DE2925177A1 - Time delay release circuit for relay for windscreen motor - uses RC delay to first transistor switch on so that second is switched off - Google Patents
Time delay release circuit for relay for windscreen motor - uses RC delay to first transistor switch on so that second is switched offInfo
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Abstract
Description
Titel: Schaltung zur Verzögerung der BetätigungTitle: Circuit for delaying actuation
eines Relaiskontaktes Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Verzögerung der Betätigung eines Relaiskontaktes, bei der ein Startkontakt vorgesehen ist und bei der die Basis eines ersten Transistors mit einem die Verzögerung bestimmenden Kondensator verbunden ist, die Basis des zweiten Transistors mit dem Kollektor des ersten Transistors verbunden ist, eine Kopplung der Emitter der beiden Transistoren vorgesehen ist, im Emitterkreis des ersten Transistors ein Emitterwiderstand vorgesehen ist und das Relais vom zweiten Transistor gespeist ist. of a relay contact Description The invention relates to a circuit to delay the actuation of a relay contact for which a start contact is provided is and in which the base of a first transistor with a determining the delay The base of the second transistor is connected to the collector of the capacitor first transistor is connected, a coupling of the emitters of the two transistors is provided, an emitter resistor is provided in the emitter circuit of the first transistor and the relay is fed by the second transistor.
Bei einer bekannten Schaltungsanor<Üiung dieser Art liegt im Netzanschluß ein Startkontakt und sind zwischen den beiden Spannungspolen ein Vorwiderstand und ein Kionidensator in Serie vorgesehen. Die Kondensatorspannung ist über einen Baiswiderstand an die Basis eines ersten npn-Transistors geführt, dessen Kollektor über einen Kollektorwiderstand an lus-Spannung gelegt ist und dessen Emitter über einen Emitterwiderstand an Nullpotential gelegt ist Die Basis eines zweiten npn-Transistors ist unmittelbar an den Kollektor des ersten Transistors angeschlossen. Die Emitter beider Transistoren sind unmittelbar verbunden. Das Relais ist im Kollektorkreis des zweiten Transistors vorgesehen, d.h. dessen Kollektor ist über das Relais an plus-Spannung gelegt.In a known circuit arrangement of this type, it is connected to the mains a start contact and a series resistor and are between the two voltage poles a Kionidensator provided in series. The capacitor voltage is across a base resistor to the base of a first npn transistor, the collector of which is connected to a collector resistor to Ius voltage and its emitter to zero potential via an emitter resistor The base of a second npn transistor is immediate connected to the collector of the first transistor. The emitters of both transistors are directly connected. The relay is in the collector circuit of the second transistor provided, i.e. its collector is connected to positive voltage via the relay.
Bei dieser relativ wenig aufwendigen Schaltungsanordnung fängt der erste Transistor an, Strom zu ziehen, sobald die Spannung am Kondensator größer als die Summe der Spannung UBE (Basis-Emitter) des ersten Transistors und der sogenannten Schwellenspannung am Emitterwiderstand ist. Die den Umschaltbeginn bestimmende Schwellenspannung ist aber vom Relais-Widerstand abhängig. Der Emitterwiderstand ist möglichst klein zu halten, damit dem Relais viel Spannung zur Verfügung steht. Da nun aber der Relaiswiderstand temperaturabhängig ist, ändert sich die Schwellenspannung und damit der Umschaltbeginn recht stark in Abhängigkeit von der Temperatur.With this relatively inexpensive circuit arrangement, the starts first transistor to draw current as soon as the voltage on the capacitor increases than the sum of the voltage UBE (base-emitter) of the first transistor and the so-called Is the threshold voltage at the emitter resistor. The threshold voltage determining the start of the switchover but depends on the relay resistance. The emitter resistance is as small as possible to keep a lot of voltage available to the relay. But now there is the relay resistance is temperature-dependent, the threshold voltage changes and thus the start of the switchover quite strongly depending on the temperature.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher ohne Vergrößerung des Schaltungsaufwandes eine größere Unabhängigkeit der Schwellenspannung vom temperaturabhängigen Relaiswiderstand erreicht ist. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais im Emitterkreis des zweiten Transistors vorgesehen ist und die Kopplung der Emitter beider Transistoren über einen, am Emitterwiderstand abzweigenden Koppelwiderstand erfolgt.It is therefore an object of the invention to provide a circuit arrangement to create the type mentioned, in which without increasing the circuit complexity greater independence of the threshold voltage from the temperature-dependent relay resistance is reached. The circuit arrangement according to the invention is, solving this problem, characterized in that the relay is provided in the emitter circuit of the second transistor and the coupling of the emitters of both transistors about one takes place at the coupling resistor branching off the emitter resistor.
Wenn nun der zweite Transistor Strom zieht, erfolgt der Stromfluß zwar weiterhin durch das Relais, aber der Relaisstrom fließt nicht mehr über den Emitterwiderstand; die Schwellenspannung ist also ohne vergrößerten Schaltungsaufwand von dem recht großen temperaturabhängigen Relaiswiderstand unabhängig.When the second transistor draws current, the current flows the relay continues to flow, but the relay current no longer flows through the Emitter resistance; the threshold voltage is therefore without increased circuit complexity independent of the rather large temperature-dependent relay resistance.
Die Summe der Spannung UBE und der Schwellenspannung ist praktisch unabhängig von der Temperatur konstant, weil bei wachsender Temperatur zwar die Schwellenspannung etwas wächst, dafür aber die Spannung UBE des ersten Transistors sinkt. Die eiftndungsgemäße Schaltung kommt ohne zusätzliches Bauelement aus und umfaßt auch keinen der Temperaturstabilisierung dienenden Widerstand.The sum of the voltage UBE and the threshold voltage is practical constant regardless of the temperature, because as the temperature increases, the The threshold voltage increases somewhat, but the voltage UBE of the first transistor increases sinks. The circuit according to the invention manages without an additional component and also does not include a resistor used for temperature stabilization.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß nun die am Relais liegende Spannung gleich der Differenz von Netzspannung, z.B. Batteriespannung, und der Restspannung des zweiten Transistors ist.Another advantage is that now the voltage applied to the relay equal to the difference between the mains voltage, e.g. battery voltage, and the residual voltage of the second transistor is.
Da diese Restspannung wesentlich kleiner als die Schwellenspannung ist, liegt am Relais eine vergrößerte Spannung, weshalb das Relais unkomplizierter und einfacher gebaut werden kann.Because this residual voltage is much smaller than the threshold voltage is, there is an increased voltage on the relay, which is why the relay is less complicated and can be built more easily.
Sodann ist mit der erfindungsgemäßen Schaltung eine Spannungsstabilisierung verbunden. Es ist nämlich feststellbar, daß die durch den Kondensator mitbestimmte Verzögerungsdauer dann trotz Variieren der Netzspannung konstant ist, wenn die Schwellenspannung der jeweiligen Netzspannung proportional bleibt.Then there is a voltage stabilization with the circuit according to the invention tied together. It can be seen that the through the capacitor the co-determined delay time is then constant despite varying the mains voltage, if the threshold voltage remains proportional to the respective mains voltage.
Dies wird mit der erfindungsgemäßen Schaltung in verbesserter Weise erreicht. Z.B. ändert sich-bei einem Abfall der Netzspannung von 12 Volt auf 6 Volt die Schwellenspannung von 100 % auf ca. 54 %, d.h. die Abweichung von den erwünschten 50 %0 ist gering.This is improved with the circuit according to the invention achieved. E.g. when the mains voltage drops from 12 volts to 6 volts the threshold voltage from 100% to approx. 54%, i.e. the deviation from the desired 50% 0 is low.
Der Fehler einer Verzögerungsschaltung, d.h. die Abweichung von der vorbestimmten Verzögerungsdauer ist u.a. von der Temperatur und der Spannung abhängig. Die Summe von Teperatur- und Spannungsfehler läßt sich generell durch Variieren eines Bauelementes oder ein zusätzliches Bauelement minimieren. Bei der erfindungsgemäßen Schaltung erfolgt die Fehlerminimierung durch geeignete Wahl des Kollektorwiderstandes. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es nun, wenn die Abweichung durch geeignete Dimensionierung des Kollektorwiderstandes des ersten Transistors höchstens 5 O/o beträgt. Dieser Wert läßt sich vornehmlich für einen Temperaturbereich von -10° bis +600 C und einen Spannungsbereich von 11 Volt bis 15 Volt gut erreichen.The error of a delay circuit, i.e. the deviation from the predetermined delay time depends, among other things, on the temperature and the voltage. The sum of temperature and voltage errors can generally be varied of a component or an additional component. In the inventive Circuit, errors are minimized by suitable selection of the collector resistance. It is particularly expedient and advantageous if the deviation is corrected by means of suitable Dimensioning of the collector resistance of the first transistor at most 5 O / o amounts to. This value can mainly be used for a temperature range of -10 ° up to +600 C and a voltage range of 11 volts to 15 volts.
Unter Umständen ist dem Kollektorkreis des zweiten Transistors oder zwischen Emitter des ersten Transistors und Ankupplungsstelle des zweiten Transistors noch ein Widerstand vorgesehen. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn im Kollektorkreis des zweiten Transistors kein Widerstand vorgesehen ist und/oder wenn der Emitter des ersten Transistors unmittelbar an den Emitterwiderstand angeschlossen ist. Dies ergibt besonders günstige Verhältnisse hinsichtlich Temperaturunabhängigkeit und Trigger-Verhalten der Schaltung.Possibly the collector circuit of the second transistor or between the emitter of the first transistor and the coupling point of the second transistor another resistor is planned. Particularly useful and advantageous it is, however, if no resistor is provided in the collector circuit of the second transistor and / or if the emitter of the first transistor is directly connected to the emitter resistor connected. This results in particularly favorable conditions with regard to temperature independence and trigger behavior of the circuit.
Die erfindungsgemäße Schaltung wird vorzugsweise an Kraftfahrzeugen verwendet und hier insbesondere zur Betätigung der Pumpe einer Waschanlage, vorzugsweise des Scheinwerferglases. Diese Pumpe soll nur für eine bestimmte Zeitspanne, z.B. 0,5 Sekunden Wasser fördern, und zwar unabhängig davon, wie lange der Startkontakt gedrückt wird.The circuit according to the invention is preferably used on motor vehicles used and here in particular for actuating the pump of a washing system, preferably of the headlight glass. This pump should only be used for a certain period of time, e.g. Pump water for 0.5 seconds, regardless of how long the start contact is is pressed.
In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und zeigt Fig. 1 einen-Schaltplan einer Anordnung zur Verzögerung der Betätigung eines Relaiskontaktes und Fig. 2 einen Schaltplan einer weiteren Anordnung zur Verzögerung der Betätigung eines Relaiskontaktes, Eine Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 besitzt einen Startkontakt 1, mit dem ein Relais 2 bedient wird, dem ein Relaiskontakt 3 zugeordnet ist, an den eine nicht gezeigte Einrichtung, z.B. ein Pumpenmotor, angeschlossen ist, die durch Betätigung des Startkontaktes in Gang gesetzt und abgeschaltet werden soll. Die Schaltungsanordnung weist zwei gleichartige npn-Transistoren 4, 5 und in Reihe einen Vorwiderstand 6 sowie einen Kondensator 7 auf. Zwischen Vorwiderstand und Kondensator ist über einen Basiswiderstand 8 die Basis des ersten Transistors 4 angeschlossen. Der Kollektor dieses Transistors ist an die Basis des zweiten Transistors 5 angeschlossen und über einen Kollektorwiderstand 9 an Spannung gelegt. Der Emitter des ersten Transistors 4 ist über einen Emitterwiderstand 10 an Nullpotential gelegt. Der Kollektor des zweiten Transistors 5 ist direkt an Spannung gelegt, wogegen der Emitter über das Relais 2 am Nullpotential liegt. Die Emitter der beiden Transistoren 4, 5 sind über einen Koppelwiderstand 11 miteinander verbunden.Preferred embodiments of the invention are shown in the drawing and FIG. 1 shows a circuit diagram of an arrangement for delaying actuation a relay contact and FIG. 2 shows a circuit diagram of a further arrangement for delay the actuation of a relay contact, a circuit arrangement according to FIG. 1 has a start contact 1, with which a relay 2 is operated, to which a relay contact 3 is assigned to which a device, not shown, such as a pump motor, is connected is that through Actuation of the start contact set in motion and should be switched off. The circuit arrangement has two similar npn transistors 4, 5 and a series resistor 6 and a capacitor 7 in series. Between The series resistor and capacitor are the basis of the first via a base resistor 8 Transistor 4 connected. The collector of this transistor is connected to the base of the second transistor 5 and connected via a collector resistor 9 to voltage placed. The emitter of the first transistor 4 is connected via an emitter resistor 10 placed at zero potential. The collector of the second transistor 5 is directly connected to voltage placed, whereas the emitter is at zero potential via relay 2. The emitter the two transistors 4, 5 are connected to one another via a coupling resistor 11.
Wenn der Startkontakt 1 geschlossen wird, so sperrt der erste Transistor 4, wogegen der zweite Transistor Strom zieht und als Impedanzwandler arbeitet. Das Relais 2 erhält Spannung, der Relaiskontakt 3 schließt und die daran angeschlossene Einrichtung wird in Betrieb gesetzt. Bleibt der Startkontakt 1 geschlossen, so lädt sich der Kondensator 7 langsam. auf, wobei sich die Aufladezeit durch den Vorwiderstand 6 einstellen läßt.When the start contact 1 is closed, the first transistor blocks 4, whereas the second transistor draws current and works as an impedance converter. That Relay 2 receives voltage, relay contact 3 closes and the one connected to it Facility is put into operation. If start contact 1 remains closed, charging the capacitor 7 slowly. on, whereby the charging time is determined by the series resistor 6 can be adjusted.
Sobald die Spannung am Kondensator 7 größer ist als die Spannung zwischen Basis des ersten Transistors und Nullpotential, d.h. die Summe der Spannung am Emitterwiderstand 10 und der Basis-Emitter-Spannung des Transistors 4, wird der erste Transistor 4 leiten. Dabei ist die Spannung er den Basiswiderstand 8 vernachlässigbar. Wird der erste Transistor 4 leitend, so sperrt der zweite Transistor 5, das Relais 2 erhält eine Spannung mehr und der Relaiskontakt 3 öffnet, obwohl der Startkontakt noch geschlossen ist.As soon as the voltage across the capacitor 7 is greater than the voltage between Base of the first transistor and zero potential, i.e. the sum of the voltage across the emitter resistor 10 and the base-emitter voltage of transistor 4, becomes the first transistor 4 direct. The voltage of the base resistor 8 is negligible. Will If the first transistor 4 is conductive, the second transistor 5, the relay 2, blocks receives one more voltage and relay contact 3 opens, although the start contact is still closed.
Wenn die Sperrung des zweiten Transistors beginnt, sinkt die Spannung an dessen Emitter und damit die Spannung am Relais 2.When the blocking of the second transistor begins, the voltage drops at its emitter and thus the voltage at relay 2.
Dadurch sinkt auch die sogenannte Schwellenspannung am Emitterwiderstand 10. Dadurch wird der erste Transistor 4 beschleunigt in den leitenden Zustand hineingetrieben, wodurch wieder die bperrurlg des zweiten Transistors 5 beschleunigt wird. Es tritt also der an sich bekannte Trigger-Effekt auf, was für die Schaltungsanordnung wichtig ist.This also reduces the so-called threshold voltage at the emitter resistor 10. As a result, the first transistor 4 is accelerated into the conductive state, whereby the blocking voltage of the second transistor 5 is accelerated again. It kicks So the per se known trigger effect on what is important for the circuit arrangement is.
Eirie Schaltungsanordnung gemäß Fig, 2 weist ebenfalls einen Startkontakt 1, ein Relais 2 und einen zugeordneten Relaiskontakt 3 auf, der hier ein Relais-Ruhekontakt ist. Es sind zwei verschiedenartige Transistoren 4, 5 vorgesehen, von denen der erste ein npn-Transistor und der zweite ein pnp-Transistor ist Wie in Fig. 1 sind ein Vorwiders-tand 67 ein Kondensatoi 7 Lült ein Besiswiderstand 3 vorgesehen. Dem ersten Transistor 4 sind ein Kollektorwiderstand 9 und ein Emitterwiderstand -10 zugeordnet. Zwischen den Eittern de- beiden Transistoren i-Ci 0 Koppelwiderstand 11 vorgesehen. der Kollektor des zweiten Transistors 5 ist direkt an Nullpotential gelegt und der Emitter des zweiten Transistors ist iiher das Relais 2 an Spannung geliegt. Parallel zum Relais 9 ist eine Löschdiode 12 vorgesehen.The circuit arrangement according to FIG. 2 also has a start contact 1, a relay 2 and an assigned relay contact 3, which here is a relay break contact is. There are two different types of transistors 4, 5 are provided, of which the first is an npn transistor and the second is a pnp transistor As in fig a pre-resistance 67, a capacitor 7 and a resistance 3 are provided. To the first transistor 4 are a collector resistor 9 and an emitter resistor -10 assigned. Between the emitters of the two transistors i-Ci 0 coupling resistance 11 provided. the collector of the second transistor 5 is directly at zero potential placed and the emitter of the second transistor is the relay 2 is under tension. A quenching diode 12 is provided parallel to the relay 9.
Wenn der Startkontakt 1 geschlossen wird, so bekommt die an den geschlossenen Relais-Ruhekontakt angeschlossene Einrichtung Spannung. Zunächst sind beide Transistoren 4, 5 gesperrt. Wenn die Spannung am Kondensator 7 groß genug ist, wird der erste Transistor 4 leitend, wodurch auch der zweite Transistor leitrend wird. Das Relais 2 zieht nun. an, d.h. der Relaiskontakt 3 wird geöffnet, obwohl der Startkontakt noch geschlossen ist.If the start contact 1 is closed, it gets to the closed Relay normally closed contact connected device voltage. First of all, both are transistors 4, 5 blocked. When the voltage across capacitor 7 is high enough, the first Transistor 4 is conductive, whereby the second transistor is also conductive. The relay 2 is now pulling. on, i.e. relay contact 3 is opened, although the start contact is still closed.
Aich hier ist wieder die Kopplung der beiden Transistoren 4, 5 jiber den Koppelwiderstarld 11 vorgesehen, durch den der erste Transistor 4 beschleunigt in den leitenden Zustand getrieben wird, so daß nach Aufladen des Kondensators 7 das Öffnen des Relaisliontaktes 3 praktisch schlagartig erfolgt.Here again the coupling of the two transistors 4, 5 is over the coupling resistor 11 is provided, through which the first transistor 4 accelerates is driven into the conductive state, so that after charging the capacitor 7 the opening of the Relaisliontaktes 3 takes place almost suddenly.
Bei beiden Schaitungen der Zeichnung können die npn-Transistoren jeweils durch pnp-Transistoren ersetz-t werden bzw. umgekeillt, wenrl (in der Zeichnung)oben Nullpotential und unter eine negative Spannung vorgesehen wird. Dies und andere Variationen sind möglich.In both circuits of the drawing, the npn transistors can each be replaced by pnp transistors or re-keyed, wenrl (in the drawing) above Zero potential and below a negative voltage is provided. This and others Variations are possible.
Claims (4)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4553038A (en) * | 1983-04-22 | 1985-11-12 | Fichtel & Sachs Ag | Central locking installation |
| CN106328441A (en) * | 2015-06-18 | 2017-01-11 | 上海华建电力设备股份有限公司 | Delay release controller |
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- 1979-06-22 DE DE19792925177 patent/DE2925177C2/en not_active Expired
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|---|---|
| DE2925177C2 (en) | 1982-11-11 |
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