DE2117745B2

DE2117745B2 - Elektronischer schwellwertschalter zur flammenueberwachung eines gas- oder oelbrenners mit ionisationsfuehler

Info

Publication number: DE2117745B2
Application number: DE19712117745
Authority: DE
Inventors: Hermann Josef Dipl.-Ing. 5600 Wuppertal Heinzen
Original assignee: Tonographie Apparatebau V. Willisen & Co, 5600 Wuppertal
Priority date: 1971-04-10
Filing date: 1971-04-10
Publication date: 1972-10-12
Also published as: CH549758A; BE781870A; SE7204530L; FR2136298A5; NL7203812A; DE2117745A1

Description

Sein Emitter ist über eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 12 und einem Kondensator 13 an dem negativen Potential angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 2 liegt an der Basis des Transistors 3 vom pnp-Typ. Sein Emitter ist über eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 14 und einem Kondensator 15 an dem positiven Potential angeschlossen, während sein Kollektor über einen Widerstand 16 an dem negativen Potential liegt. Der Kollektor des Transistors 3 ist an der Basis des Transistors 4 vom npn-Typ angeschlossen, dessen Kollektor unmittelbar an dem positiven Potential liegt und dessen Emitter über einen Widerstand 17 an dem negativen Potential liegt. Der Emitter ist ferner über einen Kondensator 18 und einen weiteren Widerstand 19 an dem negativen Potential angeschlossen.

Die Verbindung zwischen der Verstärkerschaltung und der bistabilen Kippstufe stellt eine an den Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 18 und dem Widerstand 19 angeschlossene Diode 20 her, die über einen Widerstand 21 an der Basis eines Transistors vom npn-Typ angeschlossen ist. Der Verbindungspunkt zwischen der Diode 20 und dem Widerstand 21 liegt über einen Kondensator 23 an dem negativen Potential. Der Emitter des Transistors 22 ist über einen Widerstand 24 an dem negativen Potential angeschlossen. Sein Kollektor ist über zwei in Reihe liegende Widerstände 25, 26 ebenfalls an dem negativen Potential angeschlossen. Ferner ist der Kollektor über einen Widerstand 27 an dem positiven Potential angeschlossen. Der Verbindungspunkt der beiden Widerstände 25. 26 liegt an der Basis eines noch zur Kippstufe gehörenden Transistors 28 vom npn-Typ. Der Emitter dieses Transistors 28 ist mit dem Emitter des Transistors 22 verbunden. Der Kollektor des Transistors 28 liegt über einen Widerstand 29 an dem positiven Potential. Ferner ist der Kollektor des Transistors 28 mit der Basis eines weiteren Transistors 30 vom pnp-Typ über einen Widerstand 31 verbunden. Der Kollektor dieses Transistors 30 liegt unmittelbar an dem' negativen Potential. Sein Emitter ist einerseits an dem negativen Potential über einen Widerstand 32 angeschlossen und andererseits über einen Widerstand 33 an dem positiven Potential.

Die Kippstufe I ist mit dem Schalterkreis II einerseits über einen von dem Kollektor des Transistors 22 angeschlossenen Widerstand 34, der an der Basis eines Transistors 35 vom pnp-Typ liegt, verbunden und andererseits über einen an dem Emitter des Transistors 30 angeschlossenen Widerstand 36, der an der Basis eines Transistors 37 vom npn-Typ angeschlossen ist. Die Emitter-Kollektor-Strecken der beiden Transistoren 35, 36 liegen in Reihe mit der Wicklung eines zwischen den beiden Transistoren 35, 36 geschalteten Relais 38. Der Emitter des Transistors 35 liegt unmittelbar an dem positiven Potential, während der Emitter des Transistors 37 über eine Zenerdiode ίο 39 an dem negativen Potential liegt. Parallel zu der Reihenschaltung der Transistoren 35, 37 und der Wicklung des Relais 38 liegt ein Widerstand 40. Die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 35 ist durch eine Diode 41 überbrückt.

Der elektronische Schwellwertschalter arbeitet auf folgende Weise: Das am Ausgang der Verstärkerschaltung III anstehende, gleichgerichtete und verstärkte Wechselstromsignal wird nach Glättung an den Eingang der Kippstufe I gelegt. Das Widerstandswertverhältnis der beiden Widerstände 25, 26 bestimmt den Kipp-Punkt der als Schmitttrigger aufgebauten Kippstufe. Der Widerstand 24 bestimmt die Schalthysterese. Solange am Eingang des Transistors 22 ein über dem Schwellwert liegendes Signal des Meßkreises anliegt, ist der Transistor 22 durchgeschaltet und der Transistor 28 gesperrt. Gesperrt ist ferner der an dem Kollektor des Transistors 28 eingangsseitig liegende Transistor 30. Bei diesem Schaltzustand der Kippstufe ist der mit seinem Eingang an dem Ausgang des Transistors 22 angeschlossene Transistor 35 durchgeschaltet und der mit seinem Eingang über den Transistor 30 an dem Ausgang des Transistors 28 angeschlossene Transistor 37 ebenfalls durchgeschaltet. Infolgedessen kann Strom durch die Wicklung des Relais 28 fließen und ein Kontrollsignal abgeben.

Fällt nun das Signal des Meßkreises unter den Schwellwert, dann kippt die Kippstufe I, und der Transistor 22 wird gesperrt, während der Transistor 28 durchgeschaltet wird. Bei diesem Schaltzustand der Kippstufe I sind die Transistoren 35, 37 gesperrt. Die Wicklung des Relais 28 erhält kein Steuersignal, so daß das Kontrollsignal ausbleibt.

Sobald ein Schaden in einem der elektronischen Bauelemente der Kippstufe I oder des Schaltkreises II auftritt dann erscheint ebenfalls kein Steuersignal, weil für das Steuersignal notwendigerweise beide Transistoren 35, 37 durchgeschaltet sein müssen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

GOPY

Claims

1 2 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Patentansprüche: Schwellwertschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem nicht nur die Flamme überwacht

1. Elektronischer Schwellwertschalter zur werden kann, sondern bei dem auch der Ausfall eines Flammenüberwachung eines Gas- oder Ölbren- 5 Bauelementes sofort erkennbar ist.

ners mit Ionisationsfühler, dessen gleichgerichte- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem tes Signal eine bistabile Kippstufe ansteuert, elektronischen Schwellwertschalter der eingangs gedurch die ein Kontrollelement beeinflußt wird, nannten Art dadurch gelöst, daß der erste Ausgang dadurch gekennzeichnet, daß der erste der Kippstufe mit dem Eingang eines ersten Schalters Ausgang der Kippstufe (I) mit dem Eingang eines io und der zweite Ausgang der Kippstufe mit dem Einersten Schalters (35) und der zweite Ausgang der gang eines zweiten Schalters verbunden ist und daß Kippstufe (I) mit dem Eingang eines zweiten die beiden Schalter so mit dem Kontrollelement verSchalters (37) verbunden ist und daß die beiden bunden, daß dieses nur dann beeinflußt wird, wenn Schalter (35, 37) so mit dem Kontrollelement (38) beide Schalter gleichzeitig aus der bistabilen Kippverbunden sind, daß dieses nur dann beeinflußt 15 stufe ihr entsprechendes Steuersignal erhalten,
wird, wenn beide Schalter (35, 37) gleichzeitig aus Vorzugsweise liegen die beiden Schalter in Reihe der bistabilen Kippstufe (I) ihr entsprechendes mit dem Steuerkreis des Kontrollelementes.
Steuersignal erhalten. Nach einem zweckmäßigen Vorschlag der Erfin-

2. Elektronischer Schwellwertschalter nach An- dung sind die beiden Schalter zwei komplementäre Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden 20 Transistoren, deren Basen an die Kollektor-Emitter-Schalter (35, 37) in Reihe mit dem Steuerkreis des Kreise der zwei Transistoren aufweisenden und als Kontrollelementes (38) liegen. Schmitttrigger geschalteten bistabilen Kippstufe ange-

3. Elektronischer Schwellwertschalter nach An- schlossen sind.

spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Das gleichgerichtete Signal des Meßkreises kann

Schalter (35, 37) komplementäre Transistoren 25 auf einfache Weise verstärkt an den Eingang einer bisind, deren Basen an die Kollektor-Emitter-Kreise stabilen Kippstufe angelegt werden, wenn es über eine der zwei Transistoren (22, 28) aufweisenden und mehrstufige, aus komplementären Transistoren aufgeals Schmitttrigger geschalteten bistabilen Kipp- baute Verstärkerschaltung geleitet wird,
stufe (I) angeschlossen sind. Der erfindungsgemäße elektronische Schwellwert-

4. Elektronischer Schwellwertschalter nach 30 schalter erbringt trotz seines einfachen Schaltungsaufeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn- baus ein hohes Maß an Sicherheit. Fällt beispielsweise zeichnet, daß das gleichgerichtete Signal des Meß- ein Element in der Kippstufe oder in dem Schalterkreises über eine mehrstufige, aus komplementä- kreis aus, dann bekommt das Kontrollelement kein ren Transistoren (1,2, 3,4) aufgebaute Ver- genügend großes Steuersignal, was die Bedienungsstärkerschaltung (III) an den Eingang der bistabi- 35 person direkt erkennen kann. Da das Kontrollelement len Kippstufe (I) angelegt ist. aber auch dann kein genügend großes Steuersignal bekommt, wenn der Schwellwert nicht erreicht ist, kann die Ursache für das nicht genügende Steuersignal also

verschieden sein. Ein Blick der Bedienungsperson auf

40 die Flamme genügt, um festzustellen, ob die Ursache eine zu kleine Flamme ist. Ist die Flamme ausreichend

Die Erfindung betrifft einen elektronischen groß, dann kann die Ursache nur in einem Fehler der

Schwellwertschalter zur Flammenüberwachung eines Schaltung liegen.

Gas- oder Ölbrenners mit einem Ionisationsfühler, Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer

dessen gleichgerichtetes Signal eine bistabile Kipp- 45 ein Ausführungsbeispiel darstellenden Schaltung nä-

stufe ansteuert, durch die ein Kontrollelement beein- her erläutert,

flußtwird. Der erfindungsgemäße elektronische Schwellwert-

Bei einem bekannten Schwellwertschalter dieser schalter besteht aus der bistabilen Kippstufe I und

Art wird ein nicht verstärktes, gleichgerichtetes Signal dem von dieser Stufe gesteuerten Schalterkreis II. So-

als Meßwertsignal des Ionisationsfühlers einem sepa- 50 fern das Signal des Meßkreises nicht genügend

rat erzeugten Wechselstromsignal hinzuaddiert. So- groß ist, kann es über eine Verstärkerschaltung III

fern die Flamme einen ausreichenden Gleichstrom auf den Eingang der bistabilen Kippstufe I gegeben

über den Ionisationsfühler fließen läßt, wird die Kipp- werden.

stufe auf einen solchen Arbeitspunkt eingestellt, daß Die Verstärkerschaltung III ist aus vier Verdas überlagerte Wechselstromsignal die Kippstufe mit 55 stärkerstufen mit vier komplementären Transistoren der Frequenz des Wechselstromsignals kippen läßt. 1,2, 3,4 aufgebaut. Der Transistor 1 ist vom npn-Die Auswertung der Schalterzustände der Kippstufe Typ. Sein Emitter liegt auf Erdpotential, während sein erfolgt mittels eines Transformators mit Anzeige- Kollektor über einen Widerstand 5 auf negativem Poinstrument. Sofern kein ausreichend großes Gleich- tential liegt. Zwischen Basis und Emitter ist ein Konstromsignal vom Ionisationfühler erzeugt wird, liegt 60 densatorö geschaltet. Die Basis des Transistors 1 ist der Arbeitspunkt der bistabilen Kippstufe so tief, daß ferner über einen Widerstand? und eine Wechseldie Kippstufe durch das überlagerte Wechselstrom- stromquelle 8 an den Ionisationsfühler 9 angeschlossignal nicht gekippt wird. Folglich erscheint auch am sen. Die auf Erdpotential liegende Klemme 10 und der Ausgang der Kippstufe im Transformator keine An- Ionisationsfühler 9 bilden die in die Flamme hineinrazeige. Bei diesem Schalter sind keine Vorkehrungen 65 genden Elektroden des Ionisationsfühlers. Der KoI-getroffen, die erkennen lassen, ob der Schalter ord- lektor des Transistors 1 ist mit der Basis des Transinungsgemäß arbeitet oder ein Bauelement ausgefallen stors 2 vom npn-Typ verbunden, dessen Kollektor ist. über einen Widerstand 11 an positivem Potential liegt.