DE3042947A1

DE3042947A1 - Schaltungsanordnung

Info

Publication number: DE3042947A1
Application number: DE19803042947
Authority: DE
Inventors: Henning Dipl.-Ing. Becker; Fritz 7036 Schönaich Jauss
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: 1980-11-14
Filing date: 1980-11-14
Publication date: 1982-07-01
Also published as: US4420693A

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 Stellgliedern von geregelten oder gesteuerten Geräten und Systemen, vorzugsweise von Heizungs-, Klima- oder Kühlsystemen, in Abhängigkeit der von einem Regler, einer Steuervorrichtung, einer sonstigen Schaltvorrichtung oder dergl. gelieferten Regel- oder Steuersignale. Die in der Last-Schaltung befindliche Last kann boispii'-l sweise durch den elektrischen Widerstand und/oder die Impedanz mindestens eines Stellgliedes einer Regel- oder Steuerungsanlage gebildet sein. Das Stellglied kann beispielsweise ein thermisches Stellglied (z. B. elektrisch beheiztes Bimetall-Stellglied, Ausdehnungselement oder dergl.), ein Schaltschütz, ein Motorschütz, ein Magnetventil oder dergl. sein. Das Stellglied kann bevorzugt das den Istwert

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einer Regelstrecke eines geregelten Systemes beeinflußendes Stellglied sein, beispielsweise ein einen Brenner eines Heizungskessels einer Heizungsanlage ein- und ausschaltendes Stellglied. Die Schaltungsanordnung kann auch eine Zeitschaltvorrichtung aufweisen, die entweder direkt die Laststromstellmittel zum Verstellen des Laststromes ansteuert oder sie kann auch dazu dienen, den Sollwert eines Reglers oder einer Steuerung zeitprogrammiert zu verstellen. Beispielsweise kann sie dem periodischen und/oder kalenderzeitmäßigen Verstellen des Sollwertes von Raumtemperaturen von Gebäuderäumen oder dergl. dienen, beispielsweise zur sogenannten Nachtabsenkung. Auch zahlreiche andere Anwendungsmöglichkeiten einer solchen Schaltungsanordnung bestehen, beispielsweise das Auslösen von Schaltvorgängen für die Steuerung von Maschinen, Industrieöfen, sonsticjen Fabrikationsanlagen oder dergleichen.

Eine bekannte Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art (US-PS 3,948,441) enthält einen Zweipunkt-Regler und ferner auch einen Akkumulator, der immer dann aufgeladen wird, wenn der ausgangsseitige Schalter des Zweipunkt-Reglers geöffnet ist. Dieser Akkumulator ist so geschaltet, daß er eine funktionsnotwendige Komponente der Schaltungsanordnung ist, weil er ständig einen Teil der Schaltungsanordnung mit Speisestrom versorgen muß und deshalb nicht weggelassen werden kann. Damit ist diese Schaltungsanordnung im Falle eines Ausfalls des Akkumulators nicht mehr voll funktionsfähig. Auch sind Akkumulatoren relativ teuer und ihre Lebensdauer beträgt bei dem hier erforderlichen ständigen Einsatz meist nur wenige Jahre.

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Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der nicht die Notwendigkeit des Einbaues eines Akkumulators besteht, und, falls man dennoch einen Akkumulator in sie einbauen sollte, er dann bei eingeschalteter Wechselspannungsquelle der Last-Schaltung/-Kexner oder nur durch unbedeutend geringe Stromentnahme belastet ist, so daß . seine Lebensdauer nicht durch ständige erhebliche Stromentnahmen verkürzt wird. Ferner sollen die Laststrom-Stellmittel problemlos als elektronische Stromstellschaltung mit geringem Eigenwiderstand ausgebildet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch angegebene Schaltungsanordnung gelöst.

Diese erfindungsgemäße Schaltungsanordnung benötigt keinen Akkumulator, da der Spannungsvervielfacher auch im ungünstigsten Fall des maximalen Laststromes die dann noch vorhandene, am Eingang der Schaltungsanordnung vorliegende Restspannung auf die für die Versorgung der Schaltungsanordnung ausreichende Höhe erhöht. Man hat deshalb auch völlige Freiheit bei der Ausbildung der Laststrom-Stellmittel, so daß man diese insbesondere auch problemlos als elektronische Stromstellschaltung ausbilden kann, die praktisch unbegrenzte Lebensdauer hat, trägheitslos arbeitet und billig ist.

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Die Laststrom-Stellmittel können bevorzugt dem Umschalten des Laststromes von einem sehr niedrigen Wert, der praktisch nur zur ' Stromversorgung der Schaltungsanordnung ausreicht, auf einen wesentlich höheren Wert und umgekehrt dienen. Bei dem höheren Wert ist dann das die Last aufweisende Stellglied in einem anderen Schaltzustand als . bei dem niedrigen Laststrom. Es ist jedoch auch denkbar, daß man den Laststrom auch auf mehr als zwei unterschiedliche Werte mittels der Laststrom-Stollmitto] umschaltet, beispielsweise auf drei oder noch mehr unterschiedliche Werte. Auch ist es möglich, die Laststrom-Stellmittel so auszubilden, daß sie den Laststrom stetig verstellen.

Auch zeichnet sich die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung durch ihre einfache Bauart und die Möglichkeit billiger Herstellung und hohe Betriebssicherheit aus. Indem die von der Spannungsquelle der Last-Schaltung zur Schaltungsanordnung gelieferte Wechselspannung den Spannungserhöhungsmitteln direkt aufgedrückt wird, können diese r.pnnnumjsrrhöhungsmittel durch bowondei-s ainiache ilch.i I Luiuji-n ijcbildcl" sein, die hohe Betriebssicherheit und kostengünstige Bauart haben. Bevorzugt können die Spannungserhöhungsmittel als elektronischer Spannungsvervielfacher, vorzugsweise als elektronischer Spannungsverdoppler ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, wenn im allgemeinen auch nicht so gut, als Spannungserhöhungsmittel einen Transformator zu verwenden,

Durch die Spannungserhöhungsmittel wird also die Eingangsspannung der Schaltungsanordnung auf Werte erhöht, die problemlos die Spannungsversorgung aller stromverbrauchenden

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Komponenten der Schaltungsanordnung ermöglicht. Hierzu reichen beim derzeitigen Stand der Elektronik Speisespannungen von ca. 1,5 bis 3 V aus, so daß die minimale Ausgangsspannung der Spannungserhöhungsmittel entsprechend gering und ihre Eingangsspannung entsprechend noch wesentlich kleiner sein kann.

Die Komponenten der Schaltungsanordnung, die die Laststrom-Stellmittel schalten oder steuern, können unterschiedlicher Art sein. Vorzugsweise kann die Schaltungsanordnung mindestens einen Regler und/oder eine zeitprogrammierbare elektrische oder elektronische Zeitschaltvorrichtung aufweisen. Vorzugsweise kann diese Zeitschaltvorrichtung eine digitale elektronische Zeitschaltuhr sein.

Die Schaltungsanordnung kann- an unterschiedliche Last-Schaltungen angeschlossen werden, insbesondere auch nachträglich. So gibt es beispielsweise nach dem heutigen Stand veraltete Schaltungsanordnungen, die über Zwei-Leiter-Verbindungen an Lastschaltungen angeschlossen sind und die man durch moderne elektronische Schaltungsanordnungen ersetzen möchte. Dies ermöglicht die Erfindung ohne weiteres, indem die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung nach jeweils modernsten elektronischen Gesichtspunkten gebaut werden kann. Wenn sie beispielsweise einen Regler und/oder eine Zeitschaltvorrichtung enthält, so können diese Komponenten moderne elektronische Regler oder Zeitschaltvorrichtungen sein. Auch die Laststrom-Stellmittel können moderne elektronische Stromstellschaltungen sein.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann also unabhängig von der Last-Schaltung, an die sie angeschlossen werden soll, hergestellt und geliefert werden und auch nachträglich an bereits bestehende Last-Schaltungen angeschlossen werden. Es

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ist jedoch auch möglich, die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zusammen mit den Last-Schaltungen zu liefern, wobei gegebenenfalls die elektrische Verbindung zwischen der Last-Schaltung und der Schaltungsanordnung bereits hergestellt sein kann.

Die Spannungserhöhungsmittel können vorzugsweise so ausgebildet sein, daß sie ausgangsseitig Gleichspannung liefern. Dies macht es überflüssig, ihnen einen Gleichrichter nachzuschalten. Auch ergibt dies besonders einfache Bauarten der Spannungserhöhungsmittel.

Die Speisespannung der vom Spannungsvervielfacher gespeisten Komponente oder Komponenten der Schaltungsanordnung darf im allgemeinen nicht sehr stark schwanken. Beispielsweise darf die Speisespannung moderner elektronischer Regler und Zeitschaltvorrichtungen sich im allgemeinen nicht mehr als um den Faktor 2 ändern, um die richtige Funktion der betreffenden Komponente zu gewährleisten. Zwar sind in manchen Fällen die Verstellungen des Lasstromes so gering, daß die Schwankungen der Ausgangsspannung der Spannungserhöhungsmittel in zur unmittelbaren Speisung der betreffenden Komponente oder Komponenten der Schaltungsanordnung zulässig sind, doch wird in der Mehrzahl der Fälle der Laststrom sehr stark geändert, beispielsweise um den Faktor 20. In diesem Fall können dann die Schwankungen der Ausgangsspannung der Spannungserhöhungsmittel nicht mehr tragbar für die direkte Speisung der betreffenden Komponente oder Komponenten der Schaltungsanordnung sein. In solchen Fällen kann man zweckmäßig vorsehen, daß die Ausgangsspannung der Spannungserhöhungsmittel Spannungsstabilisiermitteln aufgedrückt werden, deren

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stabilisierte Ausgangsspannung kleiner als die minimale AusgangsSpannung der Spannungserhöhungsmittel im Betrieb ist. Die Spannungsstabilisiermittel können durch übliche elektrische oder elektronische Schaltungen gebildet sein, beispielsweise eine Zenerdiode aufweisen.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung können die Spannungsstabilisiermittel eine als Spannungsnormal dienende Spannungsquelle, vorzugsweise eine nicht aufladbare Batterie aufweisen. Vorzugsweise kann diese Spannungsquelle die Steuerspannung eines nahezu leistungslosen Steuereinganges eines der Stabilisierung der Ausgangsspannung der Spannungserhöhungsmittel dienenden Leistungsverstärkers liefern,der durch eine Darlington-Schaltung gebildet ist. Eine nicht aufladbare Batterie ist billig und kann sehr hohe Lebensdauer von beispielsweise 10 Jahren und mehr haben, da der nahezu leistungslose Steuereingang des Leistungsverstärkers kaum Strom verbraucht, also die Batterie praktisch nur mit vernachlässigbar geringer Stromentnahme belastet ist, die ihre extrem hohe Lebensdauer ermöglicht. Eine solche nicht aufladbare Batterie kann vorzugsweise eine Lithium-Batterie sein. In manchen Fällen kann jedoch auch vorgesehen sein, daß das Spannungsnormal der Spannungsstabilisiermittel durch einen aufladbaren Akkumulator gebildet wird.

In manchen Fällen ist es erwünscht, daß die Schaltungsanordnung eine Notstromversorgung enthält, die bei Ausfall der Wechselspannungsquelle der Last-Schaltung den Betrieb einer oder mehrerer Komponenten der Schaltungsanordnung

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für einige Zeit, beispielsweise für mehrere Stunden oder Tage, aufrecht erhält. Dies ist besonders dann zweckmäßig, wenn die Schaltungsanordnung eine elektrisch gespeiste Zeitschaltvorrichtung enthält, deren Gang nicht unterbrochen werden soll. Zu diesem Zweck kann bevorzugt vorgesehen sein, daß die Notstromversorgung durch eine nicht aufladbare Batterie gebildet wird, die vorzugsweise auch das Spannungsnormal der Spannungsstabilisiermittel bilden kann, falls Spannungsstabilisiermittel vorhanden sind. Es ist jedoch auch denkbar, daß man in manchen Fällen für die Notstromversorgung der Schaltungsanordnung einen Akkumulator vorsieht, der durch eine Aufladeschaltung durch von der Wechselspannungsquelle der Last-Schaltung gelieferten Strom aufladbar ist.

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

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in Blockbild-Darstellung, die an eine Last-Schaltung zur Verstellung ihres Laststromes abnehmbar angeschlossen ist,

Fig. 2 je ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfinbis 4 dungsgemäßen, jeweils abnehmbar an eine Last-Schaltung angeschlossenen Schaltungsanordnung.

In allen Ausführungsbeispielen ist eine Last-Schaltung 10 vorhanden, die aus einer Wechselspannungsquelle 11 und einer mit ihr in Reihe geschalteten Last 12 besteht. Die Wechselspannungsquelle 11 kann beispielsweise der Anschluß an ein

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Wechselspannungsnetz oder die Sekundärwicklung eines Transformators oder eine sonstige Wechselspannungsquelle sein. Diese Last-Schaltung 10 kann in einem Gebäude oder dergleichen fest verlegt sein und weist nur zwei elektrische Leiter (Drähte oder dergl.) 18, 18' als Ausgangsleiter auf, die beispielsweise an eine Steckdose oder sonstige

Anschlußkontakte angeschlossen sind, an die eine Schaltungsanordnung 14 angeschlossen ist.

Bei der Last 12 kann es sich um einen Widerstand, eine Induktivität oder einen sonstigen Stromverbraucher: eines Stellgliedes 20 handeln, das durch Verstellung der Größe des Laststromes Sehaltfunktionen oder sonstige Funktionen zum Eingriff in ein Gerät, System oder dergl. auslösen kann. Bei einem solchen System kann es sich vorzugsweise um eineHeizungs-, Klima- oder Kühlanlage handeln. Die Last 12 kann beispielsweise die Erregerwicklung eines Magnetventiles oder eines Motor- oder Schaltschützen, oder der Heizwiderstand eines thermischen Stellgliedes oder dergl". sein, und dem Auslösen von Schaltvorgängen oder dergl. dienen. Bevorzugt kann das Stellglied 20 dem Eingriff in die Regelstrecke einer Regelanlage oder der Betätigung eines Steuergerätes oder einer Steueranlage dienen. Beispielsweise kann das Stellglied 20 dem Ein- und Ausschalten eines Brenners eines Kessels einer Heizungsanlage oder dergl. dienen, um die Kesselvorlauftemperatur mittels eines Reglers zu regeln, der im Falle der Fig. 1 der Regler 13 sein kann. Dieser Regler 13. der Fig. 1 kann selbstverständlich auch Regler anderer Geräte oder Systeme sein.

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Die Schaltungsanordnung 14 kann ein komplettes Gerät bilden oder Teil eines Gerätes sein oder ihre elektrisch miteinander verbundenen Komponenten können auch an mindestens zwei in mehr oder weniger großen Abständen voneinander angeordneten Stellen eines Gebäudes, einer Maschine oder dergl. angeordnet sein.

Der die Last 12 durchströmende Laststrom wird mittels der Schaltungsanordnung 14 verstellt. Die beiden Eingänge 15, 15' dieser Schaltungsanordnung 14 sind an die beiden Leiter 18, 18' der Last-Schaltung 10 mittels Steckkontakten oder dergl. angeschlossen. Diese Schaltungsanordnung 14 enthält mindestens einen Stromverbraucher, der den zu seinem Betrieb benötigten Strom über die Zwei-Leiter-Verbindung 18, 18' von der Wechselspannungsquelle 11 enthält. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Regler 13 ein solcher Stromverbraucher. Damit die für die Versorgung des Reglers 13 benötigte Speisespannung in Betrieb auch bei maximalem Laststrom, bei dem nahezu die gesamte Spannung der Wechselspannungsquelle 11 an der Last 12 abfällt, noch ausreichend hoch ist, wird diese Speisespannung durch einen an die beiden Eingänge 15, 15' der Schaltungsanordnung 14 angeschlossenen Spannungsvervielfacher 16 geliefert, der die an den Eingängen 15, 15' liegende Eingangsspannung vervielfacht, beispielsweise verdoppelt.

Die der unmittelbaren Verstellung des Laststromes dienenden

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Laststrom-Stellmittel sind ebenfalls an die beiden Eingänge 15, 15' parallel zum Spannungsvervielfacher 16 angeschlosssen. In diesem Ausführungsbeispiel sind diese Laststrom-Stellmittel

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ein elektronischer Schalter der geringen Eigenwiderstand hat. Wenn dieser Schalter 19 geschlossen ist, ist der an ihm auftretende Spannungsabfall so gering, daß diese "Restspannung" nicht für die Speisung des Reglers 13 ausreichen würde. Deshalb erhöht der Vervielfacher 16 die an- den Eingängen 15, 15' anliegende Eingangsspannung auf die zur Speisung des Reglers 13 erforderliche Mindesthöhe.

Der Regler 13 liefert in Abhängigkeit

der Regelabweichung Schaltsignale zu dem elektronischen Schalter 19 zu seinem Ein- und Ausschalten. Wenn der Schalter 19 geöffnet ist, dann ist die Last 12 nur von dem geringen Strom durchflossen, der für die Stromversorgung des Reglers 13 über den Spannungsvervielfacher 16 erforderlich ist. Es liegt deshalb an den Eingängen 15', 15' der Schaltungsanordnung 14 nahezu die volle Spannung der Wechselspannungsquelle 11. Das Stellglied 20 hat zwei Schaltstellungen, von denen die eine Schaltstellung eine Normalstellung ist, die es immer dann einnimmt, wenn die Last nur von so geringem Strom durchströmt ist, wie er bei geöffnetem Schalter 19 auftritt. Die andere Schaltstellung des Stellgliedes 20 ist eingeschaltet, solange der Schalter 19 geschlossen und der Laststrom entsprechend hoch ist.

Es sei beispielsweise angenommen, daß es sich bei dem Stellglied 20 um ein Magnetventil handelt, das einen ölbrenner eines Kessels einer Heizungsanlage ein- und ausschaltet,

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die der Beheizung mindestens eines Gebäuderaumes dient, dessen Raumtemperatur durch den Regler 13 durch Ein- und Ausschalten des ölbrenners geregelt wird. Solange der Schalter 19 geöffnet ist, ist das Magnetventil 20 geschlossen und der ölbrenner ausgeschaltet. Wenn der Schalter 19 durch den Regler 13 geschlossen ist, ist dann das Magnetventil 20 zum Einschalten des ölbrenners geöffnet.

An die Stelle des Reglers 13 kann auch eine Steuerung treten, vorzugsweise eine elektrische oder elektronische Zeitschal tvorrichtung.

In den Ausführungsbexspielen nach den Fig. 2-4 sind Komponenten mit gleichen Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auch sind in diesen Fig. 2-4 Komponenten, die Komponenten der Fig. 1 entsprechen können, mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung 14 ist mit ihren beiden beispielsweise als Steckbuchsen oder Stecker ausgebildeten, ihre beiden Eingänge 15, 15' bildenden Steckkontakten an die beiden Leiter 18,18 'der Last-Schaltung 10.abnehmbar angeschlossen. Die Wechselspannungsquelle kann beispielsweise 24 V Wechselspannung haben. Diese Spannung kann jedoch auch höher oder niedriger sein, praktisch beliebig gewählt werden. Der gesamte Eigenstrorobedarf der Schaltungsanordnung 14 wird wiederum von der Wechselspannungsquelle 11 geliefert. Beispielsweise kann die Minimalspannung zur Eigenversorgung des Reglers 13 dieser Schaltungsanordnung 3 V betragen und diese Minimalspannung muß im Betrieb dieser Schaltungsanordnung 14 ständig vorhanden sein, was durch den

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hier als Spannungsverdoppler ausgebildeten Spannungsvervielfacher 16 sichergestellt wird, der an die beiden Eingänge 15, 15' dieser Schaltungsanordnung 14 angeschlossen ist. An diese beiden Eingänge 15, 15' ist ferner parallel zum Spannungsvervielfacher 16 eine Vollweg-Gleichrichterschaltung 21 und eine durch sie mit Gleichspannung ge- . speiste Laststrom-Stellschaltung 19 angeschlossen. Letztere weist einen Thyristor 22, einen Transistor 23 und Widerstände 24, 25 und 26 auf. Der Transistor 23 steuert durch und zündet den Thyristor 22. Im gezündeten Zustand des Thyristors 22 liegt am Eingang des Spannungsvervielfacher 16 nur noch eine geringe Restspannung an und dessen Aufgabe ist es, diese Restspannung soweit zu erhöhen, daß die Spannungsversorgung des Reglers 13 auch in dieser Betriebsphase sichergestellt ist. Wenn der Thyristor 22 gelöscht ist, liegt nahezu die volle Spannung der Wechselspannungsquelle 11 an den Eingängen 15, 15' der Schaltungsanordnung 14 an. Der Spannungsvervielfacher 16 erhöht auch diese Spannung, so daß sich die Ausgangsspannung des Spannungsvervielfachers je nach Größe des Laststromes stark ändert, beispielsweise um den Paktor 20. um diese Spannungsschwankungen nicht auf den Regler 13 zu übertragen, ist dem Spannungsvervielfacher 16 eine Stabilisierungsschaltung 42 nachgeschaltet, die die Zenerdiode 27, die in Darlington-Schaltung geschalteten,einen Leistungsverstärker bildenden beiden Transistoren 28, 29 und den Widerstand 30* aufweist. Der Regler 13 weist eine Brückenschaltung 59 auf, deren Speisediagonale 62 an die Stabilisierungsschaltung 42 angeschlossen ist. Die Ausgangsdiagonale 60 dieser Brückenschaltung 59 weist einen Verstärker 30 und den Abgriff eines als Sollwertsteller dienenden Potentiometers 49 auf. Die stabilisierte Spannung liefert

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ferner die Speisespannung für den Verstärker 30. Dieser Verstärker 30 und die Widerstände 31 bis 34 sind zu einer Trigger-Schaltung zusammengeschaltet. Ihre Schalthysterese kann durch die Widerstände 31 und 34 festgelegt werden. Mit dem als Istwert-Fühler dienenden Meßfühler 44 wird die zu regelnde physikalische Größe erfaßt. Dieser Meßfühler 44 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein thermischer Meßfühler in Form eines temperaturabhängigen Widerstandes.

In Reihe mit dem den Istwert-Fühler 44 enthaltenden Brückenzweig ist ein einen zweiten thermischen Meßfühler 45 enthaltender Brückenzweig geschaltet. Beide Fühler 44, werden jeweils durch dieselbe Temperatur beaufschlagt. Dieser thermische Meßfühler 45, die Widerstände 35 und sowie der an die Eingänge 15, 15' angeschlossene Heizwiderstand 46 bilden eine thermische Rückführung des Reglers Hierdurch wird das Regelverhalten verbessert.

Mittels des Potentiometers 49 wird der Sollwert der zu regelnden Größe eingestellt, über die Steuereingänge des Verstärkers 30 wird die Regelabweichung erfaßt, wenn die Regelung die Einschaltung des Stellgliedes 20 erforderlich macht, wird der den. Steuerausgang, des Reglers .bildende

α Πι. seme FÄtter-Kcaiektor-Stretke leitend.

Transistor 51 durchgesteuert/ Dadurch wird über die Widerstände 25, 26 der Transistor 23 der einen elektronischen Schalter bildenden Laststrom-Stellschaltung 19 leitend. Der Kollektorstrom dieses Transistors 23 zündet nun den Thyristor 22, so daß dadurch der bei gelöschtem Thyristor sehr geringe Laststrom nunmehr stark erhöht wird. Falls anstelle des

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Thyristors 22 ein Triac vorgesehen wird, kann der Gleichrichter 21 auch entfallen. Allerdings muß dann der Transistor 2 3 durch ein bipolares Schaltelement, ζ. Β. einen Feldeffekttransistor ersetzt werden. Am Heizwiderstand 46 liegt die an den Eingängen 15, 15' liegende Eingangsspannung der Schaltungsanordnung 14 an. Da die Heizleistung dieses Heizwiderstandes 46 von der Spannung quadratisch abhängt, ist die Heizleistung dieses Heizwiderstandes 46 bei gezündetem Thyristor 22 wegen der dann an den Eingängen 15, 15' anliegenden geringen Restspannung praktisch bedeutungslos. Bisher war es üblich, daß der Heizwiderstand einer thermischen Rückführung direkt auf den Istwert-Fühler einwirkt, was bei vorliegender Schaltungsanordnung 14 zur Folge hätte, daß bei eingeschaltetem Stellglied 20 auch der Heizwiderstand mit erheblicher Spannung beaufschlagt werden müßte. Dies ist in vorliegendem Falle jedoch nicht möglich, weil im gezündeten, d. h. durchgesteuerten Zustand des Thyristors an den Eingängen 15, 15' nur eine kleine Restspannung zur Verfügung steht. Um dennoch eine thermische Rückführung zu ermöglichen, ist deshalb bei dieser Schaltungsanordnung vorgesehen, zur thermischen Rückführung den separaten thermischen Meßfühler 45, der ein temperaturabhängiger Widerstand ist, in dem einen Brückenzweig der Meßbrücke 59 anzuordnen. Da die beiden Fühler 44, 45 jeweils derselben Temperatur ausgesetzt sind, muß durch die Widerstände 35, 36 ein deutlicher Empfindlichkeitsunterschied zwischen diesen Meßfühlern 44, 45 herbeigeführt werden, und zwar wird der Fühler 45 weniger empfindlich als der Fühler 44 gemacht.

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Sobald die vom Regler 13 erfaßte Regelabweichung Ausschalten des Stellgliedes 20 erforderlich macht, sperrt der Verstärker 30 den Transistor 51. Dadurch wird auch der Transistor 23 gesperrt und der Thyristor 22 gelöscht. Hierdurch sinkt der die Last 12 durchströmende Laststrom auf einen geringen Reststrom ab, wie er für die v/eiterhin erfolgende Versorgung der Schaltungsanordnung für ihren Betrieb erforderlich ist. Dieser Laststrom ist nunmehr so gering, daß das Stellglied 20 ausgeschaltet wird. Wenn der Regler erneut Einschalten des Stellgliedes 20 befiehlt, ist der Thyristor 22 wieder gezündet.

Diese Schaltungsanordnung kann auch in Verbindung mit Istwert-Fühlern 44 verwendet werden, die keine Temperaturfühler sind, sondern andere physikalische Größen messen. Dabei kann je nach Sachlage die thermische Rückführung weggelassen werden oder der anderen zu fühlenden Größe angepaßt werden.

Die Eingänge 15, 15' der in Fig. 3 dargestellten Schaltungsanordnung 14 sind ebenfalls an eine Last-Schaltung 10 angeschlossen. Diese Schaltungsanordnung 14 entspricht der nach Fig. 2 mit den Unterschieden^ daß sie zusätzlich eine Zeitschaltvorrichtung (Zeitschaltuhr) 40 zur zeitprogrammierten Verstellung des Sollwertes des Reglers 13 mittels eines zweiten Potentiometers 50 und anstatt

der
/Zenerdiode 27 der Stabilisierungsschaltung 42 eine nicht aufladbare Batterie 41 als Spannungsnormal aufweist. Diese Batterie 41 kann auch der Notstromversorgung des Reglers und der Zeitschaltvorrichtung 40 bei Ausfall der Wechselspannungsquelle 11 dienen.

Diese Batterie 41 , die je nach Erfordernis eine oder mehrere Zellen aufweisen kann, ergibt besonders stabile Speise-

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spannung am Regler 13 und an der Zeitschaltvorrichtung 40.

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Diese Batterie kann so ausgewählt werden, daß sie eine sehr große Lebensdauer hat, von beispielsweise 10 Jahren und mehr. Da sie bei eingeschalteter Spannungsquelle 11 nur die Steuerspannung für den Transistor 28 liefert und diese Steuerung praktisch leistungslos erfolgt, ist die Stromentnahme aus ihr extrem klein und praktisch zu vernachlässigen, so daß die Lebensdauer dieser Batterie 41 nahezu der Lebensdauer entspricht, die sie bei Lagerung ohne Stromentnahme hätte.

Anstelle der nicht aufladbaren Batterie 41 kann in manchen Fällen auch ein Akkumulator vorgesehen sein, welcher über eine Aufladeschaltung von der Ausgangsspannung des Spannungsvervielfacher 1 6 geladen wird.

Die Zeitschaltvorrichtung 40 dient dem zeitprogrammierten zeitweisen Einschalten eines zweiten Sollwertes des Reglers 13, der an dem zweiten Potentiometer 50 eingestellt wird, dessen Abgriff über einen Widerstand an die Ausgangsdiagonale 60 der .Brückenschaltung 59 angeschlossen ist. Wenn dieser zweite Sollwert wirksam sein soll, schaltet die Zeitschaltvorrichtung 40 das Potentiometer 50 ein und wenn der am Potentiometer 49 eingestellte erste Sollwert wirksam sein soll, schaltet diese Zeitschaltvorrichtung das Potentiometer 50 wieder ab.

Diese Zeitschaltvorrichtung 40 kann vorzugsweise eine Zeitschaltuhr zum tageszeitlichen und/oder kalenderzeitlichen programmierten alternativen Einschalten der beiden Sollwerte sein, beispielsweise dem Ein- und Ausschalten der sogenannten Nachtabsenkung bei Heizungsanlagen dienen.

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Die in Fig. 4 dargestellte Schaltungsanordnung 14, die ebenfalls an eine Last-Schaltung 10 angeschlossen ist, unterscheidet sich in zwei Details von der nach Fig. 3. Zum einen hat sie einen in die Speisediagonale 62 des Reglers 13 zwischengeschalteten zusätzlichen Transistor 56, welcher diesen Regler 13 bei Ausfall
der Spannungsquelle 11 über·den Widerstand 5 7 abschaltet, so daß die Batterie 41 dann nur durch den Stromverbrauch der vorzugswciso als digitale Zeitschaltuhr ausgebildeten Zeitschaltvorrientung 40 und nicht durch den Regler 13 belastet wird, wodurch die durch sie gebildete Gangreserve beträchtlich erhöht wird.

Zum anderen ist bei der Schaltungsanordnung 14 nach Fig. 4 zur Funktionsumkehr des Reglers 13 eine Umschaltvorrichtung 47 vorhanden, die die Polarität der an der Meßbrücke 59 des Reglers 13 liegenden Speisespannung umkehrt. Dies kann beispielsweise dazu benutzt werden, um im Falle einer Klimaanlage von Heizen auf Kühlen und umgekehrt umzuschalten. Das zweite Potentiometer 50 ist dabei von dieser Polaritätsumkehr nicht erfaßt, wodurch erreicht wird, daß aus der durch Einschalten des Potentiometers 50 mittels der Zeitschaltvorrichtung 40 beim Heizen bedingten 7-ibsenkung des Temperatursollwertes eine Erhöhung des Temperatursollwertes wird, wie es bei einer Klimaanlage oder einem Kühlsystem erforderlich ist. Die den Umschalter 47 aufweisende Brückenschaltung 59 weist den in ihrer Ausgangsdiagonalen 60 angeordneten Verstärker 30 auf. Diese Ausgangsdiagonale 60 unterteilt diese Brücke 59 in zwei Brückenhalften, von denen die eine den Istwert-Fühler 44 und die andere den der thermischen Rückführung dienenden Meßfühler 45 aufweist. Die

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Widerstandsstrecke des der Einstellung eines Basis-Sollwertes dienenden ersten Potentiometers 49 ist an die

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Speisediagonale 62 der Brücke angeschlossen, wobei der Abgriff dieses ersten Potentiometers 49 an die Ausgangsdiagonale 60 der Brücke 59 angeschlossen ist. Das durch die Zeitschaltvorrichtung 40 mittels der Schalter 69 ein- und ausschaltbare zweite Potentiometer 5o das der Änderung des Sollwertes des Reglers dient, ist ebenfalls an die Ausgangsdiagonale 60 angeschlossen. Wie man ohne weiteres ersieht, kann mittels des Umschalters 47 die Polarität der Speisediagonale 62 der Brücke geändert werden, wobei jedoch in beiden Schaltstellungen dieses Umschalters 47 die Polarität des zweiten Potentiometers 50 unverändert ist. In der dargestellten Stellung des Schaltgliedes 57'des Umschalters 47 ist Heizen eingeschaltet und damit wird der Sollwert erniedrigt, wenn das Potentiometer 50 durch die Zeitschaltvorrichtung 40 eingeschaltet wird. Wenn dagegen sich das Schaltglied 57' in der strichpunktierten Stellung befindet, wird der Sollwert erhöht, sobald die Zeitschaltvorrichtung 40 das zweite Potentiometer 50 einschaltet.

Wie das Schaltbild des in den Fig. 2-4 dargestellten Spannungsvervielfachers 16 zeigt, bildet dieser gleichzeitig auch einen Gleichrichter, so dass seine Ausgangsspannung nicht mehr gesondert gleichgerichtet werden muß.

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1.) Schaltungsanordnung, die mindestens einen zu seinem Betrieb Speisespannung benötigenden Stromverbraucher, vorzugsweise einen Regler und/oder eine Zeit-ycliuLt.vorrichtung aufweist, und mittels einer nur zwei elektrische Leiter aufweisenden Zwei-Leiter-Verbindung (Zweidraht-■ verbindung) an eine Last-Schaltung, die eine Last und eine diese Last mit Wechselspannung speisende Wechselspannungsquelle aufweist, anschließbar ist, welche Schaltungsanordnung Laststrom-Stellmittel aufweist, die der Verstellung des die Last durchströmenden Laststromes zwecks Beeinflussung eines Systems·, vorzugsweise eines Heizungs-, Klima- oder Kühlsystems, dienen, dadurch gekennzeichnet , daß an die beiden Eingänge (15, 15') der Schaltungsanordnung (14) die an die Last-Schaltung (10) anschließbar sind, sowohl die Laststrora-Stellmittel (19) als auch Spannunqsorhähungrjriittcl (16;, die der Heraufsetzung der Eingangsspannung dieser Schaltungsanordnung zur Speisespannungsversorgung mindestens eines der Stromverbraucher (13; 40) dieser Schaltungsanordnung dienen, angeschlossen sind, und daß die Laststrom-Stellmittel geringen Eigenwiderstand aufweisen und/oder mit ihnen in Reihe ein geringer Widerstand geschaltet ist, der bei max.Laststrom noch eine geringe Restspannung am Eingang der Spannungserhöhungsmittel bewirkt.

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2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungserhöhungsmittel (16) als Spannungsvervielfacher, vorzugsweise·als Spannungsverdoppler ausgebildet sind,

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laststrom-Stellmittel (19) eine elektronische Laststrom-Stellschaltung sind.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laststrom-Stellmittel dem Umschalten des Laststromes von einem sehr niedrigen Wert, der im wesentlichen oder vollständig nur dem Eigenstrombedarf der Schaltungsanordnung entspricht, auf einen wesentlich höheren Wert und zurück dienen.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zu ihrer Notstromversorgung eine Stromquelle, vorzugsweise eine nicht aufladbare Batterie (41) aufweist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung der Spannungserhöhungsmittel (16) Spannungs-

■ Stabilisiermitteln (42) aufgedrückt wird-

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7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine als Spannungsnormal· der Spannungsstabilisiermittel dienende Spannungsquelle (41), vorzugsweise eine nicht aufladbare Batterie aufweist, die vorzugsweise auch der Notstromversorgung der Schaltungsanordnung (14) dienen kann.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht aufladbare Batterie (41) die Steuerspannung eines nahezu leistungslosen Steuereinganges eines der Stabilisierung der Ausgangsspannung der Spannungserhöhungsmittel (16) dienenden Lexstungsverstärkers (28, 29), der durch eine Darlington-Schaltung gebildet ist, liefert.

9. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Regler (13), vorzugsweise einen Zwei-Punkt-Temperaturregler aufweist, der die Laststrom-Stellmittel (19) ansteuert.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise elektronische Zeitschaltvorrichtung (40) zum zeitprogrammierten Ändern des durch den Regler (13) einzuhaltenden Sollwertes dient.

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11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der den Istwert für den Regler (13) liefernde Istwert-Fühler (44) ein temperaturabhängiger Widerstand ist, der die zu regelnde Temperatur mißt, daß der Regler eine thermische Rückführung aufweist, die einen zweiten temperaturabhängigen Widerstand (45) aufweist, der die zu regelnde Temperatur

mit geringerer Empfindlichkeit als der Istwert-Fühler (44) mißt, und daß dem zweiten temperaturabhängigen Widerstand ein ihn beheizender Heizwiderstand (46) zugeordnet ist, der von einem von der

Eingangsspannung der Schaltungsanordnung (14) abhängigen Strom, vorzugsweise von einem zur Eingangsspannung der Schaltungsanordnung proportionalen Strom durchströmt ist.

12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 9-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (13) dem Regeln von

Raumtemperaturen dient und daß der funktioneile Zusammenhang zwischen der Regelabweichung und dem Ausgangssignal des Reglers mittels eines Umschalters (47) zur Anpassung an Heizen oder Kühlen des betreffenden Raumes umschaltbar ist, indem der Regler eine Brückenschaltung (59) aufweist, deren einen Verstärker (30) enthaltende Ausgangsdiagonale (60) diese Brückenschaltung in zwei Brückenhälften unterteilt, von denen die eine einen den den Istwert-Fühler (44) des Reglers bildenden temperaturempfindlichen Widerstand aufweist, daß ferner die Widerstandsstrecke eines der Einstellung eines ersten

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Sollwertes des Reglers dienenden ersten Potentiometers (49) an die Speisediagonale (62) der Brückenschaltung angeschlossen ist, wobei der Abgriff dieses ersten Potentiometers (49) an die Ausgangsdiagonale (60) der Brückenschaltung angeschlossen ist, und daß ferner ein durch die Zeitschaltvorrichtung (40) ansteuerbares zweites Potentiometer (50) zur Einstellung des ■Sollwertes des Reglers auf einen zweiten Sollwert vorgesehen ist, urd daß der Umschalter (47) dem Umschalten der Polarität der Speisediaqonale der Brückenschaltung dient, wobei jedoch in beiden Schaltstellungen dieses Umschalters (47) die Polarität des zweiten Potentiometers (50), wenn es eingeschaltet ist, unverändert ist.

13. Schaltungsanordnung mit einem Regler und einer Zeitschaltvorrichtung, nach den Ansprüchen 1, 7 und Io, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (13) und die Zeitschaltvorrichtung (40) über die Spannungserhöhungsmittel (16) mit Speisespannung versorgt werden und daß auf die Umschaltung auf Notstromversorgung selbsttätig ansprechende Schaltmittel (56) vorgesehen sind, die bei Notstromversorgung der Zeitschaltvorrichtung (40) den Regler C13) zur Stromersparnis abschalten.