DE1638872C3

DE1638872C3 - Steuergerät zur Speisung eines Verbrauchers mit Wechselstrom aus einem Wechselstromnetz

Info

Publication number: DE1638872C3
Application number: DE1967ST026797
Authority: DE
Inventors: Horst 4920 Lemgo Heisterhagen
Original assignee: Staff Electronic & Co Geraetebau Kg 4920 Lemgo GmbH
Current assignee: Staff Electronic & Co Geraetebau Kg 4920 Lemgo GmbH
Priority date: 1967-04-27
Filing date: 1967-04-27
Publication date: 1980-11-20
Also published as: BE714270A; NL6805930A; ES353235A1; DE1638872A1; GB1206213A; DE1638872B2; FR1570057A; SE348621B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät zur Speisung eines Verbrauchers mit Wechselstrom aus einem Wechselstromnetz, insbesondere zur Steuerung für die Helligkeitsregelung von Beleuchtungen, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Ein solches Steuergerät ist bekannt (DE-GM 01 067). Bei dem bekannten Steuergerät besteht das Zweiweg-Stellglied aus einer Diodenbrücke, in deren Gleichstromdiagonale eine Einweg-Halbleiterschalttriode liegt.

Das Trigger-Element ist aus zwei Transistoren und einem ohmschen Widerstandsteiler gebildet. Das Steuergerät besitzt einen aus Isolierstoff bestehenden Körper mit Hohlräumen, an dem alle Bauelemente befestigt sind und zusammengefaßt eine elektromechanische Einbau-Einheit bilden. Dieser Isolierstoffkörper ist an seinem Umfang mit Vertiefungen ausgestattet, in denen die Bauelemente untergebracht sind, die nicht Unmittelbar von einer Platine mit gedruckter Schaltung getragen werden. Diese zentral angeordnete Platine mit der gedruckten Schaltung bildet den Boden des Isolierstoffkörpers. Durch den Einsatz der aus vier Dioden bestehenden Brückenschaltung, bei der sämtliche Dioden für den maximal zulässigen Strom des

Steuergerätes ausgelegt sein müssen, und durch das mit zwei Transistoren bestückte Trigger-Element weist das Steuergerät eine erhebliche Anzahl von Einzelbauelementen auf. Das bekannte Steuergerät enthält noch Iceine Mittel zur Funkentstörung.

Aufgabe der Erfindung ist, bei einem Steuergerät der eingangs genannten Art trotz Einbaues einer Entstördrossel und eines Störschutzkondensators die durch die Maße der Normdose begrenzte Baugröße einzuhalten.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches gelöst.

Ein solches Steuergerät zeigt eine optimale Raumausnutzung, so daß es ohne Schwierigkeit in eine Unterputzeinbaudose eingebaut werden kann.

Besonders günstig ist bei dem erfindungsgemäßen Steuergerät die Wärmeabführung gestaltet. Der becherförmige Kühlkörper, der an seinem Boden einen die Zweiweg-Halbleiterschalttriode aufnehmenden Rohrstutzen aufweist, ist so gewählt, daß er eine optimale Wärmeabführung und einwandfreie Kühlung des Steuergerätes ermöglicht.

Aus der Zeitschrift »Elektronik« 1967, Seiten 45/46 ist es bei Steuergeräten zur Speisung eines Verbrauchers mit Wechselstrom aus einem Wechselstromnetz mittels Phasenanschnittsteuerung an sich bekannt, als Trigger-Element eine Zweiweg-Triggerdiode und als Zweiweg-Stellglied eine Zweiweg-HalbleiterschaltuMode zu verwenden. Durch die US-PS 33 00 711 >st es ferner bei Steuergeräten der genannten Art bekannt, den im Lastkreis in Reihe liegenden elektromechanischen Schalter mit dem einstellbaren Widerstand des Phasenschiebers zu kombinieren. Im »SCR-Manual« 3. Ausg., 1964, Seiten 264/265 sind derartige Schaltungen mit Entstördrossel und Störschutzkondensator zur Funkentstörung beschrieben.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Schaltbild eines Steuergerätes gemäß der Erfindung,

F i g. 2 die bauliche Anordnung eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Steuergerätes in Seitenansicht teilweise geschnitten und

Fig.?. die Einzelteile des Steuergerätes von F i g. 2 in auseinandergezogener Darstellung.

In Reihe mit einer Ohmschen Last 1 (Fig. 1) und einem Schalter 2, der zweckmäßig als Wechselschalter ausgebildet ist, liegt eine Zweiweg-Halbleiterschalttriode 3, deren Steuerelektrode aus einem Netzwerk 5 bis 9 und 12 eine Steuerspannung zugeführt wird. Das Netzwerk besteht aus einer Widerstand-Kondensatorschaltung, die über eine Zweiweg-Triggerdiode 9 an die Steuerelektrode der SchalUriode 3 angeschlossen ist. Die parallel zur Zweiweg-Halbleiterschalttriode angeordnete Widerstands-Kondensatorschaltung zur Einstellung des Zündzeitpunktes weist einen einstellbaren Widerstand 5 in Reihe mit einem ersten Kondensator 6 auf, wobei dem ersten Kondensator 6 ein Widerstand 7 in Reihe mit einem zweiten Kondensator 8 parallel geschaltet ist. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 7 mit dem zweiten Kondensator 8 ist über die Zweiweg-Triggerdiode 9 mit der Steuerelektrode der Schalttriode 3 verbunden. Durch Einstellung des Widerstandes 5 läßt sich die Phasenlage der der Steuerelektrode zugeführten Steuerspannung und damit die Dauer des Stromflusses während jeder Halbperiode der Wechselspannung von praktisch 100% bis zu einem Bruchteil jeder Halbperiode wählen.

Zur Unterdrückung hochfrequenter Störungen ist

eine aus einer Ringdrossel 4 mit Wicklung 23 und einem Störschutzkondensator 10 bestehende Störschutzschaltung vorgesehen. Die Ringdrossel 4 liegt im Stromkreis zwischen der Last 1 und der Zweiweg-Halbleiterschalttriode 3 mit dem parallelgeschaltete α Netzwerk, während der Störschutzkondensator 10 die Reihenschaltung der Entstördrossel (Ringdossel 4) mit der Zweiweg-Halbleiterschalttriode 3 einschließlich Netzwerk 5 bis 9 und 12 überbrückt Eine schnell ansprechende Feinsicherung 11 dient zum Schutz des Steuergerätes gegen Kurzschlüsse in der Last 1.

Der Aufbau des Steuergerätes ist aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich. In einem Gehäuseunterteil 21 aus einem wärmebeständigen, isolierenden Kunststoff sitzt ein becherförmiger Kühlkörper 22, zweckmäßig aus Kupfer in einem Kaltfließpreßverfahren hergestellt, der am Boden einen konzentrischen, in den Innenraum des Kühlkörpers hineinreichenden Rohrstutzen 22a aufweist Zur Aufnahme der Zweiweg-Halbleiterschalttriode 3 weist der Rohrstutzen 22a e!ae auf den Außendurchmesser der Zweiweg-Halbleiterschalttriode 3 genau abgestimmte Bohrung auf. Nach Einlage einer Isolierscheibe (nicht dargestellt) auf den Boden des Kühlkörpers 22 wird die als Ringdrossel 4 ausgebildete Entstördrossel über den Rohrstutzen 22a geschoben, der durch das Innenloch der Ringdrossel 4 hindurchpaßt Zur Verhinderung von Brummgeräuschen und zur Isolation wird der freie Spalt zwischen dem Innenloch der Ringdrossel 4 und dem Rohrstutzen 22a durch ein Gummiblatt (nicht dargestellt) ausgefüllt

Die Ringdrossel 4 und die in den Rohrstutzen 22a eingesetzte Zweiweg-Halbleiterschalitriode 3 sind durch eine Platte aus Isolierstoff (nicht dargestellt) abgedeckt Auf diese Platte *¥ird die aus einem Isoliermaterial bestehende Ringscheibe 24 mit gedruckter Schaltung aufgelegt Die Ringscheibe 24 trägt den Störschutzkondensator 10 sowie die Kondensatoren 6 und 8, den Widerstand 7 und die Zweiweg-Triggerdiode 9 des Netzwerkes 5 bis 9 (Fig. 1). Vorteilhafterweise werden die beiden Kondensatoren 6 und 8 als Doppelkondensatoren ausgebildet.

Die Ringscheibe 24 trägt auf ihrer Ober- und Unterseite die gedruckte Schaltung, wobei die Verbindung der Leiterbahnen der einen Seite mit der anderen Seite mittels durchplattierter Bohrungen erfolgt

Das Gehäuseunterteil 21 mit dem Kühlkörper 22, der Ringdrossel 4 und der Ringscheibe 24 wird durch das Gehäuseoberteil 27 aus einem wärmebeständigen, isolierenden Kunststoff abgedeckt, das den einstellbaren Widerstand 26 (5 in Fig. 1) mit dem Schalter 25 (2 in F i g. 1) trägt. Das runde Teil des Schalters 25 ragt dabei in die Innenbohrung der Ringscheibe 24 mit der gedruckten Schaltung. Das Gehäuseoberteil 27 trägt weiter drei Anschlußklemmen 28, die in Fig. 1 mit a, b und c bezeichnet sind. Im freien Raum neben dem einstellbaren Widerstand 26 im Gehäuseoberteil 21 ist die schnell ansprechende Sicherung 11 (in Fig.2 und 3 nicht dargestellt) leicht auswechselbar angeordnet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Steuergerät zur Speisung eines Verbrauchers mit Wechselstrom aus einem Wechselstromnetz, insbesondere zur Steuerung für die Helligkeitsregelung von Beleuchtungen, mit einem in Reihe mit dem Verbraucher am Wechselstromnetz liegenden, eine mit Kühlkörpern ausgestattete Halbleiter-Schalttriode aufweisenden Zweiweg-Stellglied und mit einem außerdem in diesem Kreis in Reihe liegenden elektromechanischen Schalter, mit einem die Halbleiter-Schalttriode steuernden Phasenschieber aus Widersfänden und Kondensatoren, wobei ein zentral angeordneter Widerstand zur Einstellung des Phasenanschnittwinkels mechanisch einstellbar ist, sowie mit einer aus Isoliermaterial bestehenden, zentral angeordneten Scheibe mit gedruckter Schaltung zur Aufnahme und elektrischen Verbindung der Widerstände und Kondensatoren des Steuergerätes und einem zwischen dem. Phasenschieber und der Steuerelektrode der Halbleiter-Schalttriode angeordneten Trigger-Element, wobei alle vorgenannten Bauelemente zusammengefaßt eine in eine Normdose einsetzbare elektromechanische Einbaueinheit bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterschaittriode als Zweiweg-Halbleiterschalttriode (3) ausgebildet und in einem am Boden eines becherförmigen Kühlkörpers (22) konzentrisch befestigten Rohrstutzen (22a,) eingesetzt ist, der in das Innenloch einer als Entstördrossel verwendeten, benachbart im Kühlkörper (22) liegenden Ringdrossel (4) eingreift, auf der in einer parallel zu ihrer Stirnfläche liegenden Ebene die die gedruckte Schaltung mit einer Zweiweg-Triggerdiode (9) als Trigger-Element und einen Störschutzkondensator (10) tragende Scheibe als Ringscheibe (24) liegt, in deren Innenbohrung der mit dem einstellbaren Widerstand (26) kombinierte Schalter (25) teilweise hineinragt.