DE3023753A1

DE3023753A1 - Schaltungsanordnung

Info

Publication number: DE3023753A1
Application number: DE19803023753
Authority: DE
Inventors: Henning Dipl.-Ing. 7036 Schönaich Becker; Günther Dipl.-Ing. 7016 Gerlingen Weimer
Original assignee: Centra-Buerkle & Co GmbH; Centra Buerkle & Co 7036 Schoenaich GmbH; Centra Burkle GmbH and Co
Current assignee: Centra Burkle GmbH and Co
Priority date: 1980-06-25
Filing date: 1980-06-25
Publication date: 1982-01-21
Also published as: US4365167A; DE3023753C2

Description

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CENTRA-BÜRKLE GmbH & Co 7036 Schönaich

Schaltungsanordnung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Schaltungsanordnungen dienen vorzugsweise dem Ein- und Ausschalten oder dem Umschalten von elektrisch schaltbaren Komponenten von Heizungs-, Klima- oder Kühlsystemen in Abhängigkeit der von dem Zweipunkt-Regler und/ oder der Zeitschaltuhr gelieferten Steuersignale. Beispielsweise kann sie dazu dienen, mittels ihres mit Strom beaufschlagbaren Stromverbrauchers einen Brenner eines Kessels einer Heizungsanlage in Abhängigkeit einer zu regelnden Raumtemperatur eines Gebäuderaumes ein- und auszuschalten, in welchem Falle der Zweipunkt-Regler ein Raumthermostat sein kann. Wenn eine Zeitschaltuhr vorhanden ist, kann sie das Ein- und Ausschalten oder Umschalten des Sollwertes des Zweipunkt-Reglers oder einer oder mehrerer elektrisch schaltbaren Komponenten eines solchen Systemes auslösen, beispielsweise periodisch und/oder kalenderzeitmäßig die geregelte Raumtemperatur absenken und wiederanheben. Auch zahlreiche andere Anwendungsmöglichkeiten einer solchen Schaltungsanordnung bestehen,

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beispielweise das Auslösen von Schaltvorgängen für die Steuerung von Maschinen, Industrieöfen, sonstigen Fabrikationsanlagen oder dergleichen.

Bei der Regelung der Raumtemperatur von Gebäuderäumen ist es bekannt, den Raumthermostaten als Bimetall-Thermostaten auszubilden und ihn direkt an eine Spannungsquelle (beispielsweise an die Sekundärwicklung eines Transformators oder eine sonstige Spannungsquelle, beispielsweise an das Netz oder an eine Gleichspannungsquelle) eines ersten Stromkreises mittels einer Zweidrahtleitung anzuschließen,in welchem sich ein dem elektrischen Schalten mind.einer Komponente des betreffenden Heizungs-,Klima- oder Kühlungssystems dienender Stromverbraucher (Last) befindet, bspw. die Wicklung eines Schaltgliedes, beispielsweise eines Schaltschützen, eines Magnetventiles oder dergleichen, welches Schaltglied die Zufuhr von der Beheizung oder Kühlung des betreffenden Raumes dienender Energie schaltet, beispielsweise den Zufluß von Wärmeträgermedium zu Heizkörpern mittels eines Absperrventils alternativ absperrt und öffnet.

Derartige Bimetall-Thermostate sind jedoch ungenau und ergeben verhältnismäßig große Temperatarschwankungen der Raumtemperatur um ihren Sollwert, schon weil die Zufuhr von Heizoder Kühlmedium zu dem oder den betreffenden Räumen nicht mit Vorhalt geöffnet und abgesperrt werden kann. Der Verbrauch von der Beheizung oder Kühlung des oder der betreffenden Räume eines Gebäudes oder dergleichen dienenden Energie ist deshalb größer als an sich für die Einhaltung des Sollwertes der Raumtemperatur erforderlich wäre. Wesentlich genauere Einhaltung des Sollwertes der Raumtemperatur ermöglichen dagegen elektronische Zweipunkt-Regler, da sie u.a. die Zufuhr von Heiz- und Kühlenergie mit Vorhalt, gegebenenfalls unter Selbstanpassung an die jeweilige Regelstrecke variabel gestalten lassen.

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Wenn die Schaltungsanordnung anstelle eines Bimetall-Reglers einen elektronischen Zweipunkt-Regler enthält, muß für ihn jedoch eine Stromversorgung geschaffen werden, desgleichen ,wenn dieSchaltvorrichtung eine stromverbrauchende Zeitschaltuhr aufweist.

Oft ist es auch erwünscht, einen Bimetall-Raumtemperaturregler einer solchen Schaltungsanordnung nachträglich jedoch unter Beibehalt des bereits installierten ersten Stromkreises einschließlich seiner Spannungsquelle - durch einen genaueren elektronischen Zweipunkt-Regler aus den genannten Gründen zu ersetzen.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine einfache Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu schaffen, deren Schaltvorrichtung einen stromverbrauchenden Zweipunkt-Regler und/oder eine stromverbrauchende Zeitschaltuhr aufweist ,dessen bzw.deren Speisung die Spannungsquelle des ersten Stromkreises mit übernimmt. Ferner sollen die der Stromversorgung der Schaltvorrichtung und der die Steuersignale der Schaltvorrichtung umwandelnden Teile dieser Schaltungsanordnung sich mit verhältnismäßig geringem schaltungstechnischen Aufwand betriebssicher realisieren lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Bei dieser erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung werden alle ihre stromverbrauchenden Komponenten einschließlich ihrer Schaltvorrichtung, also einschließlich des Zweipunkt-Reglers bzw. der elektronischen Zeitschaltuhr mit von der Spannungsquelle des ersten Stromkreises gelieferter Energie gespeist. Falls eine Notstromversorgung der e£ktronischen Zeitschaltuhr(damit sie nicht stehenbleibt) und/oder mind.einer anderen Komponente der elektronischen

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Schaltvorrichtung erwünscht ist, kann hierzu eine Batterie vorgesehen sein, die nicht auf ladbar oder von der Spannungsquelle des des ersten Stromkreises aufladbar ist. Dabei kann die Schaltungsanordnung zweckmäßig so ausgebildet sein, daß sie auch dann funktioniert, wenn diese Batterie durch eine Störung ausfällt oder ausgebaut ist. Es kann zweckmäßig vorgesehen sein, daß, falls eine solche Batterie vorgesehen ist, dennoch die Speisung der/Schaltungsanordnung durch von der Spannungsquelle des ersten Stromkreises gelieferter Energie erfolgt, wobei allenfalls diese Energie oder ein Teil dieser Energie in der Batterie zwischengespeichert wird. Der elektronische Zweipunkt-Regler bzw. die elektronische Zeitschaltuhr können irgendwelche geeig-

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neten elektronischen Schaltungen aufweisen, die mit dem/Spannungsvervielfacher gelieferten Strom voll auskommen. Vorzugsweise kann die Ausgangsspannung des Spannungsvervielfachers im Bereich von 2 bis 4 Volt liegen. Die dieser Stromversorgung und ferner der Umwandlung der Steuersignale der Schaltvorrichtung dienenden Komponenten erfordern nur verhältnismäßig geringen schaltungstechnischen Aufwand und können ohne weiteres auf einem Chip oder auf einer Leiterplatte mit untergebracht werden. Diese Schaltungsanordnung läßt sich ohne weiteres mittels einer Zweidrahtleitung an einen bereits vorhandenen ersten Stromkreis mit Zweidrahtanschluß nachträglich anschließen. Man kann deshalb beispielsweise bei bisher meist gebräuchlichen Bimetall-Raumthermostaten den betreffenden Bimetall-Raumthermostaten von dem ihm zugeordneten ersten Stromkreis abtrennen und an seiner Stelle an diesen ersten, bereits installierten Stromkreis ebenfalls mittels einer Zweidrahtleitung eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung anschließen, die durch die bereits vorhandene Spannungsquelle dieses ersten Stromkreises mit Strom und Spannung versorgt wird.

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Einige vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Der Differenzverstärker kann vorzugsweise ein hochverstärkender Operationsverstärker sein. Solche Operationsverstärker zeichnen sich durch sehr gute Langzeitstabilität, geringe Stromaufnahme und geringe Herstellungskosten aus. Jedoch kommen gegebenenfalls auch andere Differenzverstärker infrage, beispielsweise ein sonstiger aus einer Mehrzahl von Transistoren aufgebauter Differenzverstärker.

Im allgemeinen ist es besonders vorteilhaft, für den an den Steuerausgang des Differenzverstärkers angeschlossenen steuerbaren Widerstand einen spannungsgesteuerten Widerstand vorzusehen. Dieser spannungsgesteuerte Widerstand kann dann besonders vorteilhaft ein Feldeffekt-Transistor, vorzugsweise ein Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekt-Transistor (MOSFET) sein. Dieser MOSFET kann eine N-Kanal-Type oder eine P-Kanal-Type sein. Feldeffekt-Transistoren haben den Vorteil besonders hoher LeistungsverStärkung. Wenn geringere Leistungsverstärkung ausreicht, kann der gesteuerte Widerstand zweckmäßig ein stromgesteuerteiWiderstand sein, der besonders zweckmäßig als bipolare Transistorschaltung ausgebildet sein kann. Solche Schaltungen lassen sich gegebenenfalls mit einem einzigen billigen Transistor ausführen, doch ist es im allgemeinen zweckmäßig, sie aus zwei oder mehr Transistoren aufzubauen, um"durch ihre dann höhere Leistungsverstärkung den Steuerstrom geringer zu halten.

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Einen in vielen Fällen besonders günstigen Kompromiß zwischen geringen Kosten für den gesteuerten Widerstand und hoher Leistungsverstärkung kann man dadurch erreichen, indem der gesteuerte Widerstand ein stromgesteuerter Widerstand ist, der einen stromgesteuerten Transistor aufweist,

wobei die Basis dieses Transistors unter Zwischenschaltung eines Feldeffekt-Transistors an den Steuerausgang des Differenzverstärkers angeschlossen ist.

Die Spannungsquelle des ersten Stromkreises kann eine Wechsel- oder Gleichspannungsquelle sein, beispielsweise die Sekundärwicklung eines Transformators, ein Gleichspannungs- oder Wechselspannungsnetz, eine Batterie oder dergleichen.

In der Zeichnung sind Ausführungbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, die an einen ersten Stromkreis beispielsweise mittels einer Steckerverbindung angeschlossen ist,

Fig. 2 eine Schaltung des Spannungsvervielfachers des Blockdiagramms nach Fig. 1 gem. einem Ausführungsbeispiel ,

Fig. 3 Abwandlungen des gesteuerten Widerstandes der und 4 in Figur 1 dargestellten Schaltungsanordnung.

Das Blockdiagramm nach Fig. 1 zeigt einen ersten Stromkreis 10 , der die beiden beispielsweise in einer an einer Wand eines Gebäuderaumes angeordneten Steckdose be-

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findlichen Anschlußkontakte 11, 11' hat. Dieser erste Stromkreis 10 enthält eine Spannungsquelle 12, die in diesem Ausführnngsbeispiel eine Wechselspannungsquelie ist, jedoch gegebenenfalls auch eine Gleichspannungsquelle sein kann. Beispielsweise kann diese Wechselspannungsquelle die Sekundärwicklung eines nicht in weiteren Einzelheiten dargestellten Transformators sein, der beispielsweise ein zentraler Transformator des betreffenden Gebäudes sein kann. Ferner ist in diesen ersten Stromkreis als Last ein Stromverbraucher 13 zwischengeschaltet, der ein ohm¹scher oder sonstiger Widerstand sein kann, beispielsweise auch ein induktiver Widerstand. Durch die strichpunktierte Umrandung 14 dieses Stromverbrauchers 13 ist angedeutet, daß er Teil einer nicht in weiteren Einzelheiten dargestellten Komponente 14 irgendeines Systems (Anlage und/oder Gerät) ist, mittels der Schaltfunktionen oder Umschaltfunktionen ausgeführt werden. Beispielsweise kann dieser Stromverbraucher 13 die Wicklung einer Spule eines Magnetventiles sein, das dem Ein- und Ausschalten des Brenners eines ein Gebäude beheizenden Kessels dient.

An die beiden Anschlußkontakte 11, 11' dieses ersten Stromkreises 10 ist eine durch eine strichpunktierte Umrandung umfaßte Schaltungsanordnung 15 mittels einer Zweidrahtleitung 16, 16' angeschlossen, die also aus den beispielsweise

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an einen 2-poligen/angeschlossenen beiden Exngangsleitern 16, 16' besteht, die an die beiden Leiter 17, 17' des ersten Stromkreises 10 über die Anschlußkontakte 11, 11' angeschlossen sind. Unter "Zweidrahtleitung" ist allgemein jede Art von elektrischer Verbindung verstanden, die aus nur zwei gesonderten elektrischen Leitern besteht oder zu bestehen braucht, gleichgültig ob diese Leiter in einem gemeinsamen, sie isolierenden Kabel oder in getrennten Kabeln untergebracht sind oder durch Leiter auf Leiterplatten oder auf sonstige Weise gebildet sind.

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Die Schaltungsanordnung 15 kann in einem kompakten Gerät untergebracht sein, wobei jedoch, falls erforderlich, der Istwert-Temperaturfühler 19 und/oder die Tamperatur-Sollwertsteller 20,20' auch aus dem Gerät heraus zu geeigneten Stellen des betreffenden Raumes oder Gebäudes verlegt sein können.

Diese Schaltungsanordnung 15 weist eingangsseitig einen an die beiden Leiter 16, 16' angeschlossenen Vollweg-Gleichrichter 22 auf, an dessen beiden Ausgängen ein zweiter Stromkreis 23 mit den Leitern 21, 21', 21" angeschlossen ist. Der positive Gleichspannung führende Leiter 21 ist an den Eingang eines Strom- oder Spannungsbegrenzers 24, der auch ein kombinierter Strom- und Spannungsbegrenzer sein kann /Drain-Anschluß D eines MOSFET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekt-Transistor) 26 angeschlossen, dessen Source-Anschluß S mittels des Leiters 21'' an Masse und dessen Gate-Anschluß G (Steuereingang) an den Steuerausgang 28 eines hochverstärkenden Operationsverstärkers 27 angeschlossen ist, dessen seiner Stromversorgung dienenden Speiseleitungen mit

29, 29' bezeichnet sind. Dieser MOSFET 26 ist in diesem Ausführungsbeispiel vom N-Kanal-Typ, kann jedoch auch vom P-Kanal-Typ sein, wobei jedoch dann die beiden Steuereingänge

30, 30' des Operationsverstärkers 27 vertauscht werden müssen und die spannungsführende Ausgangsleitung 21 des Gleichrichters 2 2, muß dann negative Spannung führen.

Der Strom- und/oder Spannungsbegrenzer 24 wird kurz als Begrenzer bezeichnet.

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Der Ausgang des Begrenzers 24 ist über die Leitung 3 8 an den Eingang eines Spannungsvervielfachers 35 angeschlossen, der seine Eingangsspannung beispielsweise auf das 1,8-fache erhöht und den Operationsverstärker 27 über die Leitung 29 und eine elektronische Schaltvorrichtung 36 über die Leitung 37" mit Speisestrom auf der erhöhten Spannung versorgt. Alle Speisestrom- benötigenden Komponenten dieser Schaltungsanordnung 15 werden also vom Spannungsvervielfacher 35 gespeist, dessen gesamter Eingangsstrom von der Spannungsquelle 12 geliefert wird. Ein Glättungskondensator 46 dient dem Glätten des Ausgangssignales des Begrenzers 24. Eine durch 'den Spannungsvervielfacher 35 aufladbare Batterie dient der Notstromversorgung der Schaltvorrichtung 3 6 oder ihrer Zeitschaltuhr 36¹' bei Ausfall der Spannungsquelle 12.

Die elektronische Schaltvorrichtung 36 enthält in diesem Ausführungsbeispiel sowohl einen elektronischen Zweipunkt-Temperaturregler 36", als auch eine quarzgesteuerte elektronische digitale Zeitschaltuhr 36''. Der Zweipunkt-Temperaturregler 36' weist den Istwert-Fühler 19 zum Fühlen des Istwertes einer zu regelnden Raumtemperatur und die beiden alternativ an den Zweipunkt-Regler 36' anschaltbaren Sollwertsteller 20, 20' zur Einstellung von Sollwerten der zu regelnden Raumtemperatur auf. Der Sollwertsteller 20 dient der Einstellung eines Normalwertes der Raumtemperatur und der andere Sollwertsteller 20' eines niedrigeren Sollwertes der Raumtemperatur für die tageszeitlich und/oder kalenderzeitlich pro-

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grammier bare Raumtemperatur-Nachtabsenkung. Die mit hierfür benötigten Programmspeicher/¹¹ ausgerüstete Zeitschaltuhr 36" dient dem alternativen Anschalten der beiden Sollwertsteller 20, 20' an den Zweipunkt-Regler 36' und kann ferner auch noch eine Zeitanzeige aufweisen und gegebenenfalls auch noch weitere Zeitschaltsignale für andere Zwecke auslösen. Der durch den Ausgang des Reglers 36' gebildete Ausgang dieser Schaltvorrichtung 36 ist über die Leitung 37 an den invertierenden Eingang faes Operationsverstärkers 27 und der Ausgang des Spannungsbegrenzers 24 an dessen nichtinvertierenden Eingang /angeschlossen.

Die in Figur 1 dargestellte Schaltung arbeitet wie folgt:

Der Zweipunkt-Regler 36' liefert auf der Leitung 37 EIN- und ÄUS-Steuersignale zum Anheben und Absenken des den Stromverbraucher 13 durchströmenden Stromes über und unter die für das Ein- und Auschalten der Komponente 14 erforderliche Schwelle. Wenn dieser Strom unter dieser Schwelle liegt, ist der Stromverbraucher13 nur noch von dem geringen Strom durchströmt, den die Schaltungsanordnung 15 zur Versorgung ihrer Komponenen benötigt und der nicht ausreicht, um die Komponente 14 eingeschaltet zu halten. Wenn dagegen der den Stromverbraucher 13 durchströmende Stroitt) diese Schwelle angehoben ist, wird hierdurch die Komponente 14 zum Auslösen eines Schaltvorganges, beispielweise dem Einschalten eines Brenners betätigt. Wenn dieser Strom wieder unter die ge-

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nannte Schwelle abgesenkt wird, also auf den niedrigen Grundstrom für die Versorgung der Schaltungsanordnung 15 mit Speisestrom reduziert wird, erfolgt dann wieder Umschaltung der Komponente 14 in den ausgeschalteten Zustand.

Wenn der Regler 36" ein AUS-Steuersignal liefert, also Ausschaltung der Komponente 14 und damit beispielweise Ausschalten der Beheizung des oder der betreffenden Gebäuderäume fordert, dann tritt auf der Ausgangsleitung der Schaltvorrichtung 36 ein Spannungssignal auf, dessen Spannung der Ausgangsspannung des Spannungsvervielfachers ungefähr entsprechen kann / beispielweise 2 Volt betragen kann und jedenfalls größer als die am Πichtinvertierenden Ein-, gang 30 anliegende Ausgangsspannung des Begrenzers 24 ist, die über die Leitung 40 an den nichtinvertierenden Eingang 30' des Operationsverstärkers 27 gelegt ist, so daß entsprechend das Ausgangssignal· des Operationsverstärkers ein Gleichspannungsignal sehr geringer Spannung nahe Null ist. Der Begrenzer ²⁴ begrenzt beispielweise sein

Ausgangssignal auf 1,5 Volt. Solange dann sein Eingangssignal größer als 1,5 Volt ist, beträgt sein Ausgangssignal 1,5 Volt. Wenn dagegen sein Eingangssignal niedriger ais 1,5 Volt ist, entspricht die Ausgangsspannung des Spannungsbegrenzers 24 seiner Eingangsspannung. Falls er zusätzlich oder alternativ den Strom begrenzt,gilt für diesen Entsprechendes. Für die weitere Erläuterung der Schaltung nach Fig. sei der Begrenzer 24 als Spannungsbegrenzer angenommen. Das im Falle des erwähnten AUS-

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Steuersignali am Gate-Steuereingang G des KOSFET 26 liegende Ausgangssignal des Operationsvertärkers 27 äußerst geringer Spannung nahe 0 Volt bewirkt, daß der Widerstand der Widerstandsstrecke D-S des MOSFET 26 nahezu unendlich groß wird, mit der Folge, daß in den Leitern 21, 21'' praktisch kein Strom und folglich im ersten

Stromkreis 10 nur der sehr kleine Strom fließt, der zur Versorgung der Schaltungsanordnung 15 mit Speisestrom erforderlich ist und der unter der die Komponente 14 einschaltenden Stromstärke liegt. Folglich liegt am Eingang des Spannungsbegrenzers 24 und am Drain-Eingang D des MOSFET 26 maximale Gleichspannung an, die der maximalen gleichgerichteten Spannung der Spannungsquelle 12 nahezu in voller Höhe entspricht, da der Spannungsabfall an dem Stromverbraucher 13 praktisch vernachlässigbar ist. Die Spannung der Spannungsquelle 12 kann deshalb auch ohne weiteres sehr weit oberhalb der Begrenzungsspannung dieses Spannungsbegrenzers 24 liegende Spannungswerte haben. Selbst wenn der Spannungsbegrenzer 24 seine Ausgangsspannung sehr niedrig, beispielsweise auf 1,5 Volt begrenzt, kann die Spannungsquelle 12 hohe Spannung führen, beispielsweise Netzspannung, also beispielsweise 220 V Wechselspannung. Aus Gründen geringeren Isolationsaufwandes ist es jedoch im allgemeinen zweckmäßig, für diese Spannungsquelle 12 niedrigere Spannungen von beispielsweise 24 -36 Volt vorzusehen.

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Wenn der Temperaturregler 36' Erhöhung des den Stromverbraucher 13 durchströmenden Stromes auf den höheren, dem Einschalten der Komponente 14 dienendan Strom fordert, erfolgt dies dadurch, daß an seinem Steuerausgang (Leiter 37) ein EIN-Steuersignal auftritt, dessen Gleichspannung kleiner als die Begrenzungsspannung des Spannungsbegrenzers 24 ist. Mit den Zahlenwerten des obigen Beispieles wäre diese EIN-Steuerspannung kleiner als 1,5 Volt. Beispielweise kann sie 1,4 Volt betragen. Der Operationsverstärker 27 steuert dann den MOSFET 26 so, daß die am nichtinvertierenden Eingang/des Operationsverstärkers liegende Spannung an die am invertierenden Eingang 30 dieses Operationsverstärkers 27 liegende Spannung des EIN-Steuersignaies angeglichen wird. Es wird hierdurch also der Widerstand der Strecke D-S des MOSFET 26 durch die Ansteuerung mittels des Operationsverstärkers 27 so verstellt, daß der Spannungsabfall an der Widerstandsstrecke D-S ungefähr der am invertierenden Eingang fliegenden EIN-Steuerspannung der Schaltvorrichtung 36 entspricht. Wenn diese EIN-Steuerspannung beispielsweise 1,4 Volt beträgt, dann fällt also die Spannung an der Widerstandsstrecke D-S entsprechend auf ca. 1,4 Volt ab. Dies hat zur Folge, daß nunmehr die viel größere Spannung der Spannungs-

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quelle 12 im wesentlichen

an dem Stromverbraucher 13 abfällt, der also jetzt von wesentlich höherem Strom als vorher durchflossen wird, dieser höhere Strom löst Einschalten der Komponente 14 aus.

Der Spannungsvervielfacher 35 kann unterschiedliche Ausbildung haben. Wesentlich ist, daß er die ihm vom Spannungsbegrenzer 24 aufgedrückte Eingangsspannung um einen vorbestimmten Faktor vervielfacht, beispielsweise auf das 1,8-fache. Ein einfaches Beispiel der Schaltung eines geeigneten Spannungsvervielfachers 35 ist in Fig. 2 dargestellt. Die vom Spannungsbegrenzer 24 kommende Eingangsleitung 38 führt an die einen Kontakte von zwei elektronischen Umschaltern 42, 43, die über einen Kondensator 44 miteinander verbunden sind. Die beiden anderen Kontakte der Umschalter 42, 43 sind an Masse und an die Ausgangsleitung 37 gelegt. Sie sind ferner noch durch einen Glättungskondensator 45 miteinander verbunden. Ferner ist noch die Eingangsleitung 38 über einen zweiten Ladekondensator 47 an Masse gelegt.

Die beiden Umschalter 42, 43 sind elektronische Umschalter, die mit hoher Frequenz beispielsweise mit 30 kHz periodisch aus den voll ausgezogen dargestellten Schaltstellungen in

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die gestrichelt dargestellten Stellungen und zurück jeweils gleichzeitig umschalten. Durch dieses periodische Umschalten werden die Ausgangsspannung des Begrenzers 24 und die des Kondensators 44 addiert und so die Ausgangsspannung des Spannungsbegrenzers 24 nahezu verdoppelt.

Anstelle des MOSFET 26 in Fig. 1 kann, wenn die Leistungsverstärkung geringer sein kann, ein stromgesteuerter Widerstand vorgesehen sein.. Ein Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 dargestellt, wo als stromgesteuerter Widerstand 26' eine bipolare Transistorschaltung dient, die hier aus zwei i:i Darlington-Schaltung geschalteten n-p-n-Transistoren 51 , 52 besteht. Ihre Wirkungsweise ist derart, daß sie, wenn am invertierenden Eingang 30 des Operationsverstärkers 27 die dem AüS-Steuersignal der Schaltvorrichtung 36 (Fig. 1) entsprechende hohe Spannung anliegt, nahezu unendlich großen Widerstand der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 52 bewirkt, so daß entsprechend der den Stromverbraucher 13 (Fig. 1) durchströmende Strom auf den geringen Versorgungsstrom für die Schaltungsanordnung 15 reduziert ist, der die Komponente 14 ausgeschaltet hält. Wenn dagegen die dem invertierenden Eingang 30 aufgedrückte Eingangsspannung des Operationsverstärkers 27 der niedrigeren EIN-Spannung entspricht,

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bewirkt diese Transistorschaltung 26' einen diesem niedrigen Spannungswert ungefähr entsprechenden Spannungsabfall an der als Widerstandsstrecke dienenden Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 52, mit der Folge, daß die Spannung und damit der Strom am Stromversorger 13 zum Einschalten der Komponente 14 beträchtlich ansteigt.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform eines stromgesteuerten Widerstandes 26'' dargestellt, der ähnlich dem nach Fig. 3 mit dem Unterschied ist, daß anstelle des Transistors 51 der Fig. 3 ein MOSFET 51' in der dargestellten Schaltung angeordnet ist. Die Funktion dieses ebenfalls eine bipolare Transistorschaltung bildenden gesteuerten Widerstandes 26'' entspricht der des Widerstandes 26' nach Fig. 3 mit dem einzigen Unterschied, daß infolge des MOS-FET 51' größere Leistungsverstärkung erzielt wird, ^er MOSFET 51' kann hier von billigerer, einfacherer Ausführung als der MOSFET 26 der Fig. 1 sein.

Der Spannungsbegrenzer 2 4 kann durch eine Zener-Diode mit Vorwiderstand gebildet sein. Bei Ausbildung als Strombegrenzer kann er bspw. eine den Strom begrenzende Transistorschaltung aufweisen.

Die Teile der Fig. 2-4, die Teilen der Fig. 1 entsprechen, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

der Schaltung nach Fig. 1 Anstelle der Batterie 32/kann in vielen Fällen zweckmäßig ein ebenfalls der Notstromversorgung dienender Kondensator großer Kapazität (bspw. von 10 F) vorgesehen sein. Oder es kann der Notstromversorgung eine in Fig. 1 strichpunktiert eingezeichnete, in Reihe mit einer Diode 47 liegende,

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nicht aufladbare/ auswechselbare Batterie 4 8 dienen, die nur bei Ausfall der Spannungsquelle 12 die Schaltvorrichtung 36 mit Strom versorgt.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Schaltungsanordnung,die mittels einer üv.^reidrahtlei-cung an einen eine Gleich- oder I7echselspannunc^quelle enthaltenen ersten Stromkreis anschließbar ist, in ',-,'eichen ersten Stromkreis ein Ctromverbraucher zwischengeschaltet ist, der zur r.uslcsung von Schaltvorgängen für ein System,vorzugsweise ein Heizur.gs-, K._ima- oder Kühlungssystein,von für diese Auslösung ausreichend großem Laststrom durchflossen werden kann, der in Abhängigkeit von durch eine Schaltvorrichtung der Schaltungsanordnung ,nämlich durch einen Zweipur.kt-Eegler und/oder eine Zeitschaltuhr, lief erbaren Steuersignalen herbeiführbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltvorrichtung eine elektronische Schaltvorrichtung (36) ist, der^n Steuerausgang an einen der beiden Steuereingänge eines Differenzverstärkers (27) angeschlossen ist, daß der andere Steuereingang des Differenzverstärkers (27) an den Ausgang eines Strom- und/oder Spannungsbegrenzers (24) angeschlossen ist, an dessen Eingang eine von der Ausgangsspannung des ersten Stromkreises (10) ableitbare Gleichspannung anlegbar ist, caß der Steuerausgang des Differenzverstärkers (27) an den Steuereingang eines spannungs- oder stromgesteuerten Widerstandes (26; 26'; 26") angeschlossen ist, an dessen vriderstandsstrecke ebenfalls eine von der der Ausgangsspannung des ersten Stromkreises (10) ableitbare Gleichspannung anlegbar ist, und daß der Ausgang des Strom- und/oder Spannungsbegrenzers (24) ferner an einen Spannungsvervielfacher (35) angeschlossen ist, der die elektronische Schalt-

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Vorrichtung (36) mit dem gesamten von ihr benötigten Speisestrom versorgt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzverstärker (27) ein hochverstärkender Operationsverstärker ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß bei Ausbildung der Spannungsquella (12) des ersten Stromkreises (10) als Kecnielspannungsquelle die Schaltungsanordnung (15) einen Vollweg-Gi jichrichter (22) aufv/eist, an dessen beiden Eingangslei ts-rη (16, 16') der erste Stromkreis (10) anschließbar ist, und daß an die beiden Ausgänge des Vollweg-Giv-ichrichters ein zweiter Stromkreis (23) angeschlossen ist, in dessen eine Leitung (21, 21") dia Widerstandsstrecke des strom- oder spannungsgesteuerten Wllerstandes(26; 26'; 26") zwischengeschaitet ist und daß de_" Strom- und/oder Spannungsbegrenzer (24) an den Ausgang des Gleichrichters (22) angeschlossen ist, an den auch die Widerstandsstrecke angeschlossen ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der spannungsgestauerte Widerstand (26) ein Feldeffekt-Transistor ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der spannungsgesteuerte Widerstand (26) ein Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekt-Transistor (MOSFET) ist.

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6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der strc.tigesteuer- -Lc Widerstand eine bipolare Transistorschaltung (Figur 3; Figur 4) ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bipolare Transistorschaltung einen s-crongasteuerten Transistor (52) aufweist, dessen Basis unter Zwischenschaltung eines Feldeffekttransistors (Ξ 1') an den Steuerausgang des Differenzverstärkers (27) angeschlossen ist (Figur 4).

8. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine der Notstromversorgung der elektronischen Schaltvorrichtung [Z-S) oder nur ihrer Zeitschaltuhr (36" j dienende, mittels von der Spannungsquelle (12) des ersten Stromkreises (10) gelieferten Stromes aufladbare Batterie (32) enthält.

9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine der Notstromversorgung der elektronischen Schaltvorrichtung (36) oder nur ihrer Zeitschaltuhr (36") dienende, nicht aufladbare Batterie (48) aufweist, die nur bei /uisfall der Spannur.gsquelle des/Stromkreises der Speisung der elektronischen Schaltvorrichtung bzw. ihrer Zeitschaltuhr dient.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Batterie ein Kondensator der Notstromversorgung dient.

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