DE1175373B

DE1175373B - Schaltung fuer elektrische Waermegeraete

Info

Publication number: DE1175373B
Application number: DES79608A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Karl-Ern Rumswinkel
Original assignee: Siemens Elektrogaerate GmbH
Current assignee: SEG Hausgeraete GmbH
Priority date: 1962-05-25
Filing date: 1962-05-25
Publication date: 1964-08-06
Also published as: CH428972A

Description

Schaltung für elektrische Wärmegeräte Zusatz zur Anmeldung: S 63363 VIII d / 21h -Auslegeschrift 1163 995 Die Hauptpatentanmeldung S 63363 VIII d/21 h (deutsche Auslegeschrift 1163 995) betrifft eine Schaltung für elektrische Wärmegeräte, z. B. elektrische Kochplatten oder elektrische Wasserkocher, zum Ankochen mit voller Heizleistung und zum selbsttätigen übergang auf eine vorbestimmte Kochleistung, welche als zeitlicher Mittelwert einer impulsförmig geschalteten Leistung stetig einstellbar ist, mit einem temperaturabhängigen Widerstand als Temperaturfühler, wobei der als Temperaturfühler verwendete temperaturabhängige Widerstand mit anderen Widerständen einen an einer Spannungsquelle angeschlossenen Spannungsteiler bildet, wobei der Spannungsabfall an einem Teil des Spannungsteilers die Ein- und Ausschaltung des Heizstromes bewirkt und wobei ein Widerstand des Spannungsteilers periodisch kurzgeschlossen oder in seinem Widerstandswert periodisch geändert wird.
Die Erfindung hat eine vorteilhafte weitere Ausbildung der Schaltung nach der Hauptpatentanmeldung zum Ziel und geht dabei von der Aufgabe aus, ein eindeutiges Schaltverhalten zu erzielen. Wird die Ein- und Ausschaltung des Heizstromes durch den Spannungsabfall beispielsweise über ein Relais und/oder einen Verstärker bewirkt, so kann es vorkommen, daß sich Ansprech- und Abfallschwelle des Relais und die Verstärkungseigenschaften des Verstärkers durch Temperaturänderungen, Spannungsänderungen u. dgl. ändern.
Die Erfindung erzielt ein von derartigen Einflüssen wesentlich unabhängigeres Schaltverhalten dadurch, daß der Spannungsabfall an einem Teil des Spannungsteilers die Ein- und Ausschaltung des Heizstromes über einen an sich bekannten elektronischen Kippverstärker bewirkt, beispielsweise über einen Transistorkippverstärker.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens dargestelt: Die in der Zeichnung dargestellte Schaltung entspricht der F i g. 1 der Hauptpatentanmeldung bis auf den Transistorverstärker, der hier als zweistufiger Transistor-Kippverstärker mit den Transistoren 31 und 32, den Widerständen 33, 34, 35 und dem Potentiometer 36 dargestellt ist. Außerdem ist der Schalter 12 so gelegt, daß der Widerstand 3 des .Spannungsteilers dauernd kurzgeschlossen ist, die Schaltung wirkt daher also als reine Temperaturregelung. Im Fall des Umlegens von Schalter 12 wird der Widerstand 3 durch den Impulsregler 13 periodisch kurzgeschlossen, so daß die Schaltung zum Ankochen mit voller Heizleistung und zum selbsttätigen übergang auf eine vorbestimmte Kochleistung anwendbar ist. Die Anwendung der Schaltung für diesen Zweck ist 'in- der Hauptpatentanmeldung bereits erläutert, so daß hier nicht näher darauf eingegangen werden soll.
Das den Heizstrom der elektrischen Kochplatte 2 schaltende Relais 8 liegt im Kollektorkreis ' von Transistor 32. Zur Erklärung der Wirkungsweise der in der Zeichnung dargestellten Schaltung sei vorausgesetzt, daß der temperaturabhängige Widerstand 1 ein sogenannter Heißleiter ist, also einen negativen Temperaturkoeffizienten besitzt, und daß der mit der Basis von Transistor 32 verbundene Abgriff des Potentiometers 36 .so eingestellt ist, daß das Basispotential von Transistor 31 negativer als das Basispotential von Transistor 32 ist. In diesem Fall ist also Transistor 31 durchgesteuert und Transistor 32 gesperrt, d. h., Transistor 31 führt hohen Kollektorstrom, während Transistor 32 nur einen geringfügigen Reststrom führt. Mit zunehmender Erwärmung des als Temperaturfühler dienenden Heißleiters 1 wird aber das negative Basispotential von Transistor 31 kleiner, und von dem Zeitpunkt an, in dem das Basispotential von Transistor 31 geringer wird als das Basispotential von Transistor 32, kippt der Verstärker, d. h., der bisher durchgesteuerte Transistor 31 wird gesperrt, und Transistor 32 führt fast sprungartig hohen Kollektorstrom. Das Ansprechen und Abfallen von Relais 8 ist also nicht mehr von seiner Ansprech- und Abfallschwelle abhängig, sondern erfolgt durch den nahezu sprungartigen Anstieg des Kollektorstromes von Transistor 32.
In dem in der Zeichnung dargestellten Fall arbeitet Relais 8 mit Ruhekontakt, damit nach Erreichen der Solltemperatur der Heizstrom der Kochplatte 2 abgeschaltet wird. Es ist aber auch möglich, ein Relais mit Arbeitskontakt zu benutzen. In diesem Fall müßten die. Relaiswicklung des Relais 8 und Widerstand 34 miteinander vertauscht werden. Das Potentiometer 36 kann vorteilhaft zur Einstellung der Solltemperatur benutzt werden. Es kann auch vorteilhaft sein, den Regelwiderstand 5 des Spannungsteilers gemeinsam mit dem Potentiometer 36 zur Einstellung der Solltemperatur zu benutzen. Zu diesem Zweck kann man den einstellbaren Widerstand 5 und Abgriff des Potentiometers 36 von einem einzigen Bedienungsknopf aus betätigen.
Der Kippverstärker nach der Zeichnung stellt lediglich ein Beispiel einer elektronischen Kippschaltung dar. Elektronische Kippschalter, insbesondere Transistor-Kippschalter, sind an sich in den verschiedensten Varianten bekannt.
Die vorgeschlagene Verwendung eines elektronischen Kippverstärkers ist nicht auf Schaltungen mit einem einen temperaturabhängigen Widerstand als Temperaturfühler enthaltenden Spannungsteiler beschränkt. Sie läßt sich vielmehr auch vorteilhaft bei einen temperaturabhängigen Widerstand als Temperaturfühler enthaltenden Brückenschaltungen oder anderen Schaltungen anwenden, bei denen die Einuni Ausschaltung des Heizstromes eines elektrischen Wärmegerätes durch eine mit der Temperatur sich ändernde Spannung erfolgt.
Die Vorteile des eindeutigen Schaltverhaltens bestehen nicht nur für die Verwendung der Schaltung zur Temperaturregelung (Stellung des ,Schalters 12 gemäß der Zeichnung), sondern auch für die Verwendung zum Ankochen mit voller Heizleistung und selbstätigem Übergang auf eine vorbestimmte Kochleistung (Stellung des Schalters 12 gemäß der Zeichnung der Hauptpatentanmeldung).

Claims

Patentansprüche: 1. Schaltung für elektrische Wärmegeräte, z. B. elektrische Kochplatten oder elektrische Wasserkocher, zum Ankochen mit voller Heizleistung und zum selbsttätigen Übergang auf eine vorbestimmte Kochleistung, welche als zeitlicher Mittelwert einer impulsförmig geschalteten Leistung stetig einstellbar ist, wobei ein temperaturabhängiger Widerstand als Temperaturfühler in Wärmekontakt mit dem Kochgut steht, wobei der als Temperaturfühler verwendete temperaturabhängige Widerstand mit anderen Widerständen einen an einer Spannungsquelle angeschlossenen Spannungsteiler bildet, wobei der Spannungsabfall an einem Teil des Spannungsteilers die Ein- und Ausschaltung des Heizstromes bewirkt, und wobei ein Widerstand des Spannungsteilers periodisch kurzgeschlossen oder in seinem Widerstandswert periodisch geändert wird, nach Patentanmeldung S 63363 VIII d / 21 h (deutsche Auslegeschrift 1 163 995), d a d u r c h g e k e n n -zeichnet, daß der Spannungsabfall an einem Teil des Spannungsteilers die Ein- und Ausschaltung des Heizstromes über einen an sich bekannten elektronischen Kippverstärker bewirkt.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippverstärker ein, z. B. zweistufiger, Transistor-Kippverstärker ist.
3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Kippverstärker vorgesehenes, der Einstellung des Kipp-Punktes dienendes Potentiometer zur Einstellung der Solltemperatur benutzt ist.
4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Potentiometer gemeinsam mit einem einstellbaren Widerstand im Spannungsteiler, z. B. mittels eines einzigen Bedienungsknopfes zur Einstellung der Solltemperatur dient.