DE2507811C3 - 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 M der Basis-Emitter-Strecke in entgegengesetzter Durch= laßrichtung und der Kollektor-Basis-Strecke eine Z-Diode parallelgeschaltet ist.

Eine solche Verstärkerschaltung ist Gegenstand einer älteren Patentanmeldung der Anmelderin. Jene gibt eine ^6S 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 m 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 Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform gemäß der eingangs genannten älteren Patentanmeldung. Die Netzanschiußklemmen R, Mp dienen zum Anschließen des Verstärkers an eine Netzwechselspannung. In einer ersten Reihenschaltung zwischen den Netzanschiußklemmen 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 Ti mit seiner Kollektor-Emitter-Strecke Ci -Ei geschaltet

Eine zweite Reihenschaltung zwischen den Anschlußklemmen R, Mp besteht aus Widerständen Ri, R 4 und einem Fotowiderstand RF. Ein Verbindungspunkt a zwischen den Widerständen R i und R 4 ist mit der Basis B1 des Transistors Tl 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 Bi und dem Kollektor CS. ties Transistors Ti 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 Ti und die Reihenschaltung der Diode D1 und der Z-Diode Z geschaltet, an deren gemeinsamem Anschlußpunkt a die Basis Bl de; Transistors Ti liegt Der Emitter Ei dieses Transistors Ti ist direkt mit einer Netzanschlußklemme R verbunden. Die Diode D1 ist in Sperrichtung parallel zur Basis-Emitter-Strecke Bi-Ei geschaltet und die Z-Diode Z in Sperrichtung parallel zur Kollektor-Basis-Strecke Ci-Bi. Parallel zur Z-Diode Z liegt die Kollektor-Emitter-Strecke C2-E2 eines zweiten Transistors T2. Dessen Basis B 2 ist über einen Widerstand /75 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 D 2 über einen Widerstand /?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 D 3 ist ein Kondensator C geschaltet Der aus dem Kondensator C, der Diode Dl und dem Widerstand R6 bestehende Schaltungszweig steht sowohl zur Prüfung des Einschaltimpulses als auch für den normalen

~A Betriebsablauf zur Verfügung, Der Verbmdungspunkt b

χί ist weiter ober einen Widerstand RB an eine

:;^:. Ionisationselektrode Fe angeschlossen, welche an einem

|ä Anschluß einer Funkenstrecke F liegt, deren zweiter

§§ Anschluß mit der Anschlußklemme Ä verbunden ist Der

Mj lonisationsstrom kann somit über den Widerstand R 8,

κ über die gezündete Flamme und über den Brenner B zur

jf Anschlußklemme Mp fließen, wie in der Zeichnung

g? gestrichelt angedeutet ist

|ä Das Flammr elais F/7 und der Widerstand R 2 liegen in

iß Reihe zwischen den beiden Anschlußklemmen R und

;< Mp. Während der positiven Spannungshalbwellen an

^ der Anschlußklemme R wird das Flammenrelais FR

U durch die leitende Diode Di und die Z-Diode Z

■h überbrückt Am Flammenrelais FR steht deshalb die is

Summe der beiden Durchlaßspannungen der Diode D1 und der Z-Diode Zm 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 Rl, oder über den Transistor 71 und den Widerstand R 2. Wenn der Transistor 71 leitet, dann ist das Flammenrelais FR abgefallen. Bei gesperrtem Transistor 71 ist das Flammenrelais FR angezogen. Das angezogene Flammenrelais. FR wird nur während der negativen Spannungshalbwellen gespeist

Der aus den Widerständen /77 und /76 gebildete Spannungsteiler liegt ebenfalls an der Netzspannung zwischen den Klemmen /7 und Mp. In den negativen Netzspannungshalbwellen an der Netzanschlußklemme /7 wird der Kondensator C durch 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 /75 fließende Strom macht den Transistor 71 über den Transistor 72 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 (ließende Strom ist was infolge geeigneter Schaltungsauslegung bei normaler Flamme am Brenner öder Fall ist dann sperren die Transistoren 72 und 71. 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 Ionisationsstrom nur in der positiven Spannungshalbwelle umgeladen wird, muß der Kondensator seine Ladung für die jeweils folgende negative Spannungs- so halbwelle speichern und dafür sorgen, daß die Transistoren 72 und 71 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 /7 6 und die Diode D 2 allmählich aufgeladen. Während dieser Zeit sind die Transistoren 72 und 71 gesperrt und das Flammenrelais FR daher erregt. Wenn nun die Spannung am Kondensator C die Schwellenspannungen von 71 und 72 überschreitet so fließt ein Strom solcher Größe in die Transistoren 72 und 71, 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 ;wm Abfallen bringen kann. Wenn nach Freigabe der Brennstoffzufuhr durch den nicht dargestellten Feuerun«sautomaten 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 Oberschlag der Zündungshochspannung auf die Flammenfühlerelektrode zu schützen.

Ein erster Vorteil der Verstärkerschaltung liegt darin, daß sich die; Bauteile gegenseitig gegen das Oberschreiten der zulässigen elektrischen Kennwerte selbst schützen. Die Z-Diode Z schützt die Transistoren Ti und T2 gegen das Oberschreiten der zulässigen Kollektor-Emitter-Spannung, indem der Transistor 71 in diesem Fall leitend gemacht wird. Die Diode DX schützt den Transistor Ti gegen das Oberschreiten der zulässigen Emitter-Basis-Spannung. Die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 7*1 schützt äe Diode D1 gegen das überschreiten der zulässigen Spe-rspannung. Die Diode D 3 schützt den Transistor T2 gegen das Überschreiten der Emitter-Basis-Spannung. Die Basis-Emitter-Strecke des Transistors T2 schützt über den Widerstand RS die Diode D 3 gegen das Überschreiten der zulässigen Sperrspannung. Die Transistoren Ti und 7*2 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 Ti 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 C, Widerstand R 6 und die Diode D 2 werden sowohl für den Einschaltimpuls wie für den normalen Betriebsablauf verwendet wobei durch den kurzen Einschaltimpuls das Flammenrelais FR eine Flamme simuliert.

Die Eigensicherheit wird durch folgendes verdeutlicht: Ein Kurzschluß des Kondensators C bedeutet, daß die Transistoren Ti 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 AnHiIuB R werden die Transistoren 72 und 71 über den Widerstand R 6, die Diode D 2 und den Widerstand RS leitend gemacht; das Flammenrelais FR ist durch den Transistor 71 kurzgeschlossen und daher abgefallen.

Ein Kurzschluß des Widerstands /76 hat zur Folge, daß das Flammenrelais FR abfällt da über die Diode D 2 und den Widerstand Ä-5 die Transistoren 72 und 71 in jeder negativen Spannungshalbwelle am Anschluß R leitend gemacht werden. Der durch den Widerstand R 8 begrenzte lonisationsstrom hat keinen Einfluß. Die Unterbrechung des Widerstands R 6 führt zum Anzug des Flammenrelais FR, weil die Transistoren 72 und 71 über den Widerstand /76, die Diode D 2 und den Widerstand R 5 nicht leitend gemacht werden können.

Ein Kurzschluß der Diode Dl führt zum Anzug des Flammenrelais FR, da der Kondensator C in diesem Falle parallel zum Widerstand ff 7 liegt. Die dadurch geteilte Netzspannung ist dann am Kondensator C so klein, daß die Schwellenspannung von 1,4 V für die ·> Transistoren Tl und TX nicht erreicht wird. Eine Unterbrechung der Diode Dl sperrt die Transistoren Tl und TI 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 Feuerungsautomaten für die Funktionsfähigkeit des Flammenwächters überflüssig macht Wenn der Verstärker nach F i g. 2 derart gestört ist, daß das Flammenrelais bei der Flammenbildung zwar normal anzieht, aber nicht mehr abfallen kann, so erfolgt 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche;

   U 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- ikennzeichnet, daß zwischen die Basis (Bi) des Transistors (Tl) und den Flammenfühler (Fe) parallel zur Z-Diode (Z) die Kollektor-Emitter-Strecke (Cl-E?) 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 Widerstand (RS) und einen weiteren Widerstand (R 7) gebildcie und an die Anschlußklemmen (R, Mp) angeschlossene Spancungsteüir und der Kondensator (C) so bemessen sind, daß einerseits die zum Erreichen der Schwellenspanni«jg der Transistoren (Ti, T2) nach dem Einschalten der Wechselspannung benötigte Zeit größer als die Ansprechzeit des Rammenrelais (FR) ist und daß andererseits der über die an die Widerstände (R 6, R T) angeschlossene Diode (D 2) fließende Ladestrom für den «o Kondensator (C) kleiner ist als der beim Vorhandensein einer Flamme über den Flammenfühler (Fe) fließende Strom.
2. 2. Verstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (C) durch ein aus einer Funkenstrecke (^bestehendes ableitendes Schutzelement überbrückt ist