DE2749766A1 - Buegeleisen mit einer regelschaltung zum gleichzeitigen betrieb von mindestens zwei regelkreisen - Google Patents

Description

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TEL. O 89 / 59 67Π4

München, den 7. November 1977 M Anwaltsaktenz.: 156 - Pat. 42

Braun AG, RUsselheimerstrafle 22, 6000 Frankfurt

Bügeleisen mit einer Regelschaltung zum gleichzeitigen Betrieb von mindestens zwei Regelkreisen.

Die Erfindung bezieht sioh auf ein Bügeleisen mit einer Regelschaltung zum gleichzeitigen Betrieb von mindestens zwei Regelkreisen, welche jeweils Heiz-Veohselstromkreise steuernde EIN-AUS-Sohalter und eine die Steuersignale für diese Sohalter liefernde Steuersignal-Erzeugungssohaltung aufweisen.

EIN-AUS-Regelungen haben den Vorteil eines vergleichsweise einfaohen Sohaltungsaufbaues und eignen sioh vornehmlich zur Regelung von neizstromkreisen, da aufgrund der thermischen Trägheit eine· Heizsystems die Energiezufuhr in Abhängigkeit von der Zelt entsprechend einer Rechteokwelle zu einem etwa stetig wellenförmigen Temperaturverlauf in Abhängigkeit von der Zeit geglättet wird, was für die meisten Anwendungsfälle ausreichend ist.

EIN-AUS-Regler haben jedoch den Naohteil, daß sie immer dann einen außerordentlich hohen Punlcstörpegel verursachen, wenn die Schaltung nicht im Nulldurohgang der Speiee-Veohselspannung

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erfolgt, da in diesem Falle aufgrund der in dem geschalteten Stromkreis befindlichen Induktivitäten und Kapazitäten hochfrequente transiente Schwingungen angeregt werden, welche elektromagnetische Störungen in der Umgebung des betreffenden Sohaltkreises verursachen.

Sehr unangenehm machen sich solche Störungen dann bemerkbar,

wenn mehrere Nutz-Wechselstroinkreise, in welchen unabhängig von ' einander auftretende Regelabweichungen wirksam sind, mittels jeweils zugeordneter Regelkreise gleichzeitig betrieben werden, wobei die jeweiligen Einsohaltzeiten und Ausschaltzeiten der EIN-AUS-Regler derart nacheinander auftreten können, daß sich bezUglioh des Funkstörungspegels ungünstigste Verhältnisse einstellen.

Selbst dann, wenn man für die EIN-AUS-Regelung eines Bügeleisens eine Nullspannungsschaltung vorsieht, welohe jeweils im Nulldurchgang der Speisewechselspannung die Verbindung zu den Heizet romkre is en herstellt oder unterbricht, so kann der in einem Vergleicher der Regelschaltung durchgeführte Sollwert-Istwert-Vergleioh bei geringer Regelabweichung und bei Auftreten einer Drummspannung etwa des Sollwertes zu einer Folge von Vergleicher ausgangsimpulsen führen, welohe die EIN-AUS-Regelung bei dieser geringen Regelabweichung im Takte der Speisespannungsfrequenz, also während jeder zweiten Halbwolle dieser Spannung, zum Anspreohen bringt. Dies verursacht außerordentlich starke Funkstörungen.

Duroh die Erfindung soll daher die Aufgabe gelöst werden, ein Bügeleisen mit einer Regelschaltung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß mögliohst geringe Funkstörungen verursacht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die den Heiz-Weohselstromkreisen jeweils zugeordneten EIN-AUS-Schalter von Triacs gebildet sind, daß die Steuersignale von Impulsfolgen im wesentlichen regelabweichungsdauerabhängiger Länge gebildet sind und daß die Impulse der Impulsfolgen mit dem

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Nulldurohgang der den Ileiz-Weohseletroakreisen gemeinsamen Spei· seweohselspannung synchronisiert sind, wobei die Impulsfolgen den zugehörigen Triao über regelabveiohungsdauerabhängig gesteuerte Torsohaltmittel erreichen, zu welchen Signalleitungen zur Lieferung von Torsohaltsignalen im wesentlichen regelabweiohungsdauerabhängiger zeitlicher Länge führen und wobei im

Zuge dieser Signalleitungen !ladeeinrichtungen liegen, welohe die Dauer der Torsehaltsignale jedenfalls auf die Dauer einer ganzen Halbwelle der Speisespannung ergänzen.

Aufgrund der thermischen Kopplung der Ileiz-Weohselstromkreise, welohe gleichzeitig geregelt werden, kann es vorkommen, daß ein Stromkreis von dem zugehörigen Regelkreis über längere Zeitdauer im Einsοhaltzustand gehalten wird, während ein anderer Stromkreis sich in einem Zustand der Regelgröße befindet, welcher an sioh eine außerordentlich kurze Einsohaltdauer erfordert, so daß als Impulsfolge für den betreffenden Regelkreis Einzelimpulse in zeitlichen Abständen entsprechend der zuvor erreohneten Brummspannung von der Steuersignal-Erzeugungsschaltung geliefert würden. Diese Ansteuerung des jeweils zugehörigen Triaos verursacht einen unzulässig hohen Störpegel. Bei der hier vorgesohlagenen Regelschaltung dauern aber die Torsohaltsignale für die zur Steuerung der Triaos dienenden Torsohaltmittel jedenfalls immer bis zum Ende einer Speisespannungshalbwelle, vorzugsweise bis zum Ende einer Speisespannungeperiode, weshalb die kürzeste, zur Leitendschaltung eines Triaos auftretende Impulsfolge zwei Impulse enthält. Es hat sioh überraschenderweise gezeigt, daß dabei eine beträchtliche Verringerung des Funkstörungspegels eintritt.

Zweokmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der anliegenden Unteransprüohe, auf welohe hier zur Vereinfachung und Verkürzung tier Beschreibung ausdrücklich hingewiesen wird.

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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:

Figur 1 ein schematisohes Schaltbild der Regelschaltung eines Bügeleisens der hier vorgeschlagenen Art,

Figur 2 eine Aus führungsform der Haltemittel für die Regelschaltung naoh Figur 1 und

Figur 3 ein Zeitdiagramm, aus welohem die von der Signalerzeugungssohaltung der Regelschaltung naoh Figur 1 gelieferten Impulsfolgen zu entnehmen sind.

Figur 1 zeigt eine an einer Wechselspannung liegende Ansohlußleitung 1 eines Ilaushaltbügeleisens, mit welcher als Verbraucher Heizleiter 2 und 3 verbunden sind. Die Heizleiter 2 und 3 sind jeweils Bestandteil eines sich über einen Triao k bzw. 5 zu einem Massepol hin schließenden Heiz-Weohselstromkreises.

Der Steuerelektrode der Triacs h und 5 werden Impulsfolgen zugeführt , welche aus Impulsen bestehen, welohe jeweils zum Zeitpunkt des Nulltlurchgangs dor Speisewechselspannung der Sammelschiene 1 auftreten und welohe im allgemeinen einen Abstand entsprechend einer halben Periode dieser Wechselspannung besitzen. In Figur 3 sind diese Steuersignalimpulse mit 6 bzw. 7 bezeichnet, wobei in dem jeweiligen, die Impulsspannung in Abhängigkeit von der Zeit wiedergebenden Diagramm mit verändertem Maßstab und als unterbrochene Linie die Speiseweohselspannung der Ansohlußleitung 1 eingezeichnet ist, um die Koinzidenz des Nulldurohganges dieser Spannung mit dem Auftreten der Impulse deutlich zu machen.

Die Impulse sind jeweils vom Ausgang eines UND-Sohaltelementes bzw. 9 abnehmbar, deren einem Steuereingang ein mit den NuIldurohgängen der Speiseweohselspannung synchronisiertes Zeittaktsignal eines Taktsignalgebers 10. zugeführt wird, während das

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jeweils andere Steuersignal vom Ausgang eines dem jeweiligen Heiz-Weohselstromkreis zugeordneten Regelkreises 11 bzw. 12 abgeleitet wird und im allgemeinen eine Dauer entsprechend der Dauer einer Regelabweichung besitzt. Ist aber die Regelabweichung ganz gering, so gibt der betreffende Regelkreis 11 bzw. 12 aufgrund der Tatsache, daß sein Ausgangssignal digitaler und nicht analoger Art ist, eine Folge von Impulsen mit einer Wiederholungsfrequenz entsprechend der Speiseweohselspannungsfrequenz ab, wenn eine der in den Vergleicher des Regelkreises eingeführten, zu vergleichenden Gleioh-Spannungen mit einer Brurnnispannung überlagert ist. Der Istwert für den Vergleioher des Regelkreises 11 bzw. 12 wird im übrigen von dem jeweils zugehörigen Heiz-Weohselstromkreis mittels eines Fühlers gewonnen, wobei die hierzu erforderliche Wirkverbindung in Figur 1 duroh eine strichpunktierte Linie 13 bzw. 14 angedeutet ist.

Gemäß einem wesentlichen Merkmal der hier vorgeschlagenen Regelschaltung liegt in der Verbindung zwischen dem Regelkreis 11 bzw. 12 einerseits und dem zugehörigen UND-Sohaltelement 8 bzw.

9 andererseits ein ein bestimmtes Speioherverhalten aufweisender Haltekreis 15 bzw. 16, der das Ausgangssignal des zugehörigen Regelkreises 11 bzw. 12 über das Ende dieses Ausgangssignales

hinaus bis zum näohsten Periodenende der Speisewechselspannung der Ansohlußleitung 1 verlängert. Zu diesem Zweoke stehen die üaltekreise 15 und 16 mit einem weiteren Ausgang des Taktgebers

10 in Verbindung, welcher im übrigen in der aus Figur 1 ereiohtliohen Weise «it der Ansohlußleitung 1 über einen aus den Widerstanden 17 und 18 gebildeten Spannungsteiler gekoppelt sein kann.

Gemäß einer praktischen AusfUhrungsform haben die Haltekreise 15 und 16 jeweils die Gestalt von Master-Slave-Flipflops, deren Mastereingang Taktimpulse mit einem Impulsabstand entsprechend einer halben Periode oder einem ganzzahligen Vielfachen hiervon der Speisewechselspannung zugeführt werden und deren Ausgang ein alt dem ersten während eines Eingangssignales zum Slave-Eingang auftretenden Eingangstaktimpuls des Master-Eingang··

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seinerseits auftretendes und mit dem ersten nach dem Versohwinden des Eingangssignales zum Slave-Eingang auftretenden Eingangstaktimpuls des Master-Einganges seinerseits verschwindendes Signal darbietet.

Es sei darauf hingewiesen, daß durch Einstellung der von dem Taktgeber IO an die Haltekreise 15 und 16 übertragenden Taktfrequenz die Mindestanzahl der Impulse einer Impulsfolge zur Steuerung der Triacs k und 5 ausgewählt werden kann. Zu diesem Zweoke können gemäß einer Abwandlung in dem Taktgeber 10 Frequenzteilersohaltungen enthalten sein, welche den Taktgeber in die Lage versetzen, einerseits Impulse mit der doppelten Frequenz der Speiseweohselspannung der Sammelschiene 1 zur Steuerung der Triaos k und 5 und andererseits Impulse geringerer Frequenz entsprechend einem ganzzahligen Divisor für die Master-Slave-Flipflopssohaltungen 15 und 16 abzugeben.

Aus Figur 3 entnimmt man, daß die Impulsfolgen der Impulse 6 und 7 einander zeitlich überlappen können, daß aber jede Impulsfolge mindestens zwei Einzelinipulse enthält, woduroh der Störspannungspegel der gesamten Schaltung merklioh verringert wird, obwohl die Regelkreise vergleichsweise einfach ausgebildet sind.

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Claims (3)

Patentansprüche

1. Bügeleisen nit einer Regelschaltung zum gleichzeitigen Betrieb von mindestens zwei Regelkreisen, velohe jeweils Üeiz-Weohselstromkreise steuernde EIN-AUS-Sehalter und ein die Steuersignale für diese Schalter liefernde Steuersignal-Erzeugungssohaltung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die EIN-AUS-Sohalter von Triaos (k, 5) gebildet sind, daß die Steuersignale von Impulsfolgen (6, 7) im wesentlichen regelabweichungsdauerabhängiger Länge gebildet sind und daß die Impulse der Impulsfolgen mit dem Nulldurohgang der den Ileiz-Weohselstromkreisen gemeinsamen Speiseweohselspannuiig synchronisiert sind, wobei die Impulsfolgen den jeweils zugehörigen Triao über regelabweichungsdauerabhängig gesteuerte Torsohaltmittel (8, 9) erreichen, zu denen Signalleitungen zur Lieferung von Torsohaltsignalen im wesentlichen regelabweiοhungsdauerabhängiger zeitlicher Länge führen und wobei im Zuge dieser Signalleitungen !ladeeinrichtungen (15, 16) liegen, welohe die Dauer der Torsohaltsignale jedenfalls auf die Dauer einer ganzen Halbwelle der Speiseweohselepnimung ergänzen.

2. Bügeleisen naoh Anspruoh 1, daduroh gekennzeichnet, daß die Halteeinriohtungen (15, 16) die Dauer der Torsohaltsignale mindestens auf die Dauer einer vollen Periode der Speiseweohselspannung ergänzen.

3. Bügeleisen naoh Anspruch 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtungen (15, 16) von Master-Slave-Flipflops gebildet sind, deren Mastereingang (19) Taktimpulse mit einem Impulsabstand entsprechend einer halben Periode oder einem ganzzahligen Vielfachen hiervon der Speiseweohselspannung

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ORIGINAL INSPECTED

zugeführt werden und deren Ausgang (20) ein mit dem ersten während eines Eingangssignales zum Slave-Eingang (2i) auftretenden Eingangstaktimpuls des Master-Einganges seinerseits auftretendes und mit dem ersten nach dem Versohwinden des Eingangssignales zum Slave-Eingang auftretenden Eingangstaktimpuls des Master-Einganges seinerseits verschwindendes Signal darbietet.

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