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Zweipoliges, berührungslos wirkendes Schaltgerät Die Erfindung betrifft
ein zweipoliges, berührungslos wirkendes Schaltgerät mit einem Oszillator und einem
vom Oszillator betötigten, über eine Gleichrichterbrücke on einen zu schaltenden
Wechselstromkreis angeschlossenen elektronischen Schalter und einer vom Wechselstromkreis
betriebenen Speiseschaltung fUr den Oszillator Die Schaltgeräte der oben näher gekennzeichneten
Art benötigen also eine Hilfsspannung für den Oszillator und ggf. für weitere Baugruppen
des Schaltens wie Trigger, Schaliverstärker, Zündstufe. Die Ausbildung einer entsprechenden
Speiseschaltung bereitet deshalb Schwierigkeiten, weil insgesamt nur zwei Anschlußleit@@gen
zur Verfügung stehen, von denen eine zum Schal@gerö@ von der Wechselspannungsquelle
über die Last und die andere zum Schaltgerät direkt führt. Das hat zur Folge, dcß
dic l-lilfsspannung nur noch von diesen Leststromkreis gewonnen werden kann. Solange
der elektronische Schalter geschlossen
ist, bereitet dies keine
Schwierigkeiten, weil dann am elektronischen Schalter bei Zwischenschaltung einer
Geleichrichterbrücke eine pulsierende Gleichspannung anliegt, aus welcher die erforderliche
Hilfsspannung in einfacher Weise gewonnen werden kann, kritisch sind jedoch die
Verhältnisse, wenn der elektronische Schalter den Laststromkreis schließe, da dann
die beiden AnschlUsse des Schaltgerätes durch den elektronischen Schalter kurzgeschlossen
sind, also innerhalb des Schaitgerätes praktisch keine Spannung mehr vorlieg+, aus
der eine ausreichende Hilfsspannung erzeugt werden könnte.
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Bei einer bekannten Ausführungsform eines elektronischen Schaltgerätes
der eingangs näher gekennzeichneten Art (DT - AS 1 286 Bó W9 ) für einen Wechselstromkreis
dient als elektronischer Schalter ein Thyristor, der durch einen von außen beeinflußharen
Oszillator angesteuert wird und über eine Gleichrichterbrücke an den zu schaltenden
Wechselstromkleis angeschlossen ist Der Oszillator wird über einen Siebkondensator
ständig mit einer geglätteten Gleichspannung gespeist. Die Speiseschaltung für den
Oszillator besteht aus der Reihenschaltung eines hochohmigen Hiltswiderstandes und
einer Zenerd diode, wobei diese Reihenschalrung der Schaltstrecke des Thyri -starts
parallel geschaltet ist. Bei gesperrtem Thyristor wird die benötigte Speisespannung
cn der Zenerdiode abgen@@nmen. Um auch bei durchgeschaltetem Thyristor die notwendige
Speisespannung fUr den Oszillator erzeugen zu können, ist ein in Reihe mit der Last
liegender Stromwandlor vorgesehen, der einen Teil des durch die Last fließenden
Stromes abzweigt und gleichgerichtet on der Zenetdiode als Hilfssponnung für den
Oszillator abgegriffen werden kann. Nachteilig ist bei dieser bekonnten Ausführungsform
zunöchst die Verwendung eines Stromwandlerseines Transformators, der die Bougröße
des Gerötes we@entlich beeinflußt. Fernet ist die vom Transformator erzeugte
Spannung
abhängig vom Laststrom, der von der Größe des verwendeten Lastwiderstandes abhängt.
Zudem stellt der Stromwandler einen im Laststromkreis liegenden Verbraucher dar,
welcher einen Teil der Netzspannung verbraucht.
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Diese Unterschreitung der Nennspannung fällt insbesondere bei Verbrauchern
( Last ) kleiner Spannung ins Gewicht, weshalb das bekannte Schaltgerät nur für
Verbraucher großer Nennspennung verwendet werden kann. Zu der Verlustleistung des
Stromwandlers, der nur kleine Lasten zuläßt, kommt ferner die Verlustleistung der
Reihenschaltung bestehend aus dem Hilfswiderstand und der Zenerdiode hinzu. Diese
Verlustleistungen erfordern einen zusätzlichen Aufwand für die Wärmeableitung.
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Bei einem anderen bekannten Schaltgerät (DT-AS 1 951137) wird unter
Vcrzicht eines besonderen Stromwandlers eine in einem grö@eren Bereich vom Laststrom
und der Höhe der Spannung der Spannungsquelle unabhängige Hilfsspannung für den
Oszillator dadurch erzeugt, daß der Hilfswiderstand und die Schaltstrecke des elektronischen
Schalters parallel geschaltet sind und die Parallelschaltung ausdem Hiliswiderstand
und der Schaltstrecke des e elektronischen Schalters mit der Zenerdiode in Reihe
geschaltet sind. Bei diesem Schaltgerät wird unabhängig, ob der elektronische Schalter
leitend ist oder nic'it, immer ein Strom über die Zenerdiede geführt. Bei leitendem
clektronischem Schalter fließt Schalterstrom und bei gesperrtemelektronischem Schalter
der Strom durch den Hilfswiderstand durch die Parall@lschaltung aus Zenerdiode und
Oszillator. Die Hilfsspannung für den Oszillator fällt also an der Zenerdiode in
Form der Zenerspannung ab. Die zu schaltende Last ist in ihrer Größe begrenzt durch
eine erhebliche Verlustleistung in der Speiseschaltung für den Oszillotor bei leitendem
elektronischem Schalter on der Zenerd?ode. Die anstehende Zenerspannung in der GröPenordnung
von
5 - 6 Volt als unerwünschter Spannungsverlust und das Produkt
aus Zenerspannung und dem Strom durch den elektronischen Schalter als Verlustleistung
sind nicht unerheblich. Die in Form von Wärme auftretenden Verlustleistungen des
Hilfswiderstandes und der Zenerdiode und die damit auftretenden Probleme der Baugrößen
dieser Bauelemente und der Wärmeableitung sind nach wie vor vorhanden und werden
schwieriger, je mehr die Schaltleistung des Schaltgeräres nach größeren Werten verschoben
wird. Das bekannte Schaltgerät ist deshalb nur für eine Schaltleistung bis etwa
25 VA einsetzbar.
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Durch die Patentannieldung P 2127956.1-31, Zusatz zu DT-AS 1 951 137
ist eine Speiseschaltung für den Oszillator bekanntgeworden, bei der der Spannungs-
und Leistungsverlust durch die Zenerdiode dadurch vermindert wird, daß in Reihe
mit 'çm Hilfswiderstand ein Thyristor geschaltet ist, und die Steuerelektrode des
Thyristors Uber eine Zenerdiode an die Anode des Thyristors angeschlossen ist. Dem
Thyristor ist die Reihenschaitung einer Diode und eines Kondensators parallel geschaltet.
Der Kondensator wird über den Hilfswiderst6nd als Festwiderstand solange aufgeladen,
bis der Thyristor über die Zenerdiode gezündet hat. Die in dem Kondensator gespeicherte
Spannung steht a!s Hiifsspannung für den Oszillator ur Verfügung.
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Tat schlich wird die Verlustleistung in der " "Leitendphase" des Thyristors
bis auf die Thyristorverlustleistung herabgesetzt. In der "Sperrphnse" des Thyristors
geht jedoch die Verlustleistung des Hilfswiderstande voll in die Verlustleistungs-Gesamtbilanz
des Schaltgerätes ein. Die Verlustleistung im Hilfswiderstand ist um so größer,
je höher die Spannung der Spannungsquelle ist. Der Hilfswiderstand als Festwiderstand
hat andererseits bei immer klcinercn Spannung,cn der Spannungsquelle den Nach@eil,
daß der Oszillator
und in der Regel weitere Baugruppen wie Trigger,
Verstärker und Zündstufe mit immer weniger Speisestrom versorgt werden, bis schließlich
die Funktionsfähigkeit nicht mehr gewährleistet ist.
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Der Hilfswiderstand in der Speiseschaltung für den Oszillator bedingt
einerseits wegen der hohen Verlustleistung und andererseits wegen der schlechten
Speisung des Oszillators einen kleinen Spannungsbereich.
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Bei einer anderen bekannten Schaltvorr.chtung DT-AS 1 924279 erfolgt
das Duralischalten des elektronischen Schalters nicht im Nulldurchgang der Speisespannung,
sondern bei einem Phasenwinkel größer Null, wobei die am elektronischen Schalter
während seiner " Leitendphase ' anstehenden Spannung anschnittszipfel über ein RC-Glied
und einer Gleichrichteranordnung einem Siebkondensator zugeführt werden, von dem
der Oszillator gespeist wird.
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Durch diese Maßnahme sind auch während der "Leitendphase" des elektronischen
Schalters kurze Zeitspannen vorhanden, in denen der elektronische Schalter noch
gesperrt bleibt und am elektronischen Schulter ein gewisser Betrag der Spannung
der Spannungsquelle ansteht. FUr die restliche Halbwelle, in der der elektronische
Schalter leidend ist, liefert dann der Siebkondensator die Hilfsspannung für den
Oszillator.
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Das bekannte Schaltgerät hat sich insofern bewährt, weil der Betrieb
des elektronischen Schalters mit einem Phasenwinkel größer Null während der eine
zuverlässige Triggerung des elektronischen Schalters ermöglicht. Außerdem ist die
Verlustleistung in der"Leitendphase" sehr gering, wegen des Wegfalls weiterer Bauelemente
im Laststromkreis.
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Allerding@ ist die Verlustleistung während der "Sperrphase" des elektronischen
Schalters wegen eines konstanten Hilfswie4erstandes ebenso wie bei den. vorstehend
beschriebenen
Schaltgerät verhültnismäBig hoch. Dies wirkt sich bei hoher Spannung der Spannungsquetle
besonders nachteilig aus, genauso wie bei kleiner Spannung der Spannungsquelle die
Hilfsspannung nicht ausreicht, den Oszillator zu speisen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, das elektronische berührungslos wirkende
Schaltgerät, das über insgesamt nur zwei Außenleirungen einerseits an eine Spannungsquelle
und andererseits an eine Last anschließbar ist, hinsichtlich der Spiseschaltung
tür die Hilfsspannung so auszubilden, daß auf einen Hilfswiderstand als Festwiderstand
verzichtet werden kann und daß die Verlustleistung auch während der "Sprrphase"
des elektronischen Schalters um ein Vielfaches kleiner ist als bei den bekannten
Schaligeräten, wobei die Leistungsaufnahme der Speiseschaltung dem Leistungsbedarf
des Oszillatcrs annepaßt ist und der Spannungsbereich, also der Bereich zwischen
der kleinsten und größten Spannung der Spannungsquelle, wobei eine Verschiebung
des Bereiches gleichermaßen nach unten und nach oben erfolgen soli, großer ist als
bei den bekannten Schaltgeräten. Dasselbe soll auch für den Leistungsbereich gelten,
also den Bereich -wischen dor kleinsten noch schaltbaren Last und der größten Schaltleistung.
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Diese Ausgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der elektrcnische
Schalter, wie Thyristor oder Triac, mit einem Phasenwinkel größer als Null betrieben
und sowohl im leitenden als auch gesperrten Zustand von der Spannung der Spennungsquelle,
unabhängig vcn !er Große der Spannung, eine Hilfsspannung für den Oszillator abgeleitet
wird, die durch einen Regler konstant halten wird und die Stromaufnshme der Speiseschaltung
im wesentlichen dem Strombedarf des Oszillaters und ggf. weiterer dem Oszillator
nachgeschalteter
Stufen wie z..B. Triggerstufe, Verstärkerstufe
und ZUndstufe entspricht.
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Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltgerät ist somit in den
beiden Schaltzuständen des elektronischen Schalters eine Regelung wirkscm, die die
Stromaufnahme der Speiseschaltung bei den gegebenen Spannungen der Spannungsquelle
begrenzt und auf einen Wert stabilisiert, der noch ausreicht, um den Oszillator
funktionsfähig zu halten. Durch diese Ausbildung ist ein Festv:idersfand in der
Speiseschaltung, in dem je höher die Spannung der Spannungsquelle ist, eine um so
größere störende Verlustleistung entsteht und durch den, je kleiner die Spannung
der Spannungsquelle ist, ein umso kleiner, schließlich unzureichender Speisestrom
@ließt, nicht mehr vonhanden Eine Verlustleistung ist nur noch in dem Maße vorhanden,
d-e der Eigenverlustle istung der Regelung entspricht. Durch ein geeignetes Regelverfahren
konn diese Eigenverlustleistung auf einen wesentlich kleineren Wert gehalten werden,
als bei den bekannten Schaltgeräten.
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Dadurch, daß die Lc istungsaufnahme der Speiseschaltung auf den Leistungsbedarf
des Oszillstors abgestimmt ist, ist der Spannungs- und Leistungsbereich des elektronischen
Schaltgerüies nicht mehr von der Größe der Spannung der Spannungsquelle bzw. vom
Lastwiderstand abhängig, sondern wird im wesentlichen durch den Regelbereich der
Regelung bestimmt. Der Regelbereich läßt sich z.B. nach unten soweit ausdehnen,
daß die Spannung der Spannungsquelle nicht wese-tlich über der benötigten Hilfsspannung
liegt. Wegen der kleineren Verlustleistung der Speiseschaltung und der daraus folgenden
geringen wärmceniwicklung und wegen des Wegfalls eines Bauelementes ziir Speiseschaltung
in Serie zum elektronischen Schalier des Lastkreises ist die obere G@@rze des Spannungs-
und Lastbereiches nur durch die Kennwerte der
verwendeten Bauelemente
gegeben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Schaltgerät sind Speiseschaltung und Regler
im wesentlichen identsich bzw. der Regler bildet den wichtigsten Teil der Speiseschaltung.
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Die Strom- und Spannungsstabilisierung mit elektronischen Regelschaltungen
in Netzgeräten ist an sich bekannt. Die Verwendung einer derartigen Regelschaltung
würde aber nicht zu der Erfindung führen, weil sie die gestellte Aufgabe nicht löst.
Es sind vielmehr die in der Lösung der Aufgabe aufgezeigten Schritte nötig, um die
aufgezeigten Vorteile zu erreichen. Die vorteilhafte und zweckmäßige Ausbildung
des zweipoligen elektronischen Schaltgerätes führte trotz umfangreicher Bemüllungen,
wie aus dem aufyezeigten Stand der Technik hervorgeht, bisher nicht zu dc Lösung.
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Es eröffnen sich mit dem erfindungsgemäßen Schaltgerät neue Wege für
die praktische Anwendung, z.B. die Reihenschaltung zahlreicher Schaltgeräte und
deren leichte Integrarion.
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Nach einer vorte:lhaften Ausführung der Speiseschaltung ist ein Regeltransistor
mit seiner Ko!lektor-Emitter-Strecke in Reihe mit dem Innenwiderstend des Oszillators
und parallel mit dem elektronischen Schalter geschaltet und cn der Basis die Kollektor-Emitter-Strecke
eines Steuertransistors angeschlossen, dessen Basis am Abgriff eines parallel zum
Innenwiderstand des Oszillators geschalteten Spannungsteilers liest.
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Nach einem weiteren Merkrnol der Erfindung ist vom Kollektor des Regeltransistors
ein R-C-Gled an seine Basis angeschlossen, wobei dem Konden-Sator des R-C-Gliedes
ein Widerstand parallel und der Kollektor-Emitter Strecke des Steuertransistors
eine Diode antiparallel geschalter ist.
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Die am Emitter des Regeltransistors anstehende Speisespannung wird
am Abgriff des Spannungsleiters durch den Steuertransistor mit einer Bezugsspannung,
als Teil der Sollspannung verglichen. Weichen beide Teilspannungen voneinander ab,
wird damit die Regelspannung am Kollektor des Steuertransistors verändert und die
Emitter-Basis-Spannung des Regeltransistors nachgestellt.
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Damit wird der Spannungsabfall zwischen Emitter und Kollektor des
Regeltransistors so beeinflußt, daß die am Emitter aufgetretene Abweichung wieder
kompensiert wird.
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Die Bezugsspannung ist. die etwa konstante Flußspannung der Basis-Emitter-Strecke
des Steuertransistors. Sfeht am Abgriff des Spannungsteilers eine kleinere Spannung
an, ist der Steueriransistor gesperrt und der Regeltransistor niederohmig. Übersteigt
der durch den Spannungsteiler bestimmte Spannungsanteil von der Speisespannung die
Flußspannung des Steuertransistors, fließt ein Kollektorstrem im Steuerfrunsistor,
der dem Regeltransistor Bcsisstrom entzieht, die Kollektor-Emitter-Strecke hochchmiger
macht und einen größeren Spannungsabfall hervorruft.
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Der Vorteil dieser Anordnung noch Anspruch 2 besteht daiin, daß aufeine
separate Sollspannungserzeugung z.B. mittels Zenerdiode ;erzichtet werden kann.
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Die Basisstromversorgung des Regeltransistors erfolgt gemäß Anspruch
3 über das R-C-Glied, wobei die Entladung des Kondensators über die Diode erfolgt.
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Die Hilfsspannung für den Oszillator hang, von dem Anteil der zum
Vergleich herangezogenen Istspannung ab. Durch Verkleinerung oder Vergrößerung des
Spannungsteilerverhöltnisse@ wird (.Ir Sieuertransistor ein kleinerer oder größerer
A@teil der Istspannung zugeführt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Schaltgerät ist das Spannungsteilerverhältnis
z.B.
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so eingestellt, daß die Hilfsspannung (Istspannung) etwa 6 Volt beträgt.
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Die kleinste Hilfsspannung hängt von der Flußspannung der Basis-Emitter-Strecke
des Steuertransistors ab. Sie liegt etwas über 0,6 Volt. Die größte Hilfsspannung
wird durch die kleinste angelegte Spannung der Spannungsquelle bestimmt. Das bedeutet,
daß bei einer Hilfsspannung von 6 Volt die kleinste Spannung der Spannungsquelle
nicht wesentlich über 6 Volt liegt. Die größte Spannung der Spannungsquelle hängt
von der Sperrspannung des Regeli-ransisters ab.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist parallel zum elektronischen
Schalter ein weiterer Spannungsteiler angeordnet und am Abgriff die Basis eines
Transistors angeschlossen, dessen Kol lektor-Emitter-Strecke der Basis-Emitter-Strecke
des Steuertransistors parallel geschaltet ist.
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im Normalbetrieb ist der Transistor gesperrt. Er hat dann keinen Einfluß
auf den Regelkreis. Treten jedoch Spannungsüberhöhungen z.B. durch Netzstörungen
oder Induktionsüberspannungen durch ein Schaltschütz auf, die außerhalb des zu massigen
Spannungsbereiches des Schaltgerätes liegen, wird der Spannungsabfall am Abgriff
des s zweiten Spannungsteilers so groß, doß der Transistor leitend wird und den
Steuertransistor sperrt0 Der Regeltransistor wird niederohmiger und leitet den Energieinhalt
der Störung in den Siebkondensato 11 ab. Dieser Ladestrom bewirkt Uber den Innenwiderstand
der Störungsquelle eine Begrenzung der Überspannung am elektronischen Schalter 9.
Die normale "Leitendphase" des Steuertransistors wird dann verkürzt, so 4aß eine
Überladung des Siebkondensotors 11 verhindert wird
Auf der Zeichnung
ist das erfindungsgemäße Schaltgerät in einem Schaltungsbeispiel dargestellt.
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Es zelgen Fig. 1 die Schaltung des Schaltgerätes, Fig. 2 ein Spannungsdiagramm
des elektronischen Schalters im leitenden und gesperrten Zustand.
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Das in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte ber;nrungslos wirkende Schaltgerät
ist über insgesamt nur zwei Anschlußleitungen 3,4 einerseits an eine Spannungsquelle
5 direkt und andererseits über die Last 6 angeschlossen.
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Als Last kann ein Schaltschütz oder ein anderer Verbraucher, z.B.
eine Glühlampe verwendet weiden. Die Spannungsquelle 5 ist die Netzspannung z.B.
# 220 V oder ein Teil der Netzspannung. Zwischen der Wechselspannungsquelle und
dem Schaltgerät liegt eine GleichrichterbrUcke 7.
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Im einzelnen besteht das elektronische Schaltgerät aus einem von außen
durch einen Gegenstdnd beeinflußbaren Oszillator 8. Durch Annäherung des Gegenstandes
an die aktive Zone des Oszillators 8 , z.B. seiner offenen Schwingkreisspule oder
eines rils offenen Kondensator ausgebildeten Elektrodenpaares, wird dem Oszillator
Energie entzogen, bzw. die Rückkopplungsver hältnisse so stark verändert, daß die
Oszillatorschwinjcungsamplitude oder Frequenz beeinfljußt v'ird. D@ese Beeinflussung
wird z.B. über eircn Trigger als Schwelle und ggf. Uber einen Schaltverstäker und
einer Zündstufe in ein Schaltsignal verwandelt, das den elektronischen Schalter
9 z.B. ein Thyristor sperrt oder leitend macht. Näher auf die Signal@@zeugung einer
gehen erübrigt sich, da dies nicht Gegenstand der Erfindung ist.
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Um den Oszillator auch bei gesperrtem elektronischen Schalter 9 mit
nötigen Hilfsspannung zu versorgen, wird der elektronische Schalter 9 in Phasen-Anschnittsteuerung
mit einem Phasenwinkel nur wenig größer als Null betrieben, wie aus Fig. 2 der Zeichnung
hervorgeht. Dabei stellt U die Spannung am elektronischen Schalter 9 in der"Leitendphase"
und Sperrphase dar. Es entstehen somit kurze Zeitspannen, in denen der elektronische
Schalter 9 noch gesperrt bleibt und Spannung am Schaitgerät ansteht, die ausreichend
groß isf, um die Speiseschaltung des Osziliators zu ve;orgen.
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Die Hilfsspannung für den Oszillator 8 wird durch den Regler 10 unabhcngig
von der Größe der Spannung an der Spannungsquelle 5 konstant gehalten und in einem
Kondensator 11 gespeichert, so daß auch für die Zeit der restlichen Halbwelle in
der der elektronische Schalter ! leitend ist, eine ausreichende Spannung für den
Oszillator zur Verfügung steht.
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Der Regler 10 zur Stabilisierung der Hilfsspannung für den Oszillator
8 besteht $aus dem Regeltransistor T 1, der mit seiner Kollektor-Emitter-Strecke
in Reihe mit dem Innenwiderstand des Oszillators 8 und parallel zum elektronischen
Schalter 9 geschaltet ist. Zur Strombegrenzung im Regeltronsistor T 1 dient der
Widerstand R 1. Der Steuertransister T 2 ist mit dem Kollektor über die Schutzdiode
D 1 an die Basis von Transistor T 1 angeschlossen und mit dem Emitter auf Bezugspotential.
Die Basisstromversorgung des Regeltransistors T 1 erfol3t über ein R-C-Glied R 2,
C 1 und über den parallel zum Kondensator C 1 liegenden Widerstand R 3. Während
der negat;vcn Halbwelle der Netzspannung entlädt sich der Kondensator C 1 über die
antiparallel zur Emitter-lasis-Strecke des Steuertransistors T 2 geschaltete Diode
D 2.
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Der Spannungsteiler mit den Widerständen R 4, R 5 liegt parallel zum
Innenwiderstand
des Oszillators und ist mit dem Abgriff 12 an die Basis Basis des Steuertransistors
angeschlossen- Der Kondensator C 2 verhindert hochfrequente Regelschwingungen.
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Der Spannungsteiler aus den Widerständen R 6, R 7 liegt parallel zum
elektronischen Schalter 9. Sein Abgriff 13 ist mit der Basis des Transistors T 3
verbunden. Seine Kollektor-Emitter-Strecke ist der Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors
T 2 parallel geschaltet.
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Die Wirk ,ngsweise des Reglers 10 ist folgende Ein Teil der am Emitter
des Regeltransistors T 1 anstehenden Speisespannung wird am Abgriff 12 des Spannungsteilers
R 4, R 5 durch den Steuertransistor T 2 mit der etwa konstcnten Bezugsspannung als
Teil der gewünschten Sollspannung verglichen. Sind beide Werte gle ah, so ist praktisch
der Kollektorstrom des Steuertronsistors T 2 gleich Null. Der Transistor T 2 ist
gesperrt und der Regeltransistor T 1 relativ niederenmig.
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Steigt die Spannung am Emitter des Regeltrnisistors T 1 an, so wird
der am Abgriff 12 anstehende Teil der Speisespannung größer als die Bezugsspannung.
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Es fließt ein Basisstrom in den Steuertransistor T 2, der einen Kollektorstrom
zur Folge hat, der am Regeltransistor Basisstrom entzieht, bis der Transistor T
1 sperrt.
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Die Bezugsspannung wird durch die etwa konstante Flußspannung der
Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors 1 2 bestimmt. Sie liegt etwa bei 0,6
Volt.
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Der Transistor r 3 wirkt als Überspannungsschutz am Eingang des Reglers
10.
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Im Norm@ifall ist der transistor T 3 gesperrt. Er hat dann keinen
Einfluß auf den Regelkreis. Treten z.B. Spannungsüberhöhungen an der Sparflungsquelle
5
auf, die außerhalb des zulässigen Spannungsbereiches des Schaltgerätes liegen, wird
der Spannungsabfall am Abgriff 13 des Spannungsteilers R 6, R 7 so groß, daß der
Transistor T 3 leitend wird und den Transistor T2 sperrt. Dadurch wird der Regeltransistor
T 1 wieder niederohmiger. Es erfolgt gleit hzeitig eine weitere Aufladung des Siebkondensators
11. Dieser Ladestrom bewirkt iiber den Innenwiderstand der Störungsquel le eine
Begrenzung der Überspannung am elektronischen Schalter 9. Die normale Leitendphase
des Steuertransistors T 2 verkuerzt sich, so daß eine Überladung des Siebkondensators
11 nicht erfolgt.
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Eine Vereinfachung der Regelschaltung ergibt sich dadurch, daß eine
Zenerdiode von Bezugspotential verzugsweise über die Diode D 1 an die Basis des
Regeltransistors T 1 @ngeschlossen ist. Dadurch kann der Steuertransistor T 2 sowie
der Spannungsteiler R 4, R 5 und Diode D 2 entfallen. Die Überspannungsbegrenzung
mit dem Transistor T 3 muß in diesem Fall etwas anders ausgebildet werden. Der Kollektor
des Transistors T 3 kann z .B.
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über einen Kollektorwiderstand an den Emitter von Transistor T 1 angeschlossen
werden.
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Die Speisespannung am Emitter von Transistor T 1 wird durch den Wert
der Zenerspannung begrenzt.
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Das parallel zum elektronischen Schalrer 9 gestrichelt eingezeichnete
R-C-Glied ist in erster Linie ein Schutz gegen zu hohe Spannungsgradienten z.B.
bei Netzein- und -ausschaltungen.