DE1523332A1 - Zweipunktregelschaltung - Google Patents
ZweipunktregelschaltungInfo
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Description
! /Patentanwalt 4690
J Ραώώΐαββ13 10^00 4
General .electric Gompany, .Schenectarti', ;Τ·Γ..U:jA
Zweipunktregslsohaltung
Die Erfindung betrifft eine Zweipunktregelschaltung zur regelung
der !Temperatur und der Stromversorgung eines Verbrauchers," bei
der inüeihe.mit 6. em" Verbraucher ein Halbleiterschalter an einet
Speisewechselapannung liest und der Halbleiterschalter.von einer
Zündschaltung so gesteuert wird, daß er nur im ^ulldurchijang der
Cpeiseweehselspannung schaltet· l
χ ·■■
Zur Teüiperaturregelung von elektrischen. Kochplatten, Bratpfannen·
oder Bügeleisen usw. hat eg sich als günstig herausgestelltV
Zweipunktregler zu verwenden und deren ijchaiter im Kulldurch·
gang der Speisewechselspannung, oder einer VGllYieg-gleichgarichteten
.Wechselspannung zu schalten· Als Schalter sind dafür leistungshalbleiter besonders geeignet. Wenn der Verbraucherstronr
nur im ITulldurchgang der Speieev/cchyelspannung eider einer voilwe^jleich^erichtcten
V/echsels^annung.ein- oder ausgeschaltet
wird, werden die sich in Rundfunkgeräten Oder ähnlichen Geräten störend bemerkbar :.mchenden hochfrequenten -:jB ohaltf unken . beseitigt
oder auf ein Miniiaum reduziert, so daß Filterschaltunken
zur Beseitigung dieser Störirapulse überflüssig werden. Hithin
sind Schaltungen, die nach diesem Prinzip arbeiten, wesentlich einfacher, kleiner im Aufbau und betriebssicherer. Außerdem
haben sie eine längere Lebensdauer als Zweipunktregelschaltungen, die mit mechanischen Schaltern arbeiten und In beliebigen Zeitpunkten
dar Speiseweohselspannung schalten.
Das unterbrechen des Stroms durch einen Leistungshalbleiterechal ··
ter im Null durchhang der Speisewechselspanrtune oder einer voll-
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weggleichgerichteten Wechselspannung bietet keine Schwierigkeiten
da das Bauelement von selbst sperrt, wenn der durch dieses Bauelement
fließende Otrom unter den sogenannten Haltentrom sinkt·
Bas Einschalten oder Durchsteuern eines Leistungshalblelteraohal·
ters im Nulldurchgang der Speisewechselspannung erfordert jedooh eine Zündschaltung,«die den Zeitpunkt des Nulldurohgangs genau
feststellt und dann den Leistungshalbleiterschalter nur in die*-
sem Zeitpunkt einschaltet« Derartige Zündschaltungen sind an slot
bekannt« .
Der i'.rfindung liegt dagegen die Aufgabe Äugrunde, derartige
Zv:.eipunktregöl3ehaltungen dahingehend zu verbessern, da!3 sie
abglichst klein und korapakt im Aufbau gehalten werden können und
dennoch hohe Leistungen schalten.
Gemäß der i-rfindun/; wird diese Aufgabe, ausgehend von einer
Zweipunktregelschaltung der eingangs bezeichneten Art, daduroh gelöst, daß der Halbleiterschalter in beiden Richtungen mit
Hilfe c-iner Steuerelektrode durchsteuerbar ist und daß die Zündschaltung ständig mit einem gleichbleibenden Niederspannungen
zündpotential in Verbindung steht und an die Steuerelektrode des HalbleiterschaIter3 angeschlossen ist, daß an die zündschaltung
ein Shuntkreis angeschlossen ist, mit dem wiederum eine Regelschaltung verbunden ist, und daß an die Regelschaltung eine
Regclni/jnalschnltung p.ngeochlosoon ict, die die Arbeitsweise
der Regelschaltung im Bereiche dee Nulldurchgange der SpSiseweohselspannung
steuert«
.Die Verwendung derartiger Halbleiterschalter, die in zwei Richtungen
durchsteuerbar sind, hat den Vorteil, daß zusätzliche Gleichrichterachaltunger entfallen, wenn man beide Halbvollen
der Bpeioewechoelopannung ausnützen will, oder daß die ICommutierungaprobleme
zweier antiparallel geschalteter steuerbarer Gleichrichter und die Zündschaltung für den zweiton steuerbaren
Gleichrichter entfallen,
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BAD
1
1.1 . ■ .'.··"' '.·■■·■
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ι Die Bereitetellung niedriger ZUndpotentiale bietet den Verteil,
'. daß die Bauelemente' der Zündschaltung auf gerinne Leistungen
* Auegelegt und mithin in ihren Abmessungen sehr klein gehalten werden können· ·
- Der wesentlichste Vorteil, der sich aus diesen Maßnahmen ins*
gesamt ergibt, besteht darin, daß die Schaltung einmal als sogenannte
"integrierte Schaltung" hergestellt und insgesamt so klein
gehalten werden kann, daß sie sogar in den Griff, oder in die Steckdose kleiner Haushaltsgeräte, z.B. Bügeleisen ,Bratpfanfcen
und anioror transportabler Haushaltsgeräte eingebaut werden
' * kann. ' - ■ ·
Die Erfindung wird nun auch anhand der beiliegenden Abbildungen
ausführlich beschrieben, wobei alle aus der Beschreibung, und den
Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung
der Aufgabe im Sinne der Erfindung beitragen können und cit dem
Villen zur Patentierung in die Anmeldung aufgenommen wurden·
Pig. 1 ist ein schematisches Schaltbild einer nur la J.ulliiurchgang
der Speisewechsels~pannun£ schaltenden ZweipunlctregeHschaltung
zum Kegeln eines \ ideratandqheizgerätea, z.B. eines Bügeleisens,
fjemäß der Erfindung,
Fig* 2 ist ein schematioches Schaltbild einer anderen in vlullpunkt
der speisewechpelepannung schaltenden Zv.eipunktre^clschal—
tung gemäß der Erfindung zur Temperaturregelun« eines Heiz^arä-Z.Bo
einer elektrischen Bratpfanne.
Figo 3 ist ein soheimtiscbes üclialtbild, eine Altcrnativaueführung
einer synchron mit der Upeisewechnelepannung schnltenden
Niederspannung8rG£elsch>.ltung gemäß der ^rfindunÄ, die an den
Verbraucherkreis von Fi^0 1 andreschloss:en werden
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J?ig. 4 ist ein schematisohes Sohaltbild einer noch anderen Aue«»
führung,οiner im Nullpunkt der Speisewechselßpannung aoh-atemVen
Niederspannungs-Regelsohaltung, die an die Vdrbrauoherkroise der
Pig· 1 und 2 angeschlossen werden kann·
Fig. 5 Ist ein Teil eines Schaltbildes einer in ITulldurchcang
der öpeisewe'chselepannung schaltenden Zweipunktregelechaitung,
die die Leistung des Verbrauchers regelt und in die irgendine
der lUederspannunßö^Regelaohaltun^en der J?ig, 1*4 einsesotat
werden kann, die jedoch hauptsächlich sum Ansohluß an die Kojoli'ehaltüng der Pig. 4 ausgelegt ist·
6 ist ein achematisches Schaltbild einer Zv/eipunktregel· '
schaltung fUr einen Elektroherd» bei der die erfiridungegemäSen
Merkmal· angewandt und die Hiederspannungs-Regelsohaltun- von
fig. 2 verwendet wird. x ■
Jig. 7 ist ein aohematisohes 'J ο halt bild einer universellen
Leistung-Tenperatur-HegelBohaltung gemäQ der Erfindung.
fig· 8 ist ein echemätieches Schaltbild einer nur im tfulldurohgang der Speiseftechselspannunß schaltondon Zwoipunkt rege Isohaltung »um Regeln eines Heiekörpers, beispielsweise eines Elektroherdes ».bei dem die lemperatur mindestens zweier Kochplatten und
die Leistung der Heizkörper im zur Siedetemperatur dos Wassers BugehÖrigen Temperaturbereich geregelt und die Stromzufuhr
selbsttätig abgeschaltet werden soll» ν;οηη in Kochtopf oder
Pfanne kein Wasser (mehr) ist» um ein Zerstören dV: Topfes οCer
der Pfanne zu verhindern.
In den iig. 9 und 10 sind eine Reihe von äpannungszeitdiagrammen dargestellt» um das Betriebqverh^ilten dor synchron mit der
Speiseweohselspannung arbeitenden Regelschaltung der Pi^. 8 zu
veranschaulichen. Die synchron im tfulldurchjan«; der L>pci.;e*
weohseispannung schaltende Zweipünktregelcchaltung» die in Fig. 1
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bad of.:m
gezeig't ist, enthält einen Iieistungshalbleiterschalter 11, der
in beiden Richtungen mit Hilfe einer steuerelektrode durohateuerbar
iot und in Reihe mit einem Verbraucher 12, z.ße· einem Heizkörper, an zwei Netzanschlüssen 13 und 14 liegt· Die Netzanschlüsse
13 und 14 können, entweder direkt oder über einen Tr<n3fornctor
an das herkömmliche 120-oder 240-Volt-Weoliselatronnetz von 50-60
Hertz angeschlossen werden. Als in beiden Dichtungen durchsteuerbare
Halbleiterschalter 11 kann vorzugsweise ein Triac, ein
steuerbarer.Bischalter (bi-switch)f ein ^uadrac, ein Bymiator oder
ein ähnliches bekanntes Bauelement verwendet werden* Der Triac
kann über a.eine Steuerelektrode 15 mit Hilfe eines niedrigen
Zündsignals je nach der Polarität des Potentials an seinen Haupt-'
anschlüsse^, in beiden Richtungen durc.hge3teuert werden«. Venn
er einmal gesundet oder durohgesteuert ist, bleibt der Iriao so
lsnge leitend, bis der über die Hauptanschlüsse .fließende otrom
unter den sogenannten Haltestrom verringert v/ird? Ber Triac sperrt
selbsttätig, wenn die opeisev/echselspannung zwischen seinen Hauptanschlüssen
durch null geht« Im Bereich des tfulldurchg- nga der
Speisewechselspannung sinkt der Strom durch dan Triac unter den
Haltestrom, so daß das Bauelement selbsttätig.ausschaltet. Um
HF-iStörimpulse zuvermeiden, wird der Triac von einer ochwachstrom-Regelschaltung
20, die mit seiner Steuerelektrode verbunden ist, synchron mit dom Nulldurchgang der Speisercechselspannung eingeschaltet«
Mit Hilfe dieser Schaltung wird der Verbraucheretrom
durch den Heizkörper 12 geregelt· Zur Stromversorgung der Regelschaltung
ist eine Gleichrichtersohaltung vorgesehen, die ein
niedriges Zündpotential für die Regelschaltung 20 erzeugt· In der
Figo 1 gezeigten Ausführung enthält diese Gleichrichterscli ttung
eine Diode 16, einen v7iderstand 17 und einen Glättun^akondonsp-tor
18, die in Reihe an den StroniversorgungsanochlußSBn 13 und 14
liegen«, iiebon der Gleichrichtersohaltun/; ist eine einstellbare
Temperaturfühlervorrichtung vorgecehen, die die Temperatur dee
Heizkörpers 12 mißt und dia ,Binschaltdauer deo Triacs 11 in Abhängigkeit
von der gemeasenen Temperatur regelt,. Diese einstellbare
Terape:,.aturfühlervorriehtung enthält einen veränderbaren
BAD Ohii*üi4AL
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Widerstand 19 und ainen'Ihermiator 21, die in Retthe parallel zum
Glättungskondensator 18 der Gleichrichterschaltung liecenY Kin
Vorydder stand 22 ist vorgesehen, um der Regelschaltung ein" v'
WechgelßtroBi-Referenapotential zuzuführen, lter Verbrauche rltr"ei8
und die dafUr vorgesehene· erfindungsgemäße Regelschaltung können
von einer Wechselspannung oder einer vollwo^gleichgerichteten
\>echsel£pannuns über' die StromverBorgun^sanschlUese 13 ur?d 14
gespeist .werden. Boi vollvieggleiohgeriohteter '.ipeisewechselöpan·
nung steuert das von der Regelschaltung und xter Gieiohrichterschaltung.31 · 33 erzeugte ZtUidsißnal den Triao 11 hur'ir>
einer Richtung durch« üomit ist es »abglich, ein nur in oin'.r Riohtunß
leitendes Bauelement, z.B. einen steuerbaren Siliziumgleiehrichte]
anstelle, des Triacs 11 zu verwenden, wenn die Bpeisewechselspan^
nung. zuvor vollwegglelchgeriohtet v?urde,
AIq . qteuorbarer Helbleiterschalter 'tonnen auch- zwei antipäfallel
gesphaltete steuerbare niliBiiuagleichrichter verwendet werden,
wenn beispielsweise die zulässigen liennströme von Triacs nicht
ausreichen, die vorkomcienden Verbraucherströme au schalten· Kine
andere Möglichkeit, höhere Ströme «u schalten, wäre, mehrere
Triace. parallel zu schalten. Die Regelschaltung enthält jsine
Zündvprriohtung, die aus einem npn-Tranoistor 23 besteht, dessen
Emitter mit dem üteueranschluß de· Triacβ 11 verbunden ist. Der
Kollektor des ?Undtransistor« 25,ist über einen Begrenzun'ßswideratand 26 ml% dtr Gleichrichtereohftltung 16,17,18 verbunden, ?/ährtnd ß*i,ne Baiiiü übe:' «inen BegreHBunger/iaeratand 27-mit dor
Gleiohriohteri^haltung verbunden igt· Die·Gleiohrichterschaltung
16, \lf 18 dlelkt «ur Erjieufcung tin·a niedrigen Uleiohspannungspoteatial· in ter Größenordnung von 10 Y, das dann ständig der
Basif-Bai.ttet1·trecke de« Zündtranaietoro 25 aufgrund des Re3t-•tr0»ti durch; fie «tiueretektroat. des OJriaoe 11 zugeführt wird.
I)ent*tepreoh«ad ';ϋηη·η Jiiose SchAXtungsbauelemeAte als Vorrichtung bezeichnet werden, die dem ZUndtrantistor 25 ständig ein
Einachalteignal (Niedeyapannungfseundpotential) zuführt.
Vm die Zündvorrichtung ^u steuern, aind zwei Uhunt-Vorrichtungen
vorgesehen, die einen npn-Transistor 28 und einen aua mehreren
Dioden 29t 31» 32 und 35 gebildeten Brüokentileichriohter enthelten· Die Anode der Diode 29 und die Kathode der Diode 31 sind
direkt ait dea einen ötronnrersorgunftsanechluß 15 verbunden, v/äh*
rend die Anode der Diode 32 und die Kathode der Diode 53 über den
Vorivideretand 22 mit dem anderen StroraversorgurißS-ansohluß 14 verbunden sind, i'.in Spannungeteilerwiderstand 54 ißt zwischen die
Baciz des Traasictors 28 und den Stronnreraorgun^DanaehluS 15 ßoschnltet· Der Kollektor doq Transistors 28 ist mit der Banio dee
Zundtransistors 25 und der ISnitter öoa Tranoiatora 20 mit den
Anoden der Dioden 51 und 55 verbunden· Aufgrund dieser Anordnung
ergibt sieh ein iihunt-Kreiu über dan Widerstand 22, die Dioie 32,
die Basisemitterstrcc'.ce des Tran'· iatore 28 und die Diode 31 «um
Anschluß 15» nenn beispielsweise der Anaohlui3 14 positiv ^a^cnüber dem Anschluß 13 ist, Dies hat eur FoI^e1 da3 der Transistor
durchßesteuert wird und im lurch#3uteuerten Züotand don Baoiß«·
emitterlcreie dee ZUndtransintoro 25 kurzhchlioBt· Dieser Kurz-»»1 \
eohluQkreia liegt praktisch parallel zum uteuerelektroden-Kathodenkreis des Triacs 11 und verhindert somit( da3 der Triac 11
durchfiöstouert v.-ird· Xn ähnlicher V eise fließt in der anderen
Halbzelle, in der der Anochluß 15 positiv gegenüber dem Anoohluß
14 ist, ein £;troa durch die Diode 29, die Baoiseaitttrotrecke
des Transistors 28, die Diode 33. und den Widerstand 22, der den
Transietor 28 ebenfalls durohsteuort. Dadurch uird der Basisemitterkreis des Transistors 25 ebenfalls kurz cesohlossen und der
Triac 11 daran gehindert durchzuzünden· Auf dieee Voißc ergeben
sich also nhuntkreioe, die den Titeuerkreio des Triaos 11 in beiden
Halbwellen der üpeisevrecheelspannung kursechllessen»
Zwischen deii Kulldurchgan^sbereichen jeder H:>lbv.ellc der Upeiaewechserlspannung wird der Transistor 28 über diese ühuntkreise
durchsesteuert, Dadurch v;3rd verhindert, da3 der Triac 11 einschaltet, wenn die npeisewechseli^pannung vieder anstoi.;.;t. Kur im Null-
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durchgangsbereieh der Speineweohael-epanhung itt die Jurohechalt·
oder Zündspannung» die im wesentlichen von den Widerständen 22
und 34 bestimmt v/ird und über einen der beiden Shuntkrcise tu*·
geführt wird, nicht ausreichend)den Transistor 28 voll duroheueteuern* Durch entsprechende Phasenverschiebungen ist es müglioh,
nur con unmittelbar dom iTulldurch^onß folgenden Bereich aussu«
nützen·
Venn lie Basis des Transistor^ 28 nicht von außen $«pteuert
de, während die Wechselspannung den Nullbereich durohläuft, würde dieser translator normalerweise sperren und der 3teuerolok·
tr ode de u 'Ir lace 11 über den Transistor 25 ein Zünäimpule au^eführt werden, über die Leitung 35 v/ird der Basio-deo Trane3,8tore,
jedoch ein äußeres Regeleignol zugeführt· um dae Einschalten de«
Trt\neiotora im Nulldurch£an(-8bercich der iJpeieovfeoheelepafinung -eu steuern· Die Leitung 35 ist mit dem Ausgang einer ,Regelvorrichtung, die aue einem pnp-KegeltraneiBtor 36 beoteht, verbunden»
und zwar direkt mit dem Kollektor dieses Träneistors· Der Emitter
des Regeltrctnäißtore 36 ist über einen Strombecrenasun^evdderstand.
37 nit einen '"pannun^stollernetEwerk» bestehend aus awei Widerständen 38 und 39f die.in Reihe geschaltet sind und parallel
sum GlättungBkondens»tor 18 liecan, verbunden· Die Basis des
ßecoltranciators 36 ist mit dem Verbindungepunkt des veränüerbaren ^iderStande 19 und des. Thernistora 21 verbunden· Durch diese
Anordnung kann der veränderbare V'iderstand 19 so eingestellt v/er*
den,da3 der llegeltranöistor 36 bei jeder gewünschten Temperatur
einschaltet und der Basis des* Transistors 28 ein positiven Zündpotential zuführt. Die Temperatur wird von einem Thermistor '21
gerneεsen, der thermisch mit dem Verbraucher 12 verbunden ist, ' ·
dessen Temperatur geregelt v/erden soll« Die Temperatur des Verbrauohira 12 wird wiederum von d*r Anzahl der über den Triac 11
sugeführten Halbwellen der npeisev/eolisGlopannung geregelt. Ba der
Verbraucher 12 irgendein Heiakörper sein kann", z.B. ein Bügeleisen, eine elektrische Bratpfanne/ein elcktrioöher H^i^ofon, ein
Blinklicht usw·/iat die iiegeiDCh^ltuni.· universell vcrver.db^.r. i.s
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BAD GFiiÜrsN
•»9**
können aber*auch statt.ohmscher, induktive Verbraucher geregelt
werden, wenn der Leistungsfaktor korrigiert wird.
Wenn die Temperatur des; Verbrauchers 12 auf beispielsweise 5O0C
•geregelt werden soll, wird der veränderbare Widerstand 19 auf
einen diesem.Wert entsprechenden Wert, eingestellt· Nimmt man an,
daß der Heizkörper 12 zunächst eine Anfangstemperatür von 160C
hat, dann ist der Widerstand des Thermistors 2,1 (der einen negativen
Widerstandstemperaturkoeffizienten hat) bei dieser Einstellung
größer als der. eingestellte Wert des Widerstands 1$v
Xn diesem falle wird der Basis des Regeltransistors 36 ein positives' Potential zugeführt. Da dieser Transistor.ein pnp-Transl-,
stor ist, bleibt er gesperrt, so daß der Basis des Transistors
kein Strom über die Leitung 35 zugeführt wird» Infolgedessen kann das Potential der Basis des Transistors 28 im Nulldurchgangsbe-.
reich der Speisewechselspannung nicht positiv gegenüber dem Potential,
des Emitters werden· Mithin bleibt der Transistor 28 gesperrt. Wenn der Transistor 28 im Nulldurchgangsbereioh gesperrt
bleibt, wird der Transistor 25 von dem über den Wideretand 27
seiner Basis zugeführten Strom durchgestauert, so daß der; Steuerelektrode
des Triacs 11. ein Zündimpuls zugeführt wird, der den
Triac durchschaltet. Im'durchgeschalteten Zustand des Triads 11 liegt die gesamte Speisespannung am Verbraucher 12, so daß er sich
erwärmen kann· , ' ■ "
Wenn der Heizkörper 12." die am Widerstand 19 eingestellte Temperatur erreicht hat, ist der Widerstand des Thermistors 21. (infolge
seines negativen Temperaturkoeffizienten) soweit abgesunken, daß der Basis des Regeltransistors 36. ein negatives Durehschaltpotential
zugeführt wird* Wenn der liegeltransistor 36 durchgeschaltet ist, führt er der Basis des Transistors 28 ein
positiven Durchschaltsignal über die leitung 35 zu. Solange wie dieser Zustand erhalten bleibt, wird der Basis des Transistors
ständig ein Durchschaltsignal zugeführt, daß diesen Transistor durchgeschaltet hält, selbst im Ilulldurchgvngsberüich der Speisewechselspannüng,
Infolgedessen wird das der Basis des Transi-
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. -10-
•tore 25 ständig snzgeführte niedrige Durohaohaltpotentlal τοβ
T raneis tor 28 selbst la Nulldurohgangsbereloh kurzgeschlossen,
so eeß der ZUndtr^nsistor 25 den TrIsο 11 nicht einschalten
kann. Dieser Zustand bleibt solange erhalten, bis der HeiEkörper 12 über den Thermistor 21 nsoh einer stärkeren Erwärmung verlangt, woraufhin sloh der erstgenannte Vorgang wiederholt» Daraus
ersieht man, daß die erfindungsgemäße Regelschaltung alle Vorteile bietet, die sloh durch das Schalten Im Nulldurchgang der Speiseweohs el spannung erreichen lassen, nämlich, daß Hoohfreq.uen&sto'^ungen
unterdrückt werden und PiIt er stuf en entfallen. Außerdem ktinn, de,
eine getrennte Olelohstromquelle vorgesehen 1st, die ständig ein
niedriges Zündpotential liefert, das synchrone Schalten Im Ku!;!- .
durohganjg auch erreicht werden, wenn siohdie SpeisewechseXspan-r
nung im Bereich von -2 7 befinden. Somit erfolgt des Schelten
bei niedrigeren Spannungen als bei bislang bekannt gewordenen Zwelpunktregelschaltungen, die synchron im Hulldurohgang der
Speisespannung schalten. Außerdem wird das Lampenflaokern elektrischer Leapen, die vom selben Netz gespeist werden, erheblich
verringert.
Die Verbindungeleitungen verschiedener Punkte der Schaltung sind
an Anschlüsse 1-7 herausgeführt.
Die in TIg. 1 gezeigte Regelschaltung kann naoh an sloh bekannten
Herstellungsverfahren als Integrierte Schaltung hergestellt werden und dann zum Entwurf von Schaltungen verwendet werden.
Neben den Hauptbauolementen der in TIg. 1 gezeigten Regeleohaltung
kßane^t auch die Tallerwiderstände 38 und 39 in die integriert·
Schaltung einbezogen und mit einen Anschluß 7 versehen werden, um
sie an die Hauptregelsohaltung anzuschließen. Obwohl se müglioh
1st, die Schaltung so herzustellen, daß der Widerstand 37 direkt
909826/1Q98 original inspected
' nit den Spannung*tellerwiderständen 38,39 verbunden let, wäre dies
insofern ungünstig, el· daduroh einig· allgemeine AnwendungemOgllehkelten der Regelschaltung verlorengingen» so daß sie nicht sueammen «it anderen Istwertftthlern, wie bei dem Leistungsregler der
später luoh beschrieben wird, verwendet werden kann. Als Alternative su den in Beihe geschalteten Spannungsteilerwiderständen 38
und 39 könnten euch «wei Z«nerdioden als Spannungsteiler in
Reihe geschaltet werden, was ebenso einfach in einer integrierten Schaltung su verwirklichen wäre, je nach dem, welches Verfahren
sur Herstellung der in den fig. 2 und 4 geselgten Schaltungen
eis integrierte Schaltungen angewandt wird.
Fig. 2 βeigt eine im lfulldurohgeng der Speiseweoheelspannung A
schaltende Zweipunktregelschaltung, die der Schaltung von Fig. 1
in vieler Hinsieht ähnlich 1st. Sie unterscheidet sich von der 8oheltung naoh Pig. 1 im Aufbau der Olelchrlohtersohaltung, mit
der das niedrige Sohwaohstromstindpotentlal erseugt wird» und im
Aufbau der Zündschaltung. Die in der Anordnung von flg. 2 verwendet· Zündschaltung enthält einen pnp-ZUndtransistor 51, deueen
Emitter über einen Begrensungewideretand 52 mit dar Steuerelektrode des Trieos 11 verbunden 1st· Der Kollektor des ZUndtraiisletore
51 ist mit einem Ansohlufl 3 verbunden, über den dem ZUndtransistor ein niedriges Olelohetromsignsl ale Durohschalteignal auge*· '
fUnrt wird. Zu diesem Zwecke 1st die Basie dee Zündtranslstors
über einen Begrensungswiderstend 27 mit dem Nl ederspannungsgleiohstromensohlufi 3 verbunden Ein pnp-dotlerter Shunt -Trans IeBt or 54 ^j
liegt mit seinem Kollektor direkt an der Beeia des ZUndtransistore
51, während seine Basis mit dem AnsohluS 7 der Hiederepennimgaglelohstrompotentialquelle verbunden f,st9 der entgegengesutäte '
Polarität wie der Anschluß hat, mit dem die Baals des Zündtranslstors 51 In Verbindung steht * Der Emitter des einen Shunt-Translstor 54 1st mit dem Spannungetellerpunkt zweier Spannungsteiler-Widerstände 56 und 57 verbunden, die in Seihe mit dea Vorvlderstand 22 an den SpelsawecheeletromensohlUeeen 14 und 13 liegen.
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■·■■;:
Sift swelter pnp-dotlerter Shunt-freneietor 5Θ liegt nit etine»
Kollektor direkt en der Be ei β dee Zündtreneiators $1, während
•ein Emitter direkt mit dem AnsonluS 7 der
stromquelle Suse omen mit der Basts des ersten Bhunt-Trensietors 5
verbunden Ist. Die Basele des »Weiten Bhunt-Tr^nStstora 56 1st ,
Über eine fetkopplungsdlode 59 mit dem einen epoöntmgeteilarwider
stsnd 56 gemeinsam mit dem Skitter des Translators 54 verbunden.
Sine Diode 60 liegt parallel sum Wideretand 57, eu« einem (Jrunde,
der später noon erklärt wird« , ' .
Bei dieser Anordnung ergeben βich folgende SJnmt-Krelset Kenn
der AneohluB 14 positiv gegenüber dem Aneohluß 1>
ist, denn flieit
Strom fiber die in Reihe geschaltetenSpannungateilerwtderettlnde 22
und 56 und die Diode 60, sb defl ier Emitter des Transistors 54 ' -positiv wird. Bei diejier Polarität, der ßpeieeweohaelepannung ·
sohllelt die !Mode 60 den triderstend 57 kurz· in des Äitterpotentiel des trenaiatore 54 gegenüber dem Beeiepoteniiel soweit
deB dieser Transistor voll durohgesteuert wird. Xm
terten lustand entstellt der Trenslstor 54 der Be sie dom
SttaAtrsBSlstors 51 den Durohaobiltstrom, eo daß der lUndtreneletor
nicht durohgesttuert werden kann und gesperrt bleibt· Im gaeperr- ·■
tea testend des Sflndtrenslstors 51 wird der Trie« 11 aloht durch- <{
^steuert. Xn ähnlicher Welse wird, wenn der Anechluß 13 gegen- Ί.ζ
tiber dem AneohluB 14 positiv 1st» ein negative* Yo rape nnun<;· β ig'-.'
asl sei Bpannungsteilorwlderetaiift 56 erseugt und über die Entkopplungen iode 59 der Basis dos Transistors 58 eugefUhrt, no daß
dieser Treneistor durohgesoheX^et wird, iuoh im durohgeeohaltaten
des Trenelatora 58 wird dar Beelsemltterkrel* des Zünd- '
51 &urs gesohiospeki woduroh wiederum verhindert wird,
11 durohsUndet. '
ese Bhunt-JUÄlüguugen bleibe» über die vollen Halbwelten der
i lur denn, wenn die Speiaeweoheel-
tysnninig deti 9ttlldurohgangsbereleh durchläuft, werden die Shunt-
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ORiQ)MAL !NCPECTED
t · ■ ■ ■
-13-
Transietoren 54 und 58 ohne ein äußeres Regelsignel gesperrt, und
Hier Infolge der Teteach®, daß In diesen Bereiah kein Durohaaha Itelgnal en Wideretend 56 ersehe int. Dieses äußere Regelslgaal
wird über die Leitung 35 der Besls des »weiten Shunt-Transistore
58 von Kollektor einee npn-dotlerten Regeltrenslstors 61 augeführt. Dar Regeltraneistor 61 liegt nlt βeinem Emitter übar einen
Stronbegrensungswlderetand 37 an Verbindungepunkt zweier als
Spennungeteller gesohelteter Zenerdloden 62 und 63, die in Reihe
gescheitet sind und an den Hlederepannungeglalohetroneneclilüseelii
3 und 7 ^geschlossen sind· Die Baeis des Regeltranslstora 61
1st nlt einen Anschluß verbunden, über den der Segeltransistor .
von Regelelgnel gesteuert wird· In der in Fig., 2 gezeigtem Anordnung ist der Anschluß 2 mit dem Verblndungapuikt tea Vorfelderberen Widerstands 19 und des Thermistors 21 verbunden. Xn ährJ.ioher Welse wie bei der Anordnung naoh flg. 1 1st der Thermistor 21
thermisch mit dem Verbreuoherheizkurper 12 verbunden und ändert
daher seinen Widerstand in Abhängigkeit von der Temperatur des Terbreuoherhelski5rperel2 ο Bai dieser Anordnung let es möglich, der
Be sis dee Regelt ransiatore 61 ein Gflelohstron-Regelelgnel veränderbarer Größe zuzuführen, das diesen Transistor in Abhängigkeit von
Heizetrombedarf des Verbraucherhelzkörpers 12 ein- und audsoheltet.
Neben diesen oben erwähnten Bsuelernentan let noch eine Gleiohrlohtervorriüiitung vorgesehen, um das gewünschte niedrige öleloüBtrompotential zwischen den Anschlüssen 3 und 7 zu erzeugen 3 Diese .. ,
Oleichrichtervorrichtung enthält eine Diode 65» deren Anode direkt
nlt den Anschluß 3 und deren Kathode nlt dem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 22 und 57 verbunden 1st. Aufgrund dieser
Anordnung ergibt eich eine Olelohrlohterseheltung, die den Wider-*
stend 22, die Diode 65 und den Olättungskondensator 18 in Reihe
enthält und das gewünschte niedrige Gleichstrompotentla1 am
ßlättungskondensator 18 erzeugt. Dieses Potential ersoheint dajon „
zwischen den Anschlüssen 3 und 7. Die Wirkungsweise der Schaltung von Flg. 2 1st wie folgtt
Ss sei daran erinnert, daß der Triac 11 nur in Vullfiurohgangsbe-
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reioh der Spelseweoheelepannung eingeschaltet warden keim· Während nahezu der gesamten Dauer jeder RjIWelle der Bpelaeweolieelspannung wird entweder der eine Shunt-Tranaistor 54 oder der #fvdere Shunt-Transletor 58 von dem Ühereteuerungspotentlal durohgesteuert, das Ihrem Emitter oder Ihrer Basis jeweils Toa Spannungetellernetawerk 22, 57 und 56 eugefUhrt wird. Obwohl die ftpel-ββ wechsele pennung den Hullbereioh durchläuft { d.h?» obwohl t£ß ,
Innerhalb von einem Grad en beiden Seiten der 2AiIlInIe odor »wischen ♦ 2 Volt liegt), kann den&ooh ein ZÜndlmpule dam Tr^.ao 11
zugeführt werden, vorausgesetzt» daß die beiden Translatoren 54
und 58 gesperrt bleiben« Da bei der Anordnung der Flg. ?. keina
Möglichkeit vorgesehen ißt» δβμ einen ehunt-Treneistor 54 voa außen
zu steuern, bleibt <er während des lulldiirohgangs der Wce^sslapen«
nung ismer gesperrt. Ba der Basie &®a anderen Shunt«*fren.s.ist^Mh>
·. 53 j.@dp.oh ein äußeres ilegele.lßnal wem Hegeltranalsto? 51 zvsge-* '
führt wird, bestimiai; dtjr Zuatepä am* E^geltrsnsistora 61, oti der
andere Shunt -fr® as i.^to^ 58 geaperrt "bleibt oder nicÄfe? Wen.9 dßr
Regelt re ns is tor 61 'Itwchgeetew^i wiri. führt er der Baeie d^js
anderen SfeuBt-'l^raceistore 58 ein negatives Duroheo.hjBItpotft4ti3l„
SU, das diesen Transistor dureheahaltet? selbst dann, w@nn die
Spei^aweoheelepannung durch null feht. In diesem Falle wir 1 der
Buroheehsltstrott zum ZÜndtraneletor 3λ ifelterh.1i: vo» der- B.3®ie des
ZündtraneiBtoi a weggeehuntet f no äaß ßieee» Xrsnaie'tor "n^oht
werden kann xmä der frieo 11 ί-eöperrt bleibt«
Wenn der Regeltransistor 61 diiroh da? 1ha vom fhesraiator 21 und des;
einstellbaren Widerstand 19 augeftihrifm Regelslgnal gesperrt wird,
dann kehrt der andere Shunt«Translstur 58 in.etiiiäa nioht-leiten^
den Zustand «urüolc, während di« Sp«; ··■.& ^©iiselepamumg dureiä null
geht· Wenn beide Stamt-ftransietaren 54 und 58 geapsi'^t sind, wird
die Baeis des Transistor» 51 negativ j.i^enttbe? aelaer aBitterelek^^
troCe, so daß er leitend wird und de? 3*euer#Iaktrod© des üteleoe
U einen Zündlnpula suftthvtf Infolge^^-
Uitead mä fOfart wUvend der Jfelgenden BiliNrtUe dor Bpelse·?
vteM*U*a*nf Stroa. A« Aide dieser SiXInMiUt keWrt dor tr le ο
Jede** Wl«der ia Mln«i nichtleitenden Iustendeurttok, Infolge
der tetseote^ ftft «er pt***, dutch dee »usleaoat unter dein Belte*
stroasinkt, wem die Qpeleeweohselepsnaung «leder duroh null
geht· 0b der trlao 11 in der nioheten BslbweUe wieder durehge«
•Qfceltet wird «der nlokt» hfiagt aetttrlleh wieder rom luetead dee
lefeltreaeletore 61 eb.
Sie la Yig. S geftelgt· fttndeohaltung kenn el· MofluHwuetein oder
el« integrierte 8ohalt«ng euegeführt werden· Bei der Beheltünge- A
•muttt der flg. 2 kOnäezi nioht nur die Beueleaente der Bund- ™
eeiwltung, eoadern enoh die Zenerdloden 62 und 6? des Spennoageteli«vnetswerk· und die Mode 65 ele Integrierte Soheltung eufgeWvt werden. Anon hler können die epanngeellerwlfleretlnde
38 und 39 wieder duroÄ die Spaimungeteller-Ienerdioden 62 und 63
ereettt werden.
Xa den 8oheltungen der VIg · 2 und der anderen figuren können
Yereanledene Arten ektlver Beueleaeate alt npn- oder pnp-Dotieruag bei eatepreohender Bolung der Dioden verwendet werden· Dlee
Hadert ea der grundeJttftllohen Arbeltewelee der Boaeltung aloat·.·
Infolge dieser Indenmgen werden jedooh der Steuerelektrode dee
frleoe 11 enetelle negetlver poeltlre Sflndlapulee sugefUhrt. ä
Swer ergeben eloh gewiue Tortelle bei der Heret«llung, wean aen
npn-franeletoren Terweadet» Iniblge der Sttadkeanllalea ron frleee,
die Honwlerwelae bei negetlren Sündlapuleeii besser erbeitea, ist
jedooh die Sobeltung von flg. 2 unter gewiesen tüsettfaden Tortuslehen. IHe Wirkungsweise der beiden SoheltUngen neon flg. 2
und 3 let hlneiohtlioh der Xrseugung poeltirer Stiadlapulss fttr
ein frieo oder ein anderes In beiden Rloatungen ober ©In* Steuerelektrode duroheteuorberee Beueleaent Idetttlsoa. Die eineigen
Thitersohlede ßwleohen diesen beiden Sohsltungen beetehen darin,
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dafi in der SoheXtung von Piga 3 weniger Bauelemente verwendet werden t so daß diese eus dieeem Grunde bevorzugt wird« Bei der in
Fig> 3 gezeigten Schaltung erseteen ewei !Transistoren 45 und
46 und eine Entkopplungadlode 47 die DlodenbrUoke und den ttreneietor 2Θ in der 1» FIgn 1 gezeigten Schaltung, Sin weiterer
Unterschied besteht darin, daß bei der in Flg. 3 gezeigten Schaltung des.- '«egrensungswf Vorstand 26 mit dem Kollektor des Zündtronsietcre 25 verbunden ist8 während in Fig. 2 der Begrentsungswideretenet 52 mit dem Emitter dee Zündtransietora 25 verbunden
let« Bei beiden Ausführungen liegt der Wideretand jeaooh in
Kollektorenitterkreie See Transistors, wo er benBtlgt wird.
Fig« 4 eelgt eine Abwandlung der Zwelptinktregeleohältung» tiei der
ein npiv-Transistor eis Regeltranelstor 61 verwendet wird« Ale ' '
Trane! et or 61 einen npn-Traneietor eu verwenden« bedeutet» daß . '('
die Polaritäten in dieser Schaltung umgekehrt werden otieeeti, '
wee »loh auf den Zündtreneletor 25 (und mithin auch tuf den den
Verbraußheretrom oohaltenden Trieο) auswirkt, wenn der Regeltransietor bJ durohgeeteuert wird. Pies eteht la uegemaete eu r.uvor
beeohrlebenen Schaltungen, doren Zündtrsneletor bei durohgoeteuer test Bogeltrsnelstor gesperrt bleibt. Ansonsten ist die Snhel- *
tung in Aufbau und Wirkungsweise ähnlioii ά&τ in Fig. 2 gee t» igt en t
Soheltung und hat darüber hinaus den Vorteiltes eil· In der J
8ohaltung verwendeten Transistoren npn-fransistoren sind. !Hes
vorteilhaft für die Herstellung der Schaltung eis Modul, oder
Soheltung. Ub als Begeltrenslstoi* 61 einen npn«Trenilstoi? Ib d«r in Fig. 4 geseigten Schaltung eu v*rwendenf KdB
|e£o@lk euferdAB eine Zenerdlode 76 1» die leitung 35·geschaltet
unfi ü&v Y@rM&itm§£punkt der 2«aerdlode 76 mit Sem Kollektor des
Βρβ$Itr«neistor» 61 Über eine» Yorwidereteni 77 *it dem A&nchluS
55 verbundiß werden. Mese :%euelement® bewirke» iie erwähnte
I^S^ritfitstwketeraage so daS bei duroiigeefeuert«m Transistor 61
der »la© fiUnmt-Treitfilstor 45 gesperrt blei bt r und umgekehri. Ih
allen übrigen Binlcten let die in Flg.: 4 gezeigte Schaltung in
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Aufbau und Wirkungsweise der in Pig. 2 gezeigten Schaltung ähnlich«
Zum Zweoke der Illustration ist ein aus zwei in Reihe gescheiteten
Widerständen 38 und 39 gebildeter Spannungeteiler in
Verbindung mit einem Spannungsteiler aus zwei in Reihe geschalteten
Zenerdioden 41 und 42 vorgesehene Dies dient lediglloh zur Veransohaullohung, wie durch Schaffung entsprechender Ab-»
griffe j z.B. der Abgriffe 2 und 7|R^ferensspoteriti8l0 jeder gewünschten
Größe gebildet werden können.
5 zeigt einen Seil einer im tfulldurohgciig i! r
Spannung schaltenden Zwelpunktregelschaltung mit \« · die' Leletimg j
des Verbrauchers 12 ü>ber den dem Vertraue* >r EUgiiftthrtön St:%c»m ^
und mit Hilfe des Triaos 11 auf verschiedene Sollr.'*rt»j gere, It
werden kann. In dies® Zwelpunktrageleeheliung nach Pig«. 5 ItBWi
die in Pig« 4 gezeigte Schaltung eingesetzt werfi^n, indes au·η die
Anschlüsse 1-8 der in Pig« 5 gebälgten Schaltung mit der.
gleich bezifferten Anschlüesen der ir, FIg, 4-gezeigten SnhaXtun^:
verbindet« Pig· 5 soll veranecha ulic hen 9 mit welcher Leichtigkeit
einer der genormten Regelbausteine, z.B. der In PIg= 4 gezeigte,
für eine Zweipunktregelschaltung verwendet werden kann, es nei
jedoch darauf hingewiesen, daß die in Pig* 5 gezeigte Schaltung
euch ohne weiteres von einem Durchschnitts fachte in en eine i\3v
zuvor beschriebenen Schaltungen angepaßt werden kanne
Nach Einsetzen der Schaltung von PIg. 4 in die Sohsltung von
Pig» 5 wird der Kondensator 18 auf eine vorbestimmte positive
Oleichspannung in der Größenordnung von 10 Volt über den Widerstand
22 und den Gleichrichter 75t die in Pig. 4 gezeigt sind, aufgeladene Diese Spannung spetst einen Sägezahnoszillator und
einen veränderbaren Widerstand 81, die für eine einstellbare Leistungsregelung sorgen. Der Sägezahnoszillator besteht aus
einem IMljunction-Transistor 82, dessen Basiselektroden an einem
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Kondensator 18 liegen. Die Emitterelektrode ύββ Hhijtmotlon-Transistors
82 la mit dem Verblndtmgepunkt eines BO-Ladekreiees,
bestehend aus einem Kondensator 83 imd einem Widerstand 84, die
in Keine am Kondensator 18 liegen, verftunAeä. Maser ¥®rblndung8-punkt
und mithin »uoh &ev Emitter des ahijunotioii-»lr8nBletore 82
ist mit dem Anschluß 1 verbunden, der ^ wie te Fig. 4 gaselgt ist,
über &&Ά Begrens-.ungswiderstand 37 mit äer Besi^ I®s Segeltrs»-
sistors Sl verbunden iete Der rertadMraare ¥idersta,s-3 81 liegt
fibSiifalle parallel »usj Kondensator 13 ;aid »eiü ¥@rto.derbarör
ia fig. 4 gessaigt ist, nsit dem EiKiK-^ ubb RmgfütvswßiitiQr® Sl
^ ' "üßTb^iiüen ist. AirV:Tana aiessr Aäv;,: .-·..,. ^-rs^'iiii die ?^I>&ΐi.;:!*>
der r':^i:^lüs3iä 1 *c.4·:''. Ω dit. Μΐϊα·'..4*ϋ"ί i.!·* ->er das Eegaltr,.;^. '..frciwif *>I
und ißi jh'ia die !!ißschsltii^i^i· ö©/. ■■...,■"·■■■;a 11 ^n^ &ea
is den Verbrcu<ikeru"idei:a?.'-i,4 ^.
. o^£m. 5 c ^s. i . . α Bev - * i<
• 4- . ■ . , ,-»χ - f. vl. *. d im A^s J , ^ ■*-! ve
pot'
fc'iw
Beels dee Bjegeltrensistore 61 abwechselnd von aehesu null suf Sen
Maximalwert der 8ägesehneohwlngung anhebt· Bei einem bee lineal·«η
Potential, dee sä Widerstand 81 eingestellt wird, beginnt das
Potential der Ba si ty gegenüber der des Emitters negativ sw wer»
den, so deB der Begeltrensletor 61 gesperrt wird. Deraufhin yrlrd'
der andere 8hunt-TraneIetor 45 c!&reingeschaltet, schließt den
Bsels-Emitterkreis des Zündtranslstors 25 kurz und verhindert,
daß des Triac 11 weitere Zünaimpulse sugefUhrt werden. Pf! r die
Dauer der Zeltepenne, die beginnt, wenn E1 den Wert E8 erreichtf
bleibt der Hegeltransistor 61 jedooh leitend. DceheIt wexden dem
Triac 11 wührend dieser Zeitspanne synchron mit den Hullöurohgsng der Bpeleeweohselspannung Ztindlapulse sugeftihrt, so dee
dem Verbraucher 12 Strom sugeftihrt wird. Wird daβ Potential S8
«it Hilfe des veränderbaren Widerstandes 81 auf einen niedrigeren
Wert eingestellt, wie dies in Flg. 5b geseigt 1st, &-->nx>
liann der fcegeltrenslitor 61 während eines größeren Teils des Sttgesehn-Eeferenspotentlele eingeschaltet werden. Sie« hat zur folge
dem Yerbrauoher ein gröSerer Strom über den Triac sugeführt
Durch Tersohieben des Abgriffe vom Widerstand 81 auf null YoIt ?
kenn der Trieo 11 ständig leitend gehalten worfian, während, mm.
■en den Abgriff dee Widerstandes 61 ec weit verschiebt, daS Bg
den maxlmel mtigllchen positiven Wert aralstmt, der Triac Il
gesperrt bleibt. Auf diese Welse kann Sie Leistung des
12 ¥on null bis 1Οθ£ geregelt werden» Es sei darauf hlngc«wieeel? VI
deE obwohl in Fig« 5 ein tbiijunotlou-franeietor-Ossllletor stsr Er- |
Beugung der gewOnaehten eSgeEahneohwlngung als Beferenspotentlal
geücigt let, stattä®a&m euch andere Stfgasehn-OsKlllatoreti verwendet werden können, Bsleplels^Glee kSnnte ein bilateraler Sohelter
oßwj. «ine Yi8r@@kisMc!iodd sur Bildung des
verte'ftRdst werdenc
ORlGiNAL !N3PECTED
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152333
FIg. 6 zeigt ein Prinzipsqhaltbild eines vollständigen Elektroherdreglers mit mehreren Heizkörpern 12a - I2e, Die Heizkörper
12a - I2d heizen die Kochplatten des Elektroherdes und der HeIzkörper I2e den Back- oder Bratofen. Jeder Heizkörper 12a - 12e
liegt in Reihe mit einem zugehörigen den Verbraucherstrom schaltenden, in beiden Richtungen über eine Steuerelektrode durohsteuerbaren Halbleitersohalter 11a - 11e. Die so gebildeten Reihenschaltungen liegen alle parallel an den Stromversοrgungaanschluss en 13 und H. Die Anschlüsse 13 und H können an das übliche 220 - Volt-Wechselstromnetz angeschlossen werden, das
auch eine neutrale Leitung 89 enthält„ an die der neutrale Anschluss oder die neutrale Sammelschiene des Netzes angeschlossen werden kann. Die Steuerelektroden aller Triaos 11a - 11· etnd
jeweils alt den Ausgang einer zugehörigen, ie STulldurchgang der
Speisewechselepannung schaltenden Begeleohaltung 90a - 9Oe verbunden. Alle Regelschaltungen 90a - 9Oe sind in Aufbau und WIr^
kungsweiee der in Fig. 2 gezeigten Regelschaltung gleioh und
!deshalb nur als Blockschaltbild gezeigt.
Aus Figf 6 ersieht man, daß die Leistung der ersten vier Heizkörper 12a und I2t£ geregelt werden soll und deshalb die Regelsoh<ungen dieser Heizkörper Bit dem Ausgang eines S&gezahnoailllatora 91 verbunden sind. Der Sägezahnoszlllator 91 1st ein ,
Unijunotion-TraEststor-Oezlllator, der von der niedrigen Oleichspannung des O.lät tungskond ensat or β 18 gespeist wird. Die niedrig«
Sielabspannung <$.%& Kc na ensat ore 18 wird von den einzelnen lilodengleichrlohteim 65 (in Fig. 2 gezeigt) geliefert, deren Ausgänge
über d«m Αηβΰ&Χ'αβ 3 aller Regelaciisltinsgesi 9Oe. - 9Oe und über
dfn Ki4id«r8paicL'-'.aa^;eglelch8troaan8ohluß 53 seit dato dlättungekonöträieffltor 18 ν«a·banden &lna,« Auf diea® Wsise wlrä für eine RedundaasJi ia äer Stroafere^rgung g«eorgte wodurch die Zuverlässigkeit
ßohaltiiag iasv;f«:>., efark· %-@rbese«syt ^iTti^,le beim Ausfall'
tiit-sre .-..n&t*:* ä#es©ß Au%.»l-i ί %&vißt*hmen9 Die Spei-Ini Jue: tioa- '■:v&ntsi.&tc;v& 9^ v«ir<* durch einen dem
Qlättungskondeneator parallel geschalteten Spannungsteiler, der
aus eine? Zenerdiode 93 und einem Widerstand 92 besteht, stabilisiert.
Durch diese Stabilisierung wird weitgehend verhindert, daß sich die RegeXachaltungen der einzelnen Heizkörper gegenseitig beeinflussen und sich Schwankungen der Netzspannungen
störenu auswirken.
Der Sägezahnoszillator 91 enthält einen Komplementär-Unxjunction-Transistor
94 (Unijunction-Translator, dessen Baeisansehlüsse
umgepolt sind). Der Koraplensentilr-ünijunction-Translator 94 ist
mit einer seiner Basiselektroden direkt am Anschluß 13 und mit der anderen BasiselsVtrode am Verbindungepunkb des Spaniiungsteuere
angeschlossen, der aus dem Widerstand 92 und der Zenerdiode
93 besteht. Der Emitter des Komplementär-Unijunction-Transistors
94 ist mit dem Verbindungepunkt des Kondensator»? 83 und des Widerstands 84 eine RC-La de schaltung verbunden«, öle parallel
zur Zenerdiode 93 liegte Die Arbeitsweise des Komplementär-Unijunction-Transistors
94 ist ähnlich der eines herkömmlichen Unijunction-Transistors, Bait der Ausnahme, daß seine Speisespannung
umgekehrt gepolt ist.
Der ü"nijunction-fransietor=-03zillator 91 erseugt eine ins Negative
gehende Sägezahnschwingung als Referanzpotential, aau der
Bas ie eines pnp-Transistors 95 zugeführt wird, üer Trasistor
95 verstärkt die Sägezahnschwingung, um mehrere Regelachaltungen
ansteuern zu können und nach Möglichkeit gegenseitige Beeinflussungen
der Regelschaltungen zu vermeiden. Im Emitterkreis des Transistors 95 liegt ein Widerstand 96, so daß der 'transistorverstärker
als Emitterfolger arbeitet. Die am Widerstaml 96 erscheinende
Sägezahnschwingung wird über einen Referenzpt.tentialanschluß
97 den Anschlüssen 2 aller HegelschaItungen 90s bis 9Od
zugeführt, Äußerem ins negative gehenden Sägezahn-Refe:renzpotential
wird die an eier Zenerdiode 93 anstehende Gleichspannung über
einen Anschluß oder über eine Leitung 93 den einzelnen veränder-
9Q9826/109I
baren Widerständen 81a - 81d der jeweiligen Hegelschaltungen 90a ·
90d zugeführt. Die verstellbaren Abgriffe der veränderbaren Widerstände 81a - 81tä sind über die Anschlüsse 1 der einzelnen Regelschaltung
en miteinander verbunden. Aus Pig. P. ist zu fjrsehe:«,
daß über 4 lese Verbindungen die ins Negative gehende Sägezsiinschwingung
der Basis des Regeltransistors 61 aller Regelschaltungen und den Emittern aller Regeltransistoren 61 ein von Hand
einstellbares Gleichspansiungs-HefereiiKpotenti.nl von allen veränderbaren
Widerständen 81a - 81dl zugeführt werden kam. Aufgrund
dieser Anordnung kann der Regeltransistor 61 praktieci
ebenso gesteuert werden, wie dies anhand der Pig, 5a und 5b beschrieben
wurde ο mit dem Unterschied, daß sich anstelle eines positiven ein negatives Bggelsignal ergibt. Die Wirkungsweise
ist außerdem insofern unterschiedlich, als bei durchgeechalte«-
te?B Reg<ransistor 61 der Verbrauchersirom unte?*broohen wird»
Auf diese Weise w.rd die Leistung aller Heizkörper 12a - 12ä garegelt.
FIi::* amt fu».?te>i in Fig. 6 geseilten Heizkörper "2e ist keine eintitft'.Vl-j^re
1< e in frungo regelung vorgesehen ■. D© cH^ikx1 Kei»körp«r clen
B«eko:"«ii ::ine^ rlektroherde3 he l ζ en noil, ie^ β;·· swfjoknjäßiß dessen i-fvapöi'ßtur en regeln,. Aus diesem Grunde lsi eine
re, teaperatui'effipfindiiche Schaltung ,Tit der !Regelschaltung
V8i"b«:ndes2j ü±e *iie St-euerelektrööe des I'riaoa 11e steuert «nd
über ü.Bn HöiastroE dia Temperatur des Heizkörpers 12e regelt« Der
Soll*; BVt dieses Temperaturre^lere wird** hinein weränä er baren 'ίΓί-dere:.aad
1#j «ingestellt, der in Reihe is4.- einem Thermistor 21 an
ööffi Wieiii.ii'fipannisjiigögleii'iistrnffianHchluß 33 liegt. Der Thermistor
21 ie 1; räumlich so angeordnet, daß er therai.,eh mit; den Heizkörper
I2e in Verbindung ?steht un^ ii«? Temperatur «lea Ofenö BSlQt9
der von diesem Heizkörper gehe isst wir-', D@r Verbinäwi&epuiAt von
Thermistor 21 und Widerntand 1? ist sit dem Aru-.iyH»S 2 der Regelschaltung
9Oe verbunden» Di© Anschlüsse 1 und-4 dar
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ORIGINAL INSPECTED
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sohaltung eind aufierdea über die Leitung 99 alteinander verbunden. Aue Hg. 2 ersieht «an, da8 die resultierenden S haltungeverblndungen der Ofen;'egaleohaltung 9Oe alt der in Fig. 2- ge-
zeigten schaltung ähnlich sind und in genau dar gleichen Wefe*.
arbeiten, ua die Temperatur dee Ofenhei«körpers I2e au regeln.
Aue Vlg· 6 let au ersehen, daß die Regelschaltung des Elektroherdes einige besondere Vorteile bietet. Einer dieser Vorteile
besteht darin, daß die Spannungeteile rwlderstände 22a - 2£e alt
der neutralen Leitung 89 verbunden eind. Dadurch wird die in
den Widerstünden uageaetste Verlustleistung gegenüber den fall, dad ale alt dar Leitung ti verbunden werden, wesentlich redu- "
start (ungefähr !■ Verhältnis von 4:1). aiiaaläapchen 1QQa <-10Od tür Jeden Herdplatten-HeisktSrper «eigen der Bedienungsperson leicht sichtbar die Heisfrequens der Heiskörper an. Bei
sohwaoher Heisleistung leuchten die OliaalMapohen mit geringerer
FoHg efrequene auf. Bei größerer Heisleistung steigt auoh die
Blinkfrequens der Läapohen. Zu diese« Zwecke eind die Glinnnläapchen 10Oa - 10Od alt kleinen Vorwiderständen In Reihe jeden
sugehörigen Hei»körper 12a - I2d parallel geschaltet. Da»eben
können die Iiederepannungaregelsobaltungen leicht von den Hs!sköjrpern, die sie regeln, entfernt angeordnet werden. Mithin
können die Regler bei herkönalloh ausgebildeten Elektroherdplatten- und-öfen an entfernter Stelle angeordnet werden, s.B. a
sentral in einen kleinen Qehäuse oder hinter der Bedlenungetaf#|· Dadurch dafl auBerden alle Schaltglleder der Regeisohaltungen ruhend, d.h« elektrisch und nicht aechanlsoh ausgebildet sind, werden die SachteiIe sich bewegender Schalter und
teile beseitigt, wosu deren Schaltgeräusohe, das Prellen, deren Abnutsungeerscheinungen und die von ihnen hervorgerufenen StBrlapulae atjwie dae Lanpenflackern gehörenr
Flg. 7 seigt eine universelle Lelatung-feaperatur-Regelsehaltung für tragbare Geräte. Biese Schaltung enthält eine herkösasliehe Steckdose 101, an der 110 Volt abgenoaaen werden kjönEer; Und
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die in Reihe nit einem Triac 11 an den StromversorgungsarisohlUe-θen 13 und 14 liegt. Um anzugeigen, wann an der Steckdose 101 Span-·
mtng liegt, let ihr ein kleines Anzeigelämpchen 102 parallel geschaltet. Dl© Steuerelektrode des Triacs 11 ist mit dem Ausgang
einer Regeleohaltung 90 verbunden» die diesen Triac 11 steuert.
Die in 71g. 7 gezeigte Hegelschaltung 90 ist nahezu in jeder
Hinsicht mit der in der Fig. 2 gezeigten Schaltung identisch, »it dor Ausnahme, daß sie sowohl zur Temperaturregelung als auch
zur Leistungeregelung verwendet werden kann. Als Temperaturfühler wird wieder ein Thermistor 21 verwendet. Hit 21 kann jedoch auch
eine Steckdose' bezeichnet sein, in die eine steckbare Thermistoreinheit gesteckt werden kann, um sie entfernt von der Regelschaltung anordnen zu können. Durch entsprechende Einstellung eines
Wahl- oder Umschalters 103 kann die Regelschaltung 90 auf «instellbare Leistungsregelung umgeschaltet werden, wenn die Regelschaltung 90 außerdem an einen Sägezahnoszillator 91 angeschlossen ist.
Wenn der zweipolige Umschalter 103 zur Leistungsregelung in die
gezeigte Stellung W gebracht ist, wird die Referenzpotentin1-S^ägezahnschwingunj vom Emitter des Unijunction-Transistors 32
Über die Leitung 104 der Basis des Regeltraneistore 61 zugeführt.
Sin Gleichstromreferenzpotential, das mit ElIfe des veränderbaren Widerstands 19 von Hand auf verschiedene Werte einstellbar
ist, wird ebenfalls über den Begrenzungswiderstand 37 dem Emitter des Regeltrans!store 61 zugeführt. Wenn die Schaltung in
dieser Weise angeschlossen und verbunden let, wird der Regeltransistor 61 in ähnlicher Weise, wie dies anhand der Fig. 5a
und 5b beschrieben wurde, gesteuert (mit der Ausnahme, daß die Polaritäten umgekehrt sind) und die Leistung eines tragbaren
Geräts, das an die HO-Volt-Steckdose 101 angeschlossen 1st, auf
verschieden einstellbare Sollwerte geregelt.
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=25-
Wenn .anstelle der Leistung die Temperatur des tragbaren Geräts,
das an die Steckdose 10? angeschlossen ist, geregelt werden aqll,
wird der Umschalter 103 an die Kontakte T gelegt. In dieser Stellung des Umschalters 103 wird eine feste GIoichvorspannung über
den Vorwiderstand 105 und die Leitung 101· &®'c B^ßis lies l?egel~
trans is tors 61 ssuguführt. Heben diesem R^fsrenzpotential wird
ein temperaturabhängiges RegelsigBal voü; Thermistor 20 ujid dem
,einstellbaren Widerstand 19 dem Emitter lee JRegeltransiaiors
1 zugeführt. Bei dieser Verdrahtung und Auslegung der Sclialtung
funktioniert die Regelschaltung 90 in ätol ;2ier V/eiue wie die
anhand von Fig. 2 beschriebene Schaltung zwe Tmnp :rai;urr«igelung
des übe-r die Steckdose 101 angeschlossenen Geräte,
In Fig. 8 ist eine ins Nulldurcfcgang fier
schaltendθ Zweipunktregeischalbung gezeigt, die in vielen Hinsicht der in Pig. 2 gas;^Igten '"^haltung äbnüoh iat, und zwar
insofern, als sie hauptoächlM cü zu.r Tempera fcurregeluiig dua Heizkörpers
12 vorgesehen ist. MeUohaltu3flg von ¥ig. 8 unternchaidet
sich jaiiioßh von der in Fig. 2 gezeigten darin, «laß aie axei weitere Fraktionen hat, Mese beiden möjglicließ l'unlttione», worden
VoifwegK&fciie funktion und Siedepunkt funkt lon genannt o Die "lorwegnahE«f«iiktiosi
ergibt sich durch ein zusätalir·;!..*'« Yorkai tretüs«
werkp feestehend aus einem Kondensator 101 und öiBem W^e*: st and
112» die parallel geschaltet sind und zwiacMeti ri^r Bnsis dea ä
Regeltrßiisistora 61 wnü «See Ausgang des ^inatellbaren tertperaturempfindllchen
Ketzwe?^s liegen« daa aas dl@is vuränderbaren
Wiöei?f*tafiiS 19 wciä dem Tharndstor 21 besteht, die iin Reih« geschaltet
sind. BieHOs VorteItnetzwerk bewirkt eine seitliche
Voreilung dies der Basis Λ@β Regelt ram^is·.· tor a 6! sugefiihr-:en
Signalef so daß am· RegeltransIstor 61 praktisch durch eine endliche
T..-hi2ltzei-fc den Aba ehalt, befebl deb Thermistors 21 '5ur Erniedrl^vng
dar temperatur vorwegnimmt, daasit die üfsasperatur des
Verbraueher-a ien Soliwert so wenig wie möglich überschreitet_o
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Diese Vorwegnähme ist wegen der Zeitverzögerung erforderlich,
mit der der Thermistor 21 auf Änderungen der Temperatur ei·β.......
Heizkörpers 12 anspricht, da der Thermistor die Temperatur des Verbrauchers beispielsweise durch einen Topfboden hindure&
mißt und deshalb einigen verschiedenen Formen thermischer Widerstände ausgesetzt ist. Durch geeignete Einstellung äer
Werte dieses Vorhaltnetzwerkes kann dem der Basis dee Regeltranaistora
stuge führten Temperaturregeleignal optimales el/na-.
raieches Verhalten unter Übergangsbertingungem gegeben werien,
die Ik wesentlichen von der Einstellung de8 veränderbaren Widerstands
19 bestimmt werden.
Di® Siedepunktregalfünktion, die öle .Schaltung der fig. O er»
raöglioht, ist aus Sicherheit-- unä Kirtβchaf tliehen Grund 221 erforderlich»
wenn ler Heiskörper 1K eines El. el: tr eher »Je a od.ar äiai"-Tis;hen
fcerät©^ zum Kochen vor·, Walser* oder äto.liehen Subst inzen
wird iiD.f1 die Substanz yerlrocht, wann nicht für sine
R«»g3!u&3 gesorgt ist. Tile Siedepwnktregelfiiiktion
der it* Fig. 8 gezeigten Sohaltuⅈ aleut einmal mm Schutz, gegen
die«·; Gefahr \niä r-um anderen für eine feigere Regelung des Sied6«v->r^-!sng.
Bi3a wLra dadurch erseliwe^' t daß c.U- Teicperat'ir da·^·
bei kosistartt 1st,
Die Siedepuittktrwg-'il/unktion überTAfeat ein weiterer -anp-dctierter
Übersteuerungeregsltransistor 105. Der Kollektor dea Tranaistors
105 Ist über einei Begrenssungswideretßnd 106 auf den Emitier des
ersten Regel transLstors 61 surückgekoppelt» Der Emitter άϊβ Transistor«
105 ißt dagegen über eine» Begrenzungswideratand I07 mit
üem Anschluß "I cie-f Niederspannungsgleichetrnniquelle verbunden.
Außerdem ist der Emitter des Trane ist ore 103 über einen vjrän-ierbaren
Wideratasid 108 mit dem Verbindungspunkt 4 aweier Spannmigs
teiler«-,Zenerdioden 62 υηά .63 verbunden· Mit Hilfe de j einstellbaren
Widerstandes 108, dei- von Rainer Bedienuiigspers'm eingestellt
werden kann, wird eine niedrige Gleicfe^eferenespnnnung
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BAD
.27-
OrOße des Emitter des Regeltraneistore 105 eugedee tffneistore 105 lit alt de« Ausgang eine β
llatore 91 verbunden, vm dieser Βββis
til· Wegative gebende Sa^eahnsohwingungen ale Refereni-Potentiai
*uaufUhre»y per O^eillafor 91 enthält einen loeplementär- Uni^xuictlovHtranaistot 94, eiiC§n Widerstand B4, einen Kondensator ej
und OTbelte't In gleicher Welse wie der Ünijunotion-Transisidr-Iator 91 der flg. I. Die voa Oseillator ^I erBeugte Säge-
ηφΧΒΜ Wird der Baala dee überetauerungsregeltransietore
109 fiber einan ÄBitterfolgorr bestehend aus einen pnp-Tr&nslator
9$ und eine« glitterwiderajand 96, eugeführt. Außer diesem Boueleaittteii enthält die in flg. 8 geselgte Schaltung ein Entkopp-Ntogfdiode 109, die in Beaiö-Ernitterkrels des Regeltransistors
61 !lagt, dajelt Bich der Torhaltkondeneator 111 entladen kann.
A4oh aln widerstand könnte die funktion der Diode 109 üiernebjM|ti· ' .
Pie Wirkungsweise des UbereteuerungsregeltranslBtors 105 ist am
besten anhand dar Diagramme der Pig. 9 und 10 bu verstehen. Die
ins Negative gehende, der Baals des überateuerungeregelttanslstors
105 Bugeführte Sägezetnachwingung lot mit VR bezeiclinet. Diese
Sägesahnschwingun^ (deier !'triode wesentlich größer als He der
50- oder 60-HertB-Ne z-Wechselspannung ist) überschreitet in
einem bestimmten Punkt, der von der Einstellung dee veränderbaren
Widerstands 108 abhängt, daa Potential VbQ in negativer Sichtung.
Dae Potential V^0 iat daa Potential am Emitter des Transistors 105,
das von der Einstellung des veränderbaren Wideratands 100 abhängt.
Wenn VR das Potential V-a in negativer Richtung überschreitet,
wird der Transistor 105 für die Bauer einer Zeitspanne dvrengesteuert,
die gleich der Impulsbreite der in der Pig. 9b und 9c dargeetellten Impulse iat. In Pig. 10a ist der fall dargestellt,
daß der Widerstand 1C<P no eingestellt ist, daß das V. etwas weitei
ine Positive verschob'-n wiji„ Tn diesem Pfllle schneidet dae Säge-
ORiGINAL
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zahn-Referenzaignal VR das Potential Vfeo in einem etwas froheren
Zeitpunkt. Dies hat zur Folge, daß der Ubereteueruflgeregeltranaietor 105 für eine längere Zeitepanne, als in den Fig. 10b und
10c gezeigt ist, eingeschaltet wird. Wenn das Potential Y. bie
auf null Volt angehoben wird, dann ist der Überateuerungsregeltransiator ständig eingeschaltet, entsprechend einem hohen Siedepunkt. Bei einer mittleren Stellung, wie dies bei Fig. 10a gezeigt ist, entspricht dies einem mittleren Siedepunkt, und in
einer etwas weiter negativen Stellung, wie dies in Fig. 9a gezeigt ist, entspricht dies einem niedrigen Siedepunkt· Wenn die
Ubersteuerungsregelung unwirksam gemacht werden soll, dann wird der Widerstand 108 so eingestellt, daß das Sägezahnpotential
niemals negativer als das Potential Y^ wird. Die Arbeitswei- ,
ae der Regelschaltung 1st dann gleich der in Fig. 2 gezeigten Regelschaltung. '
Eine weitere Eigenschaft der in Fig. 8 gezeigten Regelschaltung
bestehjfdarin· daß sie vor Überkochen »chützt. Bs ist eine Eigenschaft von beispielsweise kochendem Wasser, daß die Temperatur
des Topfee, in dem das Wasser kocht, nahezu konstant auf 100°0
bleibt, solange wie kochendes Wasser in dem Topf ist. Wenn daa Wasser verkocht ist, steigt die Temperatur des Topfes sehr schnell
so weit an, 4aß der Topf und/oder der Heizkörper beschädigt oder zerstört wird. Die in Fig. 8 gezeigte Stellung verhindert dies,
indem aie den Temperaturanstieg des Topfes mißt. Die Arbeitsweise der Schaltung in diesem Falle wird anhand der Fig. 9 und
10 näher erläutert.
NchroalB auf Fig. 8 bezugnehmend sei darauf hingewiesen, daß bei
ein- oder durchgeschaltetem Ubersteuerungsregeltransietor 105
der Emitter des Regeltransistore 61 infolge der Verbindung mit
dem Anschluß 55 bzw« J über diajWiderstände 106, 107 und den Übersteuerungsregeltransistor 1)5 positiv wird. Durch geeignete Einstellung der Werte der Widerstände 106, 107 und 57 kann die Höhe de«
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Emitterpotentiala des Regeltransistors 61 relativ zum °otantial
der Basis des Transistors, das von der Temperatur des Thermistors
21 bestimmt wird, gesteuert werden. Es sei'darauf hingewiesen, daß die !Temperatur des Thermistors 21, das der Baaia dee türansiatora
61 zugeführte Vorspannungspotential bestimmt. Diesee Ιοί ent ial ist in Pig. 9b als Potential V^0 « Vq-o - V/2 dargestellte
wobei V/2 der Wert dea niedrigen Gleichspannungspotentie.lj ist,
das am Verbindungspunkt der Zenerdioden 62 und 63 erscheint.
Dieses Potential entspricht dann dem an der Basis des Transistors
16 erscheinenden Potential„ wenn der Thermistor 21 nine Temperatur
von 930C hat bzw» mißt. Bei diesen Betriebsbedingungen wird
der Emitter dea Regeltransiatore 61 von einem maximalen tr>erateuerungspotential
YnTtt das der Differenz swinafeun den ^pannmigen
am Thermistor 21 bei 93 C und 127 C entspricht, ins Positive
gesteuert. Das Übeisteuerungspotcmtial V«« entspricht; dem :\n den
Figo 9b und 10b schraffiert dargestellten Impulsen. Wenn riie Temperatur
des Therasistors 21 auf 116°Ü ansteigt, wie flies in tien Figo
9c und 10c gezeigt, sieht mar», daß das irbersteuerun^ispotettial
Vqp dann von der Differenz des Potentials am Thermistor 2" bei
1270C und 1160C um etwa die Hälfte reduziert wird. Man sifht
daraus, daß, wenn die Temperatur eines Topfes« aua dem dai Wasser
verkocht ist, auch die Temperatur des Thermistors 21 ansteigt, das
Überateuerungspotential VQR so weit abnimmt, bis es bei einer
Temperatur von 1270C null ist, und der Thermistor 21 die weitere
Steuerung des Hauptregeltransistors 61 übernimmt. Der Übernahmepimlct
von 1270G iat hier nur ale Beispiel gewählt. Allgemein hängt
er '/on der Qualität dea Topfbodens und dea Heizkörpers ab* Wenn
auch nui" eine A^t der ttb^rnahsaeregelung offenbart ist a bei der
die Regelung bei einer niedrigeren Temperatur übernommen und bei einer höheren Temperatur ausgelöst wird, sobedeutat es do*:h für
einen Fachmann keine Schwierigkeit den umgekehrten Vorgang zu verwirklichen» Schließlieh .Ist es möglich, die verschiedenen Regelfunktionen,
wie die Leistungsregelung, Temperaturregelung, Siedepunktregelung
und Torwegsaahffie-eegßiunge beliebig zu kombinieren
und zur Regelung jeßfü* beliebigen Anzahl von Heizkörpern anzuwenden.
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Claims (13)
1. Zweipnnktregelschaltung zur Regelung der Temperatur und der
JtromVersorgung eines Verbrauchers, bei dem in Reihe mit dem Verbraucher
ein Halbleiterschalter an einer Speiaewechselspmnung
liegt und der Halbleiterschalter von einer Zündschaltung so gesteuert wird, daß er nur im Nulldurchgang der Sepiaewechs&lspannung
geschaltet wird, dadurch gekennzeichn
e t , daß der Halbleiterschalter (11) in beiden Richtungen
mit Hilfe einer Steuerelektrode durchsteuerbar ist und daß die
Zündschaltung (z,3. 25) ständig mit einem gleichbleibenden Nieder-epannungszündpotential
(16, 17, 18) in Verbindung steht und an die Steuerelektrode (15) des Halbleiterschalter angeschlossen
ist, daß an die Zündschaltung ein Shuntkreia angeschlossen
ist, fflit dem wiederum eine Regeiseis itung (36 oder 61) verbunden
ist, und daß an die Regelschaltung eine Hegelsignal©ihaltung
(s.B. 37 - 39 oder 3/, 41942) augeachiossen ist, die die Arbeitsweise der Regel3clialtung iaj Bereichedes Nulldurchganga δ sr Speisewechselspannung
steuert.
2« Eweipunktregelschaltung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet , daß die Zündschaltung ö?n In beiden
Richtungen durchsteuerbarein Halbleiterer.halter in ei ier Riohtung
durchschalfcet, die von der Polarifit der Spannung sia Verbraucher abhängt, daß der Shuntteeis einen Zwe ig enthält„ der die
Zündschaltung bei der ©inen Polarität der Speiaeweohselg pannung
kursachließt, und einen gweiteti Zweig enthält, der die Eindschalschalt
.ng bei entgegengesetzt es» Polarität der Speiaeve chselspannung
kurzschließt, und daß die Regelschaltung mindestens mit einem Zweig des Shuntfcreises verbunden iat*
3. Zweipunktregelschaltung nach Anspruch 1 9/ dadurch
gekennzeichnet , daß ein GHeiehrichternebzwerkan
der Speisewechselapannung parallel zum Halbleitersahalter liegt
909826/1098 bad original
4. 2veipunktreg«l8Chaltung nach Anspruch 2, dadurch
gekennse lehnet , ■ daß der Shuntkreia eine Diodenbrücke (29,31,32,33) und ein Transistornetzwerk (28) enthält - und an der Speisewechselspannung liegt.
5· Zweipuriktregelschaltung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet , daß das gleichbleibende Fiederspannungspotential van einer Glelchrichterechaltung (16,17,18)
und einer Spannungsteilerechaltung (38,39 oder 41,42) erzeigt
wird, die parallel but Gleichrichterschaltung liegt und ein Referenzpotential für die Regelschaltung erzeugt.
6. Zwelpuntt regelschaltung nach Anspruch 5» dadurch
gekennze 1 c hnj V, daß die Spannungsteife rscoaX-tung Zenerdioden (41,42 oder 62,63) enthält.
7 ο Zweipunktregelschaltung nach Anspruch 2, dadurch
gekennseichnet, daß die Zündschaltung einen
Transistor (z.B. 25) enthält und der Shuntkreis mit Basis and
Emitter des ZUndtrans fet ore verbunden ist.
Θ. Zweipunkt regelschaltung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet , daß der Shuntkreis zwei Transistoren und eine Entkopplungediode (z.B. 59) enthält, die den
Emitter des einen Transistors (z.B. 54) mit der Basis des anderen Transistors (z.B. 58) verbindet, daß der Kollektor beider
Transistoren mit der Zündschaltung verbunden ist, die Basis des einen und der Eoitter des anderen Transistors mit dem gleichen
Anschluß des Hiederspannungspotentials verbunden ist ur.d ein
Spannungsteilernetzwerk (z.B. 57) an der',Speieewechselspannung
liegt.
9. Zweipunkt regelschaltung nach Antp* >ch 8, ,dadurch
gekennzeichnet , daß einte Diode (z.B. 65) zwischen
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das eine Spannungsteilernetzwerk und den NiederepanhungSpö^entlalanschluß geschaltet ist und ein Gloichstroo-Einscbaltpov >-v
tential erzeugt.
10. Zweipunktregelechaltung nach Anspruch 8 oder 9p dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites
Spannungsteilernetzwerk (b.B. 56) ein dem Hiederspannungspptential liegt und ein Referonzpotenftial für die Hegeleohaltung
erzeugt.
11 β Zweipunktregelschaltung nach Anspruch 1O9 d a du rc h
gekennzeichnet, daß eine Diode (βίΒ. 60) paral-IeI BU einem Bauelement des erstgenannten ßpaiürtmgsteilerndiz- \
werke liegt, um den BnsisemitterBtrom des einen Shunttrifteietore
au erhöhen.
12. Zweipunktregelschaltung nach Anspruch 5, d a d u r ο h
gekennee lohnet v daß die Hegeleehaltung einen
Tran»Istor enthält, dessen Emitterbasiskreis wischen dem reretei-lbaren Abgriff eines Potentiometers (81) und dem Auegang
eines Sägezahnoseillators (Θ2 oder 91) liegt, und daß der Os*?
Blllator von dem OleiohrlohternetBwerk gespeist wird.
13. Zweipunktregelschaltung nach Anepruoh 2, dadurch
ge kenn Belohnet, daß dtr Verbraucher (12) aus mehreren Heizkörpern besteht, die jeweils in Raine alt einem in beiden
Richtungen durchsteuerbaren Halbleiterschalter an dar Spelsewechselepannung liegen, daß eine Öleichriohterβc-haltung*an die SpeiseweohselapannungeänschlUsee (13,14) angeschlossen 1st und daß
eine einstellbare Temperaturfühlervorrichtung (19O21) mit mindestens einem der Heizkörper thermisch in Verbindung steht, von
dem Gleichrichternetswerk gespeist wird und mit der Regelschaltung für denjenigen Heizkörper verbunden let, dessen Temperatur durch
Steuerung des Heizstroms geregelt werden seil«,
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14· Zweipunktregelechaltung nach Ansprüchen 12 oder 13# ■'.'■'·■-.
dadurch ge kennzeichne t, daß eine
Steckdose (101) in Reihe ait dee Halbleiterschalter liegt,
an die der Verbraucher angeschlossen werden kann, und daß ein Umschalter (103) üit dem Temperaturfühlervorrichtung,
des Sägesahnosslllatör, den Potentiometer und der Regelschaltung verbünden ist, so daß der Ausgang des Oszillators und
das Referenspotential wahlweise der Regelschaltung zuführbar al nd, Üe entweder die Einsohaltdauer des Halbleiterschalters au regeln oder das Temperaturregelaignal der TemperaturfUhlerVörriohtung der Regelschaltung zuzuführen, die dann die
Einsohaltdauer des Halbleiterschalters regelt.
15· Zweipunktregelschaltung nach Anspruch 13 oder 14, d a ~
durch gekennaeiohnet, daß aueätzlioh ein
Übersteuerungebauelement (105) Bit der Regelschaltung verbunden
1st, die den Einfluß der TemperaturfühlernErrichtung übersteuert«
und »war in eine» begrenzten Temperaturbereich der von Siedepunkt
des Wassers abhängt.
16, Zweipunktregelschaltung nach Anspruch 15, dadurch
gekennSeic hnet, daß ein Torhaltnet swerk (111, 112)
«wischen der Regelschaltung und der Temperaturfühlervorrichtung ange rdnet ist und die Wirkung der Temperaturfühlervorrichtujig
vorwegniont.
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