AT396636B

AT396636B - Einrichtung zur ansteuerung

Info

Publication number: AT396636B
Application number: AT145491A
Authority: AT
Original assignee: Vaillant Gmbh
Priority date: 1991-07-19
Filing date: 1991-07-19
Publication date: 1993-10-25
Also published as: ATA145491A

Description

AT 3% 636 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Ansteuerung einer elektrischen Einrichtung, zum Beispiel auf einen Feuerungsautomaten zur Ansteuerung eines Gasventiles eines Brenners mit einer Betriebsspannungs-Überwachungsschaltung, die Schaltungselemente zur Erzeugung einer ersten, einer minimal«! Betriebsspannung entsprechenden Referenzspannung und einer zweiten, einer maximalen Betriebsspannung entsprechenden 5 Referenzspannung auf weist.

Bei verschiedenen elektrischen Einrichtungen kann ein Betrieb mit zu klein« oder zu großer Betriebsspannung zu einem gefährlichen Betriebsverhalten führen, was zum Beispiel bei einem Feuerungsautomaten der Fall ist

Um dies zu vermeiden, sind Betriebsspannungswächter vorgeschlagen worden, die bei Vorliegen einer zu hohen oder zu niedrigen Betriebsspannung die zu überwachende Einrichtung abschalten. 10 Einen besonderen Aspekt stellt bei solchen Einrichtungen das Verhalten der Kombination von Spannungswächter und zu überwachender Einrichtung dar, wenn bei normaler Betriebsspannung ein innerer Fehler im Spannungswächter auftritt

Dabei können folgende Fälle auftreten: IS A Die elektrische Einrichtung funktioniert normal bei vollständigem oder teilweisem Verlust der Schutzfunktion des Spannungswächters, so daß der Fehler äußerlich nicht erkennbar ist B Die elektrische Einrichtung wird dauerhaft ausgeschaltet C Die elektrische Einrichtung bleibt eingeschaltet. D Die elektrische Einrichtung wird bei Vorliegen eines Einschaltbefehles ausgeschaltet und bei Vorliegen 20 eines Ausschaltbefehles eingeschaltet.

Ein Verhalten nach dem Fall A, wie es herkömmliche Spannungswächter zeigen, hat den Nachteil, daß der Verlust oder die Einschränkung der Schutzfunktion des Spannungswächters vom Benutzer der elektrischen Einrichtung nicht bemerkt wird. 25 Bei einem Verhalten nach dem Fall B oder C kann der Benutzer die Fehlfunktion erkennen, wenn die elektrische Einrichtung normalerweise intermittierend arbeitet

Ein Verhalten nach dem Fall D wird in jedem Fall vom Benutzer als Fehlfunktion erkannt.

Ist bei Normalspannung die fehlerhafte Ausgabe eines Einschaltsignales an die elektrische Einrichtung zu Zeiten, in denen kein Einschaltbefehl vorliegt, für den Benutzer ungefährlich, so läßt sich ein Verhalten nach den 30 Fällen B, C oder D als Indikator für den Ausfall des Spannungswächters nutzen. Das Ein- und Ausschaltsignal muß zu diesem Zweck in den Meßeingang des Spannungswächters eingekoppelt werden.

Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei der innere Fehl« in der Betriebssparmungs-Überwachungsschaltung einfach erkannt werden können.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Betriebsspannungs-Überwachungsschaltung eine 35 Unterspannungs-Simulationsstufe aufweist, die mit einem ersten Eingang ein« Unterspannungs-Schaltstufe verbunden ist, deren zweiter Eingang mit der ersten Referenzspannung beaufschlagt ist und deren Ausgang mit einem «sten Eingang ein« Überspannungs-Schaltstufe verbunden ist, deren zweiter Eingang mit der zweiten Referenzspannung beaufschlagt ist und die ausgangsseitig die elektrische Einrichtung steuert.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die Funktion der Betriebsspannungs-Überwachungsschaltung bei 40 jeder betriebsmäßigen Abschaltung der zu schützenden Einrichtung überprüft wird, da die Abschaltung über die

Unterspannungs-Schaltstufe und die Überspannungs-Schaltstufe erfolgt. So simuliert die Unterspannungs-Simulationsstufe bei Vorliegen eines Ausschaltbefehles eine Unterspannung, wodurch die Unterspannungs-Schaltstufe umschaltet und einen Eingang der Überspannungs-Schaltstufe in einer Weise beeinflußt, daß für diese eine Überspannung simuliert wird. 45 Dabei kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, daß die Unterspannungs-Schaltstufe einen Schalter steuert, der bei Betätigung die Eingänge der Überspannungs-Schaltstufe kurzschließt, wobei diese ein Ausschaltsignal an ihrem Ausgang abgibt Auf diese Weise «gibt sich eine schaltungstechnisch sehr einfache Lösung. Durch das Kurzschließen der Eingänge der Überspannungs-Schaltstufe wird eine qualitative Änderung der Spannungsverhältnisse an diesen Eingängen, an denen im Normalfall unterschiedliche Spannungen anliegen, 50 verursacht Die an den beiden Eingängen anliegenden gleichen Spannungen können zur Erzeugung eines Signales verwendet werden, das eine Trennung d« zu schützenden elektrischen Einrichtung von der Versorgungsspannung bewirkt

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß zwei separate Referenzspannungsquellen vorgesehen sind, wodurch die beiden Schaltstufen unabhängig voneinand« mit den 55 entsprechenden Referenzspannungen versorgt werden.

Weiter kann auch vorgesehen sein, daß eine gemeinsame Referenzspannungsquelle vorgesehen ist, die mit einer Spannungsteilerschaltung verbunden ist, wobei die Eingänge der Schaltstufen an verschiedene Abgriffe der Spannungsteilerschaltung angeschlossen sind.

Auf diese Weise ergibt sich ein einfacher schaltungstechnischer Aufbau. 60 Weiter kann vorgesehen sein, daß die Überspannungs-Schaltstufe einen von den Signalpegeln ihrer Eingänge steuerbaren Schalter aufweist, dessen Anschlüsse erstens mit einem Verstärker und zweitens über Leitungen mit den Abgriffen des Spannungsteilers verbunden sind, wobei der Ausgang des Verstärkers einen Schalter -2-

Claims

AT 396 636 B beaufschlagt, der die elektrische Einrichtung steuert. Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert Dabei zeigen: Figuren 1 und 2 verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Einrichtung. Bei der Ausführungsform nach der Figur 1 ist eine Betriebsspannungsquelle (1) mit einer Unterspannungs-Simulationsstufe (2) verbunden, die einen betriebsmäßig zu betätigenden Schalter (34), zum Beispiel einen vom Wärmebedarf gesteuerten Schalter, falls ein Feuerungsautomat geschützt werden soll, enthält Der Ausgang (3) der Unterspannungs-Simulationsstufe (2) ist mit einem Eingang (6) einer Unterspannungs-Schaltstufe (5) verbunden, deren zweiter Eingang (6') mit einer ersten Referenzspannungsquelle (4) verbunden ist, so daß dieser an einer der minimalen Betriebsspannung entsprechenden Spannung liegt. Sinkt nun die Betriebsspannung auf diesen oder einen niedrigeren Wert ab, so wird ein Schalter (7) geschlossen. Dadurch werden die beiden Eingänge (11, 11') einer Überspannungs-Schaltstufe (10) miteinander verbunden. Dabei liegt an dem ersten Eingang (11) die Betriebsspannung an, und an dem zweiten Eingang (1Γ) liegt eine zweite Referenzspannung an, die von der zweiten Referenzspannungsquelle (8) über einen Widerstand (9) an diesen Eingang (1Γ) gelegt wird und die der maximal zulässigen Betriebsspannung entspricht. Liegt nun auch an dem ersten Eingang (11) dieselbe Spannung an, was durch den geschlossenen Schalter (7) im Falle einer Unterspannung sichergestellt ist, so wird ein Schalter (12) der Überspannungs-Schaltstufe (10), der im normalen Betriebsfall geschlossen ist, geöffnet. Dadurch wird eine zu schützende elektrische Einrichtung (13) von der Betriebsspannungsquelle (1) getrennt. Im Falle einer betriebsmäßigen Öffnung des Schalters (34) ergeben rieh für die Unterspannungs-Schaltstufe (5) die gleichen Verhältnisse wie bei einer Unterspannung, da die Spannung am ersten Eingang (6) unter die an dem zweiten Eingang (6') anliegende Referenzspannung sinkt Dadurch schließt der Schalter (7), wodurch an beiden Eingängen (11,11') der Überspannungs-Schaltstufe (10) die gleiche Spannung anliegt und daher der Schalter (12) geöffnet wird. Bei der Ausführungsform nach der Figur 2 ist nur eine Referenzspannungsquelle (14) vorgesehen, an der die einen Eingänge (6') beziehungsweise (11') der Unterspannungs- beziehungsweise der Überspannungs-Schaltstufe (5) beziehungsweise (10) über eine Spannungsteilerschaltung, die durch die Widerstände (15,16) und (17) gebildet ist, angeschlossen sind. Dadurch wird an die Eingänge (6') und (11') eine über der Betriebsspannung liegende Spannung gelegt, wobei am Eingang (6') eine niedrigere Spannung als am Eingang (11') anliegt. Die Unterspannungs-Schaltstufe (5) ist dabei so ausgelegt, daß bei Überschreiten einer bestimmten Differenzspannung zwischen ihren beiden Eingängen (6) und (6'), die sich bei der vorgesehenen minimalen Betriebsspannung ergibt, der Schalter (7) geschlossen wird. An den Eingängen (11) und (11') der Überspannungs-Schaltstufe (10) liegen gleiche Spannungen an, wenn entweder der Schalter (7) geschlossen ist oder am Eingang (11) eine der maximalen Betriebsspannung am Eingang (11') entsprechende Spannung anliegt In diesem Falle wird ein Schalter (20) einer ersten Stufe der Überspannungs-Schaltstufe (10) geschlossen. Der Schalter (20) ist mit zwei Hilfsanschlüssen (21, 22) verbunden, die über Leitungen (30, 31) mit Verbindungspunkten (18, 19) zwischen dem Spannungsteilerwiderständen (15/16) beziehungsweise (16/17) verbunden sind, wobei in der Leitung (31) ein Widerstand (23) liegt Diese Verbindung des Schalters (20) mit den Verbindungspunkten (18,19) wirkt als Rückkopplung und ist sowohl bei Über- als auch bei Unterspannungsprüfung wirksam und gibt der Gesamtschaltung Schmitt-Trigger-Verhalten. Von der über den Schalter (20) anliegenden Spannung wird ein Verstärker (25) gesteuert, der seinerseits den Schalter (12) steuert An den Eingängen (24) und (24') des Verstärkers (25) liegt eine durch die Widerstände (23) und (16) bestimmte Differenzspannung an, die bei Betätigung des Schalters (20) zusammenbricht Dies führt zu einem Öffnen des im Normalbetrieb geschlossenen Schalters (12), wodurch die zu schützende elektrische Einrichtung (13), zum Beispiel ein Feuerungsautomat, von der Betriebsspannungsquelle (1) getrennt wird. PATENTANSPRÜCHE 1. Einrichtung zur Ansteuerung einer elektrischen Einrichtung, zum Beispiel Feuerungsautomat zur Ansteuerung eines Gasventiles eines Brenners, mit einer Betriebsspannungs-Überwachungsschaltung, die Schaltungselemente zur Erzeugung einer ersten, einer minimalen Betriebsspannung entsprechenden Referenzspannung und einer zweiten, einer maximalen Betriebsspannung entsprechenden Referenzspannung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannungs-Überwachungsschaltung eine Unterspannungs-Simulationsstufe (2) aufweist, die mit einem ersten Eingang (6) einer Unterspannungs-Schaltstufe (5) verbunden ist, deren zweiter Eingang (6') mit der ersten Referenzspannung beaufschlagt ist und deren Ausgang mit einem ersten Eingang (11) ein«: Überspannungs-Schaltstufe (10) verbunden ist, deren zweiter Eingang (11') mit der zweiten Referenzspannung beaufschlagt ist und die ausgangsseitig die elektrische Einrichtung (13) steuert. -3- AT 396 636 B
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei separate Referenzspannungsquellen (4,8) vorgesehen sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Referenzspannungsquelle 5 (14) vorgesehen ist, die mit einer Spannungsteilerschaltung (15,16,17) verbunden ist, wobei die Eingänge (6'; 11') der Schaltstufen (5; 10) an verschiedene Abgriffe (18,19) der Spannungsteilerschaltung (15,16, 17) angeschlossen sind.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterspannungs-10 Schaltstufe (5) einen Schalter (7) steuert, der bei Betätigung die Eingänge (11,11') der Überspannungs- Schaltstufe (10) kurzschließt, wobei diese ein Ausschaltsignal an ihrem Ausgang äbgibt
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überspannungs-Schaltstufe (10) einen von den Signalpegeln ihrer Eingänge (11,11') steuerbaren Schalter (20) aufweist, dessen Anschlüsse (32, 15 33) erstens über Eingänge (24, 24') mit einem Verstärker (25) und zweitens über Leitungen (30, 31) mit den Abgriffen (18,19) des Spannungsteilers (15,16,17) verbunden sind, wobei der Ausgang des Verstärkers (25) einen Schalter (12) beaufschlagt, der die elektrische Einrichtung (13) steuert 20 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -4-