannung angelegt, derart, densator Cl über die Kippstufe T2, T3 entladen und das Rls dass die Umschaltepunkte des Schmitt-Triggers die Ansprech- schaltet zurück in die Ausgangslage.

bzw. Abfallspannung des Relais bestimmen. 60 Die aus den Transistoren T2, T3 bzw. T5, T6 aufgebauten

Damit das Emitterpotential des Transistors T8 bei leitendem Kippstufen SCR1, SCR2 sind identisch und können ebenso Transistor T10 eindeutig über dessen Kollektorpotential liegt, durch andere steuerbare Halbleiter, z.B. Thyristoren, ersetzt und somit Transistor T8 sicher sperrt, sind zwei Dioden D4, D5 werden.

in Durchlassrichtung zwischen dessen Emitterelektrode und Während bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung, bedingt

Massepotential eingeschaltet. Eine Diode D3 in der Kollektor- 65 durch die Sperrschichtkapazität der Zenerdiode ZD1, kurze Zuleitung des Transistors T8 verhindert eine unbeabsichtigte, Spannungseinbrüche oder Schwankungen der Erregerspan-schleichende Aufladung des Kondensators C1 über die Wider- nung U eine Entladung des Kondensators C1 bzw. ein Zurückstände RIO, R8. schalten des Relais Rls auslösen können, wird dies in der Schal-

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tung nach Fig. 9 durch den der Kippstufe T2, T3 vorgeschalteten Transistor T4 vermieden. Die Basiselektrode des Transistors T4 ist zu diesem Zweck über die Serien-Schaltung eines Widerstandes R16 und einer Zenerdiode ZD3 mit deren Kathode an den Plusspol der Erregerspannungsquelle angeschlossen. Die Zenerspannung der Diode ZD3 legt dabei den Spannungswert fest, bis zu welchem die Erregerspannung U absinken kann, ohne dass eine unbeabsichtigte Entladung des Kondensators C1 und damit ein Zurückschalten des Relais Rls bewirkt wird.

Bei der in Fig. 10 gezeigten Schaltungsanordnung ist gegenüber der von Fig. 2 zusätzlich der ohmsche Widerstand R17 zwischen die Basiselektrode des Transistors T2 und die Kollektorelektrode des Transistors T3 eingefügt. Man erreicht hierdurch, dass weder eine zu hohe Strombelastung oder gar ein Kurz-schluss an der Kippstufe T2, T3 auftreten kann, wenn der Spannungsanstieg an dieser Kippstufe zu steil ist. Ebensogut kann anstelle des Widerstandes R17 auch ein ohmscher Widerstand zwischen die Kollektorelektroden des Transistors T2 und die Basiselektrode des Transistors T3 eingefügt sein.

Fig. 11 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem wie in Fig. 5 anstelle der Zenerdiode ZD1 (Fig. 2) eine Parallelschaltung eines Widerstandes R1 und einer in Durchlassrichtung zur Erregerspannung U gepolten Diode D6 verwendet ist. Bei Abschalten der Erregerspannung U erfolgt die Ansteuerung der aus den Transistoren T2, T3 bestehenden Kippstufe durch den Spannungsabfall an dieser Parallelschaltung D6, RI 1. Hierbei wird der Kondensator C1 entladen und das Relais Rls in seiner Ausgangslage zurückgeschaltet.

In Weiterentwicklung der Ausführungsform nach Fig. 11 ist gemäss Fig. 12 eine weitere Kippstufe, umfassend die Transistoren T5, T6, vorgeschaltet. Diese Kippstufe entspricht in ihrer Funktion der Kippstufe nach Fig. 3, unterscheidet sich jedoch in ihrem Aufbau von dieser dadurch, dass die Referenzspannung durch die Zenerdiode ZD4 gewonnen wird, die zwischen die Basiselektrode des ersten Transistors T6 und die Emitterelektrode des zweiten Transistors T5 eingeschaltet ist.

Fig. 13 und 14 erläutern die Funktion der Schaltung nach Fig. 12, wobei Fig. 13 die Kennlinie der Zenerdiode ZD4 und Fig. 14 das Schaltverhalten der Schaltungsordnung bei ansteigender und abfallender Erregerspannung U veranschaulicht. Steigt gemäss Fig. 14 (a) die Erregerspannung U langsam an, so setzt ein Stromfluss erst bei Erreichen der Zenerspannung Uz ein. Erst in diesem Moment wirkt sich gemäss Fig. 14 (b) die Spannung für die aus Relais Rls und Kondensator Cl bestehende Serienschaltung aus. Der Kondensator wird geladen, und das Relais spricht an. Bei Absinken der Erregerspannung U gemäss Fig. 14(c) bleibt die Zenerdiode ZD4 bis zum Erreichen der Restspannung Uo durchgeschaltet. Nach Unterschreiten dieser Restspannung sperrt die die Zenerdiode ZD4 und die Transistoren T5, T6 enthaltende Kippstufe, so dass sich am Ausgang der Kippstufe der Spannungs verlauf gemäss Fig. 14 (d) ergibt. In diesem Moment beginnt der Kondensator C1 sich über die Kippstufe T2, T3 zu entladen, und das Relais schaltet in seiner Ausgangslage zurück.

Fig. 15 stellt eine Variante der Schaltung nach Fig. 2 dar, die darin besteht, dass in den Emitterkreis des Transistors T3 ein zusätzlicher pnp-Transistor TI 1 eingeschaltet ist, dessen Basiselektrode über eine in Sperrichtung zur Erregerspannung U gepolte Diode D10 mit dem Pluspol der Erregerspannung verbunden ist. Durch diese zusätzliche Massnahme ist gewährleistet, dass der aus den Transistoren T2,T3 bestehende Halbleiterschalter auch bei Auftreten höherer Erregerspannungen zuverlässig gesperrt bleibt.

In Abwandlung der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 ist gemäss Fig. 16 als Halbleiterschalter ein npn-Transistor T1 ' verwendet, der mit seiner Emitterelektrode an die Anode der Diode Dl und mit seiner Basiselektrode an die Kathode dieser Diode angeschlossen ist. Der Diode D1 sind ferner eine Zenerdiode

ZD1 in Durchlassrichtung zur Erregerspannung sowie die Kollektor-Emitter-Strecke eines Schalttransistors T12 vorgeschaltet, an dessen Basiselektrode eine Referenzspannung liegt. Im vorliegenden Fall ist die Referenzspannung durch eine Serienschaltung aus einem Widerstand R18 und einerweiteren Zenerdiode ZD5 realisiert. Die Abfallspannung des Relais Rls wird durch diese Referenzspannung festgelegt.

Als Variante von Fig. 16 ist in der Schaltung nach Fig. 17 anstelle der npn-Transistoren Tl' und T12 jeweils ein Thyristor SCR2 und SCR1 verwendet.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 18 ist ähnlich wie bei dem nach Fig. 4 zur Ansteuerung des Halbleiterschalters T8 ein Schmitt-Trigger mit den Transistoren T7, T10 vorgesehen. Um dessen Funktion auch bei abgeschalteter Erregerspannung U sicherzustellen, ist in der Schaltung nach Fig. 4 Speicherkondensator C3 vorgesehen, der dann die Stromversorgung übernimmt. In der Schaltung nach Fig. 18 wird der Strom zum Betrieb des Schmitt-Triggers bei abgeschalteter Erregerspannung dagegen aus dem Kondensator Cl über eine Diode Dl 1 zugeführt. Die Anordnung nach Fig. 18 ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Schaltung in integrierter Schaltungstechnik ausgeführt werden soll, weil der in Fig. 4 vorgesehene Speicherkondensator C3 eingespart wird.

Eine andere Möglichkeit, die für den Schmitt-Trigger T7, T10 benötigte Energie bei abgeschalteter Erregerspannung zur Verfügung zu stellen, besteht gemäss Fig. 19 darin, dass parallel zu der Serienschaltung aus Kondensator C1 und Relaiswicklung Rls ein pnp-Transistor T15 eingeschaltet ist, dessen Basiselektrode über in Sperrichtung gepolte Dioden Dl 1 an den Pluspol der Erregerspannung U angeschlossen ist. Solange die Erregerspannung vorhanden ist, sind die Dioden Dil und damit auch der Transistor Tl 5 gesperrt. Bei abgeschalteter Erregerspannung dagegen wird der Transistor Tl 5 leitend, so dass dieser Transistor mit seinem Basisstrom über die Dioden Dl 1 den Schmitt-Trigger T7, T10 versorgt, welcher den Transistorschalter T8 ansteuert. Dieser wiederum schliesst dann die Serienschaltung aus Kondensator Cl und Relaiswicklung Rls kurz.

Eine Weiterbildung der Schaltungsanordnung nach Fig. 12 ist in Fig. 20 dargestellt. Wie in Fig. 12 bewirkt auch hier die zwischen die Basiselektrode des ersten Kippstufentransistors T6 und die Emitterelektrode des zweiten Kippstufentransistors T5 eingeschaltete Zenerdiode ZD4, dass die Kippstufe erst bei-Überschreiten der Zenerspannung leitend wird.

Anstelle jeder Zenerdiode ist es auch möglich, eine Parallelschaltung zweier Diodenzweige zu verwenden, bei der im einen Zweig mehrere Dioden in gleicher Polung hintereinander geschaltet sind, während im anderen Zweig eine einzige Diode antiparallel liegt. Ersetzt man beispielsweise in Fig. 20 die Zenerdiode ZD 1 und/oder ZD4 durch eine derartige Diodenparallelschaltung, so richtet sich die Abfallspannung des Relais nach Anzahl der mit gleicher Polung hintereinander liegenden Dioden des einen Diodenzweigs.

Eine Weiterbildung der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 ist in Fig. 21 veranschaulicht, bei der statt der Zenerdiode ZD 1 eine Diode D6 in Durchlassrichtung zur Erregerspannung U eingeschaltet ist. Eine direkt gekoppelte Kippstufe, bestehend aus zwei Transistoren Tl 3, Tl 4 ist zwischen die Anschlüsse der Erregerspannung eingeschaltet, wobei die Diode D6 zwischen den Emitterelektroden der Transistoren T13, T14 liegt. Die Abfallspannung des Relais Rls wird durch den Spannungsteiler R19, R20, an dessen Abgriff die Basis des Transistors T13 liegt, bestimmt. Solange die gewünschte Erregerspannung U anliegt, ist der Transistor T13 leitend und der Transistor T14 gesperrt. Schwankungen der Erregerspannung bleiben unwirksam, solange der am Widerstand R20 auftretende Spannungsabfall den Transistor T13 leitend erhält. Wird jedoch bei sinkender Erregerspannung die zur Durchsteuerung der Emitter-Basis-Strecke des Transistors T13 erforderliche Mindestspannung

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unterschritten, so sperrt dieser Transistor, und der Transistor schaltet sowie dessen Kollektorelektrode über einen ohmschen T14 wird leitend. Durch diese Massnahme erreicht man bei einer Widerstand R23 an den Verbindungspunkt von Kondensator Cl vorbestimmten Abfallsspannung ein schlagartiges Durchschal- und Halbleiterschalter T2, T3 gelegt. Man erreicht durch diese ten der Kippstufe T2, T3, wodurch der Kondensator C1 entladen Massnahmen, dass der Halbleiterschalter bei höheren Erregerund das Relais Rls zurückgeschaltet wird. Gegenüber Fig. 1 wird s Spannungen U nicht unbeabsichtigt kippt sowie insgesamt eine somit eine definierte Abfallspannung erreicht. Verringerung der Strombelastung der Transistoren T2, T3.

Die Schaltung nach Fig. 21 lässt sich, wie Fig. 22 zeigt, auch In den beiden Schaltungen nach Fig. 23 und 24 sind jeweils derart abwandeln, dass anstelle des Transistors T14 der Fig. 21 zwei mit + gekennzeichnete Eingänge vorgesehen, von den der eine Diode D7 zwischen die Kollektorelektroden der Transisto- in der Zeichnung obere Anschluss, der direkt mit dem Eingang ren T3, Tl 3 eingeschaltet wird. Auch bei der Schaltung nach io des Halbleiterschalters T2, T3 verbunden ist, für niedrigere Erre-Fig. 22 ist die Abfallspannung des Relais Rls durch das Span- gerspannungen vorgesehen ist, während der in den Zeichnungen nungsteilerverhältnis der Widerstände R19, R20 vorgegeben. untere Eingang infolge der Zwischenschaltung der weiteren

Fig. 23 und 24 zeigen Weiterbildungen der Schaltungs- Kippstufe T5, T6 für höhere Erregerspannungen vorgesehen ist.

anordnung nach Fig. 3. So ist in Fig. 23 insbesondere der Diode Die Schaltungsanordnung nach Fig. 24 unterscheidet sich Dl eine weitere Diode D6 in Durchlassrichtung zur Erreger- 15 von der nach Fig. 23 dadurch, dass anstelle der weiteren Kippspannung U vorgeschaltet sowie in den Eingangskreis des Halb- stufe T5, T6 ein von einem Feldeffekttransistor FET angesteuer-leiterschalters T2, T3 eine weitere Diode D9 eingefügt, deren ter Thyristor SCR3 vorgesehen ist. Die Schaltung nach Fig. 23 Kathode an der Steuerelektrode des Halbleiterschalters liegt. verhält sich im wesentlichen in gleicher Weise wie die Schaltung Ausserdem ist der Basiselektrode des Transistors T4 eine weitere nach Fig. 23.

Diode D8 in Durchlassrichtung zur Erregerspannung vorge- 20

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5 Blatt Zeichnungen

Claims (36)

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   PATENTANSPRÜCHE stände (R3) mit dem an der Erregerspannung liegenden

   1. Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines bistabilen Anschluss des Widerstandselementes verbunden ist und dass Relais, dessen Erregerspule mit einem Kondensator in Serie der Halbleiterschalter mit seiner Steuerelektrode am Mittelabliegt, bei der die Serienschaltung von Spule und Kondensator griff des Spannungsteilers (R3, R4) liegt und ausgangsseitig an zur Erregung des Relais und gleichzeitigen Aufladung des Kon- 5 die dem einen Teilwiderstand (R3) abgewandten Anschlüsse des densators an Erregerspannung gelegt wird und bei fehlender Widerstandselementes und des anderen Teilerwiderstandes Erregerspannung durch einen mit seinem Ausgangskreis zu ihr (R4) angeschaltet ist (Fig. 3)

   parallelgeschalteten Halbleiterschalter kurzschliessbar ist, 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn-

   wodurch das Relais in seine Ausgangsstellung zurückschaltet, zeichnet, dass als Widerstandselement eine in Durchlassrich-dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterschalter mit seinem io tung zur Erregerspannung (U) geschaltete Diode (Dl)) und als Eingangskreis zu einem in Serie zu Erregerspule (Rls) und Kon- Halbleiterschalter eine aus komplementären Transistoren (T2, densator (C1 ) liegenden Widerstandselement parallelgeschaltet T3) aufgebaute Kippstufe vorgesehen ist, dass jeweils die Kolist und dass nach erfolgter Aufladung des Kondensators (C1 ) lektorelektrode des einen Kippstufentransistors (T2) mit der und abgeschalteter Erregerspannung (U) ein am Widerstands- Basiselektrode des anderen Kippstufentransistors (T3) verbun-element auftretender Spannungsabfall den Halbleiterschalter is den ist und dass die Emitterelektrode des einen Transistors (T2) leitfähig steuert. an die Kathode der Diode (D1 ) und die Emitterelektrode des
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- anderen Transistors (T3) an den gemeinsamen Fusspunkt der zeichnet, dass ein ohmscher Widerstand (R1 ) zu den Anschlüs- Schaltungsanordnung angeschlossen ist (Fig. 3).

   sen der Erregerspannung (U) parallelgeschaltet und mit einem 8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekenn-

   seiner Anschlüsse mit dem Widerstandselement verbunden ist, 20 zeichnet, dass dem anderen Kippstufentransistor (T3) ein wei-und dass der Halbleiterschalter mit seiner Steuerelektrode am terer Transistor (T4) vorgeschaltet ist, derart, dass dessen Kol-Verbindungspunkt von Widerstandselement und ohmschem lektorelektrode mit der Basiselektrode des anderen Kippstufen-Widerstand (R1 ) liegt und ausgangsseitig an die nicht miteinan- transistors (T3), dessen Basiselektrode mit dem Mittelabgriff des der verbundenen Anschlüsse des Widerstandselementes und des Spannungsteilers (R3, R4) und dessen Emitterelektrode mit dem ohmschen Widerstandes (R1 ) angeschaltet ist. 25 gemeinsamen Fusspunkt der Schaltungsanordnung verbunden
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- ist (Fig. 3).

   zeichnet, dass als Widerstandselement eine in Durchlassrich- 9. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden tung zur Erregerspannung (U) geschaltete Diode (Dl) und als Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Widerstandsele-Halbleiterschalter ein pnp-Transistor (T1 ) verwendet ist, und ment eine aus komplementären Transistoren (T5, T6) aufge-dass derTransistor (Tl) mit seiner Emitterelektrode mit der 30 baute Kippstufe oder ein von einem Feldeffekttransistor ange-Kathode der Diode (Dl) verbunden ist (Fig. 1 ). steuerter Thyristor (SCR3) vorgeschaltet ist und dass an die
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Basiselektrode des ersten Kippstufentransistors (T6) bzw. an zeichnet, dass dem Widerstandselement eine Zenerdiode (ZD1 ) den Feldeffekttransistor eine Referenzspannung angelegt ist, in Durchlassrichtung zur Erregerspannung (U) oder eine Dio- derart, dass die Kippstufe bzw. der Thyristor erst dann leitend denanordnung vorgeschaltet ist, dass ein ohmscher Widerstand 35 wird, wenn die Erregerspannung die Höhe der Referenzspan-(R1 ) zu den Anschlüssen der Erregerspannung (U) parallelge- nung überschreitet.

   schaltet und mit einem seiner Anschlüsse mit der Anode der 10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch

   Zenerdiode (ZD 1) bzw. mit der Diodenanordnung verbunden gekennzeichnet, dass die Kollektorelektrode des ersten Kippist, dass der Halbleiterschalter mit seiner Steuerelektrode am stufentransistors (T6) mit der Basiselektrode des zweiten Kipp-Verbindungspunkt des Widerstandselementes mit der Kathode 40 stufentransistors (T5) und die Kollektorelektrode des zweiten der Zenerdiode (ZD 1 ) bzw. mit der Diodenanordnung liegt und Kippstufentransistors (T5) mit der Basiselektrode des ersten ausgangsseitig an die nicht mit der Zenerdiode (ZD 1) bzw. Dio- Kippstufentransistors (T6) verbunden ist, dass die Basis-Emit-denanordnung verbundenen Anschlüsse des Widerstandsele- terstrecken beider Transistoren (T5, T6) mit je einem ohmschen mentes und des ohmschen Widerstandes (R 1 ) angeschaltet ist Widerstand (T5, R6) überbrückt sind und dass zwischen der an und dass die Höhe der Zenerspannung durch die Differenz aus 45 einem Anschluss der Erregerspannung liegenden Emitterelek-der Erregerspannung und der gewünschten Abfallspannung des trode des ersten Transistors (T6) und dessen Basiselektrode ein Relais festgelegt ist. Kondensator (C2) eingeschaltet ist (Fig. 3).
5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn- 11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch zeichnet, dass als Widerstandselement eine von einem ohm- gekennzeichnet, dass zur Erzielung der Referenzspannung zwischen Widerstand (R2) überbrückte Diode (Dl) in Durchlass- 50 sehen der Basiselektrode des ersten Transistors (T6) und dem richtung zur Erregerspannung (U) eingeschaltet und als Halblei- gemeinsamen Massepotential der Schaltungsanordnung die terschalter eine aus zwei Transistoren (T2, T3)entgegengesetz- Serienschaltung eines ohmschen Widerstandes (R7) und einer in ten Leitfähigkeitstyps bestehende Kippstufe verwendet ist, der- Sperrichtung zur Erregerspannung gepolten Zenerdiode (ZD2) art, dass die Basiselektrode des einen Transistors (T2) zum Ver- eingeschaltet ist (Fig. 3).

   bindungspunkt von Zenerdiode (ZD 1 ) oder Diodenanordnung 55 12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch und Diode (D1 ) geführt und mit der Kollektorelektrode des gekennzeichnet, dass dem Widerstandselement ein weiterer anderen Transistors (T3) und die Kollektorelektrode des einen Halbleiterschalter vorgeschaltet ist, dass dieser Halbleiterschal-Transistors (T2) mit der Basiselektrode des anderen Transistors ter im Leitfähigkeitstyp komplementär zu dem parallel zur (T3) verbunden ist, und dass der eine Transistor (T2) mit seiner Serienschaltung von Erregerwicklung (Rls) und Kondensator Emitterelektrode an die Kathode der Diode (Dl) und der andere 60 (C1) liegenden ersten Halbleiterschalter ist, dass ein Spannungs-Transistor (T3) emitterseitig an den Verbindungspunkt des zu teiler zwischen die Anschlüsse der Erregerspannung eingeschal-den Anschlüssen der Erregerspannung (U) parallelgeschalteten tet ist und dass die Steuerelektroden der Halbleiterschalter zu Widerstandes und der Serienschaltung von Erregerspule (Rls) deren wechselweisen Ansteuerung an einen Abgriff des Span-und Kondensator (C 1 ) angeschaltet ist (Fig. 2.). nungsteilers gelegt sind.
6. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 65 13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch zeichnet, dass ein aus zwei ohmschen Widerständen (R3, R4) gekennzeichnet, dass als Widerstandselement eine in Durchlassbestehender Spannungsteiler zu den Anschlüssen der Erreger- richtung zur Erregerspannung gepolte Diode (Dl), als erster Spannung (U) parallelgeschaltet ist, dass der eine der Teilwider- Halbleiterschalter ein npn-Transistor (T8) und als zweiter Halb- .

   leiterschalter ein pnp-Transistor (T9) vorgesehen sind, dass der npn-Transistor (T8) kollektorseitig mit der Kathode der Diode (Dl), emitterseitig mit dem gemeinsamen Massepotential der Schaltungsanordnung verbunden ist, dass der pnp-Transistor (T9) mit seiner Kollektorelektrode an der Anode der Diode (Dl) und mit seiner Emitterelektrode an einem Anschluss der Erregerspannung (U) liegt, dass als Spannungsleiter ein ohmscher Widerstand (RIO) sowie ein weiterer, zwischen dem Abgriff und dem gemeinsamen Massepotential eingeschalteter Widerstand vorgesehen sind und dass die beiden Transistoren (T8, T9) basis-seitig mit dem Abgriff des Spannungsteilers verbunden sind.
7. 14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Widerstandselement eine in Durchlassrichtung zur Erregerspannung gepolte Diode (Dl), als erster Halbleiterschalter ein npn-Transistor (T8) und als zweiter Halbleiterschalter ein pnp-Transistor (T9) vorgesehen sind, dass der npn-Transistor (T8) kollektorseitig mit der Kathode der Diode (Dl), emitterseitig mit dem gemeinsamen Massepotential der Schaltungsanordnung verbunden ist, dass der pnp-Transistor (T9) mit seiner Kollektorelektrode an der Anode der Diode (D 1 ) und mit seiner Emitterelektrode an einem Anschluss der Erregerspannung (U) liegt, dass als Spannungsteiler ein ohmscher Widerstand (R 10) sowie ein zwischen dem Abgriff und dem gemeinsamen Massepotential eingeschalteter Ausgangskreis eines von der Erregerspannung (U) gespeisten sogenannten Schmitt-Triggers (T7, T10) vorgesehen sind, dass die beiden Transistoren (T8, T9) basisseitig mit dem Abgriff des Spannungsteilers verbunden sind und dass an den Eingang des Schmitt-Triggers eine aus der Erregerspannung (U) abgeleitete Referenzspannung angelegt ist, wobei die Umschaltepunkte des Schmitt-Triggers die Ansprech- bzw. Abfallspannung des Relais bestimmen.
8. 15. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Abgriff des Spannungsteilers und die Basiselektroden der Transistoren (T8, T9) ohmsche Widerstände (R8, R9) eingeschaltet sind.
9. 16. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerspannung (U) über einen Gleichrichter (D2) zugeführt und ein Kondensator (C4) in den Eingangskreis des Halbleiterschalters eingeschaltet ist und dass die Kapazität des Kondensators (C4) so gewählt ist, dass die resultierende Entladezeitkonstante grösser als die Zeitdauer der durch die Gleichrichtung bedingten Spannungseinbrüche ist.
10. 17. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Widerstandselement ein Thyristor vorgeschaltet ist, an dessen Steuerelektrode eine Referenzspannung angelegt ist, derart, dass der Thyristor stromführend wird, wenn die Erregerspannung die Höhe der Referenzspannung überschreitet.
11. 18. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollektorelektrode des ersten Kippstufentransistors (T6) mit der Basiselektrode des zweiten Kippstufentransistors (T5) und die Kollektorelektrode des zweiten Kippstufentransistors (T5) mit der Basiselektrode des ersten Kippstufentransistors (T6) verbunden ist, dass die Basis-Emit-terstrecken beider Transistoren (T5, T6) mit je einem ohmschen Widerstand (R5, R6) überbrückt sind, dass die Basis-Emitter-strecke des zweiten Kippstufentransistors (T5) durch die Parallelschaltung eines ohmschen Widerstandes (RH) und einer in Durchlassrichtung zur Versorgungsspannung (U) gepolten Diode (D6), überbrückt ist und dass zwischen die Emitterelektrode des zweiten Kippstufentransistors (T5) und das Massepotential ein weitere ohmscher Widerstand (R12) eingeschaltet ist. (Fig. 5).
12. 19. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 9,17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzspannung durch die Serienschaltung einer in Sperrichtung zur Erreger-

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    Spannung gepolten Zenerdiode (ZD2) und einer Diode (D7) mit negativem differentiellem Widerstand realisiert ist und dass die Kippstufe (T5, T6), bzw. der dem Widerstandselement vorgeschaltete Thyristor stromführend wird, wenn die Erregerspannung (U) die Referenzspannung überschreitet (Fig. 5).
13. 20. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Widerstandselement eine von einem ohmschen Widerstand (R2) überbrückte Diode (Dl) in Durchlassrichtung zur Erregerspannung (U) eingeschaltet ist, welcher aus komplementären Transistoren (T5, T6) aufgebaute erste Kippstufe vorgeschaltet ist, dass an die Basiselektrode des ersten Kippstufentransistors (T6) der Mittelbegriff eines zu den Anschlüssen der Erregerspannung (U) parallelgeschalteten Spannungsteilers (R13, R14) angeschlossen ist und dass als Halbleiterschalter eine aus zwei Transistoren (T2, T3) entgegengesetzten Leitfähigkeitstypes bestehende zweite Kippstufe verwendet ist, derart, dass die Basiselektrode des einen Transistors (T2) zum Verbindungspunkt der Emitterelektrode des zweiten Transistor (T5) der ersten Kippstufe und der Diode (Dl) geführt und mit der Kollektorelektrode des anderen Transistors (T3) und die Kollektorelektrode des einen Transistors (T2) mit der Basiselektrode des anderen Transistors (T3) verbunden ist, und dass der eine Transistor (T2) mit seiner Emitterelektrode an die Kathode der Diode (D 1 ) und der andere Transistor (T3) emitterseitig an den Verbindungspunkt des zu den Anschlüssen der Erregerspannung (U) parallelgeschalteten Widerstandes und der Serienschaltung von Erregerspule (Rls) und Kondensator (Cl) angeschaltet ist (Fig. 7).
14. 21. Schaltungsanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollektorelektrode des ersten Kippstufentransistors (T6) mit der Basiselektrode des zweiten Kippstufentransistors (T5) und die Kollektorelektrode des zweiten Kippstufentransistors (T5) mit der Basiselektrode des ersten Kippstufentransistors (T6) verbunden ist (Fig. 7).
15. 22. Schaltungsanordnung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen der Basiselektrode des ersten Kippstufentransistors (T6) und dem Massepotential eingeschaltete Teilerwiderstand (R14) des Spannungsteilers in zwei Widerstände (R141, R142) aufgeteilt ist, dass der Verbindungspunkt der Widerstände (R141, R142) an die Basiselektrode eines pnp-Transistors (T10) angeschlosssen ist, welcher emitterseitig an den einen Anschluss der Erregerspannung (U) und kollektorseitig unter Zwischenschaltung eines ohmschen Widerstandes (R15) an das Massepotential der Schaltungsanordnung angeschaltet ist und dass die Kollektorelektrode des Transistors (T10) mit der Kathode einer Diode (D5) verbunden ist, die anodenseitig an der Emitterelektrode des zweiten Kippstufentransistors (T5) liegt (Fig. 8).
16. 23. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kippstufentransistor (T3) ein weiterer Transistor (T4) vorgeschaltet ist, derart, dass dessen Kollektorelektrode mit der Basiselektrode des Kippstufentransistors (T3), dessen Emitterelektrode mit dem gemeinsamen Fusspunkt der Schaltungsanordnung und dessen Basiselektrode über einen ohmschen Widerstand (R16) mit der Anode einer Zenerdiode (ZD3) verbunden ist, die kathodenseitig am positiven Anschluss der Erregerspannung (U) liegt (Fig. 9.)
17. 24. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Basiselektrode des einen und die Kollektorelektrode des anderen Transistors der Kippstufe (T2, T3) ein ohmscher Widerstand (R17) eingeschaltet ist (Fig. 10).
18. 25. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Widerstandselement als Diodenanordnung eine in Durchlassrichtung zur Erregerspannung (U) gepolte Diode (D 6) vorgeschaltet und von einem ohmschen Widerstand (Rll) überbrückt ist (Fig. 11).
19. 26. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch

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    gekennzeichnet, dass zur Erzielung der Referenzspannung zwischen die Basiselektrode des ersten Transistor (T6) und die Emitterelektrode des zweiten Transistors (T5) eine Zenerdiode (ZD 4) in Sperrichtung zur Erregerspannung (U) eingeschaltet ist (Fig. 12).
20. 27. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Transistor (TU) mit seiner Kollektor-Emitterstrecke in den Emitterkreis des Transistors (T3) des Halbleiterschalters eingeschaltet ist und dass die Basiselektrode des zusätzlichen Transistors (T 11) über eine in Sperrichtung zur Erregerspannung (U) gepolte Diode (D 10) mit dem Pluspol der Erregerspannung verbunden ist (Fig. 15).
21. 28. Schaltungsanordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Transistor (TU) ein pnp-Transistor ist, welcher emitterseitig mit dem Transistor (T 3) des Halbleiterschalters und kollektorseitig mit dem Massepotential der Schaltungsanordnung verbunden ist.
22. 29. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Widerstandselement eine in Durchlassrichtung zur Erregerspannung (U) geschaltete Diode (Dl) und als Halbleiterschalter ein npn-Transistor (T1') verwendet ist und dass der Transistor (T 1 ') mit seiner Emitterelektrode mit der Anode der Diode (D 1) verbunden ist (Fig. 16).
23. 30. Schaltungsanordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Diode (D 1 ) eine Zenerdiode (ZD 1 ) in Durchlassrichtung zur Erregerspannung (U) sowie die Kollektor-Emitterstrecke eines Schalttransistors (T12) vorgeschaltet ist, dass zwischen die Kollektorelektrode des Schalttransistors (T 12), die mit der Kathode der Zenerdiode (ZD 1 ) verbunden ist und dem Massepotential der Schaltungsanordnung ein ohmscher Widerstand (R 1) eingeschaltet ist und dass an die Basiselektrode des Schalttransistors (T 12) eine Referenzspannung angelegt ist (Fig. 16).
24. 31. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Widerstandselement eine in Durchlassrichtung zur Erregerspannung (U) geschaltete Diode (Dl) und als Halbleiterschalter ein Thyristor (SCR2) verwendet ist und dass der Thyristor mit seiner Kathode mit der Anode der Diode (Dl) verbunden ist.
25. 32. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 29 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Diode (D 1 ) eine Zenerdiode (ZD1) in Durchlassrichtung zur Erregerspannung (U) sowie ein Thyristor (SCR1) vorgeschaltet ist, dass zwischen die Anode des Thyristors (SCR1), die mit der Kathode der Zenerdiode (ZD1) verbunden ist, und dem Massepotential der Schaltungsanordnung ein ohmscher Widerstand (Rl) eingeschaltet ist und dass an die Steuerelektrode des Thyristors (SCR1) eine Referenzspannung angelegt ist (Fig. 17).
26. 33. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 30 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Referenzspannung ein ohmscher Widerstand (R 18) mit einer Zenerdiode (ZD5) in Serie geschaltet ist.
27. 34. Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Diode (Dil) zwischen den Verbindungspunkt des Kondensators (C 1) mit dem Halbleiterschalter und den Pluspol der Erregerspannung (U) in Sperrichtung eingeschaltet ist (Fig. 18).
28. 35. Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Serienschaltung von Erregerspule (Rls) und Kondensator (C) durch die Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors (T15) überbückt ist und dass die Basiselektrode dieses Transistors (T15) über wenigstens eine in Sperrichtung zur Erregerspannung (U) eingeschaltete Diode (Dil) mit dem Pluspol der Erregerspannung verbunden ist (Fig. 19).
29. 36. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an die Anode der dem Widerstandselement vorgeschalteten Zenerdiode (ZD 1 ) eine weitere aus komplementären Transistoren (T5, T6) aufgebaute Kippstufe vorgeschaltet ist und dass an die Basiselektrode des ersten Kippstufentransistors (T6) eine Referenzspannung angelegt ist, derart, dass die Kippstufe erst dann leitend wird, wenn die Erregerspannung die Höhe der Referenzspannung überschreitet (Fig. 20).
30. 37. Schaltungsanordnung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollektorelektrode des ersten Kippstufentransistors (T6) mit der Basiselektrode des zweiten Kippstufentransistors (T5) und die Kollektorelektrode des zweiten Kippstufentransistors (T5) mit der Basiselektrode des ersten Kippstufentransistors (T6) verbunden ist, dass die Basis-Emit-terstrecken beider Transistoren (T5, T6) mit je einem ohmschen Widerstand (R5, R6) überbrückt sind, dass zwischen der an einem Anschluss der Erregerspannung liegenden Emitterelektrode des ersten Transistors (T6) und dessen Basiselektrode ein Kondensator (C 2) eingeschaltet ist und dass zur Erzielung der Referenzspannung zwischen die Basiselektrode des ersten Kippstufentransistors (T6) und die Emitterelektrode des zweiten Kippstufentransistors (T5) einer Zenerdiode in Sperrichtung, oder eine Dioden-Spannungsreferenzanordnung eingeschaltet ist (Fig. 20).
31. 38. Schaltungsanordnung nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass als Diodenanordnung und/oder als Dioden-Spannungsreferenzanordnung jeweils zwei zueinander parallelgeschaltete Zweige von Dioden verwendet sind, dass in dem einen Zweig eine der gewünschten Referenzspannung entsprechende Anzahl von Dioden in Serie geschaltet ist, derart, dass die Anode einer Diode mit der Kathode der folgenden Diode verbunden ist, und im anderm Zweig eine einzige Diode liegt, deren Anode mit der Kathode des am einen Ende des erstgenannten Zweiges liegenden Diode und deren Kathode mit der Anode der am anderen Ende des erstgenannten Zweiges liegenden Diode verbunden ist.
32. 39. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Diodenanordnung eine Diode (D 6) in Durchlassrichtung zur Erregerspannung eingeschaltet ist, dass eine direkt gekoppelte Kippstufe (T13, T14) zwischen die Anschlüsse der Erregerspannung (U) eingeschaltet ist, derart, dass die Diode (D 6) zwischen den Emitterelektroden beider Transistoren (T13, T14) liegt und dass die Abfallspannung des Relais (Rls) durch einen für den Transistor (T13) vorgesehenen Basisspannungsteiler (R19, R 20) festgelegt ist (Fig. 21).
33. 40. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Diodenanordnung eine Diode (D 6) in Durchlassrichtung zur Erregerspannung eingeschaltet ist, dass ein Transistor (T 13) mit einem Basisspannungsteiler (R 19,

    R 20) zwischen die Anschlüsse der Erregerspannung (U) eingeschaltet ist, derart, dass dessen Emitterelektrode an der Anode der Diode (D 6) und dessen Kollektorseite unter Zwischenschaltung eines ohmschen Widerstandes (R 21) am Massepotential der Schaltungsanordnung liegt und dass eine weitere Diode (D 7) mit ihrer Kathode an die Kollektorelektrode des Transistors (T 13) und mit ihrer Anode an die Kollektorelektrode des Transistors (T 3) des Halbleiterschalters angeschaltet ist (Fig. 22).
34. 41. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis

    11, dadurch gekennzeichnet, dass dem Widerstandselement eine Diode (D 6) in Durchlassrichtung zur Erregerspannung (U) vorgeschaltet ist (Fig. 23).
35. 42. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder 41, dadurch gekennzeichnet, dass in den Eingangskreis des Halbleiterschalters eine Diode (D 9) eingeschaltet ist, derart, dass deren Kathode an der Steuerelektrode des Halbleiterschalters liegt (Fig. 23).
36. 43. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 8,41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, dassdie Kollektorelektrode des weiteren Transistors (T 4) über einen ohmschen Widerstand (R 23) an den Verbindungspunkt von Kondensator (C 1) und

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    Halbleiterschalter angeschlossen ist und dass in der Basiszulei- wand an Bauteilen realisierbar ist als bei der bekannten Anord-tung des weiteren Transistors (T 4) eine Diode (D 8) in Durch- nung.

    lassrichtungzur Erregerspannung (U) eingeschaltet ist (Fig. 23). Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Halbleiterschalter mit seinem Eingangskreis zu einem in s Serie zu Erregerspule und Kondensator liegenden Widerstandselement parallelgeschaltet ist und dass nach erfolgter Aufladung des Kondensators und abgeschalteter Erregerspannung ein am Widerstandselement auftretender Spannungsabfall den Halb-Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur leiterschalter leitfähig steuert.

    Ansteuerung eines bistabilen Relais, dessen Erregerspule mit ei- io Durch diese Massnahmen erreicht man, dass die bei der nem Kondensator in Serie liegt, bei der die Serienschaltung von bekannten Anordnung benötigte Auswerteschaltung vollstän-Spule und Kondensator zur Erregung des Relais und gleichzeiti- dig eingespart und damit eine besonders einfach und raumspa-gen Aufladung des Kondensators an Erregerspannung gelegt rend aufzubauende Anordnung geschaffen ist. Als Widerstands-wird und bei fehlender Erregerspannung durch einen mit sei- element kann im einfachsten Falle ein ohmscher Widerstand nem Ausgangskreis zu ihr parallelgeschalteten Halbleiterschal- is vorgesehen sein, bevorzugt findet jedoch ein Element mit nicht-ter kurzschliessbar ist, wodurch das Relais in seine Ausgangs- linearer Kennlinie, z.B. eine in Durchlassrichtung zur Erregerstellung zurückschaltet. Spannung geschaltete Diode Verwendung, weil dann die span-Eine Schaltungsanordnung zum Umschalten eines bistabi- nungsmässige Beanspruchung des Eingangskreises des Halblei-len Relais mit Hilfe eines Halbleiterschalters ist zum Beispiel terschalters z.B. auf den Wert der Schwellenspannung der Diode aus dem Buch «Relais Lexikon» von H. Sauer, 1. Auflage 1975,20 begrenzt, der Ladestrom des Kondensators jedoch nahezu unbe-Seite 12, bekannt. Beim Anlegen der Erregerspannung wird ein einträchtigt bleibt.

    erster, in Serie zu Spule und Kondensator liegender Transistor Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen leitend, das Relais spricht an und der Kondensator wird gela- Schaltungsanordnung werden in den abhängigen Ansprüchen den. Legt man ein positives Steuersignal an den Eingang eines angegeben.

    zweiten Transistors, dann wird der erste Transistor gesperrt und 25 Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden ein dritter, parallel zu Spule und Kondensator liegender Transi- anhand der Figuren beschrieben. Im einzelnen zeigen :

    stor leitend. Durch diesen dritten Transistor wird der Kondensa- Fig. 1 eine Schaltungsanordnung mit einer Diode als Widertor entladen und das Relais schaltet zurück. Springt das Steuersi- standselement, zu der die Basis-Emitterstrecke eines Transistors gnal auf den Wert Null, dann werden der zweite und der dritte parallelgeschaltet ist,

    Transistor wieder gesperrt, der erste Transistor leitend, der Kon- 30 Fig. 2 eine Schaltungsanordnung mit definierter Abfallspan-densator wird wieder aufgeladen, womit das Relais umschaltet, nung und

    Eine derartige Schaltungsanordnung ist für den Betrieb Fig. 3 und 4 Anordnungen mit festgelegten Anzugs- und bistabiler Relais zweckmässig, wenn die Polarität der Erreger- Abfallspannungen für die verwendeten Relais.

    Spannung unverändert bleibt.Das Relais beharrt dabei nach Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 bzw. 2 mit einer

    Aufladung des Kondensators in seiner Schaltstellung, unabhän- 35 Diode und einem Widerstand anstelle der Zenerdiode ; gig davon, ob die Erregerspannung abgeschaltet wird oder nach Fig. 6 die Kennlinie der Diode mit negativem differentiellem wie vor anliegt. Eine in Serie geschaltete Diode verhindert bei Widerstand ;

    fehlender Erregerspannung eine schleichende Entladung des Fig. 7 eine Ausführungsart mit einer Kippstufe anstelle der

    Kondensators. Ein Zurückschalten des Relais wird erst durch Zenerdiode ;

    den positiven Steuerimpuls am Eingang des zweiten Transistors 40 Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 mit einem wei-ausgelöst. Nachdem dieser Impuls aus der Erregerspannung teren Transistor ;

    nicht gewonnen werden kann, wenn diese abgeschaltet ist, ergibt Fig. 9 eine Ausführungsart mit einem der Kippstufe vorge-sich hier die Notwendigkeit einer externen Steuersignalquelle. schalteten Transistor;

    Aus der DAS 2624913 ist darüber hinaus eine Schaltungs- Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 mit einem anordnungzur Ansteuerung bistabiler Relais bekannt, durch die 45 zusätzlichen Schutzwiderstand;

    sich diese wie monostabile Relais verhalten, also bei Ausfall der Fig. 11 eine Ausführungsart mit einer Diode und einem

    Erregerspannung selbsttätig in die Ausgangslage zurückschal- Widerstand anstelle der Zenerdiode ;

    ten. Dies wird dadurch erreicht, dass zwischen dem Verbin- Fig. 12 ein Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 mit einer wei-

    dungspunkt von Erregerspule und Kondensator einerseits und teren Kippstufe ;

    die Steuerelektrode des Halbleiterschalters andererseits eine 50 Fig. 13 die Kennlinie der Zenerdiode ZD4 von Fig. 12 ; von der Erregerspannung gespeiste Auswerteschaltung einge- Fig. 14 das Schaltverhalten der Anordnung von Fig. 12 ;

    schaltet ist, die den Halbleiterschalter bei Vorliegen der Erreger- Fig. 15 ein Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 mit einem Spannung sperrt und bei deren Wegfall leitfähig steuert. Zur Ver- zusätzlichen Transistor;

    hinderung einer unbeabsichtigten Entladung des Kondensators Fig. 16 ein Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 mit einem npn-ist auch hierbei eine Diode in den Strompfad eingeschaltet. Ein 55 Transistor;

    Serien widerstand im gleichen Pfad dient sowohl als Kurz- Fig. 17 ein Ausführungsbeispiel nach Fig. 16 mit Thyristo-

    schlusssicherung für den Halbleiterschalter als auch bei entspre- ren ;

    chender Bemessung zur Erzielung eines definierten Spannungs- Fig. 18 ein Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 mit geänderter abfalls, womit Relais mit wirtschaftlich herstellbarer Nieder- Energieversorgung für den Schmitt-Trigger;

    spannungswicklung an höheren Spannungen, z.B. der Netz- 60 Fig. 19 eine weitere Ausführungsart mit einer geänderten

    Spannung zu betreiben sind. Demgegenüber führt aber die zur Schmitt-Trigger-Energieversorgung ;

    Erzielung des monostabilen Schaltverhaltens des Relais benö- Fig. 20 ein Ausführungsbeispiel nach Fig. 12;

    tigte Auswerteschaltung zu einem relativ hohen Aufwand an Fig. 21 ein Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 mit einer Diode

    Bauteilen. anstelle der Zenerdiode ;