DE3718592C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steuerschaltung für einen Heizkörper, insbesondere eines Warmwasserbereiters, wobei die Steuerschaltung einen Gleichrichter und einen Schaltkreis aufweist, der ein in Reihe zum Heizkörper liegendes elektronisches Schaltelement steuert, und in Reihe zum Gleichrichter und zum Schaltkreis ein Vorwiderstand liegt.

Eine derartige Steuerschaltung ist in der AT-PS 2 92 129 gezeigt. Der dort vorgesehene Vorwiderstand erfüllt keine besondere Sicherungsfunktion. Als Sicherung ist lediglich eine übliche Netzsicherung vorgesehen. Diese spricht bei einem Kurzschluß der Last an. In der Steuerschaltung selbst können Kurzschlüsse auftreten, bei denen die Netzsicherung nicht anspricht. Dies kann zu gefährlichen Zuständen führen.

In der Schaltung nach der CH-PS 1 80 337 soll beim Ausfallen eines Temperaturschalters die Netzsicherung zum Ansprechen gebracht werden. Dies geschieht dadurch, daß bei Überhitzung des Heizkörpers zwangsläufig ein Kurzschluß erzeugt wird. Eine Störung des Temperaturschalters selbst führt offenbar nicht zu einem gefährlichen Zustand.

In der DE 23 34 409 A1 ist ein Spannungsteiler aus drei Widerständen gezeigt. Durch die Verwendung von drei Widerständen ist es möglich, Widerstände kleinerer Belastbarkeit einzusetzen. Sicherungsfunktionen ergeben sich nicht.

Bei Warmwasserbereitern werden zur Leistungssteuerung der Heizkörper häufig elektronische Steuerschaltungen verwendet. Diese arbeiten beispielsweise mit Widerständen, Kondensatoren, Thyristoren und/oder integrierten Schaltkreisen. Der Heizkörper selbst ist über eine übliche Netzsicherung für den Kurzschlußfall abgesichert. Diese Absicherung stellt keinen hinreichenden Schutz für den Fall dar, daß ein Kurzschluß an einem der Bauelemente auftritt. Durch einen solchen Kurzschluß kann ein gefährlicher Zustand entstehen, bei dem die Netzsicherung nicht anspricht. Es besteht dann Brandgefahr.

An den genannten Schaltungen werden Kurzschlußprüfungen der kritischen Bauteile durchgeführt, um sicherzustellen, daß der betreffende Schaltungstyp keine gefährlichen Zustände erzeugt. Bei der Kurzschlußprüfung selbst darf infolge des Kurzschlusses die Schaltung zwar zerstört werden. Dies darf jedoch nicht mit einer Gefährdung verbunden sein. Außerdem soll auch die Netzsicherung bei einem solchen Kurzschluß nicht ansprechen.

Regelmäßig wird die Kurzschlußprüfung in der Weise durchgeführt, daß immer nur ein Bauelement der Schaltung kurzgeschlossen wird. Dementsprechend erhöht sich dann der Strom durch andere Bauelemente, wobei er die Belastbarkeit dieses Bauelements übersteigen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuerschaltung der eingangs genannten Art anzugeben, die bei einer Kurzschlußprüfung oder bei einem Kurzschluß im Betrieb möglicherweise zerstört wird, jedoch keinen gefährlichen Zustand erzeugt.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Steuerschaltung der einganqs genannten Art dadurch gelöst, daß der Vorwiderstand von wenigstens zwei in Reihe geschalteten einzelnen Widerständen gebildet ist, so daß beim Kurzschluß eines der Widerstände der andere Widerstand bzw. die anderen Widerstände den Strom auf einen Wert begrenzt bzw. begrenzen, der an den anderen Bauelementen der Steuerschaltung, insbesondere dem Schaltkreis oder dem Gleichrichter, noch nicht zu einem gefährlichen Zustand führt.

Wird bei der Kurzschlußprüfung eines der Bauelemente durch einen Kurzschluß überbrückt, oder tritt ein solcher im Betrieb auf, dann steigt der Strom durch in Reihe geschaltete Bauelemente. Durch das Sicherungselement ist erreicht, daß dieser Kurzschlußstrom nicht so hohe Werte annimmt, daß die Belastbarkeit des Bauelements überschritten wird und damit ein gefährlicher Zustand entsteht.

Bei einer Ausführung einer solchen Steuerschaltung ist dem Bauelement, das bei zu hoher Strombelastung zu einem gefährlichen Zustand führen kann, ein Vorwiderstand in Reihe geschaltet. In Fortbildung der Erfindung ist der Widerstandswert des Vorwiderstandes durch zwei in Reihe geschaltete einzelne Widerstände gebildet, so daß beim Kurzschluß des ersten oder des zweiten der beiden Widerstände der zweite bzw. erste Widerstand den Strom auf einen Wert begrenzt, der an dem Bauelement nicht zu einem gefährlichen Zustand führt. Damit ist erreicht, daß das Bauelement, beispielsweise eine integrierte Schaltung, bei einem Kurzschluß des einen Widerstands noch nicht zu einem gefährlichen Zustand führt. Wäre als Vorwiderstand nur ein einziger Widerstand vorgesehen, dann würde dessen Kurzschluß am Bauelement einen gefährlichen Zustand hervorrufen. Denn das Bauelement läge dann an der vollen Versorgungsspannung, beispielsweise der gleichgerichteten Netzspannung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ergibt sich aus der folgenden Beschreibung. Die Figur zeigt schematisch eine Steuerschaltung eines elektrischen Heizkörpers.

Ein elektrischer Heizkörper (1) eines Warmwasserbereiters ist von einem Triac (2) gesteuert. Die Reihenschaltung des elektrischen Heizkörpers (1) und des Triacs (2) liegt am Netz (3). Sie ist mit einer üblichen Netzsicherung (4) abgesichert.

Der Triac (2) ist von einem integrierten Schaltkreis (5) gesteuert, dessen Spannungsversorgungsanschlüssen (6) ein Vorwiderstand, bestehend aus Widerständen (7, 8), und ein Gleichrichter (9) in Reihe liegen. Diese Reihenschaltung liegt ebenfalls am Netz (3).

Die Bauelemente (2, 5, 7, 8, 9) bilden die Steuerschaltung (10) für den elektrischen Heizkörper (1).

Werden bei der Kurzschlußprüfung die Spannungsversorgungsanschlüsse (6) des integrierten Schaltkreises (5) kurzgeschlossen, dann entsteht an den Bauteilen (2, 7, 8, 9) kein gefährlicher Zustand. Der über die Bauteile (7, 8, 9) fließende Strom wird sich nur geringfügig erhöhen.

Wird einer der Widerstände (7, 8) oder der Gleichrichter (9) kurzgeschlossen, dann kann möglicherweise der integrierte Schaltkreis (5) zerstört werden. Dadurch entsteht jedoch noch keine Brand- oder Explosionsgefahr des integrierten Schaltkreises (5). Denn wenigstens einer der Widerstände (7, 8) begrenzt den Strom.

Die Summe der Widerstandswerte der Widerstände (7, 8) ist gleich dem Widerstandswert, der im normalen Betrieb für den integrierten Schaltkreis (5) notwendig ist. Soll der durch den integrierten Schaltkreis (5) fließende Strom im Falle des Kurzschlusses einer der gemeinsam den Vorwiderstand bildenden Widerstände auf einen Wert begrenzt werden, der kleiner ist als das Doppelte des Stromes, der im Normalbetrieb fließt, werden anstelle der zwei Widerstände (7, 8) drei oder mehrere solche Widerstände in Reihe geschaltet.

Durch einen Kurzschluß eines der Bauelemente (5, 7, 8) wird auch der Gleichrichter (9) nicht in einen gefährlichen Zustand gebracht.

Claims (2)

1. Elektrische Steuerschaltung (10) für einen Heizkörper, insbesondere eines Warmwasserbereiters, wobei die Steuerschaltung (10) einen Gleichrichter (9) und einen Schaltkreis (5) aufweist, der ein in Reihe zum Heizkörper liegendes elektronisches Schaltelement (2) steuert und in Reihe zum Gleichrichter (9) und zum Schaltkreis (5) ein Vorwiderstand liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwiderstand von wenigstens zwei in Reihe geschalteten einzelnen Widerständen (7, 8) gebildet ist, so daß beim Kurzschluß eines der Widerstände der andere Widerstand bzw. die anderen Widerstände den Strom auf einen Wert begrenzt bzw. begrenzen, der an den anderen Bauelementen der Steuerschaltung (10), insbesondere dem Schaltkreis (5) oder dem Gleichrichter (9) noch nicht zu einem gefährlichen Zustand führt.

2. Elektrische Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandswerte der beiden Widerstände (7, 8) je etwa die Hälfte des Widerstandswerts des Vorwiderstands haben.