DE4336973A1

DE4336973A1 - Electrical power controller

Info

Publication number: DE4336973A1
Application number: DE4336973A
Authority: DE
Inventors: Knut Dipl Ing Dr Buchweitz; Ralph Dipl Ing Dressler; Detlef Dipl Ing Klose
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-10-29
Filing date: 1993-10-29
Publication date: 1995-05-04

Abstract

A circuit arrangement for specifying a power occurring at non-reactive resistors (25, 29, 33, 36, 39) and methods for operating the circuit arrangement are proposed. The circuit arrangement according to the invention is preferably used in electrical heating devices, in particular in flow-type heaters (through-flow heaters, continuous-flow heaters). The circuit arrangement contains at least two resistors (25, 29, 33) which can be connected in series. The connections (27, 30) of one resistor (29) can be switched via switching elements (TR2, TR3) to the same power supply line (L2). The bridging of the resistor (29) permits the use of mechanically stable resistors (25, 29, 33) without having to consider their heating power (heat output), which may be higher than a predetermined maximum switching capacity applied to the power supply network (L1, L2, L3). The methods according to the invention for operating the circuit arrangement permit the continuous provision of power by means of specific selection of series circuits of the resistors (25, 29, 33) and selection of individual resistors (25, 33), if appropriate in the context of clocked operation, using control signals (18-23) which are particularly simple to generate. <IMAGE>

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung zur Vorgabe einer in ohmschen Widerständen auftretenden Leistung und von Ver fahren zum Betreiben der Schaltungsanordnung nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention is based on a circuit arrangement for the specification a power occurring in ohmic resistances and of ver drive to operate the circuit arrangement according to the genus of independent claims.

Ein solcher elektronischer Leistungssteller ist beispielsweise aus der DE-OS 28 37 934 bekannt, die eine Ver wendung des elektronischen Leistungsstellers zur Regelung der Aus lauftemperatur bei elektrischen Durchlauferhitzern beschreibt. Der Durchlauferhitzer enthält wenigstens zwei ohmsche Heizwiderstände, die in Abhängigkeit von der vorgewählten Austrittstemperatur des Wassers ein- oder abgeschaltet werden. Damit die Auslauftemperatur des Wassers fein genug eingestellt werden kann, muß auch die Heiz leistung entsprechend fein vorgegeben werden. Der bekannte elektro nische Leistungssteller enthält wenigstens eine Grob- und wenigstens eine Feinstufe. Die Grobstufe stellt eine Grundleistung bereit, die in einem vorgegebenen Leistungsbereich entweder ständig einge schaltet ist oder abgeschaltet bleibt. In der Feinstufe ist ein getakteter Betrieb vorgesehen, der im zeitlichen Mittel eine wenigstens näherungsweise stufenlose Leistungseinstellung ermög licht. Die insbesondere bei Durchlauferhitzern erforderliche hohe Heizleistung, die ohne weiteres 24 kW oder noch mehr betragen kann, führt beim Einschalten und Abschalten von Heizwiderständen zu erheblichen Belastungsänderungen des Energieversorgungsnetzes. Die Belastungsänderungen führen wegen des nicht vernachlässigbaren Innenwiderstands des Stromversorgungsnetzes zu Spannungsänderungen, die unangenehm in Erscheinung treten können, wenn beispielsweise Glühlampen am selben Energieversorgungsnetz betrieben werden, bei denen die Spannungsänderungen zu wahrnehmbaren Leuchtstärke änderungen führen. Der in der Feinstufe vorgesehene getaktete Be trieb ist deshalb im Interesse einer möglichst geringen Beein flussung des Energieversorgungsnetzes in geeigneter Weise vorzu nehmen.Such an electronic power controller is known for example from DE-OS 28 37 934, which a Ver Use of the electronic power controller to regulate the off describes the running temperature in electric instantaneous water heaters. Of the Instantaneous water heater contains at least two ohmic heating resistors, which depending on the preselected outlet temperature of the Water can be switched on or off. So that the outlet temperature of the water can be set fine enough, the heating must also performance can be specified accordingly. The well-known electro African power controller contains at least one rough and at least one a fine level. The rough level provides a basic service that in a given performance range either constantly on is switched on or remains switched off. In the fine stage is a clocked operation provided, which on average over time at least approximately continuous power setting possible light. The high level required especially for instantaneous water heaters Heating output, which can easily be 24 kW or even more, leads when switching on and off heating resistors considerable changes in the load on the energy supply network. The Changes in load lead to the non-negligible Internal resistance of the power supply network to voltage changes, that can appear uncomfortable when, for example Incandescent lamps are operated on the same power supply network which the voltage changes to perceptible luminosity lead changes. The clocked Be provided in the fine stage drive is therefore in the interest of the smallest possible leg flow of the energy supply network in a suitable manner to take.

Bei der bereits genannten DE-OS 28 37 934 werden die Heizwiderstände über Halbleiterbauelemente, die als Schalter eingesetzt sind, stets während des Nulldurchgangs der Wechselspannung des Energieversor gungsnetzes mit einer Stromversorgungsleitung verbunden oder von ihr getrennt. Eine ausreichend feine Leistungsvorgabe wird durch das Ausblenden von einer unterschiedlichen Anzahl von Halbwellen der Wechselspannung erreicht.In the already mentioned DE-OS 28 37 934, the heating resistors about semiconductor components that are used as switches, always during the zero crossing of the AC voltage of the energy supplier supply network connected to or from a power supply line Cut. A sufficiently fine performance specification is ensured by the Hiding a different number of half-waves AC voltage reached.

In der DE-PS 36 01 555, die ebenfalls einen elektrischen Durchlauf erhitzer als bevorzugte Verwendung eines elektronischen Leistungs stellers beschreibt, ist ein elektronischer Speicher vorgesehen, der vorgegebene Signalmuster zur Halbwellensteuerung der Leistung ent hält. Das im Speicher hinterlegte Signalmuster, das sich über eine vorgegebene Anzahl von Perioden der Wechselspannung des Energiever sorgungsnetzes erstreckt, wird in Abhängigkeit von der angeforderten Leistung ausgewählt und anschließend zyklisch durchlaufen. In DE-PS 36 01 555, which also has an electrical run heater as the preferred use of an electronic power stellers describes, an electronic memory is provided, the predefined signal patterns for half-wave control of the power ent holds. The signal pattern stored in the memory, which is over a predetermined number of periods of the AC voltage of the energy supply care network, will depend on the requested Service selected and then cycled.

Ein gattungsgemäßer elektronischer Leistungssteller ist auch aus der DE-OS 36 16 848 bekannt, die unterschiedliche Ausführungsbeispiele zeigt, bei denen wenigstens zwei Heizwiderstände in Reihe geschaltet sind. Die Heizwiderstände sind mit unterschiedlichen Stromver sorgungsleitungen eines 3-Phasen-Energieversorgungsnetzes entweder unmittelbar verbunden oder über Halbleiterbauelemente verbindbar. Der bekannte elektronische Leistungssteller ermöglicht es, mit einem Schaltelement gleichzeitig zwei Heizwiderstände zwischen zwei Stromversorgungsleitungen des Energieversorgungsnetzes zu schalten.A generic electronic power controller is also from the DE-OS 36 16 848 known, the different embodiments shows in which at least two heating resistors are connected in series are. The heating resistors are with different Stromver supply lines of a 3-phase power supply network either directly connected or connectable via semiconductor components. The well-known electronic power controller enables one Switching element simultaneously two heating resistors between two To switch power supply lines of the energy supply network.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Vorgabe einer in ohmschen Widerständen auftretenden Leistung anzugeben, die das Energieversorgungsnetz möglichst wenig beeinflußt und die mit einfachen Mitteln, insbesondere mit einer einfachen An steuerung von Schaltelementen, realisierbar ist. Eine weitere Auf gabe ist die Angabe eines einfachen Verfahrens zum Betreiben der Schaltungsanordnung.The invention has for its object a circuit arrangement for specifying a power occurring in ohmic resistors specify that affects the energy supply network as little as possible and that with simple means, especially with a simple type control of switching elements, can be realized. Another on is a simple procedure for operating the Circuit arrangement.

Die Aufgaben werden durch die in den unabhängigen Ansprüchen ent haltenen Merkmale jeweils gelöst.The tasks are defined in the independent claims characteristics kept solved.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist den Vorteil auf, daß die Heizwiderstände sowohl einzeln als auch in Reihe liegend zwischen zwei Stromversorgungsleitungen schaltbar sind. Die Reihen schaltung ermöglicht die Vorgabe einer geringeren Leistung als die Leistung jedes einzelnen Widerstandes. Der besondere Vorteil liegt darin, daß Heizwiderstände einsetzbar sind, die aufgrund einer ge wünschten hohen mechanischen Stabilität nur mit einer vergleichs weisen hohen Leistung handelsüblich und relativ preisgünstig erhält lich sind. Mechanische Stützen, die zur Halterung von Heizwider ständen mit geringer Leistung und einer entsprechend mechanisch labileren Ausführung bislang erforderlich waren, entfallen nunmehr. The circuit arrangement according to the invention has the advantage that the heating resistors both individually and in series are switchable between two power supply lines. The ranks circuit allows the specification of a lower power than that Performance of each resistance. The particular advantage lies in that heating resistors can be used due to a ge desired high mechanical stability only with a comparative have high performance commercially available and relatively inexpensive are. Mechanical supports for holding heating resistors stands with low performance and a corresponding mechanical more unstable execution were previously required, are now eliminated.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsge mäßen Schaltungsanordnung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Advantageous further developments and refinements of the invention moderate circuit arrangement result from the dependent claims.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß drei Heizwiderstände in Reihe geschaltet sind und daß der mittlere Heizwiderstand der jenige ist, dessen beide Anschlüsse jeweils über Schaltelemente an die gleiche Stromversorgungsleitung schaltbar sind. Diese Anordnung der Heizwiderstände, die eine Auswahl von Reihenschaltungen und Einzelschaltungen zuläßt, reduziert die Laständerungen bei Schalt vorgängen bei geringstem Aufwand auf ein vorgegebenes Maß.An advantageous embodiment provides that three heating resistors are connected in series and that the average heating resistance of the the one is, whose two connections each via switching elements the same power supply line can be switched. This arrangement of heating resistors, which is a selection of series connections and Allows individual switching, reduces the load changes when switching operations with the least effort to a predetermined level.

Eine Weiterbildung dieser Ausgestaltung sieht vor, daß die beiden äußeren Heizwiderstände der Reihenschaltung ebenfalls jeweils an die gleiche Stromversorgungsleitung schaltbar sind. Diese Weiterbildung sieht daher den Anschluß der Reihenschaltung zwischen nur zwei unterschiedlichen Stromversorgungsanschlüssen, entsprechend bei spielsweise einer Phase eines Mehrphasen-Wechselspannungs-Energie versorgungsnetzes vor. Insbesondere in Verbindung mit schaltbaren Grobstufen wird mit dieser Maßnahme eine gleichmäßige Belastung eines Mehrphasennetzes erreicht.A further development of this embodiment provides that the two external heating resistors of the series circuit also to the same power supply line can be switched. This training therefore sees the connection of the series connection between only two different power supply connections, corresponding to for example a phase of a multi-phase AC energy supply network. Especially in connection with switchable Coarse levels become an even load with this measure of a multiphase network.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht die Verwendung von Heizwider ständen vor, die jeweils die gleiche Heizleistung aufweisen. Diese Maßnahme führt zu geringen Herstellungskosten der Schaltungsan ordnung und verringert Kosten bei der Lager- und Ersatzteilhaltung.An advantageous embodiment provides the use of heating resistors booths that each have the same heat output. These Measure leads to low manufacturing costs of the circuit order and reduce costs in the storage and spare parts inventory.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist besonders geeignet zur Verwendung in elektrischen Heizungen, die eine Einteilung in wenigstens eine Grobstufe und wenigstens eine Feinstufe vorsehen, wobei die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung der Feinstufe ent spricht. Eine bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist bei elektrischen Durchlauferhitzern gegeben, die eine hohe elektrische Gesamtleistung benötigen. The circuit arrangement according to the invention is particularly suitable for Use in electrical heaters, which is a division into provide at least one rough step and at least one fine step, the circuit arrangement of the fine stage ent speaks. A preferred use of the invention Circuit arrangement is given for electric instantaneous water heaters, who need a high total electrical output.

Die erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben der Schaltungsan ordnung weisen den Vorteil auf, daß nur ein geringer Aufwand in einer signalverarbeitenden Anordnung erforderlich ist, die die Steuersignale für die Schaltelemente bereitstellt.The inventive method for operating the circuit order have the advantage that only a little effort in a signal processing arrangement is required that the Provides control signals for the switching elements.

Ein erstes Verfahren sieht vor, daß in einer ersten Leistungsstufe eine Reihenschaltung aus den wenigstens zwei Widerständen vorgesehen ist. Die Reihenschaltung enthält einen Heizwiderstand, der zwischen zwei Stromversorgungsleitungen schaltbar ist, und wenigstens einen anderen Widerstand, dessen beide Anschlüsse jeweils an die gleiche Stromversorgungsleitung schaltbar sind. In einer zweiten Leistungs stufe ist eine Überbrückung des Widerstands vorgesehen durch Ver binden seiner beiden Anschlüsse mit der gleichen Stromversorgungs leitung.A first method provides that in a first performance level a series connection of the at least two resistors is provided is. The series circuit contains a heating resistor that between two power supply lines can be switched, and at least one another resistor, the two connections of which are each connected to the same Power supply line are switchable. In a second performance stage is a bridging of the resistance provided by Ver tie its two connectors to the same power supply management.

Ein anderes Verfahren ist auf das Betreiben der Schaltungsanordnung mit drei Widerständen gerichtet, das unterschiedliche Reihen schaltungen und Einzelschaltungen vorsieht. Die Einzelschaltungen werden durch Überbrücken des mittleren Widerstands erreicht.Another method is to operate the circuit arrangement directed with three resistors, the different rows circuits and individual circuits. The individual circuits are achieved by bridging the average resistance.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verfahren sehen einen getakteten Betrieb sowohl der Reihenschaltungen als auch der Einzelschaltungen vor. Der getaktete Betrieb ermöglicht eine kon tinuierliche Leistungseinstellung innerhalb von Leistungsbereichen, die von den Leistungsstufen begrenzt sind.See advantageous developments of the method according to the invention clocked operation of both the series connections and the Individual circuits before. The clocked operation enables a con continuous performance adjustment within performance ranges, which are limited by the power levels.

Mit diesen Maßnahmen werden eine ausreichend feine Unterteilung der zu schaltenden Leistungsstufen bei gleichzeitig geringstem Aufwand für die Ansteuerung möglich. With these measures, a sufficiently fine division of the power levels to be switched with minimum effort possible for control.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sowohl der erfindungsgemäßen Vorrichtung als auch des erfindungsgemäßen Ver fahrens zum Betreiben der Vorrichtung ergeben sich jeweils aus ab hängigen Ansprüchen in Verbindung mit der folgenden Beschreibung.Further advantageous developments and refinements of both device according to the invention and the Ver driving to operate the device each result from dependent claims in connection with the following description.

drawing

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und Figur zeigt drei Signalverläufe in Abhängig keit von der Zeit, die in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung auftreten. Fig. 1 shows a block diagram of a circuit arrangement according to the invention and Figure shows three signal waveforms depending on the time that occur in the circuit arrangement according to the invention.

Das Blockschaltbild zeigt schematisch einen Durchlauferhitzer, der das in einem Rohr 10 fließende Wasser auf eine vorgegebene Tem peratur erwärmt. Zur Erfassung der Wassertemperatur an einem Wasser einlauf 11 ist ein erster Temperaturfühler 12 und zur Erfassung der Auslauftemperatur an einem Wasserauslauf 13 ist ein zweiter Tem peraturfühler 14 vorgesehen. Der Wasserdurchfluß wird von einem Durchflußmeßgerät 15 erfaßt. Zur Vorgabe einer Solltemperatur des aus dem Wasserauslauf 13 fließenden Wassers ist ein Solltemperatur geber 16 vorgesehen.The block diagram shows schematically a water heater that heats the water flowing in a tube 10 to a predetermined temperature. To detect the water temperature at a water inlet 11 , a first temperature sensor 12 and to detect the outlet temperature at a water outlet 13 , a second temperature sensor 14 is provided. The water flow is detected by a flow meter 15 . A target temperature sensor 16 is provided for specifying a target temperature of the water flowing out of the water outlet 13 .

Die beiden Temperaturfühler 12, 14, das Durchflußmeßgerät 15 sowie der Solltemperaturgeber 16 geben die den erfaßten Größen ent sprechenden Signale an eine signalverarbeitende Anordnung 17 ab. Die signalverarbeitende Anordnung 17 ermittelt aus diesen Eingangs signalen und weiteren, nicht näher gezeigten Eingangssignalen Steuersignale 18-23, die an Schaltelemente TR1-TR8 abgegeben werden. Ein erstes Steuersignal 18 betätigt ein erstes Schaltelement TR1, ein zweites Steuersignal 19 betätigt ein zweites Schaltelement TR2, ein drittes Steuersignal 20 betätigt ein drittes Schaltelement TR3, ein viertes Steuersignal 21 betätigt ein viertes Schaltelement TR4, ein fünftes Steuersignal 22 betätigt gleichzeitig ein fünftes und sechstes Schaltelement TR5, TR6, und ein sechstes Schaltsignal 23 betätigt gleichzeitig ein siebtes und achtes Schalt element TR7, TR8.The two temperature sensors 12 , 14 , the flow meter 15 and the target temperature sensor 16 give the signals corresponding to the detected sizes to a signal processing arrangement 17 . The signal processing arrangement 17 determines from these input signals and further input signals, not shown, control signals 18-23 which are output to switching elements TR1-TR8. A first control signal 18 actuates a first switching element TR1, a second control signal 19 actuates a second switching element TR2, a third control signal 20 actuates a third switching element TR3, a fourth control signal 21 actuates a fourth switching element TR4, a fifth control signal 22 simultaneously actuates a fifth and sixth Switching element TR5, TR6, and a sixth switching signal 23 simultaneously actuates a seventh and eighth switching element TR7, TR8.

Das erste Schaltelement TR1 verbindet einen ersten Anschluß 24 eines ersten ohmschen Widerstandes 25 mit einer ersten Stromversorgungs leitung L1 und das zweite Schaltelement TR2 verbindet den zweiten Anschluß 26 des ersten ohmschen Widerstandes 25 über einen ersten Mittenabgriff 27 mit einer zweiten Stromversorgungsleitung L2. Am Mittenabgriff 27 ist außer dem zweiten Anschluß 26 ein erster An schluß 28 eines zweiten ohmschen Widerstandes 29 angeschlossen, dessen zweiter Anschluß 30 zu einem zweiten Mittenabgriff 31 geführt ist, der über das dritte Schaltelement TR3 mit der zweiten Strom versorgungsleitung L2 verbindbar ist. Mit dem zweiten Mittenabgriff 31 ist weiterhin verbunden ein erster Anschluß 32 eines dritten ohmschen Widerstandes 33, dessen zweiter Anschluß 34 über das vierte Schaltelement TR4 mit der ersten Stromversorgungsleitung L1 ver bindbar ist.The first switching element TR1 connects a first terminal 24 of a first ohmic resistor 25 to a first power supply line L1 and the second switching element TR2 connects the second terminal 26 of the first ohmic resistor 25 via a first center tap 27 to a second power supply line L2. At the center tap 27 , in addition to the second terminal 26, a first connection 28 to a second ohmic resistor 29 is connected, the second terminal 30 of which leads to a second center tap 31 which can be connected to the second power supply line L2 via the third switching element TR3. With the second center tap 31 is also connected to a first terminal 32 of a third ohmic resistor 33 , the second terminal 34 via the fourth switching element TR4 ver ver bindable to the first power supply line L1.

Die ohmschen Widerstände 25, 29, 33 sind in Reihe geschaltet. Die ohmschen Widerstände 25, 29, 33 sind als Heizwiderstände vorgesehen, die im Rohr 10 hydraulisch hintereinander liegen.The ohmic resistors 25 , 29 , 33 are connected in series. The ohmic resistors 25 , 29 , 33 are provided as heating resistors which are hydraulically one behind the other in the tube 10 .

Ein erster Anschluß 35 eines vierten ohmschen Widerstands 36 ist über das fünfte Schaltelement TR5 mit der ersten Stromversorgungs leitung L1 und ein zweiter Anschluß 37 des Widerstands 36 über das sechste Schaltelement TR6 mit einer dritten Stromversorgungsleitung L3 verbindbar.A first connection 35 of a fourth ohmic resistor 36 can be connected to the first power supply line L1 via the fifth switching element TR5 and a second connection 37 of the resistor 36 can be connected to a third power supply line L3 via the sixth switching element TR6.

Ein erster Anschluß 38 eines fünften ohmschen Widerstands 39 ist über das siebte Schaltelement TR7 mit der dritten Stromversorgungsleitung L3 und ein zweiter Anschluß 40 des Widerstands 39 über das achte Schaltelement TR8 mit der zweiten Stromversorgungsleitung L2 verbindbar. Der vierte und fünfte ohmsche Widerstand 36, 39 sind ebenfalls im Rohr 10 angeordnet und werden ebenfalls als Heizwiderstände eingesetzt.A first connection 38 of a fifth ohmic resistor 39 can be connected to the third power supply line L3 via the seventh switching element TR7 and a second connection 40 of the resistor 39 can be connected to the second power supply line L2 via the eighth switching element TR8. The fourth and fifth ohmic resistors 36 , 39 are also arranged in the tube 10 and are also used as heating resistors.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Die signalverarbeitende Anordnung 17 enthält einen nicht näher ge zeigten Soll-Ist-Vergleicher, der die vom Solltemperaturgeber 16 vorgegebene Solltemperatur mit der vom zweiten Temperaturfühler 14 erfaßten Auslauftemperatur des Wassers vergleicht. In Abhängigkeit von beispielsweise Wasserzulauftemperatur, Solltemperatur und Durch fluß werden die Steuersignale 18-23 ausgegeben. Die Berück sichtigung von weiteren Eingangsgrößen gestattet die Verbesserung der Regeleigenschaften. Insbesondere kann ein geringeres Über schwingen sowie ein schnelleres Erreichen der Solltemperatur möglich werden. Die Steuersignale 18-23 legen eine Heizleistung fest, die zumindest im zeitlichen Mittel nahezu kontinuierlich vorgebbar ist. Die Heizleistung tritt an den fünf ohmschen Widerständen 25, 29, 33, 36, 39 auf, die in unterschiedlichen Kombinationen mit den Stromver sorgungsleitungen L1-L3 über die acht Schaltelemente TR1-TR8 verbindbar sind.The device according to the invention works as follows:
The signal processing arrangement 17 contains a target-actual comparator which is not shown in more detail and which compares the target temperature specified by the target temperature sensor 16 with the outlet temperature of the water detected by the second temperature sensor 14 . Depending on, for example, water inlet temperature, target temperature and flow, the control signals 18-23 are output. The consideration of further input variables allows the control properties to be improved. In particular, a lower overshoot and a faster reaching of the target temperature can be possible. The control signals 18-23 define a heating power that can be predetermined almost continuously, at least on average over time. The heating power occurs at the five ohmic resistors 25 , 29 , 33 , 36 , 39 , which can be connected in different combinations with the power supply lines L1-L3 via the eight switching elements TR1-TR8.

Die drei Stromversorgungsleitungen L1-L3 sind beispielsweise die drei Phasen des Energieversorgungsnetzes. Prinzipiell geeignet ist auch ein 1-Phasen-Netz, wobei lediglich die beiden Stromversorgungs leitungen L1, L2 vorhanden sind, die dann als Phase und als Nulleiter bezeichnet werden. Eine hohe Heizleistung, wie sie ins besondere bei dem schematisch gezeichneten elektrischen Durchlauf erhitzer erforderlich sind, können im allgemeinen nur von dem im Ausführungsbeispiel gezeigten 3-Phasen-Netz geliefert werden. The three power supply lines L1-L3 are, for example three phases of the energy supply network. In principle is suitable also a 1-phase network, with only the two power supplies Lines L1, L2 are available, which then as phase and as Neutral can be called. A high heating output, like the one in especially with the schematically drawn electrical run heaters are required, can generally only by the im Embodiment shown 3-phase network are supplied.

Die Schaltelemente TR1-TR8 sind vorzugsweise Halbleiterbauele mente. Geeignet sind beispielsweise Thyristoren oder Triacs. Aus schließlich geeignet ist eine Nullspannungssteuerung der Schaltele mente TR1-TR8, bei der die einzelnen Schaltelemente TR1-TR8 grundsätzlich nur bei einem Nulldurchgang der auf den Stromver sorgungsleitungen L1-L3 liegenden Wechselspannung eingeschaltet werden. Spezielle Maßnahmen zur Abschaltung der Schaltelemente TR1-TR8 sind im allgemeinen nicht erforderlich, weil die derzeit üb lichen Halbleiterbauelemente bei jedem Stromnulldurchgang selbständig abschalten. Der signalverarbeitenden Anordnung 17 sind zur Durchführung der Nullspannungssteuerung Informationen über die Phasenlage der Spannungen auf den Stromversorgungsleitungen L1-L3 zuzuführen. Die erforderlichen Leitungen sind in der Figur nicht eingetragen. Ebenso nicht eingetragen sind die erforderlichen Bau elemente zur Erzeugung der Steuersignale 18-23 sowie einzelne Funktionsgruppen der Regelschaltung, da diese Angaben für die er findungsgemäße Schaltungsanordnung lediglich von untergeordneter Bedeutung sind und jederzeit aus dem eingangs genannten Stand der Technik entnommen werden können.The switching elements TR1-TR8 are preferably semiconductor components. For example, thyristors or triacs are suitable. Finally, a zero voltage control of the switching elements TR1-TR8 is suitable, in which the individual switching elements TR1-TR8 are basically only switched on when the AC voltage lying on the power supply lines L1-L3 crosses zero. Special measures for switching off the switching elements TR1-TR8 are generally not necessary because the currently usual semiconductor components switch off automatically at each zero current crossing. To carry out the zero voltage control, the signal processing arrangement 17 is to be supplied with information about the phase position of the voltages on the power supply lines L1-L3. The required lines are not shown in the figure. Also not entered are the required construction elements for generating the control signals 18-23 and individual function groups of the control circuit, since this information for the circuit arrangement according to the invention is only of minor importance and can be found at any time from the prior art mentioned at the beginning.

Die sechs Steuersignale 18-23 legen die Leistungen in einer Fein leistungsstufe und zwei Grobleistungsstufen fest. Der vierte und fünfte ohmsche Widerstand 36, 39 bilden jeweils eine Grobleistungs stufe. Die Grobleistungsstufen werden über die zugehörigen Schalt elemente TR5, TR6; TR7, TR8 an unterschiedliche Stromversorgungs leitungen L1, L3; L2, L3 gelegt, um eine möglichst gleichmäßige Netzbelastung zu erreichen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß jeweils beide Anschlüsse 35, 37; 38, 40 der Wider stände 36, 39 vollständig von den Stromversorgungsleitungen L1-L3 trennbar sind. Für die prinzipielle Funktion wäre es ausreichend, wenn in jedem Stromkreis lediglich ein Schaltelement TR5 oder TR6; TR7 oder TR8 vorhanden wäre. Die vollständige Trennmöglichkeit von den Stromversorgungsleitungen L1-L3 ist aus Sicherheitsgründen vorgesehen. Im wesentlichen wird mit dieser Maßnahme das Auftreten von Ausgleichsströmen verhindert, die über das im Rohr 10 befindliche Wasser fließen könnten. Derartige Ausgleichsströme hätten eine Korrosion der Widerstände 36, 39 zur Folge, die vorzugsweise als Blankdrahtwendeln ausgeführt sind. Da das fünfte und sechste Schaltelement TR5, TR6 und/oder das siebte und achte Schaltelement TR7, TR8 jeweils gleichzeitig schalten können, ist lediglich ein Steuersignal 22, 23 für zwei Schaltelemente TR5, TR6; TR7, TR8 er forderlich.The six control signals 18-23 define the outputs in one fine output stage and two rough output stages. The fourth and fifth ohmic resistor 36 , 39 each form a rough power stage. The rough power levels are via the associated switching elements TR5, TR6; TR7, TR8 to different power supply lines L1, L3; L2, L3 in order to achieve the most uniform possible network load. In the exemplary embodiment shown, it is provided that both connections 35 , 37 ; 38 , 40 of the resistors 36 , 39 are completely separable from the power supply lines L1-L3. For the basic function, it would be sufficient if only one switching element TR5 or TR6; TR7 or TR8 would be present. The complete disconnection from the power supply lines L1-L3 is provided for safety reasons. This measure essentially prevents the occurrence of compensating currents which could flow over the water in the pipe 10 . Such compensating currents would result in corrosion of the resistors 36 , 39 , which are preferably designed as bare wire coils. Since the fifth and sixth switching elements TR5, TR6 and / or the seventh and eighth switching elements TR7, TR8 can each switch simultaneously, only one control signal 22 , 23 is required for two switching elements TR5, TR6; TR7, TR8 required.

Neben den beiden Grobleistungsstufen mit den Widerständen 36, 39 ist wenigstens eine Feinleistungsstufe vorgesehen, die die Widerstände 25, 29, 33 enthält. Während die Widerstände 36, 39 der Grob leistungsstufen bei konstanten Rahmenbedingungen entweder ständig an die Stromversorgungsleitungen L1-L3 angeschlossen sind oder abge schaltet bleiben, ist in der Feinleistungsstufe neben dem voll ständigen Anschließen und Trennen ein getakteter Betrieb von ein zelnen Schaltelementen TR1-TR3 vorgesehen. Zur Verhinderung von Ausgleichsströmen ist auch in der Feinleistungsstufe eine voll ständige Trennung von den Stromversorgungsleitungen L1, L2 vorge sehen, damit die Feinleistungsstufe vollständig abgeschaltet werden kann. Prinzipiell wäre es möglich, beispielsweise das vierte Schalt element TR4 durch eine Drahtbrücke zu ersetzen.In addition to the two rough power stages with the resistors 36 , 39 , at least one fine power stage is provided which contains the resistors 25 , 29 , 33 . While the resistors 36 , 39 of the coarse power stages are either permanently connected to the power supply lines L1-L3 or remain switched off under constant general conditions, in the fine power stage besides the full connection and disconnection, clocked operation of individual switching elements TR1-TR3 is provided. To prevent compensating currents, a full permanent separation from the power supply lines L1, L2 is also provided in the fine power stage so that the fine power stage can be switched off completely. In principle, it would be possible to replace the fourth switching element TR4 with a wire bridge, for example.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben der Feinleistungsstufe wird anhand der folgenden Tabelle näher erläutert. Die eingetragenen Leistungen sind typisch für einen Durchlauferhitzer. Angenommen wird, daß der vierte und fünfte Widerstand 36, 39 der Grobleistungs stufen jeweils eine Leistung von 7 kW abgeben kann. Die Leistung der drei Widerstände 25, 29, 33 in der Feinleistungsstufe wird als je weils gleich groß angenommen und soll beispielsweise auf 5 kW fest gelegt sein. Die Tabelle gibt den Status der Ansteuersignale 18-23 an, die zum Erreichen der angegebenen Leistung vorzugeben ist. Ein Strich bedeutet, daß keine Ansteuerung des betreffenden Schaltele mentes TR1-TR8 erforderlich ist. Ein D bedeutet, daß das be treffende Schaltelement TR1-TR8 dauernd eingeschaltet ist. Ein P bedeutet, daß das betreffende Schaltelement TR1-TR8 getaktet be trieben wird. Der getaktete Betrieb sieht vor, daß das betreffende Schaltelement TR1-TR3 innerhalb eines Zyklus für eine vorgegebene Anzahl von positiven und negativen Halbwellen eingeschaltet wird oder abgeschaltet bleibt, wobei die Anzahl der positiven und nega tiven Halbwellen innerhalb eines Zyklus gleich groß ist, um einen Gleichstromanteil auszuschließen. Der getaktete Betrieb wird weiter unter detaillierter beschrieben.The method according to the invention for operating the fine power stage is explained in more detail using the following table. The entered power is typical for a water heater. It is assumed that the fourth and fifth resistor 36 , 39 of the coarse power stages can each deliver a power of 7 kW. The power of the three resistors 25 , 29 , 33 in the fine power stage is assumed to be the same in each case and should, for example, be fixed at 5 kW. The table shows the status of the control signals 18-23 , which must be specified to achieve the specified power. A dash means that no control of the relevant switching element TR1-TR8 is required. A D means that the relevant switching element TR1-TR8 is continuously switched on. A P means that the relevant switching element TR1-TR8 is clocked be operated. The clocked operation provides that the relevant switching element TR1-TR3 is switched on or remains switched off for a predetermined number of positive and negative half-waves within a cycle, the number of positive and nega tive half-waves within a cycle being equal to a DC component to exclude. The clocked operation is described in more detail below.

Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß mit der Feinleistungsstufe vier Teilleistungsbereiche vorgegeben werden können, die von fünf Teil leistungsstufen begrenzt sind. Die fünf Teilleistungsstufen ent sprechen den Werten 0,0 kW, 2,5 kW, 5,0 kW, 7,5 kW und 10,0 kW. Die zu schaltende Leistung zwischen den beiden Stromversorgungsleitungen L1, L2 beträgt demnach 2,5 kW. Zwischenwerte, die einer zeitlich gemittelten Leistung entsprechen, werden im getakteten Betrieb er reicht, der weiter unten näher beschrieben ist.The table shows that with the fine performance level four Partial performance ranges can be specified by five part power levels are limited. The five sub-performance levels ent speak the values 0.0 kW, 2.5 kW, 5.0 kW, 7.5 kW and 10.0 kW. The Power to be switched between the two power supply lines L1, L2 is therefore 2.5 kW. Intermediate values that one temporally averaged performance will be in clocked mode enough, which is described in more detail below.

Der erste Teilleistungsbereich von 0,0-2,5 kW wird erhalten mit der Reihenschaltung aus dem zweiten und dritten Widerstand 29, 33, die über das zweite und vierte Schaltelement TR2, TR4 mit der ersten und zweiten Stromversorgungsleitung L1, L2 verbindbar ist.The first partial power range of 0.0-2.5 kW is obtained with the series connection from the second and third resistor 29 , 33 , which can be connected to the first and second power supply lines L1, L2 via the second and fourth switching elements TR2, TR4.

Der zweite Teilleistungsbereich von 2,5-5,0 kW wird vorgegeben durch die Reihenschaltung des zweiten und dritten Widerstands 29, 33, die über das zweite und vierte Schaltelement TR2, TR4 ständig an der ersten und zweiten Stromversorgungsleitung L1, L2 angeschlossen ist, sowie durch getaktetes Betreiben des dritten Schaltelements TR3, das den zweiten Mittenabgriff 31 an die zweite Stromversorgungsleitung L2 schaltet. Die maximale Leistung von 5 kW in der zweiten Teilleistungsstufe wird erreicht, wenn das dritte Schaltelement TR3 ständig geschlossen ist. Die maximale Leistung von 5 kW tritt dann vollständig am dritten Widerstand 33 auf. Der zweite Widerstand 29 der Reihenschaltung mit dem zweiten und dritten Widerstand 29, 33 ist bei geschlossenen Schaltelementen TR2, TR3 überbrückt. Während des getakteten Betriebs des dritten Schaltelements TR3 kann die Leistung von 2,5 kW, die gleichmäßig an beiden Widerständen 29, 33 auftritt, vollständig verlagert werden auf den dritten Widerstand 33, wobei die mittlere Leistung im zweiten Widerstand 29 kontinuierlich auf Null abnimmt, während sie im dritten Widerstand von 1,25 kW auf 5 kW ansteigt. The second partial power range of 2.5-5.0 kW is predetermined by the series connection of the second and third resistors 29 , 33 , which is continuously connected to the first and second power supply lines L1, L2 via the second and fourth switching elements TR2, TR4, and by clocked operation of the third switching element TR3, which switches the second center tap 31 to the second power supply line L2. The maximum power of 5 kW in the second partial power level is reached when the third switching element TR3 is constantly closed. The maximum power of 5 kW then occurs completely at the third resistor 33 . The second resistor 29 of the series circuit with the second and third resistor 29 , 33 is bridged when the switching elements TR2, TR3 are closed. During the clocked operation of the third switching element TR3, the power of 2.5 kW, which occurs evenly on both resistors 29 , 33 , can be completely shifted to the third resistor 33 , the mean power in the second resistor 29 continuously decreasing to zero while it rises from 1.25 kW to 5 kW in the third resistor.

Im dritten Teilleistungsbereich von 5,0-7,5 kW ist der dritte Widerstand 33 durch Schließen des dritten und vierten Schaltelements TR3, TR4 ständig mit der ersten und zweiten Stromversorgungsleitung L1, L2 verbunden, so daß die Leistung ständig 5 kW beträgt. Zusätz lich wird mit dem ersten Schaltelement TR1 die Reihenschaltung aus dem ersten und zweiten Widerstand 25, 29 zugeschaltet. Die Reihen schaltung mit dem ersten und zweiten Widerstand 25, 29 ist über das erste und dritte Schaltelement TR1, TR3 mit der ersten und zweiten Stromversorgungsleitung L1, L2 verbindbar. Der getaktete Betrieb des ersten Schaltelements TR1 ermöglicht eine zeitlich mittlere Leistungseinstellung im ersten und zweiten Widerstand 25, 29 im Bereich von 0-2,5 kW, die in beiden Widerständen 25, 29 gleich hoch auftritt. Die maximale Leistung im dritten Teilleistungsbereich von 5,0-7,5 kW tritt als vierte Teilleistungsstufe auf, wenn das erste Schaltelement TR1 ständig geschlossen ist.In the third partial power range of 5.0-7.5 kW, the third resistor 33 is continuously connected to the first and second power supply lines L1, L2 by closing the third and fourth switching elements TR3, TR4, so that the power is always 5 kW. In addition, the series circuit comprising the first and second resistors 25 , 29 is connected with the first switching element TR1. The series circuit with the first and second resistors 25 , 29 can be connected to the first and second power supply lines L1, L2 via the first and third switching elements TR1, TR3. The clocked operation of the first switching element TR1 enables a temporally average power setting in the first and second resistors 25 , 29 in the range from 0-2.5 kW, which occurs at the same level in both resistors 25 , 29 . The maximum power in the third partial power range of 5.0-7.5 kW occurs as the fourth partial power level when the first switching element TR1 is constantly closed.

Im vierten Teilleistungsbereich von 7,5-10,0 kW wird die Reihen schaltung aus dem ersten und zweiten Widerstand 25, 29, die im dritten Teilleistungsbereich vorgesehen ist, mit dem zweiten Schalt element TR2 zeitweise im getakteten Betrieb oder vollständig aufge hoben durch Überbrücken des zweiten Widerstandes 29. Dieses Vorgehen entspricht dem Vorgehen im zweiten Teilleistungsbereich von 2,5-5,0 kW, bei dem mit dem zweiten und dritten Widerstand 29, 33 durch zu mindest zeitweises Überbrücken des zweiten Widerstandes 29 eine kon tinuierliche Leistungsänderung erreicht wurde.In the fourth partial power range of 7.5-10.0 kW, the series circuit comprising the first and second resistors 25 , 29 , which is provided in the third partial power range, is temporarily canceled with the second switching element TR2 in clocked mode or completely by bypassing the second resistor 29 . This procedure corresponds to the procedure in the second partial power range of 2.5-5.0 kW, in which a continuous change in power was achieved with the second and third resistors 29 , 33 by at least temporarily bridging the second resistor 29 .

Eine erhöhte Leistungsanforderung wird durch Zuschalten einer ersten Grobleistungsstufe befriedigt. Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß das fünfte und sechste Schaltelement TR5, TR6 gleichzeitig betätigt werden. Es ist somit unterstellt, daß der vierte Widerstand 36 als Heizwiderstand der ersten Grobleistungsstufe eingesetzt ist. Bei abgeschalteter Feinleistungsstufe beträgt die Heizleistung 7,0 kW, die dem Startwert im Leistungsbereich von 7,0-17,0 kW entspricht. Das Steuerverfahren in der Feinleistungsstufe mit den vier Schalt elementen TR1-TR4 entspricht genau dem, das bereits im Leistungs bereich von 0,0-10,0 kW vorgesehen war.An increased performance requirement is satisfied by switching on a first rough performance level. It can be seen from the table that the fifth and sixth switching elements TR5, TR6 are actuated simultaneously. It is thus assumed that the fourth resistor 36 is used as a heating resistor of the first rough power level. When the fine power level is switched off, the heating power is 7.0 kW, which corresponds to the starting value in the power range of 7.0-17.0 kW. The control procedure in the fine power stage with the four switching elements TR1-TR4 corresponds exactly to that which was already provided in the power range from 0.0-10.0 kW.

Die maximale Leistung des Durchlauferhitzers kann in einem dritten Leistungsbereich zur Verfügung gestellt werden, der das Einschalten beider Grobleistungsstufen vorsieht. Die zweite Grobleistungsstufe mit dem fünften Widerstand 39 wird durch Betätigen des siebten und achten Schaltelements TR7, TR8 eingeschaltet. Bei ausgeschalteter Feinleistungsstufe beträgt die Leistung 14,0 kW, die bis 24,0 kW erhöht werden kann. Auch in diesem dritten Leistungsbereich ent spricht das Verfahren zum Ansteuern der Feinleistungsstufe mit den vier Schaltelementen TR1-TR4 dem bereits erläuterten Verfahren.The maximum output of the instantaneous water heater can be made available in a third output range, which provides for switching on both rough output levels. The second rough power stage with the fifth resistor 39 is switched on by actuating the seventh and eighth switching elements TR7, TR8. When the fine power level is switched off, the power is 14.0 kW, which can be increased to 24.0 kW. In this third power range, too, the method for controlling the fine power stage with the four switching elements TR1-TR4 corresponds to the method already explained.

Bei den Übergängen von einem Grobleistungsbereich zum nächsten Grob leistungsbereich treten jeweils Überlappungsbereiche der Leistung auf. Diese Überlappungen können vorteilhaft in der signalverarbeiten den Anordnung 17 zum Vorgeben einer Hysterese eingesetzt werden. Mit einer Hysterese, die beim Übergang zwischen Grobleistungsstufen zum Tragen kommt, wird eine impulsförmige Belastung des Energieversor gungsnetzes, die durch mehr oder weniger regelmäßiges Einschalten und Abschalten einer Grobleistungsstufe entsteht, verhindert. Der Einsatz einer Hysterese zwischen den einzelnen Teilleistungsbereichen in der Feinleistungsstufe ist nicht erforderlich, weil auch beim Übergang zwischen einzelnen Teilleistungsbereichen die geschaltete Leistung den Wert 2,5 kW aufweist, die innerhalb der Teilleistungsbereiche auftritt.During the transitions from one rough performance area to the next rough performance area there are overlapping areas of the performance. These overlaps can advantageously be used in the signal processing arrangement 17 for specifying a hysteresis. A hysteresis, which comes into play at the transition between rough performance levels, prevents impulsive loading of the energy supply network, which is caused by more or less regular switching on and off of a rough performance level. The use of a hysteresis between the individual partial power ranges in the fine power stage is not necessary, because even when the transition between individual partial power ranges occurs, the switched power has the value 2.5 kW that occurs within the partial power ranges.

Der getaktete Betrieb, der innerhalb eines Teilleistungsbereichs eine nahezu stufenlose Leistungsbereitstellung ermöglicht, wird anhand von Fig. 2 näher erläutert:
In jedem der in der Tabelle gezeigten zwölf Teilleistungsbereiche wird mit dem getakteten Betrieb wenigstens näherungsweise eine kon tinuierliche Leistungseinstellung möglich. In jedem Teilleistungs bereich wird die Leistung kontinuierlich von 0,0-2,5 kW einge stellt. Ausgenutzt wird die Trägheit des thermischen Systems, die eine zeitliche Mittelwertbildung ermöglicht. Die zur Mittelwert bildung vorgegebene Integrationszeit ist in Fig. 2 mit T_i be zeichnet. Die Integrationszeit T_i kann bis zum Sekundenbereich reichen. Vorzugsweise ist die Integrationszeit auf einige Hundert Millisekunden festgelegt. Mit Blick auf eine einfache Ausgestaltung der signalverarbeitenden Anordnung 17 ist die Integrationszeit Ti abgestimmt auf die Periodendauer T_p der an den drei Stromver sorgungsleitungen L1, L2, L3 liegenden Wechselspannung. Die in Fig. 2 eingetragenen Impulse weisen jeweils die Dauer der Periode T_p auf. Die Impulse geben die Zeit an, während der eines der Schalt elemente TR1-TR3 geschlossen ist. Die Festlegung der Schließzeit auf die Periodendauer T_p ist gleichbedeutend mit einer Vollwellen steuerung, bei der eines der Schaltelemente TR1-TR3 jeweils für eine vollständige Periode T_p der Wechselspannung geschlossen ist. Die Vollwellensteuerung weist gegenüber einer Steuerung mit Halb wellen den Vorteil einer geringeren Oberwellenerzeugung auf, außerdem schließt sie Gleichstromkomponenten aus.The clocked operation, which enables an almost infinitely variable provision of power within a partial power range, is explained in more detail with reference to FIG. 2:
In each of the twelve partial power ranges shown in the table, the clocked operation at least approximately enables a continuous power setting. In each partial power range, the power is continuously set from 0.0-2.5 kW. The inertia of the thermal system is used, which enables a temporal averaging. The integration time specified for averaging is indicated in FIG. 2 by T _i . The integration time T _i can range up to the second range. The integration time is preferably set to a few hundred milliseconds. With a view to a simple configuration of the signal processing arrangement 17 , the integration time Ti is matched to the period T _{p of} the AC voltage on the three power supply lines L1, L2, L3. The pulses entered in FIG. 2 each have the duration of the period T _p . The pulses indicate the time during which one of the switching elements TR1-TR3 is closed. The determination of the closing time on the period T _p is synonymous with a full wave control, in which one of the switching elements TR1-TR3 is closed for a complete period T _{p of} the AC voltage. The full wave control has the advantage of a lower harmonic generation compared to control with half waves, and it also excludes DC components.

Die in Fig. 2 gezeigten drei Signalverläufe in Abhängigkeit von der Zeit t gelten für drei unterschiedliche Leistungen innerhalb eines Teilleistungsbereichs. Die drei Signalverläufe geben die der Perio dendauer T_p entsprechende Einschaltdauer für ein von den ersten drei Steuersignalen 18, 19, 20 ausgewähltes Schaltelement TR1-TR3 an.The three signal curves shown in FIG. 2 as a function of time t apply to three different powers within a partial power range. The three signal curves indicate the duty cycle corresponding to the period T _p for a switching element TR1-TR3 selected from the first three control signals 18 , 19 , 20 .

Wenn die einzustellende Leistung kleiner als der Mittelwert aus den Teilleistungsbereichsgrenzen ist, dann wird das betreffende Schalt element TR1-TR3 für eine festgelegte Zeit T₁ jede zweite Periode T_p eingeschaltet und bleibt für die verbleibende Zeit T₂, bis die Integrationszeit T_i erreicht ist, abgeschaltet. Die Zeit zwischen Impulsen beträgt deshalb ebenfalls die einer Periodendauer T_p. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Mittelwert 1,25 kW.If the power to be set is less than the average of the partial power range limits, then the relevant switching element TR1-TR3 is switched on for a fixed time T 1 every other period T _p and remains off for the remaining time T 2 until the integration time T _{i is} reached . The time between pulses is therefore also that of a period T _p . In the exemplary embodiment described, the average is 1.25 kW.

Der Grenzfall, bei dem die zu bereitstellende Leistung gerade dem Mittelwert entspricht, ist in dem zweiten Signalverlauf gezeigt. Das betreffende Schaltelement TR1-TR3 ist jede zweite Periode T_p während der gesamten Integrationszeit T_p eingeschaltet.The limit case, in which the power to be provided corresponds to the mean value, is shown in the second signal curve. The relevant switching element TR1-TR3 is switched on every second period T _p during the entire integration time T _p .

Wenn die einzustellende Leistung größer als der Mittelwert ist, dann wird für die erste vorgegebene Zeit T₁ das betreffende Schalt element TR1-TR3 ständig eingeschaltet und für die bis zum Erreichen der Integrationszeit T_i verbleibende Zeit T₂ nach jeder zweiten Periode T_p eingeschaltet. Dieser Fall ist im dritten Teilbild ge zeigt. Beim Erreichen der Leistungsgrenze von 2,5 kW in einem Teil leistungsbereich entspricht die erste vorgegebene Zeit T₁ der Inte grationszeit T_i, so daß das betreffende Schaltelement TR1-TR3 dauernd eingeschaltet bleibt.If the power to be set is greater than the mean value, then the relevant switching element TR1-TR3 is continuously switched on for the first predetermined time T 1 and switched on after the second time T 2 until the integration time T _{i is reached} T ₂ . This case is shown in the third drawing. When the power limit of 2.5 kW is reached in a partial power range, the first predetermined time T 1 corresponds to the integration time T _i , so that the relevant switching element TR1-TR3 remains switched on continuously.

Claims

1. Circuit arrangement for specifying a power occurring at ohmic resistors, characterized in that the ohmic resistors ( 25 , 29 , 33 ) can be connected in series, and that both connections ( 28 , 30 ) of at least one ohmic resistor ( 29 ) of the series circuit ( 25 , 29 , 33 ) can each be switched to the same power supply line (L2) with switching elements (TR2, TR3).

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the series circuit contains three ohmic resistors ( 25 , 29 , 33 ) and that the ohmic resistor ( 29 ) arranged in the middle is the one which switches to the same power supply line (L2) bar is.

3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the external ohmic resistors ( 25 , 33 ) of the series circuit ( 25 , 29 , 33 ) to a same second power supply line (L1) are switchable bar.

4. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that at least one switching element (TR1, TR2, TR3) is operated clocked to provide any medium power.

5. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the series circuit ( 25 , 29 , 33 ) is a fine power stage, which is supplemented by at least one rough power stage ( 36 , 39 ).

6. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that the power is obtained from a 3-phase network (L1, L2, L3), that the series circuit ( 25 , 29 , 33 ) of the fine power stage, a first rough power stage ( 36 ) and a second Rough power level ( 39 ) can each be switched between different phases of the 3-phase network (L1, L2, L3).

7. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the ohmic resistors ( 25 , 29 , 33 ) of the series circuit have the same values.

8. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that the values of the ohmic resistors ( 36 , 39 ) of the coarse power levels have lower values than the ohmic resistors ( 25 , 29 , 34 ) of the fine power level to provide a higher power.

9. Circuit arrangement according to claim 1, characterized by the Use with an electric instantaneous water heater.

10. A method of operating the circuit arrangement according to claim 1, characterized in that a series connection of at least two resistors ( 25 , 29 , 33 ) is specified in a first partial power stage, and that in a second partial power stage a bridging of the at least one ohmic resistor ( 29 ) is made by connecting its two connections ( 28 , 30 ) to the same power supply line (L2).

11. A method of operating the circuit arrangement according to claim 2, characterized in that a series circuit comprising a first and second ohmic resistor ( 29 , 33 ) is provided in a first partial power stage, that bypassing the second ohmic resistor ( 29 ) in a second partial power stage by connecting its two connections ( 28 , 30 ) to the same power supply line (L2), the first resistor ( 33 ) and a series circuit of the second and third resistor ( 25 , 29 ) are connected in a third part is seen and that in a fourth partial power range the second ohmic resistor ( 29 ) is bridged again by connecting its two connections ( 28 , 30 ) to the same power supply line (L2), so that in the fourth partial power stage the first and third resistors ( 33 , 25 ) are effective.

12. The method according to claim 10 or 11, characterized in that the bridging is carried out in clocked operation, in which the bridging is only effective for a predetermined time (T _p , T₁) to provide a power lying between the partial power levels.

13. The method according to claim 12, characterized in that the clocked operation takes place with a predetermined signal pattern, which is repeated after a predetermined integration time (T _i ) and that the switch-on time of the switching elements (TR1-TR3) of the periods (T _p ) or Multiples thereof correspond to an AC voltage occurring on the power supply lines (L1-L3).

14. The method according to claim 13, characterized in that up to a power that corresponds to the average of neighboring partial power stages, a switching element (TR1-TR1) for a first predetermined time (T₁) every second period (T _p ) for the duration a period (T _p ) is actuated and that the relevant switching element (TR1-TR3) remains switched off until the integration time (T _i ) is reached.

15. The method according to claim 13, characterized in that at a power to be specified, which is higher than the mean value from neighboring partial power levels, a switching element (TR1-TR3) remains switched on for a first predetermined time (T₁) and until the integration time is reached (T _i ) after a pause of one period (T _p ) for one period (T _p ) is switched on.