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DE69721930T2 - Elektronischer Schalter mit Zweidraht-Versorgung - Google Patents

Elektronischer Schalter mit Zweidraht-Versorgung Download PDF

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DE69721930T2
DE69721930T2 DE69721930T DE69721930T DE69721930T2 DE 69721930 T2 DE69721930 T2 DE 69721930T2 DE 69721930 T DE69721930 T DE 69721930T DE 69721930 T DE69721930 T DE 69721930T DE 69721930 T2 DE69721930 T2 DE 69721930T2
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät, das in Reihe mit einer Last zwischen zwei Polen eines elektrischen Wechselstromverteilungsnetzes installierbar ist und zwei Klemmen jeweils zur Verbindung mit einem Pol des Netzes und mit der Last aufweist, wobei letztere außerdem mit dem anderen Pol des Netzes verbunden ist, und das einen Hauptschalter zur getriggerten bidirektionalen Leitung, der zwischen die beiden Klemmen geschaltet ist, und einen Treiber umfaßt, der dafür geeignet ist, in Ansprechen auf einen aktiven Zustand eines Steuersignals das Leiten des Hauptschalters mit einer bestimmten Verzögerung beim Nulldurchgang der Spannung zwischen den beiden Klemmen zu triggern, wobei der Treiber eine Versorgung mit einem Gleichrichter umfaßt, die mit einem ersten Eingang direkt mit einer ersten der beiden Klemmen und mit einem zweiten Eingang mit einer zweiten Klemme über einen Kondensator geschaltet ist, der dafür geeignet ist, den Strom in der Versorgung zu begrenzen.
  • Die Schaltgeräte dieses Typs werden gewöhnlich Schaltgeräte mit Zweidrahtversorgung genannt, da ihre Installierung nur zwei Drähte erfordert.
  • Da in einer solchen Schalten, wenn der Hauptschalter leitend ist, die momentane Spannung zwischen den beiden Klemmen des Schaltgeräts und infolgedessen am Eingang der Versorgung praktisch Null ist, wäre der Treiber nicht mehr versorgt, wenn das Leiten des Schalters beim Nulldurchgang der Spannung zwischen den beiden Klemmen getriggert würde. So sieht man vor, die Leitung nur mit einer bestimmten Verzögerung gegenüber diesem Nulldurchgang zu triggern, damit zwischen den Klemmen des Schaltgeräts eine annähernd dreieckige Spannung erscheint, deren Scheitel der Auslenkung der Spannung zwischen den Klemmen des Schaltgeräts zu dem Zeitpunkt entspricht, der dem Triggern des Hauptschalters vorausgeht. Man stellt fest, daß, wenn die Impedanz der Last gegenüber der der Versorgung des Treibers im allgemeinen vernachlässigbar ist, solange das Leiten des Hauptschalters nicht getriggert ist, die Spannung zwischen den Klemmen des Schaltgeräts die Spannung des Netzes ist, so daß die Triggerverzögerung und die Scheitelspannung zwischen den Klemmen des Schaltgeräts streng gebunden sind.
  • Es versteht sich von selbst, daß die Versorgung des Treibers diesem eine relativ stabile Gleichspannung liefern muß, und zwar trotz der Schwankungen der Spannung zwischen den Eingängen dieser Versorgung je nach dem, ob das Schaltgerät geschlossen oder geöffnet ist; dies impliziert, abgesehen von den spannungsstabilisierenden Elementen stromabwärts von dem Gleichrichter (Sitz von abgehenden Verlusten, die um so größer sind, je größer die gelöschten Schwankungen sind), daß man eine Impedanz in Reihe mit dem Eingang der Versorgung schaltet, wobei die Impedanz vorteilhafterweise reaktiv ist, um nicht Energie zu verlieren. Praktisch wird diese Impedanz mit einem Kondensator erhalten, von dem oben gesagt wurde, daß er dafür geeignet ist, den Strom in der Versorgung zu begrenzen.
  • Tatsächlich ist die Strombegrenzung vor allem im Öffnungsbetrieb des Schaltgeräts zweckmäßig, in dem die Spannung zwischen den Eingängen der Versorgung praktisch die Spannung zwischen den Polen des Netzes ist, während im geschlossenen Betrieb des Schaltgeräts die zwischen den Eingängen der Vor sorgung angelegte Spannung sich auf die des Netzes zwischen jedem Nulldurchgang dieser Spannung und dem darauffolgenden Triggern der Leitung des Hauptschalters reduziert, d. h. während der Verzögerung. Nun ist es jedoch erforderlich, daß der Kondensator während dieser kurzen Zeit eine ausreichende Energie zur Versorgung durchläßt (um so mehr, als der Treiber häufig mehr Energie im geschlossenen Betrieb des Schaltgeräts verbraucht). Dies führt zur Verwendung eines relativ großen und kostspieligen Kondensators, es sei denn man erhöht die Verzögerung des Triggerns im Überschuß.
  • Ziel der Erfindung ist es, die Größe des Schaltgeräts zu verringern, indem man die Größe des Strombegrenzungskondensators und die Energieverluste in den Komponenten des Schaltgeräts verringert.
  • Dieses Ziel wird mit einem Schaltgerät erreicht, das in Reihe mit einer Last zwischen zwei Polen eines elektrischen Wechselstromverteilungsnetzes installierbar ist und zwei Klemmen jeweils zur Verbindung mit einem Pol des Netzes und mit einer Last aufweist, wobei letztere außerdem mit dem anderen Pol des Netzes verbunden ist, und das einen Hauptschalter zur getriggerten bidirektionalen Leitung, der zwischen die beiden Klemmen geschaltet ist, und einen Treiber umfaßt, der dafür geeignet ist, in Ansprechen auf einen aktiven Zustand eines Steuersignals, das Leiten des Hauptschalters mit einer bestimmten Verzögerung bei Nulldurchgang der Spannung zwischen den beiden Klemmen zu triggern, wobei der Treiber eine Versorgung mit einem Gleichrichter umfaßt, die mit einem ersten Eingang direkt mit einer ersten der beiden Klemmen und mit einem zweiten Eingang mit einer zweiten Klemme über einen Kondensator geschaltet ist, der dafür geeignet ist, den Strom in der Versorgung zu begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Treiber einen Zusatzschalter zur getriggerten bidirektionalen Leitung umfaßt, der parallel zu dem Kondensator instal liert ist, wobei das Leiten des Zusatzschalters bei jedem Nulldurchgang der Spannung zwischen den beiden Klemmen bei aktivem Zustand des Steuersignals getriggert wird.
  • Dank dieser Anordnung ist der Kondensator, wenn das Schaltgerät im geschlossenen Betrieb ist, durch den Zusatzschalter kurzgeschlossen und begrenzt die von der Versorgung absorbierte Energie nicht; diese ist nun proportional zu der dem Treiber gelieferten Energie unter einer Gleichspannung, die im wesentlichen der Spannungsauslenkung am Eingang der Versorgung zum Zeitpunkt des Triggerns des Leitens des Hauptschalters entspricht. Man kann also den Wert des Kondensators wählen, um ohne Mehr den Halt der durch die Versorgung gleichgerichteten Spannung im offenen Betrieb des Schaltgeräts zu gewährleisten, indem die Spannung zwischen seinen Klemmen im wesentlichen die Spannung (volle Welle) zwischen den Polen des Netzes ist.
  • Auf diese Weise erhält die Versorgung sowohl im geschlossenen Betrieb des Schaltgeräts als auch im offenen Betrieb eine dosierte Energie, um den Halt der gleichgerichteten Spannung, den sie liefert, auf einem geeigneten Wert zu gewährleisten.
  • Man stellt fest, daß die oben definierte Anordnung gleichzeitig gestattet, den Wert des Strombegrenzungskondensators und gleichzeitig seine Abmessung zu reduzieren und die durch die Stabilisierung der gleichgerichteten Spannung verursachten Energieabführungen zu minimieren, was eine Verringerung der Abmessungen und der Kosten der abführenden Elemente mit sich bringt.
  • Der Hauptschalter und der Zusatzschalter sind vorzugsweise Triacs mit einem Gate, das das Leiten in beiden Richtungen triggert, um die Anzahl von Komponenten des Schaltgeräts zu minimieren.
  • Das Leiten des Hauptschalters wird vorzugsweise getriggert, wenn eine Spannung, die von der Spannung zwischen den Eingängen der Versorgung abgeleitet wird, einen geregelten Pegel passiert. Obwohl, wie oben erwähnt wurde, die Verzögerung des Triggerns und die Scheitelspannung zum Zeitpunkt des Triggerns streng gebunden sind, ist das Triggern des Leitens bei Durchgang der Spannung durch einen geregeltes Pegel technisch einfacher und verringert die Schwankungen der Spannung am Eingang der Versorgung.
  • Weitere Merkmale und die Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der als Beispiel folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beliegenden Zeichnung. In dieser zeigen:
  • 1 ein Schaltbild eines Schaltgeräts mit Zweidrahtversorgung des Standes der Technik;
  • 2 ein Diagramm der Spannungen zwischen Polen des Netzes, zwischen den Polen eines Schaltgeräts mit Zweidrahtversorgung und an der Last;
  • 3 ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts.
  • Das Schaltgerät mit Zweidrahtversorgung des Standes der Technik, das in 1 dargestellt ist, ist mit einer Last 1 zwischen zwei Polen P (Phase) und N (Nulleiter) eines Wechselstromverteilungsnetzes installiert. Es besitzt zwei Klemmen 2a und 2b, wobei die Klemme 2a mit dem Pol P und die Klemme 2b mit der Last 1 verbunden ist, wobei diese andererseits mit dem Pol N verbunden ist. Zwischen den Klemmen 2a und 2b ist ein Triac 20 geschaltet, der den Hauptschalter bildet und dessen Gate 20a mit der Klemme 2b über zwei Zenerdioden 22a und 22b, die gegensinnig in Reihe sind, und einen Optotriac 21 verbunden ist. Das Schaltgerät besitzt ferner einen insgesamt mit 3 bezeichneten Gleichrichter, der aus einer Brücke 31 mit einem ersten Eingang besteht, der direkt mit der Klemme 2b verbunden ist, und mit einem zweiten Eingang, der mit der Klemme 2b über einen Kondensator verbunden ist, der vorgesehen ist, um den die Gleichrichterbrücke 31 durchquerenden Strom zu begrenzen. Dieser fließt in eine Versorgung 4 mit einer Zenerdiode 40, die eine Spitzenbegrenzung der gleichgerichteten Spannung gewährleistet, und einem Filterkondensator 44 stromabwärts von einer Anti-Rückfluß-Diode 43, so daß dieser Kondensator 44 im wesentlichen mit der Überschlagspannung der Zenerdiode 40 (24 Volt) geladen wird. Die Versorgung 4 besitzt zwei Ausgangsklemmen, eine negative Klemme 47 und eine positive Klemme 48, über die die Zusatzkreise des Schaltgeräts versorgt werden, die mit der Versorgung 4 einen Treiber bilden; dieser Treiber ist insbesondere dafür ausgelegt, ein Steuersignal aus Daten zu erarbeiten, die für Bedingungen repräsentativ sind, entsprechend denen die Schließung und Öffnung des Schaltgeräts gewählt wurde. Die Versorgung besitzt ferner eine Vorrichtung zur Steuerung der Schließung des Schaltgeräts, die eine Leuchtdiode 42 umfaßt, die mit ihrer Anode an den positiven Ausgang der Brücke 31 und mit ihrer Kathode über einen Widerstand an den Kollektor eines Transistors 41 angeschlossen ist, dessen Emitter an den negativen Ausgang der Brücke 31 angeschlossen ist. Die Leuchtdiode 42 ist optisch mit dem Optotriac 21 gekoppelt, so daß das Triggern des Leitens dieses Optotriacs 21 durch das Leuchten der Diode 42 bewirkt wird. Die Basis des Transistors 41 empfängt von einer Steuerklemme 49 ein Signal zur Steuerung der Schließung mit einem aktiven Zustand, das von einer Spannung an der Klemme 49 gebildet wird, die bezüglich der negativen Klemme 47 positiv ist.
  • Der aktive Zustand des Steuersignals an der Klemme 49 macht also den Transistor 41 leitend und bewirkt das Leuchten der Diode 42. Nun wird unter der Wirkung einer Spannung zwischen den Klemmen des Optotriacs 21 sein Leiten getriggert. Nun ist der Optotriac über die Zenerdioden 22a und 22b und den Widerstand 22c der Spannung zwischen den Klemmen 2a und 2b ausgesetzt. Auf diese Weise wird das Leiten des Optotriacs 21, der durch die Leuchtdiode beleuchtet wird, getriggert, wenn die momentane Spannung zwischen den Klemmen 2a und 2b die Überschlagspannung – je nach der Richtung der momentanen Spannung zwischen den beiden Klemmen 2a und 2b – einer der Zenerdioden 22a und 22b erreicht; es sei daran erinnert, daß Zenerdioden bei Spannungen leitend sind, deren Richtung zu der ihrer Überschlagsspannung entgegengesetzt ist. Das Leiten der Kette Optotriac 21, Zenerdioden 22a und 22b und Widerstand 22c bewirkt das Einspritzen von Lasten am Gate des Triacs 20, dem Hauptschalter, dessen Leitung getriggert wird. Dieses Triggern wird bezüglich des Null-Durchgangs der Spannung zwischen den Klemmen 2a und 2b um die Zeit verzögert, die für die Wechselspannung des Netzes erforderlich ist, um die Überschlagsspannung der Dioden 22a und 22b zu erreichen.
  • Dies geht deutlicher aus 2 hervor, in der die Kurve 50 die Änderung der Spannung zwischen den Polen P und N des Netzes, die Kurve 51, die Spannung zwischen den Klemmen 2a und 2b des Schaltgeräts und die Kurve 52 die Spannung an den Klemmender Last 1 darstellt. Die Spannungssumme der Kurven 51 und 52 ist natürlich gleich der Spannung der Kurve 50.
  • Man geht davon aus, daß die Last 1 eine Impedanz praktisch ohne reaktive Komponente besitzt. So ist, wenn das Leiten des Triacs 20 nicht getriggert wird, die Impedanz zwischen den Klemmen 2a und 2b sehr hoch gegenüber der der Last 1, und die momentane Spannung zwischen diesen Klemmen 2a und 2b ist praktisch gleich der Netzspannung zwischen den Polen P und N, was dem Öffnungsbetrieb des Schalters entspricht. Wenn dagegen das Leiten des Triacs 20 getriggert ist, ist die Spannung zwischen den Klemmen 2a und 2b im wesentlichen Null, und die Spannung an der Last 1 ist praktisch die Netzspannung zwischen den Polen P und N, was insgesamt dem geschlossenen Betrieb des Schaltgeräts entspricht.
  • Bei der an sich im wesentlichen sinusförmigen Kurve 50, stellen die zur Abszissenachse 54, 54' parallelen gestrichelten Geraden die Überschlagsspannungspegel der Diode 22a bzw. der Diode 22b dar. Zur besseren Anschaulichkeit der Figur wurde das Verhältnis zwischen den Überschlagsspannungen und der Amplitude der Netzspannung übertrieben dargestellt. In der Praxis betragen diese Übertragsspannungen etwa 30 Volt, während die Amplitude der Netzspannung (bei 220 V) etwa 310 Volt beträgt.
  • Die Nulldurchgänge der Netzspannung 50 auf einer ganzen Welle sind die Punkte 50a, 50c, 50e. Der Durchgang durch den Pegel 54 ist der Punkt 50b und durch den Pegel 54' der Punkt 50d. Bei den Kurven 51 und 52 sind die Strichindizes bei synchronen Punkten dieselben.
  • Wenn man die Spannung 51 zwischen den Klemmen 2a, 2b des Schaltgeräts betrachtet, so siehe man, daß sie vom Punkt 51a an von Null ansteigt, dann, wegen des Triggerns des Leitens des Triacs 20, am Punkt 51b plötzlich Null wird, um bis zum Punkt 51c Null zu bleiben und dann bis zum Punkt 51d abzunehmen, bei dem sie den Pegel 54' erreicht, und dann bis zum Punkt 51e auf Null ist.
  • Die Spannung 52 ist die Ergänzung der Spannung 51 zur Netzspannung 50 zwischen den Klemmen 2a, 2b, d. h. Null vom Punkt 52a zum Punkt 52b, an dem sie plötzlich auf den Pegel 54 übergeht, um die Folge der Halbwelle bis zum Punkt 52c wiederzugeben, an dem sie Null wird; sie bleibt dann Null bis zum Punkt 52d, bei dem sie auf den Pegel 54' übergeht, um die Folge der zweiten Halbwelle bis zum Punkt 52e wiederzugeben.
  • Betrachtet man das oben angegebene Verhältnis zwischen dem Pegel der Spannung des Triggerns des Leitens des Triacs 20 und der Amplitude der Netzspannung, so stellt man fest, daß die Verzögerung des Triggerns bei einem Netz von 50 Hz etwa 0,73 ms beträgt. Die Spannung 51 zwischen den Klemmen 2a und 2b ist eine Folge von dreieckigen Impulsen von abwechselnder Richtung und von kurzer Dauer gleichzusetzen, während die Spannung 52 an den Klemmen der Last 1 sich praktisch nicht von einer sinusförmigen Spannung unterscheidet.
  • Wenn aber die Eingangsklemme des Steuersignals 49 auf demselben Potential wie die negative Klemme 47 der Versorgung 4 ist (inaktiver Zustand des Steuersignals), ist die Spannung zwischen den Klemmen 2a und 2b ständig die Spannung des Netzes.
  • Infolgedessen empfängt der Gleichrichter 3 am Kopf der Vorsorgung 4 über den Kondensator 30 entweder eine Vollwellen-Wechselspannung 50 oder eine Folge von dreieckigen Impulsen von abwechselnder Richtung mit reduzierter Scheitelspannung und von kurzer Dauer gegenüber der Periode des Sektors 51, je nach dem, ob das Schaltgerät offen bzw. geschlossen ist.
  • Der Wert des Kondensators 30 muß so beschaffen sein, daß
    • – im Öffnungsbetrieb die Spannung zwischen den Eingängen der Gleichrichterbrücke 31 begrenzt wird, um eine Überlast der Versorgung zu vermeiden, insbesondere um den Strom in der Zenerdiode 40 zu begrenzen;
    • – im geschlossenen Betrieb die in die Brücke 31 und die Versorgung 4 über den Kondensator 30 durch die Folge von dreieckigen Impulsen 51 eingegebene Energie groß genug ist, um die Ladung des Kondensators 44 trotz des Verbrauchs des Treibers aufrechtzuerhalten.
  • In der Praxis ist dem Kondensator 30 zur entsprechenden Versorgung des Treibers im geschlossenen Betrieb ein Wert zu verleihen, der beträchtliche Verluste im geöffneten Betrieb mit sich bringt; diese Verluste erfordern eine Überdimensionierung der Komponenten, die diese Verluste tragen, während die dem Treiber im geschlossenen Betrieb gelieferte Leistung begrenzt ist, was die Funktionen dieses Treibers begrenzt. Man könnte ferner daran denken, die im geschlossenen Betrieb verfügbare Leistung zu erhöhen, indem man die Verzögerung des Triggerns des Leitens des Hauptschalters durch eine Erhöhung der Überschlagspannung der Zenerdioden 22a, 22b vergrößert. Auf dieser Seite ist man jedoch ebenfalls begrenzt, da die von der Versorgung 4 gelieferte Nennspannung mit den Betriebsnennspannungen der im Treiber verwendeten Komponenten kompatibel sein muß; nun ist die Dreiecksspannungsspitze (Kurve 51) sicher höher als die Nennspannung der Versorgung, muß jedoch von derselben Größenordnung sein, damit die Erhöhung der Spannung am Eingang der Versorgung nicht als einzige Wirkung die Erhöhung der Verluste hat.
  • Gemäß der gewählten und in 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein Triac 130 zu dem Kondensator 30 parallel geschaltet, dessen Gate mit dem Optotriac 21 verbunden ist, wobei dieser Triac 130 einen Zusatzschalter bildet.
  • Die Versorgung 4 besitzt, abgesehen von dem Transistor 41, der auf seiner Basis das an die Klemme 49 angelegte Steuersignal empfängt, einen zweiten Transistor 140d, dessen Emitter mit dem negativen Ausgang der Brücke 31 verbunden ist und dessen Kollektor mit dem positiven Ausgang dieser Brücke über zwei gleichsinnig in Reihe geschaltete Zenerdioden verbunden ist, und zwar die Zenerdiode 140a, die mit dem positiven Ausgang der Brücke 31 verbunden ist, und die Zenerdiode 140b, die mit dem Kollektor des Transistors 140d verbunden ist. Von der Verbindung zwischen der Zenerdiode 140a und der Zenerdio de 140b geht eine dritte Zenerdiode 140c aus, die von derselben Richtung wie die Zenerdiode 140a ist. Diese Zenerdiode 140c führt zur Basis eines Widerstands 140g, der am Kopf mit dem positiven Ausgang der Brücke 31 verbunden ist. Von der Verbindung zwischen der Zenerdiode 140c und dem Widerstand 140g aus gehen zwei Dioden 140e und 140f im leitenden Sinn auf die Basis des Transistors 140e bzw. den Kollektor des Transistors 41 zu.
  • Die Arbeitsweise ist die folgende:
  • Wenn das Steuersignal im inaktiven Zustand ist, leitet der Triac nicht und der Gleichrichter 3 empfängt die ganze Welle vom Netz über die Last 1 und den Kondensator 30, wobei dieser nur so dimensioniert ist, daß der Gleichrichter 31 die Ladung des Widerstands 44 aufrecht erhält.
  • In der Versorgung 4 ist der Transistor 41 gesperrt. Der Transistor 140d ist ferner mit seiner Basis über die Diode 140e und den Widerstand 140e mit dem positiven Ausgang der Gleichrichterbrücke 31 verbunden und ist im leitenden Zustand. Die in Reihe geschalteten Zenerdioden 140a und 140b mit einer Überschlagspannung von jeweils etwa 12 Volt ersetzen nun die Zenerdiode 40 von 1 mit der Überschlagspannung von 24 Volt.
  • Wenn nun an der Klemme 49 ein aktives Steuersignal auftritt, wird der Transistor 41 leitend und die Leuchtdiode 42 leuchtet. Die Leitung des Optotriacs 21 wird beim folgenden Nulldurchgang der Spannung zwischen den Klemmen 2a und 2b getriggert, wobei dieser Optotriac 21 einerseits mit der Klemme 2b direkt und andererseits über einen Fußwiderstand und die Gleichrichterbrücke 31 mit der Klemme 2a verbunden ist. Das Leiten des Triacs 130 wird getriggert und dieser schließt den Kondensator 30 kurz, indem er auf diese Weise die Spannung zwischen den Klemmen 2a und 2b vollständig an die Eingänge der Gleichrichterbrücke 31 anlegt.
  • Gleichzeitig depolarisiert der leitende Zustand des Transistors 41 den Transistor 140d, der sich sperrt. Die Spannung am Ausgang der Gleichrichterbrücke 31 wird auf diese Weise durch die Reihe von Zenerdioden 140a (12 V) und 140c (20 V) auf etwa 32 Volt begrenzt.
  • Da die Überschlagsspannung der Zenerdioden 22a und 22b 30 Volt beträgt, d. h. etwas weniger als die Summe der Überschlagspannungen der Zenerdioden 140a und 140c, tritt die Leitung des Triacs 20, des Hauptschalters, gerade auf, bevor die Zenerdioden 140a und 140c die Spannung an der Gleichrichterbrücke 31 begrenzen. Die Arbeitsweise des Triacs 20 ist dieselbe wie in der in 1 dargestellten Schaltung des Standes der Technik. Das Leiten des Triacs 20 bringt die Spannung zwischen den Schalterklemmen 2a und 2b auf Null. Die Spannung am Triac 130, dem Zusatzschalter, wird ebenfalls Null und seine Leitung hört auf.
  • Derselbe Vorgang läuft bei jeder Halbwelle ab.
  • Auf diese Weise kann man also den Wert den Kondensators 30 ausschließlich in Abhängigkeit von der Aufrechterhaltung der von der Versorgung 4 zwischen den Ausgangsklemmen 47 und 48 gelieferten Spannung bestimmen, wenn das Schaltgerät im geöffneten Betrieb ist, wobei das Steuersignal an der Klemme 49 inaktiv ist. Die Leistung, die der Treiber aufnehmen kann, wenn das Schaltgerät im geschlossenen Betrieb ist, wird im wesentlichen eine Funktion von der Verzögerung des Triggerns des Leiten des Triacs 20 und des Werts des Filterkondensators 44.
  • Obwohl in der Beschreibung nur Triacs (20 und 130) herangezogen werden, um die Rollen des Hauptschalters und des Zusatzschalters zu spielen, und zwar insbesondere weil das Gate das Triggern des Leitens in beiden Richtungen steuern kann, kann natürlich zur Durchführung der Erfindung jede Halbleiterschaltung mit getriggerter Leitung, die eine Zweirichtungsleitung gestattet, wie z. B. die gegensinnige Schaltung von Thyristoren, verwendet werden.
  • Die Erfindung ist natürlich auch nicht auf die beschriebenen Beispiele begrenzt, sondern umfaßt alle Ausführungsvarianten im Rahmen der Ansprüche.

Claims (6)

  1. Schaltgerät, das in Reihe mit einer Last (1) zwischen zwei Polen (N, P) eines elektrischen Wechselstromverteilungsnetzes installierbar ist und zwei Klemmen (2a, 2b) jeweils zur Verbindung mit einem Pol (P) des Netzes und mit der Last (1) aufweist, wobei letztere außerdem mit dem anderen Pol (N) des Netzes verbunden ist, und das einen Hauptschalter (20) zur getriggerten bidirektionalen Leitung, der zwischen die beiden Klemmen (2a, 2b) geschaltet ist, und einen Treiber (3, 4) umfasst, der dafür geeignet ist, in Ansprechen auf einen aktiven Zustand eines Steuersignals das Leiten des Hauptschalters (20) mit einer bestimmten Verzögerung beim Nulldurchgang der Spannung zwischen den beiden Klemmen (2a, 2b) zu triggern, wobei der Treiber eine Versorgung (3, 4) mit einem Gleichrichter (31) umfasst, die mit einem ersten Eingang direkt mit einer ersten der beiden Klemmen (2a) und mit einem zweiten Eingang mit einer zweiten Klemme (2b) über einen Kondensator (30) geschaltet ist, der dafür geeignet ist, den Strom in der Versorgung (3, 4) zu begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass der Treiber (3, 4) einen Zusatzschalter (130) zur getriggerten bidirektionalen Leitung umfasst, der parallel zu dem Kondensator (30) installiert ist, wobei das Leiten des Zusatzschalters (130) bei jedem Nulldurchgang der Spannung zwischen den beiden Klemmen (2a, 2b) bei aktivem Zustand des Steuersignals getriggert wird.
  2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptschalter (20) und der Zu satzschalter (130) Triacs mit einem Gate sind, das das Leiten in den beiden Richtungen triggert.
  3. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Leiten des Hauptschalters (20) getriggert wird, wenn eine Spannung, die von der Spannung zwischen den Eingängen der Versorgung (3, 4) abgeleitet wird, einen geregelten Pegel passiert.
  4. Schaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gate des Hauptschalters (20) die Spannung, die von der Spannung am Eingang der Versorgung (3, 4) abgeleitet wird, über zwei Zener-Dioden (22a, 22b) empfängt, die gegensinnig in Reihe geschaltet sind.
  5. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgung (3, 4) eine Gleichrichterbrücke (31), die einen Filterkondensator (44) über eine Anti-Rückfluß-Diode (43) lädt, und einen Transistor (140d) umfasst, der mit mindestens einer Zener-Diode (140a, 140b) gekoppelt ist, die einen Begrenzer für die gleichgerichtete Spannung bildet.
  6. Schaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Treiber (3, 4) ferner einen Transistor (41) umfasst, der durch einen aktiven Zustand des Steuersignals durchlässig wird und mit einer Leuchtdiode (42) in Reihe geschaltet ist, die am Ausgang des Gleichrichters (31) stromaufwärts von der Anti-Rückfluß- Diode (43) abgezweigt ist und optisch mit einem Photo-Triac (21) gekoppelt ist, wobei letzterer installiert ist, um im durchlässigen Zustand das Leiten des zusätzlichen Schalters (130) zu triggern.
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