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EP1366502B1 - Electrical circuit for preventing an arc across an electrical contact - Google Patents

Electrical circuit for preventing an arc across an electrical contact Download PDF

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Publication number
EP1366502B1
EP1366502B1 EP02708324A EP02708324A EP1366502B1 EP 1366502 B1 EP1366502 B1 EP 1366502B1 EP 02708324 A EP02708324 A EP 02708324A EP 02708324 A EP02708324 A EP 02708324A EP 1366502 B1 EP1366502 B1 EP 1366502B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
transistor
voltage
terminal
electrical circuit
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02708324A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1366502A1 (en
Inventor
Jürgen Bruck
Jörg SCHULTHEISS
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.)
TE Connectivity Germany GmbH
Original Assignee
Tyco Electronics AMP GmbH
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 Tyco Electronics AMP GmbH filed Critical Tyco Electronics AMP GmbH
Publication of EP1366502A1 publication Critical patent/EP1366502A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1366502B1 publication Critical patent/EP1366502B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/541Contacts shunted by semiconductor devices
    • H01H9/542Contacts shunted by static switch means
    • HELECTRICITY
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    • H01H9/54Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/541Contacts shunted by semiconductor devices
    • H01H9/542Contacts shunted by static switch means
    • H01H2009/543Contacts shunted by static switch means third parallel branch comprising an energy absorber, e.g. MOV, PTC, Zener
    • HELECTRICITY
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    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
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    • H01H9/542Contacts shunted by static switch means
    • H01H2009/546Contacts shunted by static switch means the static switching means being triggered by the voltage over the mechanical switch contacts

Definitions

  • the present invention relates to an electrical circuit for avoiding an arc over an electrical contact when opening the contact according to the preamble of patent claim 1.
  • the flowing current is interrupted by means of a mechanically moving contact, as a result of current injection by the inductive component on the opening switching contact an arc can occur, via which the current flow is maintained at least for a short time.
  • an arc can greatly reduce the life of the switching contact or - at higher voltages than stationary arc - lead to destruction of the contact.
  • a certain minimum voltage is required, depending on the contact spacing and contact material. If this minimum voltage is exceeded, no arc is formed. Since the opening mechanical switching contact due to its finite speed of movement increases the contact distance only comparatively slowly, the voltage across the contact must fall below this minimum voltage at any time.
  • FIG. 18 An alternative to the conventional RC circuit shown in FIG. 18 is the additional use of a voltage limiting element (eg, a Zener diode or a varistor) shown in FIG. 19, which achieves that the RC element only a very small portion of the Shutdown must take energy and the main part after reaching the Z voltage (80 V in the present example) is converted by the Zener diode.
  • the capacitance C can be designed correspondingly smaller: In the present example, 1 ⁇ F is sufficient instead of the 1000 ⁇ F used in FIG. All other components shown in Figure 13 have the same reference numerals and have the same value as the corresponding components in Figure 18.
  • Object of the present invention is therefore to provide an electrical circuit for avoiding an arc over a switching contact, which effectively prevents the formation of an arc when opening the switching contact and also inexpensive to produce and largely miniaturized.
  • the invention is based on the finding that, due to the electronic device provided parallel to the electrical contact according to the invention, even when switching off higher inductive loads, for example in DC circuits with operating voltages above 20 V, the instantaneous sudden increase of the voltage above the contact to supercritical values after opening of the Contact is prevented and thus reliable opening arc can be avoided.
  • the electrical circuit according to the invention also does not require its own power supply and is only connected via two electrical connections with a switch or relay.
  • the electric circuit according to the invention can also be used to prevent the arc at a changeover switch for the braked shutdown of an electric motor or in the case of a polarity reversal circuit.
  • a particular advantage of the electrical circuit according to the invention is the possibility of a very compact construction, which is of great advantage, inter alia, in the automotive industry.
  • the life of the mechanical contacts can be significantly increased, since only a relatively low mechanical wear of the contacts occurs.
  • switching contacts with the electrical circuit according to the invention represent a particularly cost-effective solution since single contacts can be used with low contact thicknesses, no great demands must be placed on the dynamic properties of the switching contact and other costly arc extinguishing devices can be completely dispensed with.
  • a discharge diode V1 is connected, the cathode with the Capacitor C is connected.
  • the diode V1 simultaneously protects the gate of the amplifier V3 from negative gate-source voltages.
  • Another resistor R1 which is connected between the capacitor C and the switching contact, limits the discharge current of the capacitor C and improves the dynamic properties of the circuit.
  • a voltage-limiting component V2 can be connected in parallel to the capacitance C for protecting the amplifier.
  • a particularly simple and cost-effective solution for such a voltage-limiting component is a Zener diode.
  • a voltage-limiting component V4 may also be connected in parallel with the amplifier V3.
  • Zener diode is advantageous because it is a very low cost component
  • a power MOSFET is used as amplifier V3.
  • MOS field effect transistors can be controlled with low power and the overall structure can be highly miniaturized.
  • the MOSFET is operated, for example, in source circuit, d. H. the source terminal is connected to the terminal of the resistor R102 connected to the switch contact, and the gate terminal is connected to the common terminal of capacitance C and resistor R102.
  • Capacitance C is in feedback branch between drain and gate.
  • This embodiment offers the advantage that the capacitance C can have a comparatively low value and nevertheless has the effect of a much greater capacity (Miller effect).
  • the voltage across the opening contact can advantageously be kept below the minimum voltage for arcing for a certain time, and then sufficiently large contact distance quickly increase to the appropriate value for demagnetization of the load circuit.
  • the time for which the voltage across the contact is at a constant Value is kept below the minimum voltage, determined by the series connection of a resistor and a capacitor
  • the Darlington transistor comprises two bipolar transistors.
  • the voltage across the opening contact for a certain adjustable time can be advantageously maintained at the value of the base-emitter voltage of the Darlington transistor and then increased rapidly to the voltage necessary for the demagnetization of the load inductance.
  • the adjustable time is determined by the charging of the capacity. During this time, the Darlington transistor carries the current of the DC circuit, first at the low voltage level, then at a higher voltage level. The charging of the capacitance is essentially determined by the base-emitter voltage of the first transistor
  • the Darlington transistor comprises a field effect transistor as first transistor and a bipolar transistor as second transistor.
  • the voltage of the opening contact can be advantageously maintained at the value of the gate-source voltage, for example, of the logic power MOSFET, and these can be rapidly increased again after the settable time has elapsed.
  • the MOSFET carries the current of the DC circuit and the charging of the capacitance is determined by the gate-source voltage of the MOSFET.
  • the substrate diode of the MOSFET can take over the task of the freewheeling diode D1 according to FIG.
  • a voltage-limiting component may be connected in parallel to the output of the amplifier.
  • a particularly simple and cost-effective solution for such a voltage-limiting component is a Zener diode.
  • Their breakdown voltage should be well above the operating voltage of the DC circuit to allow a fast Abkommut Schl.
  • the required Z-voltage can also be adjusted by a series connection of a plurality of Z-diodes of smaller Z-voltage, so that the voltage-limiting element in the sum of a smaller differential resistance and also a smaller temperature coefficient receives as well as the distribution of a possible power dissipation better dissipate.
  • the base of the Darlington transistor is controlled by a second amplifier T9, which has a Darlington transistor complementary conductivity type.
  • the amplifier T9 In order to keep the amplifier T9 in saturation during the adjustable time, it is controlled by a third amplifier, the transistor T10, which has the same conductivity type as the Darlington transistor.
  • a thyristor structure may be provided parallel to the input of the Darlington transistor.
  • the advantageous properties of the electrical circuit according to the invention can be used particularly effectively in an electromagnetic relay, wherein the electrical circuit is connected in parallel to a normally open contact of the relay.
  • the electrical circuit according to the invention can be used in an advantageous manner in an electrical connector to avoid an arc when releasing the connector.
  • FIG. 1 shows schematically an equivalent circuit diagram of a circuit with a switching contact 101 and an inductive DC load.
  • the load circuit should in turn be interrupted by opening the switch contact 101.
  • an arc would open when the switching contact 101 was opened. Therefore, an electric circuit 100 according to a third advantageous embodiment is switched to avoid an arc parallel to the switching contact 101.
  • the formation of an arc is prevented by first maintaining the voltage across the contact 101 constant at a low level and increasing it to its final value only when the contact is opened so far is that no more arc ignites.
  • the electrical circuit 100 has, according to this third embodiment, a Darlington transistor, which is formed by the transistors T1 and T2.
  • the base of this Darlington transistor is controlled by a transistor T9 with Darlington transistor complementary conductivity type.
  • the transistor T9 is controlled by a transistor T10 of the same type as the Darlington transistor, such that the transistor T9 is kept in saturation for an adjustable time.
  • This adjustable time is determined by a timer R10, C1, which is in the E-Mitterzweig of the transistor T10.
  • the Darlington transistor is fully conductive at the low voltage level.
  • the capacitor C1 is charged only by the difference of the base voltages of the Darlington transistor on the one hand and the transistor T10 on the other hand.
  • the voltage remains above the switching contact 101, until the capacitor C1 due to the difference voltage from the base-emitter voltage of T1 / 2 and the base-emitter Voltage of T10 is charged so far that the decaying collector current of the transistor T10 can no longer keep the transistor T9 in saturation.
  • This is followed by a relatively steep, only by the Miller capacitors braked voltage increase to take over by the Zener diode Z1.
  • the voltage increase also takes place with increasing speed.
  • the load inductance LL commutes and a damped oscillation ensues, while the parasitic energies are degraded.
  • Figure 2 shows a fourth embodiment in which the transistor T1 of the Darlington transistor is formed by a logic power MOSFET instead of a bipolar transistor as shown in Figure 1.
  • the characteristic base-emitter voltage of the Darlington transistor (about 1.5 V) is essentially in the gate-source voltage at the operating point of the MOSFET over (about 3.5 V).
  • the transistor T9 is initially saturated, thereby essentially connecting the drain and gate of the MOSFET across the base-emitter path of the transistor T2 until the capacitor C1 is charged. Thereafter, the voltage increase decelerated by the Miller effect continues until Z-voltage.
  • the breakdown voltage of the Zener diode should be well above the operating voltage of the DC circuit to allow a fast Abkommutieren the inductive load circuit.
  • the required Z-voltage can be adjusted by series connection of a plurality of Z-diodes smaller Z-voltages, which in sum have a smaller differential resistance and a smaller temperature coefficient and can better dissipate a possible power dissipation through the division ,
  • FIG. 9 shows a specific embodiment of the thyristor structure.
  • the ignition of this thyristor is via the sum of the voltages of the transistors connected as diodes T6 and T7 as a reference voltage in conjunction with the Rert R7 to the normal control voltage adapted to the Darlington transistor. If, instead of a bipolar transistor for the transistor T1, a MOSFET is used, a higher reference voltage and thus possibly a Zener diode are required due to the higher control voltage.
  • FIG. 4 shows a further possible embodiment of the thyristor.
  • the capacitors Cv1 and Cv2 are used to charge balance in the start phase of the circuit immediately after the opening of the normally open contact 101.
  • the diodes T6 and T7 again form the reference voltage and control the transistor T4 here.
  • FIG. 5 shows a complete wear-down process: in the left-hand part, the voltage across the make contact (curve 110) is only at a low level, namely, after starting the circuit, the base-emitter voltage of the Darlington transistor of less than 2 V.
  • FIG Time range after 50.05 ms to recognize the rapid increase in voltage to about 75 V, this value is essentially determined by the Z voltage. Over time, a voltage level now closes, during which the load inductance abkommutiert. In the region of the commutation of the load inductance, the current I at the inductance (curve 112) decreases linearly to zero. This area is followed by a decaying vibration of the voltage across the make contact, while the parasitic energy is dissipated.
  • the time profile shown in FIG. 7 results.
  • the curve 110 again means the voltage across the switching contact 101, the curve 112 the current through the load inductance and the curve 114 the current flowing in the electrical circuit according to the invention.
  • the plateau voltage in the low range is here by the use of the MOSFET at a value of about 5 V. Later in the time course, the Abmagnethneskurve is identical to the course shown in Figure 12.
  • FIGS. 8, 9 and 10 show the demagnetization curves for different operating voltages, namely 60 V, 42 V and 24 V.
  • FIG. 11 shows in extracts the effect of the thyristor structure under changed load conditions.
  • the curve 116 shows with a rapid increase in current to about 2.5 A, an assumption of the control current supplied by the transistor T9 and, associated therewith, a rapid rise in voltage at the emitter of the Transistor T1 (curve 110 to the right of the auxiliary line).
  • the further increase of the current in the Darlington transistor to about 20 A is due to the now beginning Miller effect of the rapidly increasing voltage.
  • the transistor T10 is also actively blocked so that only the Miller effect of the transistor T9 is effective. This can be recognized by the receding current in the thyristor (see drop of curve 116 below 1 A). In the following, a positive coupling becomes effective due to the decreasing firing voltage of the thyristor structure.

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  • Electronic Switches (AREA)
  • Relay Circuits (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)

Abstract

The invention relates to an electrical circuit for preventing an arc across an electrical contact on opening the contact, whereby the electrical circuit comprises a timer which forces a time-delayed increase in the contact voltage in comparison with an unconnected contact. According to the invention, an electrical circuit for preventing an arc across an electrical contact, which very probably restricts the formation of an arc on opening said circuit contact and is furthermore economically produced and may be miniaturised may be achieved, whereby said electrical circuit comprises a transistor, wired in parallel to the circuit contact. Said transistor may be, for example, a power MOSFET, operated in the source circuit, or a Darlington transistor, formed by a bipolar transistor and a field effect transistor.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltung zur Vermeidung eines Lichtbogens über einem elektrischen Kontakt beim Öffnen des Kontaktes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to an electrical circuit for avoiding an arc over an electrical contact when opening the contact according to the preamble of patent claim 1.

Wird in einem Stromkreis, insbesondere einem Stromkreis mit einer induktiven Lastkomponente, der fließende Strom mittels eines mechanisch bewegten Kontakts unterbrochen, kann infolge einer Stromeinprägung durch die induktive Komponente über dem sich öffnenden Schaltkontakt ein Lichtbogen auftreten, über den der Stromfluss zumindest kurzzeitig aufrechterhalten wird. Ein solcher Lichtbogen kann die Lebensdauer des Schaltkontaktes stark verringern oder - bei höheren Spannungen als stationärer Bogen - zu einer Zerstörung des Kontaktes führen. Zur Ausbildung eines solchen Lichtbogens ist, in Abhängigkeit vom Kontaktabstand und Kontaktmaterial, eine bestimmte Mindestspannung erforderlich. Wird diese Mindestspannung unterschritten, bildet sich kein Lichtbogen aus. Da der sich öffnende mechanische Schaltkontakt infolge seiner endlichen Bewegungsgeschwindigkeit den Kontaktabstand nur vergleichsweise langsam vergrößert, muss die Spannung über dem Kontakt zu jedem Zeitpunkt diese Mindestspannung unterschreiten.If in a circuit, in particular a circuit with an inductive load component, the flowing current is interrupted by means of a mechanically moving contact, as a result of current injection by the inductive component on the opening switching contact an arc can occur, via which the current flow is maintained at least for a short time. Such an arc can greatly reduce the life of the switching contact or - at higher voltages than stationary arc - lead to destruction of the contact. To form such an arc, a certain minimum voltage is required, depending on the contact spacing and contact material. If this minimum voltage is exceeded, no arc is formed. Since the opening mechanical switching contact due to its finite speed of movement increases the contact distance only comparatively slowly, the voltage across the contact must fall below this minimum voltage at any time.

Für das Schalten induktiver Lasten kommen insbesondere folgende Schalter in Betracht:

  • Mechanische Schalter oder Relais mit Doppel- oder Mehrfachkontakten in Reihe,
  • mechanische Schalter oder Relais mit magnetischer Lichtbogenlöschung (z. B. Blasmagnet oder Löschkammer),
  • mechanische Schalter oder Relais mit Magnet und spannungsbegrenzendem elektronischem Bauteil,
  • elektronische Schalter.
For switching inductive loads in particular the following switches are considered:
  • Mechanical switches or relays with double or multiple contacts in series,
  • mechanical switches or relays with magnetic arc quenching (eg blowing magnet or quenching chamber),
  • mechanical switches or relays with magnet and voltage-limiting electronic component,
  • electronic switches.

Bei Schaltung von kleinen Lasten mit Hilfe eines mechanischen Schaltkontaktes wird nach dem Stand der Technik durch das Einfügen eines RC-Gliedes die Abschaltspannung über dem Schaltkontakt für den Zeitraum der Kontaktöffnung unter die für die Zündung eines Lichtbogens notwendige Spannung erniedrigt. Nach dem vollständigen Öffnen des Kontaktes beträgt die notwendige Durchschlagspannung bei einem Kontaktabstand von 0,2 mm etwa 600 V, so dass im allgemeinen eine Zündung eines Lichtbogens dann nicht mehr erfolgen kann. Eine solche konventionelle RC-Beschaltung wird z. B. in der Monographie "Relaistechnik: Grundlage und neueste Entwicklungen", Verlag Moderne Industrie, 1998, auf Seite 57 unter dem Kapitel "Verringerung von Schaltlichtbögen" beschrieben und ist in Figur 12 gezeigt.When switching small loads by means of a mechanical switching contact, the prior art by the insertion of an RC element, the cut-off voltage lowered over the switching contact for the period of the contact opening under the voltage necessary for the ignition of an arc voltage. After complete opening of the contact, the necessary breakdown voltage at a contact distance of 0.2 mm is about 600 V, so that in general an ignition of an arc can then no longer occur. Such a conventional RC circuit is z. B. in the monograph "Relay technique: Basis and Latest Developments", Verlag Moderne Industrie, 1998, described on page 57 under the chapter "reduction of switching arcs" and is shown in Figure 12.

Eine Alternative zu der in Figur 18 gezeigten konventionellen RC-Beschaltung ist die In Figur 19 dargestellte zusätzliche Verwendung eines spannungsbegrenzenden Elements (beispielsweise einer Zener-Diode oder eines Varistors), wodurch erreicht wird, dass das RC-Glied nur mehr einen sehr geringen Teil der Abschaltenergie aufnehmen muss und der Hauptteil nach dem Erreichen der Z-Spannung (in dem vorliegenden Beispiel 80 V) durch die Z-Diode umgesetzt wird. Die Kapazität C kann entsprechend geringer ausgelegt werden: In dem vorliegenden Beispiel genügt 1 µF statt der in Figur 12 verwendeten 1000 µF. Alle übrigen in Figur 13 gezeigten Bauelemente haben die gleichen Bezugszeichen und weisen den gleichen Wert auf wie die entsprechenden Komponenten in Figur 18.An alternative to the conventional RC circuit shown in FIG. 18 is the additional use of a voltage limiting element (eg, a Zener diode or a varistor) shown in FIG. 19, which achieves that the RC element only a very small portion of the Shutdown must take energy and the main part after reaching the Z voltage (80 V in the present example) is converted by the Zener diode. The capacitance C can be designed correspondingly smaller: In the present example, 1 μF is sufficient instead of the 1000 μF used in FIG. All other components shown in Figure 13 have the same reference numerals and have the same value as the corresponding components in Figure 18.

Diese Beschaltungen nach dem Stand der Technik besitzen jedoch den Nachteil, dass sie bei höheren Lasten (wie sie beispielsweise in der Automobilanwendung auftreten) aufgrund der notwendigen Größe des Kondensators und der damit verbundenen hohen Kosten nicht mehr praktikabel ist. Darüber hinaus ergibt sich beim Wiedereinschalten des Kontaktes durch die Entladung der hohen Kapazität über den niederohmigen Widerstand eine hohe Einschaltstromspitze, die in Verbindung mit dem Einschaltkontaktprellen zum Verschweißen der Kontaktstücke führen kann.However, these prior art circuits have the disadvantage that they are no longer practicable at higher loads (such as occur in the automotive application) due to the necessary size of the capacitor and the associated high cost. In addition, when the contact is switched on again by the discharge of the high capacitance via the low-resistance resistor, a high inrush current that can lead to welding of the contact pieces in conjunction with the switch-on contact bounce results.

Dokument US 4658320 zeigt eine Beschaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.Document US 4658320 shows a circuit according to the preamble of claim 1.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine elektrische Schaltung zur Vermeidung eines Lichtbogens über einem Schaltkontakt anzugeben, welche die Ausbildung eines Lichtbogens beim Öffnen des Schaltkontaktes wirkungsvoll verhindert und darüber hinaus kostengünstig herstellbar und weitgehend miniaturisierbar ist.Object of the present invention is therefore to provide an electrical circuit for avoiding an arc over a switching contact, which effectively prevents the formation of an arc when opening the switching contact and also inexpensive to produce and largely miniaturized.

Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Schaltung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand mehrerer Unteransprüche.This object is achieved by an electrical circuit with the features of claim 1 Advantageous developments of the invention are the subject of several subclaims.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch die erfindungsgemäß parallel zu dem elektrischen Kontakt vorgesehene elektronische Einrichtung auch beim Abschalten höherer induktiver Lasten beispielsweise in Gleichstromkreisen mit Arbeitsspannungen über 20 V das sofortige sprunghafte Ansteigen der über dem Kontakt liegenden Spannung auf überkritische Werte nach dem Öffnen des Kontaktes verhindert wird und damit zuverlässig ein Öffnungslichtbogen vermieden werden kann. Die erfindungsgemäße elektrische Schaltung benötigt außerdem keine eigene Spannungsversorgung und wird nur über zwei elektrische Verbindungen mit einem Schalter oder Relais verbunden. Im Unterschied zu anderen parallel zum Kontakt geschalteten elektronischen Beschaltungen kann mit der erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung auch der Lichtbogen an einem Wechselschalter für das gebremste Abschalten eines Elektromotors oder im Falle einer Umpolschaltung verhindert werden. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung ist die Möglichkeit eines sehr kompakten Aufbaus, der unter anderem in der Automobiltechnik von großem Vorteil ist. Die Lebensdauer der mechanischen Kontakte kann deutlich erhöht werden, da nur ein relativ geringer mechanischer Verschleiß der Kontakte auftritt. Schließlich stellen Schaltkontakte mit der erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung eine besonders kostengünstige Lösung dar, da Einfachkontakte mit geringen Kontaktdicken verwendet werden können, an die dynamischen Eigenschaften des Schaltkontakts keinen großen Anforderungen gestellt werden müssen und auf sonstige aufwendige Lichtbogenlöscheinrichtungen ganz verzichtet werden kann.The invention is based on the finding that, due to the electronic device provided parallel to the electrical contact according to the invention, even when switching off higher inductive loads, for example in DC circuits with operating voltages above 20 V, the instantaneous sudden increase of the voltage above the contact to supercritical values after opening of the Contact is prevented and thus reliable opening arc can be avoided. The electrical circuit according to the invention also does not require its own power supply and is only connected via two electrical connections with a switch or relay. In contrast to other electronic circuits connected in parallel with the contact, the electric circuit according to the invention can also be used to prevent the arc at a changeover switch for the braked shutdown of an electric motor or in the case of a polarity reversal circuit. A particular advantage of the electrical circuit according to the invention is the possibility of a very compact construction, which is of great advantage, inter alia, in the automotive industry. The life of the mechanical contacts can be significantly increased, since only a relatively low mechanical wear of the contacts occurs. Finally, switching contacts with the electrical circuit according to the invention represent a particularly cost-effective solution since single contacts can be used with low contact thicknesses, no great demands must be placed on the dynamic properties of the switching contact and other costly arc extinguishing devices can be completely dispensed with.

Um die Kapazität C in der Schaltung möglichst rasch entladen zu können, wenn der Schalter wieder geschlossen wird, und dadurch gute dynamische Eigenschaften der elektronischen Einrichtung zu gewährleisten, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung parallel zu dem Widerstand R2 eine Entladungsdiode V1 geschaltet, deren Kathode mit der Kapazität C verbunden ist Die Diode V1 schützt gleichzeitig das Gate des Verstärkers V3 vor negativen Gate-Source-Spannungen.In order to discharge the capacitance C in the circuit as quickly as possible, when the switch is closed again, and thereby to ensure good dynamic properties of the electronic device, according to an advantageous development parallel to the resistor R2, a discharge diode V1 is connected, the cathode with the Capacitor C is connected The diode V1 simultaneously protects the gate of the amplifier V3 from negative gate-source voltages.

Ein weiterer Widerstand R1, der zwischen die Kapazität C und den Schaltkontakt geschaltet wird, begrenzt den Entladestrom der Kapazität C und verbessert die dynamischen Eigenschaften der Beschaltung.Another resistor R1, which is connected between the capacitor C and the switching contact, limits the discharge current of the capacitor C and improves the dynamic properties of the circuit.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann parallel zu der Kapazität C zum Schutz des Verstärkers ein spannungsbegrenzendes Bauelement V2 geschaltet sein.According to an advantageous embodiment, a voltage-limiting component V2 can be connected in parallel to the capacitance C for protecting the amplifier.

Eine besonders einfache und kostengünstige Lösung für ein solches spannungsbegrenzendes Bauelement ist eine Zener-Diode.A particularly simple and cost-effective solution for such a voltage-limiting component is a Zener diode.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann als Überspannungsschutz für den Verstärker beim Abschalten einer induktiven Last auch ein spannungsbegrenzendes Bauelement V4 parallel zu dem Verstärker V3 geschaltet sein.According to an alternative embodiment, as overvoltage protection for the amplifier when switching off an inductive load, a voltage-limiting component V4 may also be connected in parallel with the amplifier V3.

Auch hier ist die Verwendung einer Zener-Diode von Vorteil, da es sich um ein sehr kostengünstiges Bauteil handeltAgain, the use of a Zener diode is advantageous because it is a very low cost component

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird als Verstärker V3 ein Power-MOSFET verwendet. Der Vorteil dieser Lösung liegt darin, dass MOS-Feldeffekttransistoren leistungsarm gesteuert werden können und der Gesamtaufbau stark miniaturisiert werden kann. Dabei wird der MOSFET beispielsweise in Source-Schaltung betrieben, d. h. der Source-Anschluss ist mit dem Anschluss des Widerstandes R102 verbunden, der an den Schaltkontakt angeschlossen ist und der Gateanschluss ist mit dem gemeinsamen Anschluss von Kapazität C und Widerstand R102 verbunden. Die Kapazität C befindet sich in Rückkoppelzweig zwischen Drain- und Gate-Anschluss. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Kapazität C einen vergleichsweise geringen Wert aufweisen kann und sich dennoch wie eine wesentlich größere Kapazität auswirkt (Miller-Effekt).According to an advantageous embodiment, a power MOSFET is used as amplifier V3. The advantage of this solution is that MOS field effect transistors can be controlled with low power and the overall structure can be highly miniaturized. In this case, the MOSFET is operated, for example, in source circuit, d. H. the source terminal is connected to the terminal of the resistor R102 connected to the switch contact, and the gate terminal is connected to the common terminal of capacitance C and resistor R102. Capacitance C is in feedback branch between drain and gate. This embodiment offers the advantage that the capacitance C can have a comparatively low value and nevertheless has the effect of a much greater capacity (Miller effect).

Verwendet man als Verstärker einen Darlington-Transistor (Figur 1), der einen ersten und einen zweiten Transistor aufweist, kann in vorteilhafter Weise die Spannung über dem sich öffnenden Kontakt für eine bestimmte Zeit unter der Mindestspannung für eine Lichtbogenbildung gehalten werden, um dann bei ausreichend großem Kontaktabstand schnell auf den zur Abmagnetisierung des Lastkreises zweckmäßigen Wert anzusteigen. Dabei wird die Zeit, für welche die Spannung über dem Kontakt auf einem konstanten Wert unter der Mindestspannung gehalten wird, durch die Serienschaltung aus einem Widerstand und einer Kapazität festgelegtIf a Darlington transistor (FIG. 1) having a first and a second transistor is used as the amplifier, the voltage across the opening contact can advantageously be kept below the minimum voltage for arcing for a certain time, and then sufficiently large contact distance quickly increase to the appropriate value for demagnetization of the load circuit. The time for which the voltage across the contact is at a constant Value is kept below the minimum voltage, determined by the series connection of a resistor and a capacitor

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Darlington-Transistor zwei bipolare Transistoren. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die Spannung über dem sich öffnenden Kontakt für eine bestimmte einstellbare Zeit auf dem Wert der Basis-Emitter-Spannung des Darlington-Transistors gehalten und anschließend schnell auf die zur Abmagnetisierung der Lastinduktivität nötige Spannung erhöht werden. Die einstellbare Zeit wird durch die Aufladung der Kapazität bestimmt. Der Darlington-Transistor führt während dieser Zeit den Strom des Gleichstromkreises, erst auf dem niederen Spannungsniveau, anschließend auf einem höheren Spannungsniveau. Dabei wird die Aufladung der Kapazität im wesentlichen durch die Basis-Emitter-Spannung des ersten Transistors bestimmtAccording to an advantageous embodiment, the Darlington transistor comprises two bipolar transistors. As a result, the voltage across the opening contact for a certain adjustable time can be advantageously maintained at the value of the base-emitter voltage of the Darlington transistor and then increased rapidly to the voltage necessary for the demagnetization of the load inductance. The adjustable time is determined by the charging of the capacity. During this time, the Darlington transistor carries the current of the DC circuit, first at the low voltage level, then at a higher voltage level. The charging of the capacitance is essentially determined by the base-emitter voltage of the first transistor

Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Darlington-Transistor als ersten Transistor einen Feldeffekttransistor und als zweiten Transistor einen bipolaren Transistor. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die Spannung des sich öffnenden Kontaktes auf dem Wert der Gate-Source-Spannung beispielsweise des Logik-Leistungs-MOSFET gehalten und diese wieder nach Ablauf der einstellbaren Zeit schnell erhöht werden. In dieser Ausführungsform führt der MOSFET den Strom des Gleichstromkreises und die Aufladung der Kapazität wird durch die Gate-Source-Spannung des MOSFET bestimmt. Ein weiterer Vorteil dieser Lösung liegt darin, dass die Substrat-Diode des MOSFET die Aufgabe der Freilaufdiode D1 nach Figur 1 übernehmen kann.According to an alternative advantageous embodiment, the Darlington transistor comprises a field effect transistor as first transistor and a bipolar transistor as second transistor. As a result, the voltage of the opening contact can be advantageously maintained at the value of the gate-source voltage, for example, of the logic power MOSFET, and these can be rapidly increased again after the settable time has elapsed. In this embodiment, the MOSFET carries the current of the DC circuit and the charging of the capacitance is determined by the gate-source voltage of the MOSFET. Another advantage of this solution is that the substrate diode of the MOSFET can take over the task of the freewheeling diode D1 according to FIG.

Als Überspannungsschutz für den Verstärker beim Abschalten einer induktiven Last kann ein spannungsbegrenzendes Bauelement parallel zum Ausgang des Verstärkers geschaltet sein. Eine besonders einfache und kostengünstige Lösung für ein solches spannungsbegrenzendes Bauelement ist eine Z-Diode. Deren Durchbruchspannung sollte weit über der Betriebsspannung des Gleichstromkreises liegen, um ein schnelles Abkommutieren des induktiven Lastkreises zu ermöglichen. In vorteilhafter Weise kann die benötigte Z-Spannung auch durch eine Reihenschaltung mehrerer Z-Dioden kleinerer Z-Spannung eingestellt werden, so dass das spannungsbegrenzende Element in der Summe einen kleineren differentiellen Widerstand und auch einen kleineren Temperaturkoeffizienten erhält sowie durch die Aufteilung eine mögliche Verlustleistung besser abführen kann.As overvoltage protection for the amplifier when switching off an inductive load, a voltage-limiting component may be connected in parallel to the output of the amplifier. A particularly simple and cost-effective solution for such a voltage-limiting component is a Zener diode. Their breakdown voltage should be well above the operating voltage of the DC circuit to allow a fast Abkommutieren the inductive load circuit. Advantageously, the required Z-voltage can also be adjusted by a series connection of a plurality of Z-diodes of smaller Z-voltage, so that the voltage-limiting element in the sum of a smaller differential resistance and also a smaller temperature coefficient receives as well as the distribution of a possible power dissipation better dissipate.

Auf besonders effektive Weise wird die Basis des Darlington-Transistors durch einen zweiten Verstärker T9 gesteuert, wobei dieser einen zum Darlington-Transistor komplementären Leitungstyp besitzt.In a particularly effective manner, the base of the Darlington transistor is controlled by a second amplifier T9, which has a Darlington transistor complementary conductivity type.

Um den Verstärker T9 während der einstellbaren Zeit in der Sättigung zu halten, wird er von einem dritten Verstärker, dem Transistor T10, der den gleichen Leitungstyp wie der Darlington-Transistor aufweist, gesteuert.In order to keep the amplifier T9 in saturation during the adjustable time, it is controlled by a third amplifier, the transistor T10, which has the same conductivity type as the Darlington transistor.

Um zu verhindern, dass große Querströme auftreten, wenn im Falle einer Relaisanwendung ein sich schließender Ruhekontakt auf die erfindungsgemäße Schaltung im rückgesetzten Zustand trifft, kann parallel zum Eingang des Darlington-Transistors eine Thyristorstruktur vorgesehen sein.In order to prevent large cross currents occurring when, in the case of a relay application, a closing normally closed contact meets the circuit according to the invention in the reset state, a thyristor structure may be provided parallel to the input of the Darlington transistor.

Die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung lassen sich besonders wirkungsvoll bei einem elektromagnetischen Relais einsetzen, wobei die elektrische Schaltung parallel zu einem Arbeitskontakt des Relais geschaltet ist.The advantageous properties of the electrical circuit according to the invention can be used particularly effectively in an electromagnetic relay, wherein the electrical circuit is connected in parallel to a normally open contact of the relay.

Ebenso lässt sich die erfindungsgemäße elektrische Schaltung auf vorteilhafte Weise in einem elektrischen Steckverbinder zur Vermeidung eines Lichtbogens bei Lösen der Steckverbindung verwenden.Likewise, the electrical circuit according to the invention can be used in an advantageous manner in an electrical connector to avoid an arc when releasing the connector.

Anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausgestaltungen wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Ähnliche oder korrespondierende Einzelheiten der erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen:

Figur 1
ein Schaltbild einer elektrischen Schaltung zur Vermeidung eines Lichtbogens gemäß einer dritten Ausführungsform;
Figur 2
ein Schaltbild einer elektrischen Schaltung zur Vermeidung eines Lichtbogens gemäß einer vierten Ausführungsform;
Figur 3
ein Ersatzschaltbild eines Relais mit einer elektrischen Schaltung zur Vermeidung eines Lichtbogens gemäß einer fünften Ausführungsform;
Figur 4
ein Schaltbild einer Thyristorstruktur aus einer elektrischen Schaltung zur Vermeidung eines Lichtbogens gemäß einer sechsten Ausführungsform;
Figur 5
einen zeitlichen Verlauf der Spannung über einem Arbeitskontakt, des Stromes durch eine Lastinduktivität sowie des Kollektorstromes eines ersten Transistors bei einem Schaltvorgang in der erfindungsgemäßen Schaltung gemäß der dritten Ausführungsform;
Figur 6
einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Zeitdiagramm der Figur 11;
Figur 7
einen Zeitverlauf eines Schaltvorgangs bei Verwendung einer elektrischen Schaltung gemäß einer vierten Ausführungsform;
Figur 8
ein Zeitdiagramm für den Schaltvorgang in einer Schaltung gemäß der fünften Ausführungsform für eine Betriebsspannung von 60 V;
Figur 9
ein Zeitdiagramm eines Schaltvorgangs in einer Schaltung gemäß der fünften Ausführungsform bei einer Betriebsspannung von 42 V;
Figur 10
ein Zeitdiagramm eines Schaltvorgangs in einer Schaltung gemäß der fünften Ausführungsform bei einer Betriebsspannung von 24 V;
Figur 11
ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Wirkung einer Thyristorstruktur gemäß Figur 9;
Figur 12
eine konventionelle RC-Kontaktbeschaltung nach dem Stand der Technik;
Figur 13
eine weitere konventionelle RC-Kontaktbeschaltung nach dem Stand der Technik.
With reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, the invention will be explained in more detail below. Similar or corresponding details of the electrical circuit according to the invention are provided in the figures with the same reference numerals. Show it:
FIG. 1
a circuit diagram of an electrical circuit for avoiding an arc according to a third embodiment;
FIG. 2
a circuit diagram of an electrical circuit for avoiding an arc according to a fourth embodiment;
FIG. 3
an equivalent circuit diagram of a relay with an electric circuit for avoiding an arc according to a fifth embodiment;
FIG. 4
a circuit diagram of a thyristor structure of an electric circuit for avoiding an arc according to a sixth embodiment;
FIG. 5
a time profile of the voltage across a normally open contact, the current through a load inductance and the collector current of a first transistor in a switching operation in the inventive circuit according to the third embodiment;
FIG. 6
an enlarged section of the timing diagram of Figure 11;
FIG. 7
a time course of a switching operation using an electric circuit according to a fourth embodiment;
FIG. 8
a timing diagram for the switching operation in a circuit according to the fifth embodiment for an operating voltage of 60 V;
FIG. 9
a timing chart of a switching operation in a circuit according to the fifth embodiment at an operating voltage of 42 V;
FIG. 10
a timing chart of a switching operation in a circuit according to the fifth embodiment at an operating voltage of 24 V;
FIG. 11
a timing diagram for explaining the effect of a thyristor structure of Figure 9;
FIG. 12
a conventional RC contact circuit according to the prior art;
FIG. 13
another conventional RC contact circuit according to the prior art.

Die Abschaltung induktiver DC-Lasten bei Spannungen über 20 V tritt u. a. in der Automobiltechnik auf (24 V- und 42 V-Bordnetz).The shutdown of inductive DC loads at voltages above 20 V occurs, inter alia, in automotive technology (24 V and 42 V electrical system).

Figur 1 zeigt schematisch ein Ersatzschaltbild eines Schaltkreises mit einem Schaltkontakt 101 und einer induktiven DC-Last. Der Lastkreis soll wiederum durch Öffnen des Schaltkontakts 101 unterbrochen werden. Ohne eine geeignete Maßnahme würde, ebenso wie bei dem in Figur 1 gezeigten Schaltbild, beim Öffnen des Schaltkontaktes 101 ein Lichtbogen zünden. Daher wird zur Vermeidung eines Lichtbogens parallel zu dem Schaltkontakt 101 eine elektrische Schaltung 100 gemäß einer dritten vorteilhaften Ausführungsform geschaltet. Bei dieser und den in den Figuren 8 bis 10 gezeigten Ausführungsformen wird die Ausbildung eines Lichtbogens dadurch verhindert, dass die Spannung über dem Kontakt 101 zunächst konstant auf einem niedrigen Niveau gehalten wird und auf ihren endgültigen Wert erst dann ansteigt, wenn der Kontakt so weit geöffnet ist, dass kein Lichtbogen mehr zündet.Figure 1 shows schematically an equivalent circuit diagram of a circuit with a switching contact 101 and an inductive DC load. The load circuit should in turn be interrupted by opening the switch contact 101. Without a suitable measure, as with the circuit diagram shown in FIG. 1, an arc would open when the switching contact 101 was opened. Therefore, an electric circuit 100 according to a third advantageous embodiment is switched to avoid an arc parallel to the switching contact 101. In this embodiment and in the embodiments shown in FIGS. 8 to 10, the formation of an arc is prevented by first maintaining the voltage across the contact 101 constant at a low level and increasing it to its final value only when the contact is opened so far is that no more arc ignites.

Die erfindungsgemäße elektrische Schaltung 100 weist gemäß dieser dritten Ausführungsform einen Darlington-Transistor auf, der durch die Transistoren T1 und T2 gebildet wird. Die Basis dieses Darlington-Transistors wird durch einen Transistor T9 mit zum Darlington-Transistor komplementären Leitungstyp gesteuert. Der Transistor T9 wiederum wird von einem Transistor T10 mit zum Darlington-Transistor gleichem Leitungstyp derart gesteuert, dass der Transistor T9 während einer einstellbaren Zeit in der Sättigung gehalten wird. Diese einstellbare Zeit wird durch ein Zeitglied R10, C1, das im E-mitterzweig des Transistors T10 liegt, bestimmt. Während dieser Zeit ist der Darlington-Transistor auf niederem Spannungsniveau voll leitend. Der Kondensator C1 wird dabei nur durch die Differenz der Basisspannungen des Darlington-Transistors einerseits und des Transistors T10 andererseits aufgeladen. Wenn die Aufladung des Kondensators C1 so weit vorangeschritten ist, dass der Kollektorstrom Ic des Transistors T10 abfällt und hierdurch der Transistor T9 nicht mehr in der Sättigung gehalten werden kann, wird der Darlington-Transistor zunehmend gesperrt und die Spannung über ihm steigt, getrieben durch die Lastinduktivität, an. Der Kontaktabstand sollte inzwischen so aufgeweitet sein, dass der nun folgende schnelle Spannungsanstieg jedoch nicht mehr zum Zünden eines Lichtbogens führen kann.The electrical circuit 100 according to the invention has, according to this third embodiment, a Darlington transistor, which is formed by the transistors T1 and T2. The base of this Darlington transistor is controlled by a transistor T9 with Darlington transistor complementary conductivity type. The transistor T9, in turn, is controlled by a transistor T10 of the same type as the Darlington transistor, such that the transistor T9 is kept in saturation for an adjustable time. This adjustable time is determined by a timer R10, C1, which is in the E-Mitterzweig of the transistor T10. During this time, the Darlington transistor is fully conductive at the low voltage level. The capacitor C1 is charged only by the difference of the base voltages of the Darlington transistor on the one hand and the transistor T10 on the other hand. If the charging of the capacitor C1 has progressed so far that the collector current Ic of the transistor T10 drops and as a result the transistor T9 can no longer be kept in saturation, the Darlington transistor is increasingly blocked and the voltage across it rises and is driven through the load inductance, on. The contact distance should now be widened so that the subsequent rapid increase in voltage can no longer lead to the ignition of an arc.

Auf die Phase der nahezu konstanten niedrigen Spannung über dem Darlington-Transistor folgt nun ein schneller Spannungsanstieg, bis die Durchbruchspannung der Z-Diode Z1 den Transistor T1 erneut leitend steuert und sich eine zweite Phase nahezu konstanter hoher Spannung anschließt, während welcher der induktive Teil des Lastkreises schnell abkommutieren kann. Der Spannungsanstieg zwischen den beiden Phasen erfolgt dabei infolge der parasitären Kollektorbasiskapazitäten aller Transistoren (Mlller-Effekt) leicht verzögert.The phase of the almost constant low voltage across the Darlington transistor is now followed by a rapid increase in voltage until the breakdown voltage of the Zener diode Z1 again controls the transistor T1 and is followed by a second phase of almost constant high voltage, during which the inductive part of the Load circuit can abkommutieren quickly. The voltage increase between the two phases is slightly delayed due to the parasitic collector capacitance of all transistors (Mlller effect).

Wie aus den zugehörigen Zeitverläufen, die in den Figuren 5 und 6 dargestellt sind, deutlich wird, erfolgt direkt nach dem Öffnungszeitpunkt des Schaltkontaktes 101 (in den Diagrammen bei t=50 ms angenommen) ein Anstieg der Spannung über dem Schaltkontakt 101 auf ca. 2 bis 5 V, um die vor dem Öffnen des Schaltkontaktes 101 prinzipiell energielose erfindungsgemäße elektrische Schaltung in weniger als 1 µs (aufgrund des Miller-Effektes der Transistoren T2, T9 und T10) in den Arbeitspunkt zu bringen. Danach schließt sich ein Spannungsplateau an, das bei ca. 1,4 V liegt Auf diesem Niveau verbleibt die Spannung über dem Schaltkontakt 101, bis der Kondensator C1 aufgrund der Differenzspannung aus der Basis-Emitter-Spannung von T1/2 und der Basis-Emitter-Spannung von T10 soweit aufgeladen ist, dass der abklingende Kollektorstrom des Transistors T10 den Transistor T9 nicht mehr in der Sättigung halten kann. Anschließend erfolgt ein relativ steiler, nur durch die Miller-Kondensatoren gebremster Spannungsanstieg bis zur Übernahme durch die Z-Diode Z1. Da die jeweiligen Kollektor-Basis-Kapazitäten mit zunehmender Spannung abnehmen, erfolgt auch der Spannungsanstieg mit zunehmender Geschwindigkeit Auf dem hohen, durch die Z-Diode festgelegten Niveau kommutiert die Last-Induktivität LL ab und es schließt sich eine gedämpfte Schwingung an, während der die parasitären Energien abgebaut werden.As is apparent from the associated time courses, which are shown in FIGS. 5 and 6, an increase in the voltage across the switching contact 101 to approximately 2 takes place directly after the opening time of the switching contact 101 (assumed in the diagrams at t = 50 ms) to 5 V in order to bring the prior art energy-free inventive circuit in less than 1 microseconds (due to the Miller effect of the transistors T2, T9 and T10) before the opening of the switching contact 101 in the operating point. This is followed by a voltage plateau, which is at about 1.4 V. At this level, the voltage remains above the switching contact 101, until the capacitor C1 due to the difference voltage from the base-emitter voltage of T1 / 2 and the base-emitter Voltage of T10 is charged so far that the decaying collector current of the transistor T10 can no longer keep the transistor T9 in saturation. This is followed by a relatively steep, only by the Miller capacitors braked voltage increase to take over by the Zener diode Z1. As the respective collector-base capacitances decrease with increasing voltage, the voltage increase also takes place with increasing speed. At the high level defined by the Zener diode, the load inductance LL commutes and a damped oscillation ensues, while the parasitic energies are degraded.

Figur 2 zeigt eine vierte Ausführungsform, bei welcher der Transistor T1 des Darlington-Transistors anstatt durch einen bipolaren Transistor, wie in Figur 1 gezeigt, durch einen Logik-Leistungs-MOSFET gebildet ist. Die charakteristische Basis-Emitter-Spannung des Darlington-Transistors (ca. 1,5 V) geht hierbei im Wesentlichen in die Gate-Source-Spannung im Arbeitspunkt des MOSFET über (ca. 3,5 V). Wiederum ist der Transistor T9 anfangs gesättigt und verbindet hierdurch im wesentlichen Drain-Anschluss und Gate-Anschluss des MOSFET über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors T2, bis die Kapazität C1 aufgeladen ist Danach erfolgt der durch den Miller-Effekt gebremste Spannungsanstieg bis zur Z-Spannung. Die Durchbruchspannung der Z-Diode sollte weit über der Betriebsspannung des Gleichstromkreises liegen, um ein schnelles Abkommutieren des induktiven Lastkreises zu ermöglichen. Wie in Figur 3 gezeigt, kann die benötigte Z-Spannung durch Reihenschaltung mehrerer Z-Dioden kleinerer Z-Spannungen eingestellt werden, wobei diese in der Summe einen kleineren differentiellen Widerstand und auch einen kleineren Temperaturkoeffizienten aufweisen sowie durch die Aufteilung eine mögliche Verlustleistung besser abführen können.Figure 2 shows a fourth embodiment in which the transistor T1 of the Darlington transistor is formed by a logic power MOSFET instead of a bipolar transistor as shown in Figure 1. The characteristic base-emitter voltage of the Darlington transistor (about 1.5 V) is essentially in the gate-source voltage at the operating point of the MOSFET over (about 3.5 V). Again, the transistor T9 is initially saturated, thereby essentially connecting the drain and gate of the MOSFET across the base-emitter path of the transistor T2 until the capacitor C1 is charged. Thereafter, the voltage increase decelerated by the Miller effect continues until Z-voltage. The breakdown voltage of the Zener diode should be well above the operating voltage of the DC circuit to allow a fast Abkommutieren the inductive load circuit. As shown in Figure 3, the required Z-voltage can be adjusted by series connection of a plurality of Z-diodes smaller Z-voltages, which in sum have a smaller differential resistance and a smaller temperature coefficient and can better dissipate a possible power dissipation through the division ,

In Figur 3 ist im linken Teil des Schaltbildes ein Betriebsfall nachgebildet, wie er oft bei Relaisanwendungen zu finden ist: Über dem Kontakt 101, dem Arbeitskontakt oder Schließer, wird eine komplexe Last eingeschaltet. Mit den Schaltern 102 bis 108 wird ein dreimal prellender Ruhekontakt (Öffner) eines Umschalters (Wechslers) nachgebildet, der die Last, z. B. beim Abbremsen eines Motors kurzschließt.In Figure 3, an operating case is simulated in the left part of the diagram, as it is often found in relay applications: About the contact 101, the normally open or normally open, a complex load is turned on. With the switches 102 to 108 a thrice bouncing normally closed contact (NC) of a changeover (changer) is modeled, the load, z. B. shorts when braking an engine.

In diesem Fall ist es prinzipiell möglich, dass der sich schließende Ruhekontakt auf eine entladene Schaltungsanordnung nach Figur 1 oder 2 trifft. Dies hatte sehr große Querströme über den Ruhekontakt und die Schaltungsanordnung zur Folge, da diese normalerweise versucht, einen sofortigen schnellen Spannungsanstieg, auch über dem in diesem Fall offenen Arbeitskontakt 101, zu verhindern. Ein größerer Strom durch den Darlington-Transistor oder den MOSFET erfordert aber eine höhere Steuerspannung an der Basis bzw. am Gate. Diese höhere Steuerspannung wird zum Zünden einer Thyristorstruktur, die aus den Transistoren T3 und T4 in Verbindung mit den Transistor T8 gebildet ist, verwendet, so dass der von dem Transistor T9 zugeführte Strom infolge geringerer Brennspannung des Thyristors (≤ 1 V) gegenüber der normalen Steuerspannung des Darlington-Transistors (≥1,2 V) oder des MOSFET (≥ 3,5 V) abgeleitet wird. Daher fällt der Strom in der Ausgangsstufe T1, T2 und die Spannung kann, nur durch die Miller-Kondensatoren gebremst, auf maximal die Z-Spannung ansteigen. In Figur 9 ist eine spezielle Ausbildung der Thyristorstruktur gezeigt. Die Zündung dieses Thyristors wird über die Summe der Spannungen der als Dioden geschalteten Transistoren T6 und T7 als Referenzspannung in Verbindung mit dem Widertand R7 an die normale Steuerspannung des Darlington-Transistors angepasst. Verwendet man anstelle eines bipolaren Transistors für den Transistor T1 einen MOSFET, so ist aufgrund der höheren Steuerspannung auch eine höhere Referenzspannung und damit unter Umständen eine Z-Diode erforderlich.In this case, it is possible in principle for the closing normally closed contact to strike a discharged circuit arrangement according to FIG. 1 or 2. This resulted in very large cross currents over the normally closed contact and the circuit arrangement, since this normally attempts to prevent an immediate rapid increase in voltage, even across the normally open contact 101 open in this case. However, a larger current through the Darlington transistor or the MOSFET requires a higher control voltage at the base or at the gate. This higher control voltage is used to ignite a thyristor structure formed of transistors T3 and T4 in conjunction with transistor T8, so that the current supplied by transistor T9 is lower than the normal control voltage due to the lower firing voltage of the thyristor (≤1 V) Darlington transistor (≥ 1.2V) or MOSFET (≥ 3.5V). Therefore, the current drops in the output stage T1, T2 and the voltage can, only by the Miller capacitors braked, increase to a maximum of the Z voltage. FIG. 9 shows a specific embodiment of the thyristor structure. The ignition of this thyristor is via the sum of the voltages of the transistors connected as diodes T6 and T7 as a reference voltage in conjunction with the Rert R7 to the normal control voltage adapted to the Darlington transistor. If, instead of a bipolar transistor for the transistor T1, a MOSFET is used, a higher reference voltage and thus possibly a Zener diode are required due to the higher control voltage.

In dem in Figur 3 gezeigten Beispiel wird angenommen, dass der Schaltkontakt 101 bei t=50 ms öffnet, dass der Schaltkontakt 102 bei t=50,35 ms schließt und der Schaltkontakt 103 bei t=50,40 ms öffnet, dass der Schaltkontakt 104 sich bei t=50,45 ms schließt und der Schaltkontakt 105 bei t=50,50 ms öffnet, dass der Schaltkontakt 106 sich bei t=50,55 ms schließt und der Schaltkontakt 107 bei t=50,60 ms öffnet, sowie dass der Schaltkontakt 108 bei t=50,65 ms schließt.In the example shown in FIG. 3, it is assumed that the switching contact 101 opens at t = 50 ms, that the switching contact 102 closes at t = 50.35 ms and the switching contact 103 opens at t = 50.40 ms, that the switching contact 104 closes at t = 50.45 ms and the switching contact 105 opens at t = 50.50 ms, that the switching contact 106 closes at t = 50.55 ms and the switching contact 107 opens at t = 50.60 ms, and that the switching contact 108 closes at t = 50.65 ms.

In Figur 4 ist eine weitere mögliche Ausbildung des Thyristors gezeigt. Hier erfolgt nach der Zündung des Thyristors die Führung des abzuleitenden Stromes über den Transistor T3, die Schottky-Diode DS und den Transistors T4. Die Kondensatoren Cv1 und Cv2 dienen dem Ladungsausgleich in der Startphase der Schaltungsanordnung unmittelbar nach dem Öffnen des Arbeitskontaktes 101. Die Dioden T6 und T7 bilden wieder die Referenzspannung und steuern hier den Transistor T4 an.FIG. 4 shows a further possible embodiment of the thyristor. Here takes place after the ignition of the thyristor, the leadership of the current to be dissipated via the transistor T3, the Schottky diode DS and the transistor T4. The capacitors Cv1 and Cv2 are used to charge balance in the start phase of the circuit immediately after the opening of the normally open contact 101. The diodes T6 and T7 again form the reference voltage and control the transistor T4 here.

Figur 5 zeigt einen vollständigen Abmagnebsierungsvorgang: Im linken Teil erst das Verweilen der Spannung über dem Arbeitskontakt (Kurve 110) auf einem niedrigen Niveau, nämlich nach dem Starten der Schaltungsanordnung die Basis-Emitter-Spannung des Darlington-Transistors von weniger als 2 V. Im Zeitbereich nach 50,05 ms erkennt man den schnellen Spannungsanstieg auf ca. 75 V, wobei dieser Wert im wesentlichen durch die Z-Spannung bestimmt ist. Im Zeitverlauf schließt sich nun ein Spannungsniveau an, währenddessen die Lastinduktivität abkommutiert. In dem Bereich des Abkommutierens der Lastinduktivität nimmt der Strom I an der Induktivität (Kurve 112) linear bis auf Null ab. An diesen Bereich schließt sich eine abklingende Schwingung des Verlaufs der Spannung über dem Arbeitskontakt an, während der parasitäre Energie abgebaut wird.FIG. 5 shows a complete wear-down process: in the left-hand part, the voltage across the make contact (curve 110) is only at a low level, namely, after starting the circuit, the base-emitter voltage of the Darlington transistor of less than 2 V. FIG Time range after 50.05 ms to recognize the rapid increase in voltage to about 75 V, this value is essentially determined by the Z voltage. Over time, a voltage level now closes, during which the load inductance abkommutiert. In the region of the commutation of the load inductance, the current I at the inductance (curve 112) decreases linearly to zero. This area is followed by a decaying vibration of the voltage across the make contact, while the parasitic energy is dissipated.

Eine ausschnittsweise Vergrößerung des linken Teils der Darstellung aus Figur 5 ist in Figur 6 gezeigt. Unmittelbar nach dem Öffnen des Kontaktes 101 (zum Zeitpunkt T=50 ms) steigt der Kollektorstrom des Transistors T1 an (Kurve 114), während die Spannung über den Kontakt 101 nach einer geringfügigen Spannungsspitze auf dem niedrigen Niveau von unter 1,5 V, der Basis-Emitter-Spannung des Darlington-Transistors, verbleibt (siehe Kurve 110).A partial enlargement of the left part of the illustration from FIG. 5 is shown in FIG. Immediately after the opening of the contact 101 (at time T = 50 ms), the collector current of the transistor T1 increases (curve 114), while the voltage remains over the contact 101 after a slight voltage spike at the low level of below 1.5V, the base-emitter voltage of the Darlington transistor (see trace 110).

Verwendet man anstelle eines bipolaren Transistors für den Transistor T1 einen MOSFET, wie in Figur 2 gezeigt, ergibt sich der in Figur 7 dargestellte Zeitverlauf. Dabei bedeutet die Kurve 110 wiederum die Spannung über dem Schaltkontakt 101, die Kurve 112 den Strom durch die Lastinduktivität und die Kurve 114 den Strom, der in die erfindungsgemäße elektrische Schaltung fließt. Die Plateauspannung im niedrigen Bereich liegt hier durch den Einsatz des MOSFET bei einem Wert von ca. 5 V. Im späteren Zeitverlauf ist die Abmagnetisierungskurve identisch zu dem in Figur 12 gezeigten Verlauf.If, instead of a bipolar transistor for the transistor T1, a MOSFET is used, as shown in FIG. 2, the time profile shown in FIG. 7 results. The curve 110 again means the voltage across the switching contact 101, the curve 112 the current through the load inductance and the curve 114 the current flowing in the electrical circuit according to the invention. The plateau voltage in the low range is here by the use of the MOSFET at a value of about 5 V. Later in the time course, the Abmagnetisierungskurve is identical to the course shown in Figure 12.

In den Figuren 8, 9 und 10 sind die Abmagnetisierungskurven für verschiedene Betriebsspannungen, nämlich 60 V, 42 V und 24 V gezeigt. Nach der Flugzeit eines Ankers eines Relais schließt der Ruhekontakt eines Umschalters (Wechslers) und zwingt der Schaltung eine Spannung, die unter der Z-Spannung liegt, auf. Auch während der Prellzeit des Ruhekontaktes erfolgt eine Abmagnetisierung der Lastinduktivität (wie aus dem Verlauf der Kurve 112 ersichtlich), aber die Schaltungsanordnung folgt den Spannungsänderungen, nur durch den Miller-Effekt der Halbleiter verzögert. Eine Rücksetzung der Schaltungsanordnung findet erst statt, wenn der Kondensator C1 wieder entladen ist. Dies erfolgt über den Widerstand R10 und die Diode D2, wenn beispielsweise der Arbeitskontakt 101 schließt. Nach einem erneuten Öffnen des Arbeitskontaktes 101 reagiert die Schaltungsanordnung wieder in der voranstehend gezeigten Weise und verzögert den Spannungsanstieg.FIGS. 8, 9 and 10 show the demagnetization curves for different operating voltages, namely 60 V, 42 V and 24 V. After the time of flight of an armature of a relay closes the normally closed contact of a changeover (changer) and forces the circuit to a voltage which is below the Z voltage on. Even during the bounce time of the normally closed contact there is a demagnetization of the load inductance (as can be seen from the curve of the curve 112), but the circuit follows the voltage changes, delayed only by the Miller effect of the semiconductor. A reset of the circuit arrangement takes place only when the capacitor C1 is discharged again. This is done via the resistor R10 and the diode D2 when, for example, the make contact 101 closes. After a renewed opening of the make contact 101, the circuit arrangement reacts again in the manner shown above and delays the voltage increase.

In Figur 11 ist auszugsweise die Wirkung der Thyristorstruktur bei veränderten Lastbedingungen gezeigt. Nach einem ersten Abmagnetisieren der Lastinduktivität ist infolge eines Überschwingens und Freilaufens über die Diode D1 der Kondensator C1 rückgesetzt. Ein darauf folgendes Schließen des Ruhekontaktes (hier bei t=50,35 ms) erzwingt einen steilen Stromanstieg im Transistor T1 (Kurve 114 im linken Teil der Darstellung, links von der Hilfslinie), bis bei einem Wert von ca. 16 A der Thyristor zündet. Dieser Wert ist mit der Referenzspannung einstellbar. Die Kurve 116 zeigt mit einem schnellen Stromanstieg auf ca. 2,5 A eine Übernahme des von dem Transistor T9 zugeführten Steuerstromes und damit verbunden einen schnellen Spannungsanstieg am Emitter des Transistors T1 (Kurve 110 rechts von der Hilfslinie). Der weitere Anstieg des Stromes im Darlington-Transistor bis ca. 20 A ist auf die nun einsetzende Miller-Wirkung der schnell ansteigenden Spannung zurückzuführen. Gleichzeitig wird aber auch der Transistor T10 aktiv gesperrt, so dass nur noch der Miller-Effekt des Transistors T9 wirkt. Dies ist am zurückgehenden Strom im Thyristor zu erkennen (siehe Abfall der Kurve 116 auf unter 1 A). Im folgenden wird durch die zurückgehende Brennspannung der Thyristorstruktur eine Mitkopplung wirksam.FIG. 11 shows in extracts the effect of the thyristor structure under changed load conditions. After a first demagnetization of the load inductance capacitor C1 is reset due to overshoot and freewheeling through the diode D1. A subsequent closing of the normally closed contact (here at t = 50.35 ms) forces a steep current increase in transistor T1 (curve 114 in the left part of the illustration, to the left of the auxiliary line) until at a value of about 16 A the thyristor fires , This value can be set with the reference voltage. The curve 116 shows with a rapid increase in current to about 2.5 A, an assumption of the control current supplied by the transistor T9 and, associated therewith, a rapid rise in voltage at the emitter of the Transistor T1 (curve 110 to the right of the auxiliary line). The further increase of the current in the Darlington transistor to about 20 A is due to the now beginning Miller effect of the rapidly increasing voltage. At the same time, however, the transistor T10 is also actively blocked so that only the Miller effect of the transistor T9 is effective. This can be recognized by the receding current in the thyristor (see drop of curve 116 below 1 A). In the following, a positive coupling becomes effective due to the decreasing firing voltage of the thyristor structure.

Claims (8)

  1. Electrical circuit for preventing an arc over an electrical contact when the contact opens, the electrical circuit (100) being connected in parallel to the electrical contact (101) and including at least one transistor (T1) and at least one timing element (C1, R10),
    characterised in that
    the transistor (T1) takes over the current over the contact (101) immediately after the contact opens, and holds the voltage over the contact, for a time which is determined by the timing element (C1, R10), to a constant low voltage level below the arc voltage of an arc, until the contact is so widely opened that an arc no longer strikes,
    and in that the voltage then rises to a higher voltage level which is necessary to demagnetise a load inductor.
  2. Electrical circuit according to claim 1, characterised in that the transistor (T1) is a bipolar transistor, the collector of which is connected to a first terminal, and the emitter of which is connected to a second terminal, of the contact (101), and the base of which is connected with low resistance, for a time which is determined by the timing element (C1, R10), via a second transistor (T2), to the first terminal of the contact (101).
  3. Electrical circuit according to claim 1, characterised in that the transistor (T1) is a charge-controlled transistor, the collector/drain of which is connected to a first terminal, and the emitter/source of which is connected to a second terminal, of the contact (101), and the gate of which is connected, for a time which is determined by the timing element (C1, R10), via a second transistor (T2), to the first terminal of the contact (101).
  4. Electrical circuit according to claims 1 and 2, characterised in that the second transistor (T2) is a bipolar transistor, the emitter of which is connected to the base of the bipolar transistor (T1), and the collector of which is connected to the first terminal of the contact (101), and the base of which is connected with low resistance, for a time which is determined by the timing element (C1, R10), via a monostable trigger circuit (T9, T10, C1, R10), to the first terminal of the contact (101).
  5. Electrical circuit according to claims 1 and 3, characterised in that the second transistor (T2) is a bipolar transistor, the emitter of which is connected to the gate of the charge-controlled transistor (T1), and the collector of which is connected to the first terminal of the contact (101), and the base of which is connected, for a time which is determined by the timing element (C1, R10), via a monostable trigger circuit (T9, T10, C1, R10), to the first terminal of the contact (101).
  6. Electrical circuit according to claims 4 and 5, characterised in that the monostable trigger circuit basically consists of a flipflop of mutually complementary transistors (T9, T10), the transistor (T9) being connected with its emitter to the first terminal of the contact (101), with its collector to the base of one of the complementary transistors (T10) and the base of the second transistor (T2), and with its base to the collector of one of the complementary transistors (T10), and the emitter of one of the complementary transistors (T10) being connected via a series circuit of a resistor (R10) and a capacitor (C1) to the second terminal of the contact (101), in that the capacitor (C1) is discharged before the contact (101) opens, and in that the flipflop is triggered by the sudden voltage rise over the contact (101) when the contact opens, by the reaction capacitances of the complementary transistors (T9, T10).
  7. Electrical circuit according to claims 2 to 6, characterised in that the base/gate of the power transistor (T1) is connected via a Z diode (Z1) to the first terminal of the contact (101), to limit the voltage over the circuit (100).
  8. Electrical circuit according to claim 6, characterised in that the emitter of one of the complementary transistors (T10) is connected via a diode (D2) to the first terminal of the contact (101), in such a way that the capacitor (C1) is discharged when the contact (101) closes again.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2190756B1 (en) * 2001-12-27 2005-09-16 Lear Automotive (Edds) Spain S.L METHOD AND SYSTEM TO AVOID THE FORMATION OF AN ELECTRIC ARC IN AN CONNECTOR CONNECTED IN A POWER SUPPLY LINE.
DE102004023452B4 (en) * 2004-05-12 2006-05-11 Tyco Electronics Amp Gmbh Electrical circuit for avoidance of contact arcing uses parallel switching stage to maintain current for set period
DE102007042903A1 (en) 2007-07-02 2009-01-08 Bammert, Jörg Electric current i.e. direct current, switching circuit for switching circuit of alternating current converter in photovoltaic system, has transistor with control connection connected with current path, and disabling both closed switches
DE202009004198U1 (en) * 2009-03-25 2010-08-12 Ellenberger & Poensgen Gmbh Isolation switch for galvanic DC interruption
ES2738553T3 (en) 2014-10-24 2020-01-23 Ellenberger & Poensgen Circuit breaker for galvanic interruption of direct current
FR3060226B1 (en) * 2016-12-14 2020-11-06 Schneider Electric Ind Sas ELECTRICAL EARTHING APPARATUS, INCLUDING AN INSULATING BYPASS, AND ITS CLOSING PROCESS
JP7036033B2 (en) * 2017-01-13 2022-03-15 ソニーグループ株式会社 Arc suppression device
DE102019135122A1 (en) * 2019-12-19 2021-06-24 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Technique for avoiding an electric arc when disconnecting a direct current connection by using an extension of a line network

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1055083B (en) * 1958-03-19 1959-04-16 Licentia Gmbh Mechanical switch for opening electrical circuits
US3388295A (en) * 1964-08-20 1968-06-11 Hubbell Inc Harvey Current interrupter
FR1540464A (en) * 1967-08-16 1968-09-27 Telemecanique Electrique Hybrid contactor including detection of voltage build-up edges at the terminals of the mechanical pole
CH588153A5 (en) * 1975-08-13 1977-05-31 Hasler Ag Contact break arc quenching circuit - has two:pole component with Darlington cascade of transistors with capacitance coupled feedback
US4658320A (en) * 1985-03-08 1987-04-14 Elecspec Corporation Switch contact arc suppressor
US5652688A (en) * 1995-09-12 1997-07-29 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Hybrid circuit using miller effect for protection of electrical contacts from arcing

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