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DE2234002A1 - RELAY SWITCHING - Google Patents

RELAY SWITCHING

Info

Publication number
DE2234002A1
DE2234002A1 DE19722234002 DE2234002A DE2234002A1 DE 2234002 A1 DE2234002 A1 DE 2234002A1 DE 19722234002 DE19722234002 DE 19722234002 DE 2234002 A DE2234002 A DE 2234002A DE 2234002 A1 DE2234002 A1 DE 2234002A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signals
circuit according
signal source
relay
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19722234002
Other languages
German (de)
Inventor
Logan Laverne
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eaton Corp
Original Assignee
Eaton Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eaton Corp filed Critical Eaton Corp
Publication of DE2234002A1 publication Critical patent/DE2234002A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/78Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled
    • H03K17/79Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled controlling bipolar semiconductor switches with more than two PN-junctions, or more than three electrodes, or more than one electrode connected to the same conductivity region

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  • Electronic Switches (AREA)

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. W. Scherrmann Dr.-Ing. R. RugerPatent attorneys Dipl.-Ing. W. Scherrmann Dr.-Ing. R. Ruger

73 Esslingen (Neckar), Fabrikstraße 9, Postfach 34873 Esslingen (Neckar), Fabrikstrasse 9, PO Box 348

10. Juli 1972 Tele(on July 10, 1972 Tele (on

PA 4"5 rünae . Stuttgart {0711)254539PA 4 "5 rünae. Stuttgart {0711) 254539

35*41935 * 419

Telegramme Patentschutz EssllngenneckarTelegrams patent protection Essllngenneckar

Eaton Corporation, 100 Erle view Plaza,; Cleveland, Ohio 44ll4Eaton Corporation, 100 Alder View Plaza ,; Cleveland, Ohio 44ll4

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RelaisschaltungRelay circuit

Die Erfindung betrifft eine Relaisschaltung mit einer Schaltsignale zur Betätigung eines Relais abgebenden Signalquelle.The invention relates to a relay circuit with a Emit switching signals for actuating a relay Signal source.

In zunehmendem Maße finden Computersteuerungen von Maschinen und Geräten Anwendung. Hierbei besteht eine Beschränkung jedoch darin, daß häufig Teile der logischen Computerschaltungen, die zum Betrieb von Relais erforderlichen Spannungen nicht aushalten können. Dadurch ist bedingt, daß eine direkte Betätigung von Relais durch solche logischen Schaltungen nicht möglich war. Da logische Schaltungen darüber hinaus "gewöhnlich auf der Digitaltechnik beruhen, sind sie in der Regel sehr empfindlich gegenüber vorübergehend auftretenden StÖrspannungen, wie Rauschen, wobei solche Störspannungen häufig als Signale mißverstanden werden, was eine unbeabsichtigte Schaltung auslöst. Es wurden zahlreiche Versuche unternommen, diesen Schwierigkeiten abzuhelfen. Keiner dieser Versuche führte jedoch zur völlig befriedigenden Ergebnissen. Viele bekannte Einrichtungen dieser Art sind aufwendig, teuer und platzbeanspruchend. Andere solcher bekannter Einrichtungen machen den Versuch, das Rauschen herabzusetzen oder das Signal/Ra tische nverhältnis" zu verbessern und nicht die logischen Schaltungen von der eigentlichen Relaisschaltung zu- trennen. Wieder andere SchaltungenComputer controls of machines and devices are being used to an increasing extent. There is one here However, there is a limitation that often parts of the logical Computer circuits necessary to operate relays Can't stand tensions. This means that relays can be actuated directly such logic circuits were not possible. Since logical In addition, circuits "are usually based on digital technology, so they are usually very sensitive against temporarily occurring interference voltages, such as noise, such interference voltages often as signals be misunderstood, which triggers an unintended switching. Numerous attempts have been made to this To remedy difficulties. However, none of these attempts led to completely satisfactory results. Many known devices of this type are complex, expensive and space-consuming. Other such well-known Devices try to reduce the noise or to improve the signal / ratio ratio " and not to separate the logic circuits from the actual relay circuit. Still other circuits

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verwenden mit Kondensatoren arbeitende Einrichtungen zur Isolierung der logischen Schaltungen. Diese Einrichtungen neigen aber beim Auftreten von hohen Störspannungen zum Durchbruch, so daß sie gerade dann ausfallen, wenn sie benötigt werden.use capacitors to isolate the logic circuits. These However, facilities tend to breakdown when high interference voltages occur, so that they just then fail when they are needed.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Relaisschaltung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine exakte und zuverlässige Relaissteuerung durch logische Schaltungen und dergleichen gestattet, während gleichzeitig die logischen Schaltungen auch gegen sehr starke vorübergehend auftretende Störspannungen geschützt sind.The invention is therefore based on the object of a To create relay circuit of the type mentioned at the beginning, which allows an exact and reliable relay control through logic circuits and the like, while at the same time the logic circuits also protect against very strong transient interference voltages are protected.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Relaisschaltung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß mit der Signalquelle eine Schaltsignale empfangende Potokopplungseinheit verbunden ist, durch die die empfangenen Signale auf optischem Wege übertragen und in für die von der Signalquelle abgegebenen Schaltsignale kennzeichnende elektrische Ausgangssignale umformbar sind und daß in Reihe zu dem Relais ein Triac (Zwei-Richtungs-Thyristortriode) geschaltet ist, der den Stromfluß durch das Relais im Normal-Zustand hoherImpedanz sperrt und im Zustand niedriger Impedanz ermöglicht und dem Schaltmittel zugeordnet sind, die in Abhängigkeit von den von der Potokopplungseinheit empfangenen elektrischen Signalen den Triac vom Zustand hoher Impedanz in jenen niedriger Impedanz überführen.To solve this problem, the relay circuit according to the invention is characterized in that with the signal source a Potokouplungseinheit receiving switching signals is connected, through which the received signals transmitted optically and in electrical characteristic of the switching signals emitted by the signal source Output signals are convertible and that a triac (two-direction thyristor triode) is connected in series with the relay which blocks the flow of current through the relay in the normal high-impedance state and in the low-impedance state enabled and assigned to the switching means, depending on the received from the Potokouplungseinheit electrical signals transform the triac from the high impedance state to the low impedance state.

Die neue Relaisschaltung verhütet jegliche Rückkopplung von· dem Relaus auf die logischen Schaltungen; sie verhindert somit das Eindringen von Rauschen von dem Relais her in die logische Schaltung. Außerdem ist die neue Relaisschaltung kompakt, widerstandsfähig, einfach, wartungsfrei und verhältnismäßig billig.The new relay circuit prevents any feedback from the relay to the logic circuits; it thus prevents noise from the relay from entering the logic circuit. Besides, the new relay circuit compact, robust, simple, maintenance-free and relatively cheap.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes dargestellt. Die Figur zeigt eine Relaischaltung gemäß der Erfindung in schema.tischer Darstellung.In the drawing, an embodiment of the subject is shown. The figure shows a Relay circuit according to the invention in schema.tischer Depiction.

Bei der zur Erläuterung der Erfindung gewählten Ausführungsform, wie sie in der Figur dargestellt ist, • ist ein Transistor 2 vorgesehen, dessen KollektorWmitterkreis über die in Reihe liegende Fotodiode 6 einer Fotokopplungseinheit 8 an eine geeignete Spannungsquelle 4 angeschlossen ist. Der Basis des Transistors 2 werden von einer logischen Schaltung oder dergleichen die allgemein bei 5 angedeutet ist, eingespeiste Schaltsignale zügeführt,durch die Transistor 2 leitfähig gemacht wird, so daß Strom durch die Fotodiode 6 fließen kann, womit diese zur Ausstrahlung von Licht angeregt wird. Die Fotokopplungseinheit 8 weist außerdem eine Fotozelle 10 oder dergleichen auf, welche bei fehlender Lichtein- · strahlung über eine hohe Impedanz verfügt,- jedoch bei Lichteinfall eine verhältnismäßig niedere Impedanz hat. Die Fotozelle 10 liegt in Reihe mit einem Kondensator 14 und einem geeigneten Lastrelais 12. Zusätzlich ist ein Triac l6 parallel zu der Fotozelle 10 und dem Kondensator geschaltet, während eine Zener-Diode l8 dazu vorgesehen ist, das Rfcential zwischen der Fotozelle 10 und dem Kondensator 14 abzutasten und^wenn dieses Signal den Wert des Zener Durchbruchbereiches übersteigt, der Steuerelektrode des Triac 16 ein Signal zuzuleiten. Parallel zu dem Triac l6 liegen ein Widerstand 20 und ein Kondensator 22 die die Aufgabe haben, eine unbeabsichtigte Zündung des Triac ΐβ zu verhüten, die auf einen zu schnellen von vorübergehenden elektrischen Erscheinungen oder dergleichen herrührenden Spannungsaufbau zurückzuführen sind. In ähnlicher VJeise bilden ein Widerstand 24, ein Kondensator 26 und ein Thyrector 28 eine Ableitungsschaltung für vorübergehend auftretende Hochspannung.In the embodiment chosen to explain the invention, as shown in the figure, • A transistor 2 is provided, its collector / neutral circuit Via the photodiode 6 in series of a photocoupling unit 8 to a suitable voltage source 4 connected. The base of the transistor 2 are controlled by a logic circuit or the like generally indicated at 5, fed switching signals supplied, made conductive by the transistor 2 is, so that current can flow through the photodiode 6, whereby this is stimulated to emit light. The photocoupling unit 8 also has a photocell 10 or the like, which in the absence of light Radiation has a high impedance - but has a relatively low impedance when exposed to light. The photocell 10 is in series with a capacitor 14 and a suitable load relay 12. In addition, a Triac l6 connected in parallel to the photocell 10 and the capacitor, while a Zener diode l8 is provided to the Rfcential between the photocell 10 and the capacitor 14 to be sampled and ^ if this signal is the value of the Zener breakdown range exceeds the control electrode of the triac 16 to feed a signal. In parallel with the triac 16 are a resistor 20 and a capacitor 22 which have the task of accidental ignition of the triac ΐβ to prevent rapid electrical phenomena or the like Build-up of stress. In a similar way a resistor 24, a capacitor 26 and a thyrrector 28 form a discharge circuit for temporary occurring high voltage.

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Im Betrieb werden Signale von einer logischen Schaltung 3 oder dergleichen der Basis des Transistors 2 zugeführt,In operation, signals from a logic circuit 3 or the like fed to the base of transistor 2,

wodurch der,Transistor 2 in den leitfähigen Zustand über-/Wird whereby the transistor 2 in the conductive state over / becomes

geführte womit Strom durch die Fotodiode β fließen kann. Dies hat zur Folge, daß die Fotodiode 6 Licht aussendet, welches von der Fotozelle 10 empfangen wird, was seinerseits zur Folge, hat, daß die Fotozelle 10 Strom zu dem Kondensator 14 fließen läßt, welchersich aufzuladen beginnt. Bei der Aufladung des Kondensators 14 erreicht das an ihm liegende Potential die Zener-Durchbruchspannung, womit die Zener-Diode l8 leitend wird und der Steuerelektrode des Triac l6 ein Signal zuführt. Der Triac l6 · weist vor der Zündung eine sehr hohe Impedanz auf. Bei der Zündung fällt die Impedanz auf einen sehr niedrigen Wert, auf dem sie solange, verbleibt, bis der durch den Triac ΐβ fließende Strom unter den entsprechenden unteren Grenzwert absinkt, worauf der Triac l6 wieder in den Zustand hoher Impedanz zurückkehrt. Der durch den im Zustand niedriger Impedanz befindlichen Triac 16 fließende Strom dient zur Betätigung des Relais 12.guided whereby current can flow through the photodiode β. This has the consequence that the photodiode 6 emits light which is received by the photocell 10, which in turn As a result, the photocell 10 allows current to flow to the capacitor 14, which begins to charge. When the capacitor 14 is charged, the potential applied to it reaches the Zener breakdown voltage, so that the Zener diode l8 is conductive and the control electrode of the triac l6 feeds a signal. The triac l6 has a very high impedance before ignition. Upon ignition, the impedance drops to a very low one Value at which it remains until the current flowing through the triac ΐβ falls below the corresponding lower The limit value drops, whereupon the triac l6 returns to the high impedance state. The by the in the state The triac 16 located at a low impedance is used to actuate the relay 12.

Wie oben angedeutet, ist die Fotozelle 10 physikalisch und elektrisch von der Fotodiode 6 isoliert. Demgemäß ist unmöglich, daß vorübergehend auftretende Störspannungen unabhängig von ihrer Größe die Fotokopplungseinheit 8 passieren können. Außerdem haben keine Signale irgendwelcher Art die durch die Fotozelle 10 hindurch gehen einen Einfluß auf die Fotodiode 6. Demgemäß können keine Rückkopplungssignale die Fotokopplungseinheit 8 passieren. Dies bedeutet, daß die logischen Schaltungen j5 vollständig von dem Relais Ί2 isoliert sind, obwohl ihr Steuerungseinfluß auf das Relais voll erhalten bleibt.As indicated above, the photocell 10 is physically and electrically isolated from the photodiode 6. Accordingly, it is impossible for transient noise voltages to pass through the photocoupling unit 8 regardless of their size. In addition, no signals of any kind that pass through the photocell 10 have an influence on the photodiode 6. Accordingly, no feedback signals can pass through the photocoupling unit 8. This means that the logic circuits j5 are completely isolated from the relay Ί2 , although their control influence on the relay is fully preserved.

Im Rahmen der Erfindung sind eine Reihe von Abwandlungen und Ausgestaltungen möglich. Das beschriebene Ausführungsbeispiel stellt deshalb keine Beschränkung des Erfindungsgedankens dar. A number of modifications and configurations are possible within the scope of the invention. The exemplary embodiment described therefore does not represent a restriction of the inventive concept.

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Claims (1)

fa. fa. t en ta ns ρ r ü G h. et en ta ns ρ r ü G h. e 1. Relais schaltung mit eine'r Schaltsignale zur Betätigung eines Relais abgebenden Signalquelle, dadurch gekennzeichnet, daß. mit der Signalquelle (j5) eine Schalt*- signale empfangende Fotokopplungseinheit (8) verbunden ist, durch die die empfangenen Signale auf optischem , Wege übetragen und in für die von der Signalquelle (J>) abgegebenen Schaltsignale kennzeichnende elektrische Ausgangssignale umformbar sind und daß in Reihe zu dem Relais (12) ein Triac .(l6) (Zwei-Richtungs-Thyristortriode) geschaltet ist, der den Stromfluß durch das Relais (12) im normalen Zustand hoher Impedanz sperrt und im Zustand niedriger impedanz ermöglicht und dem Schaltmittel (]A, l8) zugeordnet sind, die in Abhängigkeit von den von der Fotokopplungseinheit (8) empfangenen elektrischen Signalen den Triac (l6) vom Zustand hoher Impedanz in Jenen niedriger Impedanz überführen.1. Relay circuit with ein'r switching signals for actuating a relay emitting signal source, characterized in that. with the signal source (j5) a switching * - signals receiving photocoupling unit (8) is connected, through which the received signals are transmitted optically and converted into electrical output signals characteristic of the switching signals emitted by the signal source (J>) and that in Series to the relay (12) a triac. (16) (two-directional thyristor triode) is connected, which blocks the flow of current through the relay (12) in the normal high impedance state and in the low impedance state enables and the switching means (] A , l8) which, depending on the electrical signals received by the photocoupling unit (8), transfer the triac (l6) from the high impedance state to the low impedance state. 2. Schaltung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Fotokopplungseinheit (8) fotoemittierende Mittel (6) aufweist, die in Abhängigkeit von von der Signalquelle kommenden Schaltsignalen stromdurchlässig sind und in Abhängigkeit von dem durchfließenden Strom Licht aussenden und daß außerdem die Fotokopplungseinheit (8) Über fotoempfindliche Mittel (10) verfügt, welche das von den fotoemittierenden Mitteln (9) ausgestrahlte Licht empfangen und in Abhängigkeit von dem empfangenen Licht ein.elektrisches Signal abgeben.2. Circuit according to claim 1, characterized in that the photocoupling unit (8) photo-emitting means (6), which are current-permeable as a function of switching signals coming from the signal source and in Emit light depending on the current flowing through it and that also the photocoupling unit (8) has photosensitive means (10) which the received light emitted by the photo-emitting means (9) and depending on the received light emit an electrical signal. >. Schaltung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die fotoempfindlichen Mittel (10) physikalisch und elektrisch von den fotoemittierenden Mitteln (6) isoliert sind.>. Circuit according to Claim 2, characterized in that that the photosensitive means (10) physically and electrically from the photo-emitting means (6) are isolated. 209885/1313209885/1313 4. Schaltung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die fotoempfindlichen Mittel eine Fotozelle (ΙΟ) sind.4. A circuit according to claim 2, characterized in that the photosensitive means is a photocell (ΙΟ) are. 5. Schaltung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die fotoemittierenden Mittel eine Fotodiode (6) sind.5. A circuit according to claim 2, characterized in that the photo-emitting means is a photodiode (6) are. 6. Schaltung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Signalquelle einen Transistor (2) aufweist, dessen Kollektor - Emitterkreis in Reihe mit den fotoemittierenden Mitteln (6) liegt und dessen Basis Signale aus einer Singangssignalquelle (j5) zuführbar sind.6. A circuit according to claim 2, characterized in that the signal source has a transistor (2), whose collector-emitter circuit is in series with the photo-emitting means (6) and whose base Signals from a Singangssignalquelle (j5) can be fed. 7. Schaltung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangssignalquelle eine logische Schaltung (3) ist.7. Circuit according to claim 6, characterized in that that the input signal source is a logic circuit (3). 8. Schaltung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel eine, die elektrischen Signale von der Fotokopplungseinheit (8) empfangende und in Abhängigkeit von diesen elektrischen Signalen eine Ladung aufnehmenden Kapazität (I1O sowie eine Zener-Diode (l8) aufweist, welche die Ladung der Kapazität (l4) abtastet und in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Wert übersteigenden Werten dieser Ladung einSignal der Steuerelektrode des Triac (l6) zuführt.8. A circuit according to claim 1, characterized in that the switching means has one, the electrical signals from the photocoupling unit (8) receiving and depending on these electrical signals a charge-absorbing capacitance (I 1 O and a Zener diode (l8), which the charge of the capacitance (l4) is sampled and a signal is supplied to the control electrode of the triac (l6) as a function of values of this charge which exceed a predetermined value. 20 98 85/13 1320 98 85/13 13
DE19722234002 1971-07-14 1972-07-11 RELAY SWITCHING Pending DE2234002A1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2558344A1 (en) * 1975-12-23 1977-07-07 Pepperl & Fuchs Ohg Contactor with AC connectable coil - has electronic control underneath module formed by coil and armature

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2558344A1 (en) * 1975-12-23 1977-07-07 Pepperl & Fuchs Ohg Contactor with AC connectable coil - has electronic control underneath module formed by coil and armature

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FR2146004A5 (en) 1973-02-23
IT970684B (en) 1974-04-20

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