-
Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Sägezahnspannungen Die Erfindung
betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung von mindestens zwei zeitlich zueinander
verschobenen Sägezahnspannungen, bei der jede Sägezahnspannung der von seinem augenblicklichen
Ladezustand abhängigen Spannung eines Kondensators entspricht.
-
Es sind Regeleinrichtungen für Temperaturregler bekannt, bei denen
die Regelabweichungen mit einer Sägezahnspannung verglichen wird und die Leistung
für Heiz- oder Kühlaggregate entsprechend getastet wird. Werden nun mehrere solche
Temperaturregeleinrichtungen mit Sägezahngebern gleichzeitig betrieben und die Leistung
einem gemeinsamen Netz entnommen, so besteht die Gefahr, daß das Netz zeitweilig
überlastet wird, wenn die Einschaltpunkte der einzelnen Regeleinrichtungen zusammenfallen.
Vor allem für Netze, die in ihrer Leistung begrenzt sind, wie z. B. ein Bordnetz,
muß diese Gefahr vermieden werden.
-
Darum schlägt die Erfindung eine Schaltungsanordnung für mehrere Sägezahngeber
vor, die zeitlich gleichmäßig verschobene Sägezahnspannungen erzeugen, wobei eine
Sägezahnspannung dem augenblicklichen Ladezustand eines Kondensators entspricht.
Die Erfindung besteht darin, daß jedem Kondensator ein an sich bekannter Schmitt-Trigger
zugeordnet ist, der bei Erreichen der Nenn-Amplitude der Sägezahnspannung die Entladung
des zugeordneten Kondensators auslöst, und daß der Eingang dieses Schmitt-Triggers
von der Spannung dieses Kondensators und der Spannung eines einer weiteren Sägezahnspannung
zugeordneten Kondensators angesteuert wird. Für mehrere Sägezahnspannungen ergibt
sich eine zeitlich gleichmäßige Verschiebung der einzelnen Spannungen untereinander
erst im eingeschwungenen Zustand. Bei Einschaltbeginn werden die jeder Sägezahnspannung
zugeordneten Kondensatoren, die alle gleich bemessen sind, zunächst gleichmäßig
aufgeladen, bis die Ansprechspannung des zugehörigen Triggers erreicht ist. Zwar
sind auch die Trigger wie alle übrigen Elemente der einzelnen Sägezahngeber einander
gleich, jedoch in ihren tatsächlichen Werten ein wenig unterschiedlich. Deshalb
spricht also bei mehrem Sägezahngebern ein Trigger immer zuerst an. Dadurch wird
der zugehörige Kondensator entladen, und es entsteht die charakteristische Sägezahnform
der an ihm anliegenden Spannung. Durch die plötzliche Entladung des einen Kondensators
wird auch das Potential des Triggers des folgenden Sägezahngebers herabgesetzt und
erreicht die erforderliche Ansprechspannung zum Entladen des ihm zugeordneten Kondensators
zu einem späteren Zeitpunkt. Bei mehreren Sägezahngebern setzt sich dieser Vorgang
auf dieselbe Weise fort. Im eingeschwungenen Zustand wird der Eingang eines Triggers
dann jeweils von der Spannung eines ihm zugehörigen Kondensators und von der Spannung
eines ihm zeitlich folgenden weiteren Kondensators angesteuert. Die einzelnen Sägezahnspannungen
haben eine zeitliche Verschiebung, die bei zwei Sägezahngebern eine halbe Periode,
bei drei Sägezahngebern eine drittel Periode usf. ausmacht.
-
Damit es auch bei Triggern mit verhältnismäßig geringem Halteverhältnis
(Verhältnis des Rückfallwertes zum Ansprechwert des Schmitt-Triggers) zu einer ausgeprägten
Sägezahnform der Spannung kommt, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen,
daß das Ausgangssignal des Triggers über eine Diode rückgekoppelt wird und daß die
Rückkoppelung aufgehoben wird durch das Unterschreiten eines bestimmten Wertes,
der vorzugsweise über eine Diode auf den Triggereingang geschalteten Kondensatorspannung.
-
Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß bei der Verwendung mehrerer
Temperaturregler mit Sägezahngebern durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
eine ausgeglichene Netzbelastung erzielt wird und überlastungen vermieden werden.
-
In der Zeichnung ist eine mögliche Ausführung der Erfindung dargestellt.
Die Schaltungsanordnung besteht aus drei Sägezahngebern 10, 11 und 12, die
drei zeitlich gleichmäßig verschobene Sägezahnspannungen erzeugen. Die drei Sägezahngeber
10, 11 und 12 liegen an einer gemeinsamen Spannungsquelle, die hier durch
einen Transformator 13 und einen Gleichrichter 14 angedeutet ist. Jeder Sägezahngeber
enthält einen Kondensator 15, einen Ladewiderstand 16,
einen Trigger
17, zwei Widerstände 18 und 19, die vor dem Eingang des Triggers
17 liegen, einen Verstärker 20, einen Rückkoppelungspfad für den Trigger
17
mit einer Diode 21 und einem Widerstand 22, eine weitere Diode 23 und einen
Widerstand 24 und schließlich parallel zum Kondensator 15 als Überspannungsschutz
eine Zenerdiode 25.
-
Bei Einschaltbeginn werden die Kondensatoren 15
zunächst gleichmäßig
über die Widerstände 16 aufgeladen. Die Trigger 17 haben zwar die
gleiche Ansprechspannung, praktisch wird jedoch einer zuerst ansprechen, hier also
z. B der des Sägezahngebers 12. Der Kondensator 15 entlädt sich dann über
den Widerstand 24 und den Verstärker 20. Dadurch verringert sich auch das Potential
am Eingang des Triggers 117 im Sägezahngeber 10. Sein Trigger 17 spricht
deshalb noch nicht an, sondern erst der des Sägezahngebers 11, und dann erst
folgt der Sägezahngeber 10. Welche Sägezahnspannung bei Einschaltbeginn gegenüber
der anderen zeitlich verschoben ist, ist relativ willkürlich und hängt mehr oder
weniger von den tatsächlichen Ungleichheiten der gleich groß gewählten Bauelemente
ab. Im eingeschwungenen Zustand wird der Eingang des Triggers 17 von der
Spannung seines ihm zugeordneten Kondensators 15, hier z. B « im Sägezahngeber
11, und der Spannung des Kondensators 15 des Sägezahngebers
10 über die Widerstände 19 und 18 angesteuert. Die seitliche
Aufeinanderfolge der Sägezahnspannungen ist in dieser Schaltung von rechts nach
links. Bei geringem Halteverhältnis des Triggers 17 wird deshalb sein Ausgangssignal
über den Widerstand 22 und die Diode 21 rückgekoppelt. Da ohne eine weitere Maßnahme
die Rückkoppelung nicht aufgehoben würde, wird sie dadurch aufgehoben, daß die Kondensatorspannung
über die Diode 23 auf den Eingang des Triggers 17 wirkt. Sobald die
Spannung am Kondensator 15 einen bestimmten Wert unterschreitet, reicht die
Spannung im Rückkoppelungspfad nicht mehr aus, die Ansprechspannung des Triggers
17 aufrechtzuerhalten.