DE2704443A1

DE2704443A1 - Control circuit for electric appliances - has zero voltage switch operated by control voltage, in turn controlled by phase shifting

Info

Publication number: DE2704443A1
Application number: DE19772704443
Authority: DE
Inventors: Guenter R J Kullik
Original assignee: BAER ELEKTROWERKE KG
Current assignee: BAER ELEKTROWERKE KG
Priority date: 1977-02-03
Filing date: 1977-02-03
Publication date: 1978-08-10

Abstract

The circuit application is for hair dryers, air conditioners fan motors, pumps etc., which are controlled by the phase shifting method. An electronic power switch (TR1) is provided, whose ignition instant can be adjusted by a variable resistor. A medium such as air, liquid etc., is passed through the devices. Its state is affected by an electric heater etc. In order to switch on the device connected to the mains through a power switch (Tr1), a zero voltage switch (N) is provided, operated by a control voltage (UV), in turn controlled by the adjustable phase shift control.

Description

Schaltungsanordnung zur Steuerung elektrischer Geräte Circuit arrangement for controlling electrical devices

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung elektrischer Geräte, wie Haartrockner, Klimageräte, Lüftermotoren, Pumpen od.dgl., mittels Phasenanschnittssteuerung, die einen elektronischen Leistungsschalter umfaßt, dessen Zündzeitpunkt über einen veränderbaren Widerstand einstellbar ist, wobei über die Geräte ein Medium, wie Luft, Flüssigkeit od.dgl., transportierbar ist, dessen Zustand durch eine elektrische Vorrichtung, wie eine EIeizvorrichtung beeinflußbar ist. Derartige Schaltungsanordnungen werden beispielsweise bei Haartrocknern mit einer Heizeinrichtung verwendet. Über den einstellbaren Widerstand der Phasenanschnittssteuerung wird zum einen die Drehzahl des Motors und zum anderen die Heizleistung der reizeinrichtung gesteuert, indem der Motor und die Heizeinrichtung in jeder Halbperiode der Netzspannung nach einem vorgegebenen durch den verbnderbaren Widerstand einstellbaren Phasenwinkel an der etzspannung geschaltet wird. Eine derartige Anordnung verursacht durch das dauernde Einschalten unter Spannung der eine Leistung von über 500 Watt aufweisenden Heizeinrichtung empfindliche Netz- und Funkstörungen, die nur durch kostenaufwendige Entstörmaßnahmen unterdrückt werden können.The invention relates to a circuit arrangement for controlling electrical Devices such as hair dryers, air conditioners, fan motors, pumps or the like., By means of phase control, which includes an electronic circuit breaker, the ignition timing of which via a changeable resistance is adjustable, with a medium such as Air, liquid or the like. Can be transported, its state by an electrical Device how an EIeizvorrichtung can be influenced. Such circuit arrangements are used, for example, in hair dryers with a heating device. Above the adjustable resistance of the phase control is on the one hand the speed of the motor and on the other hand, the heating power of the stimulus device is controlled by the motor and the heater in each half cycle of the mains voltage after one specified by the connectable resistor adjustable phase angle on the mains voltage is switched. Such an arrangement causes by the continuous switching on under voltage of the having a power of over 500 watts Heating device sensitive network and radio interference that can only be caused by expensive Interference suppression measures can be suppressed.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die einen ohmschen Stromverbraucher bildende Vorrichtung jeweils im Nullspannungsdurchgang der Netzspannung ein- und ausgeschaltet wird, wobei die Einschaltdauer der Vorrichtung in Bezug auf ein Zeitintervall in Abhängigkeit des jeweiligen Phasenwinkels des Zündzeitpunktes des elektronischen Leistungsschalters des elektrischen Gerätes erfolgt. Darüberhinaus soll die Schaltungsanordnung insbesondere bei großen ohmschen Leistungen eine preisgünstige Herstellung erlauben.The object of the invention is therefore to provide a circuit arrangement of the initially mentioned to create the type mentioned, in which the forming an ohmic power consumer The device is switched on and off in the zero voltage passage of the mains voltage is, the duty cycle of the device in relation to a time interval in Dependence of the respective phase angle of the ignition point of the electronic Circuit breaker of the electrical device takes place. In addition, the circuit arrangement allow inexpensive manufacture, especially in the case of high ohmic powers.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zur Einschaltung der über einen elektronischen Leistungsschalter am Stromnetz liegenden Vorrichtung ein Nullspannungsschalter vorgesehen ist, der durch eine Steuerspannung betätigbar ist, die durch die einstellbare Phasenanschnittssteuerung beeinflußbar ist. Der Nullspannungsschalter erlaubt jeweils den elektronischen Leistungsschalter der Vorrichtung im Nulldurchgang der Netzspannung zu schalten, so daß keine besonderen Entstörmaßnahmen für denEinschaltvorgang der Vorrichtung erforderlich sind, und eine besonders preisgünstige Herstellung der Schaltungsanordnung gewährleistet ist. Darüberhinaus wird über die jeweilige Einstellung der Phasenanschnittssteuerung die bauer der Einschaltung der Vorrichtung gesteuert.This is achieved according to the invention in that to switch on the via an electronic circuit breaker connected to the mains Zero voltage switch is provided, which can be actuated by a control voltage, which can be influenced by the adjustable phase control. The zero voltage switch allows the electronic circuit breaker of the device in each case in the zero crossing the mains voltage, so that no special interference suppression measures for the switch-on process the device are required, and a particularly inexpensive manufacture the circuit arrangement is guaranteed. In addition, the respective Adjustment of the phase angle control the builder of the activation of the device controlled.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Steuer spannung für den Nullspannungsschalter durch einen Thermowiderstand beeinflußbar, der in Transportrichtung des Mediums gesehen, hinter der Vorrichtung angeordnet ist. Hierdurch kann das durch das elektrische Gerät geförderte Medium unabhängig von der Fördermenge, die über die Phasenanschnittssteuerung einstellbar ist, auf eine konstante Temperatur gehalten werden, da bei größeren Fördermengen der Thermowiderstand rascher beeinflußbar ist, als bei kleinen Fördermengen und somit bezogen auf ein Zeitintervall bei größeren Fördermengen des Mediums die Vorrichtung länger eingeschaltet bleibt als bei kleineren Förderengon.In one embodiment of the invention, the control voltage is for the zero voltage switch can be influenced by a thermal resistor, which is shown in Direction of transport of the medium seen, behind the device arranged is. This allows the medium conveyed by the electrical device to be independent on the delivery rate, which can be set via the phase control a constant temperature must be kept, as the thermal resistance is used for larger flow rates can be influenced more quickly than with small delivery rates and thus based on a Time interval with larger flow rates of the medium, the device is switched on for a longer period of time remains than with smaller conveyor gon.

Bei einem besonders zu empfehlenden Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Steuerspannung für den Nullspannungsschalter unmittelbar der Phasenanschnittssteuerung entnehmbar. Hierbei erfolgt die Entnahme der Steuerspannung für den ullspannungsschalter am Leistungsschalter für das elektrische Gerät oder aber die Steuer spannung kann an dem durch den Leistungsschalter gesteuerten elektrischen Gerät entnommen werden.In a particularly recommended embodiment of the invention is the control voltage for the zero voltage switch directly from the phase control removable. Here, the control voltage for the zero voltage switch is taken on the circuit breaker for the electrical device or the control voltage on the electrical device controlled by the circuit breaker.

Bei einer solchen Anordnung wird entweder die am Leistungsschalter sich aufbauende Spannung solange der Leistungsschalter noch nicht durchgesteuert ist'oder aber die am elektrischen Gerät anfallende Spannung, wenn der Leistungsschalter durchgescheuert ist, als Steuerspannung benutzt, um den Nullspannungsschalter beim Nulldurchgang durchschalten zu können. Der jeweilige Zündzeitpunkt pro Halbwelle des Leistungsschalters für das elektrische Gerät ist also unmittelbar ein Maß dafür, wann der Leistungsschalter für die Vorrichtung seinen Zündimpuls erhält.With such an arrangement, either the one on the circuit breaker voltage building up as long as the circuit breaker has not yet been activated ist'or but the voltage occurring at the electrical device when the circuit breaker is frayed, used as control voltage to switch the zero voltage switch at To be able to switch through zero crossing. The respective ignition point per half-wave of the circuit breaker for the electrical device is therefore a direct measure of when the circuit breaker for the device receives its ignition pulse.

Günstigerweise ist die Steuer spannung für den Null spannungsschalter wenigstens durch einen veränderbaren Widerstand beeinflußbar, da hierdurch die Schaltungsanordnung bei Verwendung unterschiedlicher Geräte und Vorrichtungen optimal dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßt werden kann.Conveniently, the control voltage for the zero voltage switch can be influenced at least by a variable resistor, since this results in the circuit arrangement when using different devices and devices optimally to the respective one Purpose can be customized.

Vorteilhafterweise ist wenigstens einer der die Steuer spannung beeinflussenden Widerstände temperaturabhängig ausgebildet, der im thermischen Kontakt mit der Vorrichtung steht, da ein solcher Widerstand in einfacher Weise als Sicherungselement für die Vorrichtung verwendet wird, wobei die Vorrichtung dann sicher gegen Überlastung geschützt werden kann. Hierbei ist es besonders empfehlenswert, wenn einer der ter.peraturabhängigen Widerstände als Kaltleiter ausgebildet ist, da durch die besondere ausgeprägte Charakteristik des Kaltleiters ein überaus sicherer Uberlastungsschutz für die Vorrichtung gegeben ist.Advantageously, at least one of the control voltage influencing Resistors formed as a function of temperature, which is in thermal contact with the device stands because such a resistor in a simple manner as a fuse element for the Device is used, the device then being safe against overload can be protected. It is particularly recommended if one of the temperature-dependent Resistors are designed as PTC thermistors because of their special distinctive characteristics the PTC thermistor provides an extremely reliable overload protection for the device is.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt und zwar zeigen: Fig. 1 die Schaltungsanordnung für einen Handhaartrockner, Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schaltanordnung, Fig. 3 ein als Uberhitzungsschutz der Vorrichtung dienender Schaltungsteil rit einem Kaltleiter, Fig. 4 ein als Uberhitzungsschutz der Vorrichtung zu verwendendes Schaltungsteil mit einem Heizleiter, Fig. 5 ein weiterer als Sicherung gegenüber Überlastung dienender Schaltungsabschnitt und Fig. 6 bis 12 Diagramme der bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 an verschiedenen Stellen auftretenden Spannungen.The subject of the invention is shown in several exemplary embodiments in the drawing 1 shows the circuit arrangement for a handheld hair dryer, FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of the switching arrangement, FIG. 3 shows an overheating protection The circuit part serving the device has a PTC thermistor, FIG. 4, as overheating protection of the device to be used circuit part with a heating conductor, Fig. 5 a further circuit section serving as a safeguard against overload and Fig. 6 to 12 diagrams of the various in the circuit arrangement according to FIG. 1 Make emerging tensions.

In der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung, die für einen Haartrockner bestimmt ist, ist das elektrische Gerät ein Ventilatormotor M und die Vorrichtung eine Heizvorrichtung RL, wobei der durch den Ventilatormotor erzeugte Luftstrom über die Heizeinrichtung RL erwärmt wird.In the circuit arrangement shown in Fig. 1, which is for a Hairdryer is determined, the electrical device is a fan motor M and the device a heating device RL, the air flow generated by the fan motor is heated via the heating device RL.

Der Ventilatormotor M liegt über einen elektronischen Leistungsschalter Tr1,wie Triac parallel zur Netzspannung UN Parallel zum Triac liegt eine Reihenschaltung bestehend aus einem einstellbarem Widerstand P 1 und einem Kondensator C 1. Zwischen dem Widerstand P1 und dem Kondensator C1 liegt der Anschlußpunkt der Steuerleitung für den Tr1, wobei in der Steuerleitung ein Diac Dil eingebaut ist. Vorstehend wurde der Aufbau der Phasenanschnittssteuerung beschrieben, die folgendermaßen arbeitet. Bei jeder Halbwelle der Netzspannung UN wird zunächst über den verstellbaren Widerstand P1 der Kondensator C1 aufgeladen bis die Durchbruchs spannung des Diac erreicht ist.The fan motor M is connected to an electronic circuit breaker Tr1, like Triac, parallel to the mains voltage UN A series circuit is connected in parallel with the Triac consisting of an adjustable resistor P 1 and a capacitor C 1. Between the connection point of the control line is connected to the resistor P1 and the capacitor C1 for the Tr1, whereby a diac Dil is built into the control line. The foregoing was the structure of the phase control is described, which works as follows. At each half-wave of the mains voltage UN, the adjustable resistor is first used P1 the capacitor C1 is charged until the breakdown voltage of the diac is reached is.

Sobald diese erreicht ist, liefert der Kondensator C1 den Zündimpuls für den Triac Trl, so daß dieser leitend wird und der Ventilatormotor M an der Netzspannung liegt. Über den Widerstand P1 ist dabei die Zeit, mit der der Kondensator C1 in jeder Halbwelle bis zur Durchbruchsspannung des Diac Dil aufgeladen wird, einstellbar, Solange der Triac Tr1 gesperrt ist, baut sich bei jeder Halbwelle am Triac Trl die Spannung Up auf, während, sobald der Triac Trl durchgesteuert ist am Ventilatormotor die Restnetzspannung UM liegt.As soon as this is reached, the capacitor C1 delivers the ignition pulse for the Triac Trl, so that it becomes conductive and the fan motor M is connected to the mains voltage lies. About the resistor P1 is the time with which the capacitor C1 in every half-wave is charged up to the breakdown voltage of the diac Dil, adjustable, As long as the triac Tr1 is blocked, the triac Trl builds up with every half-wave Voltage Up, while, as soon as the Triac Trl is activated on the fan motor the remaining mains voltage UM is present.

Die Heizeinrichtung RL liegt über einen elektronischen Leistungsschalter Tr2, wie Triac, ebenfalls parallel zur Netzspannung UN.The heating device RL is over an electronic circuit breaker Tr2, like Triac, also parallel to the mains voltage UN.

Dieser Triac Tr2 erhält jedoch seine Zündimpulse über einen tWullspannungsschalter N. Das heißt, der Triac Tr2 wird nur während eines Nulldurchganges der Netzspannung durchgesteuert.However, this triac Tr2 receives its ignition pulses via a tWull voltage switch N. That means, the Triac Tr2 is only during a zero crossing of the mains voltage steered through.

Die Heizeinrichtung RL liegt also immer zumindest während einer vollen Halbperiode an der Netzspannung.The heating device RL is therefore always at least during a full Half cycle on the mains voltage.

Der in Fig. 1 dargestellte Nullspannungsschalter N besteht aus einem Nulldurchgangsdetektor ND, einem Sägezahngenerator S, eine Differenzverstärker D und einem Impulsverstärker I und weist eine die Versorgungsspannung für den Nullspannungsschalter erzeugende Gleichstromquelle auf. Diese besteht aus einer Parallelschaltung, einer Reihenschaltung bestehend aus einer Zenerdiode Z und einer Diode D3, mit einem Glättungskondensator C2, wobei die eine Seite der Parallelschaltung an einer der Leitungen des Stromnetzes angeschlossen ist. Die zweite Leitung des Stromnetzes liegt über eine zur Gleichrichtung der Netzspannung dienenden Diode D2 und einem Strombegrenzungswiderstand R1 zwischen Zenerdiode Z und Diode D3. Durch die Zenerdiode Z ist sicestellt, daß zwischen den beiden Anschlüssen des Kondensators eine genau definierte Gleichspannung vorliegt.The zero voltage switch N shown in Fig. 1 consists of one Zero crossing detector ND, a sawtooth generator S, a Differential amplifier D and a pulse amplifier I and has a supply voltage for the zero voltage switch generating direct current source. This consists of a parallel connection, one Series connection consisting of a Zener diode Z and a diode D3, with a smoothing capacitor C2, one side of the parallel connection to one of the lines of the power grid connected. The second line of the power grid is over one for rectification the mains voltage serving diode D2 and a current limiting resistor R1 between Zener diode Z and diode D3. The Zener diode Z ensures that between the a precisely defined DC voltage is present at both terminals of the capacitor.

Der Nulldurchgangsdetektor ND hat einen an sich bekannten Aufbau, es sei daher nur seine Aufgabe beschrieben. Bei jedem Nulldurchgang der Netzspannung liefert der Nulldurchgangsdetektor ND einen Zündimpuls für den die Heizeinrichtung steuernden Triac Tr2. Der Zündimpuls wird über den ebenfalls einen an sich bekannten Aufbau aufweisenden Differenzverstärker D, der - unter später noch zu beschreibenden Bedingungen -den Impuls über einen Impulsverstärker I zum Steuereingang des Triacs Tr2 leitet.The zero crossing detector ND has a structure known per se, let us therefore only describe its task. With every zero crossing of the mains voltage the zero crossing detector ND supplies an ignition pulse for the heating device controlling triac Tr2. The ignition pulse is also known per se via the one Structure having differential amplifier D, the - below to be described later Conditions - the pulse via a pulse amplifier I to the control input of the triac Tr2 conducts.

Der Differenzverstärker D leitet den Zündimpuls nur dann weiter, wenn die an seiner einen Seite anliegende Spannung UD größer ist, als die auf seiner anderen Seite anliegende Spannung Uv.The differential amplifier D only forwards the ignition pulse if the voltage UD on one side is greater than that on his voltage Uv on the other side.

Ist die Spannung Uv größer als die Spannung UD, so wird der vom Nulldurchgangsdetektor ND kommende Zündimpuls nicht weitergeleitet.If the voltage Uv is greater than the voltage UD, then the zero crossing detector ND incoming ignition pulse not passed on.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird die Spannung UD über einen Sägezahngenerator S erzeugt. Die Spannung Uv ergibt sich aus der durch die Phasenahschnittssteuerung entstehenden Spannung Up. Die Spannung Up wird über die Diode D1 gleichgerichtet und über einen Abgleichwiderstand R2, wie Trimmer, verkleinert. Durch diese Spannung wird ein Kondensator C3 aufgeladen, wobei sich bei einer größ,eren Anzahl von Netzspannungsperioden eine konstante Spannung Uv zwischen den beiden Anschlüssen des Kondensators C3 einstellt, da dann die über die Diode D1 erfolgte Aufladung des Kondensators gleich der Entladung des Kondensators C3 über den Differenzverstärker D ist.In the embodiment of FIG. 1, the voltage UD is about a sawtooth generator S generated. The voltage Uv results from the Phase cut control arising Tension up. The voltage Up is rectified via the diode D1 and via a balancing resistor R2, like trimmer, scaled down. This voltage charges a capacitor C3, with a greater number of mains voltage periods a constant voltage Uv sets between the two connections of the capacitor C3, since then the over the diode D1 charged the capacitor in the same way as the discharge of the capacitor C3 through the differential amplifier D is.

Die Funktionsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 sei nun anhand der Diagramme nach den Fig. 6 bis 12 dargelegt.The mode of operation of the circuit arrangement according to FIG. 1 is now based on of the diagrams according to FIGS. 6 to 12.

In allen Figuren ist der zeitliche Verlauf der bereits erwähnten einzelnen Spannungen aufgezeichnet. Fig. 6 zeigt den Verlauf der Netzspannung UN. Fig. 7 zeigt den Verlauf des Spannungsabfalles UM am Ventilatormotor M, wobei der Ventilatormotor M in jeder Halbwelle erst dann einen Spannungsabfall aufweisen kann, wenn über die Phasenanschnittsteuerung der Triac Tr1 seinen Zündimpuls erhalten hat und durchgesteuert ist. In Fig. 8 ist die am Triac Tr1 anfallende Spannung Up gezeigt. Diese Spannung wird nun über die Diode D1 gleichgerichtet und lädt den Kondensator C3 bis zur Spannung Uv auf.In all figures, the time course of the individual ones already mentioned is shown Tensions recorded. Fig. 6 shows the course of the line voltage UN. Fig. 7 shows the course of the voltage drop UM at the fan motor M, the fan motor M can only have a voltage drop in each half-wave if the Phase control of the Triac Tr1 has received its ignition pulse and controlled through is. 8 shows the voltage Up occurring at the triac Tr1. This tension is now rectified via the diode D1 and charges the capacitor C3 up to voltage Uv on.

In Fig. 9 ist der Verlauf der durch den Sägezahngenerator S erzeugten Spannung UD gezeigt. Es sei hier angenommen, daß der Aufbau der sägezahnartigen Spannung vier Perioden der Wechselspannung umfaßt. Es sei jedoch bemerkt, daß je mehr Perioden der Wechsel spannung der jeweils erzeugte "Sägezahn" umfaßt, desto feinstufiger die Heizleistung der Heizeinrichtung RL der Drehzahl des Ventilatormotors M angepaßt werden kann.In Fig. 9, the curve generated by the sawtooth generator S is Voltage UD shown. It is assumed here that the structure of the sawtooth-like Voltage includes four periods of AC voltage. It should be noted, however, that ever The more periods of the alternating voltage the "sawtooth" generated in each case includes finely graduated the heating power of the heating device RL the speed of the fan motor M can be adjusted.

In Fig. 9 ist zugleich noch miteingezeichnet, die am Differenzverstärker anliegende konstante Steuerspannung Uv.9 is also drawn in at the same time that the differential amplifier applied constant control voltage Uv.

In Fig. 10 ist nun der an der Heizeinrichtung RL erfolgende Spannungsverlauf dargestellt. Wie aus Vergleich zwischen Fig. 9 und 10 ersichtbar ist, ist beim ersten und zweiten Nulldurchgang der Netzwechselspannung die am Differenzverstärker D anliegende Spannung UD kleiner als die Spannung Uv, so daß der Zündimpuls des Nullpunktdetektors ND nicht zum Steuereingang des Triacs Tr2 gelangt. Erst ab dem dritten Nulldurchgang erhält der Triac Tr2 seinen Zündimpuls, so daß ab diesem Zeitpunkt der Triac durchgeschaltet ist und die Heizeinrichtung an der Netzspannung liegt. Da auch am vierten Nulldurchgang die sägezahnartige Spannung größer als die Spannung Uv ist, erhält auch der Triac TR2 wieder seinen Zündimpuls. Dies setzt sich fort bis zum achten Nulldurchgang der Wechselspannung. Danach beginnt eine neue Periode der sägezahnartigen Spannung. Wiederum wird bei den ersten beiden Nulldurchgängen der Wechselspannung der Triac Tr2 nicht gezündet.FIG. 10 now shows the voltage profile taking place at the heating device RL shown. As can be seen from the comparison between FIGS. 9 and 10, the first and the second zero crossing of the mains alternating voltage that is present at the differential amplifier D. Voltage UD less than voltage Uv, so that the ignition pulse of the zero point detector ND does not reach the control input of triac Tr2. Only from the third zero crossing the triac Tr2 receives its ignition pulse, so that from this point in time the triac is switched through and the heater is connected to the mains voltage. Since also at the fourth zero crossing the sawtooth-like voltage is greater than the voltage Uv, the triac also receives it TR2 again its ignition pulse. This continues until the eighth zero crossing the alternating voltage. Then a new period of sawtooth-like voltage begins. Again, the triac becomes the triac during the first two zero crossings of the alternating voltage Tr2 not ignited.

Erst ab dem dritten Nulldurchgang ist die Zündbedingung wieder erfüllt, so daß UD größer als Uv ist.The ignition condition is only met again after the third zero crossing, so that UD is greater than Uv.

Bei der in den Figuren 9 und 10 gewählten Einstellung ist die Heizeinrichtung bei vier Perioden der Wechselspannung nur während drei Perioden eingeschaltet.In the setting selected in FIGS. 9 and 10, the heating device is switched on for four periods of the alternating voltage only for three periods.

In Fig. 11 und 12 ist der Spannungsverlauf bei einer gegenüber den Fig. 9 und 10 anderen Einstellung des Zündzeitpunktes des Triac Trl gezeigt. Bei dieser Einstellung erhält der Triac Trl in jeder Halb welle der Netzspannung seinen Zündimpuls relativ spät. Dies hat zur Folge, daß die bei jeder Halbperiode sich am Triac Trl aufbauende Spannung relativ groß wird, so daß der Kondensator C3 stärker aufgeladen wird und somit die Spannung UV größer wird.In Fig. 11 and 12, the voltage curve is at one compared to the 9 and 10 show another setting of the ignition timing of the triac Trl. at The Triac Trl receives this setting in every half-wave of the mains voltage Ignition pulse relatively late. This has the consequence that the at the Triac Trl building up voltage is relatively large, so that the capacitor C3 is stronger is charged and thus the voltage UV increases.

Hieraus folgt, daß in jeder Periode der sägezahnartigen Spannung erst relativ spät die Bedingung UD größer als UV vorliegt.From this it follows that in every period of the sawtooth-like voltage only the condition UD greater than UV is present relatively late.

Wie aus Fig. 11 und 12 ersichtlich ist, ist nunmehr erst beim siebenten Nulldurchgang der Netzspannung die Zündbedingung für den Triac Tr2 erfüllt, so daß dann die Heizeinrichtung eingeschaltet werden kann.As can be seen from FIGS. 11 and 12, it is now only the seventh Zero crossing of the mains voltage fulfills the ignition condition for the Triac Tr2, so that then the heater can be switched on.

Bei vier aufeinanderfolgenden Perioden der Netzspannung liegt die Heizeinrichtung nur während einer Periode am Netz. Die abgegebene Heizleistung ist also geringer geworden. Da bei einem größeren Phasenanschnittswinkel (also späteren Zündzeitpunkt des Triacs Trl) auch die Drehzahl des Ventilatormotors kleiner wurde, ergibt sich folgendes Bild für die Schaltungsanordnung nach Fig. l.With four consecutive periods of the mains voltage, the Heating device only connected to the network for one period. The output heat output is so decreased. Since with a larger phase control angle (i.e. later Ignition point of the triac Trl) the speed of the fan motor has also decreased, the following picture results for the circuit arrangement according to FIG.

Bei großer Drehzahl des Ventilatormotors große Leistung der Heizeinrichtung, bei kleiner Drehzahl des Ventilatormotors kleine Leistung der Heizeinrichtung.When the fan motor is running at high speed, the heating device has a high output, at low speed of the fan motor, the heating device has a low output.

Im folgenden sei auf die Schaltungsanordnungnach Fig. 2 eingegangen, die einen ähnlichen Aufbau aufweist, wie die Anordnung nach Fig. 1. Anstelle des Sägezahngenerators S ist bei dieser Anordnung jedoch ein Spannungsteiler bestehend aus den Widerständen R3 und R4 vorgesehen, wodurch die Spannung U0 nunmehr eine konstante Gleichspannung ist. Parallel zum Kondensator C3 ist ein Diac Di2 geschaltet, so daß nunmehr der Kondensator C3 über die Steuerspannung nur noch bis zur Durchbruchsspannung des Diacs Di2 aufgeladen wird. Die Spannung UV ist also jetzt sägezahnartig ausgebildet. Wiederum gilt, solange die Spannung UD größer ist als die Spannung UVI daß der Triac Tr2 seine Zündimpulse erhält. Bei einer Xnderung des Phasenanschnittswinkels wird in diesem Falle die Auf ladezeit des Kondensators C3 verändert, so daß bei einer ltngeren Aufladezeit mehr Perioden der Netzspannung umfaßt werden, als bei einer kürzeren Aufladezeit. Zur Steuerung wird nun die Tatsache ausgenutzt, daß bei längeren Aufladezeiten, die Aufladung des Kondensators nicht linear mit der Zeit erfolgt, sondern nach einer e-Funktion vor sich geht. rs dauert also gegenüber einem linearen Verlauf verhältnismäßig lange bevor die Durchbruchsspannung des Diacs erreicht wird. Bei kurzen Aufladeeiten erfolgt die Aufladung des Kondensators in erster N-herung noch weiterhin linear mit der Zeit.In the following, the circuit arrangement according to FIG. 2 will be discussed, which has a similar structure as the arrangement of FIG. 1. Instead of the In this arrangement, however, the sawtooth generator S consists of a voltage divider provided from the resistors R3 and R4, whereby the voltage U0 now a constant DC voltage. A diac Di2 is connected in parallel to the capacitor C3, so that now the capacitor C3 via the control voltage only up to the breakdown voltage of the Diac Di2 is being charged. The voltage UV is now designed like a sawtooth. Again, as long as the voltage UD is greater than the voltage UVI, the triac Tr2 receives its ignition pulses. When the phase control angle changes, in this case, the charging time of the capacitor C3 changed, so that at a Longer charging time covers more periods of the mains voltage than with one shorter charging time. The fact that with longer Charging times, the charging of the capacitor is not linear with the time takes place, but according to an exponential function going on. So rs lasts opposite a linear curve relatively long before the breakdown voltage of the diac is achieved. With short charging times, the capacitor is charged in first approximation still linear with time.

Es sei hir noch erwähnt, daß bei größeren Phasenanschnittwinkel, also einer geringeren Drehzahl des Ventilatormotors die Spannung Up an Triac groß wird, der Kondensator also schnell aufgeladen wird, während bei großer Drehzahl des Ventilatornotors M die Spannung Up klein ist und die Aufladung des Kondensators langsam erfolgt. Durch den nicht linearen Verlauf in Bezug auf die Zeit der Aufladung des Kondensators C3 bei großen Drehzahlen des Ventilatormotors M ergibt sich bei gleichen Zeitintervallen, daß die Spannung UV während einer längeren Zeit größer ist als die Spannung UD als bei langsameren Drehzahlen. Hieraus folgt aber, daß bei hohen Drehzahlen die Heizeinrichtung RL nur eine kleine Heizleistung abgibt, während bei kleinen Drehzahlen des Ventilatormotors die Heizleistung groß ist. Hierdurch ist die Temperatur des erwärmten Luftstromes bei kleiner Luftfördermenge höher als bei größerer Fördermenge. Falls dieser Effekt bei bestimmten Anwendungsfällen nicht erwünscht ist, muß der Differenzverstärker entweder eine Umkehrstufe aufweisen, oder aber die beiden Eingänge des Differenzverstärkers vertauscht werden, so daß die Spannung UD dann sägezahnartig ausgebildet wäre, während die Spannung Uv wieder eine konstante Gleichstromspannung wäre. In diesem Fall würde gegenüber der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 aber die sägezahnartige Spannung UD über den Spannungsabfall am Triac Tr1 gesteuert.It should be mentioned here that with larger phase control angles, that is a lower speed of the fan motor the voltage Up at the triac becomes high, the capacitor is charged quickly, while at high speed of the fan motor M the voltage Up is small and the capacitor is charged slowly. Due to the non-linear course in relation to the time it takes for the capacitor to charge C3 at high speeds of the fan motor M results at the same time intervals, that the voltage UV is greater than the voltage UD than for a longer period of time at slower speeds. It follows from this, however, that at high speeds the heating device RL only emits a small amount of heating power, while the fan motor is running at low speeds the heating power is large. This is the temperature of the heated air stream higher with a small air flow rate than with a larger flow rate. If this effect is not desirable in certain applications, the differential amplifier either have an inverting stage, or the two inputs of the differential amplifier are interchanged, so that the voltage UD would then be formed like a sawtooth while the voltage Uv would again be a constant direct current voltage. In that case it would compared to the circuit arrangement according to FIG. 1, however, the sawtooth-like voltage UD controlled by the voltage drop at Triac Tr1.

Falls die Aufladung des Kondensators C3 zu langsam erfolgt, kann über einen Widerstand P2 der Kondensator C3 zusätzlich noch von der Gleichstromquelle des Nullpunktschalters mitaufgeladen werden. Zu diesem Zweck liegt parallel zum Glättungskondensator C2 der Gleichstromquelle ein verstellbarer Wiederstand P2, der mit seinem unterschiedliche Widerstanswerte einnehmenden Verstellabgriff an dem Kondensator C3 angeschlossen ist.If the charging of the capacitor C3 is too slow, over a resistor P2 of the capacitor C3 in addition from the direct current source of the zero point switch are also charged. For this purpose lies parallel to the Smoothing capacitor C2 of the DC power source is an adjustable one Resistance P2, the adjustment tap with its different resistance values is connected to the capacitor C3.

Um die Heizeinrichtung vor Überlastung zu schitzon ist für die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 in Fig. 3 in als Überlastungsschultz dienendes Schaltungsteil dargestellt.In order to protect the heating device from overloading, the circuit arrangement 1 shown in FIG. 3 in a circuit part serving as an overload protection.

Parallel zur Glättungskondensator C2 der Gleichstromquelle ist dabei eine Reihenschaltung bestehend aus einem Widerstand P3 und einem als Kaltleiter ausgebildeten Widerstand angeordnet, wobei der Kaltleiter - parallel zum Kondensator C3 liegt. Der Kaltleiter J- liegt dabei in thermischem Kontakt mit der Heizeinrichtung RL, wobei der Kalteiter entweder auf der Heizeinrichtung angeordnet oder in dem von der Heizeinrichtung erwärmten Luftstrom liegt. Solange der Kaltleiter nicht übermäßig erwärmt ist, liegt eins bestimmte Spannung UV am Differenzverstärker D, wobei die Spannung im wesentklichen durch den Spannungsabfall Up am Triac Tr1 bestimmt ist. Sobald jedoch der Kaltleiter rhitzt ist, sperrt dieser und der Kondensator C3 wird über den Widerstand P3 wesentlich stärker aufgeladen, so daß der Differenzverstärker D den Zündimpuls für den Triac Tr2 nicht oder nur selten durchläßt. Die Heizeinrichtung RL bleibt also oistens ausgeschaltet. Der Kaltleiter kann c.ann durch den von ventilatormotor erzeugten Luftstrom wieder gekühlt werden, so daß sich dann schließlich die ursprüngliche Spannung am Kondensator C3 wieder einstellt.The DC power source is parallel to the smoothing capacitor C2 a series circuit consisting of a resistor P3 and a PTC thermistor formed resistor arranged, the PTC thermistor - parallel to the capacitor C3 lies. The PTC thermistor J- is in thermal contact with the heating device RL, wherein the PTC thermistor is either arranged on the heating device or in the is heated by the heating device air flow. As long as the PTC thermistor does not is excessively heated, there is a certain voltage UV at the differential amplifier D, whereby the voltage is essentially determined by the voltage drop Up at the triac Tr1 is. However, as soon as the PTC thermistor is scratched, it locks and the capacitor C3 is charged much more strongly via the resistor P3, so that the differential amplifier D does not or only rarely lets the ignition pulse for the triac Tr2 through. The heating device RL therefore usually remains switched off. The PTC thermistor can then be supplied by the fan motor generated air flow are cooled again, so that then finally the original The voltage on the capacitor C3 adjusts again.

Bei dem Überlastungsschutz nach Fig. 4 liegt eine Reihenschaltung bstohnd aus einem Heißleiter #+ und einem Widerstand P4 parallel zum Kondensator C2, wobei der Widerstand P4 parallel zum kondensator C angeordnet ist. Der Keißleiter v+ liegt dabei wiaderum in thermiachen Kontakt mit der Heizeirichtung RL. Sobald der Heißleiter v+ erwärmt wird, nimmt sein Widerstandswert ab und der Kondensatos wird zustzlich über den Heißleiter von der Gleichstromquelle aufgelanden. Hierdurch wird die Spannung UV am Kondensator C3 wiederum höher und der Differenzverstärker leitet den Zündimpuls für den Triac Tr2 nicht weiter.The overload protection according to FIG. 4 is connected in series consisting of a thermistor # + and a resistor P4 parallel to the capacitor C2, where the resistance P4 arranged parallel to capacitor C. is. The Keißleiter v + is in turn in thermal contact with the heating direction RL. As soon as the thermistor v + is heated, its resistance value decreases and the Condensate is also charged from the direct current source via the thermistor. As a result, the voltage UV on the capacitor C3 is again higher and the differential amplifier does not pass on the ignition pulse for the Triac Tr2.

Bei dem Überlastungsschutz nach Fig. 5 liegt parallel zum Widerstand R2 ein Widerstand P5 sowie parallel zum Kondensator C3 ein Kaltleiter v-. Bei Erhitzung des Kalteiters nimmt dieser einem größeren Widerstandswert ein und der Kondensator C3 wird über die Widerstände P2 und P5 verstärkt aufgeladen, so daß die Zündbeidingung für den Triac Tr2 nämlich Spannung UD größer als Spannung UV nicht erreicht wird und die Heizeinrichtung nicht eingeschaltet wird.In the case of the overload protection according to FIG. 5, it is parallel to the resistor R2 a resistor P5 and a PTC thermistor v- parallel to the capacitor C3. When heated of the PTC thermistor, it has a greater resistance value and the capacitor C3 is charged more intensely via the resistors P2 and P5, so that the ignition for the triac Tr2 namely voltage UD greater than voltage UV is not reached and the heater is not turned on.

Wie bereits arwähnt sind die dargestallen Ausführungsformen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung und diese ist nicht darauf beschränkt. Vierlmehr sind noch mancherlei Abänderungen und Anwendungen möglich. Beispielsweise könnte di Schaltungsanordnung bei Klirageräten, Lüftermotorem oder Pumpen verwendet werden. So könnte beispielsweise bei einer Heizung, bei der die Flüssigkeitsmenge durch eine Purrpe umgewältz wird, eine Heizvorrichtung im Flüssigkeitsstrom angeordnet sein, die zur Erwärmung der Flüssigkeit dienen würde. Hierbei könnte die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ebenfalls varwendet werden. Statt am Leistungsschalter des Ventilatormotors könnte die SteuSerspannung für den Nullpunktschalter auch an dem durch den Leistungsschalter angetriebenen Ventilatormotor abgegriffen werden. Hierbei würden dann bei großen Drehzahlen große Steuer impulse vorliegen, während bei klein--n Drehzahlen kleine Steuerimpulse für den Nullpunktschalter anfallen würde. Schließlich künnte ein Thermowiederstand in dem efliärmten Luftstrom des Ventilatormotors angeordnet sein, wobei der Thermowiderstand an der Gleichstromquelle für die Nullpunkterschalter angeschlossen ist und üLr den Thermowiederstand der Kondensator C3 aufgeladen würde, so daß sich die Spannung UV in Abhängigkeit der Widerstandswerte des Thermowiderstandes einstellen würde Weiterin wird erwähnt, daß statt der Länge der Sägezahlimpulse gamäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 auch die Höhe von Sägezahnimpulsen verwendet werden kann, um einen elektronischen Leistungsschalter wie Triac einschalten zu können. Schließlich sei noch gesagt, das der den Zündzeitpunkt das elektronischen Leistungsschalters des Ventilatormotors veränders Widerstand auch als Thermowiderstand ausgebildet sein könnte, der dann zusätzlich noch zur Regulierung einer Raumtemperatur oder Temperatur eines Mediums dienen könnte.As already mentioned, the embodiments shown are only examples Implementations of the invention and it is not limited thereto. Four more many modifications and applications are still possible. For example, could di circuit arrangement can be used in air conditioning units, fan motors or pumps. So could, for example, with a heater, in which the amount of liquid through a Purrpe is circulated, a heating device is arranged in the liquid flow that would be used to heat the liquid. Here could the invention Circuit arrangement can also be used. Instead of the circuit breaker of the fan motor The control voltage for the zero point switch could also be applied to the one through the circuit breaker driven fan motor can be tapped. Here would then at high speeds there are large control pulses, while at low speeds - n Speeds small control pulses would arise for the zero point switch. In the end A thermal resistor could be arranged in the heated air flow of the fan motor the thermal resistor at the DC source for the zero point switch is connected and the capacitor C3 would be charged for the thermal resistor, so that the voltage UV depends on the resistance values of the thermal resistor It is also mentioned that instead of the length of the saw number pulses According to the exemplary embodiment according to FIG. 2, the height of the sawtooth pulses is also used can be used to turn on an electronic circuit breaker like triac too can. Finally it should be said that the ignition timing is electronic The circuit breaker of the fan motor also changes the resistance as a thermal resistance could be designed, which is then additionally used to regulate a room temperature or temperature of a medium.

Claims

P n s p r ü c h i. Circuit arrangement for controlling electrical Devices, # hair dryers, air conditioners, fan motors, pumps or the like., R: by means of phase control, the one electronic circuit breaker emflascht its ignition point over one changeable resistance is adjustable, with a medium such as Air, liquid or the like. Is transportable, the state of which via an electrical Device, such as a heating device, can be influenced, d u r c h e k e n n z e i c h n e t that for switching on the via an electronic circuit breaker A zero voltage switch (N) is provided (Tr1) connected to the power supply device is, which can be actuated by a control voltage (Uv) that can be set by the adjustable Phase control can be influenced.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the control voltage (Uv) for the zero voltage switch through a thermal resistor can be influenced, seen in the transport direction of the medium behind the device (RL) is arranged.

3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the control voltage (Uv) for the zero voltage switch (N) directly to the phase control (Tr1, Di 1, C1, t1) can be removed.

4. Circuit arrangement according to claim 1 or 3, characterized in that that the removal of the control voltage (UV) for the zero voltage switch (M) on the circuit breaker (Tr1) for the electrical device (M) takes place.

5. Circuit arrangement according to claim or 3, characterized in that that the control voltage (UV) is drawn from the circuit breaker (Tr1) controlled electrical device (M) takes place.

6. Circuit arrangement according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the control voltage (Uv) for the zero voltage switch (N) can be influenced by a variable resistance (R2, P2, P3, # -, # +, P4, P5) is.

7. Circuit arrangement according to claim G, characterized in that at least one of the resistors influencing the control voltage (# +, # -,) depending on the temperature is formed, which is in thermal contact with the device (RL).

8. A circuit arrangement according to claim 7, characterized in that one of the temperature-dependent resistors (is designed as a PTC thermistor.