DE2317414C3

DE2317414C3 - Touch switch

Info

Publication number: DE2317414C3
Application number: DE19732317414
Authority: DE
Inventors: Karl-Wilhelm Dipl.-Ing. 5880 Luedenscheid Dugge
Original assignee: Insta Elektro GmbH and Co KG
Current assignee: Insta Elektro GmbH and Co KG
Priority date: 1973-04-06
Filing date: 1973-04-06
Publication date: 1975-12-11
Also published as: DE2317414A1; DE2317414B2

Description

enthält.contains.

6. Berührungsschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung in konventionellen Wechsel- oder Kreuzschalter-Verdrahtungen, die beim Austausch mechanischer Schalter gegen Berührungsschalter um einen Null-Leiter ergänzt sind.6. Touch switch according to claim 1, characterized by the use in conventional Changeover or cross switch wiring that when replacing mechanical switches with touch switches, a neutral conductor is added.

Die Erfindung betrifft einen Berührungsschalter mit einer Betätigungsplatte und mit einem Stromstoßrelais, das mit seinem Kontakt die Netzspannung an einem Verbraucher schallet.The invention relates to a touch switch with an actuating plate and with a pulse relay, that with its contact the mains voltage sounds at a consumer.

Nicht zuletzt auf Grund ihrer leichten Bedienbarkeil und geringen Störanfälligkeit werden in der elektrischen Installationstechnik in steigendem Maße vollelektronische, z. B. mit Triacs als Leistungsschalter ausgerüstete Berührungsschalter in Unterpulzdosen eingebaut bzw. die bereits in den Unterputzdosen untergebrachten mechanischen Schalter durch diese SchalterNot least because of their ease of use and low susceptibility to failure, the electrical Installation technology is increasingly fully electronic, e.g. B. equipped with triacs as circuit breakers Touch switches installed in flush-mounted sockets or those already accommodated in the flush-mounted sockets mechanical switch through this switch

ersetzt.replaced.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen weiter verbesserten, mühelos gegen mechanische und vollelektronische Berührunsschalter auswechselbaren Berührungsschalter zu schaffen, der sich auch gegenüber dem vollelektronischen Schalter vorteilhaft auszeichnet.The present invention has for its object to provide a further improved, effortless against mechanical and fully electronic touch switches to create interchangeable touch switches that work also has an advantage over the fully electronic switch.

Bei einem Berührungsschalter mit einer Betätigungsplatte und mit einem Stromstoßrelais, das mit seinem Kontakt die Netzspannung an einem Verbraucher schaltet, sieht die Erfindung zur Lösung der gestellten Aufgabe einen Transistor vor, der eingangsseitig mit der Betätigungsplatte und zur Unterdrückung der einen Halbwclle über eine Diode mit der Phase und ausgangsseitig mit der Steuerelektrode eines Thyristors verbunden ist, der das Stromstoßrelais betätigt.For a touch switch with an actuator plate and with a surge relay that uses its contact to supply the mains voltage to a consumer switches, the invention provides a transistor to solve the problem, the input side with the actuation plate and to suppress one half-cycle via a diode with the phase and on the output side is connected to the control electrode of a thyristor which operates the surge relay.

Im Unterschied zu vollelektronischen Berührungsschaltern der vorstehend erwähnten Art ist der Last kreis im Aus-Zustand galvanisch von der Netzphase Getrennt Selbst Lastströme von mehreren Ampere können geschaltet werden, ohne daß durch die^Unterputzdose verursachte thermische Probleme befürchtet s werden müssen. Abgesehen vom zulass.gen Schalnm-Duls treten keine Funkstörungen auf, so daß uulwendige Entstörschaltungen sich erübrigen und dam., thermische und akustische Probleme durch Funkentstördrosseln entfallen. Bedingt durch die Verwendung eines polarisierten bzw. Stromstoßrelais bleibt der Schaltzustand auch im stromlosen Zustand, d. h. bei Netzspannungsausfall, beliebig lange erhalten. Schließlich ,st dieser Berührungsschalter mit weniger Aufwand herstellbar als der vollelektronische.In contrast to fully electronic touch switches of the type mentioned above, the load circuit in the off state galvanically separated from the mains phase Even load currents of several amperes can be switched without having to go through the ^ flush-mounted box thermal problems caused must be feared. Apart from the permitted sound-Duls no radio interference occurs, so that unnecessary Interference suppression circuits are unnecessary and there are thermal and acoustic problems caused by radio interference suppression chokes omitted. The switching status remains due to the use of a polarized or impulse relay also in the de-energized state, d. H. in the event of a power failure, received indefinitely. Finally, this touch switch can be manufactured with less effort than the fully electronic one.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

Fi g. 1 das Schaltschema eines Berührungsschalter nach der Erfindung,Fi g. 1 the circuit diagram of a touch switch according to the invention,

F i g ? das Schaltschema einer etwas abgeänderten Ausführungsform eines Berührungsschalters nach der Erfindung, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezueszeichen versehen sind.F i g? the circuit diagram of a slightly modified Embodiment of a touch switch according to the Invention, with the same elements having the same reference symbols are provided.

' Der in Fig 1 strichpunktiert umrissene Beruhrungs schalter besitzt eine Belätigungsplatte B die über einen κ Widerstand R* mit der Basis eines npn-Transistors T₁ verbunden ist. der emitterseitig an die Steuerelektrode eines Thyristors Th angeschaltet ist. Die Anoden-Ka thoden-Strecke des Thyristors liegt in Reihe mit anem Stromstoßrelais Re und einem Widerstand R\ zwischen ν Phase Pund Nulleiter O. Das Stromstoßrelais Re schaltet mit seinem Kontakt 5 die Netzspannung an einem Verbraucher L Parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Transistors Γι und in Reihe mit dem Widerstand R_b sind ein Widerstand /?5 und eine Diode Dt geschaltet, is Durch entsprechende Bemessung des Spannungsteilers R₅-Kt ist die Ansprechempfindlichkeit des Beriihrungsschalters einstellbar. Bei größeren Werten des Widerstandes Rs arbeitet die Schaltung als Annäherungsschalter Die Betriebsspannung für den Transistor Γι wird durch einen durch Widerstände Ri und Ra gebildeten Spannungsteiler erzeugt, der parallel zur Reihenschaltung des Thyristors Th und des Stromstoßrelais Re geschaltet ist. Die durch diesen Spannungsteiler erzeugte Betriebsspannung wird durch eine zum Widerstand Ri parallel geschaltete Diode Di gleichgerichtet. Da das Stromstoßrelais Re mit einem gepulsten Gleichstrom einer Frequenz von 50 Hz betrieben wird, liegt ein Elektrolytkondensator Ci der Wicklung des Stromstoßrelais parallel, der durch Stromglättung ein sogenanntes Schnattern des Stromstoßrelais verhindert. Parallel zur Reihenschaltung des Thyristors mit dem Stromstoßrelais ist ein Kondensator Ci geschaltet, der im Zusammenwirken mit dem Widerstand R\ Störspannungsspit/en aus dem Netz vom Thyristor fernhält und dadurch ein ungewolltes Ansprechen der Schaltung sicher vermeidet. Die Zündspannung am Thyristor Th wird durch einen zwischen die Zündelektrode des Thyristors und die Phase geschalteten Widerstand Ra eingestellt.
Die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Berührungsschalter ist wie folgt:The touch switch outlined in phantom in FIG. 1 has an actuation plate B which is connected to the base of an npn transistor T ₁ via a κ resistor R * . which is connected to the control electrode of a thyristor Th on the emitter side. The anode-cathode route of the thyristor is in series with anem pulse relay Re and a resistor R \ between ν phase P and neutral O. The pulse relay Re switches with its contact 5 the mains voltage to a consumer L parallel to the base-emitter path of the The transistor Γι and in series with the resistor R _b a resistor / 5 and a diode Dt are connected, the response sensitivity of the touch switch can be adjusted by appropriate dimensioning of the voltage divider R _{5 -Kt.} With larger values of the resistance Rs , the circuit works as a proximity switch. The operating voltage for the transistor Γι is generated by a voltage divider formed by resistors Ri and Ra , which is connected in parallel to the series connection of the thyristor Th and the pulse relay Re . The operating voltage generated by this voltage divider is rectified by a diode Di connected in parallel with the resistor Ri. Since the impulse relay Re is operated with a pulsed direct current with a frequency of 50 Hz, an electrolytic capacitor Ci is parallel to the winding of the impulse relay, which prevents a so-called chatter of the impulse relay by smoothing the current. A capacitor Ci is connected in parallel to the series connection of the thyristor with the impulse relay, which, in cooperation with the resistor R \, keeps interference voltage spikes from the network away from the thyristor and thus reliably prevents the circuit from responding. The ignition voltage at the thyristor Th is set by a resistor Ra connected between the ignition electrode of the thyristor and the phase.
The operation of the touch switch described above is as follows:

Bei positiver Phase gegen Erde fließt beim Berühren der Betätigungsplatte B ein durch den Widerstand Rt aur ungefährliche Werte begrenzter Strom von der Erde über die Diode Di und den Widerstand Ra zur Phase und bleibt damit für die Schaltung ohne Wirkung. In the case of a positive phase to earth, when the actuator plate B is touched, a current limited to harmless values by the resistor Rt flows from the earth via the diode Di and the resistor Ra to the phase and thus has no effect on the circuit.

Bei negativer Phase gegen Erde sperren die DiodenIn the case of a negative phase to earth, the diodes block

Lh und Lh, wodurch am Kollektor des Transistors Γι cine positive Betriebsspannung liegt und beim Berühren der Betätigungsplatte B über den Widerstand Ro ein Strom zum Transistor 71 fließt, der im Transistor verstärkt wird und über dessen Bash-Emitter-Strecke einerseits über die Zündstrecke des Thyristors Th und andererseits über den Widersta"d Ra zur Phase abfließt. Dadurch zündet der Thyristor Th und betätigt das Stromstoßrelais Rc. Lh and Lh, as a result of which there is a positive operating voltage at the collector of the transistor Γι cine and when you touch the actuating plate B via the resistor Ro a current flows to the transistor 71, which is amplified in the transistor and via its bash-emitter path on the one hand via the ignition path of the thyristor Th and on the other hand via the resistor Ra flows off to the phase. As a result, the thyristor Th ignites and actuates the rush relay Rc.

Die Widerstände Ri und Rt bilden mit der Diode Di, dem Transistor 71 und der Betäligungsplatte B einen sogenannten Taster. Durch Parallelschaltung mehrerer Taster sind mil sehr geringem Aufwand Kreuz- und Wechselschaltungen darstellbar.The resistors Ri and Rt form a so-called button with the diode Di, the transistor 71 and the actuation plate B. By connecting several buttons in parallel, cross and toggle connections can be displayed with very little effort.

Der Berührungsschalter nach F i g. 2 enthält bei ansonsten grundsätzlich gleicher Ausgestaltung eine Phasenumkehrstufe, die zwischen den Transistor 71 und den Thyristor Th geschaltet ist. Zwischen dem npn-Transistor Ti und dem Thyristor Th liegt hierbei ein pnp-Transrstor T2, der eingangsseil ig über einen Widerstand Rs mit dem Kollektor des Transistors Γι und kollektorseitig mit der Steuerelektrode des Thyristors Th und über den Widerstand Ra mit der Phase verbunden ist. Die Betriebsspannung für die Transistoren Γι und Γ2 wird durch den Widerstand R2 und eine Zenerdiode Lh erzeugt, stabilisiert und gleichgerichtet, wobei die Zenerdiode den Widerstand Ri und die Diode Di nach F i g. 1 ersetzt. Emitterseitig ist der Transistor T2 über einen Widerstand Ri mit dem Widerstand R2 verbunden. Die Basis des Transistors T? ist über einen Widerstand Ri und einen Kondensator Ci. die zueinander parallel geschaltet sind, mit dem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R2 und Ri verbunden. Der durch den Kondensator O und den Widerstand Rs gebildete Tiefpaß unterdrückt Störspannungsspitzen, die auf längeren Tasteranschlußleilungen entstehen können.The touch switch according to FIG. 2 contains a phase reversal stage which is connected between the transistor 71 and the thyristor Th , with an otherwise basically identical configuration. Between the npn transistor Ti and the thyristor Th there is a pnp transistor T2, which is connected to the input cable ig via a resistor Rs to the collector of the transistor Γι and on the collector side to the control electrode of the thyristor Th and via the resistor Ra to the phase. The operating voltage for the transistors Γι and Γ2 is generated, stabilized and rectified by the resistor R2 and a Zener diode Lh , the Zener diode having the resistor Ri and the diode Di according to F i g. 1 replaced. On the emitter side, the transistor T2 is connected to the resistor R2 via a resistor Ri . The base of the transistor T? is through a resistor Ri and a capacitor Ci. which are connected in parallel to each other, connected to the connection point between the resistors R2 and Ri . The low-pass filter formed by the capacitor O and the resistor Rs suppresses interference voltage peaks that can arise on longer push-button connection lines.

Der Berührungsschalter nach F i g. 2 ist in konventiontilcn Wechsel·' oder Kreuzschalter-Verdrahtungen im Austausch gegen mechanische Schalter verwendbar. Wie in F i g. 2 durch Parallelschaltung von zwei Tastern gezeigt ist, lassen sich eine größere Zahl von Tastern an einen Schalter anschließen, wobei nun aber die Phase nach Belieben auch einem der Taster zugeführt werden kann und nicht unbedingt am Berührungsschalter angeschlossen sein muß.The touch switch according to FIG. 2 is in conventional tilcn Changeover or cross switch wiring can be used in exchange for mechanical switches. As in Fig. 2 is shown by connecting two buttons in parallel, a larger number of buttons can be used connect to a switch, but now the phase can also be fed to one of the buttons as desired can and does not necessarily have to be connected to the touch switch.

Die konventionelle Wechsel- oder Kreuzschalier-Verdrahtung ist damit nur noch um einen Null-Leiter zum Berührungsschalter zu erweitern.The conventional alternating or cross-shaped wiring can therefore only be expanded by a neutral conductor to the touch switch.

Die Wirkungsweise des Berührungsschalters nach F i g. 2 ist wie folgt:The mode of operation of the touch switch according to FIG. 2 is as follows:

Bei einer gegen Erde positiven Phase sind die Dioden Lh und Di durchgeschaltet und die Bauelemente Ra, T2, Ri bzw. Γι, Rs und Ri kurzgeschlossen, d. h.. daß an den Transistoren Γι und Γ? keine Spannung liegt. Beim Berühren der Betätigungsplatte B fließt der Strom über den Widerstand Rt, und die Diode Lh zur Phase und bleibt für die Schaltung damit ohne Wirkung. In the case of a phase positive to earth, the diodes Lh and Di are switched through and the components Ra, T2, Ri or Γι, Rs and Ri are short-circuited, ie. that on the transistors Γι and Γ? there is no tension. When the actuating plate B is touched, the current flows through the resistor Rt and the diode Lh to phase and thus has no effect on the circuit.

1st die Phase negativ gegen Erde, dann liegt über die Widerstände Ri und Rs am Kollektor von Γι und über die Widerstände Ri und Ra am Transistor T2 die Zener-Spannung. Da die Diode Lh gesperrt ist. fließt bei Berührung der Betätigungsplatte B der Strom über der. Widerstand Rt und die Basis-Emitter-Streeke des Transistors Γι zur Phase. Der im Ruhezustand, d. h. bei Nichtberührung der Betätigungsplatte B gesperrte Transistoi Γι — im Ruhezustand ist der Transistor Γι und damit auch der Transistor Ti und der Thyristor Th gesperrt — wird leitend und das Potential am Kollektor des Transistors Γι und an der Basis des Transistors Ti herabgesetzt, derart, daß der Transistor Ti leitend und damii auch der Thyristor gezündet wird. Dadurch schaltet der Thyristor und betätigt das Stromstoßrelais.If the phase is negative to earth, then the Zener voltage is present via the resistors Ri and Rs at the collector of Γι and via the resistors Ri and Ra at the transistor T2. Since the diode Lh is blocked. When the actuator plate B is touched, the current flows through the. Resistance Rt and the base-emitter path of the transistor Γι to the phase. The in the idle state, ie when the actuating plate B is not touched, the transistor Γι and thus the transistor Ti and the thyristor Th are blocked in the idle state - becomes conductive and the potential at the collector of the transistor Γι and at the base of the transistor Ti is reduced , in such a way that the transistor Ti becomes conductive and thus the thyristor is also ignited. This switches the thyristor and actuates the impulse relay.

Die Transistoren Γι und Ti sind bei entsprechender Anpassung der weiteren Schaltelemente und unter Beachtung ihrer Komplementärität austauschbar.The transistors Γι and Ti are interchangeable with appropriate adaptation of the further switching elements and taking into account their complementarity.

Als Taster körten bei beiden Ausführungsformen die gleichen Schaltungsteile angeschlossen werden wie an vollclektronischen Berührungsschaltern, wodurch die Fertigung und Lagerhaltung rationalisiert werden.In both embodiments, the same circuit components can be connected as buttons fully electronic touch switches, which streamline production and warehousing.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Touch switch with an actuator plate and with a pulse relay that is connected to his Contact switches the mains voltage to a consumer, indicated by a Transistor, the input side with the actuation plate and to suppress one half-wave via a diode with the phase and ausgangssemg is connected to the control electrode of a thyristor which operates the surge relay.

2. Touch switch according to claim 1, characterized in that a resistor and a diode are connected in parallel to the base-emiiter path of the transistor, that the base is connected to the actuating plate via a resistor, and that the transistor, diode, resistors and actuating plate are closed a probe are summarized.

3. Touch switch according to claim 1, characterized in that several buttons to each other are connected in parallel.

4. Touch switch according to claim 1, characterized in that between the transistor and Thyristor is connected to a phase reversal stage.

5. Touch switch according to claim 1 and 4, characterized in that the phase reversal stage a transistor complementary to the transistor