DE2236289A1

DE2236289A1 - ELECTRONIC CONTROL CIRCUIT, IN PARTICULAR FLAME MONITORING CIRCUIT FOR OIL OR GAS FIRE

Info

Publication number: DE2236289A1
Application number: DE2236289A
Authority: DE
Inventors: Hans Peter Asmussen
Original assignee: MICHAELSEN BRDR AS
Current assignee: MICHAELSEN BRDR AS
Priority date: 1971-07-29
Filing date: 1972-07-24
Publication date: 1973-02-08
Also published as: NL7210284A

Description

Elektronische Regelschaltung, insbesondere Flainrnen berwachungsschaltung fur eine t)l- oder Gasfeuerung Die Erfindung betrifft eine elektronische Regelschaltung zur Betätigung eines elektrisch aktivierbaren Regelorgans in Abhängigkeit von der An- oder Abweeenheit eines Signals am Eingang der Schaltung, insbesondere Flanmienuberwachungsschaltung für eine 01- oder Gasfeuerung, welche Schaltung ein erstes elektronisches Schaltelement, dessen Steuerelektrode mit dem Eingang der Schaltung verbunden und das so vorgespannt ist, dass es bei Abwesenheit des genannten Eingangssignals durchschaltet und bei Anwesenheit des Eingangssignals ein Sperrpotential erhält, sowie ein mit dem ersten Schaltelement direkt verbundenes zweites elektronisches Schaltelement enthält, welches so vorgespannt ist, dass es völlig durchschaltet, wenn das erste Element völlig sperrt, und umgekehrt, und dessen Hauptstromkreis mit dem genannten Regelorgan verbunden list.Electronic control circuit, in particular window monitoring circuit for a t) oil or gas furnace The invention relates to an electronic control circuit for actuating an electrically activatable control element as a function of the The presence or absence of a signal at the input of the circuit, in particular flange monitoring circuit for an oil or gas furnace, which circuit is a first electronic switching element, whose control electrode is connected to the input of the circuit and so biased is that it switches through in the absence of said input signal and at Presence of the input signal receives a blocking potential, as well as one with the first Switching element contains directly connected second electronic switching element, which is so biased that it switches fully through when the first element is fully blocks, and vice versa, and its main circuit is connected to said control element list.

In der Servoregeltechnik werden oft Regelschaltungen verschiedener Art benutzZs die in Abhängigkeit vom Signalzustand am Eingang der Schaltung ein Regelorgan aktivieren oder inaktivieren sollen, welches eine bestimmte Aufgabe in derjenigen Vorrichtung ausfthrt, deren Funktion durch die Regelschaltung gesteuert wird. Da die vom Regelorgan ausgefirte Funktion oft von vitaler bedeutung für die betreffende Vorrichtung ist, muss bei der Konstruktion der elektronischen Regelschaltung grosses Gewicht auf Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit gelegt. werden, so das für lange Zeiträume eine fehlerfreie Funktion der Vorrichtung ermöglicht wird und und ein eventuell auftretender Fehler wenigstens keine schwerwiegenden Folgen für den Betrieb der betreffenden Vorrichtang erhalten kann. Pur derartige Regelschaltüngend müssen daher gewöhnltch Bauteile erstklassiger Qualität mit Bezug auf Lebensdauer und Zuverlässigkeit angewendet werden, und um die Betriebssicherheit noch zu erhöhen, werden Servosteuersysteme oft mit einer eingebauten Redundanz in Form einer Verdopplung vitaler Regelschaltungen ausgeführt.In servo control technology, control circuits are often different Type of use that depends on the signal state at the input of the circuit Activate or deactivate the regulating organ that carries out a specific task in that device executes whose function is controlled by the control circuit will. Since the function performed by the regulatory body is often of vital importance for the device in question must be used in the design of the electronic control circuit Great emphasis is placed on reliability and operational safety. so that error-free functioning of the device is made possible for long periods of time and and a possibly occurring error at least no serious consequences for can maintain the operation of the device concerned. Purely such regulating switching Therefore, components must usually be of first-class quality with reference be applied to service life and reliability, and to operational safety Still to increase, servo control systems are often built with redundancy in Executed in the form of a doubling of vital control circuits.

Bei Flammenüberwachungsschaltungen in 01- oder Gasfeuerungen wird die Signalquelle für die Regelschaltung oft von einem Flammendetektor vom sogenannten Ionisationstyp gebildet, welcher eine in der Brennerflamme angebrachte Elektrode umfasst, die an den Eingang der Schaltung angeschlossen ist, und das von der Schaltung betätigte elektrische Regelorgan ist ein Relais, das ein die Brennstoffzufuhr regelndes Magnetventil steuert. Bei gewissen bekannten Servosystemen dieser Art hat es sich erwiesen, dass eine fehlerhafte Funktion unter Umständen bewirken kann, dass ein Ausbleiben oder ein Ausgehen der Flamme aus anderen Grunde nicht zu der gewünschten Reaktion führt, die darin besteht, dass die Regelschaltung für eine Unterbrechung der Brennstoffaufuhr sorgt, eo dass sich ernsthafte Gefahr für eine Explosion der Anlage ergibt.In the case of flame monitoring circuits in 01 or gas firing systems, the signal source for the control circuit often from a flame detector of the so-called Formed ionization type, which is an attached electrode in the burner flame which is connected to the input of the circuit and that of the circuit actuated electrical control element is a relay that regulates the fuel supply Solenoid valve controls. Certain known servo systems of this type have been proven that malfunctioning can cause a The absence or going out of the flame for other reasons does not produce the desired result Reaction results, which is that the control circuit for an interruption the fuel supply ensures that there is a serious risk of an explosion Plant results.

Dies ist z.B. bei kleineren Gas- oder Ölfeuerungen von derjenigen Art der Fall, die mit Pilotflamme arbeiten. Bei den meisten bekannten Feuerungen dieser Art erfolgt die Regelung der Brennstoff zufuhr für die Hauptflamme gewöhnlich durch Kontrollieren der Anwesenheit der Pilotflamme mit Hilfe eines Thermoelements, welches eine Leistung an einen Haltemagneten für die Brennstoffzufuhr abgibt. Geht die Pilotflamme in einer solchen Feuerung aus, kann das Thermoelement noch immer genügend warm sein, um das Magnetventil für die Brennstoffzufuhr so lange offen zu halten, dass ernsthafte Explosionsgefahr auftritt. Dieses Risiko lässt sich in gewissem Umfang dadurch beseitigen, dass man das Thermoelement durch einen Fianwnndetektor vom obengenannten Ionisationstyp ersetzt, weil dieser wesentlich schneller auf ein Ausfallen der Flamme reagiert.This is the case with smaller gas or oil fires, for example Type of case that work with pilot flame. With most known firings this type of control of the fuel supply for the main flame is usually done by checking the presence of the pilot flame with the help of a thermocouple, which delivers a power to a holding magnet for the fuel supply. Goes If the pilot flame is extinguished in such a furnace, the thermocouple can still be used be sufficiently warm to keep the fuel supply solenoid valve open for so long to ensure that there is a serious risk of explosion. This risk can be converted into to some extent by passing the thermocouple through a fan detector replaced by the above ionization type, because this is much faster on a Failure of the flame reacts.

Bei bekannten Regelschaltungen können nach einer gewissen Betriebszeit mittlerweile Bauteile versagen, wodurch bewirkt wird, dass das Regelorgan weiterhin so aktiviert wird, dass es die Brennstoffzufuhr offenhält, obwohl die Pilotflamme ausgegangen ist, und Feuerungen mit derartigen Regelsystemen sind ausschliesslich durch Versagen von Bauteilen in ihrer elektronischen Regelschaltung im Laufe der Zeit Ursache für schwere ExplosionsunglEcke gewesen.With known control circuits, after a certain operating time meanwhile components fail, which causes the regulating body to continue is activated so that it keeps the fuel supply open, even though the pilot flame has gone out, and furnaces with such control systems are exclusive due to the failure of components in their electronic control circuit in the course of the Time has been the cause of serious explosion accidents.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine elektronisch gelschaltung der obengenannten Art zu schaffen, die wesentlich zuverlässiger und betriebssicherer als die bekannten Regeischaltungen ist, so dass eine durch Versagen eines 3aute;ils bewirkte fehlerhafte Funktion der Schaltung niemals schwerwiegende Folgen für den Betrieb der Vorrichtung erhalten kann2 die von der Regelschaltung gesteuert wird.The present invention aims to provide an electronic gel circuit of the type mentioned above, which are much more reliable and safe to operate than the known control circuits, so that a failure of a 3aut; ils caused faulty operation of the circuit never serious consequences for the Operation of the device 2 controlled by the control circuit.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die elektronische Regeischaltung der genannten Art erfindungsgemass dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hauptstromkreis des zweiten Schaltelements und der Steuerelektrode des ersten Schaltelements eine Rilckkopplungsschaltung vorgesehen ist, durch die zwecks Einstellung der Schaltung auf einen stabilen Arbeitspunkt, der vom völlig gesperrten Zustand des ersten Schaltelements und vom völlig durdhgeschalteten Zustand des zweiten Schaltelements verschieden ist, bei Anwesenheit des Eingangssignals ein dem genannten Sperrpotential entgegengerichtetes Potential an die Steuerelektrode des ersten Schaltelements gelegt wird und dass mit dem Hauptstrorikreis des zweiten Schaltelements eine Sicherung in Serie geschaltet ist, die den durch das genannte Regelorgan fliessenden Strom bei Ü-berschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes unterbricht.The electronic control circuit of the mentioned type according to the invention characterized in that between the main circuit of the second switching element and the control electrode of the first switching element Feedback circuit is provided through the adjustment of the circuit to a stable operating point, that of the completely blocked state of the first switching element and different from the fully connected state of the second switching element is, in the presence of the input signal, a blocking potential that is opposite to said blocking potential Potential is applied to the control electrode of the first switching element and that a fuse is connected in series with the main electrical circuit of the second switching element that the current flowing through said regulating element is exceeded when overturned a predetermined threshold value interrupts.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass das Versagen eines Bauteils in einer Regelschaltung der genannten Art, und zwar gleichgültig, um welches Bauteil es sich hierbei handelt, entweder ein starkes Ansteigen oder ein Abfallen des Aktivierungsstromes des Regelorgans bewirkt. Durch die für die Erfindung kennzeichnende Rückkopplungsschaltung wird ein Abgleich der gesamten Regelschaltung erzielt, indem die Einstellung auf den genannten stabilen Arbeitspunkt mit sich führt, dass Abweichungen einer gewissen Grössenordnung von diesem Arbeitspunkt als Indikation für das Versagen von Bauteilen ausgenutzt werden kann.The invention is based on the knowledge that the failure of a component in a control circuit of the type mentioned, regardless of the component it is either a sharp rise or a fall in the activation current of Control organ causes. By the feedback circuit characteristic of the invention an adjustment of the entire control circuit is achieved by setting to the mentioned stable working point with it that deviations of a certain The order of magnitude of this working point as an indication of the failure of components can be exploited.

Fällt der Strom infolge des Versagens eines Bauteils ab, wird das Regelorgan automatisch inaktiviert, während ein Ansteigen des Stromes über den vorgegebenen Schwellwert zu einem Durchschmelzen der eingebauten Sicherung führt.If the current drops as a result of the failure of a component, it will Control organ automatically inactivated while the current rises above the specified Threshold value leads to a melting of the built-in fuse.

Bei vielen Anwendungen der Regelschaltung der hier beschriebenen Art ist es jedoch unerwunscht, dass Schwankungen des Eingangssignalpegels, die durch Änderungen im Generatorwiderstand der an den Eingang der Schaltung angeschlossenen Signalquelle verursacht werden, dazu führen können, dass die Schaltung in gleicher Weise wie bei Versagen von Komponenten reagiert. Dies wäre beispielsweise der Fall bei Flammenuberwachungsschaltungen mit einem lonisationedetektor, bei denen der Tonisationsdetektor von einer Wechselspannungsquelle gespeist wird und durch die Gleichrichterwirkung der Flamme ein Gleichspannungs-Eingangssignal für die Regelschaltung erzeugt. Hier kann ein Flackern der Flamme nämlich zu recht starken Schwankungen im Generatorwiderstand des Detektors führen, und es Ist selbstverständlich unerwünscht, dass dieses Flackern dieselbe Wirkung auf die Brennstoff zufuhr erhält wie das Versagen eines Bauteils in der Regelschaltung.In many applications of the control circuit of the type described here However, it is undesirable that fluctuations in the input signal level caused by Changes in the generator resistance connected to the input of the circuit Signal source can lead to the circuit in the same Way of reacting to component failure. This would be the case, for example in the case of flame monitoring circuits with an ionization detector, in which the Tonisation detector is fed by an alternating voltage source and through the Rectifying effect of the flame a DC voltage input signal for the control circuit generated. Flickering of the flame can lead to very strong fluctuations lead in the generator resistance of the detector, and it is of course undesirable that this flicker has the same effect on the fuel supply as the failure of a component in the control circuit.

Eine spezielle Ausführungsform der erfindungsgemässen Regelschaltung ist deshalb dadurch gekennzeichnet, dass die Ruckkopplungsschaltung ein weiteres elektronisches Schaltelement enthält, dessen Steuerelektrode mit dem Ausgang des zweiten Schaltelements und dessen Ausgang über ein Bauteil mit nichtlinearer Strom-Spannungskennlinie mit der Steuerelektrode des ersten Schaltelements verbunden ist, welches zusätzliche Schaltelement so vorgespannt ist, dass es gleichzeitig mit dem zweiten Schaltelement durchschaltet bzw. sperrt und dass es bei Anwesenheit eines Eingangssignals auf einen Arbeitspunkt eingestellt wird, in welchem seine Verstärkung zusammen mit dem genannten nichtlinearen Bauteil eine Kompensation von Schwankungen des Generatorwiderstandes einer an den Eingang der Schaltung angeschlossenen Signalquelle bewirkt.A special embodiment of the control circuit according to the invention is therefore characterized in that the feedback circuit is another contains electronic switching element whose control electrode is connected to the output of the second switching element and its output via a component with a non-linear current-voltage characteristic is connected to the control electrode of the first switching element, which additional Switching element is biased so that it is simultaneously with the second Switching element switches through or blocks and that it opens when an input signal is present an operating point is set in which its gain together with the called non-linear component compensates for fluctuations in the generator resistance a signal source connected to the input of the circuit.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig,l einen Prinzipschaltplan für eine erfindungsgemässe Regelschaltung, und Fig.2 einen Schaltplan für eine praktische Ausführungsform einer in Übereinstimmung mit der Erfindung ausgelegten Flammenüberwachungsschaltung.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows FIG. 1 a basic circuit diagram for a control circuit according to the invention, and Fig. 2 is a circuit diagram for a practical embodiment of an in accordance Flame monitoring circuit designed with the invention.

Im Prinzipschaltbild nach Fig.l ist die Signalquelle für die erfindungsgemässe Regelschaltung symbolisch durch eine Batterie dargestellt, die mit einem Generatorwiderstand Rg und einem Schalter K in Serie geschaltet ist. In der Praxis gibt die Signalquelle gewöhnlich eine pulsierende Gleichspannung ab, weshalb der Eingang der Schaltung über eine Glättschaltung mit einem Kondensator C und einem Widerstand R1 mit der Steuerelektrode (Torelektrode) eines ersten elektronischen Schaltelements verbunden ist.In the basic circuit diagram according to Fig.l is the signal source for the inventive Control circuit symbolically represented by a battery with a generator resistor Rg and a switch K is connected in series. In practice there is the signal source usually a pulsating DC voltage, which is why the input of the circuit via a smoothing circuit with a capacitor C and a resistor R1 with the Control electrode (gate electrode) of a first electronic switching element connected is.

Damit die Regelschaltung einen hohen Eingangswiderstand erhält, wird das erste elektronische Schaltelement in der gezeigten Ausführungsform der Schaltung von einem Feldeffekttransistor T1 gebildet, dessen Torelektrode mit dem Widerstand R1 verbunden ist, während die Quelle an Masse liegt, der Abffssüber einen Widerstand R2 mit der positiven Klemme +V einer Speisespannungsquelle verbunden ist und in den Tor-Quellen-Krels des Feldeffekttransistors T1 ein Vorspannungswiderstand R3 eingeschaltet ist. DerAhfluss des Feldeffekttransistors T1 ist ausserdem mit der Basis eines npn-Transistors T2 verbunden, welcher bei der veranschaulichten Äusführungsform das zweite elektronische Schaltelement bildet. Der Kollektor des Transistors T2 steht über einen Widerstand R4 in Verbindung mit der Klemme V, während der Emitter über eine Schmelzsicherung S und die Spule in einem Relais RL, die bei der gezeigten Ausführungsform das von der Schaltung gesteuerte Regelorgan darstellt, mit Masse verbunden ist.So that the control circuit has a high input resistance the first electronic switching element in the embodiment of the circuit shown formed by a field effect transistor T1, whose gate electrode with the resistor R1 is connected while the source is grounded, the output via a resistor R2 is connected to the positive terminal + V of a supply voltage source and in the gate-source-Krels of the field effect transistor T1 a bias resistor R3 is switched on. The flow of the field effect transistor T1 is also with the Base of an npn transistor T2 connected, which in the illustrated embodiment the second electronic Switching element forms. The collector of the Transistor T2 is connected to terminal V via a resistor R4, while the emitter via a fuse S and the coil in a relay RL, which at the embodiment shown represents the regulating element controlled by the circuit, is connected to ground.

Der Feldeffekttransistor T1 ist mit Hilfe der Widerstände R2 und R3 so vorgespannt, dass er bei Abwesenheit eines Eingangssignals, was einem offenen Schalter K entspräche, durchschaltet, und der npn-Transistor T2 ist so vorgespannt, dass er sperrt, wenn T1 durchschaltet, und umgekehrt, so dass bei Abwesenheit eines Eingangssignals das Relais RL keinen Strom erhält. Durch Anlegen eines Eingangssignals, was einem Schliessen des Schalters K entspräche, wird dem Tor des Fe Itleffekttrans istors T1 ein Sperrpotential in Form eines negativen Gleichspannungsimpulses zugeführt, wodurch T1 sperrt, was unverzüglich zur Folge hat, dass T2 durchschaltet und das Relais RI. Strom erhält, welches hierdurch mit Hilfe nicht eingezeichneter Relaiskontakte eine bestinunte Funktion in derjenigen Vorrichtung ausführt, (leren Betrieb von der Regelschaltung gesteuert wird.The field effect transistor T1 is with the help of the resistors R2 and R3 biased so that in the absence of an input signal, resulting in an open Switch K would correspond to, switches through, and the npn transistor T2 is biased in such a way that that it blocks when T1 switches through, and vice versa, so that in the absence of one Input signal the relay RL receives no power. By applying an input signal, what would correspond to a closing of the switch K becomes the gate of the Fe Itleffekttrans istors T1 is supplied with a blocking potential in the form of a negative DC voltage pulse, whereby T1 blocks, which immediately has the consequence that T2 switches through and that Relay RI. Current receives, which hereby with the help of relay contacts not shown carries out a specific function in that device (clear operation of the control circuit is controlled.

Erfindungsgemäss ist zwischen dem Hauptstromkreis des zweiten Schaltelements, -in der gezeigten Ausführungsform des Emitters des Transistors T2, und der Steuerelektrode des ersten Schaltelements, hier des Feldeffekttransistors T1, eine RUckkopplungsschaltung vorgesehen, die in Fig.l durch einen mit FB bezeichneten Block symbolisch angedeutet ist.According to the invention, between the main circuit of the second switching element, In the embodiment shown, the emitter of the transistor T2 and the control electrode of the first switching element, here the field effect transistor T1, a feedback circuit provided, which is indicated symbolically in Fig.l by a block labeled FB is.

Durch diese Rückkopplungsschaltung wird der Steuerelektrode von T1 bei Anwesenheit eines Eingangssignals am Eingang der Regelschaltung infolge des Potentialanstiegs am Emitter des Transistors T2 ein positives Potential zugeführt, d.h. ein Potential, welches dem vomEingangssignal herrührenden Sperrpotential an tler Steuerelektrode von T1 entgegenwirkt. Die Folge hiervon ist, I:iss T1 nicht völlig sperrt, weshalb T2 auch nicht völlig durchschaltet. Die Schaltung stellt sich statt dessen auf einen stabilen Arbeitspunkt ein, was bedeutet, dass Abweichungen einer gewissen Grössenordnung von diesem Arbeitspunkt als Indikation für den Ausfall eines oder mehrerer Bauteile ausgenutzt werden können.This feedback circuit becomes the control electrode of T1 in the presence of an input signal at the input of the control circuit as a result of the A positive potential is supplied to the increase in potential at the emitter of transistor T2, i.e. a potential equal to the blocking potential resulting from the input signal tler control electrode counteracts T1. The consequence of this is, I: don't eat T1 completely blocks, which is why T2 does not switch through completely. The circuit instead adjusts to a stable operating point, which means that Deviations of a certain order of magnitude from this working point as an indication can be used for the failure of one or more components.

Im Zusammenhang mit der in Serie mit dem Hauptstromkreis des Transistors T2 liegenden Sicherung S wird hierdurch erreicht, dass das Versagen irgendeines Bauteils der Schaltung zu einer Unterbrechung des Aktivierungsstromes für die Relaisspule RL führt. Beispielsweise wird durch das Versagen eines Bauteils, welches ein Ansteigen des Stromes im Hauptstromkreis des Transistors T2 über den Schwellwert der Sicherung S hinaus bewirkt, die -Sicherung zum Schmelzen gebracht. Dies wäre z.B. bei einem Kurzschliessen der Kollektór-Emitter-Strecke des Transistors T2 oder bei Aussteuerung des Transistors in seinen voll durchgeschalteten Zustand, z.B. infolge vollständigen Sperrens des Feldeffekttransistors T1 und auch bei einem Kurzschluss des Widerstandes R4 bei durchgeschaltetem Transistor T2, der Fall.In connection with being in series with the main circuit of the transistor T2 lying fuse S is hereby achieved that the failure of any Component of the circuit to interrupt the activation current for the relay coil RL leads. For example, the failure of a component results in an increase of the current in the main circuit of the transistor T2 above the threshold value of the fuse S also causes the fuse to melt. This would be e.g. with a Short-circuiting the collector-emitter path of the transistor T2 or when it is modulated of the transistor in its fully switched state, e.g. as a result of complete Blocking of the field effect transistor T1 and also in the event of a short circuit in the resistor R4 with switched on transistor T2, the case.

Umgekehrt bewirkt das'Versagen eines Bauteils, welches einen wesentlichen Stromabfall im Hauptstromkreis des Transistors T2 in bezug auf den stabilen Arbeitspunkt mit sich führt, bereits von sich aus, dass das Relais Rt wegen zu schwachem Aktivierungsstroms abfällt. Auf diese Weise wird die Gefahr, dass das Versagen eines Bauteils dazu führt, dass das Relais RL seinen aktivierten Zustand in einer Situation-beibehalten kann, in welcher die Flamme entweder erloschen oder ausgeblieben ist, völlig beseitigt. In Verbindung mit der nachstehenden Beschreibung der in Fig.2 veranschaulichten Flammenüberwachungsschaltung wird eine etwas ausführlichere Übersicht über die Wirkungen gegeben, die das Versagen verschiedener Bauteile in einer solchen praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemässen Regelschaltung hat.Conversely, the failure of a component causes a substantial Current drop in the main circuit of the transistor T2 with respect to the stable operating point with it leads, by itself, that the relay Rt due to weak activation current falls off. In this way, the risk of component failure is increased causes the relay RL to maintain its activated state in a situation in which the flame has either been extinguished or absent, completely eliminated. In connection with the following description of the illustrated in Fig.2 Flame monitoring circuit will have a slightly more detailed overview of the effects given the failure of various components in such a practical embodiment a control circuit according to the invention.

Fig.2 zeigt eine Flammenüberwachungsschaltung für eine Ö1- oder Gasfeuerung, die mit Pilotflamme arbeitet. Die Signalquelle für die Schaltung wird von einem sogenannten Ionisationsdetektor ID gebildet, der durch einen gestrichelt eingerahmten Block angedeutet ist und eine in der Pilotflamme der Feuerung angebrachte Brennerelektrode BR umfasst. Der Detektor wird aus der Sekundärwicklung eines Transformators TR mit einer niedrigen Wechselspannung gespeist, die an der geerdeten Brennermasse liegt. Die Brennerelektröde BR ist über eine Glättungsschaltung ClRl an die Steuerelektrode des Feldeffekttransistors T1 angeschlossen. T1 ist genau wie im Prinzipschaltbild nach Fig.l mit Hilfe der Widerstände R2 und R3 so vorgespannt, dass er bei Abwesenheit eines Eingangssignals, d.hs bei Abwesenheit der Flamme, durchschaltet.Fig. 2 shows a flame monitoring circuit for an oil or gas furnace, that works with a pilot flame. The signal source for the circuit is from a so-called ionization detector ID formed by a dashed line framed block is indicated and one mounted in the pilot flame of the furnace Includes burner electrode BR. The detector is made from the secondary winding of a transformer TR is fed with a low alternating voltage, which is connected to the earthed burner ground lies. The burner electrode BR is connected to the control electrode via a smoothing circuit ClRl of the field effect transistor T1 connected. T1 is exactly like in the schematic diagram according to Fig.l with the help of the resistors R2 and R3 so biased that it is absent an input signal, i.e. in the absence of the flame.

Bei der Ausführungsform nach Fig.2 wird das zweite elektronische Schaltelement von einem pnp-Transistor T2 gebildet und zwischen diesen Transistor und den Feldeffekttransistor T1 ist ein zusätzlicher Transistor T3 vom npn-Typ geschaltet, dessen Basis mit der Anode des Feldeffekttransistors T1 und dessen Kollektor über einen Widerstand R5 mit der Basis des Transistors T2 verbunden ist, während der Emitter dieses Transistors T3 an Masse liegt. Der Transistor T3 sperrt somit, wenn T1 durchschaltet, und umgekehrt, während T2 gleichzeitig mit T3 durchschaltet bzw. sperrt.In the embodiment of Figure 2, the second electronic switching element formed by a pnp transistor T2 and between this transistor and the field effect transistor T1, an additional transistor T3 of the npn type is connected, the base of which with the The anode of the field effect transistor T1 and its collector via a resistor R5 is connected to the base of the transistor T2, while the emitter of this transistor T3 is grounded. The transistor T3 blocks when T1 turns on, and vice versa, while T2 switches through or blocks at the same time as T3.

Bei der Ausführungsform nach Abb.2 enthält die Rückkopplungsschaltung FB, die in einem mit gestrichelten Linien eingerahmten Block dargestellt ist, ein zusätzliches elektronisches Schaltelement in der Form eines pnp-Transistors T4, , dessen Basis über einen Widerstand R6 mit dem Emitter des Transistors T2 , dessen Emitter über eine Diode D mit der spannungsführenden Klemme +V und dessen Kollektor teils über einen Widerstand R7 und einen hiermit parallel geschalteten, temperaturabhängigen Widerstand Rdmit Masse, teils über eine Zenerdiode Z mit der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors T1 verbunden ist. Der Transistor T4 befindet sich gleichzeitig mit dem Transistor T2 in seinem durch-.In the embodiment of Figure 2, the feedback circuit includes FB shown in a block framed with dashed lines additional electronic switching element in the form of a pnp transistor T4, , whose base via a resistor R6 to the emitter of transistor T2, whose Emitter via a diode D with the live terminal + V and its collector partly via a resistor R7 and a temperature-dependent resistor connected in parallel with it Resistor Rd with ground, partly via a Zener diode Z with the control electrode of the Field effect transistor T1 is connected. The transistor T4 is at the same time with the transistor T2 in its through.

geschalteten bzw. gesperrten Zustand, und er ist mit Hilfe der Widerstände R6 und R7 so vorgespannt, dass er, wenn die Schaf tung bei Anwesenheit der Flamme in ihrem stabilen Arbeitspunkt arbeitet, auf einen Arbeitspunkt eingestellt ist, in welchem seine Verstärkung zusammen mit der nichtlinearen Strom-Spannungskennlinie der Zenerdiode Z Schwankungen im Generatorwiderstand des Flammendetektors durch Änderung des zur Steuerelektrode des Feldeffekttransistors T1 rückgekoppelten Signals kompensiert. Im Zusammenhang hiermit dient der temperaturabhängige Widerstand Rg zur Kompensation desjenigen Einflusses, den die Umgebungstemperatur auf die Verstärkung des Transistors T hat.switched or locked state, and he is with the help of the resistors R6 and R7 preloaded so that when the sheep management when present the flame works in its stable working point, set to one working point is in what its gain together with the non-linear current-voltage characteristic the Zener diode Z causes fluctuations in the generator resistance of the flame detector Change in the signal fed back to the control electrode of the field effect transistor T1 compensated. In connection with this, the temperature-dependent resistance Rg is used to compensate for the influence that the ambient temperature has on the gain of the transistor T has.

Das Relais RL ist genau wie in Fig.l an den Hauptstromkreis des Transistors T2 , in diesem Fall jedoch mit dem Kollektor dieses Transistors, angeschlossen, wohingegen die Schmelzsicherung S bei der Ausführungsform nach Fig.2 zwischen die spannungsführende Klemme +V und den Hauptstromkreis sämtlicher elektronischer Schaltelemente T1 - T4 geschaltet ist, so dass die Sicherung auf einen zu starken Stromanstieg in jedem dieser Stromkreise anspricht.The relay RL is exactly as in Fig.l to the main circuit of the transistor T2, but in this case connected to the collector of this transistor, whereas the fuse S in the embodiment of Figure 2 between the live terminal + V and the main circuit of all electronic switching elements T1 - T4 is switched so that the fuse on an excessive current rise responds in each of these circuits.

Bei einem eingehenderen Durchgang der Wirkungen, die das Versagen verschiedener Bauteile haben kann, ist es zweckmässig, zwischen demjenigen Zustand, bei welchem kein Eingangssignal, d.h.In a more thorough examination of the effects that the failure can have different components, it is advisable to choose between the state at which no input signal, i.e.

keine Flamme, vorhanden ist, und demjenigen Zustand zu unterscheiden, bei welchem die Schaltung ein Eingangssignal erhält, d.h. die Flamme brennt.there is no flame, and that state can be distinguished in which the circuit receives an input signal, i.e. the flame is burning.

Eingangssignal fehlt. keine Flamme'1.No input signal. no flame '1.

Ein Kurzschluss oder Ausfall des Widerstandes-Rl, des Kondensators C oder des Widerstandes R3 hat keinen Einfluss auf das Potential an der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors T1, da dieser durch die Rückkopplungsschaltung FB geerdet ist. T1 ist somit durchgeschaltet und b.und T2 sind gesperrt.A short circuit or failure of the resistor Rl, the capacitor C or the resistor R3 has no influence on the potential at the control electrode of the field effect transistor T1, since this is grounded by the feedback circuit FB is. T1 is thus switched through and b. And T2 are blocked.

Bei einem Kurzschluss des Widerstandes R2 fliesst ein so star.In the event of a short circuit in resistor R2, the flow will be so strong.

ker Strom durch T1, dass die Sicherung S durchschlägt. Bei Unterbrechung des Widerstandes R2 verbleiben T3 und damit T2 gesperrt.There is no current through T1 that the fuse S blows. In the event of an interruption of Resistance R2 remains T3 and thus T2 blocked.

Bei Kurzschlüssen zwischen den verschiedenen Elektroden des Feldeffekttransistors T1 verbleiben T3 und damit T2 in gesperrtem Zustand. Bei einer Unterbrechung der Steuerelektrodenzuleitung von T1 verbleibt T1 durchgeschaltet und T3 und T2 sperren. Eine Unterbrechung der Quellen-Abfluss-Strecke von T1, was einer vollständigen Sperrung von T1 entspräche, werden T3 und damit auch T2 voll ausgesteuert, so dass die Sicherung S durchschlägt.In the event of short circuits between the various electrodes of the field effect transistor T1, T3 and thus T2 remain in the blocked state. If the Control electrode lead from T1 remains connected to T1 and T3 and T2 block. An interruption in the source-outflow path from T1, resulting in a complete closure of T1, T3 and thus also T2 are fully controlled, so that the fuse S punctures.

Bei einem Kurzschluss der Kollektor-Basis- oder der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T3 schaltet T2 völlig durch, und die Sicherung S schlägt durch. Bei einem Kurzschluss der Basis-Emitter- Strecke des Transistors T3 verbleibt T2 gesperrt.In the event of a short circuit in the collector-base or the collector-emitter path of the transistor T3 switches T2 through completely, and the fuse S breaks down. In the event of a short circuit in the base-emitter path of transistor T3, T2 remains locked.

Ein Kurzschluss oder eine Unterbrechung des Widerstandes R5 hat keinen Einfluss auf den Zustand des Transistors T2, das dessen Basisstrom bei Abwesenheit eines Eingangssignals gleich Null ist.A short circuit or an interruption of the resistor R5 does not have any Influence on the state of the transistor T2, which its base current in the absence of an input signal is zero.

Bei Kurzschluss der Kollektor-Basis- oder der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T2 liegt fast die volle Spannung +V am Widerstand R4, und das Relais RL und die Sicherung schlagen durch.In the event of a short-circuit in the collector-base or the collector-emitter path of transistor T2 is almost the full voltage + V across resistor R4, and the relay RL and the fuse break through.

Bei Kurzschluss der Basis-Emitter-Strecke des Transistors T2 verbleibt T2 gesperrt. Bei Unterbrechung irgendeiner der Elektrodenstrecken des Transistors T2 fällt der durch das Relais RL fliessende Strom automatisch auf Null.If the base-emitter path of transistor T2 is short-circuited, it remains T2 locked. When any of the electrode paths of the transistor are interrupted T2 the current flowing through the relay RL automatically falls to zero.

Ein Kurzschluss oder eine Unterbrechung des Widerstandes R4 oder des Relais RL hat keinen Einfluss, da T3 und T2 gesperrt sind.A short circuit or an interruption in the resistor R4 or the Relay RL has no effect as T3 and T2 are blocked.

Ebenso verbleibt ein Kurzsctluss oder eine Unterbrechung des Widerstandes R6 wirkungslos, da sowohl T2 als auch T4 gesperrt sind.There is also a short circuit or an interruption in the resistance R6 has no effect as both T2 and T4 are blocked.

Ein Kurzschluss zwischen den Elektroden des Transistors Tk oder eine Unterbrechung einer Elektrodenstrecke dieses Transistors führt lediglich dazu, dass das Potential an der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors T1 mehr oder weniger positiv wird, so dass T1 ständig voll durchgeschaltet ist und T3 und T2 gesperrt sind. Die gleiche Wirkung hat ein Kurzschluss oder eine Unterbrechung der Diode D, der Widerstände R7 und Rg oder der Zenerdiode Z.A short circuit between the electrodes of the transistor Tk or a Interruption of an electrode path of this transistor only leads to the fact that the potential at the control electrode of the field effect transistor T1 more or less becomes positive, so that T1 is always fully connected and T3 and T2 are blocked are. A short circuit or an interruption in the diode have the same effect D, the resistors R7 and Rg or the Zener diode Z.

Eingangssignal vorhanden, 'Flamme brennt" Bei einer Unterbrechung des Widerstandes R1 verschwindet das Eingangssignal. Ein Kurzschluss von R1 erhält nur dann Binfluss, wenn die Brennerelektrode BR an Masse kurzgeschlossen ist, da der Speisestrom des Feldeffekttransistors T1 dann so gross wird, dass er T1 zerstörte Bei Kurzschluss von C oder R3 verschwindet das Eingangssignal.Input signal available, 'Flame is burning' In the event of an interruption of the resistor R1 the input signal disappears. A short circuit is received from R1 flow only when the burner electrode BR is short-circuited to ground, there the feed current of the field effect transistor T1 then becomes so great that it destroyed T1 If there is a short circuit of C or R3, the input signal disappears.

Bei einer Unterbrechung von C wird das pulsierende Eingangssignal nicht mehr geglättet, und die Schaltung wird empfindlich gegenüber Schwankungen des Eingangssignalpegels, die z.B, durch Flackern der Flamme verursacht werden können. Eine Unterbrechung von R3 erhält keinen Einfluss auf den Zustand von T1.When C is interrupted, the pulsating input signal no longer smoothed, and the circuit becomes sensitive to fluctuations the input signal level, which can be caused, for example, by the flickering of the flame. An interruption of R3 does not affect the state of T1.

Ein Kurzschluss oder eine Unterbrechung des Widerstandes R2 hat dieselbe Wirkung wie bereits angeführt.A short circuit or an interruption in the resistor R2 has the same effect Effect as already mentioned.

Bei Kurzschluss irgendeiner der Elektroden von T1 wird T3 und damit T2 gesperrt. Bei Unterbrechung einer der Elektrodenstrekken des Feldeffekttransistors T1 wird dieser völlig gesperrt, und T3 und T2 schalten voll durch, so dass die -Sicherung S durchschlägt.If any of the electrodes of T1 are short-circuited, it becomes T3 and with it T2 locked. When one of the electrode lines of the field effect transistor is interrupted T1 this is completely blocked, and T3 and T2 switch fully through, so that the fuse S punctures.

Bei einem Kurzschluss der Kollektor-Basis- oder der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T3 schaltet T2 völlig durch, und die Sicherung S schlägt durch. Bei Kurzschluss der Basis-Emitter-Strecke oder Unterbrechung einer der Elektrodenstrecken des Transistors T3 wird T3 und damit T2 gesperrt.In the event of a short circuit in the collector-base or the collector-emitter path of the transistor T3 switches T2 through completely, and the fuse S breaks down. In the event of a short circuit in the base-emitter path or an interruption in one of the electrode paths of the transistor T3 is blocked T3 and thus T2.

Ein Kurzschluss des Widerstandes R5 verbleibt wirkungslos, während eine Unterbrechung von R5 dazu führen würde, dass T2 sperrt.A short circuit of the resistor R5 remains ineffective while an interruption of R5 would cause T2 to lock.

Ein Kurzschluss einer Elektrodenstrecke des Transistors T2 wUrde dieselbe Wirkung haben, wie bereits erwähnt, während eine Unterbrechung irgendeiner der Elektrodenstrecken dieses Transistors diesen effektiv sperren würde.A short circuit of an electrode path of the transistor T2 would be the same Have an effect, as already mentioned, during an interruption of any of the electrode paths this transistor would effectively block it.

Bei Kurzschluss des Widerstandes R4 wird der Transistor T4 in der Rnckkopplungsschaltung FB gesperrt und die Gegenkopplung zur Steuerelektrode des Feldeffekttransistors T1 fällt weg, so dass T1 völlig sperrt, wodurch T3 und T2 voll durchschalten, so dass die Sicherung S durchschlägt. Bei einer Unterbrechung von R4 muss der gesamte RL durchfliessende Belastungsstrom durch R6 fliessen, was zu einem Abfallen der Vorspannung für den TransistorT2 führt, so dass der durch RL fliessende Strom praktisch auf Null fällt.When the resistor R4 is short-circuited, the transistor T4 is in the Feedback circuit FB blocked and the negative feedback to the control electrode of the Field effect transistor T1 is omitted, so that T1 blocks completely, whereby T3 and T2 switch fully through so that the fuse S blows through. In the event of an interruption from R4 the entire load current flowing through RL must flow through R6, what leads to a drop in the bias voltage for transistor T2, so that the through RL flowing current drops practically to zero.

Ein Kurzschluss des Widerstandes R6 erhält keinen Einfluss. Wird R6 dahingegen unterbrochen, fällt die Rückkopplung aus, und die Situation wird die gleiche wie bei Kurzschluss des Widerstandes R. Bei Kurzschluss der Kollektor-Basis- oder der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T ergibt sich eine starke Gegenkopplung zur Steuerelektrode von T1, so dass das Eingangssignal aufgehoben wird und T3 sowie T2 gesperrt werden. Bei Kurzschluss der Basis-Emitter-Strecke von T4 oder Unterbrechung irgendeiner der Elektrodenstrecken von T4 entfällt die Rückkopplung, was die gleiche Wirkung hat wie ein Kurzschluss von R4 oder die Unterbrechung von R6.A short circuit in resistor R6 has no effect. If R6 however interrupted, the feedback fails and the situation becomes the same as with a short circuit of the resistor R. With a short circuit of the collector-base or the collector-emitter path of the transistor T results in a strong negative feedback to the control electrode of T1 so that the input signal is canceled and T3 as well T2 are locked. In the event of a short-circuit in the base-emitter path of T4 or an interruption any of the electrode paths from T4 eliminates the feedback, which is the same Has the same effect as a short circuit in R4 or an interruption in R6.

Auch bei Unterbrechung der Diode D entfällt die Rückkopplung.Even if the diode D is interrupted, there is no feedback.

Das Resultat ist das gleiche wie oben. Bei Kurzschluss der Diode D wird die Gegenkopplung stärker, was zwar die Schaltung unstabil macht, auf ihre sicherheitsmässige Funktion jedoch keinen Einfluss erhält.The result is the same as above. In the event of a short circuit in diode D the negative feedback becomes stronger, which makes the circuit unstable on theirs safety-related function, however, none Influence receives.

Bei einem Kurzschluss von R7 oder Rg bzw. einer Unterbrechung der Zenerdiode Z entfällt die Rückkopplung, und das Resultat ist das gleiche wie oben erwähnt. Eine Unterbrechung von R7 oder verstärkt die Gegenkopplung, und die Wirkung entspricht derjenigen, die sich durch einen Kurzschluss der Diode D ergibt.In the event of a short circuit in R7 or Rg or an interruption in the Zener diode Z eliminates the feedback, and the result is the same as above mentioned. An interruption of R7 or increases the negative feedback and the effect corresponds to that which results from a short circuit in diode D.

Bei Kurzschluss der Zenerdiode Z wird die Gegenkopplung so stark, dass das Eingangssignal zu T1 neutralisiert wird und T1 deshalb voll durchschaltet, so dass T3 und T2 sperren.In the event of a short circuit in the Zener diode Z, the negative feedback is so strong that that the input signal to T1 is neutralized and T1 therefore fully switches through, so that T3 and T2 lock.

Hieraus ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäss vorgeschlagene Rückkopplung in einer Regelschaltung der beschriebenen Art einen sicheren Schutz gegen die eingangs erwähnten, gefährlichen Folgen des Versagens irgendeines Bauteils bewirkt, da ein solches Versagen eines Bauteils in jedem Fall zwangsweise zu einer Inaktivierung des von der Schaltung gesteuerten Regelorgans führt.It can be seen from this that the proposed according to the invention Feedback in a control circuit of the type described provides reliable protection against the dangerous consequences of the failure of any component mentioned at the beginning causes such a failure of a component in any case inevitably to a Inactivation of the control element controlled by the circuit leads.

Obwohl die Erfindung in der vorliegenden Beschreibung speziell an Hand einer Flammenüberwachungsschaltung für 01- oder Gasfeuerungen erläutert ist, liegt es eindeutig auf der Hand, dass das durch die Erfindung angegebene Prinzip ohne Schwierigkeiten auf Regelschaltungen in anderen servotechnischen Systemen angewendet werden kann, in welchen Zuverlässigkeit und Betriebssidherheit von entscheidender Bedeutung ist.Although in the present description the invention specifically refers to Hand of a flame monitoring circuit for oil or gas firing is explained, it is clearly evident that the principle indicated by the invention Applied without difficulty to control circuits in other servo-technical systems can become, in which reliability and operational solidity of decisive Meaning is.

Claims

U Electronic control circuit for actuating an electrically activated Control organ depending on the presence or absence of a signal at the input the circuit, in particular flame monitoring circuit for a 51- or gas-free eration, which circuit a first electronic switching element, its control electrode connected to the input of the circuit and that is biased so that it is at Absence of said input signal switches through and in the presence of the Input signal receives a blocking potential, as well as a with the first switching element contains directly connected second electronic switching element, which is so biased is that it switches completely through when the first element blocks completely, and vice versa, and the main circuit of which is connected to said regulating element, characterized in that, that between the main circuit of the second switching element (T2) and the control electrode the first switching element (T1) a feedback circuit (FB) is provided, by the purpose of setting the circuit to a stable operating point, the from the completely blocked state of the first switching element (T1) and from the completely switched through State of the second switching element (T2) is different in the presence of the input signal a potential opposite to said blocking potential to the control electrode of the first switching element (T1> is placed and that with the main circuit of the second switching element (T2) a fuse (S) is connected in series, which the current flowing through said regulating element (RL) when a predetermined value is exceeded Threshold value interrupts.

2. Control circuit according to claim 1, characterized in that the Feedback circuit (FB) contains a further electronic switching element (T), its control electrode with the output of the second switching element (T2) and its Exit via a Component (Z) with non-linear current-voltage characteristic is connected to the control electrode of the first switching element (T1), which switching element (T4) is preloaded so that it is simultaneously with the second switching element (T2) switches through or

locks and that in the presence of an input signal on a Working point is set in which its gain together with the said non-linear component compensates for fluctuations in the generator resistance a signal source (ID) connected to the input of the circuit.

3. Control circuit according to claim 2, characterized in that the non-linear component (Z) is a zener diode.

4. Control circuit according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that said fuse (S) in series between the main circuits for both the first switching element (T1) as well as the second switching element (T2) and the one Terminal of a supply voltage source (+ V) is switched.