DE1765245C

DE1765245C - Control device for heating elements

Info

Publication number: DE1765245C
Application number: DE19681765245
Authority: DE
Inventors: Konstantin Dip! Phys Dr 7758 Meersburg Apel
Original assignee: Holzer Patent Ag, Zug (Schweiz)
Filing date: 1968-04-24
Publication date: 1973-08-02

Description

Das Hauptpatent betriff! eine Regeleinrichtung mit nicht unterbrochenem Regelkreis für Heizelemente, beispielsweise zur Verwendung in Kochplatten, mit einem Temperaturfühler für die Kochplattentemperatur und einem Regelwiderstand, die beide in einer Brückenuchaltung liegen und eine Steuerspannung für eine elektronische Steuervorrichtung liefern, welche ein elektronisches, im Heizstromkreis liegendes Schaltglied steuert, und mit einem vom Heizstrom beeinflußten Hilfssteuerglied, das ebenfalls eine Steuerspannung an die elektronische Steuervorrichtung abgibt, wobei mindestens ein temperatur-The main patent concerns! a control device with an uninterrupted control circuit for heating elements, for example for use in hotplates, with a temperature sensor for the hotplate temperature and a variable resistor, both of which are connected in a bridge, and a control voltage for an electronic control device, which an electronic, lying in the heating circuit Switching element controls, and also with an auxiliary control element influenced by the heating current outputs a control voltage to the electronic control device, at least one temperature

abhängiger Steuerspannungsgeber und ein heizleistungsabhängiger Steuerspannungsgeber z. B. in Form eines vom Heizstrom durchflossenen ohmschen Widerstandes über ein Oder-Gatter und «ünen Steuerspannungsverstärker die Steuerung des lie Heiz-dependent control voltage transmitter and a heating output-dependent control voltage transmitter z. B. in shape an ohmic resistor through which the heating current flows via an OR gate and a control voltage amplifier the control of the heating

leistung beeinflussenden Schaltelementes im Heizstromkreis bewirken.cause power-influencing switching element in the heating circuit.

Unter den im Hauptpatent behandelten Ausführungsbeispielen ist bc-eits eine Regeleinrichtung beschrieben, die es ermöglicht, vorgewählte Tempera-Among the exemplary embodiments dealt with in the main patent, a control device is described, which enables preselected temperature

turbereiche in Abhängigkeit von einem in der Nähe des Heizelementes (Verbraucher) angebrachten Temperaturfühlers bzw. die Leistung in Abhängigkeit eines mit dem Verbraucher in Reihe liegenden Vorwiderstandes exakt einzuregeln. Hierfür werden min-temperature ranges depending on a temperature sensor attached near the heating element (consumer) or the power as a function of a series resistor in series with the consumer to be adjusted exactly. For this purpose, min-

so destens zwei Regelspannungserzeuger verwendet, beispielsweise ein erster für die Temperatur und ein zweiter für die Leistung, wobei diese Regelspannungserzeuger über ein Oder-Gatter mit einem Regelverstärker verbunden sind, der ein im Stromkreis des Heizelementes liegendes, die Heizleistung beeinflussendes Schaltelement betätigt.at least two regulating voltage generators are used, for example a first one for the temperature and a second one for the power, this control voltage generator are connected via an OR gate to a control amplifier, which is one in the circuit of the Heating element lying, the heating power influencing switching element actuated.

Durch die Zeitschrift »Heizung, Lüftung, Haustechnik«, 1958, S. 148, ist eine Mehrfach-Meßbriicke für die Scmmer- und Winterkompensation einer Raumbeheizung bereits bekannt. In der gemeinsamen Diagonale beider Brückca liegt dabei ein veränderbarer Widerstand, der über einen Verstärker die Steilheit der Sommermeßwertverschiebung bzw. die Steilheit der Zuluftmeßwertverschiebung beeinflußt. Eine ähnliche Schaltung ist auch durch die deutsche Patentschrift 837 884 bekannt.A multiple measuring bridge is published by the magazine "Heating, Ventilation, Haustechnik", 1958, p. 148 already known for the winter and winter compensation of room heating. In the common The diagonal of both bridges is a variable resistance that is controlled by an amplifier influences the slope of the summer measured value shift or the slope of the supply air measured value shift. A similar circuit is also known from German patent specification 837 884.

Durch die schweizerische Patentschrift 446 555 ist fernerhin eine stufenlose Temperaturreglerschaltung an einem Raumheizgerät bekanntgeworden, bei der die Steuerspannung über Dioden an die Steuerelektrode angeschlossen ist.The Swiss patent specification 446 555 also provides a continuously variable temperature control circuit became known on a space heater, in which the control voltage via diodes to the control electrode connected.

Ausgehend von einer Regeleinrichtung nach dem Hauptpatent liegt de,- Erfindung die Aufgabe zugrunde, die dort beispielhaft beschriebene Einrichtunig unter Beibehaltung ihrer Vorteile zu vereinfachen und dadurch zu verbessern.Starting from a control device according to the main patent, the object of the invention is to simplify the Einrichtunig described there by way of example while maintaining its advantages and thereby improve.

Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß zwei Brücken vorhanden sind, denen ein Diagonalpunkt mit festem Potential gemeinsam ist, und deren beide anderen Diagonalpunkte, die temperaturabhängiges Potential bzw. leistungsabhängiges Potential führen, über Dioden gemeinsam an der Steuerstrecke eines Thyristors angeschlossen sind, die zu dem festen Poteniial aufweisenden Diagonalpunkt A führtAccording to the invention, this is done in that two bridges are present, which have a diagonal point with a fixed potential in common, and the other two diagonal points, which lead temperature-dependent potential or power-dependent potential, are connected via diodes to the control path of a thyristor, which are connected to the fixed Poteniial having diagonal point A leads

Nach einer Ausbildung der Erfindung enthält der leistungsabhängige Regelspannungserzeuger einen in einer Brückenschaltung liegenden temperaturabhängigen Widerstand, der mit einem zum Heizelement parallelgeschallteten Heizwiderstand eine thermisch träge, konstruktive Einheit bildet. EUne derartige Einrichtung ist durch die deutsche Auslegeschrift 1210 OW an sich bekannt.According to one embodiment of the invention, the power-dependent control voltage generator contains an in a bridge circuit lying temperature-dependent resistor, which is connected to a heating element parallel-switched heating resistor forms a thermally inert, constructive unit. Ene such facility is known per se from the German Auslegeschrift 1210 OW.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung steuert der Thyristor eine Relaiswicklung, die denAccording to a further embodiment of the invention, the thyristor controls a relay winding that the

mit dem Heizelement in Reihe liegenden Relaiskontakt betätigt.Relay contact in series with the heating element actuated.

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung liegt der Thyristor in Reihe mit einem Widerstand,According to another embodiment of the invention, the thyristor is in series with a resistor,

3 ⁴ 3 ⁴

dessen Spannungsabfall zur Steuerung eines mit dem widerstand zum temperaturabhängigen Widerstandits voltage drop to control a with the resistance to the temperature-dependent resistance

Heizelement reihengeschalteten Triacs dient. 61 eingestellt werden. ,,.Heating element series-connected triacs is used. 61 can be set. ,,.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung Neben dem temperaturabhängig^ Widerstand 61..According to a further embodiment of the invention, in addition to the temperature-dependent ^ resistor 61 ..

werden anstatt des Triacs antiparalleigeschaltete Thy- der zur leistungsabhangigen Brücke ge^no"> ^lsl <-^lfl instead of the triac, antiparallel-switched thy- ders are used to form the power-dependent bridge ^no "> ^lsl <- ^lfl

ristoren verwendet. 5 Widerstand 66, der den temperaturabhängige^ W,-ristors used. 5 Resistor 66, the temperature-dependent ^ W, -

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird die derstand61 beheizt, untergebracht. Beide Widcr-With the device according to the invention, the derstand61 is heated and accommodated. Both counter-

im Hauptpatent beschriebene Anordnung verbessert. stände sind zu einer Einheit 67 zusammen eiam, üilImproved arrangement described in the main patent. stands are combined to form a unit 67 eiam, üil

Es ist die Verwirklichung einer sehr einfach aufge- eine gewisse, thermische Trägheit aufweist, ue. wi-It is the realization of a very simple to- have a certain thermal inertia, ue. Wi-

bauten Schaltung möglich, die billig herstellbar ist dersland66 liegt elektrisch paralle. zu einem vcr-built circuit possible that is cheap to produce dersland66 is electrically parallel. to a vcr-

und exakte Regelung gestattet. xo braucher 14 (Heizelement) und nimmt daher einenand exact regulation permitted. xo consumer 14 (heating element) and therefore takes a

Ein Ausführungsbeiüpiel der Erfindung wird an zum Verbraucherstrom (Heizstrom) proportionalenAn exemplary embodiment of the invention is proportional to the consumer current (heating current)

Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeich- Strom auf.Hand of the drawing explained in more detail. In the drawing stream.

nung (Fig. 1) ist der Stromlauf einer verbesserten Durch die Zusammenfassung von temperaturab-Regelschaltung dargestellt. Sowohl die temperaturab- hängigem Widerstand 61 und Widerstand 60 zu eine, hängige, als auch die leistungsabhängige Regelspan- 15 thermisch tragen Einheit 67, ^w>^rkt,^die_^.,^als _f , " nung werden in zwei verschiedenen Brückenschal- grator, so daß der momentane ohmsche Widerstandstungen erzeugt. Die beiden Brückenschaltungen lie- wert des temperaturabhängigen Widerstandes 61 ein gen über Klemmen 77,78 an Wechselspannung. Die Maß für die mittlere Leistungsaufnahme des VerBrücke, aus der die temperaturabhängige Spannung brauchers darstellt.tion (Fig. 1) is the current flow of an improved by the combination of temperature control circuit shown. Both the temperature-dependent resistor 61 and resistor 60 to one, dependent, as well as the power-dependent control voltage 15 thermally carry unit 67, ^w > ^rkt , ^the _ ^., ^As _f , "voltage are in two different bridge switch, so The two bridge circuits connect the temperature-dependent resistor 61 to AC voltage via terminals 77, 78. The measure for the mean power consumption of the bridge from which the temperature-dependent voltage is shown.

abgeleitet wird, besteht im wesentlichen aus einem 20 In den Brückendiago.:alen beider Brücken liegt die temperaturabhängigen WiderstanJ 1, dem Wider- Steuerstrecke eines Thyristors 68. Zwei Uiodeno; stand 62 sowie den Widerständen 63 und 64. Die und 70 bilden dabei ein Oder-Gatter. Der ihynstor Brücke, die eine von der Leistungsaufnahme eines übernimmt die Funktion eines Regelverstarkers und Verbrauchers abhängige Regelspannung liefert, be- steuert seinerseits em Relais 72. Der zum K^elais7~ steht im wesentlichen aus einem temperaturabhängi- as gehörende Relaiskontakt 76 schaltet den Verbraucher gen Widerstand 61, einem Widerstand 65 sowie eben- 14. Ein zum Relais 72 parallelhegender Kondensator falls den beiden Widerständen 63 und 64. Die beiden 71 dient der Vermeidung von Spannungsspitzen beim Widerstände 63 und 64 sind also beiden Brücken ge- Abschalten. . meinsam. Die Brücke für die temperaturabhängige Anstatt des Relais 72 kann man auch einen Wider-Regelspannung kann z.B. durch Veränderung des 30 stand vorsehen, wobei dann allerdings der Kelais-Widerstandes62 oder eines Vorwiderstandes zum kontakt 76 beispielsweise durch ein Triac oder gegetemperaturabhängigen Widerstand 1 eingestellt wer- benenfalls durch antiparalleigeschaltete Thyristoren den. Die Brücke zur Erzeugung der von der Leistungs- ersetzt werden muß. Das Triac bzw. die antiparallelaufnahme eines Verbrauchers (Heizelement) abhängi- geschalteten Thyristoren« werden dann durch die gen Regelspannung kann durch Veränderung des 3s Spannung gesteuert, die an dem anstatt des Relais Widerstandes 65 oder durch einen variablen Vor- verwendeten Widerstand abfällt.is derived, consists essentially of a 20 In den Brückendiago.: alen both bridges is the temperature-dependent resistance 1, the resistance control path of a thyristor 68. Two Uiodeno; stood 62 as well as resistors 63 and 64. The and 70 form an OR gate. The ihynstor bridge, which supplies a control voltage dependent on the power consumption of a control amplifier and consumer, controls a relay 72. The ^{relay contact 76 belonging to the K elais7} ~ essentially consists of a temperature-dependent relay contact 76 switches the consumer to resistance 61, a resistor 65 and also 14. A capacitor that is parallel to the relay 72 if the two resistors 63 and 64. The two 71 are used to avoid voltage peaks at the resistors 63 and 64 are therefore both bridges switched off. . together. The bridge for the temperature-dependent Instead of the relay 72, a counter control voltage can also be provided, for example by changing the 30 level, in which case the Kelais resistor 62 or a series resistor to the contact 76, for example, by a triac or a temperature-dependent resistor 1, if necessary by thyristors connected in antiparallel to the. The bridge to the generation that has to be replaced by the power supply. The triac or the anti-parallel connection of a consumer (heating element) dependent thyristors are then controlled by the control voltage by changing the 3s voltage that drops across the resistor 65 instead of the relay or by a variable pre-used resistor.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Control device with an uninterrupted control circuit for heating elements, for example for use in hotplates, with a temperature sensor for the hotplate temperature and a variable resistor, both of which are in a bridge circuit ursd supply a control voltage for an electronic control device, which controls an electronic switching element in the heating circuit , and with an auxiliary control element influenced by the heating current, which also outputs a control voltage to the electronic control device, wherein at least one temperature-dependent control voltage generator and one control voltage generator independent of the heating output z. B. in the form of a heating current flowing through whether i see resistor via an OR gate and a control voltage amplifier to control the heating power influencing switching element in the heating circuit, according to German patent 1615 310, characterized in that there are two bridges with a dirgonal point ( a) together with a fixed potential, and whose two other diagonally opposite points, the temperature-dependent potential (point B 1) or quietest ^ ungsabhängi3es potential (point B result in 2), are connected via diodes in common to the control path of a thyristor (68) ; j leads to the diagonal point (/ 4) which has a fixed potential.

2. Control device according to Ai j claim 1, thereby characterized in that the power-dependent control voltage generator is one in a bridge circuit contains lying temperature-dependent resistor (61), which is connected to a heating element (14) heating resistor (66) connected in parallel or in series, a thermally inert, constructive one Unit (67) forms.

3. Control device according to claim 1 and 2, characterized in that the thyristor is a Relay winding (72) controls the relay contact in series with the heating element actuated.

4. Control device according to claim 1 and 2, characterized in that the thyristor in Series with a resistor whose voltage drop is used to control one with the heating element series-connected triacs is used.

j. Control device according to Claim 4, characterized in that, instead of the triac, there are anti-parallel connections Thyristors are used.