DE2850860C2 - Sicherheitsschaltung für temperaturgeregelte, mit Wechselspannung betriebene elektrische Heiz- oder Wärmegeräte - Google Patents

Description

ίο Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschaltung für temperaturgeregelte, mit Wechselspannung betriebene elektrische Heiz- oder Wärmegeräte, mit einer von der Betriebswechselspannung gespeisten Serienschaltung aus dem Heizleiter des Gerätes und einem den Strom durch den Heizleiter steuernden und dazu seinerseits durch Steuersignale steuerbaren bidirektionalen Schalter, insbesondere Triac, ferner mit einem so von einer Differeniialverstärkeranordnung geführten Steuersignalgenerator, daß die den Stromfluß im bidirektionalen Schalter freigebenden Steuersignale nur bei Istwerttemperaturen entstehen, deren entsprechende Istwertspannung innerhalb eines von der Differentialverstärkeran Ordnung gebildeten Spannungsfensters liegt, das einerseits im Sinne tieferer Temperatur durch eine untere Kontrollspannung und andererseits im Sinne höherer Temperatur durch eine der Sollwerttemperaiur entsprechende Sollwertspannung begrenzt is*, und mit einer von einer Brückengleichspannung gespeisten Brückenschaltung mit einem Istwert-Brückenzweig aus einer Serienschaltung von ohmschen Widerständen und einem auf der Gerätetemperatur befindlichen, als Temperaturfühler dienenden temperaturabhängigen Widerstand /um Abgriff der Istvvertspunnung und mit einem /um Istwert-Brückenzweig parallelen SolKvert-Brückenzweig aus einer Serienschaltung ebenfalls ohmscher Widerstände /um Abgriff der unteren Kontrollspannung und der Sollwerispannung. die an einem im Solkvert-Brücken/weig liegenden Po:entiometer einstellbar sein kann.

Schaltungen dieser Art di'iien /... >:iner Temperaturregelung des Hei/- oder Wärniegerätes und sind in Bauformen mit einem beispielsweise integrierten, kurz als Nullspannungsschdlter bezeichneten Schaltungsbaustein in der Utcraturstelle »Haustechnischer Anzeiger«.

6. Ig.. Nr. 2 vom 9.2.197b. Seite 44, beschrieben. Sie besitzen den N.i ί teil, daß die Temperaturregelung im Falle einer Störung oder eines Fehlers im Regelkreis ausfallen und das Gerät sich auf unerwünscht oder gar gefährlich hohe Temperaturen erhitzen kann. Aus der DF-OS 25 46 573 ist es bekannt, diesen insbesondere bei schmiegsamen Wärmegeräten äußerst störenden Nachteil durch einen mit dem Heizleiter und dem steuerbaren bidirektionalen Schalter in Serie liegenden Sicherheitsschalter zu beheben, zu dessen Steuerung ein Kontrollkomparator vorgesehen ist, der die der Istwerttempera tür entsprechende Istwertspannung des Temperatur reglers mit einer Kontrollspannung vergleicht, die im Sinne höherer Temperatur über der der .Sollwerttemperatur entsprechenden Sollwertspannung des Tempera (urreglers liegt. Zu weit gehende Überhit/ungen des Hei/ oder Wärmegerätes bei Störungen des Regelkrei ses können dann dadurch verhindert werden, daß durch selbsttätiges Auslösen des Sicherheitsschalters eine weitere Stromführung im Heizleiter unterbrochen wird.

Bei dieser bekannten Sicherheitsschallung ist der Sicherheitsschalter ein mechanischer Schalter, der von einem Auslösemagnelen geöffnet werden kann. Der Auslösemagnet selbst wird durch ein Triac gesteuert,

das zur öffnung des Sieherheitsschalters durchzündet, wenn die Istwerlspannung über einen mittels eines Potentiometers fest einstellbaren Wert der Konirollspannung steigt. Die Kontrollspannung muß daher größer als der größte einstellbare Wert der Sollwertspannung sein, damit die Istwertspannung unter normalen Betriebsverhältnicsen, d. h. außer im Fehleroder Störungsfall, niemals die Kontrollspannung erreichen kann. Die Stromunlerbrechung durch den Sicherheitsschalter "!folgt daher bei dem bekannten Gerät immer erst bei sehr hohen Temperaturen, die oberhalb des Temperaturbereiches des Temperaturreglers liegen. Das iit besonders dann nachteilig, wenn die Sollwerttemperatur des Temperaturreglers bis zu vergleichsweise niedrigen Werten einstellbar ist, und die Stromunterbrechung durch den Sicherheitsschalter auch schon bei nur geringfügig über der jeweils eingestellten Sollwerttemperatur liegender Kontrolltemperatur erwünscht wäre. Die dieser Kontrolltemperatur entsprechende Kontrollspannung der der verstellbaren Sollwerttemperatur entsprechenden Sollwertspannung einfach nachzuführen, würde diese Schwierigkeiten nicht beheben, da dann bei niedrig eingestellter Kor.roll- und Sollwerttemperatur der Fall eintreten könnte, daß schon beim Einschalten des an sich fehlerfreien, aber noch unbeheizten. sich auf der Umgebungstemperatur befindlichen Gerätes der Sicherheitsschalter im Sinne einer Stromunterbrechung ausgelöst wird, weil die Umgehungstemperatur vergleichsweise hoch ist, jedenfalls über der der Kontrollspannung entsprechenden Temperatur und daher die Istwertspannung an sich bereits über der Kontrollspannung liegt. Die Auslösung des Sicherheitsschalters im Sinne einer Stromunterbrechung würde also stattfinden, obwohl das den Stromfluß durch den Heizleiter steuernde Triac wegen der über der Sollwerttemperatur liegenden Istwerttemperatur keine Zündimpulse erhält, in der Serienschaltung aus dem Heizleiter, dem Triac und dem Sicherheitsschalter also überhaupt kein Strom fließt, somit auch keine Überhitzungsgefahr für das Gerät besteht. E'in solches Auslösen dt j Sicherheitsschalters könnte jedoch irrtümlich den Eindruck erwecken, es handele sich um einen Fehler oder um eine Störung im Gerät.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsschaltung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Strom durch den Heizleiter bei die Sollwerttemperatur überschreitend).'· Istwerttempera tür mit Sicherheit, d. h. auch im Fehler- oder Storungsfalle, unterbrochen wird, also merklich höhere Gerätetemperaturen als die Sollwerttemperatur mit Sicherheit nicht auftrete./ können, aber auch Stromunterbrechungen nur deswegen, weil bei noch unbeheiztem Ger.,t die Umgebungstemperatur über der Sollweittemperatur liegt, vermieden werden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß in Serie mit dem Heizleiter und dem steuerbaren bidirektionalen Schalter ein zweiter steuerbarer bidirektionaler Schalter liegt, zu dessen Steuerung ein zweiter von einer zweiten Differentialverstärkeranordnung so geführter Steuersignalgenerator vorgesehen ist. daß die den Stromfluß im zweiten bidirektionalen Schalter freigebenden Steuersignale nur bei SoDwertspannungen entstehen, die innerhalb eines von der zweiten Differentialverstärkeranordnung gebildeten Spannungsfensters liegen, das einerseits im Sinne tieferer Temperatur durch die Istwertspannung, andererseits im Sinne höherer Temperatur durch eine am Istwert'Brückenzweig ^,genommene obere Kontrollspannung begrenzt ist und daß die einerseits durch die bei kaltem Gerät tiefstmögliche Istwerttemperatur und andererseits durch die größte einstellbare Sollwerttunperatur bestimmte Größe des Spannungsfensters beider Differentialverstärkeranordnungen klein im Vergleich zur Brückengleichspannung ist.

Der durch die Erfindung erreichte Vorteil besteht im wesentlichen darin, daß auch im Fehler- oder Störungsfall ein völlig sicheres Abschalten des Gerätes schon bei

ίο die Sollwertiemperatur überschreitender Istwerttemperatur gewährleistet ist. Dies wird einmal dadurch erreicht, daß durch die Serienschaltung von zwei steuerbaren bidirektionalen Schaltern und durch die parallele Anordnung ihrer Steuersignalgeneratoren und der sie führenden Differentialverstärkeranordnungen ein Fehler in diesen Bauteilen nicht zu einer Unterbrechung oder Störung des Regelkreises führen kann, da die Funktion des fehlerhaften Bauteiles durch das jeweils entsprechende andere noch betriebsfähige Bauteil allein übernommen werden kann. Jedoch wird allein dadurch die der Erfindung -ugrunde liegende Aufgabe noch nich' gelöst, denn im Sollwert- und'oder Istwert-Brückenzweig auftretende Fehler können zu Änderungen der Soll- oder Istwertspannungen führen.

die trotz voller Betriebsfähigkeit aller anderen bauteile des Regelkreises Überhitzungen des Gerätes zur Folge haben. Diese Schwierigkeit wird durch die von der Erfindung vorgesehene besondere Beaufschlagung der Spannungsfenster beider DifferentialverstärkeranorJ-

JO nungen mit den Ist- und Sollwertspannungen sowie mit den von dem Sollwert- und dem Istwert-Brückenkreis abgeleiteten beiden Kontrollspannungen gelöst. So ist das Spannungsfenster der einen Differentialverstärkeranordnung nur vom Istwert-Brückenzweig, das der

J5 anderen nur vom Sollwert-Brückenzweig abgeleitet. Diese beiden Spannungsfenster mil ihrer vom jeweils anderen Brückenzweig abgeleiteten Mittelspannung, also mit den Istwert- und Sollwertspannungen und den beiden Kontrollspannungen bilden zwei unabhängige, frei eingestellte Systeme, die nur bei ordnungsgemäßen Zustand des Istwert- und Sollwert-Brückenzweiges so in· inandergreifen, daß ein Betrieb des Gerätes überhaupt möglich ist. Schon sehr kleine störungsbedingie Veränderungen in einem der beiden Brückenzweige genügen, die Fenstei spannungen an den Eingängen beider Differentialverstärkcranordnungen so zu verschieben, daß an beiden steuerbaren bidirektionalen Schaltern die den Stromfluß freigebenden Steuersignale unierdrückt werden, der Heizleiter also stromfrei wird.

^w bzw. bleibt. Die einzigen Fälle, in welchen nur einer dieser beiden Schalter die Sicherheitsfunktion wahrnimmt, sind die. in welchen einer der beiden Brückenzweige im Bereich des von ihm gebildeten Spannungsfenster aufgetrennt wird. Dann unterbricht

■>■> nur noch derjenige Schalter, dessen Steuersignalgenerator von der Diffrrentialverstärkeranordnuiij gesteuert wird, deren Spannungsfenster vom nicht aulgetrennten Briicken/weig abgeleitet ist

Bc dem aus dem Istwert-Brückenzweig abgeleiteten

£>o Spannungsfenste· der zweiten Differentialverstärkeranordnung braucht übrigens die obere Kontrollspannung nicht konstant zu sein, Eine besonders einfache und daher bevorzugte Ausführungsform ist somit dadurch gekennzeichnet, daß im Istwert-Brückenzweig der temperaturabhängige Widerstand einen positiven Temperaturkoeffizie;uen besitzt und einerseits am einen Pol der Brückengleichspannung liegt, und daß sich die um die Größe des Spannungsfensters über der

Isiwerlspannung liegende obere Kontrollspannung wie die Istwertspannung temperaturabhängig verändert. Im übrigen ist es erforderlich, daß bei Ausbildung der beiden steuerbaren bidirektionalen Schalter als in Reihe liegende Triacs die Zündelektrode mindestens desjenigen Triacs, das zwischen dem Heizleiter und dem anderen an die Schaltungsmasse angeschlossenen Triac liegt, über einen Ableitwiderstand mit der Schaltungsmasse verbunden ist. Nur dann ist eine einwandfreie Arbeitsweise dieses Triacs gewährleistet.

Anhand der einzigen Figur der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung erläutert.

In der Zeichnung ist der Null-Leiter der Betriebswechselspannung mit O. der die Phasenspannung führende Leiter mit (/bezeichnet. An beiden Leitern O. U liegt über einen zweipoligen, von Hand zu betätigenden Ein- und Ausschalter S eine Serienschaltung, die aus dem Heizleiter RH des Gerätes.

aus zwei durch Steuersignale steuerbaren bidirektionalen Schaltern, nämlich der Triacs Tr 1 und Tr 2. besieht. Die mit B 1 und B2 bezeichneten, lediglich schematisch dargestellten Blöcke sind jeweils ein integrierter Nullspannungsschalter, wie er bekannt und beispielsweise in der eingangs schon erwähnten Literaturstelle »Haustechnischer Anzeiger« a.a.O. beschrieben isi. Ohne daher hier auf Einzelheiten seines Aufbaus eingehen zu müssen, seien lediglich folgende Eigenschaften erwähnt: Der Anschluß jedes Nullspannungsschalters an die Betriebswechselspannung erfolgt über seine Anschlußpunkte 4 und 5. wobei der Anschlußpunkt 4 an der Schaltungsmasse M. die über den Ein-Ausschalter 5mit dem Null-Leiter O verbunden ist. und der Anschlußpunkt 5 über eine Widerstands-Diodenkombinatien R 12. R 13. R 14 und Di am Phasenleiter 4 liegen. Da diese Widerstands-Diodenkombination für das Verständnis der Erfindung ohne Bedeutung ist. kann auf die Beschreibung ihrer Funktion verzichtet werden. Am Anschlußpunkt 7 kann eine negative Gleichspannung von 15 Volt abgenommen werden, die über einen Kondensator ("6 geglättet ist. Am Anschlußpunkt 6 werden Zündimpulse für die Steuerung des jeweiligen Triacs Tr 1 bzw. 7>2 abgenommen. Diese Zündimpulse sind intern durch die Phasenspannung Il der Betriebswechselspannung am Anschlußpunkt 5 so synchronisiert, daß sie jeweils im Nulldurchgang der Betriebswechselspannung entstehen, jedoch nur dann, wenn die dem Anschlußpunkt 1 angelegte Spannung ihrer Größe nach zwischen den beiden den Anschlußpunkten 2 und 8 angelegten Spannungen lie<*t. Überschreitet die Spannung am Anschlußpunkt 1 diejenige am Anschlußpunkt 8 oder unterschreitet sie die Spannung am Anschlußpunkt 2, so werden die Zündimpulse am Anschlußpunkt 6 unterdrückt. Zwischen den Anschlußpunkten 2 und 8 besteht somit jeweils ein durch in den integrierten NuIIspannungsschaltem Bi. B2 enthaltene, in der Zeichnung nicht dargestellte Differentialverstärkeranordnungen gebildetes Spannungsfenster, innerhalb dem die dem Anschlußpunkt 1 anliegende Spannung liegen muß, wenn am Anschiußpunkt 6 Zündimpulse für das jeweilige Triac Tr I bzw. Tr2 entstehen sollen. Am Anschiußpunkt 3 schließlich steht eine geregelte Brückenspannung von — 7,7 Volt zur Verfügung. Fm Ergebnis enthält der integrierte Nullspannungsschalter BI bzw. B2 nicht nur die bereits erwähnte, jeweils sein Spannungsfenster bildende Differentialverstärkeranordnung, sondern auch einen von ihr in der bereits beschriebenen Weise geführten Steuersignalgeneralor, der die für die Steuerung des jeweiligen Triacs Tr 1 bzw. 7>2 benötigten Steuersignale in Form von Zündimpul-■5 sen erzeugt. Im einzelnen steuert der NuIIspannungsschallcr ZiI das Triac Tr t, der Niiilspafinungsschalter Z?2 das Triac Tr2. In diesem Zusammenhang ist es erforderlich, mindestens das Triac 7>2, das zwischen dem Heizleiter RH und dem anderen, an die

ίο Schaltungsmasse M angeschlossenen Triac Tr 1 liegt, über einen Ableitwiderstand R 10 mit der Schallungsrhasse Wzu verbinden. Er hält die Triacsfrecke zwischen der Zündelektrode C und der Triacelektrude Tl des Triacs Tr2 auch dann gesperrt, wenn die Verbindung zwischen beiden Triacs Tr i und Tr 2 potentialmäßig offen ist, weil das Triac TrI nicht gezündet wurde. Im übrigen kann es sich aus Sicherheitsgründen empfehlen, die beiden Klemmdioden D 1 und D 2 zum Schütze des Zündausganges 6 des Nullspannungsschalters B 2

Schaltungsmasse M, die andere D 2 an der festen Gleichspannung von —15 Volt liegt. Ferner empfiehlt sich die Verwendung eines hochsperrenden Typs für das Triac Tr2. Bezüglich ihrer Anschlußpunkte 4, 7 und 5 sind die beiden Nullspannungsschalter Sl und B 2 unmittelbar parallel geschaltet.

Die Brückenspannung von —7.7 Volt an den Anschlußpunkten 3 beider Nullspannungsschalter öl, B 2 dici't zur Speisung einer Brückenschaltung mit einem Istwert-Brückenzweig aus einer Serienschaltung von ohmschen Widerständen R X. R Γ und R 2 und einem auf der Gerätetemperatur befindlichen, als Temperaturfühler dienenden temperaturabhangigen Widerstand F zum Abgriff der Istwertspannung, wozu der temperaturabhängige Widerstand F im Ausführungsbeispiel einen positiven Temperaturkoeffizienten besitzt und einerseits am negativen Pol der Brückengleichspannung liegt, während an seinem anderen Ende über den Widerstand R 4 die Istwertspannung abgenommen wird. Diese Istwertspannung wird dem ersten Nullspannungsschalter Bi am Anschlußpunkt 1, dem zweiten Nullspannungsschalter BI am Anschlußpunkt 2 zugeführt. Zwischen den Widerständen R1 und R 2 des Istwert-Brückenzweiges wird weiter über den Widerstand R 3 eine obere Kontrollspannung dem Anschlußpunkt des zweiten Nullspannungsschalters B 2 zugeführt. Die am Widerstand R 2 des Istwert-Brückenzweiges abfallende, zwischen den Anschlußpunkten 2 und 8 des zweiten Nullspannungsschalters B 2 anliegende Spannungsdifferenz bildet somit ein allein aus dem Istwert-Brückenzweig abgeleitetes Spannungsfenster. Dabei ui der Widerstand R1 und der des Temperaturfühlers F jeweils groß im Verhältnis zum Widerstand R 2, so daß die Größe des Spannungsfensters zwischen den Anschlußpunkten 2 und 8 des Nullspannungsschalters B 2 klein im Vergleich zur Brückenspannung von —7,7 Volt ist. Die Kondensatoren Cl, CZ C3 und C4 erfüllen lediglich eine glättende bzw. dämpfende Aufgabe. — Außerdem verfügt die Brückenschaltung über einen Sollwert-Brückenzweig aus einer Serienschaltung ohmscher Widerstände R6, R8, einem Potentiometer P1 und einem Widerstand R 5. Zwischen den an der Seite des negativen Brückenspannungspoles liegenden Widerstände /?6 und R 8 wird eine untere Kontrollspannung abgenommen und dem Anschlußpunkt 2 des unteren Nullspannungsschaiters B\ zugeführt Die am Potentiometer Pl abgenommene

Und dort einstellbare Sollwerlspahnung wird dem Anschlußpunkt 8 des unteren Nullspannungsschallers B1 und zugleich dem Anschlußpunkt 1 des oberen Nullspannungsschalters B 2 zugeführt. Somit bilden die untere Kohtrollspiinnung und die Sollwertspannung an den Anschlußpunkten 2 und 8 des unteren Nullspannungsschalters Bi wiederum ein Spannungsfenster, das äiSJr nun ausschließlich aus dem Sollwert-Brückenzweig abgeleitet ist. Im Ergebnis wird an beiden Nullspannungsschallern Bi, B2 jeweils wechselweise in das nur von einem der beiden Brückertzweige abgeleitete Spannungsfenster die Hauptspannung, also die Istwert bzw. Sollwertspannung des jeweils anderen Brückenzweiges eingeleitet. Dadurch entstehen zwei unabhängige, frei eingestellte Systeme, die nur bei ordnungsgemäßern Zustand beider Brückenzweige so ineinandergreifen, daß das Gerät überhaupt in Betrieb gehen kann. Denn da die Größe nicht nur des Spannungsfensters am iNuiispanriungsschaiier 32, sondern auch des Spartnungsfensters am Nullspannungsschalter B 1 klein im Vergleich zur Brückenspannung ist, genügen schon entsprechend geringe störungsbedingte Veränderungen eines der beiden Brückenzweige, um die Spannungsverhaltnisse an den Anschlußpunkten 1, 2 und 8 beider Nullspannungsschalter Bl und B 2 so zu verändern, daß die Zündimpulse an den Anschlußpunkten 6 beider Nullspannungsschalter Bi und B 2 verschwinden, beide Triacs TrI und Tr 2 also sperren. Die Größe der hierzu erforderlichen Veränderungen im Istwert- und Soll· wert-Brückenzweig wird von der Größe der beiden L>pannungsfenster bestimmt. Je enger die Spannungsfenster sind, um so geringere Abweichungen von der vorgegebenen Sollage genügen, die Zündimpulse zum Verschwinden zu bringen. Andererseits kann die Fenstergröße nicht beliebig klein gemacht werden, wenn in extremen betrieblichen Situationen das Gerät noch einwandfrei arbeiten soll. Beträgt beispielsweise der Spannungsabfall über das Potentiometer Pl entsprechend dem Sollwertbereich zwischen 20⁰C und der Maximaltemperatur von etwa 60°C 300 mV. so müssen beide Fenster jeweils ca. 600 mV groß sein, dnmil (Η.ης nnrh iwhphp'wtp nnrl sirh π I I auf pinpr

Umgebungstemperatur von nur —20"C befindliche Gerät noch einschaltet und arbeitet, wenn die Sollwerttemperatur maximal auf 6O⁰C eingestellt ist. Denn bei dieser Situation darf am Nullspannungsschalter B 2 die obere Kontrollspannung am Anschlußpunkt 8 nicht kleiner als die Sollwertspannung am Anschlußpunkt 1, bzw. am unteren Nullspannungsschalter B 1 die Istwertspannung am Anschiußpunkt 1 nicht kleiner als die untere Kontrollspannung am Anschlußpunkt 2 sein. Die geringe Fenstergröße von 600 mV im Vergleich zur Briickenspannung von —7,7 Volt läßt erkennen, daß in der Tat schon sehr geringe Veränderungen in einem der Brückenzweige dazu führen, die beiden Spannungsfenster an den Nullspannungsschaltern B\ und B 2 relativ zu ihren jeweiligen Mittelspannungen am Anschiußpunkt 1 soweit zu verschieben, daß die Zündimpülse an den Anschlußpunkten 6 beider Nullspannungsschalter ausgetastet werden. Die einzigen Fälle, in denen diese Austastung nur an einem der beiden Triacs TrI bzw. 7>2 erfolgt, sind die, bei weichen einer der beiden Brückenzweige gerade im Bereich innerhalb des von ihm abgeleiteten Spannungsfensters aufgetrennt wird, weil dann die Größe dieses Fensters praktisch gleich der Brückengleichspannung wird. Dann arbeitet aber wegen der entsprechend starken Spannungsverschiebung der Mittelspannung im jeweils anderen Nullspannungsschalter die von ihm bewirkte Zündimpulsunterdrükkung um so sicherer. Wird zum Beispiel zur Erläuterung dieser Umstände der Istwerl-Brückenzweig am Widerstand R 2 aufgetrennt, so nimmt die obere Kontrollspannung am Anschlußpunkt 8 des Nullspannungsschalters B 2 praktisch das Potential der Schaltungsmasse M, die untere Fenstergrenze am Anschlußpunkt 2 praktisch uns Püici'iiim VCiΓι —7,7 Vuii an. Die am AnschiuBpunki ί des Nullspannungsschalters B 2 liegende Sollwertspannung liegt somit immer innerhalb des Fensters, so daß die Zündimpulse am Anschlußpunkt 6 für das Triac Tr 2 weiterhin auftreten. Da jedoch die die untere Fenstergrenze am Anschlußpunkt 2 des oberen Nullspannungsschalters B 2 bildende Spannung die Istwertspannung ist. die zugleich am Anschlußpunkt 1 des unteren Nullspannungsschalters B 1 anliegt, hat der durch das Auftrennen bei R2 entstehende sofortige Abfall der Istwertspannung auf —7.7 Volt zur Folge, daß die Istwertspannung am Anschiußpunkt 1 des unteren Nullspannungsschalters B 1 unter dessen untere Kontrollspannung am Anschlußpunkt 2 fällt, woraufhin die Zündimpulse dieses Nullspannungsschalters für das Triac Tr 1 verschwinden, dieses Triac also nicht mehr zündet und der Strom durch den Heizleiter RH unterbrochen wird. — Wird andererseits der Sollwert-Brückenzweig am Widerstand R 8 aufgetrennt, so nimmt die untere Kontrollspannung am Anschiußpunkt 2 des unteren Nullspannungsschalters B 1 das Potential von —7,7 Volt der Brückengleichspannung an, während die Sollwertspannung, unabhängig von ihrer Einstellung am Potentiometer PI. praktisch das Potential dpr Schaltungsmasse M annimmt. Entsprechend öffnet sich das Spannungsfenster zwischen den Anschlußpunkten 2 und 8 des unteren Nullspannungsschalters Bi, so daß dieser seine Zündimpulse für das Triac Tr 1 ungestört liefert. Jedoch hat das durch die Auftrennung am Widerstand R 8 bedingte Hochschnellen des Sollwertes auf das Potential der Schaltungsmasse M eine entsprechende schnelle Spannungsänderung am Anschlußpunkt 1 des Nullspannungsschalters B 2 zur Folge, so daß die obere Kontrollspannung am Anschlußpunkt 8 dieses Nullspannungsschalters sofort überschritten wird und die Zündimpulse für das Triac Tr2 unterdrückt werden, noch ehe sich der Istwert ändern konnte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   I. Sicherheitsschaltung für temperaturgeregelte, mit Wechselspannung betriebene elektrische Heizoder Wärmegeräte, mit einer von der Betriebswechselspannung gespeisten Serienschaltung aus dem Heizleiter des Gerätes und einem den Strom durch den Heizleiter steuernden und dazu seinerseits durch Steuersignale steuerbaren bidirektionalen Schalter, insbesondere Triac, ferner mit einem so von einer Differentialverstärkeranordnung geführten Steuersignalgenerator, daß die den Stromfluß im bidirektionalen Schalter freigebenden Steuersignale nur bei Istwerttemperaturen entstehen, deren entsprechende istwertspannung innerhalb eines von der Dirferentialverstärkeranordnung gebildeten Spannungsfensters liegt, das einerseits im Sinne tieferer Temperatur durch eine untere Kontrollspannung und andererseits im Sinne höherer Temperatur durch eine der Sollwerttemperatur entsprechende Sollwertsj.><jinung begrenzt ist, und mit einer von einer Brückenglcichsparsnung gespeisten Brücken schaltung mit einem Istwert-Brückenzweig aus einer Serienschaltung von ohmschen Widerständen und einem auf der Gerätetemperatur befindlichen, als Temperaturfühler dienenden lemperaturabhängigen Widerstand zum Abgriff der Istwertspannung und mit einem zum Istwert-Brückenzweig parallelen Sollwert-Brückenzweig aus einer Serienschaltung ebenfalls ohmscher Widerstände zum Abgriff der unteren Kontrollspannung und der Sollwerispannung. die ·η einem im Sollwert-Brückenzweig liegenden Potentiometer einstellbar sein kann, dadurch gekennzeichnet, daß in Serie mit dem Heizleiter (RH) und -Jem iteuerbaren bidirektionalen Schaller (TR I) ein /weiter steuerbarer bidirektionaler Schalter (Tr2) liegt, /u dessen Steuerung ein /weiter von einer /weiten Differentialvcrstärkeranordnung so geführter Steuersignalgenerator vorgesehen ist. daß die den Stromfluß im zweiten bidirektionalen Schalter (Tr 2) freigebenden Steuersignale nur hei Solhvertspanniingen entstehen, die innerhalb eines von der /weiten Differentialverstarkeranordnung gebildeten Spannungsfen sters liegen, das einerseits im Sinne tieferer Temperatur durch die lsi wcrtspannung. andererseits im Sinne höherer Temperatur durch eine am Istwert-Brücken/wii^ abgenommene obere Kontrollspannung begrenzt ist. und daß die einerseits durch die hei kaltem Gerat Iiefstmögliche Istwert temperatur und andererseits durch die größte einstellbare SoIIu erttemperatur bestimmte Größe des .Spannungsfensters beider Differentialverslärkeranordnungen klein im Vergleich /ur Brük kcngleichspannung ist.
2. 2 Sichcrheitsschaltung mich Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß im Ist wer' lirücken/weig der temperaturabhängige Widerstand (I) einen positiven Temperaturkocffi/ientcn besitzt und einerseits am einen Pol der Brückengleichspannung liegt, und daß sich die um die Größe des .Spannungsfensters über der Istwertspannung liegende obere Kontrölispannung wie die Istwertspannung temperaturabhängig verändert.

   3, Sicherhcilsschallung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der beiden steuerbaren bidirektionalen Schalter als in Reihe liegende Triacs (Tr 1, Tr2) die Zündelcleklrode (G) mindestens desjenigen Triacs (Tr2), das zwischen dem Heizleiter (RH) und dem anderen, an die Schallungsmasse (M) angeschlossenen Triac (Tr \) liegt, über einen Ableitwiderstand (R 10) mit der Schaltungsmasse verbunden ist.