DE2507811A1 - An wechselspannung angeschlossene verstaerkerschaltung fuer flammenwaechter - Google Patents

Description

( LANDIS & GYBJ LANDlS & GYR AG CH-63O1 Zug, Schweiz

An Wechselspannung angeschlossene Verstärkerschaltung für Flammenwächter

Die Erfindung bezieht sich auf eine an Wechselspannung angeschlossene Verstärkerschaltung für Flammenwächter mit einem Transistor, mit"einem mit einer Anschlussklemme der Speisespannung verbundenen Kollektorwiderstand, einer der Kollektor-Emitter-Strecke des Transitors parallelgeschalteten Erregerspule eines Flammenrelais, einem die Basis des Transistors ansteuernden Flammenfühler und mit einer in der Schaltung vorgesehenen Diode, wobei die Diode der Basis-Emitter-Strecke in entgegengesetzter Durchlassrichtung und der Kollektor-Basis-Strecke eine Z-Diode parallelgeschaltet ist.

Stand der Technik

Eine solche Verstärkerschaltung ist Gegenstand einer älteren Patentanmeldung der Anmelderin. Jene gibt eine Lösung an für die Aufgabe, anstelle eines mit Dioden für hohe Spannungen und Siebmitteln versehenen bekannten Verstärkers eine Speisung mit Wechselstrom unter Einsparung der teuren Schaltmittel zu ermöglichen ohne die Funktionsweise des Verstärkers zu beeinträchtigen.

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Aufgabenstellung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die ältere Verstärkerschaltung mit eigensicheren Mitteln zur Inbetriebsetzung durch einen Einschaltimpuls auszustatten, welche die übliche Steuerungsschlaufe bei einem Feuerungsautomaten vollständig ersetzen kann.

Kennzeichen der Erfindung

Diese Aufgabe wird bei einer Verstärkerschaltung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zwischen die Basis des Transistors und den Flammenfühler parallel zur Z-Diode die Kollektor-Emitter-Strecke eines weiteren Transistors geschaltet ist, und dass ferner an der Basis dieses weiteren Transistors die Kathoden von je einer, mit einer der beiden Netzanschlussklemmen verbundenen Diode ind ein mit dem Flammenfühler verbundenes Verzögerungsglied angeschlossen sind.

Beschreibung der Zeichnungsfiguren

Die Figuren der Zeichnung zeigen Schaltschemas von Verstärkern, wovon

Fig. 1 eine frühere Ausführung, Fig. 2 die erfindungsgemäss Ausführung.

Die Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform gemäss der eingangs genannten älteren Patentanmeldung. Mit R und Mp sind Anschlussklemmen bezeichnet, die zum Anschliessen des Verstärkers an eine Netzwechselspannung dienen. In einer ersten Reihenschaltung zwischen den Anschlussklemmen R und Mp liegen ein KoI-lektorwiderstcnd R2, die Erregerwicklung eines Flammenrelais, FR und ein Emitterwiderstand R3. Parallel zur Erregerwicklung des Flammenrelais FR ist ein Transistor T1 mit seiner Kollektor-Emitter-Strecke C1 - E1 geschaltet.

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Eine zweite Reihenschaltung zwischen den Anschlussklemmen R, Mp besteht aus Widerständen R1, R4 und einem Fotowiderstand RF. Ein,Verbindungspunkt α zwischen den Widerständen R1 und R4 ist mit der Basis B1 des Transistors T1 verbunden. Zwischen dem Emitter E1 und der Basis B1 des Transistors ist eine der Durchlassrichtung dieser Strecke des Transistors entgegengesetzt gepolte Diode D1 angeordnet. Andeutungsweise und daher gestrichelt gezeichnet, kann eine Z-Diode Z in Reihe zur Diode D1 zwischen der Basis B1 und dem Kollektor C1 des Transistors T1 angeordnet sein.

In der Fig. 2 ist wieder das über den Kollektorwiderstand R2 zwischen die Klemmen R und Mp geschaltete Flammenrelais FR dargestellt. Der Emitterwiderstand R3 der Fig. 1 ist weggelassen. Parallel zum Flammenrelais ist der Transistor T1 und die Reihenschaltung der Diode D1 und der Z-Diode Z geschaltet, an deren gemeinsamem Anschlusspunkt α die Basis B1 des Transistors T1 liegt. Die Diode D1 ist in Sperrichtung parallel zur Basis-Emitter-Strecke B1-E1 geschaltet und die Z-Diode Z in Sperrichtung parallel zur Kollektor-Basis-Strecke C1-B1. Parallel zur Z-Diode Z liegt die Kollektor-Emitter-Strecke C2-E2 eines zweiten Transistors T2. Dessen Basis B2 ist über einen Widerstand R5 mit dem Anschlusspunkt b der Kathoden einer Diode D2 und einer Diode D3 verbunden. Die Anode der Diode D3 steht mit der Klemme R, und die Anode der Diode D2 über einen Widerstand R6 mit der Anschlussklemme Mp in Verbindung. Deren gemeinsamer Verbindungspunkt ist ferner mit der Anschlussklemme R über einen Widerstand R7 verbunden. Parallel zur Diode D3 ist ein Kondensator C geschaltet. Der Verbindungspunkt b ist weiter über einen Widerstand R8 an eine Ionisationselektrode Fe angeschlossen, welche an einem Anschluss einer Funkenstrecke F liegt, deren zweiter Anschluss mit der Anschlussklemme R verbunden ist. Der Ionisationsstrom kann somit über den Widerstand R8, über die gezündete Flamme und über den Brenner B zur Anschlussklemme Mp fliessen, wie in der Zeichnung gestrichelt angedeutet ist.

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Wirkungsweise

Das Flammenrelais FR und der Widerstand R2 liegen in Reihe zwischen den beiden Anschlussklemmen R und Mp. Während den positiven Spannungshalbwellen an der Anschlussklemme R wird das Flammenrelais FR durch die leitende Diode D1 und die Z-Diode Z überbrückt. Am Flammenrelais FR steht deshalb die Summe der beiden Durchlassspannungen der Diode D1 und der Z-Diode Z in der Höhe von ungefähr 1,4 V an. In den negativen Spannungshalbwellen an der Klemme R fliesst der Strom entweder über das Flammenrelais FR und den Widerstand R2, oder über den Transistor T1 und den Widerstand R2. Wenn der Transistor T1 leitet, dann ist das Flammenrelais FR abgefallen. Bei gesperrtem Transistor T1 ist das Flammenrelais FR angezogen. Das angezogene Flammenrelais FR wird nur während der negativen Spannungshalbwellen gespeist.

Der aus den Widerständen R7 und R6 gebildete Spannungsteiler liegt ebenfalls an der Netzspannung zwischen den Klemmen R und Mp. In den negativen Netzspannungshalbwellen an der Netzanschlussklemme R wird der Kondensator C durch die mittels der Diode D2 gleichgerichtete Spannung positiv aufgeladen. Dabei wirkt der Kondensator C glättend auf die pulsierende Gleichspannung. Der vom Verbindungspunkt b über den Widerstand R5 fliessende Strom macht den Transistor T1 über den Transistor T2 leitend, wodurch das Flammenrelais abfällt. Wenn eine Flamme vorhanden ist, fliesst infolge des Gleichrichtereffektes der Flamme ein Ionisationsstrom über den Widerstand R8. Wenn dieser grosser als der über die Diode D2 fliessende Strom ist, was infolge geeigneter Schaltungsauslegung bei normaler Flamme am Brenner B der Fall ist, dann sperren die Transistoren T2 und T1. Dadurch zieht das Flammenrelais FR an.

Da der Verstärker das Flammenrelais FR nur in der negativen Spannungshalbwelle an der Anschlussklemme R zum Anziehen freigibt, der Kondensator C aber durch den Ionisationsstrom

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nur in deren positiven Spannungshalbwelle umgeladen wird, muss der Kondensator seine Ladung für die jeweils folgende negative Spannungshalbwelle speichern und dafür sorgen, dass die Transistoren T2 und T1 gesperrt bleiben.

Beim Einschalten des Verstärkers durch einen nichtdargestellten Schalter wird der erstere an die Netzspannung geschaltet, wobei in diesem Moment der Kondensator C noch nicht aufgeladen ist. Nach dem Einschalten des Stromes wird dann der Kondensator C über den hochohmigen Widerstand R6 und die Diode D2 allmählich aufgeladen. Während dieser Zeit sind die Transistoren T2 und T1 gesperrt und das Flammenrelais FR daher erregt. Wenn nun die Spannung am Kondensator C die Schwellenspannungen von T1 und T2 überschreitet, so fliesst ein Strom solcher Grosse in die Transistoren T2 und T1, dass diese leitend werden und das Flammenrelais FR abfällt. Durch das kurze Anziehen und Wiederabfallen des Flammenrelais FR (im weiteren Einschaltimpuls genannt) beweist der Verstärker seine Funktionstätigkeit, insbesondere, dass er das angezogene Flammenrelais zum Abfallen bringen kann. Wenn nach Freigabe der Brennstoffzufuhr durch den nichtdargestellten Feuerungsautomaten eine genügende Flamme am Brenner B vorhanden ist, zieht das Flammenrelais wieder an und bleibt in diesem Zustand, solange die Flamme und die Netzspannung vorhanden sind.

Die Funkenstrecke F oder ein anderes ableitendes Schutzelement hat den Zweck, den Verstärker vor einer Zerstörung durch Ueberschlag der Zündungshochspannung auf die Flammenfühlerelektrode zu schützen.

Vorteile

Ein erster Vorteil liegt darin, dass sich die Bauteile gegenseitig gegen das Ueberschreiten der zulässigen elektrischen Kennwerte selbst schützen. Die Z-Diode Z schützt die Tran-

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sistorcn T1 und T2 gegen das Ueberschreiten der zulässigen Kollektor-Emitter-Spannung, indem der Transitor T1 in diesem Fall leitend gemacht wird. Die Diode D1 schützt den Transistor T1 gegen das Ueberschreiten der zulässigen Emitter-Basis-Spannung. Die Basis-Emitter-Strecke des Transistors T1 schützt die Diode D1 gegen das Ueberschreiten der zulässigen Sperrspannung. Die Diode D3 schützt den Transistor T2 gegen das Ueberschreiten der Emitter-Basis-Spannung. Die Basis-Emitter-Strecke des Transistors T2 schützt über den Widerstand R5 die Diode D3 gegen das Ueberschreiten der zulässigen Sperrspannung. Die Transistoren T1 und T2 sind leitend, wenn ein Strom in die Basis des Transistors T2 hineinfliesst oder wenn die Basisspannung ca. 1,4 V positiver als die Spannung an der Anschlussklemme R ist. In beiden Fällen ist das Flammenrelais FR abgefallen. Wenn kein Strom in die Basis des Transistors T2 hineinfliesst, dann sind beide Transistoren T1 und T2 gesperrt und damit das Flammenrelais erregt.

Ein zweiter Vorteil besteht in der Eigensicherheit des Einschaltimpulses. Das heisst,wenn de™ Verstärker richtig funktioniert, muss auch der Einschaltimpuls funktionieren. Umgekehrt kann die Wirkung des Einschaltimpulses nicht ausbleiben, wenn der Verstärker noch richtig funktioniert. Die Bauteile Kondensator C, Widerstand R6 und die Diode D2 werden sowohl für den Einschaltimpuls wie für den normalen Betriebsablauf verwendet, wobei durch den kurzen Einschaltimpuls das Flommenrelais FR eine Flamme simuliert.

Die Eigensicherheit wird durch folgendes verdeutlicht: Ein Kurzschluss des Kondensators C bedeutet, dass die Transtoren T1 und T2 dauernd gesperrt bleiben. Das Flammenrelais FR ist angezogen. Eine Unterbrechung des Kondensators C führt zum Abfall des Flammenrelais FR, auch wenn Ionisationsstrom fliesst. Die Speicherwirkung des Kondensators ist verloren, und in jeder negativen Spannungshalbwelle am Anschluss R werden die Transistoren T2 und T1 über den Widerstand R6,

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die Diode D2 und den'Widerstand R5 leitend gemacht; das Flammenrelais FR ist durch den Transistor T1 kurzgeschlossen und daher abgefallen.

Ein Kurzschluss des Widerstandes R6 hat zur Folge, dass das Flammenrelais FR abfällt, da über die Diode D2 und den Widerstand R5 .die Transistoren T2 und T1 in jeder negativen Spannungshalbwelle am Anschluss R leitend gemacht werden. Der durch den Widerstand R8 begrenzte Ionisationsstrom hat keinen Einfluss. Die Unterbrechung des Widerstandes R6 führt zum Anzug des Flammenrelais FR, weil die Transistoren T2 und T1 über den Widerstand R6, die Diode D2 und den Widerstand R5 nicht leitend gemacht werden können.

Ein Kurzschluss der Diode D2 führt zum Anzug des Flammenrelais FR, da der Kondensator C in diesem Falle parallel zum Widerstand R7 liegt. Die dadurch geteilte Netzspannung ist dann am Kondensator C so klein, dass die Schwellenspannung von 1,4V für die Transistoren T2 und T1 nicht erreicht wird. Ein Unterbruch der Diode D2 sperrt die Transistoren T2 und T1 und erregt somit das Flammenrelais FR.

Ein weiterer Vorteil der angegebenen Schaltung liegt darin, dass der Anzug des Flammenrelais durch den Einschaltimpuls den Ersatz einer Steuersehlaufe für den Brennerautomaten ermöglicht. Eine Steuerschlaufe speist den Flammenwächter selbst dann, wenn der Erenner ausser Betrieb ist. Wenn der Verstärker eines Flammenwächters mit Steuerschlaufe oder der Verstärker nach Fig. 2 (ohne Steuerschlaufe) derart gestört ist, dass das Flammenrelais bei der Flammenbildung normal anzieht, aber nicht mehr abfallen kann, so erfolgt bei beiden beim nächsten Brennerstart Fremdlichtstörabschaltung. Der Verstärker nach Fig.2 muss also nach dem Einschaltimpuls durch den Abfall des Flammenrelais beweisen, dass ein normaler Start ausgeführt werden kann.

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Claims (7)

PATENTANSPRUECHE

1./An Wechselspannung angeschlossene Verstärkerschaltung für Flammenwächter mit einem Transistor, mit einem mit den Anschlussklemmen der Speisespannung verbundenen Kollektorwiderstand, einer der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors parallelgeschalteten Erregerspule eines Flammenrelais, einem die Basis des Transistors ansteuernden Flammenfühler und mit einer in der Schaltung vorgesehenen Diode, wobei die Diode der Basis-Emitter-Strecke in entgegengesetzter Durchlassrichtung und der Kollektor-Basis-Strecke eine Z.-Diode parallelgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Basis (B1) des Transistors (T1) und den Flammenfühler (Fe) parallel zur Z-Diode (Z) die Kollektor-Emitter-Strecke (C2-E2) eines weiteren Transistors (T2) geschaltet ist und dass ferner an der Basis (B2) dieses weiteren Transistors (T2) die Kcthoden von je einer, mit einer der beiden Netzanschlussklemmen (R, Mp) verbundenen Diode (D2, D3) und ein mit dem Flammenfühler (Fe) verbundenes Verzögerungsglied angeschlossen sind.

2. Verstärkerschaltung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ionisationsflammenwächter in Durchlassrichtung über einen Widerstand (R5) an die Basis (B2) des zweiten Transistors (T2) angeschlossen ist.

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3. Verstärkerschaltung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzögerungsglied aus einem Widerstand (R8) und einem Kondensator (C) besteht und durch ein ableitendes Schutzelement überbrückt ist.

4. Verstärkerschaltung nach dem Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das ableitende Schutzelement aus einer Funkenstrecke (F) besteht.

5. Verstärkerschaltung nach dem Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Emitter (E1) des ersten, Transistors (T1 ) direkt mit einer Netzanschlussklemme (R) verbunden ist.

6. Verstärkerschaltung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Diode (D2) an einem durch den Widerstand (R6) und einen weiteren Widerstand (R7) gebildeten, zwischen die Netzanschlussklemmen (R, Mp) geschalteten Spannungsteiler liegt.

7. Verstärkerschaltung nach dem Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (C), der Widerstand (Ro) und die Diode (D2) der Schaltung sowohl zur Prüfung des Einschaltimpulses als auch für den normalen Betriebsablauf angeordnet sind.

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