DE1144334B

DE1144334B - Transistor circuit for switching electrical devices, especially for protective devices

Info

Publication number: DE1144334B
Application number: DEA36876A
Authority: DE
Inventors: Peter Harrison
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1961-02-10
Filing date: 1961-03-03
Publication date: 1963-02-28
Also published as: CH385338A; GB949128A; BE613659A

Description

Die Erfindung betrifft eine Transistorschaltung zum Schalten elektrischer Geräte, insbesondere für Schutzeinrichtungen, bei denen ein Schalttransistor durch einen oder mehrere Impulse gesteuert wird.The invention relates to a transistor circuit for switching electrical devices, in particular for Protective devices in which a switching transistor is controlled by one or more pulses.

Um ein sicheres Schalten der Schalttransistoren zu erreichen, genügt es bekanntlich nicht, einfach Impulse an die Basis zu geben, welche den Transistor sperren oder leitend machen. Jeder Transistor ist abhängig von der zwischen Basis und Emitter angelegten Spannung. Ist die Basisspannung bei pnp-Transistoren negativer als die Emitterspannung, so läßt der Transistor Strom zum Kollektor durch. Das Steuersignal gibt hierbei den Transistor frei, muß also in diesem Falle negativ sein.In order to achieve reliable switching of the switching transistors, it is known that it is not enough to simply use pulses to give to the base, which block the transistor or make it conductive. Every transistor is dependent on the voltage applied between base and emitter. Is the base voltage for pnp transistors more negative than the emitter voltage, the transistor lets current through to the collector. That The control signal releases the transistor, so it must be negative in this case.

Sind keine Impulse vorhanden, so muß der Transistor mit Sicherheit sperren. Um dies zu erreichen, legt man an die Basis eine positive Vorspannung. Man vermeidet dann, daß schon durch Widerstandsänderungen infolge der Temperaturspannungsverschiebungen eine Änderung des Transistorstromes hervorgerufen wird. Die Vorspannungen hat man bisher entweder durch Anschalten einer gesonderten Spannungsquelle an die Basis des Transistors erhalten, oder man benutzt einen Emitterwiderstand, der an einen ständig vom Strom durchflossenen Spannungsteiler angeschlossen ist. Hierdurch erhält der Emitter eine negativere Spannung als die Basis. Diese Schaltungen haben aber den Nachteil, daß entweder eine gesonderte Spannungsquelle benötigt wird oder daß ein hoher Leistungsverbrauch im verwendeten Spannungsteiler in Kauf genommen werden muß.If there are no pulses, the transistor must definitely block. To achieve this, a positive bias is applied to the base. One then avoids that simply by changing the resistance a change in the transistor current as a result of the temperature voltage shifts is caused. So far, the bias voltages have either been activated by connecting a separate one Get a voltage source at the base of the transistor, or you can use an emitter resistor, the is connected to a voltage divider through which current flows continuously. This gives the Emitter has a more negative voltage than the base. However, these circuits have the disadvantage that either a separate voltage source is required or that a high power consumption in the used Voltage divider must be accepted.

Es ist ferner bekanntgeworden, elektronische Relais durch Oszillatoren zu steuern. Hierbei wird ein Transistor im Takte der Oszillatorfrequenz gesteuert.It has also become known to control electronic relays by oscillators. Here is a Transistor controlled at the rate of the oscillator frequency.

Es wird nun, um einen Schalttransistor durch Impulse leitend zu machen, unter Verwendung von Oszillatorkreisen zur Erzeugung der Vorspannungen vorgeschlagen, daß der Oszillatorkreis sowohl zur Gewinnung der Sperrgleichspannung als auch der Durchlaßgleichspannung für den verwendeten Schalttransistor dient, daß die eine dieser beiden Gleichspannungen unmittelbar und die andere über einen Steuertransistor an den Schalttransistor angeschaltet ist und daß an die Basis des Steuertransistors das Schaltsignal gegeben wird.It is now used to make a switching transistor conductive by means of pulses Oscillator circuits for generating the bias voltages suggested that the oscillator circuit for both Obtaining the reverse DC voltage as well as the forward DC voltage for the switching transistor used serves that one of these two DC voltages directly and the other via one Control transistor is connected to the switching transistor and that the base of the control transistor Switching signal is given.

Die Figur erläutert ein Ausführungsbeispiel. 1 ist der Schalttransistor, der, wenn er leitend ist, das Schütz einschaltet. Der Emitter ist unmittelbar an die positive Spannung P einer Gleichspannungsquelle gelegt. Gelangt an die Basis ein negatives Signal (bei pnp-Transistoren), so ist der Schalttransistor 1 leitend. Die Basis ist nun unmittelbar mit dem Gleich-Transistorschaltung The figure explains an embodiment. 1 is the switching transistor that, when conductive, is the Contactor switches on. The emitter is connected directly to the positive voltage P of a DC voltage source. If a negative signal reaches the base (in the case of pnp transistors), the switching transistor 1 is conductive. The base is now directly connected to the DC transistor circuit

zum Schalten elektrischer Geräte,for switching electrical devices,

insbesondere für Schutzeinrichtungenespecially for protective devices

Anmelder:Applicant:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.,
Baden (Schweiz)Public company Brown, Boveri & Cie.,
Baden (Switzerland)

Vertreter: Dr.-Ing. E.Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6Representative: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, patent attorney,
Munich 23, Dunantstr. 6th

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 10. Februar 1961 (Nr. 1618)Claimed priority:
Switzerland of February 10, 1961 (No. 1618)

Peter Harrison, Ennetbaden, Aargau (Schweiz),
ist als Erfinder genannt wordenPeter Harrison, Ennetbaden, Aargau (Switzerland),
has been named as the inventor

richter 3 verbunden, über den eine positive Spannung an die Basis gelangt. Diese wird nun nicht aus einem leistungsverbrauchenden Spannungsteiler oder einer besonderen Spannungsquelle gewonnen, sondern aus einer Oszillatorschaltung, in welcher über den Transistor 4 in der bekannten Schwingschaltung, welche durch die Widerstände 5 und Kondensatoren 6 gebildet ist, eine Schwingung an sich beliebiger Frequenz erzeugt wird. Diese Schwingung wird dem Übertrager7 zugeführt, welcher die Primärwicklung 27 und die beiden Sekundärwicklungen 37, 47 besitzt. Die positiven Halbwellen der Schwingung gelangen nun nach Gleichrichtung im Gleichrichter 3 unmittelbar an die Basis des Transistors und geben diesem die nötige Vorspannung. Die negativen Halbwellen gehen über den Gleichrichter 8 an den Steuertransistor 9, dem der Schaltimpuls zugeführt wird. Dieser Transistor ist im Beispiel ein npn-Transistor. Ist kein Signal vorhanden, so sperrt er, da ein positives Potential über den Widerstand 10 am Emitter liegt. Wird aber durch einen positiven Impuls der Transistor 9 leitend, so gelangt das negative Potential des Gleichrichters 8 über den Transistor 9 und die Widerstände 11,12 an die Basis des Schalttransistors 1 und öffnet diesen.Richter 3 connected, through which a positive voltage is applied to the base. This is now not obtained from a power-consuming voltage divider or a special voltage source, but from an oscillator circuit in which an oscillation of any frequency is generated via the transistor 4 in the known oscillating circuit, which is formed by the resistors 5 and capacitors 6. This oscillation is fed to the transformer 7, which has the primary winding 27 and the two secondary windings 37, 47. After rectification in the rectifier 3, the positive half-waves of the oscillation now reach the base of the transistor and give it the necessary bias. The negative half-waves go via the rectifier 8 to the control transistor 9, to which the switching pulse is fed. In the example, this transistor is an npn transistor. If there is no signal, it blocks because there is a positive potential across the resistor 10 at the emitter. If, however, the transistor 9 becomes conductive due to a positive pulse, the negative potential of the rectifier 8 reaches the base of the switching transistor 1 via the transistor 9 and the resistors 11, 12 and opens it.

Die Gleichrichter 13 dienen als Schutzdiode.The rectifiers 13 serve as protective diodes.

Mit dieser Einrichtung gewinnt man eine Vorspannung für den Schalttransistor, ohne besondereWith this device one gains a bias for the switching transistor, without special

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leistungsverbrauchende Widerstände oder weitere Spannungsquellen anwenden zu müssen. Die vom Oszillator erzeugte Leistung ist nur eine kleine Steuerleistung, so daß der Übertrager sehr klein sein kann und die ganze Schaltung billiger ist als die bekannten Schaltungen.Having to use power-consuming resistors or other voltage sources. The ones from Oscillator generated power is only a small control power, so that the transformer can be very small and the whole circuit is cheaper than the known circuits.

Claims

Claim:

Transistor circuit for switching electrical devices, in particular for protective devices in which a switching transistor is made conductive by pulses, but which is otherwise in the blocking state with the aid of a bias voltage, using an oscillator circuit to generate the bias voltages, characterized in that the oscillator circuit is used both for obtaining the Blocking direct voltage as well as the forward direct voltage for the switching transistor used serves that one of these two direct voltages is connected directly to the switching transistor and the other via a control transistor and that the switching signal is given to the base of the control transistor.

Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1078 613;
U.S. Patent No. 2,866,909.

1 sheet of drawings

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