DE1513917C - Schaltungsanordnung zur steuerbaren Speisung eines Verbrauchers aus einer Wechselstromquelle über eine mindestens einen steuerbaren Gleichrichter enthaltende Schalteinrichtung - Google Patents

Description

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dahingehend zu verbessern, daß über einen großen praktisch alle Wechselstromvollwellen bzw. -halbwel-

Regelbereich stufenlos die einem Verbraucher züge- len der Stromquelle ausgenutzt. Die Genauigkeit der

führte Leistung verändert werden kann. Regelung liegt darin begründet, daß die Frequenz des

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- Impulsgenerators so geändert werden kann, daß eine

löst, daß die Steuereinrichtung eine bistabile Kipp- 5 Vollwelle oder Halbwelle bei hundert Voll- bzw.

stufe zur Abgabe jeweils eines Zündimpulses für die Halbwellen fehlt. Die Leistung kann durch mehr oder

Schalteinrichtung beim Übergang vom ersten auf den weniger fehlende Voll- bzw. Halbwellen somit konti-

zweiten stabilen Zustand und einen die bistabile nuierlich praktisch bis zur vollen Leistung geregelt

Kippstufe jeweils in den ersten stabilen Zustand steu- werden. Wegen dieser stufenlosen Regelung kann die

ernden Impulsgenerator, dessen Frequenz durch die io gewünschte Temperatur ohne Schwankungen gehalten

Steuergröße in einem die Frequenz der Voll- bzw. werden.

Halbwelle der Wechselstromquelle einschließenden Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Bereich verstellbar ist, sowie eine Einrichtung zur Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt
Ableitung von Impulsen von der Wechselstromquelle F i g. 1 ein Blockschaltbild, das ein Ausführungsfür die Steuerung der bistabilen Kippstufe jeweils 15 beispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, in dem etwa zu Beginn der Wechselstromvollwellen bzw. die vorliegende Schaltungsanordnung zur Steuerung -halbwellen in den zweiten stabilen Zustand enthält. der Temperatur eines elektrischen Ofens verwendet

In einer vorzugsweisen Ausgestaltung einer erfin- wird,

dungsgemäßen Schaltungsanordnung, bei der die Fig. 2 ein Schaltdiagramm entsprechend der

Schalteinrichtung jeweils zu Beginn einer Wechsel- 20 Fig. 1,

stromvollwelle einen Zündimpuls erhält, besteht die Fig. 3 und 4 gleiche Darstellungen wie Fig. 1

Schalteinrichtung aus zwei antiparallelgeschalteten und 2, die ein zweites Ausführungsbeispiel zeigen,

steuerbaren Gleichrichtern, von denen der erste und

Zündimpulse von der bistabilen Kippstufe erhält, Fig. 5 eine Änderung der Schaltungsanordnung

während für die Lieferung von Zündimpulsen an den 25 nach F i g. 2.

zweiten steuerbaren Gleichrichter eine Einrichtung In F i g. 1 ist ein Impulsgenerator 11 vorgesehen,

von der Art vorgesehen ist, daß der zweite steuerbare der eine Steuergröße mit einer Frequenz erzeugt, die

Gleichrichter immer dann zu Beginn der zugehörigen von der Temperatur eines Ofens 12 abhängig ist.

Halbwelle einen Zündimpuls erhält, wenn in der un- Diese Abhängigkeit ist mit der gestrichelten Linie

mittelbar vorhergehenden Halbwelle der erste Steuer- 30 angedeutet. Die Steuergröße wird an eine bistabile

bare Gleichrichter leitend war. Diese Ausgestaltung Kippstufe 13 angelegt und dient dazu, die bistabile

ist in der bekannten Schaltungsanordnung der ein- Kippstufe 13 in einen ersten Zustand umzuschalten,

gangs beschriebenen Art (französische Patentschrift Die bistabile Kippstufe 13 wird in einen zweiten Zu-

1 354 318) ebenfalls vorhanden. stand durch von einer Wechselstromquelle 14 abge-

In einer alternativen Ausgestaltung einer erfin- 35 leitete Impulse zu Beginn einer Vollwelle dieser

dungsgemäßen Schaltungsanordnung, bei der die Wechselstromquelle 14 umgeschaltet. Jedesmal, wenn

Schalteinrichtung jeweils zu Beginn einer Wechsel- die bistabile Kippstufe 13 in den zweiten Zustand

stromhalbwelle einen Zündimpuls erhält, besteht die gebracht wird, zündet sie einen steuerbaren Gleich-

Schalteinrichtung aus zwei antiparallelgeschalteten richter in einer Schaltungseinrichtung 15, der den

steuerbaren Gleichrichtern, die beide von der bistabi- 40 Stromfluß von der Wechselstromquelle 14 zu dem

len Kippstufe Zündimpulse erhalten. Verbraucher, den Heizelementen des Ofens 12, für

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung die Dauer einer Vollwelle der Wechselstromquelle 14

der Erfindung kann der Einrichtung zur Ableitung durchleitet.

von Impulsen von der Wechselstromquelle für die Wenn im Betrieb die Temperatur des Ofens 12

Steuerung der bistabilen Kippstufe ein als Synchroni- 45 unter einen vorbestimmten, veränderbaren Wert fällt,

siereinrichtung dienendes Netzwerk zur Phasenver- ist die Frequenz des Impulsgenerators 11 größer als

Schiebung in Voreilrichtung vorgeschaltet sein, wobei diejenige der Wechselstromquelle 14. Daher treibt

der bistabilen Kippstufe eine monostabile Kippstufe der Impulsgenerator 11 während jeder Vollwelle der

nachgeschaltet ist, die ihrerseits die Zündimpulse lie- Wechselstromquelle 14 die bistabile Kippstufe 13 in

fert und für eine derartige Zündimpulsbreite bemes- 5° ihren ersten Zustand, so daß der Gleichrichter in der

sen ist, daß eine Zündung zu Beginn der jeweils Schalteinrichtung 15 sofort bei Beginn der nächsten

nächsten Wechselstromhalbwelle sichergestelltjst. Vollwelle der Wechselstromquelle 14 gezündet wird.

Die Funktionssicherheit der Schaltung kann weiter Wenn indessen der vorbestimmte Wert der Tempera-

dadurch verbessert werden, daß die von der Wechsel- tür im Ofen 12 überschritten wird, fällt die Frequenz

stromquelle abgeleiteten Impulse breiter als die Im- 55 des Impulsgenerators 11 unter die Frequenz der

pulse des Impulsgenerators sind. Wechselstromquelle 14. Es wird also mindestens eine

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung eignet Vollwelle der Wechselstromquelle 14 vorhanden sein,

sich besonders für die Verwendung zur elektrischen während der die bistabile Kippstufe 13 noch nicht in

Beheizung eines Ofens, dessen Temperatur als Steuer- den ersten Zustand umgeschaltet wird. Das Ergebnis

größe die Speisung eines elektrischen Heizwiderstan- 60 hiervon ist, daß beim Beginn der nächsten Vollwelle

des steuert. der Wechselstromquelle 14 der steuerbare Gleich-

Der technische Fortschritt der Erfindung liegt in richter in der Schalteinrichtung 15 nicht gezündet der außerordentlich genau einzustellenden Stromzu- wird und der Stromfluß zu dem Heizelement für minfuhr zu dem Verbraucher entsprechend dem jeweili- destens eine Vollwelle unterbrochen wird. Somit gen Wert der Steuergröße, beispielsweise der Tem- 65 können in Abhängigkeit von der Frequenz des Imperatur des Ofens. Wenn beispielsweise die Tempe- pulsgenerators 11 eine oder mehrere aufeinanderfolratur des Ofens unterhalb des vorbestimmten Wertes gende Wechselstromvollwellen der Wechselstromfällt und die volle Leistung erforderlich ist, werden quelle 14 nicht zu dem Verbraucher gelangen.

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F i g. 2 zeigt das vollständige Schaltungsdiagramm. rators 11 den Transistor 31 in den leitenden Zustand Die Wechselstromquelle 14 liefert Energie an die und den Transistor 35 in den nichtleitenden Zustand Leitungen 16,17, und außerdem sind ihre Ausgangs- versetzt, was als erster Zustand der bistabilen Kippklemmen über eine Diode 18, einen Widerstand 19 stufe 13 bezeichnet wird. Die Halbwellen der Wech- und einen Kondensator 20 in Reihe geschaltet, wo- 5 selstromquelle 14 werden durch die Zenerdiode 41 bei der Kondensator 20 durch eine Reihenschaltung in Rechteckimpulse umgeformt und dann durch den aus einem Widerstand 22 und einer Zenerdiode 23 Kondensator 42 und den Widerstand 43 differenziert, überbrückt ist. Diese Bauelemente 18, 19, 20, 22, 23 Die positiven differenzierten Impulse gelangen an die liefern eine stabilisierte Gleichspannung an die Lei- Basis des Transistors 35 und versetzen den Trantungen 24, 25. xo sistor 35 in den leitenden Zustand und den Transistor Der Impulsgenerator 11 ist ein Relaxations-Oszil- 31 in den nichtleitenden Zustand, was als zweiter lator, der einen veränderbaren Widerstand 26, dessen Zustand der bistabilen Kippstufe 13 bezeichnet wird. Widerstandswert von der Temperatur des Ofens 12 Die Wechselstromquelle 14 dient als Hauptversorabhängt, und einen Kondensator 27 enthält, die in gungsquelle.

Reihe zwischen den Leitungen 24, 25 geschaltet sind. 15 Die bistabile Kippstufe 13 wird in ihren zweiten Ein Punkt zwischen dem Widerstand 26 und dem Zustand zu Beginn jeder Vollwelle der Wechselstrom-Kondensator 27 ist an den Emitter eines Unijunction- quelle 14 umgeschaltet, es sei denn, daß sie sich beTransistors 28 angeschlossen, dessen Sekundärbasis reits in dem zweiten Zustand befindet. Wenn daher an der Leitung 24 anliegt und dessen Primärbasis mit die Frequenz des Impulsgenerators 11 über einem der Leitung 25 über einen Widerstand 29 verbunden 20 vorbestimmten Wert liegt, wird die bistabile Kippist. Im Betrieb wird der Kondensator 27 über den stufe 13 stets in ihren ersten Zustand während der Widerstand 26 aufgeladen, bis der Transistor 28 lei- Vollwelle der Wechselstromquelle 14 umgeschaltet, tend wird. An diesem Punkt wird der Kondensator so daß eine Ausgangsspannung von der bistabilen 27 über den Widerstand 29 entladen. Die Höhe der Kippstufe 13 zu Beginn jeder Vollwelle der Wechsel-Aufladung des Kondensators 27 und demzufolge die 25 stromquelle 14 erhalten wird. Wenn indessen die Frequenz des Impulsgenerators 11 ist somit von dem Frequenz des Impulsgenerators 11 unter dem vorbe-Widerstandswert des Widerstandes 26 abhängig, der stimmten Wert liegt, wird die bistabile Kippstufe 13 sich mit der erhöhten Temperatur im Ofen 12 erhöht, nicht in den ersten Zustand während einer Vollwelle wodurch die Frequenz des Impulsgenerators 11 redu- umgeschaltet, und die Ausgangsspannung erscheint zu ziert wird. 30 Beginn der nächsten Vollwelle, da die bistabile Kippln einer anderen Ausführungsform ist der Wider- stufe 13 nicht in ihren zweiten Zustand umgeschaltet stand 26 ein lichtempfindlicher Widerstand, dessen wurde.

Wert durch die Stellung eines Galvanometerannes Die Schalteinrichtung 15 zur Steuerung des Strombestimmt wird, der den Lichtstrahl unterbricht, der fiusses in dem Verbraucher, Ofenheizelemente 46, auf den Widerstand 26 fällt. Die Stellung des Armes 35 enthält einen steuerbaren Gleichrichter 45, dessen wird durch zwei entgegengesetzt gerichtete Ströme Kathode an der Leitung 17 anliegt und dessen Anode bestimmt, von denen einer veränderbar ist, um die mit der Leitung 16 über die Ofenheizelemente 46 vergewünschte Ofentemperatur einzustellen, und der an- bunden ist. Die Leitungen 16, 17 sind ferner miteindere von der wirksamen Ofentemperatur abhängig ist. ander durch eine Reihenschaltung verbunden, die eine Die bistabile Kippstufe 13 enthält einen n-p-n- 40 Diode 47, einen Kondensator 48 und einen zweiten Transistor 31, dessen Emitter an der Leitung 25 an- steuerbaren Gleichrichter 49 enthält. Ein Punkt zwiliegt und dessen Kollektor mit der Leitung 24 über sehen dem Kondensator 48 und dem steuerbaren einen Widerstand 32 verbunden ist und dessen Basis Gleichrichter 49 ist mit der Anode des steuerbaren mit der Leitung 24 über eine Diode 33 und einen Gleichrichters 45 verbunden, und ein Punkt zwischen Widerstand 34 in Reihe geschaltet ist. Ein Punkt zwi- 45 der Diode 47 und dem Kondensator 48 ist über einen sehen der Diode 33 und dem Widerstand 34 ist mit Widerstand 51 mit der Steuerelektrode des steuerdem Kollektor eines zweiten n-p-n-Transistors 35 ver- baren Gleichrichters 49 verbunden, bunden, dessen Emitter an der Leitung 25 anliegt und Die Ausgangsspannung der bistabilen Kippstufe 13

dessen Basis mit dem Kollektor des Transistors 31 wird von dem Kollektor des ersten Transistors 31 abüber eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 36 5° genommen und an eine Seite eines Kondensators 52 und einem Kondensator 37 verbunden ist. gelegt, dessen andere Seite mit der Steuerelektrode

Die bistabile Kippstufe 13 empfängt Eingangs- des steuerbaren Gleichrichters 45 und über eine Diode signale vom Impulsgenerator 11 und der Wechsel- 53 mit der Leitung 17 verbunden ist. Angenommen, stromquelle 14. Die Steuergröße des Impulsgenerators daß zu Beginn einer positiven Vollwelle der Wech-11 wird über eine Diode 38 zugeführt, deren Anode 55 selstromquelle 14 die bistabile Kippstufe 13 in ihren an der Sekundärbasis des Transistors 28 angeschlos- zweiten Zustand umgeschaltet wurde, dann zündet sen ist und dessen Kathode mit der Basis des Tran- die Ausgangsspannung der bistabilen Kippstufe 13 sistors 31 verbunden ist. Um Impulse von der Wech- den steuerbaren Gleichrichter 45, so daß Strom zu selstromquelle 14 zu erhalten, ist ein Widerstand 39 den Heizelementen 46 fließt und der Kondensator 48 und eine Zenerdiode 41 an den Leitungen 16, 17 60 über die Diode 47 und den steuerbaren Gleichrichter angeschlossen und die Zenerdiode 41 durch eine 45 aufgeladen wird. Nach der ersten Hälfte der posi-Reihenschaltung eines Kondensators 42 und eines tiven Halbwelle beginnt der Kondensator 48 sich zu Widerstandes 43 überbrückt. Ein Punkt zwischen dem entladen, und bei der Beendigung der positiven HaIb-Kondensator 42 und dem Widerstand 43 ist mit der welle wird der steuerbare Gleichrichter 45 durch die Basis des Transistors 35 über eine Diode 44 verbun- 65 umgekehrte Spannung abgeschaltet, die an dem den. Gleichrichter 45 anliegt. Der Kondensator 48 wird

Die bistabile Kippstufe 13 arbeitet in einer be- weiter über den Widerstand 51 und die Steuerelekkannten Art, wobei die Steuergröße des Impulsgene- trode und die Kathode des steuerbaren Gleichrichters

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49 entladen, so daß dieser Gleichrichter 49 gezündet Kippstufen 56, 13 α und 57. Der Zweck der Verwenwird und Strom weiterhin durch die Heizelemente 46 dung getrennter stabilisierter Spannungen besteht darüber den steuerbaren Gleichrichter 49 fließt. Am in, die Gefahr eines unerwünschten Schaltens bei Ende der negativen Halbwelle wird der steuerbare zwei oder mehr Schaltungen, die von derselben Gleichrichter durch die umgekehrte Spannung abge- 5 Wechselstromquelle 14 α zwischen den Klemmen 61 schaltet, und die Anordnung ist derart, daß zu dieser und 62 gespeist werden, zu verringern.
Zeit der Kondensator 48 vollständig entladen ist. Das Netzwerk 54 liefert eine Eingangsspannung an

Die bistabile Kippstufe 13 kann zeitweise einen den Rechteckgenerator 55, der eine Tunneldiode 67 Zustand einnehmen, bei dem beide Transistoren 31, enthält, die die erforderliche Ausgangsspannung 35 leitend sind, und zwar dann, wenn zwei Impulse io rechteckiger Wellenform liefert. Diese Ausgangsspangleichzeitig eintreffen. Da indessen die Ausgangsspan- nung wird an die Basis eines Transistors 68 in der nung vom Transistor 31 abgenommen wird, ist die Differenzierschaltung 56 angelegt, die in einer be-Ausgangsspannung die gleiche, als ob die bistabile kannten Art wirkt und negative und positive Aus-Kippstufe 13 in ihrem ersten Zustand wäre. Darüber gangsimpulse zu Beginn und zum Ende jeder Rechthinaus ist die Anordnung so, daß die Impulse vom 15 eckwelle erzeugt. Die positiven Impulse werden durch Impulsgenerator 11 kürzer sind als diejenigen von eine Diode 69 geleitet, während die negativen Impulse der Wechselstromquelle 14. Wenn zwei Impulse an die Basis eines Transistors 71 in der bistabilen gleichzeitig eintreffen, wird die bistabile Kippstufe 13 Kippstufe 13 α angelegt werden. Die bistabile Kippzuerst in ihren ersten Zustand umgeschaltet und dann stufe 13 α enthält einen zweiten Transistor 72. Sie in ihren zweiten Zustand, in dem die Ausgangsspan- 20 kann zwei Schaltzustände annehmen, und zwar sind nung erzeugt wird. entweder beide Transistoren 71, 72 ein- oder ausge-

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 und 2 schaltet. Die Basis des Transistors 72 empfängt die arbeitet befriedigend, jedoch eine weitergebildete, Steuergröße vom Impulsgenerator 11 α. Bei ausgeverbesserte Schaltungsanordnung ist in den F i g. 3 schalteten Transistoren 71, 72 und beim Empfang und 4 gezeigt. Die Bauelemente, die denjenigen von 25 eines negativen Signals von der Differenzierschaltung Fig. 1 und 2 entsprechen, haben gleiche Bezugs- 56 wird die bistabile Kippstufe 13a in ihren ersten zeichen mit dem Zusatz a. In diesem Ausführungs- Zustand geschaltet, bei dem die Transistoren 71, 72 beispiel werden die von der Wechselstromquelle 14 α eingeschaltet werden. Dabei wird mittels eines Konabgeleiteten Impulse einer bistabilen Kippstufe 13 α densators 73 und eines Widerstandes 74 ein negativer über ein Filternetzwerk 54 zugeführt, das die Phase 30 Impuls erzeugt, der die monostabile Kippstufe 57 der Impulse leicht in Voreilrichtung verschiebt. Ein steuert.

Rechteckgenerator 55 formt die Ausgangsspannung Die Zündimpulse der Kippstufe 56 sind breiter als des Netzwerkes 54 in eine rechteckige Wellenform die Steuerimpulse des Impulsgenerators 11 a. Falls um. An dem Rechteckgenerator 55 ist eine Differen- gleichzeitig zwei Impulse ankommen sollten, wird zierschaltung 56 angeschlossen. Darüber hinaus trig- 35 eine Ausgangsspannung bei Beendigung des Steuergert die bistabile Kippstufe 13 α die steuerbaren impulses wie in F i g. 2 erhalten.
Gleichrichter in der Schalteinrichtung 15 α nicht Die Zündimpulse der bistabilen Kippstufe 13 a direkt, sondern es ist eine monostabile Kippstufe 57 werden an die Basis eines Transistors 75 in der vorgesehen, die ihrerseits die Schalteinrichtung 15 α monostabilen Kippstufe 57 angelegt, so daß Strom in mit den steuerbaren Gleichrichtern triggert. Die zu- 4° der Primärwindung 76 eines Transformators fließt, sätzlichen Bauelemente dienen dazu, die bistabile der in den Kollektorstromkreis des Transistors 75 ge-Kippstufe 13 α kurz vor dem Ende einer negativen schaltet ist. Eine Rückkopplungswindung 77 ist in Halbwelle der Wechselstromquelle 14 α zu triggern, dem Basisstromkreis des Transistors 75 enthalten, so so daß ein Zündimpuls an die Schalteinrichtung 15 α daß der Stromfluß in der Primärwindung 76 schnell mit den Gleichrichtern durch die monostabile Kipp- 45 durch die regenerative Wirkung aufgebaut wird, bis stufe 57 während der negativen Halbwelle angelegt entweder der Transformator gesättigt ist oder der wird. Dieser Zündimpuls hat jedoch keine Wirkung Transistor 75 nicht länger einen anwachsenden Strom bis zum Beginn der nächsten positiven Halbwelle. Die zu der Windung 76 liefern kann. Wie vorstehend aus-Vollwelle der monostabilen Kippstufe 57 muß länger geführt, ist die Schalteinrichtung 15 α identisch der sein als die Verzögerung, die durch das Netzwerk 54 50 Schalteinrichtung 15 in F i g. 2. Die Ausgangsspaneingeführt wird. Diese Änderung in der Schaltungs- nung der Sekundärwindung 78 des Transformators anordnung stellt sicher, daß die steuerbaren Gleich- wird zwischen die Steuerelektrode und die Kathode richter unmittelbar am Beginn einer positiven Halb- des steuerbaren Gleichrichters 45 angelegt,
welle gezündet werden; in den Fig. 1 und 2 kann In den beiden oben beschriebenen Ausführungsunter gewissen Umständen eine leichte Verzögerung 55 beispielen steht die Zeit einer vollen Periode für die in der Zündung des Gleichrichters 45 wegen der Stromzufuhr zum Verbraucher zur Verfügung. Falls Schaltzeit der Schaltungsanordnung eintreten. es jedoch erwünscht ist, kann die Stromzufuhr so

F i g. 4 zeigt ein Schaltungsdiagramm, das demjeni- geregelt werden, daß der Strom für die Dauer einer gen von Fig. 3 entspricht, bei dem jedoch die Halbwelle zugeführt wird. Dieses kann ausgeführt Schalteinrichtung 15 α fortgelassen ist. Sie ist identisch 60 werden in einer sehr einfachen Weise, indem die mit derjenigen der Fig. 2. Die Klemmen 58, 59 sind Wechselstromquelle 14 die bistabile Kippstufe 13 am an die Wechselstromquelle 14 α angeschlossen. An Beginn jeder Halbwelle an Stelle jeder Vollwelle den Klemmen 61, 62 liegt eine gleichgerichtete, ge- steuert und indem der eine oder der andere steuerglättete Spannung der Wechselstromquelle 14 a. Ein bare Gleichrichter 45, 49 hierbei leitend wird. Die Widerstand 63 und eine Zenerdiode 64 liefern eine 65 zum Zünden des Gleichrichters 49 dienenden Baustabilisierte Spannung zum Impulsgenerator 11 α. Ein elemente werden nicht mehr benötigt, wenn der getrennter Widerstand 65 und eine Zenerdiode 66 steuerbare Gleichrichter 45 abgeschaltet wird,
liefern eine stabilisierte Spannung an die bistabilen In F i g. 5 ist eine Änderung der Schaltungsanord-

nung gemäß F i g. 2 gezeigt, die mit einer Halbwellensteuerung versehen ist. Die Bauelemente 47,48, 51 sind fortgelassen. Der Zündimpuls wird von der bistabilen Kippstufe 13 an die Steuerelektroden der beiden Gleichrichter 45, 49 angelegt. An Stelle der Bauelemente 39, 41, 42, 43 sind die Leitungen 16,17 an eine Primärwicklung 81 eines Transformators angelegt. Die Sekundärwicklung 82 liegt an den Anoden

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von Dioden 83, 84, deren Kathoden über einen Widerstand 85 und einen Kondensator 86 in Reihe mit der Basis des Transistors 33 verbunden sind. Ein Punkt zwischen dem Widerstand 85 und dem Kondensator 86 ist über eine Zenerdiode 87 mit der Mittelanzapfung der Sekundärwindung 82 verbunden. Die bistabile Kippstufe 13 empfängt eine Eingangsspannung zu Beginn jeder Halbwelle.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 Patentansprüche· von der Wechselstromquelle (14; 14«) abgeleiteten Impulse breiter als die Impulse des Impuls-

1. Schaltungsanordnung zur steuerbaren Spei- generators (11) sind.

sung eines Verbrauchers aus einer Wechselstrom- 6. Schaltungsanordnung nach einem der Anquelle über eine mindestens einen steuerbaren 5 sprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die VerGleichrichter enthaltende Schalteinrichtung mit Wendung zur elektrischen Beheizung eines Ofens, einer derartigen Steuereinrichtung, daß die Schalt- dessen Temperatur als Steuergröße die Speisung einrichtung jeweils zu Beginn einer Wechselstrom- eines elektrischen Heizwiderstandes steuert,
vollwelle oder -halbwelle einen Zündimpuls zum

Einschalten erhält, jedoch entsprechend dem je- io

weiligen Wert einer Steuergröße periodisch für

eine oder mehrere Wechselstromvollwellen bzw. Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungs- -halbwellen der Zündimpuls ausbleibt, dadurch anordnung zur steuerbaren Speisung eines Verbraugekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung chers aus einer Wechselstromquelle über eine mindeeine bistabile Kippstufe (13; 13«) zur Abgabe je- 15 stens einen steuerbaren Gleichrichter enthaltende weils eines Zündimpulses für die Schalteinrichtung Schalteinrichtung mit einer derartigen Steuereinrich-(15; 15«) beim Übergang vom ersten auf den tung, daß die Schalteinrichtung jeweils zu Beginn zweiten stabilen Zustand und einen die bistabile einer Wechselstromvollwelle oder -halbwelle einen Kippstufe (13; 13«) jeweils in den ersten stabilen Zündimpuls zum Einschalten erhält, jedoch entspre-Zustand steuernden Impulsgenerator (11; 11«), ²° chend dem jeweiligen Wert einer Steuergröße periodessen Frequenz durch die Steuergrüße in einem disch für eine oder mehrere Wechselstromvollwellen die Frequenz der Voll- bzw. Halbwelle der Wech- bzw. -halbwellen der Zündimpuls ausbleibt,
selstromquelle (14; 14«) einschließenden Bereich Eine derartige Schaltungsanordnung ist bekannt verstellbar ist, sowie eine Einrichtung (39, 41 bis (französische Patentschrift 1 354 318). Die bekannte 44; 54 bis 56; 81 bis 87) zur Ableitung von Im- 25 Schalteinrichtung besitzt zwei parallelgeschaltete, pulsen von der Wechselstromquelle (14; 14«) für steuerbare Gleichrichter, die in Reihe mit dem Verdie Steuerung der bistabilen Kippstufe (13; 13«) braucher an der Wechselstroinquelle liegen. Zur Erjeweils etwa zu Beginn der Wechselstromvollwel- zeugung der Zündimpulse für den einen Gleichrich-Ien bzw. -halbwellen in den zweiten stabilen Zu- ter bei Beginn einer jeden Vollwelle ist ein an einer stand enthält. 3° steuerbaren Gleichstromquelle angeschlossener Kon-

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei densator mit einer dazu in Reihe liegenden und an der die Schalteinrichtung (15; 15«) jeweils zu Be- der Wechselstromquelle angeschlossenen Induktivität ginn einer Wechselstromvollwelle einen Zünd- vorgesehen. Die impulsförmige Spannung an der Inimpuls erhält, dadurch gekennzeichnet, daß die duktivität wird von der Ladespannung des Konden-Schalteinrichtung (15; 15«) aus zwei antiparallel- 35 sators überlagert. Das auf diese Weise erhaltene geschalteten steuerbaren Gleichrichtern (45, 49) Signal ist der Ziindimpuls für den steuerbaren Gleichbesteht, von denen der erste (45) Zündimpulse richter. Bei jeder Zündung entlädt sich der Kondenvon der bistabilen Kippstufe (13; 13«) erhält, sator. Der andere steuerbare Gleichrichter wird in während für die Lieferung von Zündimpulseii an Abhängigkeit von dem ersten steuerbaren Gleichrichden zweiten steuerbaren Gleichrichter (49) eine 40 ter jeweils in der auf die Zündung dieses Gleichrich-Einrichtung (47, 48, 51) von der Art vorgesehen ters folgenden Halbwelle gezündet.

ist, daß der zweite steuerbare Gleichrichter (49) Wegen des konstanten Wechselspannungsanfalls an immer dann zu Beginn der zugehörigen Halbwelle der Induktivitäf bestimmt der zeitliche Anstieg der einen Zündiinpuls erhält, wenn in der unmittelbar Ladespannung des Kondensators jeweils die Vollvorhergehenden Halbwelle der erste steuerbare 45 welle, bei deren Beginn der erste steuerbare Gleich-Gleichrichter (45) leitend war. richter gezündet wird. Bei dieser bekannten Schal-

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei tungsanordnung ist die Regelung des Stromflusscs der die Schalteinrichtung (15; 15«) jeweils zu Be- durch den Verbraucher nur sehr grob möglich; denn ginn einer Wechselstromhalbwelle einen Zünd- bei einer nur geringfügigen Verringerung des Ladeimpuls erhält, dadurch gekennzeichnet, daß die 50 stromes des Kondensators gegenüber dem für eine Schalteinrichtung (15; 15«) aus zwei antiparallel- Zündung bei jeder Vollwelle nötigen Ladestrom wird geschalteten steuerbaren Gleichrichtern (45, 49) der Gleichrichter nur bei jeder zweiten Vollwelle gebesteht, die beide von der bistabilen Kippstufe zündet. Dies entspricht einer sprunghaften Verminde-(13; 13«) Zündinipulse erhalten. rung der dem Verbraucher zugeführten Leistung um

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 55 50 "/0. Zwischen der Maximalleistung und der dar-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung unterliegenden Leistung gibt es also einen großen (56) yur Ableitung von Impulsen von der Wech- I.eistungssprung.

selstromquelle (14«) für die Steuerung der bista- Es ist zwar bekannt, die Leistung auch zwischen l)ilcii Kippstufe (13«) ein Netzwerk (54) zur 100 und 50"/u bei einer ähnlichen Wechselstrom-Phasenverschiebung in Voreilrichtung enthält und fio Steuerschaltung stufenlos dadurch zu regeln, daß bei daß der bistabilen Kippstufe (13«) eine mono- einer bestimmten Zahl von Vollwellen, z.B. drei, stabile Kippstufe (57) nachgeschaltet ist, die ihrer- eine bestimmte Anzahl, z.B. eine, nicht dem Verseits die Zündinipulse liefert und für eine der- braucher zugeführt wird (britische Zeitschrift »Direct artige Zündimpulsbreite bemessen ist, daß eine Current«, Januar 1°62, Seite 20,21), doch ist es Zündung zu Beginn der jeweils nächsten Wechsel- 65 nicht bekannt, mit welchen Schaltungsanordnungen stronihalbwelle sichergestellt ist. dies erreicht werden soll.

5. Schaltungsanordnung nach einem der An- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung der eingangs beschriebenen Art