DE3044406A1

DE3044406A1 - Schaltungsanordnung zum betrieb bzw. zur regelung der aus einem versorgungsnetz aufgenommenen leistung wenigstens eines verbrauchers

Info

Publication number: DE3044406A1
Application number: DE19803044406
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Ing. Dum; Dipl.-Ing. Dr.techn. Heinrich Wien Pichler
Original assignee: Zumtobel Ag 6850 Dornbirn; Zumtobel AG
Current assignee: Zumtobel AG
Priority date: 1979-12-04
Filing date: 1980-11-26
Publication date: 1981-08-27
Also published as: ES8106969A1; DE3044406C2; ES497447A0; GB2131985B; GB2131985A; GB2067318A; AU4110085A; GB8320970D0; AU581884B2; GB2067318B; AU548230B2; AU6505780A

Description

BESCHREIBUNG :

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Betrieb bzw. zur Regelung der aus einem Versorgungsnetz aufgenommenen Leistung wenigstens eines Verbrauchers mit linearer und/oder nichtlinearer Strom-Spannungscharakteristik, der ein gesteuerter Schalter in Serie und vorzugsweise eine Fühlschaltung in Serie und/oder parallel geschaltet ist, wobei zwischen der Fühlschaltung und dem steuerbaren Schalter eine Regelschaltung angeordnet ist.

Bedingt durch die Strom-Spannungscharakteristik eines Verbrauchers mit linearer und/oder nichtlinearer Strom-Spannungscharakteristik, z.B. einer Gasentladungsröhre, ist es notwendig, die im differentiellen Bereich fallende Kennlinie derselben durch eine Strombegrenzung in ihrer Wirkung zu kompensieren, um hiedurch einen stabilen Arbeitspunkt sicherzustellen.

Hiezu ist es beim Betrieb z.B. einer Gasentladungsröhre mit Gleichspannung üblich, Ohm'sche Serienwiderstände zu verwenden, was einen schlechten Gesamtwirkungsgrad zur Folge hat. Außerdem ist hiebei die Startspannungserzeugung nicht auf einfache Weise möglich. Bei dem bei weiten überwiegenden Betriebsfall.von Gasentladungsröhren mit Wechselspannung findet für die Strombegrenzung eine mit der Gasentladungsröhre in Serie geschaltete Induktivität Verwendung. Von Nachteil hiebei ist, daß insbesondere nur ein kleiner Leistungsfaktor der Gesamtanordnung erreicht werden kann, gesonderte Maßnahmen zur Kompensation des induktiven Blindstroms erforderlich sind und die akustische Störstrahlung kaum vermieden werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es demnach eine

Schaltungsanordnung für den Betrieb eines Verbrauchers mit linearer und/oder nichtlinearer Strom-Spannungscharakteristik anzugeben, bei welcher ohne Zwischenschaltung einer strombegrenzenden Impedanz ein stabiler Arbeitspunkt erreicht werden kann.

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Demgegenüber befaßt sich die Erfindung mit

folgender Problemstellung. Bei der Speisung von Verbrauchern aus einem allgemeinen Versorgungsnetz kann die vom Netz angebotene Spannung meist als belastungsunabhängig angesehen werden. Welcher Strom aus dem Netz aufgenommen wird, bestimmt weitgehend der Verbraucher durch seine Strom-Spannungscharakteristik.

Um Beeinflussungen an dasselbe Netz angeschlossener Verbraucher zu vermeiden, ist ein möglichst geringer Oberwellengehalt des vom Verbraucher aufgenommenen Stromes anzustreben (wenn vorausgesetzt werden kann, daß die Spannung vom Netz eingeprägt wird).

Zur Steuerung der von netzgespeisten Verbrauchern aufgenommenen Wirkleistung ist vor allem die Phasenanschnittsteuerung bekannt.

Den größten Nachteil der Phasenanschnittsteuerungen stellt aber die vom Verbraucher durch den nichtsinusförmigen Laststrom in das Versorgungsnetz rückgespeiste Vielzahl der Harmonischen der Frequenz der Versorgungsspannung (Netzfrequenz) dar. In der Praxis wird durch relativ aufwendige Filteranordnungen eine Verringerung der in das Netz abgegebenen Energie der Harmonischen angestrebt und teilweise auch erreicht.

Die in der Praxis meist in ihrer Leistung zu

regelnden Verbraucher haben entweder Ohm'sehen bzw. induktiven (Motore o.a.) Charakter, sind jedoch im wesentlichen auf weitgehend lineare oder linearisierbare Strom-Spannungskennlinien rückführbar.

Der Betrieb von Lasten mit nichtlinearer,

vor allem stark nichtlinearer Strom-Spannungskennlinie, wenn insbesondere in gewissen Kennlinienbereichen fallende Kennlinienäste mit negativem differentiellen Innenwiderstand auftreten, erfordert eine Begrenzung des vom Verbraucher aufgenommenen Stromes, um Instabilitäten zu verhindern.

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Diese Begrenzung des aufgenommenen Stromes,

wobei ein solcher typischer Verbraucher in einer Gasentladungsröhre 2U sehen ist, kann beim Betrieb an Gleispannung durch Ohm'sche Serienwiderstände, beim Betrieb an Wechselspannung durch zur Gasentladungsstrecke in Serie geschaltete Induktivitäten realisiert sein.

Von Nachteil hierbei ist, daß insbesonders

nur ein kleiner Leistungsfaktor der Gesamtanordnung erreicht werden kann, sodaß gesonderte Maßnahmen zur Kompensation des induktiven Blindstromes erforderlich sind und überdies akustische Störstrahlung von den magnetischen Bauteilen als Störfaktor in Erscheinung treten kann.

Soll .die Leistung eines solchen Verbrauchers

nach dem Prinzip der Phasenanschnittsteuerung geregelt werden, so muß auch hier eine externe Strombegrenzung in der Schaltung erhalten bleiben, damit die fallenden Kennlinienteile auch hier nicht zu Instabilitäten des Gesamtsystems führen können.

Bei Leistungsregelung durch Phasenanschnittsteuerung wird der Oberwellengehalt weitgehend durch die Phasenanschnittsteuerung selbst vorgerufen und durch die Linearisierung der Kennlinie der Last durch Strombegrenzung o.a. nicht wesentlich beeinflußt.

Ferner ist eine Leistungsregelung nach dem

Prinzip der Pulsbreitenmodulation bekannt. Es wird dabei die Versorgungswechselspannung mit einer relativ hohen Schaltfrequenz zerhackt. Das Tastverhältnis dieser zerhackten Versorgungsspannung bestimmt die Leistung, die dem Verbraucher zur Verfügung steht, wobei implizit angenommen werden muß, daß der Verbraucher entweder selbst integrierende Eigenschaften hat, oder durch ein geeignetes Netzwerk diese herbeigeführt werden. Das durch das Zerhacken und durch die Pulsbreitenmodulation produzierte Harmonischen-Spektrum ist aber außerordentlich breit, mit hoher spektraler Energiedichte bei tiefen wie hohen Frequenzen, und stellt den Hauptnachteil dieser Art

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der Leistungsregelung dar.

Es ist demnach ferner Aufgabe der Erfindung eine Schaltungsanordnung zur Regelung der wenigstens einem Verbraucher mit linearer und/oder nichtlinearer Strom-Spannungscharakteristik aus einem Versorgungsnetz zugeführten Leistung derart weiterzubilden, daß die Amplituden der in das Versorgungsnetz rückgespeisten Störharmonischen, insbesondere jener niedrigen Ordnung, stark herabgesetzt bzw. in einen solchen Frequenzbereich transponiert werden, wo sie mit einfachen Mitteln der Schaltungs- bzw. Siebtechnik beherrscht werden können.

Diese vorstehend genannten Aufgaben werden

bei einer Schaltungsanordnung zum Betrieb bzw. zur Regelung der aus einem Versorgungsnetz aufgenommenen Leistung wenigstens eines Verbrauchers mit linearer und/oder nichtlinearer Strom-Spannungscharakteristik, der ein gesteuerter Schalter in Serie und vorzugsweise eine Fühlschaltung in Serie und/oder parallel geschaltet ist, wobei zwischen der Fühlschaltung und dem steuerbaren Schalter eine Regelschaltung angeordnet ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Eingangskreis der Regelschaltung der Ist-Wert für den Betriebszustand des Verbrauchers durch eine Mittelwertbildung des Stromes des Verbrauchers gebildet ist bzw. an einem Eingang der Regelschaltung der Ausgang eines Mittelwertbildners und an den Eingang des Mittelwertbildners die den Momentanwert des Laststromes erfassende Fühlschaltung angeschlossen ist, sodaß an diesem einen Eingang der Regelschaltung eine dem Mittelwert des Laststromes entsprechende Größe anliegt und ein anderer Eingang der Regelschaltung mit einer Sollwertvorgabeschaltung zur Vorgabe einer mit der Frequenz des Versorgungsnetzes starr verkoppelten Sollwertgröße verbunden ist.

Als besonderer Vorteil einer Schaltungsanordnung zum Betrieb wenigstens eines Verbrauchers mit linearer und/oder nichtlinearer Strom-Spannungscharakteristik der ein

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gesteuerter Schalter in Serie und vorzugsweise eine Fühlschaltung in Serie und/oder parallel geschaltet ist, wobei zwischen der Fühlschaltung und dem steuerbaren Schalter eine Regelschaltung angeordnet ist und bei welcher erfindungsgemäß im Eingangskreis der Regelschaltung der Ist-Wert für den Betriebszustand des Verbrauchers durch eine Mittelwertbildung des Stromes des Verbrauchers gebildet ist ergibt sich der Verbraucher, z.B. eine Gasentladungsröhre mit einer Wechselspannung einer solchen Frequenz betrieben werden kann, bei der die frequenzabhängige Eingangsimpedanz der Entladungsstrecke praktisch ohmisch ist, sodaß die sonst zur Erreichung eines Leistungsfaktors 1 erforderliche Phasenkompensation unterbleiben kann.

Bei einer Schaltungsanordnung zur Regelung

der aus einem Versorgungsnetz aufgenommenen Leistung wenigstens eines Verbrauchers mit linearer und/oder nichtlinearer Strom-Spannungscharakteristik, der ein gesteuerter Schalter in Serie und vorzugsweise eine Fühlschaltung in Serie und/oder parallel geschaltet ist, wobei zwischen der Fühlschaltung und dem steuerbaren Schalter eine Regelschaltung angeordnet ist bei welcher erfindungsgemäß an einem Eingang der Regelschaltung der Ausgang eines Mittelwertbildners und an den Eingang des Mittelwertbildners die den Momentanwert des Laststromes erfassende Fühlschaltung angeschlossen ist, sodaß an diesem einen Eingang der Regelschaltung eine dem Mittelwert des Laststromes entsprechende Größe anliegt und ein anderer Eingang der Regelschaltung mit einer Sollwertvorgabeschaltung zur Vorgabe einer mit der Frequenz des Versorgungsnetzes starr verkoppelten Sollwertgröße verbunden ist besteht eine mögliche Art der Weiterbildung der Erfindung darin, daß die Regelschaltung durch Regelung des Tastverhältnisses des Steuersignals des Schalters einen sinusförmigen Mittelwert des vom Versorgungsnetz aufgenommenen Stromes erzwingt.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung er-

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faßt somit die Regelschaltung die Abweichung des Mittelwertes des Laststromes von einer sich in Abhängigkeit von der Zeit sinusförmig ändernden Sollgröße, die in ihrem Zeitablauf starr mit der Netzfrequenz verkoppelt ist und regelt in Abhängigkeit von dieser erfaßten Abweichung das Tastverhältnis des Steuersignals (Schaltsignals) des Schalters auf einen solchen Wert ein, daß der vom Versorgungsnetz aufgenommene Strom einen sinusförmigen Mittelwert hat.

Es ergibt sich hiedurch insbesondere ein

Minimum der Amplituden der Störharmonischen niedriger Ordnung (d.h. tiefer Frequenzen); die Harmonischen bei hohen Frequenzen werden davon nur wenig beeinflußt, jedoch ist die Unterdrückung von höherfrequenter Störungen mit Siebmitteln geringer Verluste sowie Gewicht möglich, da die Werte für Induktivität und Kapazität der Filterelemente entsprechend der Schaltfrequenz viel kleiner sind, als wenn man die Frequenz des Versorgungsnetzes zugrunde legen würde.

Das Steuersignal des Schalters kann ein übliches Impulssignal sein. Es kann aber auch aus der Sicht der schaltungstechnischen Realisierung des Pulsweitenmodulators oder aufgrund der physikalischen Eigenschaften (Stromspannungskennlinie) des zu steuernden Verbrauchers günstig sein, die einzelnen, sich z.B. im Rahmen eines Pulsweitenmodulationsvorganges wiederholenden Impulse eines üblichen Impulssignals durch eine definierte Folge von (noch kürzeren) Einzelimpulsen (Burst) zu ersetzen, sodaß nach dem Modulationsvorgang ein sogenanntes Multiburstsignal entsteht. Eine Zuordnung zwischen den beiden Signalen ist über die Strom-Zeit- bzw. Spannungs-Zeit-Fläche möglich. Wenn nun im Zusammenhang mit einem solchen Multiburstsignal von einer Änderung des Tastverhältnisses ge-· sprochen wird, so bedeutet dies die Änderung des Tastverhältnisses des die Burstimpulse umhüllenden Impulssignals.

Der Wert der Schaltfrequenz, die die Periodendauer z.B. von Pulsweitenmodulationsimpulsen bestimmt, ist

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prinzipiell nicht mehr frei wählbar, sondern durch das gewünschte Maß der Unterdrückung der tieffrequenten Anteile des Harmonischen-Spektrums bestimmt.

Die obere Grenze für die Amplitude der betrachteten Harmonischen sinkt zumindest quadratisch mit dem Frequenzverhältnis von Netzversorgungsfrequenz und Schaltfrequenz und steigt mit der Ordnungszahl der Harmonischen.

Erhalten bleibt jedoch die Abhängigkeit des

Maximums der tieffrequenten Harmonischen von dem Frequenzverhältnis zwischen Netzfrequenz und Schaltfrequenz.

Die Anwendung dieses Minimierungsschrittes

für die niederfrequenten Harmonischen bringt besonders dann Vorteile, wenn es sich bei dem Verbraucher um ein Element mit partiell fallenden Kennlinienästen handelt. Die Steuerung der Impulsweite erfolgt durch die erfindungsgemäße Regelschaltung, in der die Führungsgröße der Regelung den sinusförmigen Zeitmittelwert des Stromes, der aus dem Netz entnommen wird, erzwingt .

Jedoch ist eine solche Anordnung, die das

Tastverhältnis durch eine Regelung dem jeweiligen Arbeitspunkt auf der Strom-Spannungskennlinie der Last anpaßt, nicht auf den Betrieb von Verbrauchern mit nichtlinearer Strom-Spannungskennlinie beschränkt, sondern allgemein sowohl für den Betrieb von Lasten mit linearer, wie auch nichtlinearer Kennlinie mit oder ohne fallenden Kennliniente.ilen geeignet. Dies stellt einen wesentlichen Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung im Vergleich zu den herkömmlichen Phasenanschnittsteuerungen dar.

Die schaltungstechnische Realisierung der zuletzt erwähnten Ausführungsform zur Regelung der aufgenommenen Leistung kann entweder in Analog- oder Digitaltechnik aber auch in einer Mischtechnik unter Verwendung von Analog-Digitalwandler bzw. Digital-Analogwandler erfolgen.

Eine bevorzugte Weiterbildung einer solchen

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erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in Analogtechnik besteht darin, daß die Regelschaltung einen Differenzbildner mit nachgeschaltetem Fehlerverstärker und eine an einen Ausgang der Differenzbildner-Fehlerverstärkeranordnung angeschlossene Umsetzschaltung zur Änderung des Tastverhältnisses des Steuersignals des Schalters in Abhängigkeit von der jeweiligen Fehlergröße umfaßt. Bevorzugt besteht die Sollwertvorgabeschaltung hiebei aus einer Multiplizierschaltung, an an deren einen Eingang eine der Spannung des Versorgungsnetzes proportionale Spannung und an deren anderen Eingang eine konstante Spannung anliegt, die ein Maß für die vom Verbraucher aufzunehmenden Leistung ist (Langzeit-Sollwertvorgabe) und an deren Ausgang eine sinusförmige, mit der Frequenz des Versorgungsnetzes starr verkoppelte Sollwertgröße auftritt.

Bei der Ausbildung der Schaltungsanordnung

gemäß dieser Ausführungsform läßt sich insbesondere der Vorteil eines einfachen Aufbaus erreichen.

Die Ausbildung der obigen Schaltungsanordnung in Digitaltechnik kann darin bestehen, daß die Steuerschaltung durch eine Auswahllogik gebildet ist. Z.B. umfaßt die Sollwertvorgabeschaltung hiebei einen mit wenigstens einer dem sinusförmigen Mittelwert des vom Versorgungsnetz aufzunehmenden Stromes entsprechenden Wertetabelle programmierten Festwertspeicher, wobei an einem Eingang des Festwertspeichers zur mit der Netzfrequenz zeitkonformen Ausgabe des Speicherinhaltes der Ausgang einer phasenstarren, vom Versorgungsnetz synchronisierten Phasenregelschleife angeschlossen ist, und wobei am Ausgang des Festwertspeichers ein sich in Abhängigkeit von der Zeit sinusförmig ändernder Zahlenwert auftritt, der in seinem Zeitablauf mit der Netzfrequenz starr verkoppelt ist. Als besonderer Vorteil dieser Ausbildung des Erfindungsgegenstandes ist zu erwähnen, daß hier eine einfache und vollständige Integrierbarkeit der gesamten Schaltungsanordnung besteht, die eine wirtschaftliche Fertigung großer Stückzahlen

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ermöglicht.

Wieder eine andere bevorzugte Ausführungsform einer solchen erfindungsgemäßen Weiterbildung kann darin bestehen, daß die Regelschaltung einen Differenzbildner umfaßt, an dessen Ausgang über einen Analog-Digitalwandler eine Umsetzlogik zur Änderung des Tastverhältnisses des Steuersignals des Schalters in Abhängigkeit von der jeweiligen Fehlergröße angeschlossen ist.

Nachstehend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein stark schematisiertes Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Regelung der wenigstens einem Verbraucher mit linearer und/oder nichtlinearer Strom-Spannungscharakteristik aus einem Versorgungsnetz zugeführten Leistung; die

Fig. 2, 3,5 und 7 mögliche Realisierungen eines steuerbaren Schalters;

Fig. 4 schaubildlich den zeitlichen Verlauf der Spannung an der Last;

Fig. 5 den Verlauf der zugehörigen Steuerspannung für den Schalter;

Fig. 6a die Steuerspannung gemäß Fig» 5 in Form eines Impulssignals und

Fig. 6b in Form eines sogenannten Multiburstsignals;

Fig. 8 ein detalliertes Blockschaltbild einer in Analogtechnik ausgebildeten erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 9 das Prinzipschaltbild einer Sollwertvorgabeschaltung;

Fig. 10 ein detalliertes Blockschaltbild einer in Digitaltechnik ausgebildeten erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1;

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Fig. 11 eine mögliche Ausführungsform der Auswahllogik gemäß Fig. 10;

Fig. 12 ein detalliertes Blockschaltbild einer in Analog-Digital-Mischtechnik ausgeführten erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 13 ein schematisiertes Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zum Betrieb wenigstens eines Verbrauchers mit linearer und/oder nichtlinearer Strom-Spannungscharakteristik; und

Fig. 14 eine abgewandelte Ausführungsform der Schaltungsanordnung nach Fig. 13.

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 gliedert sich in folgende Hauptfunktionsgruppen: die direkt an den Klemmen I, II für die Versorgungsspannung (Netzspannung) liegende Serienschaltung aus einer Last 1, einem gesteuerten Schalter 2 und einer' Fühlschaltung 3, die Regelschaltung 4, deren Ausgang mit einem Steuereingang des Schalters 2 verbunden ist und welche eine derartige Regelung des Tastverhältnisses des Schalters bewirkt, daß ein sinusförmiger Mittelwert des vom Versorgungsnetz aufgenommenen Stromes erzwungen wird, sowie einen Mittelwertbildner 5 und eine Sollwertvorgabeschaltung 6.

An einem Eingang der Regelschaltung 4 ist der· von der Fühlschaltung 3 gespeiste Mittelwertbildner 5 angeschlossen, so daß an diesem Eingang der Regelschaltung 4 ein dem Mittelwert des Laststromes entsprechendes Signal anliegt.

An einem weiteren Eingang der Regelschaltung 4 ist die Sollwertvorgabeschaltung 6 angeschlossen/ die ein sich in Abhängigkeit von der Zeit sinusförmig änderndes Signal liefert, das in seinem Zeitablauf mit der Netzfrequenz starr verkoppelt ist; es liegt daher ein Eingang der Sollwertvorgabeschaltung 6 direkt am Versorgungsnetz, an einem weiteren Ein-

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gang liegt ein Steuersignal, durch das der über mehrere Netzperioden gemittelte Effektivwert des durch den Verbraucher fließenden Stromes eingestellt werden kann.

Der wechselspannungsgeeignete, gesteuerte

Schalter 2 wird vorzugsweise aus steuerbaren Halbleiterbauelementen gebildet. Die Auswahlkriterien für eine bestimmte Realisierungsform werden einerseits durch die erforderliche Spannungsfestigkeit und den auftretenden maximalen Laststrom gebildet, anderseits durch die Verluste, hervorgerufen durch den Einschaltwiderstand und Widerstandsverlauf über der Zeit des als Schalter verwendeten Bauelements (Moduls). Sie bestimmen wesentlich den Wirkungsgrad der Gesamtanordnung.

Gemäß Fig. 2 kann der gesteuerte Schalter 2

z.B. aus einem Bipolartransistor 6 bestehen, der in einer Diagonale einer Diodenbrücke, bestehend aus vier Dioden D1 bis D4, angeordnet ist. Durch den Bipolartransistor 6 wird das Schalten einer an den Punkten Ä und B anliegenden Wechselspannung ermöglicht.

Zur Erläuterung der Funktionsweise des Schalters zeigt Fig. 4 die Spannung an der Last 1, während Fig. 5 bzw. Fig. 6a bzw. 6b die zugehörige Steuerspannung am Steuereingang (Punkt C in Fig. 2) des Schalters zeigt.

Eine weitere Ausführungsform eines für eine

erfindungsgemäße Schaltung verwendbaren Schalters zeigt Fig. 3, gemäß welcher der Schalter aus einem Leistungs-MOS-Feldeffekttransistor besteht, der im wesentlichen ein symmetrisches Ausgangsverhalten zeigt; er wird direkt zum Schalten von Wechselspannungen verwendet. Die Steuerung erfolgt durch das am Punkt C anliegende Potential.

Der Nachteil der potentialgebundenen Ansteuerung kann durch die Verwendung eines Optokopplers behoben werden, wobei die direkte optische Ansteuerung des Leistungsschaltelementes in bipolarer wie in MOS-Technik möglich ist. Fig. 7 zeigt einen solchen optisch gesteuerten Feldeffekttran-

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sistor.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in Analogtechnik zeigt Fig. 8.

Die Fühlschaltung 3 besteht zweckmäßig aus

einem vom Laststrom durchflossenen Widerstand oder Stromwandler bzw. aus einem magnetfeldsensitiven Bauelement, welches das vom Laststrom erzeugte Magnetfeld erfaßt.

Der an diese Fühlschaltung 3 angeschlossene

Mittelwertbildner 5, z.B. der ein handelsüblicher Mittelwertsbildner z.B. der TRUE-RMS Konverterbaustein, Type AD 442 (Analog Devices), wandelt das dem Momentanwert des Laststromes proportionales Signal der Fühlschaltung 3 in ein dem Mittelwert des Laststromes proportionales Signal um, wobei die Mittelung sich über eine oder mehrere Perioden des Schaltsignals erstrecken kann.

Die Realisierung des Mittelwertbildners kann

z.B. auch durch einen Abtast- und Haltekreis in Verbindung mit einem gesteuerten Integrierglied zur Bildung des Mittelwertes erfolgen.'

Die Sollwertvorgabeschaltung 6 besteht in

ihrer einfachsten Ausführungsform aus einer Multiplizierschaltung 9; ein Eingang der Multiplizierschaltung 9 ist mit einem Abgriff eines am Versorgungsnetz liegenden Spannungsteilers 8 verbunden. An einem zweiten Eingang der Multiplizierschaltung liegt das Stellsignal. Die multiplikative Verknüpfung dieser beiden Signale ergibt ein dem Sollwert des durch das Stellsignal vorgegebenen Effektivwertes des Laststroms proportionales Signal, das an einem Eingang eines Differenzbildners 10 anliegt. Der andere Eingang des Differenzbildners 10 ist mit dem Ausgang des Mittelwertbildners 5 verbunden. Das Differenzsignal wird anschließend in einem Fehlerverstärker 11 verstärkt und liegt an einem Steuereingang einer Umsetzschaltung 12 an. Die Umsetzschaltung steuert das Tastverhältnis der von einem Taktgenerator 13 erzeugten Schaltimpulse in Abhängigkeit von

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dem verstärkten Differenzsignal des Differenzbildners 10. Der Ausgang der Umsetzschaltung 12 steuert über einen Ansteuerkreis 14 den Schalter und bestimmt dessen öffnungs- und Schließzeitpunkte. Bei bestimmten Ausführungsformen des Schalters 2, wie z.B. solchen in Form eines OPTO-FETs, kann das Ausgangssignal der Umsetzschaltung den Schalter direkt ansteuern.

Durch die Umsetzschaltung kann das Tastverhältnis des Impulssignals bzw. des impulsförmigen Hüllsignals des Multiburstsignals. in zweifacher Weise verändert werden. Entweder kann bei konstanter Taktfrequenz (Ansteuerfrequenz) die Impulsweite verändert werden {Pulsweitenmodulation) oder es kann bei konstanter Irapulsweite die Schaltfrequenz verändert werden. Beim Multiburstsignal kann durch die Zahl der im Bund enthaltenen Einzelimpulse ebenfalls eine derartige Pulsbreitenmodulation realisiert werden. Generator, Differenzbildner, Fehlerverstärker, Umsetzschaltung und Ansteuerkreis können durch handelsübliche Bausteine der Analogrechentechnik realisiert werden. So kann der Differenzbildner 10 und der Fehlerverstärker 11 aus den Bausteinen LF 351 bzw. LF 741 und die Umsetzschaltung samt Generator aus dem Pulsweitenmodulatorbaustein LM 3524 der Fa. National Semiconductor bestehen. Der Ansteuerkreis kann z.B. aus einer üblichen Transistor-Treiber stufe bestehen.

Fig. 10 zeigt eine in digitaler Technik

realisierte erfindungsgemäße Schaltungsanordnung. Bei diesem Äusführungsbeispiel besteht die Regelschaltung aus einer Auswahllogik 15. Diese wählt abhängig von ihren Eingangsgrößen, die dem Strom-Sollwert bzw. Strom-Istwert entsprechen, eine durch einen verbraucherspezifischen Regelalgorithmus bestimmte Anzahl von Taktperioden als Einschaltdauer für den-Schalter aus. Die Taktperiode des Impulssignals (Fig. 6a) bzw. des Hüllsignals des Multiburstsignals (Fig. 6b) muß daher mindestens so kurz sein wie die minimale Einschaltdauer des Schal-

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ters. Das Ein- bzw. Ausschalten des Schalters erfolgt durch die steigende bzw. fallende Flanke des Impulssignals.

Fühlschaltung 3 und Mittelwertbildner 5 können in Übereinstimmung mit den vorherigen Ausführungsbeispielen ausgebildet sein, wobei dann der Ausgang des Mittelwertbildners 5 über einen Analog-Digitalwandler 20 an den Ist-Eingang der Auswahllogik angeschlossen ist.

Die Sollwertvorgabeschaltung 6 besteht aus einer Phasenregelschleife (phase locked loop) 16 und einem nachgeschalteten Festwertspeicher 17. Die Phasenregelschleife 16 erzeugt aus einem vom Versorgungsnetz abgegriffenen Referenzsignal ein phasenstarr mit. dem Versorgungsnetz verkoppeltes Generatorsignal, das über die Leitung 18 an der Auswahllogik 15 anliegt. Ferner erzeugt die Regelschleife 16 ein an einem Eingang des Festwertspeichers 17 anliegendes Signal, das eine Information über die momentane Phasenlage des Versorgungsnetzes enthält.

Der Festwertspeicher 17 ist mit wenigstens

einer dem sinusförmigen Mittelwert des vom Versorgungsnetz aufzunehmenden Stromes entsprechenden Wertetabelle fest programmiert. Der Festwertspeicher kann z.B. ein PROM der Type 2716 sein. Der Festwertspeicher ist mit einem weiteren Eingang ausgebildet, über welchen Eingang in Abhängigkeit von Art bzw. Große der Eingangssignale verschiedene, gleichartig strukturierte Wertetabellen aus dem Festwertspeicher auslesbar, sind. Hiebei entspricht jede Wertetabelle dem Effektivwert eines bestimmten aus dem Versorgungsnetz aufzunehmenden Laststroms und zwar in Abhängigkeit von der Zeit (Phasenlage). Um Effektivwerte verschieden hoher Lastströme auszuwählen, können entweder verschiedene Wertetabellen vorgesehen sein, oder es können die. Inhalte einer Wertetabelle durch arithmetische Operationen (lineare Streckung oder Stauchung) entsprechend verändert werden. Das Aufrufen solcher verschiedener Wertetabellen wird durch das an dem weiteren Eingang des Festwert-

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Speichers anliegende Stellsignal gesteuert.

Am Ausgang des Pestwertspeichers 17, der mit

dem Solleingang der Auswahllogik 15 verbunden ist tritt somit ein sich in Abhängigkeit von der Zeit sinusförmig ändernder Zahlenwert auf, der in seinem Zeitablauf mit der Netzfreguenz starr verkoppelt ist.

Eine alternative Ausgestaltung zur Gewinnung

der sinusförmig nachgeführten Stellgröße für die Auswahllogik kann beispielsweise in einer Rechenvorschrift, realisiert durch z.B. ein μΡ-System 8085 als CPU, bestehen, die für jeden Augenblickswert des Signals das entsprechende Tastverhältnis der Ansteuerspannung des Wechselspannungsschalters vorschreibt.

Ein Ansteuerkreis, z.B. eine Treiberstufe

dient der Umsetzung des Ausgangssignals der Auswahllogik in ein Stellsignal für den Schalter, und kann bei geeigneter Ausführungsform des Schalters, z.B. als Opto-FET, auch entfallen.

Die einzelnen Schaltungsblöcke sind unter Verwendung von in der Digital-Rechentechnik üblichen Bauteilen realisiert; so kann die Regelschaltung 6, der Mittelwertbildner 5 und der Auswahllogik 15 durch einen μΡ 8085 bzw. 8748 als CPU gebildet sein.

Fig. 11 zeigt ein detailiertes Blockschaltbild einer möglichen Ausführungsform der Auswahllogik 15. Ein Differenzbildner 30 stellt fest, welcher der beiden Werte, Stromistwert oder Stromsollwert, der Größere ist. Das Ausgangssignal, ein binäres Entscheidungssignal, wirkt auf eine Zählersteuerung 31 ein, die den Zählerinhalt eines Vor-Rückwärts-Zählers 32 in Abhängigkeit vom Differenzsignal erhöht oder erniedrigt. Der Zählerinhalt des Vor-Rückwärts-Zählers gibt die Anzahl der Taktperioden des Grundtaktes an, während derer der gesteuerte Schalter 2 geschlossen bleibt. Die Auswahllogik 15 besteht ferner aus einem Umlaufzähler 33, einem Vergleicher 34 und einem "Flip-Flop" 35. Diese Baugruppe setzt den Zählerinhalt des Vor-Rückwärts-Zählers - wie nachstehend

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beschrieben - in ein pulsweitenmodüliertes Signal zur Ansteuerung der Schalter 2 um. Der Umlaufzähler 33 zählt die Perioden des Grundtaktes und setzt das Flip-Flop 35, sobald seine Nullstellung erreicht wird. Während der Zähler weiterzählt, bleibt das Flip-Flop 35 gesetzt und damit der Schalter 2 geschlossen, bis der Vergleicher eine Übereinstimmung des Zählerstandes des UmlaufZählers 33 mit dem Inhalt des Vor-Rückwärts-Zählers 32 erkennt und das Flip-Flop 35 zurücksetzt, damit wird der Schalter 2 geöffnet und bleibt offen, bis der Umlaufzähler wieder seine Nullstellung erreicht und eine neue Periode des PWM-Signales beginnt. Die Zählerlänge und der Grundtakt bestimmen die Periodendauer des PWM-Signales nach der Formel

T --2

N = Zählerlänge in Stufen

T_ = Periodendauer des Grundtaktes

ti

T = Periodendauer des PWM-Signales.

Das Tastverhältnis des Schaltersteuersignals.ergibt sich aus der Formel:

z.t_g

t = —= Z = Zählerstand des Vor-Rück-

wärts-Zählers.

Fig. 12 zeigt eine in Analog- und Digitaltechnik realisierte erfindungsgemäße Schaltungsanordnung. Der wesentliche Unterschied dieser Ausführungsform gegenüber jener gemäß Fig. 10 besteht darin, daß der Ist-Sollwertvergleich analog erfolgt. Hiezu ist, wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8, ein Differenzbildner 10 und ein Fehlerverstärker 11

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vorgesehen.

Fühlschaltung 3 und Mittelwertbildner 5 entsprechen hinsichtlich ihrer Funktion und Ausbildung den entsprechenden Schaltungen in den vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispielen. Die Sollwertvorgabeschaltung 6 ist mit jener gemäß Fig. 10 identisch, umfaßt also gleichfalls eine Phasenregelschleife 16 und einen Festwertspeicher 17. Der Ausgang der digital arbeitenden Sollwertvorgabeschaltung 6 ist über einen Digital/Analogwandler 20 an den Sollwerteingang des Differenzbildners 10 angeschlossen.

Der Ausgang des Fehlerverstärkers 11 liegt

über einen Analog/Digitalwandler 21 an einer Umsetzlogik 22, die in Abhängigkeit von diesen Eingangssignalen das Tastverhältnis des ihr von der Sollwertvorgabeschaltung zugeführten Impulssignals in Übereinstimmung mit der Erfindung derart steuert, daß ein sinusförmiger Mittelwert des Laststromes erzwungen wird. Das Ausgangssignal der Umsetzschaltung, dessen Tastverhältnis bestimmt ist für den zu erzwingenden sinusförmigen Mittelwert des Laststroms, wird, gegebenenfalls über einen Ansteuerkreis 23, als Schaltsteuerspannung dem Schalter 2 zugeführt. Ob ein Ansteuerkreis verwendet wird, hängt - wie bereits erwähnt - von der schaltungstechnischen Konzeption des Schalters ab.

Die schaltungstechnische Realisierung der

Umsetzlogik 22 kann beispielsweise bestehen in der Kombination aus einem Taktgenerator, einer Torschaltung und einem Flip-Flop, die ein Signal gemäß Fig. 6b erzeugen und die durch Bauelemente einer Logikschaltkreisfamilie , z.B. ein TTL. MOS oder I²L-Technik realisiert sind.

Fig. 13 zeigt eine für Versorgungswechsel-

spannung ausgelegte erfindungsgemäße Schaltunganordnung zum Betrieb wenigstens eines Verbrauchers mit linearer und/oder nichtlinearer Strom-Spannungscharakteristik. Bei einem solchen Verbraucher kann es sich beispielsweise um eine Gasentladungs-

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röhre handeln. Erwähnt sei in diesem Zusammenhang noch, daß die Erfindung auf eine Versorgung mit Wechselspannung nicht beschränkt ist, sie ist ebenso bei einer Versorgung mit Gleichspannung realisierbar. An den Eingangsklemmen A, B kann daher als Versorgungsspannung sowohl Gleich- als auch Wechselspannung anliegen.

Der mit der Last 50 in Serie angeordnete gesteuerte Schalter 51 besteht aus vier in Brücke geschalteten Dioden 52. Die eine Brückendiagonale X-X liegt mit der Last 50 in Serie, in der anderen Brückendiagonale Y-Y ist eine Serienschaltung bestehend aus einem Schalttransistor 53 mit einem Stromfühlwiderstand 54, angeordnet.

Die an dem Stromfühlwiderstand 54 abfallende

Spannung wird der Regelschaltung 55 als Eingangssignal und die Ausgangsspannung der Regelschaltung 55 der Basis des Schalttransistors 53 als Steuerspannung zugeführt. Die Regelschaltung 55 enthält einen Abtast- und Haltekreis 56 und einen Mittelwertbildner 57, an deren Eingängen die am Stromfühlwiderstand abfallende Spannung anliegt; deren Ausgänge sind jeweils an einen Eingang eines Regelverstärkers 58 angeschlossen. Der Abtast- und Haltekreis 56 kann ein handelsüblicher Meßkonverterbaustein sein und spricht auf den zulässigen Spitzenwert des Röhrenstromes an. Der Mittelwertbildner 57, z.B. ein handelsüblicher TRUE-RMS-Konverterbaustein, spricht auf einen voreinstellbaren Strommittelwert an. Der Abtast- und Haltekreis 56 ist gegenüber dem Mittelwertbildner die übergeordnete Schaltung, d.h. für die nachfolgende Signalauswertung genießen die Ausgangssignale des Abtast-Haltekreises 56 Priorität gegenüber den Signalen des Mittelwertbildners. Der Ausgang des Regelverstärkers 58 ist einerseits an einen in seiner Frequenz regelbaren Steuerimpulsgenerator 59 und andererseits an einen Pulsweitenregler 60 für die vom Generator 59 erzeugten Impulse geführb. Der Ausgang des Pulsweitenreglers 60 kann mit der Basis des Schalttransistors 53 direkt

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verbunden sein.

An einem weiteren Eingang G bzw. Ausgang H der Regelschaltung 55 können externe Befehlsgeber und/oder Befehlsempfänger, wie z.B. Helligkeitssteuerungen, Gruppensteuerungen od.dgl. angeschlossen werden. An der Klemme G kann auch ein von der Netzwechselspannung abgeleitetes Signal zur Vorgabe des Zeitverlaufes des Laststromes angelegt werden.

Durch eine Tiefpaßfilterschaltung 61 können

schalterfrequente Einstreuungen in das Versorgungsnetz abgeblockt werden.

An Hand der Fig. 4 und 5 soll nachstehend

noch kurz auf die Funktionsweise der Schaltung gemäß Fig. 13 eingegangen werden. Fig. 4 zeigt den zeitlichen Verlauf der Spannung U an der Last, z.B. einer Gasentladungsröhre, Fig. die zugehörige an der Basis des Transistors 53 anliegende Steuerspannung. Die Funktion des gesteuerten Schalters 51 ist also die, daß er die anliegende Versorgungswechselspannung in Spannungsimpulse einer Periodendauer T = T₁H-T₂ zerhackt; T₁ ist hiebei die Schließzeit und T₂ die Öffnungszeit des Schalters.

Die Festlegung des Arbeitspunktes der Last erfolgt über das Tastverhältnis

T₁ 1 : .1 ■ ■ ■

—— = —— = —— :— der impulsförmigen Lastspannung,

T -f T

I₁ /I₁

welches seinerseits durch Veränderung der Frequenz f des Impulsgenerator s 59 und/oder über den Pulsweitenmodulator 60 durch Veränderung der Schließzeit T₁ festgelegt werden kann. Der Arbeitspunkt kann entweder fest eingestellt werden, was durch entsprechende Voreinstellung des Abtast-Haltekreises und des Mittelwertbildners 57 erfolgt, bzw. er kann auch durch eine an den Eingang G angelegte Regelgröße extern verlagert

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werden, was z.B. bei einer Leuchtstärkeregelung (Dimmerbetrieb) der Röhre der Fall sein wird. Die Frequenz des Impulsgenerators und somit auch der Spannungsimpulse an der Last liegt zweckmäßig in einem Bereich von 10 kHz bis 200 kHz.

Die Regelschaltung selbst kann in Analog-

oder Digitaltechnik ausgeführt sein. Im letzteren Fall wird der Impulsgenerator durch einen Taktgenerator und eine Auswahllogik gebildet sein, wobei die Periodendauer des Taktgenerators kürzer als die kürzest mögliche, verwendbare Durchschaltdauer T. des steuerbaren Schalters ist.

Die Fig. 14 zeigt eine weitere mögliche erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Betrieb wenigstens eines Verbrauchers mit linearer und/oder nichtlinearer Strom-Spannungscharakteristik mit zwei möglichen Realisierungen des gesteuerten Schalters 51. Bei diesen gleichfalls für eine Versorgungsgleich- oder -wechselspannung geeigneten Ausführungsformen sind mit Fig. 13 übereinstimmende Schaltungsgruppen mit denselben Bezugszeichen versehen.

Gemäß Fig. 14 kann der steuerbare Schalter

durch einen mit der Last 50 in Serie liegenden Leistungs-Feldeffekttransistor 62 gebildet sein, dessen Gate-Elektrode von der Regelschaltung 55 angesteuert ist. Als Leistungs-Feldeffektransistor kann beispielsweise ein V-FET, ein HEX-FET od.dgl. verwendet werden. Diese Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, daß keine gesonderte Fühlschaltung, wie z.B. der Widerstand 54 gemäß Fig. 13 vorgesehen werden muß, weil der Kanalwiderstand des durchgeschalteten, stromdurchflossenen Feldeffekttransistors selbst als solcher herangezogen werden kann. Die dem Laststrom proportionale Drain-Source-Spannung wird der Regelschaltung 55 als Eingangsgröße zugeführt.

Der steuerbare Schalter kann aber auch durch

eine HalbleitervierSchichtstruktur 63 gebildet sein. Bei dieser kann es sich um einen TRIAC, einen Thyristor od.dgl. handeln.

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Die Ankopplung der Regelschaltung 55 an den steuerbaren Schalter 51 erfolgt bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen direkt. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt; es kann vielmehr die Ansteuerung des steuerbaren Schalters auch unter Verwendung eines Ansteuerkreises erfolgen, der zwischen Regelschaltung und steuerbaren Schalter angeordnet ist und welcher für eine Potentialtrennung zwischen diesen beiden Schaltungsgruppen 51, 55 sorgt. Dieser potentialtrennende Ansteuerkreis kann durch einen Kondensator oder einen übertrager gebildet sein, besteht aber vorzugsweise aus einem Optokoppler mit optischem Empfänger in Form eines Fotohalbleiters.

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Claims

Patentanwälte ., ., Br.fur. Dipl.-lng. U. DREISS, M.Sc. " .-K ϊ^Ι;^??-:: *: Dipl.-Ing. J. FÜHLENDORF .:.- '-." ■'· -"- '-" " Schickstrasse 2, 7000 STUTTGART 1 Zumtobel Aktiengesellschaft 3044406 Dornbirn (Österreich) Schaltungsanordnung zum Betrieb bzw. zur Regelung der aus einem Versorgungsnetz aufgenommenen Leistung wenigstens eines Verbrauchers PATENTANSPRÜCHE :

1. ) Schaltungsanordnung zum Betrieb bzw. zur gelung der aus einem Versorgungsnetz aufgenommenen Leistung

wenigstens eines Verbrauchers mit linearer und/oder nichtlinearer Strom-Spannungscharakteristik, der ein gesteuerter Schalter in Serie und vorzugsweise eine Fühlschaltung in Serie und/oder parallel geschaltet ist, wobei zwischen der Fühlschaltung und dem steuerbaren Schalter eine Regelschaltung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Eingangskreis der Regelschaltung (55) der Ist-Wert für den Betriebszustand des Verbrauchers (50) durch eine Mittelwertbildung des Stromes des Verbrauchers gebildet ist (Fig. 13) bzw. an einem Eingang der Regelschaltung (4) der Ausgang eines Mittelwertbildners (5) und an den Eingang des Mittelwertbildners (5) die den Momentanwert des Laststromes erfassende Fühlschaltung (3) angeschlossen ist, sodaß an diesem einen Eingang der Regelschaltung (4) eine dem Mittelwert des Laststromes entsprechende Größe anliegt und ein anderer Eingang der Regelschaltung (4) mit einer Sollwertvorgabeschaltung (6) zur Vorgabe einer mit der Frequenz des Versorgungsnetzes starr verkoppelten Sollwertgröße verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung (4; 55) über einen Ansteuerkreis auf den steuerbaren Schalter (2; 51) arbeitet.

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3. Schaltungsanordnung zur Regelung der einem Verbraucher aus einem Versorgungsnetz zugeführten Leistung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung (4) durch Regelung des Tastverhältnisses des Steuersignals des Schalters (2) einen sinusförmigen Mittelwert des vom Versorgungsnetz aufgenommenen Stromes erzwingt.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mit'telwertbildner (5) , die Sollwertvorgabeschaltung (6) und/oder der steuerbare Schalter (2) bzw. der Ansteuerkreis (14; 19; 23) über Analog/Digitalwandler bzw. Digital/Analogwandler an die Regelschaltung (4) angeschlossen sind.

5. Schaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet/ daß die Regelschaltung einen Differenzbildner

(10) mit nachgeschaltetem Fehlerverstärker (11) und eine an einen Ausgang der Differenzbildner-Fehlerverstärkeranordnung (10, 11) angeschlossene Umsetzschaltung (12) zur Änderung des Tastverhältnisses des Steuersignals des Schalters in Abhängigkeit von der jeweiligen Fehlergröße umfaßt (Fig. 8).

6. Schaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung durch eine Auswahllogik (15) gebildet ist (Fig. 10).

7. Schaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung einen Differenzbildner (10) umfaßt, an dessen Ausgang über einen Analog-Digitalwandler (21) eine Umsetzlogik (22) zur Änderung des Tastverhältnisses des Steuersignals des Schalters (2) in Abhängigkeit von der jeweiligen Fehlergröße angeschlossen ist (Fig» 12).

8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwertvorgabeschaltung (6) aus einer Multiplizierschaltung (9) besteht an deren einen Eingang eine der Spannung des Versorgungsnetzes proportionale Spannung und an deren anderen Eingang eine konstante Spannung anliegt, die ein Maß für die vom Verbraucher

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aufzunehmende Leistung ist (Langzeit-Sollwertvorgabe), und an deren Ausgang eine sinusförmige, mit der Frequenz des Versorgungsnetzes starr verkoppelte Sollwertgröße auftritt (Fig. 9).

9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwertvorgabeschaltung (6) einen mit wenigstens einer dem sinusförmigen Mittelwert des vom Versorgungsnetz aufzunehmenden Stromes entsprechenden Wertetabelle fest programmierten Festwertspeicher (17) umfaßt, wobei an einen Eingang des Festwertspeichers (17) zur mit der Netzfreguenz zeitkonformen Ausgabe des Speicherinhaltes der Ausgang einer phasenstarren, vom Versorgungsnetz synchronisierten Phasenregelschleife (16) angeschlossen ist, und wobei am Ausgang des Festwertspeichers (17) ein sich in Abhängigkeit von der Zeit sinusförmig ändernder Zahlenwert auftritt, der in seinem Zeitablauf mit der Netzfrequenz starr verkoppelt ist (Fig. 10).

10. Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwertvorgabeschaltung (6) mit einem weiteren Eingang (V , ,,) ausgebildet ist, über welchen Eingang in Abhängigkeit von Art und Größe der Eingangssignale verschiedene, gleichartige strukturierte Wertetabellen aus dem Festwertspeicher (17) auslesbar sind (Fig. 10).

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, zum Betrieb eines Verbrauchers mit linearer und/oder nichtlinearer Strom-Spannungscharakteristik, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansteuerkreis, insbesondere bei einem durch eine Halbleitervierschichtstruktur (63), wie z.B. durch einen TRIAC, einen Thyristor od.dgl., gebildeten Schalter, ein potentialtrennender Ansteuerkreis, wie. z.B. ein Kondensator, ein übertrager, ein Optokoppler mit optischem Empfänger in Form eines Fotohalbleiters, ist.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Schalter (51) in

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an sich bekannter Weise durch eine Diodenbrücke (52) gebildet ist, deren eine Diagonale (XX) mit der Last (50) in Serie liegt und in deren anderen, mit der Regelschaltung (55) verbundenen Diagonale (YY) ein Schalttransistor (53) angeordnet ist (Fig. 13).

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlschaltung (54) in Serie mit dem Schalter (.53) in der Brückendiagonale (YY) angeordnet ist.

14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlschaltung durch den steuerbaren Schalter, z.B. einen Feldeffekttransistor (62), wie z.B. einen V-FET, HEX-FET od.dgl., selbst gebildet ist.

15. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung (55) wenigstens aus einem Abtast-Haltekreis (56) , einem Mittelwertbildner (57) und einem frequenz- und/oder pulsweitengeregelten Impulsgenerator (59) gebildet ist, dessen Ausgangssignale als Steuersignale am steuerbaren Schalter (51) anliegen.

16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator durch einen Taktgenerator (59) und eine Auswahllogik gebildet ist, wobei die Periodendauer des Taktgenerators kürzer als die kürzest mögliche, verwendbare Durchschaltdauer des steuerbaren Schalters ist.

17. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung (55) externe Ein- und Ausgänge (G, H) aufweist, an welche externe Befehlsgeber und/oder Befehlsempfänger, wie z.B. Hellikeitssteuerungen, Gruppensteuerungen od.dglj anschaltbar sind.

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