DE2100453C3 - Wechselstromsteuervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wechselstromsteuervorrichtung, bei der in Reihe mit einer Last ein Zweiweghalbleiterschaltelement mit einer gesonderten Torelektrode zum Empfang von Zündimpulsen angeordnet ist, die von einer Zweiwegschaltdiode abgegeben werden, die ihrerseits an eine Zündschaltung angeschlossen ist, und zwar an den Knoten zwischen einem Widerstand und einem mit diesem reihenge -

schalteten ersten Kondensator, wobei dieser Reihenkreis mit dem Halbleiterschaltelement parallelgeschaltet ist und zum ersten Kondensator eine Reihenschaltung aus einem Ausgleichskondensator und aus zwei Parallelzweigen parallelgeschaltet ist und

ίο die genannten Parallelzweige jeweils aus einer Reihenschaltung einer Diode und eines Transistors mit einander entgegengesetzter Polung der beiden Zweige bestehen.

Ein.^ Vorrichtung dieser Art ist bekannt (deutsche

Auslegeschrift 1901390, insbes. Fig. 2 und 5). Bei der bekannten Vorrichtung bilden die beiden Parallelzweige, die jeweils aus einer Reihenschaltung einer Diode und eines Transistors bestehen, eine steuerbare Impedanz. Der Eingang der steuerbaren Impedanz ist

mit dem Abgriff eines einstellbaren Spannungsteilers verbunden Durch eine Veränderung der Widerstände dieses Spannungsteilers ergibt sich eine Verschiebung des Zündzeitpunktes des Zweiweghalbleiterschaltelementes und damit der gewünschte Steuereffekt. Die

Steuerspannung ist bei dieser bekannten Steuervorrichtung eine Wechselspannung, die durch den einstellbaren Spannungsteiler erzeugt wird und deren Wert sich in Abhängigkeit von den Schwankungen des zu steuernden Belastungsstromes ändert. Weiterhin

wird die Steuerwechselspannung durch vom Wechselspannungsnetz her eingeführte Störimpulse beeinflußt. Die Steuerkennlinie hat eine Kurvenform, die keine scharf definierten Zündzeitpunkte ergibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Wechselstromsteuervorrichtung zu schaffen, die unter Beibehaltung der bekannten günstigen Eigenschaften derartiger Vorrichtungen mit einer vlü außen zugeführten Gleichspannung an Stelle einer Wechselspannung steuerbar ist und bei der die Schaltelemente so

bemessen sind, daß eine Kurvenform erzielt wird, die schärfer definierte Zündzeitpunkte ergibt.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste der genannten Transistoren in Emitterschaltung mit geerdetem Fußpunkt, der zweite Transistor in Kollektorschaltung mit geerdetem Fußpunkt angeordnet ist und ein dritter in Basisschaltung mit geerdetem Fußpunkt angeordneter Transitor zur Steuerung des zweiten Transistor vorgesehen ist, wobei die Basis des ersten Transistors und der Emitter des dritten Transistors über einen Widerstand mit einer Eingangsklemme zum Anlegen einer Steuergleichspannung verbunden sind, und daß der erste und zweite Transistor mit Basisemitterwiderständen, Basiskollektorwiderständen und Basiskollektorkondensatoren versehen sind und die Schaltung so bemessen ist, daß die über dem ersten Kondensator entwickelte Spannung je Halbperiode über einen Bereich, der einer nahezu vollständigen Halbperiode der Netzspeisespannung entspricht, monoton zunimmt, während die Amplitude dieser Spannung durch die Größe der Steuergleichspannung bestimmt wird.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind der Basiseingangswiderstand des ersten Transistors und der Emittereingangswiderstand des dritten Transistors durch ein Potentiometer gebildet, dessen Abgriff mit der Eingangssteuerklemme verbunden ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorge-

sehen, daß ein veränderlicher Widerstand mit der Eingangssteuerklemme reihengeschaltet ist.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß parallel zu den Eingangsklemmen und parallel zu dem von der einen Eingangsklemme abgewandten Anschluß des veränderlichen Widerstandes und zu der anderen Eingangsklemme je ein Kondensator geschalte-; ist.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß durch eine Kombination der drei Elementaranschlußmöglichkeiten einesTransistors, nämlich eir.j geerdete Emitterschaltung, eine geerdete Kollektorschaltung und eine geerdete Basisschaltung, der gewünschte gleichspannungsempfindlirhe Eii.gang verwirklicht werden kann. Weiterhin erweist es sich durch eine passende Bemessung der in einer solchen Kombination verwendeten Widerstände und Kondensatoren als möglich, über den gesamten Regelbereich einen scharf definierten Zündzeitpunkt der Zweiwegschaltdiode und damit des Halbleiterschaltelerr» ?nts zu erhalten.

Die Erfindung wird nachstehend unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Steuervorrichtung nach der Erfindung und

Fig. 2 ein Diagramm mit dem Verlauf der Netzspannung und der Spannung am ersten Kondensator.

Eine Last L ist durch eine Zweiweg- oder Wechselstromhalbleiterschalttriode wie ein Triac Tr mit dem Netz verbunden. Zur Unterstützung von Radiostörungen sind die bekannten Mittel wie eine Drosselspule S und ein Kondensator C₈ vorgesehen. Zur Dämpfung diieses Filters und zur Vermeidung eines Pendeins ist das gleichfalls bekannte RC-Glied R_B C₁ parallel zu Tr vorgesehen. Parallel zu Tr ist außerdem eine Reihenschaltung eines Widerstandes R₁ und eines Koncjnsators C₁ geschaltet. Der Knoten des Widerstände:? R₁ und des Kondensators C₁ ist über eine Zweiweg- oder Wechselstromhalbleiterschaltdiode D₁, wie ein Diac, mit der Torelektrode von Tr verbunden. Parallel zum Kondensator C₁ ist eine Reihenschaltung angeordnet, bestehend aus einem Kondensator C₂ und zwei Parallelzwcigen.

Jeder der beiden parallelgeschalteten Zweige besteht aus einem Transistor T_x bzw. T₂ und einer mit diesem reihengeschalteten Diode D₂ bzw. D₃, wobei der eine Transistor T₁ in Kollektorschaltung mit geerdetem Fußpunkt und der andere Transistor T₂ in

Emitterschaltung mit geerdetem Fußpunkt angeordnet ist, und zwar derart, daß beide Zweige entgegengesetzter Polarität sind. Die beiden Transistoren T₁ und T₂ sind mit zugehörigen Basisemitterwiderständen Ri, R_A, Basiskollektorwiderständen R₁, R_s

ίο und Basiskollektorkondensatoren C₃, C₄ versehen. Die Basis von T₁ ist mit dem Kollektor eines dritten Transistors T₃, der in Basisschaltung mit geerdetem Fußpunkt angeordnet ist, verbunden.

Die Basis von T₁ und der Emitter von T₃ sind über einen Widerstand R₆ verbunden.

Der Abgriff des als Potentiometer ausgeführten Widerstandes R₆ ist über ein Filter, bestehend aus den Kondensatoren C₅ und C₆ und einem veränderlichen Widerstand K₇ mit der Einga' ^sklemme verbunden,

an die eine Steuergleichspannun^ anlegbar ist.

Durch eine richtige Bemessung der genannten Widerstände R₂, R₃, R₄ und R₅ und der genannten Kondensatoren C₃, C₄ wird die Spannungsform über dem Kondensator C₁ den in Fig. 2 angegebenen Verlauf

V_ei erhalten, deren Amplitude durch das Maß der Aussteuerung der Transistoren T₁ und T₂ beeinflußt wird, wodurch der Zündmoment von D₁ beeinflußt wird. Der Verlauf der zugehörigen Halbperiode der Netzspannung ist in Fig. 2 mit V_n bezeichnet.

Durch Verstellung des Abgriffs von R₆ ist es möglich, die Symmetrie der beiden genannten Zweige, oder aber erwünschtenfalls das Maß der Asymmetrie einzustellen.

Das bedeutet, daß man ungeachtet der vorhandenen Asymmetrie für Wechselspannungen oder Wechselströme in D₁, Tr und den beiden genannten Parallelzweigen der Last L dennoch eine vollkommen symmetrisch angeschnittene Wechselspannung zuführen kann, was vor allem bei induktiver Belastung öfter gewünscht ist.

Durch den veränderlichen Widerstand A₇ ist die Empfindlichkeit des Regeleingargs einstellbar, während die Kondensatoren C₅ und C₆ den Regeleingang völlig gegen Störimpulse od. dgl. abdampfen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Wechselstromsteuervorrichtung, bei der in Reihe mit einer Last ein Zweiweghalbleiterschaltelement mit einer gesonderten Torelektrode zum Empfang von Zündimpulsen angeordnet ist, die von einer Zweiwegschaltdiode abgegeben werden, die ihrerseits an eine Zündschaltung angeschlossen ist, und zwar an den Knoten zwischen einem Widerstand und einem mit diesem reihengeschalteten ersten Kondensator, wobei dieser Reihenkreis mit dem Halbleiterschaltelement parallelgeschaltet ist und zu.n ersten Kondensator eine Reihenschaltung aus einem Ausgleichskondensator und aus zwei Parallelzweigen parallelgeschaltet ist und die genannten Parallelzweige jeweils aus einer Reihenschaltung einer Diode und eines Transistors mit einander entgegengesetzter Polung der beiden Zweige bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß der erste der obengenannten Transistoren (T₂) in Emitterschaltung mit geerdetem Fußpunkt, der zweite Transistor (T₁) in Kollektorschaltung mit geerdetem Fußpunkt angeordnet ist und ein dritter in Basisschaltung mit geerdetem Fußpunkt angeordneter Transistor (T₃) zur Steuerung des zweiten Transistors (T₁) vorgesehen ist, wobei die Basis des ersten Transistors (T₂) und der Emitter des dritten Transistors (T₃) über einen Widerstand mit einer Eingangsklemme zum Anlegen einer Steuergleichspannung verbunden sind, und daß der erste und zweite Transistor (T₂, T₁) mit Basisemhterwiderständen (R_A, A₂), Basiskollektorwiderständen (A₅, R₁) und Basiskollektorkondensatoren (C₄, C,) versehen sind und die Schaltung so bemessen ist, daß die über dem ersten Kondensator (C₁) entwickelte Spannung je Halbperiode über einen Bereich, der einer nahezu vollständigen Halbperiode der Netzspeisespannung entspricht, monoton zunimmt, während die Amplitude dieser Spannung durch die Größe der Steuergleichspannung bestimmt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Basiseingangswiderstand des ersten Transistors (T) und der Emittereingangswiderstand des dritten Transistors (T₃) durch ein Potentiometer (R_b) gebildet sind, dessen Abgriff mit der Eingangssteuerklemme verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein veränderlicher Widerstand (R₇) mit der Eingangssteuerklemme reihengeschaltet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Eingangsklemmen und parallel zu dem von der einen Eingangsklemme abgewandten Anschluß des veränderlichen Widerstandes (R₇) und zu der anderen Eingangsklemme je ein Kondensator (C₅, C₆) geschaltet ist.