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Schnelle Relaisansteuerung mit einfacher Versorgungsspannung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000172540D
Original Publication Date: 2008-Jul-25
Included in the Prior Art Database: 2008-Jul-25

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Bei der Ansteuerung von elektromechanischen Relais vergeht zwischen dem Aufschalten des Steuersignals und dem Erreichen der Entstellung der Relaiskontakte eine Ansprechzeit, die je nach Typ des elektromagnetischen Relais mehrere Millisekunden betraegt. Diese Schaltzeit ist fuer bestimmte Anwendungen zu lang. Ausserdem ist die Ansprechzeit breiten Schwankungen unterworfen, da zum Beispiel Temperaturschwankungen und der Toleranzbereich der mechanischen Komponenten des Relais die Ansprechzeit wesentlich beeinflussen. Die Ansprechzeit des Relais kann durch ein Ansteuern des Relais mit einer Steuerspannung, die groesser als die Nennspannung ist, beschleunigt werden. Dadurch fliesst ein hoeherer Strom durch die Relaisspule und hat zur Folge, dass ein staerkeres Magnetfeld und damit eine kuerzere Ansprechzeit resultieren. Dies kann man unterschiedlich realisieren. Es ist zum Beispiel moeglich ein Relais mit einer niedrigen Nennspannung zu verwenden. Fuer die Einschaltzeit wird das Relais an eine Betriebsspannung geschaltet, welche hoeher ist als die Nennspannung. Nach der Ansprechzeit wird das Relais auf eine Betriebsspannung in Hoehe der Nennspannung zurueckgeschaltet, um die Verlustleistung zu minimieren und Beschaedigungen am Relais zu vermeiden. Bei einem aehnlichen Verfahren wird eine strombegrenzende Vorrichtung integriert. Das Relais wird nicht auf eine niedrigere Betriebsspannung umgeschaltet, sondern es wird nach Ablauf der Ansprechzeit auf die strombegrenzende Vorrichtung geschaltet. Diese Vorrichtung kann zum Beispiel ein Widerstand sein. Eine weitere Moeglichkeit die Ansprechzeit des Relais zu beschleunigen waere den Relaiskontakt waehrend der Schaltzeit des Relais zu ueberbruecken. Dies geschieht mit einem schnell schaltenden Halbleiterschalter. Genauso koennte man aber auch das Relais vollstaendig durch einen Halbleiterschalter, einen sogenannten Solid State Relay, ersetzen.