DE1523289A1

DE1523289A1 - Temperature controller

Info

Publication number: DE1523289A1
Application number: DE19661523289
Authority: DE
Inventors: Guenther Bachorz
Original assignee: GUSTAV BENZ FA
Current assignee: GUSTAV BENZ FA
Priority date: 1966-09-10
Filing date: 1966-09-10
Publication date: 1969-08-14

Description

Temperaturregler Die Erfindung betrifft einen elektronischen Tempera-turregler, der hohe Schaltleistung besitzt und durch wesentliche Einsparungen an Bauelementen billig hergestellt werden kann. Es sind Temperaturregler bekannt, bei welchen im Ausgangskreis eines von einer Brückenanordnung gesteuerten Transistor-Verstärkers die Spule eines Schaltrelais angeordnet ist. Sollen die Relaiskontakte direkt die Ein- und Ausschaltung der Heizelemente bewirken, so ist ein Relais grösserer Bauart erforderlich, welches in der Lage ist, höhere Leistungen zu schalten. Da einerseits die Temperatur an der Messtelle und damit verbunden die am Brückenausgang auftretende Steuerspannung für den Transistor-Verstärker sich nur langsam ändert, andererseits aber das Schalten des Relais.zur Bewältigung der hohen Schaltleistungen schlagartig erfolgen muss, sind erhöhte Aufwendungen im Transistorverstärker z. B. durch eine zusätzliche Schmitt-Triggerstufe notwendig. Weiterhin müssen Brückenschaltung und Transistor-Verstärker mit gut gesiebter Gleichspannung betrieben werden, um ein Brummen des Relais und das damit verbundene Flattern der Relaiskontakte zu vermeiden. Diese an zwei Stellen notwendige Siebung bedeutet jedoch einen erhöhten Aufwand an Bauelementen. Nachteilig ist bei bekannten Anordnungen ferner noch, dass bei der notwendigen schnellen Abschaltung des.Relais in Dessen Spule hohe Induktionsspannungen entstehen. Um eine Zerstörung des den Spulenstrom steuernden Transistors zu vermeiden, muss diese hohe Induktionsspannung durch zusätzliche Schaltelemente wie z. B. eine parallel zur Spule liegende Diode unschädlich gemacht werden.Temperature regulator The invention relates to an electronic temperature regulator which has a high switching capacity and can be manufactured cheaply by making substantial savings on components. Temperature regulators are known in which the coil of a switching relay is arranged in the output circuit of a transistor amplifier controlled by a bridge arrangement. If the relay contacts are to cause the heating elements to be switched on and off directly, a larger relay is required which is able to switch higher powers. Since on the one hand the temperature at the measuring point and the associated control voltage at the bridge output for the transistor amplifier changes only slowly, but on the other hand the switching of the relay has to take place suddenly to cope with the high switching capacities, increased expenses in the transistor amplifier, e.g. B. necessary by an additional Schmitt trigger stage. Furthermore, the bridge circuit and transistor amplifier must be operated with a well-filtered DC voltage in order to avoid hum of the relay and the associated fluttering of the relay contacts. However, this sieving, which is necessary at two points, means an increased expenditure on components. Another disadvantage of known arrangements is that when the relay is switched off quickly, high induction voltages arise in its coil. In order to avoid destruction of the transistor controlling the coil current, this high induction voltage must be replaced by additional switching elements such as e.g. B. a diode lying parallel to the coil can be rendered harmless.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden. Vor allem ist es Aufgabe der Erfindung, den Bau eines Temperaturreglers unter Verwendung möglichst weniger, einfacher Schaltungselemente aufzuzeigen, so dass sich gegenüber bekannten Anordnungen wesentliche preisliche und räumliche Einsparungen ergeben. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass anstatt des bei bekannten Anordnungen zum Ein- und Ausschalten der Heizelemente verwendeten Relais ein Schnappschalter bekannter Bauart verwendet wird, dessen Betätigung durch eine mit einer Heizwicklung versehene Bimetallfeder erfolgt. Hierzu wird gemäss der Erfindung diese Heizwicklung an Stelle der Relaisspule in den Ausgangskreis des Transistor-Verstärkers gelegt. Durch diese erfindungsgemässe Massnahme ergeben sich die nachstehenden Einsparungen und Verbesserungen: Sowohl der Transistor-Verstärker als auch die Brückenschaltung können mit urigesiebter Gleichspannung betrie-ben werden, da die Welligkeit der Speisespannung sich beim Aufheizen des Bimetalls infolge der grossen Wärmeträgheit nicht störend bemerkbar macht. Dadurch können zwei Siebkondensatoren entfallen.The invention is based on the object of avoiding the disadvantages mentioned above. Above all, it is the object of the invention to show the construction of a temperature regulator using as few simple circuit elements as possible, so that significant savings in terms of price and space are obtained compared to known arrangements. According to the invention, this is achieved in that instead of the relay used in known arrangements for switching the heating elements on and off, a snap-action switch of known design is used, which is actuated by a bimetal spring provided with a heating coil. For this purpose, according to the invention, this heating winding is placed in the output circuit of the transistor amplifier instead of the relay coil. This inventive measure results in the following savings and improvements: Both the transistor amplifier and the bridge circuit can be operated with a traditionally screened DC voltage , since the ripple of the supply voltage is not noticeable when the bimetal is heated due to the great thermal inertia. This means that two filter capacitors can be omitted.

Ein Schutz des Transistors gegen überspannung beim Alßschalten ist, im Gegensatz zum Relais, bei der als Ohm'sche Last wirkenden Heizwicklung nicht notwendig. Durch den Einsatz eines bimetallbetätigten Schnapp-schalters ergibt sich, im Gegensatz zum Relais, auch bei langsam ansteigendem Ausgangsstrom des Transistor-Verstärkers ein schlagartiges Schalten. Bisher notwendige Scha-ltungsmassnahmen,die zum.Erzielen eines sprunghaften Stromanstiegs und Stromabfalls notwendig waren, können dadurch entfallen. Die zum Aufheizen des.Bimetalls benötigte Zeit ist klein gegenüber der Zeitkonstante des zu regelnden Kreises und tritt daher nicht störend in Erscheinung. Durch das im Schnappschalter liegende schnelle Schalten lassen sich die geforderten hohen Leistungen mit kleineren und daher billigeren Kontakten schalten als beim Relais. In contrast to the relay, protection of the transistor against overvoltage when switching is not necessary in the case of the heating winding acting as an ohmic load. In contrast to a relay, the use of a bimetal-operated snap switch results in sudden switching even when the output current of the transistor amplifier increases slowly. Circuitry measures previously required, which were necessary to achieve a sudden rise and fall in electricity, can thus be dispensed with. The time required to heat the bimetal is small compared to the time constant of the circuit to be controlled and therefore does not appear disruptive. Due to the fast switching in the snap switch, the required high power can be switched with smaller and therefore cheaper contacts than with relays.

In Figur 1 wird ein Temperaturregler gemäss der Erfindung gezeigt.In Figure 1, a temperature controller according to the invention is shown.

Hierbei liegt am Ausgang der aus den Fest-Widerständen 1, 2 und 3, sowie dem temperaturabhängigen Widerstand 4 bestehenden Brückenanordnung der Eingang eines einstufigen Verstärkers mit Transistor S. Bei höheren Anforderungen an die Regelgenauigkeit können auch mehrstufige Transistor-Verstärker Verwendung finden, wobei sich ebenfalls die erfindungsgemässen Vorteile ergeben.At the output of the bridge arrangement consisting of the fixed resistors 1, 2 and 3, as well as the temperature-dependent resistor 4 , the input of a single-stage amplifier with transistor S is located the advantages according to the invention result.

Im Ausgangskreis des Verstärkers liegt der Heizwid,rstand 6, der wärmemässig eng, z. B. durch Aufwickeln, mit der Bimetallfeder 7 gekoppelt ist. Bei Aufheizung derselben wird über Kopplungsfeder 8 die Kontaktanordnung 9 in der Weise betätigt, dass auch bei langsamer Ausbiegung der Bimetallfeder 7 ein schlagartiges Schalten erfolgt. Kontaktanordnung 9 bewirkt das Ein- und Ausschalten der Heizelemente.In the output circuit of the amplifier is the Heizwid, rstand 6, the thermal tight, z. B. by winding, with the bimetallic spring 7 is coupled. When heating up the same is actuated via the coupling spring 8, the contact arrangement 9 in such a way that that even when the bimetal spring 7 is slowly deflected, sudden switching occurs he follows. Contact arrangement 9 causes the heating elements to be switched on and off.

Die Stromversorgung von Brückenanordnung und Transistor-Verstärker erfolgt über die Gleichrichter 11 und 12 aus den Sekundärwicklungen des Netztransformators 9. Die. bei bekannten Anordnungen notwendigen Siebkondensatoren können entfallen.The power supply of the bridge arrangement and transistor amplifier takes place via the rectifiers 11 and 12 from the secondary windings of the mains transformer 9. The. Filter capacitors required in known arrangements can be omitted.

Claims

Claims 1) Temperature real using a single or multi-stage transistor amplifier controlled by a bridge circuit, characterized in that the stimulus winding 6 of a snap switch 8, 9 actuated by the bimetal strip 7, whose contacts 9 the circuit of the transistor amplifier, is located in the output circuit of the transistor amplifier cause heating element.

2) temperature controller according to claim 1, characterized in that the operating voltage for the bridge circuit and / or transistor amplifiers using an unscreened half-wave DC voltage finds.