DE2915796A1

DE2915796A1 - Temperatursteuersystem

Info

Publication number: DE2915796A1
Application number: DE19792915796
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Aoyagi; Hidenobu Hasegawa; Hiroshi Horii; Kunio Kimata; Shun Ichiro Mori
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1978-04-20
Filing date: 1979-04-19
Publication date: 1979-10-25
Also published as: US4277671A; DE2915797C2; JPS54138978A; DE2915797A1; US4277670A; DE2915796C2

Description

DiPU-CHEM. dr. HARALD STACH 2915798

PATENTANWALT

ADENAU ERALLEE 3O · 20OO HAMBURG 1 . TELEFON (040) 24 45 23

Akt enze i c hen; Neuanmeldung

Anmelderin: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Temperatursteuersystem

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Temperatursteuersystem, insbesondere zur Verwendung in Heizkissen, elektrischen Bettdecken, Fußbodenheizungen, elektrisch beheizten Teppichen oder Tapeten u.a., wobei insbesondere die Sicherheit gegen Fehler oder Ausfällen von Komponenten der Schaltung sichergestellt sein soll.

Das System der vorliegenden Erfindung besitzt folgende Merkmal e:

1) Wenn ein Energiesteuerthyristor zur direkten oder indirekten Steuerung der Energieversorgung zu einem Heizelement, beispielsweise aufgrund von Selbsttriggerung ausfällt, wird das Heizelement weiterhin angesteuert und wird trotz des "AUS"-Signals, das von einer Temperaturerfassungsschaltung abgegeben wird, gefährlich. Dementsprechend muß eine solche Situation vermieden werden.

Es sind Systeme bekannt, um die Energiesteuerungselemente auf ein Fehlverhalten durch ein Erfassen der Wellenform des durch das Element fließenden Stroms zu überprüfen. Für den Fall eines FehlVerhaltens des Transistors aufgrund einer Selbsttriggerung ist jedoch der Halbwellenstrom im wesentlichen der gleiche, der beim Normalbetrieb durch den Thyristor läuft, so daß es unmöglich ist, das Fehlverhalten durch ein herkömmliches Verfahren zur Unterscheidung der Wellenformen zu erfassen. Aus diesem Grunde ist es sinnvoll, ein Sekundärphänomen, beispielsweise ein überstarkes Ansteigen der Temperatur, das von der Selbsttrigge-

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rung des Thyristors herrührt, zu erfassen, jedoch dieses Verfahren bietet keine vollständige Sicherheit.

Entsprechend der Erfindung wird der Ausgang einer Temperaturerfassungsschaltung logisch mit der Anschlußspannung über einem Energiesteuerungsthyristor durch eine ein Fehlverhalten erfassende Schaltung verglichen, die dazu dient, die Energieversorgung an ein Heizelement einzustellen, wenn der Thyristor trotz des Vorhandenseins eines "AUS"-Signals von der Temperaturerfassungsschaltung leitet. Somit ist die Fehlererfassungsschaltung ausgelegt, direkt das Fehlverhal-ί ten des Thyristors für sich zu erfassen, wodurch sie eine hohe Sicherheit bietet und zuverlässig die Selbsttriggerung des Thyristors bemerken kann.

2) Der Energiesteuerungsthyristor wird in leitendem Zustand gehalten, wenn ein Element, beispielsweise ein Transistor zur Triggerung des Thyristors kurzgeschlossen wird oder sperrt. Dieser Fehler muß ebenfalls abgestellt werden. D

Die Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung zur Triggerung des Energiesteuerungsthyristors verwendet ein System, in dem ein Kondensator aufgeladen und entladen wird unter Verwendung von zwei Transistoren, d.h. ein Kondensator wird über einen ersten Transistor zuerst aufgeladen und danach über einen zweiten Transistor entladen, um den Energiesteuerungsthyristor zu triggern. Somit ist jeder der Transistoren, wenn er kurzgeschlossen oder geöffnet wird, nicht in der Lage, den Thyristor zu triggern. Dies stellt eine Sicherheit dar.

3) Das Heizelement kann aufgrund eines Fehlverhaltens einer Schaltungskomponente trotz des Vorhandenseins eines "AUS¹¹-Signals von der Temperatursteuerungsschaltung angesteuert werden. Dies ist insbesondere möglich aufgrund eines Fehl-

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Verhaltens des Energiesteuerungsthyristors selbst und aufgrund eines Fehlverhaltens der Triggerschaltung. Der gleiche Fehler kann auch aus einem anderen Grunde auftreten, beispielsweise aufgrund eines Fehlverhaltens von zwei oder mehr Komponenten. Sicherheitsmaßnahmen müssen dementsprechend auch gegenüber solchem Fehlverhalten getroffen werden.

Erfindungsgemäß 1st eine schmelzbare Isolation zwischen dem Heizelement und einem Leiter vorgesehen, der mit einer Sicherung oder einem ählichen Stromunterbrecher verbunden ist. Wenn die Temperatur des Heizelementes abnorm auf eine vorgegebene Temperatur aus den oben erwähnten Grund ansteigt, wird die Isolation durch die Hitze geschmolzen, um das Heizelement und den Leiter kurzzuschließen und somit die Unterbrechung aus Sicherheitsgründen zu öffnen.

Die Erfindung wird im folgenden im Detail unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen, die in Verbindung mit den zugehörigen Figuren dargestellt sind, beschrieben.

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-k-

-X-

Fig. 1 ist eine Ansicht, die ein elektrisches Kissen oder eine elektrische Decke zeigt, bei der die vorliegende Erfindung angewendet wird;

Fig. 2 ist ein Sehaltdiagramm, das eine Ausführungsform der Teraperatursteuerungsschaltung, die für ein Kissen oder eine Decke verwendet werden kann, in ihrer Gesamtheit zeigt;

Fig. 3 ist eine Darstellung, die den Aufbau eines Temperatursensors zeigt;

Fig. k ist eine Darstellung, die den Aufbau eines Heizelementes zeigt;

Fig. 5 ist eine Darstellung, die die Temperaturimpedanzcharakteristik des Temperatursensors zeigt;

Fig. 6 ist eine Darstellung, die die Eigenschaften eines Proportionalsteuerverfahrens und eines Hysteresissteuerverfahrens zeigt;

Fig. 7 ist ein Diagramm, das ein Verfahren mit großer Aussteuerung zeigt;

Fig. 8 ist eine Schaltung, in der die Steuerschaltung im Blockdiagramm dargestellt ist;

Fig. 9 ist eine Schaltung, die die logischen Schaltungen des Blocks einschließlich der Steuerschaltung zeigt;

Fig. 10 ist ein Schaltungsdiagramm, daß eine erfindungsgemäße Schaltung zur Erfassung der Rückstellspannung zeigt;

Fig. 11 ist eine Schaltung, die eine weitere erfindungsgemäße Schaltang zur Erfassung der Rückstellspannung zeigt;

Fig. 12a
und 12b sind Darstellungen, die die zu dem Betrieb der Spannungserfassungsschaltungen zugehörigen Wellenformen darstellen;

Fig. 13 ist eine Schaltung, die eine weitere erfindungsgemäße Rückstellspannungserfassungsschaltung darstellt;

Fig. 14 ist eine Darstellung, die eine Nullspannung»erfassungsschaltung zeigt;

Fig. 15 ist ein Impulsfolgendiagramm, das die Operation der Schaltung darstellt;

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Fig. 16 ist eine Darstellung, die eine erfindungsgemäße Impulsfolgenformschaltung zeigt;

Fig. 17 ist eine Darstellung, die eine weitere erfindungsgemäße Impulsfolgenformschaltung darstellt; Fig. 18 ist eine Darstellung, die eine erfindungsgemäße

Pulserfassungsschaltung zeigt; Fig. 19 ist ein Xmpulsfolgendiagranun, das den Betrieb der

Pulserfassungsschaltung darstellt; Fig. 20 ist eine Schaltung, die einen Aufladeverstärker gemäß

der vorliegenden Erfindung darstellt; Fig. 21 ist eine Darstellung, die eine Hysteresissteuerwahl-

schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; Fig. 22 ist eine Darstellung, die eine erfindungsgemäße

Schaltung zur Wahl einer hohen Aussteuerung zeigt; Fig. 23 ist eine Schaltung, die einen erfindungsgemäßen

selbsttriggernden Ausgangsverstärker darstellt; Fig. 24 ist eine Darstellung, die eine Spannungserfassungsschaltung und eine Erfassungszeitschaltung für die erfindungsgemäße Einheit zur Erfassung der Selbst-

triggerung darstellt;
Fig. 25 ist ein Impulsfοlgendiagramm, das den Betrieb der obigen Schaltung zeigt;

Fig. 26 ist eine Darstellung, die eine Zwischenausgangsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung für einen

ersten Zähler zeigt;
Fig. 27 ist ein Impulsf ο lgendiagramm, das einen Betrieb im

Proportionalsteuerverfahren zeigt; Fig. 28 ist ein Impulsfolgendiagramm, das einen Betrieb

unter Hysteresissteuerung darstellt; Fig. 29 ist ein Impulsfolgendiagramm, das den Betrieb der

Selbsttriggerungserfassung darstellt; Fig. 30 ist eine Schnittansicht, die eine Schaltereinheit zum Aufrechterhalten des Betriebs hoher Aussteuerung

und zur Unterbrechung dieses Betriebs darstellt; Fig. 31 ist eine Darstellung, die eine Schaltung zum Halten des Hochaussteuerungsbetriebs und zur Unterbrechung des Betriebs zeigt;

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-6-

-ύ-

Fig. 32 ist eine Darstellung, die eine weitere Schaltung zum Aufrechterhalten der hohen Aussteuerung und zur Unterbrechung dieses Betriebs zeigt;

Fig. 33 ist eine Gesamtdarstellung, die eine weitere Ausführungsform darstellt, in der der Strom durch das Heizelement durch ein Relais gesteuert wird;

Fig. 3^a
bis 3^d sind Impulsfolgendiagramme;

Fig. 35 ist eine Gesamtdarstellung, die eine weitere Ausführungsform zeigt, in der der Strom durch das Heizelement durch ein Relais gesteuert wird;

Fig. 36 ist ein Impulsfolgendiagramm, das den Betrieb dieser Ausführungsform zeigt; und

Fig. 37 ist eine GesamtSchaltungsdarstellung, die eine Ausführungsform mit einem Heizelement und einem Temperatursensor darstellt, die in der Form eines Drahtes ausgebildet sind.

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-7-

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In Pig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Stecker zur Verbindung ■it einer 100 V Wechselstromquelle dargestellt, mit dem Bezugszeichen 2 ein Steuerkasten und mit 3 der zu erwärmende Gegenstand, beispielsweise ein Tuch zur Verwendung als elektrisches Heiztuch oder eine Bettdecke zur Verwendung als elektrisch erwärmbare Heizdecke. Die Figur zeigt weiterhin ein Verbindungskabel h, ein Verbindungsstück 5» einen Erwärmer 6, einen Temperatursensor 7-zur Erfassung der Temperatur des zu erhitzenden Gegenstandes 3, einen Stromversorgungsschalter 8, eine Einstellscheibe 9 zum Wählen der Temperatur des Gegenstandes 3· und einen Schalter 1O₁ um eine der beiden Steuerarten für die Temperatur des Gegenstandes 3t wie aus Fig. 6 zu entnehmen, einzustellen. Eine der beiden Steuerarten ist eine proportionale Steuerung, in der die Temperatur des Gegenstandes 3 auf einem konstanten Wert zu jeder Zeit gehalten wird, während das andere Steuerverfahren eine Hysteresis-Steuerung ist, bei der die Temperatur des Gegenstandes 3 innerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereichs variiert. Mit 11 ist ein Schalter bezeichnet, der zum Start einer anfänglich starken Temperaturerhöhung dient. Der Schalter 11, wenn er nach Wunsch betätigt wird, wählt eine der beiden Steuerarten, die in Fig. 7 dargestellt sind, aas. Eine der beiden Arten ist eine Arbeitsweise, bei der die Temperatur hochgehalten wird, d.h., der Gegenstand 3 wird auf eine Temperatur hohen Wertes für einen angegebenen Zeitraum erhitzt, unabhän£g von der durch die Einstellung 9 angegebenen Temperatur, und wird danach auf die Temperatur, die durch die Wahleinstellung 9 angegeben wird, zurückgeführt. Die andere Arbeitsweise ist eine übliche Weise, bei der, im Gegensatz zu der eben erwähnten, die Temperatur auf den Wert gesteuert wird, der durch die Vorwahl 9 angegeben wird. Mit 12 ist eine Netzanzeigeleuchte bezeichnet, mit 13 eine weitere Netzlampe, die dann aufleuchtet, wenn die Heizvorrichtung 6 eingeschaltet ist.

Fig. 2 zeigt die gesamte elektrische Schaltung für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Figur sind der Stromver-

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sorgungsstecker I₁ der Netzschalter 8, eine Temperatursicherung "\k und ein Rauschfilter 15 für die Stromversorgung mit einer Drosselspule 16, einem Kondensator 17 und einem Überspannungsschutz 18 gezeigt. Mit 6k ist ein Schutzwiderstand für die Netzlampe 12 dargestellt und mit 19 eine Schaltung bezeichnet, die eine Steuerspannungsversorgung Vcc abgibt. Die Schaltung 19 umfaßt eine Diode 20, Widerstände 21 und 22, Kondensatoren 23 und Zk und eine Zenerdiode 25. Eine Temperatureinstellschaltung 26 umfaßt einen verstellbaren Widerstand 27, der einen verstellbaren Widerstandswert in Übereinstimmung mit der Einstellung der Vorwahlscheibe 9 besitzt, und einen Begrenzungswiderstand 28. Eine Schaltung 29 zur Erfassung der Temperatur besitzt eine Neonlampe 30, die als Impulstriggerelementdiex*t, einen Kondensator 31· einen Widerstand 32, einen Impulsumformer 33 und einen Temperatursensor 7· Der Temperatursensor 7 besitzt den in Fig. 3 dargestellten Aufbau und ist in der Form eines Stranges ausgebildet. Der Sensor 7 umfaßt einen Kerndraht 39, eine Wicklung 36 um den Kerndraht 39, ein temperaturempfindliches Element 38 mit einem Kunststoffthermistor, der die Wicklung 37 bedeckt, eine weitere Wicklung 37 um das Element 38 und eine Abdeckung, die die Wicklun-g 37 bedeckt. Da die Charakteristika des temperaturempfindlichen Elements 38 sich mit der Temperatur ändern, hat die Schichtimpedanz Z_ zwischen den Wicklungen 36 und 37 die in Fig. 5 dargestellten Eigenschaften. Mit der Temperaturerfassungsschaltung 29 wird die Spannung in Übereinstimmung mit dem vorgegebenen Widerstand Β_χ, der durch den Temperatureinstellwiderstand 27 (d.h. der Summe der Werte R₂₇ des Widerstands 27 und des

Wertes R__Q des Begrenzungswiderstandes 28, R « <o χ

R₂₇+R g) und mit der Impedanz Z₇ dem Temperatursensors 7 geteilt. Wenn die Spannung V _ über den Wicklungen 36 und 37 größer als die Entladeanfangsspannung V^_n der Neonlampe ist, d.h. V,, «C V _ wird die Neonlampe 30 getriggert, wodurch der

O\J Z (

Impulsübertrager 33 über den Kondensator 31 und den Widerstand 32 einen Ausgang liefern kann. Dies findet bei niedriger Temperatur des Gegenstandes 3 statt. Die Neonlampe 30 wird nicht getriggert, wenn Vg₀^V „ ist, nämlich wenn der Gegenstand 3 sich auf eint/ hohen Temperatur befindet. Eine Steuerschaltung k] führt einen Hauptsteuerbetrieb durch

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und besitzt eine integrierte Schaltung (im folgenden einfach als TEC bezeichnet). Das IC besitzt 16 Anschlüsse. Ein Widerstand 42 erfaßt die Wechselspannung und setzt das IC 4i in Zeitbeziehung zur Wechselspannung. Der Schalter 11 besitzt Kontakte 56· und 56", die durch ein Betätigen des Hebels des Schalters 11 geschlossen werden und an Pin 3 des IC 4i gelegt werden. Eine C-R Schaltung 43 zur Triggerung eines Thyristors 47» der später beschrieben wird, umfaßt einen Widerstand 44 und einen Kondensator 45. Der Ausgang der Temperaturerfassungsschaltung 29 (wenn der Gegenstand 3 auf einem niedrigeren Temperaturwert als der vorgegebene Wert liegt) wird dem Pin 2 des IC 41 zugeführt, das einen Ausgang von dem Pin 14 zur Trigger C-R Schaltung 43 liefert, ujj den Kondensator 45 über den Widerstand 44 aufzuladen. Wenn die Wechsispannung danach sich dem positiven Zyclus nähert und den Nullpunkt überschreitet, wird der Kondensator über Pin 13 entladen und der Thyristor 47 wird über Pin 12 beim Nulldurchgang getriggert. Der Thyristor 47 steuert den Heizer 6 an. Mit 46 ist ein Gatewiderstand bezeichnet. 0 Der Heizer 6, der den in Fig. 4 dargestellten Aufbau besitzt, besitzt ein Kerrrtaht 51, eine Wärmewiddung 48, die um den Kerndraht 51 gewickelt ist, einen schmelzbaren Harzüberzug 50, der um die Drahtwicklung 48 gepaßt ist, einen Sicherheitsdraht 49 um den Überzug 50 und eine Hülle 52, die die Wicklung 49 bedeckt. Der Heizer hat die Form eines Stranges. Falls der Heizer 6 unbeabsichtigterweise auf eine abnorm hohe Temperatur erhitzt wird, schmilzt der Harzüberzug 50t so daß der Heizungsdraht 48 in Kontakt mit dem Sicherheiten draht 49 kommt, woraufhin ein großer Strom durch folgende Schaltung fließt: Punkt A - Heizdraht 48 - Kontaktabschnitt - Sicherheitsdraht 49 - Widerstand 55 - Punkt B, der in Fig. 2 dargestellt ist, was den Widerstand 55 aufheizt, was seinerseits die Sicherung 14 erwärmt, die thermisch schmilzt und den Stromfluß aus Sicherheitsgründen unterbricht. Unter üblichen Bedingungen fließt ein kleiner Strom zur Erfassung des Temperatursignals durch folgende Schaltung: Widerstand 55 - Sicherheitsdraht 49 - Temperatursensor 7 - Temperatur-

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- 10 -

•Instellwiderstand 27» nit diesem Stromfluß wird von dem Widerstand 55 keine Wärme erzeugt. Der Pin 10 des IC 4i ist ein Ausgangsanschluß zur Unterbrechung des Betriebs mit Anhebung der Temperatur. Wenn ein Gatewiderstand 53 und ein Thyristor 54 getriggert werden, wird eine Spule 56 angesteuert, wodurch die Kontakte 56* und 56^H des Schalters 11 geöffnet werden. Als nächstes wird eine Anordnung zur Gewährleistung der Sicherte, t bei selbsttriggernde Zustande des Thyristors 47 beschrieben. Ein Widerstand 57 prüft die Anschlußspannung des Thyristors 47 zur Versorgung des Heizers 6. Wenn der Ih/ristor 47 sich in einem eine Halbwelle leitenden Zustand trotz der Abwesenheit eines Ausgangssignals der Temperaturerfassungsschaltung 29 befindet und somit trotz der Abwesenheit eines Eingangssignals am Pin 2 des IC 47, ist der Thyristor 47 ie selbsttriggernden Zustand, was.gefährlich ist. In diesem Zustand wird die Anschluß spannung des Thyristors 47 sun Pin 15 des IC 41 über den Widerstand 57 erfaßt und einer logischen Verarbeitung innerhalb des IC 41 unterworfen, um einen Triggerausgang für einen Thyristor 58 von Pin 11 aus zu liefern. Das Ausgangssignal bringt den Thyristor 58 In den leitenden Zustand, wodurch ein Widerstand 59 Wärme erzeugt , die die Temperatursicherung 14 erwärmt und schmelzt. Wenn der Thyristor 47 vollständig aufgrund eines Kurzschlusses ausfällt, wird die Sicherheit auf folgende Weise gewährleistet. Da zu diesem

Zeitpunkt übermäßig viel Strom durch den Heizer 6 läuft, was zu einer Gefährdung führt, wird die negative Halbzyklusspannung an einen Widerstand 62 über eine Diode 6i gelegt, wodurch der Widerstand 62 Wärme abgibt, die .die Sicherung 14 thermisch unterbricht, um den Stromfluß zu unterbrechen.

Fig. 8 zeigt den Steuerblock des IC 41. In Fig. 8 ist das Innere des IC 41 durch eine strichpunktierte Linie dargestellt, und die äußeren Teile des IC, die für die Merkmale dieser Erfindung irrelevant sind, sind nicht dargestellt. Fig. 8 zeigt eine Reseteinheit A und einen Null-Impul»generator B, der durch den Widerstand 42 den Spannungs-Nulldurchgang der Wech-

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eelspannung erfaßt, der ,als Zeitbasis für. die IC-Steuerung diert, UiB die Null-Durchgangsimpulse zu bilden. Eine Impulsfolge-Formungseinheit C erhält das .Ausgangssignal des Temperaturaensors 7 von dem Impulstransformator 33 in der Fora von Impulsen und formt den Ausgang zu einer speziellen Impulsfolge. Ein 2-Bit Frequenzteiler D empfängt. Temperaturerfassungsausgangssignale von der Wellenformeinheit C und erzeugt Triggerinpulse beim Durchgang, wenn die Wechselspannung negativ oder positiv wird. Ein Aufladeverstärker E lad den Kondensator kü über den Widerstand kk auf. Ein Entladeverstärker empfängt die in dem Kondensator A5 gespeicherte Ladung über den Pin 13 und gibt die Ladung zur, Triggerung des Thyristors hj über Pin 12 ab. Ein Hysteresis-Steuerwähler G empfängt über Pin h ein Signal von Schalter 10, der sich bei Wahl der Hysteresissteuerung schließt. Eine Hysteresissteuerlogikeinheit H hält den 2-Bit Frequenzteiler D für einen Zeitraum t. an, der in Fig. 6 dargestellt ist, um ein Auf- und Ab der Temperatur des Gegenstandes 3 zu liefern. Ein erster Zähler E umfaßt T-Flip-Flops, die miteinander in η-Stufen verbunden sind, und zählt die Stromversorgungsfrequenz für die Zeit t , die bezüglich der Hysteresissteuerlogikeinheit H erwähnt wurde, um den Thyristor k7 für diesen Zeitraum stillzulegen. Wenn die für den Zähler E angegebene Zeit verstrichen ist, schaltet die Reseteinheit A die Hysteresissteuerlogikeinheit H in den Resetzuetand, um den Thyristor 47 wiederum zu triggern. Ein zweiter Zähler K mit T-Flip-Flops, die in Endstufen miteinander geschaltet sind,bestimmt, den später zu beschreibenden. Zeitnum t„ für hohe Temperatur· Mit J ist ein Wählschalter für den Hochtemperaturzustand bezeichnet. Wenn der Hochtemperaturhebel 11 betätigt wird, schließen die Kontakte 56· und 5.6". Ist der Kontakt geschlossen, wird der die Temperatur einstellende Widerstad 27 überbrückt, so daß die höchste Temperatur unabhängig von der Einstellung des Widerstandes 27 eingestellt wird. Da der Pin 3 an den geschlossenen Kontakt 56" angeschlososen ist, bringt der Hochtemperaturwähler J den Hysteresissteuerzähler E in direkte Verbindung mit dem Hochtemperaturzähler K, so «lab «lie Zähler T und K den in Fig. 7 dargestellten Hochtempe-

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raturzeitrauin t zählen. Venn der Wähler J auf Hochtemperatur

ΓΙ

bei Hysteresissteuerung gesetzt wird, ist der Hysteresissteu·- rungswähler G funktionslos, was eine proporticnaleSteuerung während dieses Hochtemperaturbetriebs, wie aus Fig. 7 zu ersehen ist, ermöglicht. Mit L ist ein Speicher zum Halten der Hochtemperatur bezeichnet. Der Speicher L macht den ersten Zähler I auch als Abwärtszähler zum Haten der Hochtemperatur nutzbar, so daß während des Hochtemperaturbetriebs der Speicher L das Signal speichert, das anzeigt, daß der erste Zähler seinen ZählVorgang beendet hat und ein Ausgangssignal an den zweiten Hochtemperaturzähler K abgibt. Ein Ausgangsverstärker M zur Unterbrechung des Hochtemperaturbetriebs liefert ein Ausgangs signal, um den Thyristor 5k zu triggem, wodurch die Spule 56 die Hochtemperaturkontakte 56' und 56" öffnet. Das Diodenfehlverhalten, nämlich die Selbsttriggerung des Thyristors 47,wird durch die Logik zwischen der Impulsfolgeformeinheit C und einem Detektor N zur Erfassung der Anschlußspannung des Thyristors kj erfaßt. Venn beispielsweise keine Eingangsspannung an dem Spannungsdetektor trotz der Abwesenheit des Ausgangssignals der Impulsfolgeformeinheit C liegt, befindet sich der Thyristor kf in einem selbsttriggernden Zustand, so daß in einem zeitlich abgestimmten Verhältnis zu dem Zeitdetektor O₁ der in einer geeigneten Phase des positiven Zyklus der Spannungsversorgung geschaltet ist, ein Ausgangssignal zu einem selbsttriggernden Verstärker P geführt wird. Das verstärkte Ausgangssignal des Verstärkers P triggert den Thyristor, und die Temperatursicherung 14 wird thermisch durch die von dem Widerstand k9 erzeugte Wärme unterbrochen.

Fig. 9 zeigt das Jegische Bild der elektrischen Schaltung. Die Blöcke A bis Q in Fig. 8 sind von einer gebrochenen Linie

2 in Fig. 9 umgeben. Gates G bis Gg sind durch das I L Verfahren vorgesehen. Der Eingang entspricht der Basis eines Transistors, während der Ausgang einem Multitransistor mit offenem Kollektor entspricht. Reset-Set-Flip-Flops RS bis RS sind eben-

- η 909843/0981

2
falls durch das I L Verfahren vorgesehen. Mit T ist ein T-Flip-Flop bezeichnet, der Eingang liegt bei T und die Ausgänge bei Q und Q. Die durchgezogenen rechtwinkligen Blöcke a bis Q sind Analogschaltungen des üblichen bipolaren Aufbaus. Die bipolaren Einheiten & bis Q werden im folgenden vor der Beschreibung der

auf
Logik unter Bezugnahme Fig. 9 beschreiben.

Die Schaltung a, zur Erfassung der Resetspannung mit der Steuerstromversorgung V der Reseteinheit A wird zuerst beschrieben. Die Fig. 10 und 11 zeigen Ausführungsformen der Schaltung, und die Fig. 12a und 12b zeigen die zugehörigen Impulsfolgen. Wenn in den Fig. 10 und 11 die Steuerspannung V am Pin 1 von Null V ansteigt, bleibt der Transistor a_ ausgeschaltet, bis ein Schwellenwert V__ erreicht wird, er wird jedoch durchge-

Hs

schaltet, wenn V überschritten wird. V_e_ « 3*V_e_,, wobei V™

HQ Kb tSL· HL·

die Bae.s-Emitterspannung der Transistoren a„ bis a. ist. Die Transistoren a^ und a_ in der Schaltung nach Fig. 10 liefern eine Stromspiegelschaltung. Wenn V gleich oder größer als

V wird, beginnt ein Strom I₁ durch einen Widerstand a, zu Ko T I

fließen, und im wesentlichen der gleiche Strom wie I wird zwischen den Kollektor und den Emitter des Transistors a_ eingeführt. In der Schaltung in Fig. 11 ist die Stromspiegelschaltung nach Fig. 10 geeignet, als Stromverstärker zu dienen, indem der Transistor a, durch einen Widerstand a/ ersetzt wird.

4 O

Die Fig. 12a und 12b zeigen den Betrieb der Schaltungen. Wenn der Netzschalter 8 geschlossen wird, dienen die Kondensatoren 23 und 2k der Stromversorgung 19 zu einem Ansteigen der Steuerstromversorgung V innerhalb des Zeitraums, der in Fig. 12

^cc Wenn
bei ν dargestellt ist. V₀ die Resetspannung ist, bleibt der

C C Ko

Transistor a_ vor dem Zeitpunkt tR_, wie durch die Impulsfolge in Fig. 12b dargestellt ist, im nichtleitenden Zustand. Nach dem Zeitpunkt tR ist V größer als V_n-, so daß der

ti CO Ilö

Transistor a_ in der Zeit^Jt voll durchschaltet. Es soll angenommen werden, daß die Betriebsspannung der logischen Einheit V- ist, dann wird die logische Einheit in ihren Normalbetrieb

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zu dem Zeitpunkt tR gebracht, jedoch durch den Transistor a_ la Resetzustand gehalten. Zum Zeitpunkt tR schaltet der Transistor a durch, um die logische Einheit aus dem Resetzustand zu bringen. Weiterhin, wenn der Stromspiegel in einen Stromverstärker geändert wird, ist die Schaltzeit ^t für den Transistor a_ verkürzt, wie aus der Wellenform in Fig. 12b zu entnehmen ist, was zu einem zufriedenstellenden Betrieb führt.

13 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform der Resetspannungserfassungsschaltung a. Wenn durch die Transistoren a_ und a_Q ein Differenzverstärker vorgesehen ist, wird die Reeetschwellspannung V durch die Transistoren a„, a_ und &. dargestellt. Die Spannung V _c und ν , abhängig von der Spannung aus dem Spannungsteiler der Widerstände a _ und a ^ wird erfaßt, um den Betrieb des Tbansistois a_ zu bestimmen.

Kurz gesagt, erfaßt die Reset Spannungsdetektorschaltung a den Spannungsanstieg ν der Steuerspannungsversorgung V , die

CC CC

mit dem Schließen der Spannungszuführung beginnt, und hält den Transistor a_ in nichtleitendem Zustand, wenn die Steuerspannung V niedriger als der gesetzte Schwellenwert V_DO

C C Xx w

ist, um die Logikschaltung im Resetzustand zu halten.

Eine Schaltung b zur Erfassung einer Spannung von Null V für den Nullpulsgenerator B wird im folgenden beschrieben. Pig. Ik zeigt eine Ausführungsform der Schaltung und Fig. 15 zeigt die zu dem Betrieb gehörige Impulsfolge. Bei der Schaltung nach Fig. Ik sollen die Impulsfolgen, die in Fig. 15 als "V von

b . " und "V von b ^H dargestellt sind, etwa dann erhalten 1¹T ου« ι y

werden, wenn die Versorgungs spannung V₁.,, die über dem Pin

AO 10 und dem Pin 5 liegt, durch Null geht. Der Betrieb der Schaltung nach Fig. i4 wird im folgenden beschrieben, wobei von einem Referenzzeitpunkt t ausgegangen wird, zu dem die Versorgungsspannung V in Fig. 15 Null ist. Wenn die Spannung

- 1.5 909843/0981

V,_ am Pin 16 positiv wird, beginnt der in Fig. 15 dargestöllte Strom TI-., von b " zwischen dem Kollektor und dem Emitter des

OJL 1 Ί dös Transistors b zu fließen. Zu diesem Zeitpunkt übersteigt

die Spannung V _, die Basisspannung des Transistors b _t nämlich AO 1 1

die Baslsemitterspannung V „ eines Transistors b„, eingestellt durch einen Widerstand b , eine Vorspannung, plus der Basisemitterspannung V_ßE des Transistors b^, also 2V_ßE = V_ßE + Der Zeitpunkt £j tp ist durch folgende Gleichung dargestellt*

wobei f die Stromversorgungsfrequenz ist. Der Strom Ι_ΓΪΡ ■. _h den Transistor b steuert durch einen Transistor b einen Stromspiegel an, der aus den Transistoren b _ und b . aufgebaut ist, was das "V_o„ von b ," in Fig. 15 ergibt. Die Ver-

0£» ι η

sorgungsspannung V erreicht danach einen Spitzenwert und beginnt in Richtung auf einen negativen Wert abzunehmen, jedoch bis direkt vor den Zeitpunkt t , nämlich solange V « 2V__Eiet, bleibt der Transistor b , leitend. Wenn anschließend V kleiner als 2V_BE wird, sperrt der Transistor b ., was die Impulsfolge "V_fi von b >^M in Fig. 15 ergibt. Ein Transistor b bildet einen Stromspiegel in Verbindung mit dem Transistor b . Der

Stromspiegel ist derart, daß der Basisstrom I_n durch einen

Ja

Widerstand b etwa gleich dem Kollektorstrom I durch einen ι Ο

Widerstand b_ ist. Eine Impulsfolgenformschaltung b__ ist vorgesehen, um eine verbesserte Schaltgeschwindigkeit des Transistors b . zu schaffen, sie besitzt einen später im Zusammenhang mit den Fig. 16 und 17 beschriebenen Aufbau. Die Eingangsspannung und die Ausgangsspannung dieser Schaltung sind in Phase zueinander. Wenn die Versorgungsspannung V _ in Fig. 15 von ihrem Nullwert zum Zeitpunkt t negativ wird, wird die Basis spannung eines Transistors b _ auf der Basisspannung des Transistors b_g gehalten, nämlich der oben erwähnten Vorspannung ν_ΏΙΛΓ. Wenn die Basisemitter spannung des

JD C/b

Transistors b V_ßE ist, findet, falls V_ßE> V_BES und V_fiES -V„ = ~A^VBE' ^{die fol}S^ende Operation statt. Der Transistor

909843/0981 _ _Λβ -

b__ wird leitend, wenn |V. J^iV₀₁J. Zu diesem Zeitpunkt fließt der Baaisstrom des Transistors b ~ von der Steuerversorgungespannung V durch den Widerstand b_, dann durch die Basis und

CC I

den Emitter des Transistors b , weiter durch den Widerstand b zur Stromversorgung ^V _AC· Dies findet einen Zeitraum nach dem Zeitraum t statt. Entsprechend fließt der Strom

"I-- von b, ", der in Fig. 15 dargestellt ist, durch den t»JS ι j

Kollektor des Transistors ^b _1t-» betätigt die Transistoren b g, b und b g, b „, die Stromspiegel darstellen, und ergibt die Impulsfolge der Spannung "V„ von b.,-" in Fig. 15· Dieser Zustand wird für einen Zeitraum bis direkt vor dem Zeitraum t^ aufrechterhalten. Falls V_BE = ν_βΕδ und ^V _BES~^V _BE eO, findet folgender Betrieb statt. Da die Transistoren b und b _Q identisch in V_x,- sind, arbeitet der Transistor b,_,

I O ÜE» 1J

wenn V._ gleich Null V ist. Somit ist die Zeit t„ in Fig. AU M

Null. Dementsprechend werden "I„_ von b.," und »V__ von b., "

OB» 15 \*Xi IJ

in Fig. 15 zu den Zeitpunkten t. und t_ erhalten. Falls weiterhin V_ßE< V_ßES und V_BES-V_BE = ₊^V_BEt liegt der Zeit- punktA t„ in Fig. 15 auf der linken Seite von t , Jedoch etwas nach ^Jt . Dies ist die umgekehrte Beziehung zu dem Fall, in dem V_B£> V^ und V_BES-V_ßE «

Kurz gesagt, bewirken die Transistoren b . und b „ den in Fig. 15 dargestellten Schaltbetrieb. Die Ausgangsimpulsfolgen werden weiterhin durch die Formeinheiten b^- und b_., die in den Fig. 16 und 17 dargestellt sind, geformt.

In der in Fig. i6 dargestellten Schaltung besitzt der Transistor b . einen MuItikollektor, und ein RS Flip-Flop (zusammengesetzt aus den Gates G. und G__) und bewirkt zusammen mit einem Gate G„_o eine Wellenformung. Das Gate G„. liefert als Ausgangssignal eine scharfe Wellenform.

Die in Fig. 17 dargestellte Schaltung besitzt einen Verstärker vom HL Aufbau, der als Wellenformeinheit b _ dient und ein Gate aufweist, das aus einem Injektorwideretand b und den

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- 17 -

Transistoren b und b„„ zusammengesetzt ist, sowie Transistoren b . und b zur Stromverstärkung.

Die Pulserfassungsschaltung js der Wellenformeinheit C wird in folgenden beschrieben. Figur 18 zeigt eine Ausführungsform der Schaltung, und Fig. 19 die zugehörige Wellenform. Venn der zu erhitzende Gegenstand 3 eine niedrige Temperatur hat« ist die Impedanz Z_ über den Wicklungen 36 und 37 des Sensors 7» der in Fig. 1.8 dargestellt ist, niedrig. Dementsprechend, wenn die Versorgungsspannung ν\_Λ. „. „„ «, . ~. .

^{B &} ■ ^B AC in Fig. 19 auf den spezifizierten

Wert ansteigt, übersteigt die Schichtspannung V _ des Sensors 7 die Entladeanfangsspannung der Neonlampe 3° und triggert die Lampe. Demzufolge gibt die Sekundärwicklung 35 des Impulstransformators 33 Pulse der Wellenform t in Fig. 19 ab. Beim Transformator 33 ist die Polarität der Wicklungen so bestimmt, daß die Pulse von der Neonlampe 30, wenn die Versorgungsspannung V' _ sich im negativen Halbzyklus befindet, negativ umgekehrt werden bei der Übertragung von der Primär- zur Sekundärwicklung, wodurch die Sekundärwicklung dementsprechend Pulse positiver Spannung in einer Wellenform t . abgibt. Somit ist die Schaltung dazu ausgelegt, die Temperaturen zu erfassen, wenn die Versorgungsspannung V „ die negativen Halbwellen zeigt. Die Wellenform t „, die während der positiven Zyklen erzeugt wird, besteht aus einer negativen Spannung und ist für die nachfolgende Operation irrelevant. Die Pulsspannung t , die an den 2. und 5. Pin, wie in Fig. 18 dargestellt, angelegt wird, betätigt einen Emitterfolgertransistor C„, der seinerseits einen Stromspiegel ansteuert, der aus den Transistoren Cj, und C_ zusammengesetzt ist. Als Ergebnis arbeitet ein Transistor C für einen Zeitraum A t , wie aus Fig. 19 zu sehen ist. Die negativen Spannungspulse t ₀ laufen durch einen Transistor C-- und einen Widerstand C , laufen in Sperriclrtung des Transistors Cj und betätigen nicht den Transistor C_. Während des Zeitraums von t„ bis t, , wie in Fig. 19 dargestellt, wird die Neonlampe 30 nicht getriggert, wenn der Transistor C_

sptjrrt.

909843/0981 _ _l8 .

Kürz gesagt, empfängt die Impulserfassungsschaltung £ in Fig. die Pulse t , die während des negativen Zyklus der Versorgungespannung V erzeugt werden, als effektive Temperaturerfassungs-

AO

signale.

Die Verstärker E und P zur Triggerung des Thyristors 47 werden nunmehr beschrieben. Fig. 20 zeigt Ausführungsformen dieser Schaltungen. In Fig. 2O sind, wenn der Ausgang des Gates G _Q auf "Ο" abfällt, die Transistoren E. und E des Verstärkers E leitend und werden über die Widerstände E und E betrieben, um den Kondensator 45 über den Widerstand 44 aufzuladen. Wenn die Versorgungsspannung V _ durch Null läuft, fällt das Gate

AO

G₁₁ für einen Moment auf Null ab, wodurch die Transistoren Fg. und F,- des Verstärkers F angesteuert werden und durch die Widerstände F und F₂ leitend gemacht werden. Auf diese Weise wird die Ladung des Kondensators 45 in Pulsform für einen Augenblick entladen, um den Thyristor 47 über den Pin 12 zu triggern. Während der Kondensator 45 über das Gate G₁₀ aufgeladen wird, wird das Gate G auf "1" gehalten und empfängt kein Entladesignal, wie im folgenden beschrieben wird.

Die Erfassungsschaltungen £ und J^ für den Hysteresissteuerwähler G und für den Wähler J zu« Erhalten der höchsten Einstellung wird im folgenden beschrieben. Fig. 21 zeigt eine AusfUhrungsfprm der Schaltung für den Hysteresissteuerwähler G, und Fig. eine Ausführungsform für die Schaltung des Wählers J. In Fig. ί\ liefern Widerstände g-, g_? und g~ und die Transistoren g. und g_ einen Stromspiegel. Der Hysteresissteuerwahlschalter 10 bringt beim Schließen den Transistor g_ in leitenden Zustand, um das System zur Hysteresissteuerung einzuschalten. Die in Fig. 22 dargestellte Schaltung für den Wähler J ist im Aufbau mit der in Fig. 21 dargestellten Schaltung für den Wähler G vollkommen identisch. Der Kontakt 56" des Schalters zum Halten der hohen Einstellung sperrt beim Schließen den Transistor j_.

Als nächstes werden der selbsttriggernde Ausgangsverstärker P und der Verstärker M zur Unterbrechung des Betriebs der hohen

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- 10 _

_ #_ 291578Ö

Aussteuerung beschrieben. Fig. 23 zeigt eine Ausführungsform der Schaltung des selbsttriggernden Ausgangsverstärkers F. Venn der Ausgang eines Gates G__ in Fig. 23 auf "0^H abfällt, werden die Transistoren P_ und Pg betrieben und triggern den Thyristor 58 über den Pin 11. Der Schaltungsaufbau des Ausgangsverstärkers M zur Unterbrechung des Betriebs mit hoher Aussteuerung ist der gleiche wie der in Fig„ 23 beschriebene und wird nicht im einzelnen aufgeführt.

Als nächstes wird die Spannungserfassungsschaltung N zum Erfassen der Selbsttriggerung des Thyristors k"J und die Erfassungszeitschaltung 0 beschrieben. Fig. Zk zeigt Ausführungsformen der beiden Schaltungen und Fig. 25 die zum Betrieb der Schaltungen gehörigen Wellenformen. Die Schaltung N in Fig. 2k überprüft, obdsr Thyristor ^7 leitet oder nicht. Sie weist die Widerstände η , η und die Transistoren n_o bis n_ auf. Wenn der

i^ f .»«._ «·*λλ*.λ U.I.« Ji Λ. u«a.k?-a-t^ 1/^* j. «41 al a

Transistor n, sich im leitenden Zustand befindet, ist die Span-

* über

nungflVa (dem 15«und 5· Pin gleich oder größer als die Basis-Emitter spannung 3V__ der drei Transistoren n^, n_ und n^. Auf der anderen Seite ist der Spannungsabfall V„ in Durchlaßrichtung zwischen der Anode und der Kathode des Thyristors kj, wenn er sich im leitenden Zustand befindet, kleiner als 3V_n-,. Da die Spannungsversorgung V über der Schwellspannung 3V„„ des

AO DCj

Transistors n. nach dem Überschreiten der Spannungsschwelle im Zeitpunkt 4t liegt, wenn der Thyristor 47 im "Aus"-Zustand (kein Signaleingang am Gate) ist, wie aus Fig. 25 zu sehen ist, fließt der Kollektorstrom ¹¹I-,- von n,,", der in Fig. 25 gezeigt ist, durch den Transistor n.. Dementsprechend ist die Kollektorspannung "V__E von η ", „. des Transistors n_, wie in Fig. 25 gezeigt ist, NuIl"^ zum Zeitpunkt ^ t vor dem Zeitpunkt t , wenn die Versorgungsspannung V-- am Nullpunkt negativ wird, bleibt "V__ von η " Null. Als nächstes, wenn der Thyristor kj leitend wird, sind die Transistoren n. und n_ im ¹¹AUS"-Zu st and und "V_CE von n_" wird, wie in Fig. 25 dargestellt, über den Zeitraum von t bis t aufrechterhalten. In der Zeiterfassungsschaltung O wird die Versorgungsspannung V _ an den Pin 16 ge-

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-*?- 281579©

lägt. Die Referenzspannung der Transistoren ο und ο , die einen Differenzverstärker bilden,ist die Spannung V am Verbindungspunkt zwischen den Widerständen ο und o. . V _ = 2,5V_BT>i wobei V_n_ die Basis-Emitterspannung des Transistors o~ ist. Diese Spannung wird durch die Widerstände o„ und o. (o = o· ) geteilt, so daß man 0,5 ν_ΏΤ, erhält. Wenn dementsprechend die

DCj

Spannung am Pin 16 aufgrund der Versorgungs spannung V _, die Spannung V_o_, übersteigt, bilden die Transistoren ο , ο und

ο,,. einen Stromspiegel und die Transistoren o._ und ο, _c .. 14 ra I^ \v> y dxe

gleichermaßen einen Stromspiegel liefern, werden leitend. Dieser Zustand ist in Fig. 25 über einen Zeitraum t dargestellt. Wie aus Fig. 9 zu sehen, dient die Spannung am Pin als Eingangssignal für den Nullpulsgenerator B. Wenn dementsprechend die Versorgungsspannung V._ 2ν_Ώ_ übersteigt, wie es in Fig. 15 dargestellt ist, fließt der Strom geteilt zum Nullpulsgenerator B durch den Widerstand b , der in Fig. ~\k dargestellt ist, so daß die Spannung über dem i6. und dem $. Pin allmählich von 2V_x,^, wie in Fig. 25 zu sehen, ansteigt. Diese Spannung

DCj

liegt über 2,5V_n_ (der Schwellspannung V_o_ des Differenzverstärkers, der aus den Transistoren ο . und ο _? zusammengesetzt ist), wie in Fig. 25 dargestellt, während eines Zeitraums At Bei dieser Schaltung muß β t länger als ^j t sein.

Die Schaltung Q zur Entfernung eines Zwischenausgangssignals von dem ersten Zähler I der Vielfachstufe wird beschrieben. Fig. 26 zeigt eine Ausführungsfortn der Erfindung, in der der erste Zähler E ein T-FIip-Flop aufweist, das in η-Stufen angeschlossen ist und in zwei Blöcke aufgeteilt ist, d.h. einen Block von T_y bis T_T und in einen Block von T_T bis T_T . In diesem Zähler I schaffen der Ausgang Q_T des einen Blocks und der Eingang Τ_χ des anderen Blocks, wenn sie direkt miteinander verbunden sind, einen direkt verbundenen Zähler. Wenn jedoch die Funktion des Gesamtzählers, der viele Stufen besitzt,überprüft werden soll, erhebt sich ein Problem insofern, als es zu lange dauert, das Ausgangssignal Q_Tn der Endstufe zu erhalten,

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selbst wenn ein Rechteckimpuls als Eingang mit hoher Geschwindig« keit T in der ersten Stufe zugeführt wird. Dementsprechend wird der erste Block einschließlich T- bis Τ_χ für den Betrieb überprüft, wobei der Eingang T (Ausgang des 8. Pins, der zur Beurteilung verwendet wird) zugeführt wird, und zwar getrennt von der Überprüfung des zweiten Blocks mit T_T bis T_ , was durch die Zuführung eines Rechteckimpulses als Eingang zum 9· Pin (Ausgang von Q_T , verwendet zur Überprüfung) erreicht wird. Um somit die zur Überprüfung nötige Zeit abzukürzen, wird die Schaltung Q in den Mittelabschnitt des Zählers I eingefügt. In Fig. 26 liefern die Transistoren q. und q_ eine Konstantspannungsquelle. Ein Transistor q,- dient als Ausgangspuffer, während die Transistoren q_ und q_ft Eingangspuffer bilden und einen Stromspiegel darstellen. Der Überprüfungsbetrieb wird weiter unten unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben.

Zuerst wird die in Fig. 6 beschriebene Proportionalsteuerweise beschrieben. Dazu ist der Hysteresissteuerwahlschalter 10 geöffnet und die Kontakte 56' und 56" des Schalters zur Erhaltung des hohen Aussteuerungszzustandes sind geöffnet. Xn diesem Zustand ist der Netzschalter 8 geschlossen, und wenn der zu erhitzende Gegenstand 3 auf einer niedrigen Temperatur ist, bewirkt das System den Betrieb, der in Fig. 27 dargestellt ist. Das Gate G „ des Nullpulsgenerators B in Fig. 9» wenn es auf "0ⁿ ist, wie in Fig. 27 zu sehen, schaltet das Flip-Flop RS der Impulsfolgeformeinheit C in den Resetzustand. Somit wird während eines positiven Halbzyklus der Versorgungsspannung V und während eines kurzen Zeitraums des negativen Zyklus RS im Resetzustand gehalten. Wenn daraufhin der Temperatursensor 7 einen Puls t emittiert, wird das Flip-Flop RS₁ gesetzt, woraufhin der Ausgang Q des Flip-Flop RS. von ⁿ1" auf "0" wechselt, so daß das Gate G_ von ^M0^M auf "1" wechselt und Gate G _fi von "1" auf "0". Mit der Änderung des Gates G₁₀ auf "O" wird der Verstärker E angesteuert, wodurch der Kondensator 45 durch den Widerstand 44 aufgeladen wird. Mit an·? deren Worten triggert der Temperatursensor 7 die Neonlampe 30, die ihrerseit-s zu einea Aufladen des Kondensators 45

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führt. Direkt vor dem Zeitpunkt t , wenn die Versorgungsspannung

V.-, vom negativen zum positiven Wert wechselt, ändert sich das AO

Gate G „ von ¹¹I" auf ¹¹O", wodurch das Flip-Flop RS wiederum in den Resetzustand geschaltet wird. Mit diesem Raset ändert sich der Ausgang Q des Flip-Flops RS. von "0" auf "1^M. Dementsprechend wird das Signal, das am Gate G„„ VOn¹¹I" auf "O" umgekehrt wurde, dem Eingang T des T-Flip-Flops T zugeführt, dessen Ausgang Q demzufolge von "O" auf "1" an der Abfallkante des Eingangs T wechselt. Da der Ausgang Q des T-Flip-Flops T "1" wurde, erhält man am Gate G eine ^M0^H, was das Gate G₁₀ auf den Vert "1" ändert, so daß das Aufladen des Kondensators 45 unterbrochen wird, während der Entladungsverstärker F dazu gebracht wird, ein Ausgangssignal an den Pin 12 abzugeben. Direkt nachdem die Versorgungsspannung V _ nach dem Zeitpunkt t„ positiv wurde, ändert sich das Gate G _ von "0" nach "I" mit dem Ergebnis, daß der AND-Ausgang der Gates G... und G _ von ⁿ1" auf "0" abfällt. Der Zeitraum, wähenddessen der Ausgang von G . und G "1" ist und der Gates G und G _ ¹¹O", ist ^T. Selbst nach dem Zeitraum £ T ist der Ausgang Q des T-Flip-Flops T "1", da jedoch der AND-Ausgang der Gates G . und G "0" ist, wechselt das Gate G auf "1", was das Aufladen des Kondensators 45 unterbricht. Dementsprechend wird von Pin 12 ein Ausgangssignal nur während^ T zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs der Versorgungsspannung V _ nahe des Zeitpunkts t erzeugt, und der Thyristor 47 getriggert, der seinerseits die Heizvorrichtung 48 ansteuert. Bei Beendigung des Zeitraums ^T ändert sich das Gate G von "0" auf "1", so daß der Ausgang des Gates G von "1" auf "0" wechselt, wodurch die Aufladung des Kondensators 45 über den Widerstand 44 beginnt. Nahe des Zeitpunkts t , zu dem die Versorgungs spannung Vp vom positiven zum negativen Wert wechsalt, treten ein Nulldurchgangsimpuls T und ein AND-Ausgang am Ausgang Q des Flip-Flops RS und des Ausgangs des Gates G · wiederum auf. Direkt bevor der Zeitpunkt t_ erreicht ist, we-chselt der AND-Ausgang der Gates G ■ und G von "0" auf "1",wodurch

-2J-

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dör Ausgang Q des Flip-Flops T auf "1" wechselt. Das Gate G fällt auf "0" ab, um den Kondensator k$ wiederum zu entladen. Venn das Gate G _Q von "0" auf ^Ol 1" gewechselt hat, wird das Aufladen des Kondensators k$ zu diesem Zeitpunkt unterbrochen. Zur gleichen Zeit ändert sich der AND-Ausgang des Ausgangs Q des Flip-Flops RS und der Ausgang des Gates G^ von "0" auf "1". Dieses Ausgangssignal ist einer AND-Operation mit dem Ausgang Q des T-Flip-Flops T unterworfen und dem Gate G. zugeführt, das sich von "1" auf "0" ändert, und Gate G„„ wechselt von "0" auf ¹M". Das erhaltene Ausgangssignal wird dem Eingang T des T-Flip-Flops T hinzugeführt. Zu einem Zeitpunkt AT nach der Zeit t_ fällt der AND-Ausgang des Ausgangs Q des Flip-Flops RS und der Ausgang des Gates G . von "1" auf "0" ab. Dementsprechend ändert sich das Gate G. von "0" auf ⁿ1^M und Gate G_ von "1" auf "0". An der Abfallkante des Ausgange von Gate G wird der Ausgang Q des T-Flip-Flops T von„?1" auf "0" umgeschaltet. Kurz gesagt führt das TFlip-Flop T einen! ZählVorgang durch die Set- und Resetsignale vom Flip-F^lop RS durch und bewirkt zwei Zählsignale und Rückführungen mit dem AND-Ausgang des Setausgangs Q des Flip-Flops T und dem Nulldurchgangspuls T, der erzeugt wird, wenn die Spannung ν«, negativ wird. Mit anderen Worten wird die Temperatur während eines positiven oder negativen Zyklus der Spannung V_ erfaßt und in Ansprache auf das so erhaltene Signal ein einen zwei-Bit Thyristor triggernder Puls beim Nulldurchgang, wenn die Spannung sichzum Positiven oder Negativen ändert, emittiert. Obwohl ein siliciumgesteuerter Gleichrichter als Thyristor ^7 in Fig. 9 verwendet wird, kann vorteilhafterweise ein TRIAC für diesen Zweck verwendet werden, wenn er für die in Rede stehende spezielle Vorrichtung geeignet ist. Fig. 27 zeigt, daß während des Zeitraums t_ bis t« keine Pulse vom Sensor 7 zur Triggerung der Neonlampe 30 vorliegen, da die Temperatur des Gegenstandes 3 höher als der vorgewählte Wert ist. Der obige Betrieb findet während dieser Periode nicht statt, da das Flip-Flop RS im Resetzustand gehalten wird. Wenn das Gate G „ im "1" Zustand ist, wird der Konden-

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eator 45 nicht geladen, während der Ausgang Q des T-Flip-Flops "0" ist und das Gate G sich im "1ⁿ Zustand befindet, so daß der Entladeverstärker F außer Betrieb bleibt. Dementsprechend ist die Spannung am Pin 12 Null. Venn die Neonlampe 30 wiederum getriggert vird bei einer Verminderung der Temperatur des Gegenstandes 3, findet der obengenannte Betrieb wiederum statt. Der Thyristor *+7 wird getriggert, um den Heizer k8 anzusteuern. Somit kann die Temperatur in der in Fig. 6 dargestellten proportionalen Steuerung durch die Reihenfolge der Operationsabläufe, wie oben beschrieben, gesteuert werden.

Nunmehr wird die Hysteresissteuerung, die in Fig. 6 dargestellt ist, beschrieben. Dazu ist der Hysteresissteuervahlschalter 10 geschlossen. Mit dem Schließen des Schalters 10 ändert sich das Gate G _g von "1" auf "0" und das Gate G _ von "0" auf "1". Da das Gate G bereits im "1"-Zustand ist, ändert sich das Gate G_ von "0" auf ¹¹I" und das Gate G von ¹M" auf "0". Der erste Zähler für die Hysteresissteuerung ist deshalb nicht mehr im Resetzustand. Venn das Gate G_ von "0" auf "1" zum gleichen Zeitpunkt wechselt, werden die Flip-Flops RS_ und RS. der Hysteresissteuerlogikeinheit H ebenfalls aus dem Resetzustand geschaltet. Für die Beschreibung des Betriebs im Hysteresissteuerverfahrön wird Bezug genommen auf die Fig. 9 und 28, wobei in Fig. 28 der Zeitpunkt t als Startpunkt angenommen wird. Vährend des Zeitraums von t bis t_ führen die Schaltungen den unter Bezugnahme auf Fig. 27 beschriebenen Betrieb durch,

Der Pin 12 gibt einen genügend großen Ausgang, um den Thyristor U 7 zu triggern, wodurch der Heizer k8 angesteuert wird. D.h., daß bei den Pulsen t , die von der Neonlampe 30 erzeugt werden, die Temperatur des Gegenstandes ansteigt. Venn die Temperatur des Gegenstandes 3 den vorgegebenen Vert erreicht hat, wird die Lampe 30 nicht länger getriggert und die Pulse t ρ, die zyklisch erzeugt wurden, werden eingestellt. Das Erreichen der vorgewählten Temperatur des Gegenstandes J wird dadurch erfaßt, daß das Einstellen der Pulse zum Zeitpunkt t erfaßt wird, woraufhin der Ausgang vom 12. Pin zum Thyristor U7 keine Signale mehr liefert, um den Heizer k8

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abzuschalten, Da jedoch die Temperatur des Gegenstandes den gesetzten Wert leicht übersteigt, werden für einen Zeitraum keine Pulse abgegeben. Die Temperatur fällt danach un,d erreicht den vorgewählten Wert T_g oder ^το~Λ^Τ3' ^{wenn a:}"-ⁿ derartiges TeraperaturdifferentialATg vorgegeben ist, woraufhin die Neonlampe in der Nähe des Zeitpunkts t_Q getriggert wird und Pulse t _

■ ο ■ P3

erzeugt. Der Zeitpunkt T_D, der in Fig. 28 angegeben ist, hängt von dem Aufbau und der Temperatur des Gegenstandes 3 ab. Obwohl der Zeitpunkt T^ so dargestellt ist, daß er verschiedenen Zyklen der Spannung V _ entspricht, ist in Wirklichkeit dieser Zeitraum erheblich länger. Die wiederum erzeugten Pulse t „ werden erfaßt und durch den ersten Zähler I gezählt. Während der erste Zähler I die Pulse zählt, ist der Thyristor k7 nicht leitend. Die Vorwärtszeitsignale des ersten Zählers I steuern den Gateausgang des Thyristors hj an, mit dem Ergebnis, daß der Thyristor k7 wiederum getriggert wird. Während der Hysteresissteuerwahlschalter 10 geschlossen gehalten wird, wird der obige Betrieb wiederholt, wodurch ein Temperaturschwanken von/Tj₁, das in Fig» 6 dargestellt ist, erhalten wird. Fig. 28 ist ein Zeitlaufplan, der den obigen Betrieb zeigt. Wenn keine Pulse t abgegeben werden, während die Spannung V negativ ist, während des Zeitraums t_ bis t_c in Fig. AL· 5 °

28, ist das Flip-Flop RS der Impulsfolgenformeinheit C nicht im Setzustand und hält den Ausgang Q von "1" aufrecht, so daß das T-Flip-Flop T nicht angesteuert wird. Da sich zum Zeitpunkt ^J t nach dem Zeitpunkt tg das Gate G₂ von "0" auf "1" ändert, werden dem Gate Gg als Eingang das AND-Ausgangssignal des Ausgangs Q des Flip-Flops RS und der Ausgang Q des T-F^ip-Flops T und der Ausgang des Gates G₂ zugeführt, wodurch ein Wechsel von "1" auf "0" erhalten wird. Das Gate G-ς schaltet das Flip-Flop RS in den Setzustand, so daß der Ausgang Q sich von ¹¹O" auf "1" ändert, und das Gate G_ft ändert sich von "1" auf "0". Das T-Flip-Flop weist am Ausgang Q ^h0^M auf. So gibt das Gate G unkonditioniert eine "1" ab und schaltet den Entladungsverstärker F ab, wodurch kein Triggerausgang an den Thyristor kl von dem Pin 12 geliefert wird. Während

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die Spannungsversorgung Vp während des Zeitpunkts t_ bis t_ft negativ ist, fällt die Temperatur des Gegenstandes 3 ab, wodurch die Neonlampe 30 einen Puls t „ erzeugt, der das Flip-Flop RS₁ in den Setzustand schaltet und den Ausgang Q des Flip-Flops RS von "O* auf "1" ändert. Da der Ausgang Q des Flip-Flops RS- zu diesem Zeitpunkt "1" ist, ändert sich das Gate G_ von "1" auf "0". Dieser Ausgang schaltet das Flip-Flop RS> in den Setzustand und ändert dessen Ausgang Q von ^H0" auf "1". Der Ausgang Q des Flip-Flops RS„ ändert sich von ¹¹O" auf "1" für einen Zeitraum von T für einen Nulldurchgang, bei dem sich die Spannung V etwa mum Zeitpunkt t_q zum Negativen ändert. Dementsprechend ist der Ausgang Q des Flip-Flops RS^ "1" und der Ausgang Q ist "1", so daß der Ausgang des Gates G , nämlich der Eingang T des ersten Flip-Flops T_T des ersten Zählers I für den Hysteresissteuerzähler für einen Augenblick, d.h. für ^T, auf Null fällt. Am Ende des Abfalls des Eingangs T von "1" auf "0" ändert sich der Ausgang Q des ersten Zähler-Flip-Flops T_T von "O" auf ^W1". Beim Nulldurchgang, wenn die Versorgung»spannung V _ zum Zeitpunkt T negativ wird, ändert sich der Eingang T des ersten Flip-Flops T_T von "1" auf "0", dementsprechend geht der Ausgang Q des ersten Flip-Flops T_ von "1" auf "0" zurück, so daß zwei Frequenzteiloperationen durchgeführt werden. Da der erste Zähler I ein Vielfachstufenzähler ist, wie in Fig. 9 dargestellt, wird der obige Betrieb aufeinanderfolgend wiederholt. Direkt vor dem Zeitpunkt t , nämlich bevor die Zeit bis zur Endstufe, dem η-ten Flip-Flop T₁ am Ende des Abfalle des Eingangs T des ersten Flip-Flops T_T von ^M1^M auf "0" durchgeführt ist, ändert sich der Ausgang Q des End-Flip-Flops T_T von "0" auf "1". Diese Änderung des Ausgangs Q auf "1ⁿ gibt an den ersten Zähler I, T bis T_T ein Resetsignal. Zum gleichen Zeitpunkt ändert sich der Ausgang des Gates G von "1" auf "0", wodurch die Flip-Flops RS,. und RS. der Hysteresissteuerlogikeinheit H durch ein Reset auf ihren Anfangszustand geschaltet werden. Somit geht das Gate G« von ¹¹O" auf "1" und gibt den Ausgang Q des T-Flip-Flops T frei.

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Dieser Resetzustand dauert einige Zeit (PeriodeA t ) vor dem Zeitpunkt t +1 an. Mit dem Ansteigen, d.h. von "O" auf "1" eines positiven NulldurchgangspulsesΛΤ (wenn die Spannung V vom Negativen zum Positiven durchgeht), der von dem AND-Ausgang des Ausgangs Q des Flip-Flops RS und des Ausgangs des Gates G geliefert wird, ändert sich G ^ von "1" auf "Ο" und G „ von "O" auf "1", wodurch das AND-Flip-Flop T_x

ersten Zählers X ein Resetsignal erhält. Dementsprechend fällt der Ausgang des -Flip-Flops T_T von "1" auf ¹¹O", wodurch die Flip-Flops T_T bis T_T des ersten Zählers I aus dem Re set zu st and

-L 1 J-Z

gebracht werden. Somit werden während des Zeitraums von t bis t ₁, während die Spannung V im negativen Halbzyklus bleibt, die Flip-Flops T_T bis T_T im Resetzustand gehalten,

-L1 -LZ

womit sie zuverlässig zu ihrem Anfangszustand zurückgeschaltet werden. Wenn weiterhin der Ausgang Q des End-Flip-Flops T_T von "1" auf "0" abfällt, ändert sich der Eingang des Gates Gg von "1^M auf "0", wodurch der Resetimpule des End-Flip-Flops T_T eliminiert wird, das somit sich selbst zurückstellt. Der Zeitpunkt von T bis T ist der Zählzeitpunkt Τ_χ für den ersten Zähler I zur Hysteresissteuerung. Da die Temperatur des Gegenstandes 3 während des Zeitraumes T_T abfällt, wurde ein Puls

t bereits während des Zeitraums t bis t „, der der Zeitpn η n+1 *

Periode Τ_χ folgt, erzeugt. Das Flip-Flop RS der Impulsfolgeformeinheit C wird in Ansprache auf den Puls t gesetzt und nimmt den Normalbetrieb an. Der Thyristor k7 wird getriggert, um den Heizer k8 anzusteuern. Die Temperatur des Gegenstandes 3 wird über den Bereich^T_n, der in Fig. 6 gezeigt ist, durch ein Wiederholen der Operationsreihenfolgen, die oben beschrieben wurden, variiert. Wenn der Hysteresissteuerwahlschalter geöffnet ist, schaltet das Gate G _Q die Flip-Flops RS_ und

to RS, der Hysteresissteuerlogikeinheit H und des ersten Zählers

ο ⁴

(O I in den Resetzustand und das System wechselt in die proportio-

^, nale Steuerung.

O Der Betrieb der hohen Temperaturaussteuerung und die Unter-ο» brechung des in Fig. 7 dargestellten Betriebes werden im folgenden beschrieben. Die Temperaturvorwahl 9 wird eingestellt, um dem yor«=te] linien-Vi derstand U"J einen Viderstands-

BAD ORIGINAL

wert zu erteilen, der eine Temperatur T , die in gewellter

äX

Linie in Fig. 7 dargestellt ist, ergibt. Ein Hebel 11 zum Einhalten eines Betriebs mit hoher Aussteuerung wird dann betätigt, um die Kontakte 56' und 56" des Wahlschalters zu schließen. Wenn das System im Betrieb ist, und der Netzschalter geschlossen ist, soll angenommen werden, daß der Hysteresissteuerwahlschalter 10 geöffnet ist, um eine proportionale Steuerung einzuschalten. Das Gate G₇ das Wählers J zum Halten der hohen Einstellung wird auf "0" gesetzt und das Gate Gg auf "1". Das Gate G₁₇ bringt den zweiten Zähler zum Halten des hohen Aussteuerungszustandes aus dem Resetzustand, während das Gate G„_Q das Flip-Flop RS_ des Speichers L aus

10 5

dem Resetzustand schaltet. Das Gate G₁₇ settet auch den Eingang des Gates Gq auf "0". Das Gate G„ hält demzufolge als Ausgang eine "1" aufrecht. Dementsprechend ist der Ausgang Q des T-Flip-Flops T nicht gesperrt, und dieser Ausgang wird kontinuierlich dem Thyristor 47 zugeführt, um eine proportionale Steuerung zu liefern. Mit anderen Worten, selbst wenn die Hysteresissteuerung dadurch, daß der Wählschalter 10 geschlossen ist, gewählt ist, führt die Wahl des hohen Aussteuerungszustandes automatisch zur Proportionalsteuerung, wie in der Impulsfolge in Fig. 7 (B) dargestellt ist. Da der erste Zähler I auch als Teil des Zählers zum Halten des hohen Aussteuerungszustands anstatt als Hysteresissteuerungszähler verwendet wird, wird der Zähler in der gleichen Weise gestartet, wie wenn er als Hysteresissteuerung verwendet wird. Genauer gesagt, unter Bezugnahme auf Fig. 28, wenn die Pulse t , die durch die Neonlampe 30 erzeugt werden, aufeinanderfolgen, ist die geweilte Temperatur (hochausgesteuert) erreicht, woraufhin die Pulse t verschwinden. Beim Erfassen eines

Pulses t „, der nachfolgend emittiert wird, beginnt der erste Zähler I eine Frequenzteilung zum Zeitpunkt t_. Danach läuft während eines Zeitraums von t bis t _Λ die Zeit bis

η η+1

zum End-Flip-Flop des ersten Zählers I, wie aus Fig. 28 zu sehen ist, so daß zum Zeitpunkt^ t_N vor dem Zeitpunkt t der End-Flip-Flop Τ_χ in Resetzustand geschaltet wird.

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Ist das System für die hohe Aussteuerung eingerichtet, weist das Gate Gq einen Ausgang von "1" auf, so daß der Ausgang Q des End-Flip-Flops T₁ dem Eingang T des ersten Flip-Flops T„ des zweiten Zählers K zugeführt wird. Wie aus Fig. 28 zu sehen, ändert sich der Ausgang Q des ersten Flip-Flops T des zweiten

Jv I

Zählers K von "0" auf "1" an der Abfallkante von "1" auf "0" des Ausgangs Q des End-FlipFlops T . Dies bedeutet, daß der Ausgang des ersten Zählers I zur Hysteresissteuerung dem Flip-Flop T_v. übertragen wird. Der Ausgang Q, der dem Flip-Flop

Λ. I

T„ übertragen ist, ändert den Ausgang des Gates G_p. von ^W1" auf "0", wodurch das Flip-Flop RS_ ein Reset erhält. ¥enn sich der Ausgang Q des Flip-Flops RS" von" 1 "auf ¹¹O" geändert hat, wird der Setanschluß des Flip-Flops RS. auf ¹¹O" gehalten, um den Ausgang Q des Flip-Flops RS. auf "1" zu halten, so daß negative "0" Durchgangspulse ^ T dem ersten Zähler I aufeinanderfolgend zugeführt werden können. Wenn weiterhin das Flip-Flop RS_ den Ausgang Q auf "0" hat, ist der Eingang zum Gate Gg sowie zum Resetanschluß R des ersten Zählers I "0", was das Zuführen irgendeines Resetsignals zu dem Zähler verhindert. Die Zeit, die zur Druchführung der obigen Operation nach dem Zeitpunkt T notwendig ist, ist t , die die gleiche ist, wie die Zählzeit für die Hysteresissteuerung. Da negative Nulldurchgangspulse T aufeinanderfolgend dem Eingang T des ersten Flip-Flops T- zugeführt werden, zählt der Zähler progessiv, selbst wenn der Ausgang Q des letzten Flip-Flops T von "0" auf "1" wechselt, ohne Reset (Flip-Flop RS gesperrt). Am Ende des Zeitraumes T_K, wie in Fig. 7 gezeigt, ändert sich der Ausgang Q des End-Flip-Flops T~ des zweiten Zählers K von "0" auf "1". Als nächstes wird in dem positiven Zyklus der Spannung V , wenn das Gate G sich von "0" auf "!"ändert, der AND-Ausgang des Ausgangs Q des End-Flip-Flops

T und der Ausgang des Gates G dem Gate G _ zugeführt, Jvn λ ti d, [

dessen Ausgang dadurch von "1" auf "0" abfällt, was den Verstärker M betätigt, dor seinerseits den Thyristor ^k über den 10. Pin triggert. Die Spule 56 wird angesteuert. Der Thyristor^ wird durch das Gate G nur bei den positiven

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Halbwellen getriggert. Die angesteuerte Spule öffnet die Kontakte 56' und 56" des Schalters zum Halten des hoch ausgesteuerten Zustande. Dementsprechend fällt die Temperatur auf den durch den Widerstandswert des Widerstands 27» der durch den Wähler 9 eingestellt wurde, bestimmten Wert und wird somit auf den üblichen Wert eingestellt. Durch ein Öffnen des Kontaktes 56" kehrt der Wähler J für den Hochaussteuerungsbetrieb wieder in den Anfangszustand zurück. Wenn sich das Gate G₇ auf "1" ändert und das Gate Gg auf "0", gibt das Gate G_ ein Reset an den zweiten Zähler K in dessen Anfangszustand ab.

Als nächstes wird der Betrieb beschrieben, der dann durchgeführt wird, wenn die Kontakte 56 · und 56" des Schalters zum Einhalten des Hochaussteuerungszustandes geschlossen sind, beispielsweise zum Zeitpunkt t_n in Fig. 7 während des Betriebs in Hysteresissteuerung, wobei der Hysteresissteuerwahlschalter 10 geschlossen ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der erste Zähler I für die Hysteresissteuerung im Zählbetrieb. Beim Schließen der Kontakte 56· und 56" ändert sich der Ausgang des Gates G _ von "1" auf ¹¹O", was den zweiten Zähler K aus dem Resetzustand herausschaltet und ihn für den Empfang eines Eingangssignals fertig macht. Der Eingang zum Gate G^ ist nicht blockiert und der Ausgang ändert sich von "0" auf "1^M. Gate G arbeitet unmittelbar in Übereinstimmung mit dem Ausgang Q des T-FlipFlops T, wodurch der Verstärker F den Thyristor k7 triggert, der seinerseits den Heizer ansteuert. Somit beginnt die Temperatur des Gegenstandes 3 zum Zeitpunkt t_ anzusteigen. Das Gate Gg bringt das Flip-Flop RS_ des Speichers L aus dem Resetzustand. Dennoch zählt der erste Zähler I weiter. Wenn die Zeit für das End-Flip-Flop T_T des ersten Zählers I abgelaufen ist, wird der Ausgang dem ersten Flip-Flop T

Jv 1

des zweiten Zählers K zugeführt, das einen Ausgang Q von "1" liefert. Der Ausgang Q des Flip-Flops T₁. setzt das Flip-

Iv 1

Flop RS , dessen Ausgang Q sich von "1" auf ^H0" ändert. Zu diesem Zeitpunkt, wie bereits bezüglich der Hysteresissteuerung beschrieben wurde, wird der erste Zähler I vollständig in einen'

9098A3/098t

Resetzustand geschaltet und zugleich die Flip-Flops RS„ und RS. der Hysteresissteuerlogikeinheit H. Wenn die Temperatur des Gegenstandes 3 die angegebene hohe Temperatur erreicht, gibt die Neonlampe 30 nicht länger Pulse t ab. Wenn ein Puls t ^ abgegeben wird, werden die Flip-Flops RS„ und RS. der Hysteresissteuerlogikeinheit H durch den Betrieb, wie er bereits unter Bezugnahme auf Fig. 28 beschrieben wurde, gesetzt. Im Setzustand des Flip-Flops RS, ändert sich, der Ausgang Q des Flip-Flops RS. von "0" auf "1", wodurch ein positiver Nulldurchgangspuls /[T wiederum dem Eingang T des ersten Flip-Flops T^ des ersten Zählers I zugeführt wird, der seinerseits eine Frequenzteilungsoperation bewirkt. Bei Vervollständigung der angegebenen Zähloperation endet die Zeit für das End-Flip-Flop T des zweiten Zählers K, woraufhin die Gates G_o_ und ivn £ {

G den Verstärker M ansteuern, der seinerseits den Thyristor 5^ triggert, wodurch die Spule 56 die Kontakte 56' und 56" in der gleichen Weise wie bereits oben beschrieben öffnet. Während des Zustands hoher Aussteuerung wird das System auf Proportionalsteuerung, wie in Fig. 7 dargestellt gesetzt, und gibt die größtmögliche Wärme ab. Somit, wenn die Kontakte 56' und 56" zum Zeitpunkt t^, der in Fig. 7 dargestellt ist, während der Hysteresissteuerung geschlossen sind, ist die effektive Operationsperiode der hohen Aussteuerung die Dauer T„ des Betriebs des zweiten Zählers K, die uin/Jt kürzer ist im Vergleich zu der Zeit, wenn der Schalter von Anfang an betätigt ist. Der Widerstand 66 und der Kondensator 67, die in den Fig. 2 und 9 als parallel zu dem Kontakt 56" geschaltet dargestellt sind, verhindern das Prellen des Kontaktes 56", wenn er durch die Spule 56 geöffnet wird, wodurch ein Fehlverhalten des Kontaktes 56" ausgeschlossen wird, das sonst auftreten würde. Verschiedene Zyklen der Versorgungsspannung Vp werden benötigt, um die Kontakte 5^" geeignet offenzuhalten. Dementsprechend würde ohne den Kondensator 67 der Wähler J zum Halten des hochausgesteuerten Zustands in dem Augenblick arbeiten, wenn der Kontakt ^6ⁿ geöffnet ist, den ersten Zähler I in den Resetzustand schalten und den zweiten Zähler K in den Zählzustand, was eine verlängerte Periode des horhsnsfesteuerten Zustandes ergeben würde»

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Die Verwendung des Kondensators 67 stellt einen stabilen Betrieb dar.

Ein Diodenfehlverhalten des Thyristors 47 und Sicherheitsbatrieb gegen eine Selbsttriggerung werden im folgenden beschrieben. In diesem Zustand ist der Thyristor 47 leitend unabhängig von dem Ausgang des Temperatursensors 7 und hält den Heizer 48 unter Strom, was ein kontinuierliches Ansteigen der Temperatur des Gegenstandes 3 verursacht und evtl. einen Wärmeanstieg bis zu einem Brennen oder einem ähnlichen Unfall verursachen könnte. Das System muß deshalb mit Maßnahmen ausgerüstet werden, die eine Sicherheit gegen einen solchen Unfall darstellen. Fig. zeigt ein Zeitdiagramm der Sicherheitsoperation in dem selbsttriggernden Zustand. Während eines Zeitraums von t bis t_ in Fig. 29 ist das System im Normalzustand, in dem der Gegenstand 3 eine niedrige Temperatur hat, und Pulse t von der Neonlampe 30 sorgen dafür, daß Pin 12 ein Ausgangssignal führt, das üblicherweise den Thyristor 47 triggert. Während des folgenden Zeitraums t bis t_ erreicht die Temperatur des Gegenstandes den vorgewählten Wert und der Thyristor 47 ist im "AUS"-Zustand, wenn keine Pulse t erzeugt werden. Dabei ist der Eingag des selbsttriggernden Verstärkers P von Gate G_. der AND-Ausgang des Ausgangs von Gate G^, des Ausgangs der Spannungserfassungseinheit N und des Ausgangs des Gates G » und ist somit "0". Das System ist so ausgelegt, daß während des positiven Zyklus der Spannung V vom Zeitpunkt t^ bis t in Fig. 29 das Gate Gp_ von ¹¹O" auf "1" wechselt mit einer Zeitverzögerung von „, das Gate G ,- von "0" auf "1" mit einer Zeitverzögerung /\t und der Ausgang der Einheit N sich von "1" auf "0" mit einer Zeitverzögerung von /\ t„ ändert, da der Thyristor 47 sxch im "AUS"-Zustand (s. Fig. 24 und 25) befindet. Dies bedeutet, daß die Schaltung der Spannungserfassungseinheit N (zur Bestimmung der Zeit/jt_c) und der Selbsttriggerungserfassungsschaltung 0 (zur Bestimmung der Zeit ^Jt-) so ausgelegt ist, daß fat < Δ*_ο ^ist· Dementsprechend besitzt das Gate

C S

G , als Eingang "0" und einen Ausgangswert von "1". Da der VerstHrker P ein Eingangssignal von "1" empfängt, ist der

909843/0981 - π -

2315796

■ · k

Ausgang "Ο", so daß der Thyristor 58 (a. Fig. 23) kein Ausgangssignal erhält. Der Zustand des Systems ist während der Periode t_ bis t₁ dargestellt, wenn ein Fehlverhalten des Thyristors k7 auftritt, beispielsweise ein Diodenfehler oder eine Selbsttriggerung. Zu diesem Zeitpunkt soll angenommen werden, daß di· Neonlampe 30 keine Pulse t abgibt, d.h. daß der Gegenstand eine Temperatur hat, die höher als die vorgewählte ist. Während der Periode von t„ bis t_q, in der die Spannung V _ sich im positiven Zyklus befindet, kommt der Thyristor k7 unmittelbar in den leitenden Zustand, selbst bei der Abwesenheit eines Signals an dem Gate, so daß die Spannungsdetektorschaltung N sich im "AUS¹*-Zustand befindet, was ein Ausgangs signal von "1" ergibt. Das Gate G__ wechselt von "0" auf "1" zu einem Zeitpunkt, der um^t_N nach dem Zeitpunkt t_ft liegt. Das Gate G₉^ der Erfassungszeitgeberschaltung 0 ändert von "0" auf "1" mit einer Zeitverzögerung vonZlt_. Demgemäß ändert sich der

Ausgang des Gates G„., der dem Verstärker P zugeführt werden muß, der der AND-Ausgang des Ausgangs von Gate G₂^, des Ausgangs der Einheit N und der Ausgang des Gates G,., wie oben erwähnt, ist, von "1" auf ¹¹O" mit einer Zeitverzögerung von A*c· Als Ergebnis ändert sich der Ausgangsverstärker P von "0" auf ¹M¹* mit einer Zeitverzögerung von ^ t_g und triggert den Thyristor 58 über den Pin 11, so daß ein Aufwärmen des Widerstandes 59 beginnt. Während der Zeitperiode t_Q bis t_1Q, in der die Spannung V__ sich im negativen Halbzyklus befindet, ist

AL«

der Thyristor 58 nicht im leitenden Zustand und heizt den Widerstand 59 nicht auf. Während des Zeitraums von t_1o bis t.,..! wenn die Spannung V positiv ist, wird die obige Operation während der Periode t_R bis t_Q wiederholt, zum Zeitpunkt^ t„ nach dem Zeitpunkt t _Q, ist der Thyristor 58 im leitenden Zustand, um den Widerstand 59 aufzuheizen. Die Temperatur des Widerstandes 59 steigt durch diese Operation und unterbricht thermisch die Temperatursicherung ik, um die Stromversorgung aufzuhalten.

Obwohl die Kombination des Widerstandes 59 und der Sicherung i4 in dem System, wie in den Fig. 8, 9 und 29 dargestellt, verwendet wird, ist auch eine Unterbrechung, wie beispielsweise auf magnetischer Basis mit einer Einschalt- und einer Ausjjchalt-

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spule möglich.

Eine weitere Sicherheit wird dadurch erreicht, daß der Ausgang einer erfassungsschaltung mit einem Stromsteuerelement oder Transistor verstärkt wird und der verstärkte Strom durch eine Stromsicherung läuft, um die Stronversorgung des Heizers aufzuhalten.

Wenn weiterhin der Thyristor 47 selbsttriggernd ist, und wenn die Temperatur des zu erwärmenden Gegenstandes 3 niedriger als die Temperatur T ist, die durch den Einsteller 9 eingestellt worden ist, wird der selbsttriggernde Zustand nicht sofort erfaßt und der Widerstand 59 wird nicht erhitzt. Erst nachdem die Temperatur des Gegenstandes 3 die vorgewählte Temperatur überschritten hat, was ein Erlöschen der Neonpulae bewirkt, wird der selbsttriggernde Zustand erfaßt, um den Widerstand 59 anzusteuern. Um die Sicherheit gegen die Selbsttriggerung des Thyristors 57 zu gewährleisten, wird der Temperatursensor am Ausgang überprüft, um dieses Ausgangssignal mit dem Ausgang des Thyristors 47, der dadurch betrieben wird, zu vergleichen, so daß der Botrieb des Thyristors 47 trotz der Abwesenheit des Ausgangs des Temperatursensors 7 erfaßt wird, um die Sicherungsschaltung zu erregen. Um eine geeignete Sicherheitsfunktion einzuhalten, wird der Selbsttriggerungserfassungszaitraum At_ und und die Zeit /J t_ mit der die Sapnnungserfassungseinheit N arbeitet, während der Thyristor 47 sich im "AUS"-Zustand befindet, in dem Verhältnis von fl t_V IS t_e gehalten, wodurch der Thyristor 47 überprüft wird, ob er sich im normalen Arbeitsbereich befindet oder nicht, nachdem der Gegenstand 3 die vorgewählte Temperatur erreicht hat.

Die Schaltung zur Triggerung des Thyristors 47 zur Ansteuerung des Heizers 48 besitzt folgende Sdcherheitsmerkmale gegen Fethlverhalten, d.h. Fehlsicherheitsmerkmale. Vorrichtungen aur Erwärmung des menschlichen Körpers in Berührung mit ihm müssen für eine genaue Temperatursteuerung und hohe Sicherheit ausijeltfijt sein. Allgemein erfordert eine hohe und genaue Vielfachsteuerung eine komplex*; Schaltung, die aus einer großen Anzahl

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von Teilen zusammengesetzt ist. Dementsprechend ist die Schaltung leicht einem Fehlverhalten von Einzelteilen unterworfen. Diese hohe Genauigkeit und Vielseitigkeit widerspricht der Sicherheit, Um die elektrische Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung mit hoher &enauigkeit für eine Vielzahl von Funktionen betriebsfähig zu machen, während sie frei vom Fehlverhalten einiger Teile sein soll, besitzt die Tx^iggerungsschaltung für den Thyristor 47 ein Oszillatorsystem, das ein "0ⁿ oder "1" Eingangs- oder Ausgangssignal abgibt, und der Thyristor 47 ist so ausgelegt, daß er nur durch die Ladung, die in dem Kondensator 45 gespeichert ist, getriggert wird. Zuerst wird das Fehlsicherheitsmerkmal des Betriebs zur Triggerung des Thyristors 47 beschrieben . Während des negativen Halbzyklus der Versorgungsspannung V„ vom Zeitpunkt t bis t_p in Fig. 27 ist das Flip-Flop RS der Impulsfolgenformeinheit D im Resetzustand, wodurch der Ausgang Q "O" und der Ausgang Q "1" ist, bevor die Neonlampe 30 einen Impuls t abgibt. Da der Ausgang Q des T-Flip-Flops T "O" ist und der Ausgang Q "1", hat das Gate G_Q als Ausgang "0" und das Gate G_n den Ausgang "1". Der Verstärker E arbeitet nicht, so daß der Kondensator 45 nicht geladen wird. Da weiterhin das T-Flip-Flop T als Ausgang Q "0" hat, ist das Gate G "1", so daß auch der Verstärker F sich nicht in Betrieb befindet. Danach gibt die Neonlampe 30 einen Puls t ab, der das Flip-Flop RS in den Setzustand schaltet, mit dem Ergebnis, daß der Ausgang Q des Flip-Flops RS sich von "1^H nach "0" ändert und der Ausgang des Gates G _ von "1" nach ^w0^w, wodurch der Kondensator 45 aufgeladen wird. Da das Flip-Flop RS beim Nulldurchgang durch das Gate G _ in den Resetzustand geschaltet wird, ändert sich der Zustand des T-Flip-Flops T, dessen Ausgang Q von "0" nach "1" wechselt und der Ausgang Q von "1" nach "0". Wenn das Gate G von "1" nach "0" wechselt, lädt der Verstärker F den Kondensator 45 und der Thyristor 47 wird getriggert. Diese folgenden Operationen werden wie folgt zusammengefaßt :

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1) Während das Flip-Flop RS nicht im Betriebszustand ist (Reset), wild der Triggerkondensator 45 nicht geladen) der Kondensator ist geladen, wenn das Flip-Flop RS in den Betriebszustand (Set) gebracht wird.

2) Das Flip-Flop RS wird durch einen Nulldurchgangspuls aus dem Betriebszustand (Reset) geschaltet. Der Reset Set - Reset des Flip-Flops RS erzeugt Änderungen in dem Ausgang Q des Flip-Flops RS von "1" nach "0" nach "1". Diese Wechselspannungimpulsfolge (oszillierende Wellenform) wird einer Frequenzteilung durch das T-Flip-Flop unterworfen.

3) Der Wechsel des Ausgangs Q des T-Flip-Flops T entlädt die Energie, die in dem Kondensator 45 gespeichert ist.

Mit diesen Merkmalen 1 bis 3 werden die folgenden Ergebnisse, wenn beispielsweise einige Teile ausgefallen sind, erreicht. Falls das Flip-Flop RS ausgefallen ist, während es sich im Resetzustand befand, bleibt der Q Ausgang "1". Demgemäß bleibt der Eingang des Gates G_ "1", so daß Gate G ~ sich im "1" Zustand befindet. Der Kondensator 45 wird nicht geladen und sperrt den Thyristor 47. Falls das Flip-Flop RS während des Betriebs (im Setzustand) ausfällt, ist der Ausgang Q des Flip-Flops RS "1" und der Ausgang Q "()". Da jedoch der Ausgang Q des Flip-Flops RS sich nicht abwechselnd von "1" nach "0" nach "1" ändert, kann das T-Flip-Flop T, dessen Eingang T unverändert bleibt, keine Frequenzteilung durchführen und bleibt im Resetzustand, so daß der Ausgang Q "0" und der Ausgang Q "1" ist. Zu diesem Zeitpunkt steuern die Gates G_q und G _ den Verstärker E an, um den Kondensator 45 aufzuladen, da jedoch das T-Flip-Flop T als Ausgang Q "0" hat, ilndert sich das Gate G nach "1", so daß der Verstärker F nicht angesteuert wird, und der Thyristor 47 nicht getriggert wird. Somit findet für den Fall eines Fehlers im Flip-Flop RS kein Triggerausgang für den Thyristor 47 statt. Falls das T-Flip-Flop T defekt ist und nicht betrieben wird (Reset)

- 57 -

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bleibt der Ausgang Q des T-Flip-Flops T "0" und der Ausgang Q "1". In Ansprache auf Pulse t wird das Flip-Plop RS abwechselnd zu diesem Zeitpunkt gekippt, und nur wenn der Ausgang Q des Flip-Flops RS auf "0" abfällt, wird der Kondensator 45 über die Gates G_Q und G₀ geladen, da jedoch der Ausgang Q des T-Flip-Flops T "0" bleibt, ändert sich das Gate G nach "1^M, so daß der Verstärker F nicht angesteuert wird. Es wird kein Ausgangssignal zur Triggerung des Thyristors 47 erzeugt, somit ist die Sicherheit gewährleistet. Falls das T-Flip-Flop T ausfällt und im Operationszustand (Set) bleibt, bleibt der Ausgang des T-Flip-Flops T "1" und der Ausgang Q "0"» Da der Ausgang Q "0" ist, halten die Gates G- und G _■ den Verstärker E im Betriebszustand und laden den Kondensator 45 über den Widerstand 44. Wenn sich der Ausgang Q des Flip-Flops T im "1" Zustand befindet, hält Gate G den Entladeverstärker F in Betrieb, In diesem Zustand wird der Strom I , der durch den Widerstand 44 fließt, nicht in dem Konden-

sator 45 gespeichert, sondern fließt in das Gate des Thyristors 47. Der Strom I ist durch folgende Gleichung gegeben:

V-V

_τ cc GK

a R, .+Er +Fr
wobei V die Spannung der Zenerdiode 25 in der Steuerschaltung,

C C

V-,ν der Spannungsabfall über dem Gate und der Kathode des Thyristors 47, Rll der Wert des Widerstands 44, Er der interne Widerstand des Verstärkers E und Fr der interne Widerstand des Entladeverstärkers F ist. Allgemein ist ein nichttriggernder Strom I (Gatestrom, der .in keinem Zustand triggert), Ι_._κ = 0,2 mA für den Fall eines 2A Thyristors. Dementsprechend ist der Wert des Widerstandes 44 so bestimmt, daß I ^ ^rK* so daft der Strom, der durch den Ladeverstärker E fließt.insgesamt durch den Entladeverstärker F als Nebenfluß selbst dann fließt, wenn das T-Flip-Flop T während des Betriebs (im Setzustand) ausfällt. Die Sicherheit ist gewährleistet, da dieser Strom I den Thyristor 47 nicht triggert. Das gleiche

cL

gilt für die Gates G_Q, G_n und G , den Ladeverstärker E und

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den Entladeverstärker F, um die Sicherheit zu gewährleisten. Als nächstes soll betrachtet werden, daß die Hysteresissteuerlogikeinheit H ausfällt, während sie sich nicht im Betrieb befindet. Gate Gq erzeugt als Ausgang ¹V, und das System kehrt zur Proportionalsteuerung zurück. Wenn die Einheit H während des Betriebs (Kurzschluß) ausfällt, ist der Ausgang des Gates Gg "0", was das Gate G in den Zustand "1" bringt und den Entladeverstärker F aus dem Betriebszustand hält. Der Thyristor hj wird nicht getriggert, somit ist die Sicherheit gegeben. Wenn der Nullpulsgenerator B, der die Taktpulse erzeugt, die als Zeibasis für das Steuersystem dienen, ausfällt, existieren keine Signale, die abwechselnd die Änderungen von "0" nach "1" nach "0" verursachen, die die Zeitbasis schaffen. Dementsprechend halten die logischen Gates "1" oder "0" aufrecht, und es können keine Triggerpulse für den Thyristor **7 abgegeben werden, die Sicherheit bleibt erhalten.

Kurz gesagt, umfaßt die elektrische Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Reihe von Teilen, die zyklisch in Reset-, Set- und Resetzustände geschaltet werden und der Kondensator wird aufgeladen (keine Entladung während des Aufladens) und entladen (keine Aufladung während des Entladens), um den Thyristor 47 zu triggern, wodurch Sicherheit für den Fall eines FehlVerhaltens von Teilen gewährleistet ist.

Die Sicherheit wird in der folgenden Weise garantiert, wenn der Thyristor 47 durch einen Kurzschluß vollständig ausfällt. Wie in den Fig. 2 und 8 dargestellt ist, arbeitet der Thyristor üb ex* die Gesamtwelle der Versorgungs spannung V . Für den Fall eines Fehlers steuert die Diode 6i den Widerstand 62 an, um diesen während des negativen Halbzyklus der Spannung V aufzuheizen. Die Temperatur des Widerstandes 62 steigt an, um thermisch die Sicherung 14 zu unterbrechen und die Stromversorgung abzuschalten.

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Eine weitere Sicherheit wird durch ein Verstärken des Ausgangssignales von einer Fehlerfassungsschaltung mit einem Stromsteuer■ element oder Transistor und dem Durchführen, des verstärkten Stromes durch eine Stromsicherung gewährleistet, um die Stromversorgung für den Heizer einzustellen.

Selbst wenn sich die elektrische Schaltung, die in Fig. 2 dargestellt ist, im Normalzustand befindet, kann eine lokale Überhitzung des Heizers 6 stattfinden. Für diesen Fall ist Sicherheit auf folgende Weise garantiert. Fig. k zeigt den Aufbau des Heizers 6, in dem ein schmelzbares Harz 50 zwischen dem Heizdraht 48 und dem Sicherheitsdraht 49 untergebracht ist. Falls sich aus irgendeinem Grunde eine Temperatur lokal aufbaut, beispielsweise, wenn der Heizer lokal an einer Wärmeabgabe gehindert wird, und wenn dieser Betrieb weiter dauert und die Temperatur weiter ansteigt, bringt das Schmelzen des Harzes 50 den Sicherheitsdraht 49 in Kontakt mit dem Heizdraht 48. Als Ergebnis fließt ein starker Strom durch folgende Schaltung: A - Heizdraht 48 - Kontaktabschnitt - Sicherheitsdraht 49 - Widerstand 55 - Punkt B, wie in Fig. 2 dargestellt ist, so daß der Widerstand 55 Wärme abgibt, die thermisch die die Temperatursicherung 14 unterbricht, so daß die Stromversorgung aus Sicherheitsgründen abgeschaltet wird. Alternativ kann die Sicherheitsschaltung so ausgelegt werden, daß der Kurzschlußstrom, der aus dem Kurzschluß des Heizers mit einem Leiter entsteht, durch eine Stromsicherung geführt wird, um die Energieversorgung zu dem die Wärme erzeugenden Lastwiderstand zu unterbrechen.

Mit G _ft in den Fig. 8 und 9 ist ein Testelement zur Überprüfung der Steuereinheit 4i für die geeignete Funktion dargestellt, insbesondere, wenn sie in einer integrierten Schaltung auf einem Chip ausgeführt ist. Das IC kann beispielsweise durch ein Überprüfen von hFE und ICBO zwischen dem 6. und dem 7» Anschluß getestet werden. Falls die Eigenschaften zwischen diesen Anschlüssen in den speziellen Bereichen liegen, wird die Schaltung in der gewünschten Weise arbeiten.

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Die Lampe 13 in Fig. 2 ist nur eingeschaltet, wenn sich der Thyristor ^7 im leitenden Zustand befindet, was eine Stromversorgung des Heizers k8 anzaigt.

Fig. 30 zeigt die Anordnung einer Spule 56 zur Unterbrechung des Hochaussteuerungsbetriebs und der dafür vorgesehenen Kontakte 56¹ und 56". Wenn der Knopf 11 niedergedrückt wird in die durchgezogen eingezeichnete Stellung in Fig. 30t wird eine Blattfeder 66 nach unten gebogen und mit einer unteren Grenzstellung durch eine Schraubenfeder 67 gehalten. In dieser Stellung sind die Kontakte 56' und 56" geöffnet. Wenn der Knopf 11 nach oben in die gebrochen gezeichnete Stellung gezogen wird, wird die Blattfeder 66 nach oben gebogen und in ihrer oberen Grenzstellung gehalten. Der Knopf 11, selbst wenn er nach einem Aufwärtsziehen freigegeben wird, bleibt in d eser erhobenen Stellung. Zu diesem Zeitpunkt sind die Kontakte 56' und 56" geschlossen. Wenn der Thyristor $k _t der in Fig. 2 dargestellt ist, getriggert ist, wird die Spule angesteuert, zieht den Knopf 11 nach unten und hält den Knopf 11 in der unteren Grenzstellung der Blattfeder 66 und der Schraubenfeder 67. Die Kontakte 56' und 56" sind in dieser Stellung geöffnet. Falls der Knopf 11 in dieser angehobenen Stellung niedergedrückt wird durch eine äußere Kraft, beispielsweise durch die Hand, wird der Knopf 11 in die untere Grenzstellung abgesenkt und darin festgehalten. Somit wird der Hochaussteuerungsbetrieb manuell unterbrochen.

Fig. 31 zeigt eine weitere Ausführungsform zum Einhalten des Zustandes vor Aussteuerung und zur Unterbrechung desselben. In Fig. 31 ist die Spule 56 durch ein Relais ersetzt, das eine Setspule 561 und eine Resetspule 562 aufweist, und der Knopf 11 ist durch einen Druckknopfschalter 111 in Verbindung mit einem üblicherweise offenen Kontakt 112 ersetzt. Wenn das System für den Zustand hoher Aussteuerung gesetzt wird, wird der Knopf 111 gedrückt, die Setspule 561 über den Kontakt 112 angesteuert, wordurch die Kontakte 56¹ und 56"

- i;i -

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geschlossen werden, um das System in den Hochaussteuerungsbetrieb zu schalten. Das System wird aus dem Hochaussteuerungsbetrieb durch das Triggern des Thyristors^ über den 10. Pin gebracht, um die Resetspule 562 anzusteuern, die die Kontakte 56' und 56" öffnet.

Fig. 32 zeigt eine Abänderung der in Fig. 31 dargestellten Schaltung. Die abgeänderte Schaltung besitzt weiterhin einen Druckknopf 113 zur manuellen Rückstellung in Kombination mit einem üblicherweise offenen Kontakt 114„ Die Resetspule 562 kann von außen über den Kontakt 11^ zur manuellen Rückstellung angesteuert werden.

Fig. 33 zeigt eine elektrische Schaltung, in der die Last ein Induktionsrelais ist. Die Teile, de die gleiche Funktion wie die in der Schaltung nach Fig. 2 darstellen, sind durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. In Fig. 33 versorgt der Thyristor k7 ein Übertragungsrelais 69 _r das zwei Wicklungen 691 und 692 hat, um die Versorgung des Heizers 6 bei üblicherweise offenem Kontakt 70 zu steuern. Die Spannung an der Sekundärwindung des Übertragungsrelais 69 ist einer VoIlwellengleichrichtung einer Vollwellendiodenbrucke 71 unterworfen. Venn der Thyristor k7 getriggert wird, fließt ein Kurzschlußstrom durch die Sekundärwicklung mit einem verstärkten Stromfluß durch die Primärwicklung 691, um den Kontakt 70 zu schließen.

Die Fig. 3^a. bis 3^d zeigen die Spannung und den Strom, zugehörig zu der Schaltung nach Fig. 33. Fig. Jka. zeigt, daß der Strom durch die Sekundärwindung 692 um einen Winkel θ bezug» lieh der Spannungswelle verzögert ist. Der Winkel θ ist ein Verzögerungswinkel (Löschungswinkel des Thyristors), der durch R/L bestimmt wird, wobei R der Widerstand des entfernten Steuerrelais ist, das als Last dient, und L die Induktanz ist. Fig. Jkh zeigt einen Fall, in dem der Trigger-

- k2 -

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puls (Ausgang von Pin 12) für den Thyristor 47 an einem Punkt erzeugt wird, wenn die Spannungswelle den Nullpunkt kreuzt,. Zu diesem Zeitpunkt ist der Löschwinkel (Punkt an dem der Strom auf Null abfällt) des Thyristors 47 θ und erstreckt sich in den nächsten Zyklus. Mit anderen Worten, wenn ein Triggerpuls zum Zeitpunkt t gegeben wird, fließt Strom über den Zeitraum von t + θ . Falls weiterhin ein Triggerpuls ium Zeitpunkt t_ gegeben wird, schwindet der Puls vor θ , so daß der Thyristor 47 während des Zeitraums von t„ bis t,, nicht leitet. Somit ist der Thyristor 47 selbst dann, wenn die Triggerpulse für den Thyristor 47 zyklisch in den Punkten abgegeben werden, in denen die Spannung den Nullpunkt kreuzt, in jedem Zyklus in Halbwellenleitung, wie es durch Schraffur gekennzeichnet ist. Dementsprechend tritt an den Kontakten des Übertragungsrelais 49 ein Vibriren oder Prellen auf, was einen korrekten Betrieb stört. Um diesen Nachteil zu überwinden, wird die Erzeugung der Triggerpulse für den Hyristor 47 stark durch © verzögert, was lastabhängig ist, wenn die Triggerung des Thyristors wie in Pig. 3^c dargestellt, stattfindet, denn dann kann der Thyristor zuverlässig über die Gesamtwelle getriggert werden, was einen sanften Betrieb des Übertragungsrelais 69 sicherstellt, Fig. 34dzeigt einen Fall, bei dem die Eingangsspannung an Pin 16 beispielsweise durch einen Kondensator in Fig. 33 verzögert ist zur Ansteuerung der Steuerschaltung 4i, um die Triggerpulse um den Winkel θ zu verzögern. Fig. 33 zeigt eine Phasenverzögerungseinheit 75t die einen Widerstand 76 und einen Kondensator aufweist, um diese Funktion durchzuführen. Pin 16 ist mit der Phasenverzögerungsschaltung 75 über den Widerstand 42 verbunden.

Durch die Steuerschaltung 4i, die in der erfindungsgemäßen Schaltung vorgesehen ist, wird die Temperatur während des Bialbzyklus der Spannung V erfaßt, und der Puls t , der

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während des Halbzyklus erzeugt wird, liefert feinen 2-Bit Thyristor triggernden Puls, wie bereits festgestellt, so daß der Thyristor k7 unverändert über die Gesamtvelle getriggert wird und nicht nur halbwellengetriggert. Falls die Temperatur während der positiven Halbwelle erfaßt wird und der Thyristor

IT

nur während der negativen Halbwelle getriggert, und die Tem peratur dann während der folgenden negativen Halbwelle erfaßt wird, um den Thyristor nur in der positiven Halbwelle zu triggern, kann sich evtl. folgendes Problem entwickeln. Hin gegen entsteht kein Problem, falls die Entlade spannung V_,_n_

DOr

der Neonlampe 30 der Erfassungseinheit 29 während des posi tiven Halbzyklus gleich der En ti ade spannung V.„_„ während des

Es dann ^B0N negativen Halbzyklus ist. existiert (tiin Bereichen dem die N-eonlampe 30 nur während des negativen oder des positiven Halbzyklus der Spannung V zusammenbricht, wenn die Tempe ratur des Gegenstandes 3 nahe dem vorgewählten Wert ist, und

wenn V_n^₁-, nicht gleich V„_._T ist. In diesem Fall wird der iiUr XJUN

Thyristor ^7 nur dann getriggert, wenn die Spannung V im positiven oder negativen Zyklus ist, so daß, wenn die Last ein Relais ist, das Relais klappert, was einen Anstieg der thermischen Belastung des Relaiskontaktes mit sich bringt. Falls weiterhin die Belastung ein Induktionsmotor ist, würde der Motor sich nicht drehen, da nur ein Halbwellenstrom fließt, während der direkte Stromanteil unter Uniständen den Motor thermisch zerstört. Venn jedoch die Steuerschaltung U1 der voiliegenden Erfindung vorgesehen ist, werden 2-Bit Triggerpulse erzeugt, um den Thyristor unverändert über die Gesamtwelle zu trdggern, wodurch der Fluß eines Wechsel stromes sichergestellt wird. Die Schaltung ist demzufolge für Induktionslasten geeignet.

Die Temperatureinstelleirihei t 26, die in Fig. 33 dargestellt ist, besitzt einen Widerstand 79, der verwendet wird, um die Hysteresis der Temperatur während des Betriebs unter der Hysteresissteuerung zu ermöglichen. Wie bereits unter Bezugnahme auf die Fig. 2, 9 und 28 beschrieben, beginnt ein erster Zähler I zur Hysteresissteuerung den Zählbetrieb, w6hf) e-in Puls t wiederum erzeugt ist, nachdem die aufein-

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anderfolgend erzeugten Pulse t aufgehört haben, wenn die Temperatur des Gegenstandes 3 den vorgegebenen Vert, wie in Fig. 28 gezeigt, errreicht hat, in der diese Periode durch T_n bezeichnet ist. Der Widerstand 79 in Fig. 33 bestimmt diese Periode T_n und ermöglicht die Erzeugung eines Pulses t , wenn die Temperatur des Gegenstandes 3 durch^tAUS von der vorgewählten AUS-Temperatur TAUS abgenommen hat, wodurch ein Temperaturunterschied erzeugt ist. Genauer gesagt, hat das Übertragungsrelais 69 geschlossene Kontakte, während der Gegenstand 3 durch den Heizer 48 erwärmt wird. Dies bringt den Widerstand 79 in Parallelverbindung mit dem Widerstand 28 und dem einstellbaren Widerstand 27· Der Parallelwiderstandswert R_v ist gegeben durch

H (^R28 ^{+ R}27) x ^R79
y R_{28 +} R₂₇-R₇₉

wobei R₇^ vernachlässigt ist. Wenn die Temperatur TAUS, die durch R^ (kleiner als R₉₇ plus R_?o) bestimmt ist, erreicht wurde, sperrt der Thyristor 47» das Übertragungsrelais 69 und der Heizer 48 werden nicht mehr angesteuert. Zu diesem Zeitpunkt liegt der Widerstand 79 auf der gleichen Seite wie der Widerstand 27 (über dem Heizer 48) an der Impedanzschicht Z_ der Wicklungen 36 und 37 des Sensors 7· Wenn demzufolge die Temperatur des Gegenstandes 3 durch AtAUS abfällt, vergrößert sich die Impedanz Z₇, um die Neonlampe 30 zu entladen, was einen Impuls t erzeugt. Wenn der Wert des Widerstandes 79 abnimmt, steigt tAUS, und falls der Wert zunimmt, nimmt AtAUS ab. Mit der Anordnung nach Fig. 33 ist die AUS-Periode /\t des Thyristors 47 in der Hyst ere sis steuerung demzufolge die Summe der Periode T_n abhängig von dem Temperaturunterschied und der Zeit T_T, die durch die Zählzeit in dem ersten Zähler I zur Hysteresissteuerung bestimmt ist. Dieses System hat folgende Merkmale:

i) Wenn der Gegenstand 3 gute Wärmeisolierungseigenschaften besitzt, ermöglicht die verringerte Wärmeabgabe es, daß die Temperatur des Gegenstandes langsam abfällt. Die Periode [\ t in Fig. 6 ist im wesentlichen durch das Temperature) i Tf nrenti al Λ tAUS bestimmt. Somit ist die Zeit

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T für tAUS >>- Zeit T für den ersten Zähler K. 2) Wenn der Gegenstand 3 eine gute Wärmeleitfähigkeit und Wärmeabgabe ermöglicht, fällt die Temperatur des Gegenstandes 3 schnell mit dem Ergebnis, daßfa t in Fig. 6 im wesentliehen durch die Zeit des ersten Zählers I bestimmt ist. Somit ist die Zeit T_D für tAUS ^<C Zeit

T.J. für den ersten Zähler I.

Insbesondere, wenn der Heizer 48 dazu ausgelegt ist, durch ein Relais oder eine ähnliche Vorrichtung mit einem Kontakt ein- und ausgeschaltet zu werden, macht das System den Kontakt für einen längeren Zeitraum arbeitsfähig und verlängert somit die Lebensdauer, da die Vorrichtung während des Zeitraumes T-j- nicht betrieben wird. Weiterhin kann eine Stromversorgung mit weniger Fehlerquellen bewirkt werden, da ein häufiges Ein- und Ausschalten nicht notwendig ist.

Wenn der Widerstand 79 in Fig. 33 einstellbar gemacht ist, ist die Temperaturoszillation^J T_n in Übereinstimmung mit den Umgebungsbedingungen bestimmbar, unter denen der Gegenstand verwendet wird oder die durch den Benutzer gewünscht werden. Obwohl es nicht dargestellt ist, ist die Temperaturoszillation / T_ variabel, wenn die Anzahl der Flip-Flops, die für den ersten Zähler I, in Fig. 9 gezeigt, wahlweise variabel gemacht wird.

Die gleichen Vorteile wie oben beschrieben, können auch durch eine andere Ausführungsform, die unten beschrieben wird, erhalten werden. In dieser Ausführungsform wird die Anzahl der Pulse t , die durch die Neonlampe 30 erzeugt werden, durch einen ersten Zähler I gezählt. Wenn die erfaßte Temperatur durch den Sensor 7 niedrig ist, ist die Impedanz der Schicht Z₇ groß, so daß die Neonlampe JO gegenüber einer früheren Phase der Spannung V-, getriggert wird, was mehrere Pulse t in einem Halbzyklus der Spannung V_ erzeugt. Wenn die Temperatur ansteigt und sich dem vorgewählten Wert nähert, wird nur ein Puls t zu einer

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Spätphase des Halbzyklus der Spannung V emittiert. Der Puls t wird durch den Zähler gezählt und während des Zählens wird der Heizer 48 unversorgt gelassen, um den gleichen Effekt wie oben zu erreichen.

Die oben beschriebene Hysteresissteuerung ist temperaturabhängig insofern, als die Periode, in der der Heizer außer Betrieb gehalten wird,, in Übereinstimmung mit dem Abfall der Temperatur des Gegenstandes 3 von der gewählten Temperatur TAUS abfällt, nämlich mit der Wärmeabgabe.

Entsprechend einer unten beschriebenen weiteren Ausführungsform wird die Ausperiode des Heizers 48 nur mit der Zeit bestimmt. Das Flip-Flop RS, wird von der Hysteresissteuerlogikeinheit H in Fig. 9 weggelassen und der Eingang des Gates G , das mit dem Ausgang des Flip-Flops RS. zu verbinden ist, wird an den Ausgang Q des Flip-Flops RS^ gelegt. Das bringt nicht langer die Zeit T.. mit sich, und ermöglicht es somit, den ersten Zähler I bei Löschung der Pulse t zu betreiben. Im Gegensatz zu herkömmlichen Temperatursteuersystemen, in denen Temperaturunterschiede verwendet werden, kann der Heizer 48 unverändert außer Betrieb gehalten werden für einen Zeitraum, der durch den Zeitgeber T_T bestimmt ist, wodurch Fehler vermieden werden, wie beispielsweise Ärger mit der Stromversorgung aufgrund eines ständigen Ein- und Ausschaltens und einer Vibration oder sines "Klapperns" des Relais 60, das in dem Fall einer niedrigen Haushaltsenergiekapazität auftritt. Insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 33 ist festzuhalten, daß wenn der Temperaturunterschied fatAUS nur mit Verwendung des Widerstands 79 erhalten wird, die Versorgungsspannung V abfällt, wenn der Heizer 48 bei Erregung des Übertragungsrelais 69 angesteuert wird, was einen vergrößerten Wert für den Widerstand 79 ergibt, so daß der Spannungsabfall die Neonlampe 30, die eingeschaltet war, abfallen läßt. Der Thyristor 47 sperrt deshalb, wodurch das Relais 69 abgeschaltet ist und der Heizer 48 nicht angesteuert wird, woraufhin die Spannung V wieder auf den ueprünglichen Wert zurückkehrt. Dies wiederum schaltet die Neonlampe 30 ein

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und erregt das Relais über den Thyristor 47. Auf diese Weise ist das Relais einem Klappern unterworfen. Dies wird unvermeidlich, wenn der Heizer 48 viel Energie zieht. Um diesen Nachteil zu vermeiden, besteht die Notwendigkeit, einen Widerstand R₇₀ von im wesentlichen niedrigem Wert zu verwenden, um ein zu großes Temperaturdifferential 4tAUS zu vermeiden. Die Schaltung der vorliegenden Erfindung besitzt das Merkmal, daß der obige Nachteil durch einen einfachen ersten Zeitgeber I überwunden wird, der den Heizer 48 im Nichtbetriebszustand hält.

Die Schaltung nach Fig. 33 arbeitet auf die folgende Weise, um die Sicherheit, wenn Teile ausgefallen sind, zu gewährleisten. Wenn der Kontakt 70 des Übertragungsrelais 69 thermisch festklebt, wird der Heizer im erregten Zustand gehalten, und somit gefährlich. Wenn die Temperatur des Gegenstandes 3 den vorgewählten Wert in diesem Zustand erreicht hat, gibt die Neonlampe 30 keine weiteren Pulse t ab. Dementsprechend werden keine Triggerpulse dem Thyristor 47 vom 12. Pin zugeführt. Der Thyristor 47 wird in den "AUS"-Zustand gebracht, so daß der Widerstand 74 den Thyristor 58 triggert und zu einer Erwärmung des Widerstandes 59 führt. Die Temperatur des Widerstandes 59 baut sich daraufhin auf, mit dem Ergebnis, daß die Temperatursicherung 14 thermisch unterbrochen wird, um die Stromversorgung zu unterbrechen und die Sicherheit herzustellen. Wenn weiterhin der Thyristor 47 kurzgeschlossen wird, arbeitet das Übertragungsrelai s 69 weiter, so daß der Heizer 6 über den Kontakt 70 angesteuert bleibt, was gefährlich wird. In diesem Fall wird die Spannung des Thyristors 47 über den Widerstand 57 erfaßt, und die Selbsttriggerungsschaltung der Steuereinheit 4i tritt in Kraft und gibt einen Triggerimpuls an den Thyristor 58 über Pin 11. Der Thyristor 58 wird in den leitenden Zustand gebracht, wodurch der Widerstand 59 Wärme erzeugt, die thermisch die Sicherung i4 unterbricht, um die Stromversorgung zu unterbrechen und die Sicherheit zu gewährleisten. Wenn weiterhin der Heizer 6 örtlich überhitzt wird, kommt der Heizdraht 48 in Berührung mit dem Sicherheitsdraht 49» so-daß Strom durch die Widerstände 55 und 62 über die Dioden 6i und 68 auf die gleiche Weise, wie sie bereits unter Bezug-

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nähme auf Fig. 2 beschrieben wurde, fließt. Als Ergebnis erzeugen die Widerstände 55 oder 62 Wärme, die thermisch die Sicherung 78 unterbricht, um den Heizer 6 aus Sicherheitsgründen abzuschalten.

Eine weitere Ausführungsform wird unten beschrieben, bei der die Last eine induktive Last ist. Fig. 35 zeigt die Schaltung. Die Teile, die die gleiche Funktion wie die in Fig. 33 dargestellten aufweisen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Schaltung nach Fig. 35 unterscheidet sich von der nach Fig. insofern, als der Thyristor 47 mit Gleichstrom unter der Verwendung eines Transistors 80 getriggert wird. Fig. 36 zeigt Impulsfolgen, die zum Betrieb der in Fig. 35 dargestellten Schaltung gehören. Die Schaltung arbeitet, wie aus Fig. 36 zu ersehen, auf folgende Weise. Wenn ein Puls t während des negativen Zyklus der Stromversorgung V erzeugt wird, besitzen der Ausgang vom 14. Pin der Steuereinheit 4i und der Ausgang vom 12. Pin die in Fig. 36 dargestellte Wellenform, wie bereits festgestellt. Während der Pin 12 Triggerpulse für den Thyristor 47 in den Schaltungen nach dem Fig. 2 und 33 liefert, liefert der Pin 12 in der Schaltung nach Fig. 35 keine Triggerpulse. Die Anschlußspannung über dem Kondensator 45 zur Aufladung oder Entladung des Kondensators wird durch den Transistor 80, der als Emitterfolger geschaltet ist (s. Fig. 36, Anschlußspannung C, ) erfaßt. Bei der Spannung über den Widerständen 81 und 82, während "Anschlußspannung C. " in Fig. 36 erzeugt wird, wird der Thyristor 47 mit Gleichstrom getriggert. Als Ergebnis gehört zum Betrieb des Übertragungsrelais 69 die in Fig. 36 dargestellte Wellenform, so daß ein zuverlässiger Betrieb unabhängig von den R/L Werten des Relais 69 erhalten wird. Beim Ansteigen der Temperatur des Gegenstandes hören die Neonpulse t auf, die Anschlußspannung C, des Kondensators 45 fällt ab, wie aus Fig. 36 zu sehen, wodurch dann der Thyristor 47 zum Zeitpunkt t_o in Fig. 36 gesperrt wird, um das Übertragungsre-

lais 69 abzuschalten.

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Die Schaltung nach Fig. 35 weist ein Sicherheitemerkmal insofern auf, als die Anschlußspannung des Kondensators 45 nur dann erzeugt wird, wenn alle Teile normal, wie bereits ausführlich beschrieben, funktionieren. Die Spannung wird durch eine Verstärker, der als Emitterfolger geschaltet ist, verstärkt, wobei der Transistor 80 den Thyristor 47 mit Gleichstrom triggert. Somit arbeitet die Schaltung zuverlässig auch bei induktionsabhängigen Lasten, während die Sicherheitsmerkmale aufrechterhalten werden. Bezüglich der anderen Merkmale arbeitet die Schaltung genau auf die gleiche Weise, wie die von Fig. 33·

Fig. 37 zeigt eine Schaltung, die einen Heizer 6 und einen Temperatursensor 7 besitzt, die in der Form eines Drahtes zusammengesetzt sind, wohingegen die Schaltungen, die in Fig. 2, 33 und 35 dargestellt sind, einen Sensor 7 und einen Heizer 6 darstellen, die getrennt als zwei Drähte angeordnet sind. Das Teil 50, das zwischen einem Heizerdraht 48 und einem Sicherheitsdraht 49 vorgesehen ist, ist aus einem temperaturempfindlichen organischen Halbleiter zusammengesetzt, der die Charakteristika nach Fig. 5 aufweist. Die Schaltung aus Fig. 37 arbeitet exakt auf die gleiche Weise wie die Schaltung des Zweidrahttyps, die in Fig. 2 dargestellt ist. Während des negativen Zyklus der Versorgungsspannung V wird die Schichtspannung zwischen dem Heizdraht und dem Sicherheitsdraht 49 zur Erfassung der Temperatur durch die"Neonlampe 30 verwendet, und der erhaltene Puls t wird zur Steuerung der Temperatur benutzt. Die Eindrahtschaltung nach Fig. 37 besitzt das Merkmal, daß sie im Aufbau einfacher als die Zweidrahtschaltung ist. Obwohl die oben beschriebenen Ausführungsformen einen Thyristor als Energiesteuerungselement aufweisen, ist die Erfindung nicht auf die Ver·=· wendung eines Thyristors allein begrenzt und der Thyristor ist natürlich ersetzbar durch ein Zveirichtungshalbleitersteuerelement, ein Relais oder ähnliches.

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Das System der vorliegenden Erfindung hat den oben beschriebenen Aufbau und somit folgende Vorteile:

1) Um Sicherheit für den Fall einer Selbsttriggerung, eines Kurzschlusses oder ähnlicher Fehler des Energieversorgungsthyristors zur direkten oder indirekten Steuerung der Energieversorgung zum Heizelement sicherzustellen, ist eine Fehlererfassungsschaltung vorgesehen, die den Ausgang der Temperaturerfassungsschaltung mit der Anschlußspannung über den Thyristor vergleicht, um die Energieversorgung zu dem Heizelement durch eine Sicherung oder einen ähnlichen Stromunterbrecher einzustellen, wenn sich der Thyristor im leitenden Zustand trotz des Vorhandenseins eines "AUS"-Signals von der Temperaturerfassungsschaltung befindet· Dementsprechend ist die Fehlerfassungsschaltung geeignet, direkt das Fehlverhalten des Thyristors für sich zu entdecken, was eine hohe Sicherheit gewährleistet und zuverlässig den Selbsttriggerungsfehler des Thyristors erfassen kann, der durch konventionelle Systeme zur Unterscheidung von Impulsfolgen nicht erfaßbar ist.

2) Wenn einer der beiden Thyristoren zur Triggerung des Energiesteuerungsthyristors kurzgeschlossen oder geöffnet ist, wird es unmöglich, den Thyristor zu triggern, wodurch die Sicherheit gewährleistet ist.

3) Wenn die Temperatur des Heizelementes sich auf einen abnorm hohen Wert aus anderen Gründen aufbaut, beispielsweise aufgrund des Fehlers von zwei oder mehr Komponenten, schmilzt die für das Heizelement vorgesehene schmelzbare Isolation, schließt das Heizelement und einen Leiter, der diesem gegenüberliegt, kurz, wodurch der Stromunterbrecher geöffnet wird, um die Sicherheit zu gewährleisten.

h) Die Kombination obiger Merkmale garantiert auch dann Sicherheit, wenn ein Fehlverhalten in irgendeiner der Komponentschaltungen auftritt.

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Claims

DIPL-CHEM-DR-HARALDSTaCH / Z,% PATENTANWALT '?C|1Ei7QR ADENAUERALLEE 30 · 2000 HAMBURG 1 . TELEFON (040) 244523 Aktenzeichen: Neuanmeldung Anmelderin; Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. PATENTANSPRÜCHE

1) JTemperatursteuersystem, gekennzeichnet durch

eine Wärme erzeugende Last,
ein Energiesteuerelement zur direkten oder indirekten Zuführung von Strom zu der energieerzeugenden Last, eine Temperaturerfassungsschaltung zur Abgabe eines "EIN"-Signals, wenn die von einem Temperatursensor in thermisch verbundener Beziehung zu der wärmeerzeugenden Last erfaßte Temperatur niedriger als eine vorgewählte Temperatur ist und zur Abgabe eines "AUS"-Signals, wenn die erfaßte Temperatur höher als die vorgewählte Temperatur ist, und eine Steuerschaltung zur Zuführung eines "EIN"- oder "AUS"-Signals zu dem Energiesteuerelement in Ansprache auf das "EIN"- oder "AUS"-Signal von der Temperaturerfassungsschaltung, wobei die Steuerschaltung eine Fehlererfassungsschaltung aufweist zum logischen Vergleich der Signale von der Temperaturerfassungsschaltung mit der Anschlußspannung über dem Energiesteuerelement, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, wenn das Energiesteuerelement sich im leitenden Zustand befindet, obwohl das Signal der Temperaturerfassungsschaltung ein "AUS"-Signal ist, und wobei

die Steuerschaltung weiterhin eine Sicherheitsschaltung zur Unterbrechung der Energieversorgung zu der wärmeerzeugenden Last in Ansprache auf das Ausgangssignal der Fehlererfassungsschaltung aufweist,

2) Temperatursteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlererfassungsschaltung eine Tmpulsfolgenformeinheit zur Erfassung des ¹EIN"- oder "AUS"-Ausgangssignals der Temperaturerfassungsschaltung während eines negativen Halbzyklus einer Vechselspannungsversorgung umge-

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kehrter Polarität zu dem Energiesteuerelement aufweist, um ein "EIN"- oder "AUS"-Ausgangssignal während des folgenden positiven Halbzyklus in Übereinstimmung mit dem erfaßten Ausgangssignal zu erzeugen,

und eine Anschlußspannungserfassungseinheit zur Erfassung der Anschlußspannung über dein Energiesteuerelement vorgesehen ist, um zu erfassen, ob das Energiesteuerelement sich im leitenden Zustand oder im nichtleitenden Zustand während einer ersten Erfassungsperiode befindet, wobei die Fehlerfassungsschaltung so ausgelegt ist, daß sie das "EIN"- oder "AUS^lt-Signal von der Impulsfolgenformeinheit mit dem Ausgang der Anschlußspannungserfassungseinheit während einer zweiten Erfassungsperiode späterer Phase als die erste Periode vergleicht.

3) Temperatursteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsschaltung das Ausgangssignal von der Fehlererfassungsschaltung über ein Energiesteuerelement oder einen Transistor verstärkt und den verstärkten Strom durch einen Widerstand fließen läßt, damit der Widerstand Wärme erzeugt und thermisch eine Temperatursicherung, die thermisch mit dem Widerstand verbunden ist, unterbricht, und die Energieversorgung zu der wärmeerzeugenden Last einstellt.

k) Temperatursteuersystem nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsschaltung das Ausgangssignal der Fehlererfassungsschaltung über ein Energiesteuerelement oder einen Transistor verstärkt und den verstärkten Strom durch eine Stromsicherung fließen läßt, um die Energieversorgung zur wärmeerzeugenden Last zu unterbrechen.

5) Temperatureteuörsystem, gekennzeichnet durch eine wärmeerzeugende Last, ein Energiesteuerungselement zur direkten oder indirekten Zuführung von Strom zu der wärmeerzeugenden Last, eine Temperaturerfassungsschaltung zur Abgabe eines

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ⁿEINⁿ-Signals, wenn die Temperatur, die durch einen Temperatursensor in thermischer Verbindung mit der wärmeerzeugenden Last erfaßt worden ist, niedriger als eine vorgewählte Temperatur ist,und zur Abgabe eines "AUS^M-Signals_f wenn die erfaßte Temperatur höher als die vorgewählte Temperatur ist, und eine Steuerschaltung zur Zuführung eines "EIN*· oder "AUS"· signals zu dem Energiesteuerelement in Ansprache auf das ¹¹EIN"- oder "AUS"-Signal der Temperaturerfassungsschaltung, wobei die Steuerschaltung eine Lade-Entladetriggerschaltung zur Erzeugung von zwei "EIN"-Signalen mit unterschiedlichem Zeitbezug aufweist, um einen ersten Transistor in leitenden Zustand mit dem einen der "EIN"-Signale zu bringen und einen Kondensator zu laden, und einen zweiten Transistor in leitenden Zustand mit dem anderen "EIN^W-Signal iu bringen, wodurch die Ladung von dem Kondensator abfließt, um das Energiesteuerungselement mit dem Entladestrom zu triggern.

6) Temperatureteusystem, gekennzeichnet durch eine wärmeerzeugende Last, ein Energiesteuerelement zur direkten oder indirekten Lieferung von Strom zu der wärmeerzeugenden Last, eine Temperaturerfassungsschaltung zur Abgabe eines "EIN"-Signals, wenn die durch einen Temperatursensor, der thermicher Verbindung mit der wärmeerzeugenden Last steht, erfaßte Temperatur niedriger als eine vorgewählte Temperatur ist, und zur Abgabe eines "AUS"-Signals, wenn diey&rfaßte Temperatur höher als die vorgewählte Temperatur ist und eine Steuerschaltung zur Lieferung eines "EIN"- oder "AUS"-Signals zum Energiesteuerelement in Ansprache auf das "EIN¹¹- oder "AUS"-Signal der Temperaturerfassungs schaltung, wobei die Steuerschaltung mit einer Sicherheitsschaltung versehen ist, wodurch, wenn die Temperatur der wärmeerzeugenden Last auf einen abnorm hohen Wert ansteigt, eine schmelzbare Isolation, die zwischen einem Leiter und einem Heizelement, das als wärmeerzeugende Last dient, vorgesehen ist, durchschmilzt, um das Heizelement und den Leiter kurz-

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zuschließen und eine Stromunterbrechung zu verursachen, um die Energieversorgung zu der wärmeerzeugenden Last einzustellen.

7) Temperatursteuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsschaltung die Energieversorgung zu der wärmeerzeugenden Last dadurch unterbricht, daß der Kurzschluß-Strom, der aus einem Kurzschluß zwischen dem Heizelement und dem Leiter entsteht, durch einen Widerstand geführt wird, so daß der Widerstand thermisch eine Temperatursicherung in thermisch verbundener Beziehung zu dem Widerstand unterbricht.

8) Temperatursteuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsschaltung die Energieversorgung zu der wärmeerzeugenden Last unterbricht, indem der Kurzschlußstrom, der durch den Kurzschluß zwischen dem Heizelement und dem Leiter entstand, durch eine Stromsicherung läuft.

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