DE3704534C1

DE3704534C1 - Circuit arrangement for temperature-dependent heating elements

Info

Publication number: DE3704534C1
Application number: DE3704534A
Authority: DE
Inventors: Bert Dr-Ing Kueppers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-02-13
Filing date: 1987-02-13
Publication date: 1988-10-27
Anticipated expiration: 2007-02-14
Also published as: WO1988006314A1

Abstract

A circuit arrangement with a temperature-dependent heating element in a first bridge arm of a bridge connection fed by alternating current voltage and serially connected with a temperature-independent resistor, the heating element being connected by unidirectional connecting devices in such a way that heating and acquisition of measured values are achieved in alternating current half waves of differing polarity.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit einem in einem ersten Brückenzweig einer wechselspannungsgespeisten Brückenschaltung in Reihe mit einem temperaturunabhängigen Widerstand geschalteten temperaturabhängigen Heizelement, wie sie beispielsweise aus der US-PS 37 89 190 bekannt ist.The invention relates to a circuit arrangement with a in the first bridge branch of an AC-fed Bridge circuit in series with a temperature independent Resistance switched temperature dependent heating element, as known for example from US-PS 37 89 190 is.

Bei derartigen Schaltungsanordnungen ist, da das Heizelement als Meßfühler arbeitet, die Installation eines getrennten Meßfühlers entbehrlich. Als Heizelement können sämtliche Heizelemente verwendet werden, die ein Material mit einem von Null verschiedenen Temperaturkoeffi zienten des Widerstands aufweisen.In such circuit arrangements, since that Heating element works as a sensor, the installation a separate sensor can be dispensed with. As a heating element all heating elements can be used, the one Material with a non-zero temperature coefficient have resistivity.

Bei der bekannten Schaltungsanordnung ist ein an die Brückendiagonale angeschlossener Differenzverstärker vorgesehen. In einem Meßzyklus wird von der Brückendiagonale ein der Temperatur proportionales Signal abgenommen, und in einem von dem Meßzyklus getrennten Heizzyklus erfolgt eine Aufheizung des Heizelements. Für die Umschaltung vom Meßzyklus auf den Heizzyklus ist ein selbstständiger Taktgenerator erforderlich. Hierbei wird bei der bekannten Schaltungsanordnung der Heizzyklus nur dann aktiviert, wenn die im Meßzyklus gewonnene Information über einen Polaritätswechsel in der Brückendiagonale eine Aktivierung des Heizzyklus erfordert. Für die Brückenschaltung und das Heizelement sind verschiedene Spannungsquellen erforder lich, die jeweils beim Umschalten von dem Meßzyklus auf den Heizzyklus entkoppelt werden müssen. Darüber hinaus benötigt die bekannte Schaltungsanordnung zu ihrer Reali sierung zahlreiche, zum Teil kompliziert aufgebaute Bau teile, und dies hat grundsätzlich eine höhere Störanfällig keit sowie einen relativ hohen Kostenaufwand zur Folge, so daß die durch Wegfall eines separaten Meßfühlers erziel baren Vorteile durch einen höheren Aufwand erkauft werden müssen.In the known circuit arrangement is one of the Bridge diagonal of connected differential amplifier intended. In a measuring cycle, the diagonal of the bridge a signal proportional to the temperature is taken, and in a heating cycle separate from the measuring cycle the heating element is heated. For switching from the measuring cycle to the heating cycle is an independent one Clock generator required. Here, the known Circuit arrangement of the heating cycle only activated if the information obtained in the measuring cycle about a Polarity change in the bridge diagonal an activation of the heating cycle required. For bridging and The heating element requires different voltage sources Lich, each when switching from the measuring cycle to the heating cycle must be decoupled. Furthermore needs the known circuitry for its reali numerous, sometimes complex structures share, and this basically has a higher susceptibility to failure and a relatively high cost, so that this is achieved by eliminating a separate sensor advantages can be bought through higher expenditure have to.

Weiterhin ist aus der DE-AS 12 95 111 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektrischen Beheizung und Regelung der Temperatur dünner Schichten, die elektrisch leitfähig sind und einen temperaturabhängigen Widerstand haben, bekannt, wobei über die vom Heizstrom durchflossene Schicht ein vom Heizstromkreis getrennter Meßstrom fließt. Der Meßstrom dient als Stellgröße für eine Temperaturregelung. Die Trennung des Heizstroms vom Meßstrom kann etwa durch eine Gleichstromheizung und einen Meßwechselstrom erfolgen. Dann sind jedoch zwei unterschiedliche Stromquellen erfor derlich. Soll dagegen eine Wechselstromheizung vorgesehen werden, so kann der Heizwechselstrom eine erste Frequenz und der Meßstrom ein zweite, von der ersten unterschied liche Frequenz aufweisen. Die Trennung von Heizstrom und Meßstrom erfolgt in diesem Falle beispielsweise mittels Kondensatoren, Drosseln, elektrischen Filtern oder dergleichen. Wird die kombinierte Heiz- und Meßschicht als Widerstand in einem Brückenzweig einer mit Wechselstrom gespeisten Brücke verwendet, so kann die Diagonalspannung der Brücke einem Differentialverstärker zugeführt und so für eine Temperaturregelung eingesetzt werden.Furthermore, from DE-AS 12 95 111 a method and a device for electrical heating and control the temperature of thin layers that are electrically conductive are and have a temperature dependent resistance, known, with the layer through which the heating current flows a measuring current separate from the heating circuit flows. The Measuring current serves as a manipulated variable for temperature control. The separation of the heating current from the measuring current can be approximately direct current heating and alternating current are carried out. Then two different power sources are required such. In contrast, AC heating is to be provided the heating alternating current can be a first frequency and the measuring current is a second one, different from the first one have frequency. The separation of heating current and measuring current in this case takes place, for example, by means of Capacitors, chokes, electrical filters or the like. The combined heating and measuring layer acts as a resistor in a branch of a bridge one supplied with alternating current Used bridge, so the diagonal tension of the bridge fed to a differential amplifier and so for one Temperature control can be used.

In der DE-PS 32 28 202 ist eine Schaltungsanordnung zur Regelung der Betriebstemperatur des Heizkörpers eines Lötkolbens beschrieben, bei welcher im Heizstromkreis des Heizkörpers zusätzlich ein Meßwiderstand zur Über wachung des durch den Heizkörper fließenden Stroms sowie ein elektronisches Schaltelement zwischen dem Meßwiderstand und dem Heizkörper vorgesehen ist. Der Spannungsabfall am Meßwiderstand wird mit der Vorgabespannung eines Spannungs teilers in einer mit einer integrierten Operationsverstärker versehenen Regelverstärkungsschaltung ausgewertet. Der Spannungsteiler liegt am Ausgang einer Mittelwert-Gleich richterschaltung, und eine Komparatorschaltung steuert das Schaltelement in Abhängigkeit vom Spannungsabfall am Meßwiderstand oder läßt nur die zur Messung der Einschalt schwelle benötigten Impulse einer Impulserzeugerschaltung durch, die über eine Nullpunkterkennungsschaltung abhängig vom Nulldurchgang der Wechselspannung synchronisiert wird. Die bekannte Schaltungsanordnung soll dazu dienen, Spannungsänderungen der Versorgungsspannung zu kompensieren. Hierzu findet ein ständiges Umschalten zwischen Messen und Heizen statt. Auch bei dieser Schaltungsanordnung wird der Vorteil einer Doppelnutzung des Heizkörpers, der ebenfalls als Temperaturmeßelement genutzt wird, durch einen vergleichsweise hohen Bauteilaufwand erkauft.In DE-PS 32 28 202 a circuit arrangement for Regulation of the operating temperature of the radiator Soldering iron described in which in the heating circuit of the radiator additionally a measuring resistor for over monitoring the current flowing through the radiator and an electronic switching element between the measuring resistor and the radiator is provided. The voltage drop at the measuring resistor with the default voltage of a voltage divider in one with an integrated operational amplifier provided control gain circuit evaluated. The Voltage divider is at the output of a mean-equal rectifier circuit, and a comparator circuit controls the switching element depending on the voltage drop on the measuring resistor or leaves only those for measuring the switch-on threshold required pulses of a pulse generator circuit through that depends on a zero point detection circuit synchronized by the zero crossing of the AC voltage becomes. The known circuit arrangement is intended to Compensate for voltage changes in the supply voltage. For this, there is a constant switching between fairs and heating instead. Even with this circuit arrangement the advantage of double use of the radiator, which is also used as a temperature measuring element, bought through a comparatively high component cost.

Aus der US-PS 25 22 826 ist eine Temperaturregelschaltung mit einer wechselspannungsgespeisten Brücke bekannt, in welcher ein Heizelement mit einem bekannten Temperatur koeffizient und ein einstellbarer Widerstand vorgesehen sind. An die Brückenschaltung ist ein Verstärker angeschlossen, der durch Widerstandsänderungen der Brückenschaltung gesteuert wird, und ein durch den Verstärker gesteuertes Relais ist vorgesehen, um die Brückenschaltung auswählbar mit einer Spannungsquelle zu verbinden. Eine Zeitgeber schaltung überwacht den stromlosen Zustand der Brücken schaltung und sorgt dafür, daß über das Relais nach einer festlegbaren Zeitdauer die Brückenschaltung wieder an die Spannungsquelle angelegt wird. Die aus dieser Schrift bekannte Schaltungsanordnung ist mit Röhren aufgebaut und daher verhältnismäßig aufwendig.From US-PS 25 22 826 is a temperature control circuit known with an AC-powered bridge, in which a heating element with a known temperature coefficient and an adjustable resistance is provided are. An amplifier is connected to the bridge circuit, caused by changes in the resistance of the bridge circuit is controlled, and one controlled by the amplifier Relay is provided to select the bridge circuit to connect to a voltage source. A timer circuit monitors the de-energized state of the bridges circuit and ensures that the relay after a definable period of time the bridge circuit again the voltage source is applied. The one from this writing known circuit arrangement is constructed with tubes and therefore relatively expensive.

Aus "elektronikpraxis", Februar 1978, Seite 75, ist eine Schwingungspaketsteuerung für Wechselstromverbraucher wie Motoren, Lampen und Stromversorgungen bekannt, bei welcher eine Zählschaltung, eine Impulserzeugungsschaltung für das Sperren einer Periode des Wechselstroms, Halbleiter relais mit Nullspannungsdetektor sowie, wenn eine Regelung erreicht werden soll, eine Soll-Istwert-Vergleichsschaltung erforderlich sind. Durch die Zählung der dem Verbraucher zugeführten Wechselstromperioden kann durch das Verhältnis der durchgelassenen Perioden zu einer gesperrten Periode ein Maß für die vom Verbraucher abzugebende Energie erhal ten werden.From "electronics practice", February 1978, page 75, is one Vibration package control for AC consumers known as motors, lamps and power supplies, at which is a counting circuit, a pulse generating circuit for locking a period of AC, semiconductor relay with zero voltage detector as well as if regulation should be achieved, a target-actual value comparison circuit required are. By counting the consumer AC periods can be supplied by the ratio the passed periods to a blocked period get a measure of the energy to be delivered by the consumer be.

Aus der DE-OS 28 37 934 ist eine Vorrichtung zur Regelung der Auslauftemperatur bei elektrischen Durchlauferhitzern bekannt, bei welcher die Heizleistung von einem im Auslauf angeordneten Temperaturfühler mittels eines Reglers steuerbar ist. Hierzu ist vorgesehen, daß die Heizleistung des Durchlauferhitzers in wenigstens zwei Stufen unterteilt ist und für die Temperaturregelung jeweils nur eine der Stufen geschaltet wird. Hierzu beaufschlagt ein Regler ein Stellglied, welches einen mit fester Taktfrequenz betriebenen Pulsbreitenmodulator enthält. Vom Pulsbreiten modulator werden über Nullspannungsschalter Triacs zur Schaltung der einen Heizleistungsstufe geschaltet. Die Temperaturregelung erfolgt durch eine Stufe der Heiz leistung, die wesentlich kleiner als die gesamte Heiz leistung des Durchlauferhitzers sein kann. Die geringe Heizleistung dieser Stufe kann dann verhältnismäßig leistungs arm mit einer entsprechend hohen Frequenz geschaltet werden, die bei hoher Leistung unzulässig wäre, da sie dann zu Störungen auf der Netzversorgung führen würde.DE-OS 28 37 934 is a control device the outlet temperature for electric instantaneous water heaters known, in which the heating power of one in the outlet arranged temperature sensor controllable by a controller is. For this purpose it is provided that the heating power of the Instantaneous water heater divided into at least two stages is and for temperature control only one of the Stages is switched. For this purpose, a controller acts an actuator which one with a fixed clock frequency operated pulse width modulator contains. From pulse widths modulators are used via zero voltage switches Triacs Circuit of a heating power level switched. The Temperature control is done by a stage of heating performance that is much smaller than the total heating performance of the instantaneous water heater. The minor Heating output of this level can then be relatively powerful arm switched with a correspondingly high frequency that would be inadmissible at high power because they then lead to disturbances on the mains supply.

Aus der DE-OS 26 32 685 ist eine Kontrolleinrichtung zur Überwachung von Steuerspannungsimpulsen einer Auflade steuerung für Nachtstromspeicherheizungen bekannt, bei welcher eine Anzeigevorrichtung in Abhängigkeit von einem Lade/Entladezustand eines Kondensators gesteuert ist, dessen Ladung beziehungsweise Entladung wiederum von einem zweistufigen Verstärker gesteuert wird. An der einen Stufe des Verstärkers liegt ein zeitabhängiges Signal und an dessen zweiter Stufe eine impulsbreiten modulierte Wechselspannung. Die Impulse der einen Polarität bilden eine Betriebsspannung, die Impulse der anderen Polarität die Spannung an einer Steuerelektrode dieser zweiten Verstärkerstufe. Die Impulse der impulsbreiten modulierten Wechselspannung dienen als Steuerspannungs impulse für die Aufladesteuerung der Nachtstromspeicher heizung. Diese Impulse müssen überwacht werden, damit sich nicht bei fehlendem Steuersignal in unerwünschter Weise die Speicherheizung einschaltet. Die Überprüfung der Impulse kann mittels zweier gegenläufig geschalteter Dioden, die an ein Widerstandsnetzwerk angeschlossen sind, erfolgen. Bei gleichmäßigen Impulsreihen, also positiven Impulsen an der einen Diode und negativen Impul sen an der anderen Diode, wird ein Kondensator entladen und ein Schaltverstärker bleibt in seinem einen Zustand. Bei ungleichmäßigen Impulsreihen, also entweder mehr positiven oder mehr negativen Impulsen, bleibt der Konden sator geladen und bewirkt so, daß der Schaltverstärker in seinen anderen Zustand umschaltet und eine Störungs meldung abgibt. From DE-OS 26 32 685 is a control device for monitoring control voltage pulses during charging Control for night storage heaters known, at which is a display device depending on one Charge / discharge state of a capacitor is controlled, whose charge or discharge in turn from is controlled by a two-stage amplifier. At the one stage of the amplifier is a time-dependent Signal and at its second stage a pulse width modulated AC voltage. The impulses of one polarity form an operating voltage, the impulses of the others Polarity the voltage on a control electrode of this second amplifier stage. The impulses of the pulse widths modulated AC voltage serve as control voltage impulses for the charge control of night energy storage heater. These impulses have to be monitored so not in the absence of a control signal in undesirable Way turns on the storage heater. The verification the impulses can be switched in two opposite directions Diodes connected to a resistor network are done. With even pulse series, so positive pulses on one diode and negative pulse at the other diode, a capacitor is discharged and a switching amplifier remains in its one state. If the pulse series is uneven, i.e. either more positive or more negative impulses, the condensate remains sator loaded and causes the switching amplifier switches to its other state and a fault reports.

Aus der DE-OS 32 32 169 ist ein Verfahren zum Regeln einer Widerstandslast mit Temperaturkoeffizient sowie eine Schaltung für die Durchführung dieses Verfahrens bekannt, bei welchen ein Halbleiterschalter-Leistungs stellglied im Versorgungskreis der Widerstandslast vorge sehen ist, welches periodisch getaktet geschaltet wird. Die Einschaltdauer des Leistungsstellglieds wird in Abhängig keit von einem Regler verändert, der die Temperatur des Widerstands nach dem Widerstandswert steuert. Der Widerstands- Istwert wird durch eine mit vorgegebenem Zeittakt erzwun gene, jeweils zunächst kurzzeitige Einschaltung des Leistungs stellglieds festgestellt. Ist der Widerstandswert kleiner als ein vorgegebener Wert, so wird das Leistungsstell glied so lange stromleitend geschaltet gesteuert, bis die Überschreitung eines vorgegebenen Widerstandswerts festgestellt wird. Hierzu kann das Leistungsstellglied jeweils bei den Polaritätswechseln des Wechselstroms geschaltet werden und die Zeitdauer, während der das Leistungsstellglied jeweils kurzzeitig stromleitend geschal tet ist, eine Wechselstromperiode lang sein. Hierzu dient bei der bekannten Schaltung ein Zeittaktgeber, dessen Taktimpulse über eine Entkopplungsdiode einem Vergleicher des Reglers zugeführt werden.DE-OS 32 32 169 describes a method for regulating a resistive load with temperature coefficient as well a circuit for performing this procedure known in which a semiconductor switch power actuator in the supply circuit of the resistive load see which is switched periodically. The duty cycle of the power actuator depends on changed by a controller that controls the temperature of the Resistance controls according to the resistance value. The resistance Actual value is forced by a with a specified time cycle gene, initially briefly switching on the power actuator determined. The resistance value is smaller as a specified value, the power control limb controlled until conductive exceeding a predetermined resistance value is detected. The power actuator can do this each time the polarity changes of the alternating current and the amount of time that the Power actuator briefly formally conductive is an AC period long. This serves in the known circuit, a clock, whose Clock pulses via a decoupling diode to a comparator of the controller.

Aus "FUNK-TECHNIK", 1974, Nr. 15, Seite 532-534, Nr. 16, Seite 567-569, 572 Nr. 17, Seite 611, ist die Thyristor- oder Triacansteuerung mit Nullspannungsschaltern zur Erzielung einer Halb- oder Vollwellen-Paketsteuerung bekannt. Hierzu sind die Nullspannungsschalter als (relativ komplizierte) integrierte Schaltungen ausgebildet.From "FUNK-TECHNIK", 1974, No. 15, page 532-534, No. 16, Page 567-569, 572 No. 17, Page 611, is the thyristor or triacan control with zero voltage switches Achieve half or full wave packet control known. For this purpose, the zero voltage switches are (relative complicated) integrated circuits.

Schließlich ist aus der DE-OS 27 57 334 eine Schaltung für elektrisch betriebene Heiz- oder Wärmegeräte mit einem Temperaturregelkreis für einen Heizleiter, einem hiermit in Serie geschalteten elektronischen Schalter und einem diesem periodisch betätigenden Taktgenerator bekannt. Istwertgeber der Temperaturregelung ist der Heizleiter, der in den Öffnungsintervallen des Schalters von einem kleinen Meßstrom und in den Schließintervallen von einem größeren Heizstrom durchflossen wird. In einem Speicher wird das Ergebnis der Istwertmessung gespeichert und im folgenden Schließintervall zur Steuerung der Stromver sorgung des Heizleiters eingesetzt. Zur Erzeugung des Meßstroms ist ein Konstantstromgenerator erforderlich.Finally, from DE-OS 27 57 334 is a circuit for electrically operated heating or heating devices with a temperature control circuit for a heating conductor, one hereby electronic switches connected in series and a periodically operating clock generator known. The actual value transmitter of the temperature control is the Heating conductor, which is in the opening intervals of the switch of a small measuring current and in the closing intervals is flowed through by a larger heating current. In one The result of the actual value measurement is saved in the memory and in the following closing interval to control the electricity supply supply of the heating conductor. To generate the Measuring current, a constant current generator is required.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beispielsweise aus der US-PS 37 89 190 bekannte gattungs gemäße Schaltungsanordnung weiterzuentwickeln und eine Schaltungsanordnung zur Verfügung zu stellen, die einfacher aufgebaut ist.The present invention is based on the object the genus known for example from US-PS 37 89 190 further develop circuit arrangement and a Circuitry to provide that easier is constructed.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei einer derartigen Brückenschaltung durch eine geeignete Beschaltung mit unidirektionalen Bauteilen, die - zumindest unter gewissen Bedingungen - Strom nur in jeweils einer Richtung durchlassen, in der Gegenrichtung jedoch den Strom sperren, eine wesentliche Schaltungsvereinfachung erreicht werden kann.The invention is based on the finding that such a bridge circuit by a suitable one Wiring with unidirectional components that - at least under certain conditions - electricity only in one Allow direction, but in the opposite direction Block power, a significant simplification of the circuit can be reached.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltungsanordnung mit einem in einem ersten Brückenzweig einer wechselspannungs gespeisten Brückenschaltung in Reihe mit einem temperatur unabhängigen Widerstand geschalteten temperaturabhängigen Heizelement, welches derart mit unidirektionalen Schalt gliedern beschaltet ist, daß die Aufheizung und die Meßwert erfassung jeweils in Wechselstromhalbwellen unterschied licher Polarität erfolgen. The problem is solved by a circuit arrangement with an alternating voltage in a first bridge branch powered bridge circuit in series with one temperature independent resistance switched temperature dependent Heating element, which with unidirectional switching structure is that the heating and the measured value detection in each case in AC half-waves polarity.

In überraschend einfacher Weise lassen sich daher die bekannten Vorteile einer Brückenschaltung aufrechterhalten, insbesondere die Unabhängigkeit der Abgleichbedingung von der Brückenspeisespannung. Es sind nur wenige zusätz liche Bauteile erforderlich, die einfach aufgebaut und daher wenig störanfällig sind.Therefore, the maintain known advantages of a bridge circuit, especially the independence of the matching condition from the bridge supply voltage. There are only a few additional ones Liche components required that are simple and are therefore less prone to failure.

Vorteilhafterweise sind die unidirektionalen Schaltglieder in der Brückendiagonale angeordnet. Eine einfache Ableitung einer Führungsgröße für eine Regelung ergibt sich, wenn die unidirektionalen Schaltglieder über Widerstände verbun den sind, an die ein einen Mittelwert bildendes Schaltungs glied angeschlossen ist, von welchem ein als Führungs größe für die Regelung der Schaltungsanordnung dienendes Signal abgebbar ist. Bei einer besonders einfachen Aus führungsform der Erfindung ist das einen Mittelwert bildende Schaltungsglied ein Kondensator.The unidirectional switching elements are advantageous arranged in the bridge diagonal. A simple derivation a reference variable for a regulation results if the unidirectional switching elements connected via resistors to which a circuit is forming an average member is connected, one of which is used as a guide Size used for the control of the circuit arrangement Signal can be emitted. With a particularly simple off The embodiment of the invention is that which forms an average Circuit element a capacitor.

Zur Ansteuerung des Heizelements ist vorteilhafterweise dem einen Mittelwert bildenden Schaltungsglied ein Schalt glied nachgeschaltet, welches das Heizelement mit Strom versorgt.To control the heating element is advantageous a switching element forming the mean value connected downstream, which the heating element with electricity provided.

Für eine Nulldurchgangsschaltung ist vorzugsweise zwischen das einen Mittelwert bildende Schaltungsglied und das Schaltglied ein Nulldurchgangsdetektor geschaltet, welcher einen Schalter, durch den das Schaltglied schaltbar ist, im Nulldurchgang des Wechselstroms schaltet. Der Null durchgangsdetektor kann einfach durch einen an das eine Mittelwert bildende Schaltungsglied angeschlossenen Wider stand und einen an die Wechselspannung angeschlossenen Kondensator verwirklicht werden.For a zero crossing circuit is preferably between the averaging circuit member and the Switching element switched a zero crossing detector, which a switch through which the switching element can be switched, switches at zero crossing of the alternating current. The zero Passage detector can be easily connected to one Averaging circuit member connected opp stood and one connected to the AC voltage Capacitor can be realized.

Vorzugsweise sind die unidirektionalen Schaltelemente einfache Dioden, die als passive Bauelemente besonders einfach und kostengünstig sind.The unidirectional switching elements are preferred simple diodes, which are special as passive components are simple and inexpensive.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below using a drawing illustrated embodiment explained in more detail.

Die Figur zeigt eine wechselspannungsgespeiste Brücken schaltung, die einen Lastzweig, in dem ein temperaturab hängiger Heizwiderstand RH und ein niederohmiger tempera turunabhängiger Widerstand RH 2 in Serie geschaltet sind, und einen vornehmlich hochohmigen temperaturabhängigen Vergleichszweig mit drei in Serie geschalteten Widerständen R 1, R 3 und R 0 aufweist. Der Widerstand R 3 ist als Potentio meter ausgebildet, damit der Vergleichszweig durch Ein stellung des Potentiometers um einen Betrag verstimmt werden kann, der der Widerstandsänderung entspricht, die der Heizwiderstand RH aufgrund einer Temperaturerhöhung erfährt.The figure shows an AC-powered bridge circuit, a load branch in which a temperature-dependent heating resistor RH and a low-resistance temperature-independent resistor RH 2 are connected in series, and a primarily high-resistance temperature-dependent comparison branch with three series-connected resistors R 1 , R 3 and R has 0 . The resistor R 3 is designed as a potentiometer so that the comparison branch can be detuned by an adjustment of the potentiometer by an amount that corresponds to the change in resistance that the heating resistor RH experiences due to a temperature increase.

Die Widerstände R 1 und R 0 dienen hierbei zur Festlegung des gewünschten Temperaturregelbereiches.The resistors R 1 and R 0 are used to determine the desired temperature control range.

In der Brückendiagonale sind zwei Dioden D 1, D 2 so angeordnet, daß der Soll- und der Istwert jeweils aus Halbwellen des Wechselstroms unterschiedlicher Polarität gewonnen wird.Two diodes D 1 , D 2 are arranged in the bridge diagonal in such a way that the setpoint and the actual value are each obtained from half-waves of the alternating current of different polarity.

Zwischen den Dioden D 1, D 2 sind in der Brückendiagonale zwei Widerstände R 5, R 6 vorgesehen.Two resistors R 5 , R 6 are provided in the bridge diagonal between the diodes D 1 , D 2 .

Der Soll- und Istwert wird über die Dioden-Widerstandskombi nation D 1, R 5, R 6, D 2 einem Kondensator C 1 zugeführt. Dieser Kondensator bildet einen Mittelwert. Hierfür muß das Widerstandsnetzwerk R 0, R 1, R 3, R 5, R 6, R 2 und RH so ausgelegt sein, daß im abgeglichenen Zustand die auf den Kondensator fließenden Ströme in der Summe zu null werden, also I _Soll = I _Ist.The setpoint and actual value is fed via the diode-resistor combination nation D 1 , R 5 , R 6 , D 2 to a capacitor C 1 . This capacitor forms an average. For this purpose, the resistor network R 0 , R 1 , R 3 , R 5 , R 6 , R 2 and RH must be designed so that the currents flowing on the capacitor become zero in total in the balanced state, that is to say I _target = I _actual .

In diesem Fall ist die am Kondensator C 1 liegende Spannung immer null. Weichen Soll- und Istwert von einander ab, so lädt sich der Kondensator mit einer Spannung entsprechen der Polarität auf. Diese Spannung wird nun als Führungs größe für den Regelvorgang verwendet, und zwar so, daß je nach Polarität der Führungsgröße die auf die Istwert erfassung folgende Halbwelle für den Heizwiderstand RH auf- oder abgeschaltet wird.In this case, the voltage across capacitor C 1 is always zero. If the setpoint and actual value differ from each other, the capacitor charges with a voltage corresponding to the polarity. This voltage is now used as a reference variable for the control process, in such a way that, depending on the polarity of the reference variable, the half-wave following the actual value detection for the heating resistor RH is switched on or off.

Eine R-C-Kombination aus einem an die Wechselspannung angeschlossenen Kondensator C 2 und einem an den einen Mittelwert bildenden Kondensator C 1 angeschlossenen Wider stand R 7 dient als Nulldurchgangsdetektor für den Null durchgang der Wechselspannung. Der Ausgang des Nulldurch gangsdetektors ist an die Basis eines Transistors T ange schlossen, dessen Kollektor über einen nicht näher bezeich neten Widerstand einen Thyristor TH betätigt, der zusammen mit einer Diode D 3 den Widerstand R 2 überbrückt und so bei Durchschaltung des Thyristors den Heizwiderstand Rh an die Wechselspannung anlegt.An RC -combination from a device connected to the AC voltage capacitor C 2 and a forming at an average value capacitor C 1 connected Resist was R 7 serves as a zero crossing detector for the zero crossing of the AC voltage. The output of the zero-crossing detector is connected to the base of a transistor T , the collector of which operates a thyristor TH via a resistor, which bridges the resistor R 2 together with a diode D 3 and thus the heating resistor Rh when the thyristor is switched through applied to the AC voltage.

Der Spannungsabfall an dem Widerstand R 7 wird der vom Kondensator C 1 abgegebenen Führungsgröße überlagert und liegt in der Höhe der Anlaufspannung des Transistors T und ist durch den Kondensator C 2 um 90° voreilend phasen verschoben, so daß der Transistor T im Nulldurchgang des Wechselstroms geschaltet wird.The voltage drop across the resistor R 7 is superimposed on the command variable emitted by the capacitor C 1 and is at the level of the starting voltage of the transistor T and is phase-shifted by the capacitor C 2 by 90 °, so that the transistor T is switched at the zero crossing of the alternating current becomes.

Bei der in der Figur dargestellten Schaltungsanordnung ist es daher nicht erforderlich, einen verhältnismäßig aufwendigen Differenzverstärker vorzusehen.In the circuit arrangement shown in the figure it is therefore not necessary to be proportionate to provide complex differential amplifiers.

Claims

1. Circuit arrangement with a in a first bridge branch of an AC-powered bridge circuit in series with a temperature-independent opp stand switched temperature-dependent heating element, characterized in that the heating element (RH) is wired with unidirectional switching elements (D 1 , D 2 ) that the Heating and the measured value acquisition take place in alternating current half-waves of different polarity.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the unidirectional switching elements (D 1 , D 2 ) are arranged in the bridge diagonal.

3. A circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the unidirectional switching elements (D 1 , D 2 ) are connected via resistors (R 5 , R 6 ), to which a circuit element (C 1 ) forming an average value is connected, one of which serving as a reference variable for the control of the circuit arrangement signal.

4. A circuit arrangement according to claim 3, characterized in that the circuit element forming an average is a capacitor (C 1 ).

5. A circuit arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that the an averaging circuit member (C 1) is followed by a switching element (TH), which supplies the heating element (TH) with electricity.

6. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that between the averaging circuit member (C 1 ) and the switching element ( TH) a zero-crossing detector (C 2 , R 7 ) is connected, which is a switch (T) through which the switching element (TH) is switchable, switches in the zero crossing of the alternating current.

7. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that the zero-crossing detector has a to the averaging circuit member (C 1 ) connected to the resistor (R 7 ) and a capacitor connected to the AC voltage (C 2 ).

8. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the unidirectional switching elements are diodes (D 1 , D 2 ).