DE19526350C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Beheizen von zumindest einem elektronischen System - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum Beheizen von zumindest einem elektronischen SystemInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich einerseits auf eine Vorrichtung zum Beheizen von zumindest
einem elektronischen System oder einer elektronischen Komponente, umfassend zumindest
ein an einer Eingangsspannung UE liegendes aktives Leistungselement
das zur Abgabe einer als Verlustleistung auftretenden Heizleistung in direktem oder
indirektem Wärmekontakt mit dem zu beheizenden System steht sowie eine Regeleinheit zur
Regelung der von dem zumindest einen aktiven Leistungselement abgegebenen Heizleistung,
und andererseits auf ein Verfahren zum Beheizen von zumindest einem elektronischen
System oder einer elektronischen Komponente, wobei eine von zumindest einem aktiven Lei
stungselement als Verlustleistung auftretende Heizleistung abhängig von zumindest einem
Sollwert geregelt wird.
Eine derartige Vorrichtung und ein Verfahren zum Beheizen von elektronischen
Systemen ist aus dem Stand der Technik derart bekannt, daß ein elektrischer Wirkwiderstand
als Heizelement verwendet und über ein Leistungselement wie Relais oder Leistungstransistor
für die Dauer des Heizbetriebs eingeschaltet wird. Da die von dem Heizelement abgegebene
Heizleistung proportional zu dem Quadrat der anliegenden Spannung ist, ergibt sich ins
besondere bei Spannungsüberhöhungen am Eingang der Nachteil, daß die abgegebene
Heizleistung in großen Bereichen schwanken kann. Bei doppelter Eingangsspannung wird
zum Beispiel die vierfache Heizleistung abgegeben. Fällt die Spannung unter einen minima
len Eingangswert, kann die abzugebende Heizleistung nicht aufgebracht werden.
Auch ist es bekannt, einen elektrischen Wirkwiderstand über ein elektronisches Leistungs
element wie Transistor anzusteuern, wobei zur Erlangung einer konstanten Heizleistung der
Strom durch das Heizelement über eine elektronische Steuereinheit für längere bzw. kürzere
Zeit eingeschaltet bzw. ausgeschaltet wird. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten
Heizvorrichtungen sind jedoch zumindest ein Heizelement und ein dieses schaltende Lei
stungselement vorgesehen.
Aus der gattungsbildenden DE 30 45 327 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beheizen von Medien
bekannt. Dabei wird ein Leistungstransistor zwischen einem Arbeitspunkt, wie dem Arbeits
punkt maximaler Verlustleistung, und dem Ausschaltzustand intermittierend betrieben, wobei
die zeitliche Länge und/oder die Wiederholungsfrequenz der Einschaltphasen bedarfsabhängig
verändert werden. Zur Bildung eines Temperaturreglers ist ein Meßglied zum Erfassen einer
von der vom Leistungstransistor abgegebenen Verlustleistung abhängigen Meßgröße wie
Temperatur vorgesehen, wobei die Meßgröße zum Vergleich mit einer Sollgröße einem
Vergleicher zugeführt wird, dessen Ausgang mit einer in einem Regelkreis befindlichen
Ansteuerschaltung verbunden ist. Der Leistungstransistor liegt dabei mit seinen Leistungs
anschlüssen an Betriebsspannung, so daß Schwankungen der Betriebsspannung direkten
Einfluß auf die abgegebene Verlustleistung haben.
In der DE 35 27 857 A1 ist ein elektrisches Heizelement zur punktuellen Wärmezufuhr
beschrieben, das aus einem Blättchen aus Halbleitermaterial mit Volumen-Stromdurchfluß in
Form einer Halbleiterheizstrecke mit gegebenenfalls integriertem und in Reihe geschaltetem
Steuerelement besteht, das den Stromdurchfluß durch das Kristallvolumen regelt. Zur
Anpassung an unterschiedliche Betriebsspannungen wird vorgeschlagen, die Dotierungsdichte
des Halbleiterelementes zu variieren. Dies ist jedoch sehr aufwendig.
Ferner wird in der DE 41 42 628 C1 eine Batterieheizvorrichtung mit einem Tempera
turfühler und wenigstens einem Heizelement beschrieben. Dabei ist das Heizelement ein von
einer Batterie mit Strom versorgbarer Leistungstransistor, dessen Steuerelektrode von einer
Temperaturregelschaltung mit Strom versorgt wird, wenn die Betriebstemperatur unterhalb
eines vorgegebenen Temperatur-Soll-Werts liegt und die Batteriespannung größer als ein
unterer Schwellenwert und kleiner als ein oberer Schwellenwert ist. Die Leistungsabgabe des
Leistungstransistors wird dadurch gesteuert, daß dieser für eine bestimmte Zeitdauer leitend
gesteuert wird.
Die bekannten Schaltungsanordnungen sind zur Verwendung bei konstanter Betriebsspannung
konzipiert und auch nur für die jeweilige Betriebsspannung ausgelegt.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung und
ein Verfahren zur Beheizung von elektronischen Systemen der vorhergehenden
Art dahingehend weiterzubilden, daß mit einem möglichst einfachen Schaltungsaufbau bei
einem sehr weiten Eingangsspannungsbereich eine konstante Ausgangsheizleistung zur Ver
fügung gestellt wird.
Das Problem wird vorrichtungsmäßig durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch den
Einsatz eines Rechenglieds in der Regeleinheit wird erreicht, daß ein zur weiteren Regelung
benötigter Stromsollwert derart mit der Eingangsspannung UE verknüpft ist, daß diese Größe
umgekehrt proportional zu der Eingangsspannung UE ist. Der Strom-Sollwert wird einem
dem Leistungselement zugeordneten Stromregler zugeführt, so daß ein Strom durch das
Leistungselement steigt, wenn die Eingangsspannung UE sinkt. Auf diese Weise bleibt die
Heizleistung als Produkt aus Spannung UE und Strom durch das Leistungselement konstant.
Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, daß die Regeleinheit einen Temperatur-Ver
gleicher mit einem Eingang für einen Temperatur-Istwert TIST und einem Eingang für einen
Temperatur-Sollwert TSOLL aufweist, wobei dem Vergleicher ein Temperatur-Regelverstärker
nachgeschaltet ist, dessen Ausgang mit dem Eingang des Rechengliedes verbunden ist.
Bei dieser Ausführungsform weist die Vorrichtung einen überlagerten Temperaturregelkreis
und einen unterlagerten Strom-Regelkreis auf. Die überlagerte Temperaturregelung dient
dazu, daß eine an den Transistoren gemessene Gehäusetemperatur einen bestimmten Wert
nicht über- bzw. unterschreitet.
Bei dieser Ausführungsform weist die Vorrichtung einen überlagerten Temperaturregelkreis
und einen unterlagerten Strom-Regelkreis auf. Die überlagerte Temperaturregelung dient
dazu, daß eine an den Transistoren gemessene Gehäusetemperatur einen bestimmten Wert
nicht über- bzw. unterschreitet.
Zur Bestimmung des Stromes durch das Leistungselement ist dieses mit einem Widerstand
als Shunt in Serie geschaltet. Der gemessene Strom dient als Eingangsgröße für den
Stromregelkreis.
Zur Erhöhung der Ausgangsleistung können vorteilhafterweise mehrere Leistungselemente auf
einen gemeinsamen Heizkörper montiert werden, wobei die Leistungselemente heizungs
technisch parallel geschaltet sind.
Zur Übertragung der Heizleistung ist der Heizkörper mit einer zu beheizenden elektronischen
Komponente wie LCD-Display thermisch gekoppelt. Die Wärmeübertragung kann durch
Umluft, Strahlung oder durch direkte Verbindung erfolgen.
Verfahrensmäßig wird das Problem durch die Merkmale des Anspruchs 9 gelöst. Da sich die
abgegebene Heizleistung der Leistungselemente im wesentlichen aus dem Produkt der
Eingangsspannung und den Lastströmen berechnet, wird durch die erfindungsgemäße
Verfahrensweise erreicht, daß die Heizleistung im wesentlichen von Schwankungen der Ein
gangsspannung unabhängig ist. Somit kann auch bei großen Eingangsspannungsschwankun
gen bzw. bei einem weiten Eingangsspannungsbereich wie zum Beispiel 16 V ≦ UE ≦ 160 V
eine konstante Heizleistung mit gleichen Bauelementen erreicht werden. Es ist vorgesehen,
daß die Verlustleistung des Leistungselementes in Abhängigkeit von Ausgangstemperatur,
Ausgangsstrom und Eingangsspannung und einer Fernbedienung geregelt wird. Dadurch ist
sichergestellt, daß die Heizleistung auch bei sich verändernder Eingangsspannung konstant
gehalten bzw. der Umgebungstemperatur angepaßt wird. Bei einem überhöhten Stromfluß
durch das
Leistungselement wird dieses automatisch abgeschaltet.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Beheizung von insbesondere elektronischen Syste
men und
Fig. 2 eine Schaltungsanordnung für die Vorrichtung gemäß Fig. 1.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung (10) zum Beheizen von insbesondere elektronischen
Systemen (12). Die Vorrichtung (10) besteht aus einem oder mehreren Heizelementen
T1. . .Tn, die erfindungsgemäß als aktive Leistungselemente wie Feldeffekttransistoren
(FET) ausgebildet sind. Die Transistoren T1. . .Tn sind auf einem vorzugsweise metalli
schen Heizkörper (14) montiert, der die Verlustleistung Pv1. . .Pvn der Transistoren
T1. . .Tn über thermische Strahlung (16), Umluft oder direkte Verbindung an das elek
tronische System (12) wie LCD-Display abstrahlt. Durch die Vorrichtung (10) kann das
elektronische System (12) insbesondere bei sehr tiefen Außentemperaturen bevor es
aktiviert wird auf eine gewünschte Betriebstemperatur wie zum Beispiel TBetrieb ≧ 15°C
aufgeheizt werden.
Die Transistoren T1. . .Tn und die Shunts R1. . .Rn bilden den Leistungsblock (20). Sie
sind elektrisch mit einer Schaltungsanordnung (18) verbunden, die mit Bezug zu Fig. 2
näher erläutert wird.
Gemäß Fig. 2 besteht die Schaltungsanordnung (18) im wesentlichen aus einem Lei
stungsblock (20), der mit einer Regeleinheit (22) für Temperatur T und Strom I gekop
pelt ist. Zur Zuführung des Temperatur-Soll-Wertes TSoll ist die Regeleinheit (22) mit
einer Sollwerteinheit (24) zur Bildung des Sollwertes TSoll verbunden. Zur Erhöhung der
Sicherheit der Schaltungsanordnung (18) ist eingangsseitig ein Verpolschutz (26)
vorgesehen. Auch ist eine Überwachungsschaltung (28) vorgesehen, mit der der Grenz
strom der einzelnen Transistoren T1. . .Tn überwacht werden kann. Wird der Grenzstrom
eines Transistors überschritten, so wird ein Alarm ausgelöst.
Die Transistoren T1. . .Tn liegen mit ihren Drain-Anschlüssen D an Eingangsspannung
UE und sind mit ihren Source-Anschlüssen S über Shunts R1. . .Rn mit Bezugspotential
(32) bzw. einem Eingang (34) des Verpolschutzes (26) verbunden. Die Reihenschal
tungen aus Transistoren T1. . .Tn und Shunts R1. . .Rn liegen zur Erhöhung der Heizlei
stung jeweils parallel zueinander.
Die elektronische Regeleinheit (22) besteht im wesentlichen aus einem Temperaturregler
(36), einem Multiplikationsglied (38) sowie Stromreglern (40). . .(40'), die den jeweiligen
Transistoren T1. . .Tn zugeordnet sind. An einem Eingang (42) des Temperaturreglers
(36) ist ein Vergleichsglied (44) vorgesehen, dem einerseits der Temperatur-Soll-Wert
TSoll = kREF und andererseits der Temperatur-Ist-Wert TIst zugeführt wird, wobei k eine
Konstante und REF ein Referenzwert ist. Ein Ausgang (46) des Temperaturreglers (36)
ist mit einem Eingang (48) des Multiplikationsgliedes (38) verbunden, dessen Ausgang
(50) jeweils mit Vergleichsgliedern (52). . .(52') verbunden ist, die ihrerseits mit einem
Eingang (54) der Stromregler (40). . .(40') verbunden sind. Ferner liegt das Multiplika
tionsglied (38) über eine Verbindungsleitung (49) an der Eingangsspannung UE und
eine weitere Verbindungsleitung (51) an Massepotential (32). Ein Ausgang (56). . .(56')
der Stromregler (40). . .(40') ist jeweils mit Steuerelektroden G der Transistoren T1. . .Tn
verbunden. Zur Stromrückführung sind die Source-Anschlüsse S der Transistoren
T1. . .Tn jeweils mit den Vergleichsgliedern (52). . .(52') verbunden.
Die Temperatur-Ist-Größe TIst wird an dem elektrischen Heizkörper (14) mittels eines
Thermoelementes (58) oder ähnlichem gemessen und dem Vergleichsglied (44) zu
geführt. Als weitere Eingangsgröße wird dem Temperaturregler (36) eine Temperatur
TExt des elektronischen Systems (12) zugeführt, die über eine elektrische Schaltung (60)
ermittelt wird. Hat das elektronische System (12) zum Beispiel eine Temperatur T ≧ 15°C
erreicht, so wird über den Anschluß TExt der Temperaturregler (36) und somit die
gesamte Schaltungsanordnung (18) abgeschaltet. Eine Zufuhr elektrischer Heizleistung
über die Transistoren T1. . .Tn erfolgt dann nicht mehr. Hat das elektronische System
(12) seine Betriebstemperatur angenommen, so reicht die Eigenerwärmung aus, um den
weiteren Betrieb des elektronischen Systems (12) zu gewahrleisten.
Der Temperatur-Sollwert TSoll wird durch die Sollwerteinheit (24) vorgegeben. Dabei
liegt eine Basis B eines Transistors (62) über einen Widerstand (64) an der Eingangs
spannung UE und über eine Z-Diode (66) an REF (68). Ein Kollektor C des Transistors
(62) ist ebenfalls mit der Eingangsspannung UE verbunden. Ein Emitter E des Transi
stors (62) liegt über einen Widerstand (70) an REF (68). Ein Referenzelement (72) liegt
mit einem Anschluß an der REF (68) und mit dem anderen Anschluß an Bezugspotenti
al (32). Über einen einstellbaren Widerstandsteiler wird die REF (68) über den Eingang
(69) programmiert. Die programmierbare REF (68) wird als Temperatursollwert TSoll
dem Temperaturregler (36) über das Vergleichsglied (44) zugeführt.
Der Verpolungsschutz (26) weist einen Transistor (74) wie FET auf, der mit seinem
Drain-Anschluß D mit einer Masseklemme (76) der Eingangsspannung UE und mit
seinem Source-Anschluß S mit dem Bezugspotential (32) verbunden ist. Über einen
Widerstand (78) liegt das Gate G des Transistors (74) an der Eingangsspannung UE und
schaltet den Transistor (74) bei Anlegen einer richtig gepolten Eingangsspannung UE
leitend, wobei die dem FET eigene Diode (Di) niederohmig geschaltet ist. Ferner ist das
Gate G des Transistors (74) über eine Diode (80) mit dem Source-Anschluß S des
Transistors (74) verbunden. Die Diode (80) liegt mit ihrer Anode (82) am Source-An
schluß S bzw. an dem Bezugspotential (32), so daß bei positivem Potential der
Klemme (76) - d. h. bei falscher Polung der Eingangsspannung UE - die Diode (80) über
den Widerstand (78) den Transistor (74) in den Sperrzustand schaltet. Die Schaltungs
anordnung (26) dient jedoch nicht nur als Verpolschutz, sondern bei durchgeschaltetem
Transistor (74) trägt die Verlustleistung des Transistors (74) ebenfalls zur Heizleistung
bei.
Die Schutzschaltung (28) soll verhindern, daß einzelne der parallel geschalteten Transi
storen T1. . .Tn einen zu hohen Strom führen und dadurch beschädigt bzw. zerstört
werden können. Dazu wird ein Spannungsabfall über den Shunts R1. . .Rn abgegriffen
und über Verbindungsleitungen (84). . .(84') zu Widerstands-Dioden-Netzwerken
(86). . .(86') geleitet. Die Widerstandsdioden-Netzwerke (86). . .(86') weisen Ausgänge
(88). . .(88') auf, die einerseits über einen elektrischen Widerstand (90) mit einem
Massepotential (92) und andererseits mit einem Eingang (94) eines Vergleichsgliedes
(96) verbunden sind. Ferner ist das Vergleichsglied (96) eingangsseitig mit einem
Sollwert (98) und ausgangsseitig mit einem Eingang (100) eines Komparators (102) ver
bunden. An einem Ausgang (104) des Komparators kann ein Alarmsignal entsprechend
des Soll-Istwert-Vergleichs des Vergleichsgliedes (96) abgegriffen werden.
Zur Funktionsweise der Schaltung:
Durch die Sollwertvorgabe (68) wird der Regelkreiseinheit (22) der Tempera tur-Soll-Wert TSoll vorgegeben. Der Temperatur-Sollwert TSoll wird mit der an dem Heizkörper (14) gemessenen Ist-Temperatur über TIst (44) verglichen. Die Differenz aus TSoll und TIst wird dem Temperaturregler (36) zugeführt und dort verstärkt. Im Ausgang des Temperaturreglers (36) steht somit eine Zwischenstromsollgröße ISoll zur Verfügung, die an den Eingang (48) des Multiplikationsgliedes (38) geführt wird. Über die Verbindun gen (49), (51) ist das Multiplikationsglied einerseits mit der Eingangsspannung UE und andererseits mit dem Massenanschluß (32) verbunden. Am Ausgang (50) der Multiplika tionseinheit (38) steht ein Strom-Sollwert ISoll = ISoll' × K × 1/UE zur Verfügung. Daraus folgt, daß der Strom-Sollwert ISoll umgekehrt proportional zu der Eingangsspannung UE ist. Der Strom-Sollwert ISoll wird den Summiergliedern (52). . .(52') zugewiesen und dort mit den Strom-Istwerten IIst1. . .IIstn verglichen. Eine Vergleichsgröße wird den Eingängen (54). . .(54') der Stromregler (40). . .(40') zugeführt, und an deren Ausgängen (56). . .(56') stehen die Regelgrößen für die jeweiligen Transistoren T1. . .Tn zur Verfügung. Die Transistoren T1. . .Tn werden derart angesteuert, daß ihre Lastströme I1. . .In im wesentli chen untereinander gleich sind. Die zur Beheizung ausgenutzte Verlustleistung Pv1. . .Pvn der Transistoren T1. . .Tn setzt sich im wesentlichen aus dem Produkt der Eingangs spannung und den Lastströmen I1. . .In zusammen. Aufgrund der Regelschaltung (22) sind die Verlustleistungen Pv1. . .Pvn von der Eingangsspannung UE unabhängig, so daß auch bei großen Eingangsspannungsschwankungen bzw. bei einem großen Eingangs spannungsbereich wie zum Beispiel 16 V ≦ UE ≦ 160 V eine konstante Heizleistung mit gleichen Bauelementen erreicht werden kann.
Durch die Sollwertvorgabe (68) wird der Regelkreiseinheit (22) der Tempera tur-Soll-Wert TSoll vorgegeben. Der Temperatur-Sollwert TSoll wird mit der an dem Heizkörper (14) gemessenen Ist-Temperatur über TIst (44) verglichen. Die Differenz aus TSoll und TIst wird dem Temperaturregler (36) zugeführt und dort verstärkt. Im Ausgang des Temperaturreglers (36) steht somit eine Zwischenstromsollgröße ISoll zur Verfügung, die an den Eingang (48) des Multiplikationsgliedes (38) geführt wird. Über die Verbindun gen (49), (51) ist das Multiplikationsglied einerseits mit der Eingangsspannung UE und andererseits mit dem Massenanschluß (32) verbunden. Am Ausgang (50) der Multiplika tionseinheit (38) steht ein Strom-Sollwert ISoll = ISoll' × K × 1/UE zur Verfügung. Daraus folgt, daß der Strom-Sollwert ISoll umgekehrt proportional zu der Eingangsspannung UE ist. Der Strom-Sollwert ISoll wird den Summiergliedern (52). . .(52') zugewiesen und dort mit den Strom-Istwerten IIst1. . .IIstn verglichen. Eine Vergleichsgröße wird den Eingängen (54). . .(54') der Stromregler (40). . .(40') zugeführt, und an deren Ausgängen (56). . .(56') stehen die Regelgrößen für die jeweiligen Transistoren T1. . .Tn zur Verfügung. Die Transistoren T1. . .Tn werden derart angesteuert, daß ihre Lastströme I1. . .In im wesentli chen untereinander gleich sind. Die zur Beheizung ausgenutzte Verlustleistung Pv1. . .Pvn der Transistoren T1. . .Tn setzt sich im wesentlichen aus dem Produkt der Eingangs spannung und den Lastströmen I1. . .In zusammen. Aufgrund der Regelschaltung (22) sind die Verlustleistungen Pv1. . .Pvn von der Eingangsspannung UE unabhängig, so daß auch bei großen Eingangsspannungsschwankungen bzw. bei einem großen Eingangs spannungsbereich wie zum Beispiel 16 V ≦ UE ≦ 160 V eine konstante Heizleistung mit gleichen Bauelementen erreicht werden kann.
Claims (14)
1. Vorrichtung zum Beheizen von zumindest einem elektronischen System oder
einer elektronischen Komponente (12), umfassend zumindest ein an einer Ein
gangsspannung UE liegendes aktives Leistungselement (T1. . .Tn)
das zur Abgabe einer als Verlustleistung (Pv1. . .Pvn) auftreten
den Heizleistung in direktem oder indirektem Wärmekontakt mit dem zu behei
zenden System (12) steht sowie eine Regeleinheit (22) zur Regelung der von
dem zumindest einen aktiven Leistungselement (T1. . .Tn) abgegebenen Heizlei
stung,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regeleinheit (22) ein mit der Eingangsspannung UE verbundenes Re
chenglied (38) aufweist, mit zumindest einem Eingang (48, 45) für einen Strom-Soll
wert ISOLL', wobei ein Ausgang (50) des Rechengliedes (38), an dem ein
der Eingangsspannung UE umgekehrt proportionaler Strom-Sollwert ISOLL
anliegt, mit einem ersten Eingang zumindest eines Vergleichers (52 . . . 52')
verbunden ist, an dessen zweiten Eingang ein Strom-istwert IIST des zumindest
einen Leitungselementes (T1. . .Tn) anliegt und dessen Ausgang über einen
Strom-Regelverstärker (40 . . . 40'), mit dem zumindest einen Leistungselement
(T1 . . . Tn) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regeleinheit (22) einen Temperatur-Vergleicher (44) mit einem Eingang
für einen Temperatur-Istwert TIST und einem Eingang für einen Temperatur-Soll
wert TSOLL aufweist, daß dem Vergleicher (44) ein Temperatur-Regelver
stärker (36) nachgeschaltet ist, dessen Ausgang (46) mit dem Eingang (48) des
Rechengliedes (38) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rechenglied (38) ein Multiplikationsglied und daß das Leistungsele
ment (T1. . .Tn) ein Feldeffekttransistor (TET) ist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Leistungselement (T1. . .Tn) in Serie mit einem Widerstand (R1. . .Rn)
als Shunt an der Eingangsspannung UE liegt.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Leistungselemente (T1. . .Tn) auf einem gemeinsamen Heizkörper
(14) montiert sind, wobei die Leistungselemente (T1. . .Tn) elektrisch parallel
verschaltet sind.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Leistungselement (T1. . .Tn) ein Stromregler (40). . .(40') zugeordnet
ist und allen Stromreglern (40). . .(40') der gleiche Stromsollwert USOLL zugeordnet
wird.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Heizkörper (14) mit einer elektronischen Komponente (12) wie
LCD-Display thermisch gekoppelt ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung ein Schaltelement (74) wie einen Feldeffekttransistor als Verpol
schutz aufweist, dessen Verlustleistung zur Heizleistung beiträgt.
9. Verfahren zum Beheizen von zumindest einem elektronischen System oder einer
Komponente, wobei eine von zumindest einem aktiven Leistungselement als
Verlustleistung auftretende Heizleistung abhängig von zumindest einem Sollwert
geregelt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Strom (I1. . .In) durch das zumindest eine aktive Leistungselement
(T1. . .Tn) ISOLL als Strom-Sollwert vorgegeben wird, wobei der Strom-Sollwert
ISOLL mit der Eingangsspannung UE derart verknüpft wird, daß dieser umgekehrt
proportional der Eingangsspannung UE ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Temperatur-Istwert TIST gemessen und mit einem Temperatur-Sollwert
TSOLL zur Bildung einer ersten Regeldifferenz verglichen wird, daß die Regeldif
ferenz verstärkt und durch die Eingangsspannung UE geteilt wird, so daß ein zu
der Eingangsspannung UE umgekehrt proportionaler Strom-Sollwert ISOLL
gebildet und zur Bildung einer zweiten Regeldifferenz mit einem Strom-Istwert
IIST verglichen wird und daß die erhaltene Regeldifferenz sodann verstärkt und
dem zumindest einen aktiven Leistungselement (T1. . .Tn) zugeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Strom-Sollwert ISOLL proportional einer weiteren Kenngröße (45) eingestellt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das aktive Leistungselement (T1. . .Tn) im Linearbetrieb betrieben wird.
13. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leistungselemente (T1. . .Tn) in Abhängigkeit der Temperatur TExt der zu
beheizenden elektronischen Komponente (12) abgeschaltet werden.
14. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Strom (I1. . .In) durch das Leistungselement (T1. . .Tn) überwacht wird und
bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes ein Alarm ausgelöst wird.
Priority Applications (1)
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DE1995126350 DE19526350C2 (de) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | Vorrichtung und Verfahren zum Beheizen von zumindest einem elektronischen System |
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DE19526350A1 DE19526350A1 (de) | 1997-01-23 |
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
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DE3527857A1 (de) * | 1985-08-02 | 1987-02-05 | Roland Schuhwerk | Elektrisches heizelement |
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Patent Citations (3)
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---|---|---|---|---|
DE3045327A1 (de) * | 1980-12-02 | 1982-07-01 | Pierburg Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss | Verfahren und vorrichtung zum beheizen von medien |
DE3527857A1 (de) * | 1985-08-02 | 1987-02-05 | Roland Schuhwerk | Elektrisches heizelement |
DE4142628C1 (de) * | 1991-12-21 | 1993-05-06 | Dieter Braun |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10018590C1 (de) * | 2000-04-14 | 2001-11-22 | Apag Elektronik Ag Duebendorf | Elektrische Motorkühlflüssigkeitzuheizvorrichtung und Regelverfahren dafür |
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