DE2507811B2 - An Wechselspannung angeschlossene Verstärkerschaltung für Flammenwächter - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine an Wechselspannung angeschlossene Verstärkerschaltung für Flammenwächter mit einem Transistor, mit einem mit einer Anschlußklemme der Wechselspannung 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.

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.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die ältere Verstärkerschaltung mit eigensicheren Mitteln, d. h. sich selbsttätig kontrollierend, zur Inbetriebsetzung durch einen Einschaltimpuls auszustatten, um in einfacher Weise die Funktionsfähigkeit vor Brennerinbetriebnahme überprüfen zu können.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 beanspruchte Verstärkerschaltung gelöst.

Die im Patentanspruch 2 beanspruchte Verbesserung der Erfindung betrifft ein ableitendes Schutzglied für das aus einem Widerstand und dem Kondensator gebildete Verzögerungsglied.

Die Zeichnung zeigt Schaltschemen von Verstärkern, wovon

F i g. 1 eine frühere Ausführung,

F i g. 2 die erfindungsgemäße Ausführung darstellen.

Die F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform gemäß der eingangs genannten älteren Patentanmeldung. Die Netzanschlußklemmen R, Mp dienen zum Anschließen des Verstärkers an eine Netzwechselspannung. In einer ersten Reihenschaltung zwischen den Netzanschlußklemmen R, Mp liegen ein Kollektorwiderstand R 2, die Erregerwicklung eines Flammenrelais FR und ein Emitterwiderstand R 3. Parallel zur Erregerwicklung des Flammenrelais FR ist ein Transistor TX mit seiner Kollektor- Emitter-Strecke Cl - EX geschaltet.

Eine zweite Reihenschaltung zwischen den Anschlußklemmen R, Mp besteht aus Widerständen R 1, R 4 und einem Fotowiderstand RF. Ein Verbindungspunkt a zwischen den Widerständen RX und A4 ist mit der Basis B X des Transistors TX verbunden. Zwischen dem Emitter E1 und der Basis B X des Transistors ist eine der Durchlaßrichtung dieser Strecke des Transistors entgegengesetzt gepolte Diode D X angeordnet. Andeutungsweise und daher gestrichelt gezeichnet, kann eine Z-Diode Z in Reihe zur Diode D X zwischen der Basis BX und dem Kollektor CX des Transistors TX angeordnet sein.

In der F i g. 2 ist wieder das über den Kollektorwiderstand R 2 zwischen die Klemmen R und Mp geschaltete Flammenrelais FR dargestellt. Der Emitterwiderstand R 3 der F i g. 1 ist weggelassen. Parallel zum Flammenrelais ist der Transistor T X und die Reihenschaltung der Diode DI und der Z-Diode Z geschaltet, an deren gemeinsamem Anschlußpunkt a die Basis B X des Transistors Π liegt. Der Emitter El dieses Transistors TX ist direkt mit einer Netzanschlußklemme R verbunden. Die Diode D1 ist in Sperrichtung parallel zur Basis-Emitter-Strecke 31 —El geschaltet und die Z-Diode Zin Sperrichtung parallel zur Kollektor-Basis-Strecke CX-BX. Parallel zur Z-Diode Z liegt die Kollektor-Emitter-Strecke C2-E2 eines zweiten Transistors T2. Dessen Basis B 2 ist über einen Widerstand R 5 mit dem Verbindungspunkt b der Kathoden einer Diode D 2 und einer Diode D 3 verbunden. Die Anode der Diode D 3 steht mit der Klemme R, und die Anode der Diode D2 über einen Widerstand R 6 mit der Anschlußklemme Mp in Verbindung. Deren gemeinsamer Verbindungspunkt ist ferner mit der Anschlußklemme R über einen Widerstand R 7 verbunden. Parallel zur Diode D3 ist ein Kondensator C geschaltet. Der aus dem Kondensator C, der Diode D 2 und dem Widerstand R 6 bestehende Schaltungszweig steht sowohl zur Prüfung des Einschaltimpulses als auch für den normalen

Betriebsablauf zur Verfügung. Der Verbindungspunkt b ist weiter über einen Widerstand RS an eine !onisat'ionselektrode Feangeschlossen, welche an einem Anschluß einer Funkenstrecke F liegt, deren zweiter Anschluß mit der Anschlußklemme R verbunden ist. Der lonisationsstrom kann somit über den Widerstand R 8, über die gezündete Flamme und über den Brenner B zur Anschlußklemme Mp fließen, wie in der Zeichnung gestrichelt angedeutet ist.

Das Flammrelais FÄund der Widerstand R 2 liegen in Reihe zwisrhen den beiden Anschlußklemmen R und Mp. Während der positiven Spannungsiialbwellen an der Anschlußklemme R wird das Flammenrelais FR durch die leitende Diode Di und die Z-Diode Z überbrückt Am Flammenrelais FR steht deshalb die Summe der beiden Durchlaßspannungen der Diode D1 und der Z-Diode Zin der Höhe von ungefähr 1,4 V an. In den negativen Spannungshalbwellen an der Klemme R fiießt der Strom entweder über das Flammenrelais FR und den Widerstand R 2, oder über den Transistor T1 und den Widerstand R 2. Wenn der Transistor Tt leitet, dann ist das Flammenrelais FR abgefallen. Bei gesperrtem Transistor Tl ist das Flammenrelais FR angezogen. Das angezogene Flammenrelais FR wird nur während der negativen Spannungshalbwellen gespeist

Der aus den Widerständen Rl 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 Cdurch die mittels der Diode D 2 gleichgerichtete Spannung positiv aufgeladen. Dabei wirkt der Kondensator C glättend auf die pulsierende Gleichspannung. Der vom Verbindungspunkt b über den Widerstand R 5 fließende Strom macht den Transistor Ti über den Transistor T2 leitend, wodurch das Flammenrelais abfällt. Wenn eine Flamme vorhanden ist, fließt infolge des Gleichrichtereffektes der Flamme ein lonisationsstrom über den Widerstand R 8. Wenn dieser größer als der über die Diode D 2 fließende Strom ist, was infolge geeigneter Schaltungsauslegung bei normaler Flamme am Brenner öder Fall ist, dann sperren die Transistoren T2und Ti. 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 Caber durch den lonisationsstrom nur in der positiven Spannungshalbwelle umgeladen wird, muß der Kondensator seine Ladung für die jeweils folgende negative Spannungshalbwelle speichern und dafür sorgen, daß die Transistoren T2und Ti gesperrt bleiben.

Beim Einschalten des Verstärkers durch einen nicht dargestellten 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 R 6 und die Diode D 2 allmählich aufgeladen. Während dieser Zeit sind die Transistoren T2 und 7"! gesperrt und das Flammenrelais FR daher erregt. Wenn nun die Spannung am Kondensator Cdie Schwellenspannungen von Ti und T2 überschreitet, so fließt ein Strom solcher Größe in die Transistoren T2 und Tl₁ 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 nicht dargestellten 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 Vei stärker vor einer

ίο Zerstörung durch Überschlag der Zündungshochspannung auf die Flammenfühlerelektrode zu schützen.

Ein erster Vorteil der Verstärkerschaltung liegt darin, daß sich die Bauteile gegenseitig gegen das Überschreiten der zulässigen elektrischen Kennwerte selbst schützen. Die Z-Diode Z schützt die Transistoren Ti und T2 gegen das Überschreiten der zulässigen Kollektor-Emitter-Spannung, indem der Transistor Π in diesem Fall leitend gemacht wird. Die Diode D 1 schützt den Transistor Tl gegen das Überschreiten der zulässigen Emitter-Basis-Spannung. Die Basis-Emitter-Strecke des Transistors TI schützt die Diode D i gegen das Überschreiten der zulässigen Sperrspannung. Die Diode D3 schützt den Transistor T2 gegen das Überschreiten der Emitter-Basis-Spannung. Die Basis-

i=, Emitter-Strecke des Transistors T2 schützt über den Widerstand R 5 die Diode D3 gegen das Überschreiten der zulässigen Sperrspannung. Die Transistoren Tl und T2 sind leitend, wenn ein Strom in die Basis des Transistors T2 hineinfließt oder wenn die Basisspan-

K) nung 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 Tl und T2 gesperrt und damit das Flammenrelais erregt.

Ein zweiter Vorteil besteht in der Eigensicherheit des Einschaltimpulses. Das heißt, wenn der 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 C₁ Widerstand R 6 und die Diode D 2 werden sowohl für den Einschaltimpuls wie für den normalen Betriebsablauf verwendet, wobei durch den kurzen Einschaltim- puls das Flammenrelais FR eine Flamme simuliert.

Die Eigensicherheit wird durch folgendes verdeutlicht: Ein Kurzschluß des Kondensators Cbedeutet, daß die Transistoren Tl und T2 dauernd gesperrt bleiben. Das Flammenrelais FR ist angezogen. Eine Unterbrechung des Kondensators C führt zum Abfall des Flammenrelais FR, auch wenn lonisationsstrom fließt. Die Speicherwirkung des Kondensators ist verloren, und in jeder negativen Spannungshalbwelle am Anschluß R werden die Transistoren T2 und Tl über den Widerstand R 6, die Diode D 2 und den Widerstand R5 leitend gemacht; das Flammenrelais FR ist durch den Transistor Tl kurzgeschlossen und daher abgefallen.
Ein Kurzschluß des Widerstands R 6 hat zur Folge, daß das Flammenrelais FR abfällt, da über die Diode D 2 und den Widerstand R 5 die Transistoren T2 und Tl in jeder negativen Spannungshalbwelle am Anschluß R leitend gemacht werden. Der durch den Widerstand R 8 begrenzte lonisationsstrom hat keinen Einfluß. Die

b5 Unierbrechung des Widerstands R 6 führt zum Anzug des Flammenrelais FR, weil die Transistoren T2 und Tl über den Widerstand /?6, die Diode D 2 und den Widerstand R 5 nicht leitend gemacht werden können.

Ein Kurzschluß der Diode D 2 führt zum Anzug des Rammenrelais FR, da der Kondensator C in diesem Falle parallel zum Widersland Rl liegt. Die dadurch geteilte Netzspannung ist dann am Kondensator C so klein, daß die Schwellenspannung von 1,4 V für die ί Transistoren TI und 7Ί nicht erreicht wird. Eine Unterbrechung der Diode D 2 sperrt die Transistoren 72 und 7"! und erregt somit das Flammenrelais FR.

Ein weiterer Vorteil der angegebenen Schaltung liegt darin, daß der Anzug des Flammenrelais durch den in Einschaltimpuls einen besonderen Prüfkreis im Feue rungsautomaten für die Punktionsfähigkeit des Flam mcnwächters überflüssig macht. Wenn der Verstärkei nach F i g. 2 derart gestört ist, daß das Flammenrelal· bei der Flammenbildung zwar normal anzieht, abei nicht mehr abfallen kann, so erfolgt beim nächster Brennerstart Fremdlichtstörabschaltung. Der Verstär ker nach F i g. 2 muß also nach dem Einschaltimpul· durch den Abfall des Flammcnrelais beweisen, daß eir normaler Start ausgeführt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. An Wechselspannung angeschlossene Verstärkerschaltung für Flammenwächter mit einem Transistor, mit einem mit einer Anschlußklemme der Wechselspannung 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 ge- is kennzeichnet, daß zwischen die Basis (BX) des Transistors (TX) und den Flammenfühler (Fe) parallel zur Z-Diode (Z) die Kollektor-Emitter-Strecke (C2-E2) eines weiteren Transistors (T2) geschaltet ist, daß ferner an der Basis (B 2) dieses weiteren Transistors (T2) die Kathoden von je einer mit einer Anschlußklemme (Mp) über einen Widerstand (R 6) verbundenen Diode (D 2) und einer mit der anderen Anschlußklemme (R) direkt verbundenen Diode (D 3) und ein zu dieser Diode (D 3) parallel geschalteter Kondensator (C) angeschlossen sind, daß der Flammenwächter (FE) ein in Sperrichtung zur Kollektor-Basis-Strecke (C2-B2) zu dieser parallel geschalteter Ionisationsflammenwächter ist und daß der durch den -W Widerstand (R 6) und einen weiteren Widerstand (R 7) gebildete und an die Anschlußklemmen (R, Mp) angeschlossene Spannungsteiler und der Kondensator (C) so bemessen sind, daß einerseits die zum Erreichen der Schwellenspannung der Transistoren (TX, T2) nach dem Einschalten der Wechselspannung benötigte Zeit größer als die Ansprechzeit des Flammenrelais (FR) ist und daß andererseits der über die an die Widerstände (R 6, R 7) angeschlossene Diode (D 2) fließende Ladestrom für den Kondensator (C) kleiner ist als der beim Vorhandensein einer Flamme über den Flammenfühler (Fe) fließende Strom.

2. Verstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (C) durch ein aus einer Funkenstrecke (F) bestehendes ableitendes Schutzelement überbrückt ist.