CH557110A - Steuerschaltungsanordnung zur phasenanschnittsteuerung eines steuerbaren wechselstromventils. - Google Patents

Description

  
 



   Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltungsanordnung zur Phasenanschnittsteuerung mindestens eines steuerbaren Wechselstrom-Ventils mit einem Trigger-Element zum   Zün-    den des Ventils sowie einer RC-Schaltung mit einem Vorwiderstand, einer Parallelschaltung eines ersten und zweiten
Kondensators und einem   veranderbaren    Widerstand zum Ein stellen des   Zündwinkels    des Trigger-Elements, wobei das Trigger-Element die Spannung   tiber    dem zweiten Kondensator abgreift.



   Eine derartige Schaltung ist z. B. in der Zeitschrift Funkschau, Jahrgang 1971, Seite 725 zur Drehzahlsteuerung von
Elektromotoren beschrieben. Die Anordnung der beiden parallel geschalteten Kondensatoren verfolgt den Zweck, die unter dem Begriff    snap-on     bekannte Erscheinung (vergleiche SCR Manual, Seite 252) zu vermeiden.



   Der Nachteil der mit zwei Kondensatoren aufgebauten Schaltung liegt jedoch darin, dass bei kleinem   Zundwinkel,    d. h. also bei geringem Vorwiderstand, die beiden parallel geschalteten Kondensatoren eine relativ grosse Gesamt-Kapazitat aufweisen, wodurch die Erreichung kleiner und kleinster   Zündwinkel    verhindert wird.



   Dariiber hinaus erfordert diese Schaltung, dass im Hinblick auf   möglichst    schnelle Aufladung der beiden Kondensatoren die   Vorwiderstande    relativ niederohmig ausgelegt werden   mussel,    so dass praktisch volle Netzspannung an einen Kondensator gelangt. Dies erfordert entsprechende Dimensionierung der Bauteile und   fiihrt    damit zu einer insbesondere bei Massenartikeln gravierenden Verteuerung.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden, also eine Steuerschaltungsanordnung zu schaffen, welche auf optimal einfache Weise die Einstellung kleinster   Zündwinkel    erlaubt, ohne dass dabei auf die Vorteile der bekannten Schaltung mit zwei Kondensatoren verzichtet werden   miisste.   



   Mit besonders wirkungsvoller Vermeidung des    < (snap-on -    Effekts   lasst    sich die Erfindung realisieren, wenn der   Längs-    widerstand des   veranderbaren    Widerstandes als Quer-Widerstand zwischen die beiden Kondensatoren gelegt ist, und wenn der Abgriff des   veranderbaren    Widerstandes   tiber    den Vorwiderstand an die Versorgungsspannung geschaltet ist.



  Auch in diesem Fall reduziert sich der Einfluss des ersten Kondensators auf den Ladevorgang des zweiten Kondensators mit abnehmender Wirksamkeit des   veranderbaren    Widerstandes   fur    den Ladevorgang des zweiten Kondensators.



   Ersichtlicherweise sind ohne weiteres als   veranderbare      Widerstande    beliebige andere   Stellwiderstande    oder Widerstandsdekaden verwendbar.



   Die Charakteristik der Zunahme bzw. Abnahme des Stromflusswinkels in Abhangigkeit vom Verstellwinkel des Potentiometers   lasst    sich besonders einfach abgleichen, wenn wenigstens zwischen einem Anschluss am   Längswider-    stand und dem Schleifer-Abgriff des Potentiometers ein Abgleich-Widerstand vorgesehen ist.



   Die Erfindung ist im folgenden in   Ausfuhrungsbeispielen    anhand der Zeichnungen naher   erlautert.    Es zeigen:
Fig. 1 eine Schaltung mit den Merkmalen der Erfindung,
Fig. 2 die Schaltung   gemass    Fig. 1 mit anderer Potentiometer-Anordnung.



     Gemass    Fig. 1 wird die Leistungsaufnahme eines Lastwiderstandes 1, welcher an eine Stromquelle 2 geschaltet ist, durch einen Triac 3 gesteuert. Der   Zundpunkt    des Triac 3 wird durch ein Diac 4 gesteuert. Die   Zundung    des Diac 4 erfolgt, sobald die Spannung am Kondensator C2 die   Zund-    schwelle des Diac 4 erreicht. Kondensator C2 wird   tiber    Widerstand 5 und Potentiometer 6 alternierend umgeladen, wobei der Spannungsverlauf von der Stellung des Schleifers 7 am Potentiometer 6 abhängt.

  Befindet sich der Schleifer 7 in der untersten Stellung, so liegt der volle Widerstand des
Potentiometers 6 in der   Gross    von 500 Kilo Ohm in Serie zum Kondensator C2, so dass bei langsamer Aufladung die    Zundschwelle    des Diac 4 relativ   spat    erreicht wird. Konden sator   C1    liegt in diesem Fall   tiber    Widerstand 5 parallel zu
C2, so dass Trennung der beiden Kondensatoren   gewährlei-    stet und die angestrebte zweifache Phasenschiebung bis   180"    erreichbar ist.



   Befindet sich dagegen der Schleifer 7 in seiner obersten
Stellung, so liegt Kondensator C2   tiber    Widerstand 5 unmit telbar an der Versorgungsspannung. Die Ladezeit ist dement sprechend gering und es sind kleinste   Zflndwinkel    erreich bar. Der Kondensator C2 liegt in diesem Fall   tiber    dem hoch ohmigen   Langswiderstand    des Potentiometers 6 an der Span nungsversorgung und ist vernachlässigbar.



   Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der neuen Steuerschaltung, bei   w elcher    ebenfalls die Leistungs aufnahme eines Lastwiderstandes I durch ein Triac 3 gere gelt wird. Der   Zundpunkt    des Triac 3 wird dabei durch eine    Zunddiode    4a bestimmt, die ihrerseits in Abhangigkeit vom
Ansteigen der Spannung am Kondensator C2 zündet. Kon densator C2 ist mit Kondensator Cl durch den   Längswider-    stand eines hochohmigen Potentiometers verbunden, dessen
Schleifer 7 an der Versorgungsspannung liegt.

  Befindet sich der Schleifer 7 in der linken Stellung   gemass    Fig. 2, dann wird Kondensator C2   tiber    den hochohmigen   Längswider-    stand des Potentiometers 6 aufgeladen, so dass ein grosser    Zundwinkel    vorherrscht. Kondensator Cl   unterstutzt    in die ser Stellung den Umladeeffekt am Kondensator C2 und wirkt, da er praktisch direkt an der Versorgungsspannung liegt, als niederohmige Spannungsquelle   fur    Kondensator C2.



   Befindet sich dagegen der Abgriff 7 in der   aussersten    rechten Stellung, so wird C2 direkt   tiber    den relativ niederoh migen Vorwiderstand 5 aufgeladen. Der Einfluss des Konden sators Cl auf die Zeitkonstante der RC-Schaltung kann in die ser Stellung aufgrund der Serienschaltung mit dem hochohmi gen   Langswiderstand    des Potentiometers 6   vernachlassigt    werden. Dadurch ist ein extrem kleiner   Zundwinkel    erreich bar, ohne dass bei grossen   Zundwinkeln    auf den vorteilhaf ten Einfluss des Kondensators Cl verzichtet werden   müsste.   



   Gestrichelt dargestellt sind zwei   Abgleichwiderstande    8 und 9, durch welche die Abhangigkeit der Anderung des    Zundwinkels    von der Stellung des Potentiometers beliebig be einflusst werden kann.



   PATENTANSPRUCH



   Steuerschaltungsanordnung zur Phasenanschnittsteue rung mindestens eines steuerbaren Wechselstrom-Ventils, mit einem Trigger-Element zum   Zunden    des Ventils sowie einer RC-Schaltung mit einem Vorwiderstand, einer Parallel schaltung eines ersten und zweiten Kondensators und einem    veranderbaren    Widerstand zum Einstellen des   Zundwinkels    des Trigger-Elements, wobei das Trigger-Element die Span nung   tiber    dem zweiten Kondensator abgreift, dadurch ge kennzeichnet, dass der   veranderbare    Widerstand (6) derart zwischen die Kondensatoren (Cl, C2) geschaltet ist, 

   dass beim kleinsten am   veranderbaren    Widerstand einstellbaren   Zundwinkel    der zweite Kondensator (C2) in Serie mit dem
Vorwiderstand (5) an der Versorgungsspannung und der erste Kondensator   (C1)    in Serie mit dem maximalen Widerstand des   veranderbaren    Widerstandes (6) parallel zum zweiten Kondensator (C2) liegt.



      UNTERANSPRÜCH E   
1. Steuerschaltungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der   veranderbare    Widerstand (6) mit seinem   Langswiderstand    zwischen Versorgungsspan nung und erstem Kondensator (Cl) geschaltet ist, und dass 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

   Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltungsanordnung zur Phasenanschnittsteuerung mindestens eines steuerbaren Wechselstrom-Ventils mit einem Trigger-Element zum Zün- den des Ventils sowie einer RC-Schaltung mit einem Vorwiderstand, einer Parallelschaltung eines ersten und zweiten Kondensators und einem veranderbaren Widerstand zum Ein stellen des Zündwinkels des Trigger-Elements, wobei das Trigger-Element die Spannung tiber dem zweiten Kondensator abgreift.

   Eine derartige Schaltung ist z. B. in der Zeitschrift Funkschau, Jahrgang 1971, Seite 725 zur Drehzahlsteuerung von Elektromotoren beschrieben. Die Anordnung der beiden parallel geschalteten Kondensatoren verfolgt den Zweck, die unter dem Begriff snap-on bekannte Erscheinung (vergleiche SCR Manual, Seite 252) zu vermeiden.

   Der Nachteil der mit zwei Kondensatoren aufgebauten Schaltung liegt jedoch darin, dass bei kleinem Zundwinkel, d. h. also bei geringem Vorwiderstand, die beiden parallel geschalteten Kondensatoren eine relativ grosse Gesamt-Kapazitat aufweisen, wodurch die Erreichung kleiner und kleinster Zündwinkel verhindert wird.

   Dariiber hinaus erfordert diese Schaltung, dass im Hinblick auf möglichst schnelle Aufladung der beiden Kondensatoren die Vorwiderstande relativ niederohmig ausgelegt werden mussel, so dass praktisch volle Netzspannung an einen Kondensator gelangt. Dies erfordert entsprechende Dimensionierung der Bauteile und fiihrt damit zu einer insbesondere bei Massenartikeln gravierenden Verteuerung.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden, also eine Steuerschaltungsanordnung zu schaffen, welche auf optimal einfache Weise die Einstellung kleinster Zündwinkel erlaubt, ohne dass dabei auf die Vorteile der bekannten Schaltung mit zwei Kondensatoren verzichtet werden miisste.

   Mit besonders wirkungsvoller Vermeidung des < (snap-on - Effekts lasst sich die Erfindung realisieren, wenn der Längs- widerstand des veranderbaren Widerstandes als Quer-Widerstand zwischen die beiden Kondensatoren gelegt ist, und wenn der Abgriff des veranderbaren Widerstandes tiber den Vorwiderstand an die Versorgungsspannung geschaltet ist.

   Auch in diesem Fall reduziert sich der Einfluss des ersten Kondensators auf den Ladevorgang des zweiten Kondensators mit abnehmender Wirksamkeit des veranderbaren Widerstandes fur den Ladevorgang des zweiten Kondensators.

   Ersichtlicherweise sind ohne weiteres als veranderbare Widerstande beliebige andere Stellwiderstande oder Widerstandsdekaden verwendbar.

   Die Charakteristik der Zunahme bzw. Abnahme des Stromflusswinkels in Abhangigkeit vom Verstellwinkel des Potentiometers lasst sich besonders einfach abgleichen, wenn wenigstens zwischen einem Anschluss am Längswider- stand und dem Schleifer-Abgriff des Potentiometers ein Abgleich-Widerstand vorgesehen ist.

   Die Erfindung ist im folgenden in Ausfuhrungsbeispielen anhand der Zeichnungen naher erlautert. Es zeigen: Fig. 1 eine Schaltung mit den Merkmalen der Erfindung, Fig. 2 die Schaltung gemass Fig. 1 mit anderer Potentiometer-Anordnung.

   Gemass Fig. 1 wird die Leistungsaufnahme eines Lastwiderstandes 1, welcher an eine Stromquelle 2 geschaltet ist, durch einen Triac 3 gesteuert. Der Zundpunkt des Triac 3 wird durch ein Diac 4 gesteuert. Die Zundung des Diac 4 erfolgt, sobald die Spannung am Kondensator C2 die Zund- schwelle des Diac 4 erreicht. Kondensator C2 wird tiber Widerstand 5 und Potentiometer 6 alternierend umgeladen, wobei der Spannungsverlauf von der Stellung des Schleifers 7 am Potentiometer 6 abhängt.

   Befindet sich der Schleifer 7 in der untersten Stellung, so liegt der volle Widerstand des Potentiometers 6 in der Gross von 500 Kilo Ohm in Serie zum Kondensator C2, so dass bei langsamer Aufladung die Zundschwelle des Diac 4 relativ spat erreicht wird. Konden sator C1 liegt in diesem Fall tiber Widerstand 5 parallel zu C2, so dass Trennung der beiden Kondensatoren gewährlei- stet und die angestrebte zweifache Phasenschiebung bis 180" erreichbar ist.

   Befindet sich dagegen der Schleifer 7 in seiner obersten Stellung, so liegt Kondensator C2 tiber Widerstand 5 unmit telbar an der Versorgungsspannung. Die Ladezeit ist dement sprechend gering und es sind kleinste Zflndwinkel erreich bar. Der Kondensator C2 liegt in diesem Fall tiber dem hoch ohmigen Langswiderstand des Potentiometers 6 an der Span nungsversorgung und ist vernachlässigbar.

   Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der neuen Steuerschaltung, bei w elcher ebenfalls die Leistungs aufnahme eines Lastwiderstandes I durch ein Triac 3 gere gelt wird. Der Zundpunkt des Triac 3 wird dabei durch eine Zunddiode 4a bestimmt, die ihrerseits in Abhangigkeit vom Ansteigen der Spannung am Kondensator C2 zündet. Kon densator C2 ist mit Kondensator Cl durch den Längswider- stand eines hochohmigen Potentiometers verbunden, dessen Schleifer 7 an der Versorgungsspannung liegt.

   Befindet sich der Schleifer 7 in der linken Stellung gemass Fig. 2, dann wird Kondensator C2 tiber den hochohmigen Längswider- stand des Potentiometers 6 aufgeladen, so dass ein grosser Zundwinkel vorherrscht. Kondensator Cl unterstutzt in die ser Stellung den Umladeeffekt am Kondensator C2 und wirkt, da er praktisch direkt an der Versorgungsspannung liegt, als niederohmige Spannungsquelle fur Kondensator C2.

   Befindet sich dagegen der Abgriff 7 in der aussersten rechten Stellung, so wird C2 direkt tiber den relativ niederoh migen Vorwiderstand 5 aufgeladen. Der Einfluss des Konden sators Cl auf die Zeitkonstante der RC-Schaltung kann in die ser Stellung aufgrund der Serienschaltung mit dem hochohmi gen Langswiderstand des Potentiometers 6 vernachlassigt werden. Dadurch ist ein extrem kleiner Zundwinkel erreich bar, ohne dass bei grossen Zundwinkeln auf den vorteilhaf ten Einfluss des Kondensators Cl verzichtet werden müsste.

   Gestrichelt dargestellt sind zwei Abgleichwiderstande 8 und 9, durch welche die Abhangigkeit der Anderung des Zundwinkels von der Stellung des Potentiometers beliebig be einflusst werden kann.

   PATENTANSPRUCH

   Steuerschaltungsanordnung zur Phasenanschnittsteue rung mindestens eines steuerbaren Wechselstrom-Ventils, mit einem Trigger-Element zum Zunden des Ventils sowie einer RC-Schaltung mit einem Vorwiderstand, einer Parallel schaltung eines ersten und zweiten Kondensators und einem veranderbaren Widerstand zum Einstellen des Zundwinkels des Trigger-Elements, wobei das Trigger-Element die Span nung tiber dem zweiten Kondensator abgreift, dadurch ge kennzeichnet, dass der veranderbare Widerstand (6) derart zwischen die Kondensatoren (Cl, C2) geschaltet ist,

   dass beim kleinsten am veranderbaren Widerstand einstellbaren Zundwinkel der zweite Kondensator (C2) in Serie mit dem Vorwiderstand (5) an der Versorgungsspannung und der erste Kondensator (C1) in Serie mit dem maximalen Widerstand des veranderbaren Widerstandes (6) parallel zum zweiten Kondensator (C2) liegt.

   UNTERANSPRÜCH E 1. Steuerschaltungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der veranderbare Widerstand (6) mit seinem Langswiderstand zwischen Versorgungsspan nung und erstem Kondensator (Cl) geschaltet ist, und dass

   der zweite Kondensator (C2) mit dem Vorwiderstand (5) in Serie an den Abgriff (7) des veränderbaren Widerstandes (6) angeschlossen ist.

   2. Steuerschaltungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Langswiderstand des ver änderbaren Widerstandes (6) als Quer-Widerstand zwischen die beiden Kondensatoren (Cl, C2) gelegt ist, und dass der Abgriff (7) des veränderbaren Widerstandes tiber den Vor widerstand (5) an die Versorgungsspannung geschaltet ist.

   3. Steuerschaltungsanordnung nach Unteranspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abgleich des Spannungsverlaufs beim Verstellen des veranderbaren Widerstandes (6) wenigstens zwischen einem Anschluss am Längswider- stand und dem Abgriff (7) ein Abgleich-Widerstand (8, 9) vorgesehen ist.

   4. Steuerschaltungsanordnung nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der veranderbare Widerstand (6) ein Potentiometer ist.