DE69224117T2

DE69224117T2 - Automatische elektronische Temperaturregelung

Info

Publication number: DE69224117T2
Application number: DE69224117T
Authority: DE
Inventors: Robert C Griffith
Original assignee: EDSYN Inc
Current assignee: EDSYN Inc
Priority date: 1991-08-26
Filing date: 1992-08-13
Publication date: 1998-09-03
Anticipated expiration: 2012-08-14
Also published as: CA2076804A1; JPH06168037A; MY109371A; US5397874A; TW267220B; CA2076804C; EP0530997A1; EP0530997B1; DE69224117D1

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein das Gebiet einer elektrischen Regelung von elektrisch versorgten Heizgeräten und insbesondere elektronische Regelkreise, die nach Art einer geschlossenen Regeischleife automatisch eine elektrische Leistung an derartige Geräte regeln, indem sie ihre Temperatur erfassen und in Abhängigkeit von dieser Temperatur elektrischen Strom zuführen.
Typische Elektroheizgeräte, die vorteilhafterweise automatisch temperaturgeregelt sein können, söhließen Prozeß- oder Laboröfen oder Heizplatten, Fluidströme, wie z.B. Heizluft zum Löten, entweder Kompressions- oder Peltierkühlapparate und Löt/Entlötgeräte ein; und obwohl sich diese Beschreibung aus Gründen der Kürze und Klarheit auf die Technik von elektrischen Lötwerkzeugen konzentriert, ist die elektronische Regeischaltung, die hierin beschrieben und beansprucht wird, vollständig auf die Techniken anderer elektrothermischer Geräte und Systeme, wie z.B. derjenigen der obigen Beispiele, anwendbar.
Ein Lösungsweg aus historisch jüngster Zeit beim Regeln derartiger Geräte bestand darin, die Größe des elektrischen Widerstandes des Heizelementes, die sich im wesentlichen linear mit seiner Temperatur ändert, als Maß für die Temperatur zu verwenden und sie im Vergleich mit einem Sollwert zu verwenden, um die Amplitude eines Stroms zu bestimmen, der dem Gerät zu seiner Erwärmung oder Kühlung zugeführt werden soll. Die Verwendung des Widerstandes des Heizelementes ist bei vielen Anwendungen vorteilhaft, weil er die Notwendigkeit für einen Spezialmeßfühler und dessen erforderliche Verbindungen beseitigt; und er die Temperatur oft ziemlich genau dort erfaßt, wo man es am meisten wünscht, statt an einer etwas entfernten Stelle, wo man den Signalmeßfühler anordnen müßte.
Eine sehr übersichtliche Darstellung der Entwicklung dieses Lösungsweges wird durch eine Durchsicht der folgenden vier US-Patente geliefert:
Nr.3,524,968 THERMAL CONTROL FOR ELECTRICAL HEATING DEVICE von W.J.Walsh - 1970
Nr. 3,789,190 TEMPERATURE REGULATION FOR ELECTRICAL HEATER von D.J.Orosy und A.J.Matlen - 1974
Nr. 4,086,466 AUTOMATIC HEATER CONTROLLER von R.S.Scharlack - 1978
Nr. 4,507,546 CONTROL CIRCUIT RESPONSIVE TO A COMPONENT'S VARYING RESISTANCE von R.C.Griffith, W.S.Fortune und W.A.Murray - 1985
Die EP-A-0 148 655 offenbart eine weitere Vorrichtung zum Regeln der Temperatur eines Widerstandsheizelementes.
Bei dieser Entwicklung gab es eine große Zunahme beim Ausdenken komplizierter Lösungswege und Schaltungsausführungen, und es wurde maximaler Gewinn aus der Parallelentwicklung von Schaltungselementen, -komponenten, integrierten schaltungen und dergleichen gezogen, um die Regelungen zuverlässiger, kompakter, stabiler, widerstandsfähiger, billiger und leichter herstellbar zu machen. Sie werden bei Time-Sharing-Verfahren effizient, durch die das Heizelement für eine schnelle Messung seines Widerstandes durch eine andere Schaltung sooft wie jede Periode einer Wechselstromquelle von seiner Leistungsquelle "abgetrennt" werden konnte, während es momentan nicht versorgt wird. In den späteren Stufen dieser Entwicklung, wurde, wenn man eine Widerstandsmessung vornehmen mußte, die Leistungs-"Abtrennung" in der Nähe eines Nulldurchgangs oder eines Wendepunkts der Wechselstrom- oder gepulsten Gleichstrom- Leistungswelle durchgeführt, um dadurch beispielsweise eine Hochfrequenz-Rauscherzeugung und einen Leistungsverbrauch durch die Regelschaltung zu minimieren. Es kann weiter angemerkt werden, daß diese Entwicklung zum verfügbaren Angebot des weltweiten Marktes einer Mannigfaltigkeit von äußerst erfolgreichen Regelgeräten geführt hat; und dies trifft insbesondere in dem industriell-kommerziellen Bereich von automatisch geregelten Handlötwerkzeugen zu.
Jedoch gibt es einen sehr wesentlichen Bedarf an Regelkreisen, die effizienter, vielseitiger verwendbar, zuverlässiger und ökonomischer herzustellen und zu betreiben sind. Wenn man den internationalen Markt beliefert, ist es beispielsweise erforderlich, Werkzeuge herzustellen, die von 12 Volt Wechselspannung bis 240 Volt Wechselspannung und von niedriger Gleichspannung von Batteriesätzen und Solarzellen bis zu hoher Netzgleichspannung arbeiten können. Diese Vielseitigkeit muß auf eine Weise erreicht werden, so daß die Anforderungen einer sehr großen Anzahl von nationalen und bundesstaatlichen Überwachungsbehörden befriedigt werden, die mit Angelegenheiten, wie z.B. Personen- und Eigentumsschutz, sowie Energieverbrauch zu tun haben. Die Bereitstellungskosten, damit ein bestimmtes Lötwerkzeug sämtliche Anforderungen sämtlicher Behörden eines bestimmten Landes erfüllt, sind häufig so hoch, daß der Rersteller aus ökonomischen Gründen entscheiden muß, daß das Werkzeug in dem Land nicht angeboten werden kann.
Gegenwärtige Erfordernisse schließen auch einen größeren Wirkungsgrad bezüglich der Energie ein, die verbraucht wird, um die Temperaturregelung zustande zu bringen.
Bei einer modernen Löt-/Entlötgerät-Situation ist es auch wichtig geworden, daß zwei oder mehr Lötwerkzeuge für verschiedene Zwecke bei verschiedenen Temperaturen und mit verschiedenen Spitzenformen und Wattleistungen zur Verfügung stehen. Die Bereitstellung einer separaten Regelung mit viel gemeinsamer Schaltung würde den Leistungsverbrauch und die Teilekosten minimieren.
Eine weitere Notwendigkeit von großer Bedeutung besteht darin, die Kalibrierung des Regelungsnetzwerkes mit Bezug darauf zu vereinfachen, daß man ein Regelkreissystem erhält, das das Heizgerät auf einer beliebigen zuvor bestimmten Temperatur (über einen geeigneten Arbeitsbereich) hält, die die Bedienungsperson leicht einstellen kann. Bisher ist die Kalibrierung derartiger Regelungssysteme ein schwieriger, sich immer wiederholender, zeitraubender und deshalb kostspieliger und verbraucherunfreundlicher Vorgang gewesen.
Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Verbesserung bei einer elektronischen Temperaturregelschaltung für thermoelektrische Geräte bereitzustellen, die nicht unter den Nachteilen und Begrenzungen des Standes der Technik leidet
Die US-A-4,507,547 offenbart eine automatische Temperaturregelung mit den Merkmalen des Oberbegriffs der Ansprüche 1 und 11. Die vorliegende Erfindung ist durch die Merkmale der kennzeichnenden Teile dieser Ansprüche gekennzeichnet.

LISTE DER ZEICHNUNGEN

Es werden nun anhand von Beispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Figur 1 ist ein schematisches Schaltbild eines Beispiels für einen automatischen Temperaturregelkreis, der gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung gebildet ist;
Figur 2 ist ein schematisches Schaltbild eines Verbinderteils für einen Grundtyp eines thermoelektrischen Geräts, das durch die Schaltung von Figur 1 geregelt wird; und
Figur 3 ist ein demjenigen von Figur 2 ähnliches schematisches Schaltbild, das gemeinsam mit einem unterschiedlichen Typ eines thermoelektrischen Meßwertgebers dargestellt ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

In dieser ausführlichen Erörterung kann es nützlich sein anzunehmen, daß das spezielle thermoelektrische Gerät, das durch die Schaltung versorgt und gesteuert werden soll, ein elektrisches Handlötgerät ist, obwohl die Schaltung gleichermaßen bei vielen anderen Anwendungen nützlich ist, wie beispielsweise Öfen, Heizplatten, Peltier-Heiz- oder -kühlgeräten. Zusätzlich ist einer der wichtigen Vorteile der Erfindung, daß eine Mehrzahl von verschiedenen Geräten auf diese Weise vollständig unabhängig voneinander betrieben werden kann, indem in die Schaltung Mehrfachkanäle - einer für jedes derartige Gerät - eingeschlossen werden. Die Kanäle wiederholen sich im wesentlichen, weisen aber große, kostspielige, leistungsverbrauchende, wirmeerzeugende gemeinsame Elemente auf, die einzeln sind oder sich nicht wiederholen: derartige sich nicht wiederholende Elemente schließen eine Zeitgeberschaltung und die Stromversorgungen ein, die 1) eine Grundleistung zum Steuern des thermoelektrischen Gerätes und 2) eine gefilterte geregelte Spannung zum Betreiben der Regelschaltung bereitstellen.
In dieser ausführlichen Beschreibung wird ein Kanal, d&sub5;h. Kanal 1, ausführlich unter der Voraussetzung beschrieben und erörtert, daß zusätzliche Kanäle, d.h. Kanal n, wunschgemäß hinzugefügt werden können, wenn mehr als ein thermoelektrisches Gerät betrieben werden soll.
In Figur 1 ist nunmehr ein Beispiel für den Basiskanal 1 dargestellt, der die übliche Stromversorgung 10 einschließt, die ein Paar Eingangsanschlüsse 12, 14 aufweist, an die in diesem Beispiel eine Versorgungsspannung von 24 Volt bei 50-60 Hertz Wechselstrom oder ein gepulster Gleichstrom, wie beispielsweise von Solarzellen oder einer Batterie, der dann zerhackt wird, angelegt werden kann. In jedem Fall liefert ein Doppelwegbrückengleichrichter 16, der auf herkömmliche Weise verdrahtete Leistungsdioden 18, 20, 22, 24 umfaßt, an seinen Ausgangsanschluß, eine Netzschiene 26, eine doppelweggleichgerichtete ungefilterte 120 Hertz- Gleichstromversorgung. Die ungefilterte Beschaffenheit dieser Gleichstromversorgung stellt in jeder Periode einen Null-Wert bereit, was vorteilhaft für die Zeitgeberschaltung ist, wie unten erörtert wird, und erlaubt die Verwendung einer empfindlichen Gatediode mit sehr kleinem Steuerstrom, um den Netzstrom zum thermoelektrischen Gerät weiterzuleiten. Die vier Dioden des Brückengleichrichters 16 können jeweils eine Diode mit 4 Ampere, 100 Volt sein, wie z.B. eine MDA970-2 von Motorola.
Um auf der Versorgungsschiene 28 für die Regelschaltung eine gefilterte Gleichspannung von 8,2 Volt bereitzustellen, wird durch einen Verbraucherwiderstand 30 und eine Trenndiode 32 ein Strom zu einem Filterkondensator 34 und einer Zehnerdiode 36 entnommen. Eine gemeinsame Erdschiene 38 wird, wie gezeigt, für alle Systemrückführungen bereitgestellt. Der Kondensator 34 ist in diesem Beispiel ein Aluminium-Axialkondensator mit 2200 Mikrofarad, 16 Volt, und die Zehnerdiode 36 ist eine IN756A mit 8,2 Volt, 400 Milliwatt. Der Verbraucherwiderstand 30 ist in diesem mit 24 Volt versorgten Beispiel ein Widerstand mit 220 Ohm, 2 Watt. Wenn die Versorgungsspannung 115 Volt beträgt, kann der Verbraucherwiderstand 3 Kiloohm betragen; und wenn 240 Volt verwendet werden, sollte sein Wert in der Größenordnung von 6 Kiloohm liegen.
Die Leistung an das thermoelektrische Gerät, in diesem Fall ein Lötgerät-Heizelement 40, wird von der Netzschiene 26 durch eine torgesteuerte Leistungs-SCR-Diode 42 geliefert, die ein SCR- Thyristor mit einem Nennwert von 4 Ampere und 400 Volt sein kann, wie z.B. ein MCR106-6 von Motorola. Die elektrischen Parameter des Heizelementes 40 sind in diesem Beispiel 70 Watt und 8 Ohm. Eine Leuchtanzeigeschaltung, die sofort anzeigt, ob das Heizelement 40 versorgt wird, ist in Parallelschaltung mit ihm dargestellt. Die Anzeigeschaltung kann aus einem 2400 Ohm Begrenzungswiderstand 44 und einer geeigneten lichtemittierenden Diode 46 in Reihenschaltung bestehen.
Das Heizelement 40 kann auch als sein eigener Temperaturmeßfühler dienen, obwohl es in der Figur nicht in einem derartigen Mode zusammengeschaltet gezeigt ist. Wenn das Heizelement in der Temperaturerfassungsschaltung auf diese Weise zusammengeschaltet ist, ist es jedoch von der Netzschiene 26 für einen Bruchteil der Eingangsleistung-Periodenwellenform entkoppelt, wenn es beim oder nahe beim Nullwert ist, wobei die Entkoppelungszeit in der Größenordnung von 0,1 Millisekunden beträgt. Die gewünschte Entkopplung wird durch Schließen des Tores der SCR 42 erreicht, wenn sich ihre ungefilterte Gleichspannungs-Eingangswellenform an ihrer Anode Null nähert, sowie Wiederöffnen des Tores, wenn der Wert nahe Null ist. Dieses Vorgehen minimiert 1) die Erzeugung von Hochfrequenzrauschen und 2) die Amplitude des Steuerstroms, um das Toren der SCR zu erzielen.
Eine Nahenull-Schaltung 48, welche ein Signal herleitet, das bei dem Nahenullwert der ungefilterten Spannung auf der Netzschiene 26 zeitlich getaktet ist, besteht aus einem Mehrzweck-PNP-Transistor 50, der ein Motorola 2N2907A sein kann, einer Computerdiode 52, die eine Motorola IN914 sein kann, der Diode 32 mit 1 Ampere, 400 Volt, wie z.B. einer IN4004, einer Diode 56, die eine andere IN914 sein kann, einem Widerstand 54 mit 1 Kiloohm, 1/8 Watt, einem Widerstand 58 mit 15 Kiloohm, 1/8 Watt, einem Widerstand 60 mit 10 Kiloohm, 1/8 Watt und einem Verbraucherwiderstand 64 mit 1/8 Watt, 1000 Ohm.
Im Betrieb erzeugt die Nahenull-Signalerzeugungsschaltung 48 einen Zustand, bei dem die Leistungs-SCR 42 nur während eines Nahenull-Fensters der ungefilterten Gleichstromleistung auf der Schiene 26 'auf' oder 'zu' geschaltet werden kann. Wenn die augenblickliche Spannung auf der Netzschiene 26 unterhalb derjenigen der gefilterten Regeleinrichtung-Versorgungsschiene 28 ist, die durch die Zehnerdiode 36 bei 8,2 Volt gehalten wird, leitet die Diode 32 nicht und ihre Anode ist demgemäß von der Gleichstromschiene 28 isoliert; und die Diode 52 verhindert, daß der Emitter des Transistors 50 in der entgegengesetzten Richtung leitet. Wenn die augenblickliche Amplitude der Schiene-26-Spannung oberhalb derjenigen an der Basis des Transistors 50 plus etwa 1,2 Volt ansteigt (dem Basis-Emitter-Spannungsabfall plus dem Abfall über die Diode 52) leitet der Transistor 50, was eine Spannung an seinem Kollektor hervorruft, derart daß die Diode 56 leitet und bewirkt, daß ein Strom durch die Meßfühlerseite der Temperatur(Widerstands)meßbrücke, d.h. durch einen Brückenwiderstand 66 und einen Heizelement-Meßfühlerwiderstand 68, auf eine Weise fließt, die unten in Verbindung mit dem Temperaturerfassungs-Brückenteil der Kanal 1-Schaltung beschrieben wird. Es reicht hier zu bemerken, daß dies einen scheinbaren Übertemperatureffekt verursacht und die Schaltung verhindert, daß die SCR 42 'auf' geschaltet wird, sobald der Transistor 50 zu leiten beginnt. Die Vorspannung, die die Leitung des Transistors 50 steuert, ist durch die Werte der Spannungsteilerwiderstände 58, 60 oder deren Verhältnis bestimmt. Typischerweise beträgt die gewählte Spannung 3 bis 5 Volt für Eingangsspannungen im Bereich zwischen 12 und 45 Volt und 8 Volt für eine Versorgung mit 120 oder 240 Volt. Die gewählte Amplitude wird durch die Schwellspannung der SCR 42 und den Haltestrom, der für dieselbe benötigt wird, bestimmt. Ein zusätzlicher Faktor ist, daß, wenn hohe Eingangsspannungen verwendet werden, die Neigung ihrer Wellenform nahe Null steil genug ist, so daß das gewünschte 0,1 Millisekunden-Fenster schädlich verkürzt würde. Dieser Effekt wird ausglichen, indem man sich vom Nullpunkt weiter entlang der Wellenform wegbewegt, wodurch wegen der steileren Wellenformneigung im Nahenullbereich eine höhere Spannung an den Fenstergrenzen notwendig wird.
Im Hinblick auf die Beschreibung einer stabilen Kippschaltung 70 ist es wünschenswert, das Tor der SCR 42 nicht nur bei Nahenullstellen ihrer Eingangsanodenwellenform zu steuern, sondern sie auch, sobald sie 'auf' geschaltet ist, für eine Anzahl von Perioden oder vorzugsweise etwa eine Sekunde zu halten, so daß sie für eine Mindestanzahl von Perioden leitet. Dies verhindert einen Zustand, bei dem nur eine oder wenige ungeradzahlige Leitungs-Halbperioden der Eingangsleistungs quelle ein Ungleichgewicht darbieten würden. Wenn sie beispielsweise einen Transformator einschließen würde, könnte sich eine Gleichstromvormagnetisierung aufbauen, was eine schädliche Kernsättigung verursacht. Diese Möglichkeit wird minimiert, indem die SCR 42 für mindestens 40 bis 60 Halbperioden 'auf' geschaltet wird, so daß eine herausfallende Periode pro 'auf'-geschalteter Zeitdauer nur ein unbedeutendes derartiges Gleichstrom-Ungleichgewicht hervorrufen würde. Die Schaltung 70 tort demgemäß die SCR 42 in ihrem Nahenullfenster 'auf' oder 'zu' und hält sie für eine bevorzugte Zeitdauer von etwa einer Sekunde offen, was für eine 60 Hertz-Stromquelle 120 Halbperioden darstellt.
Die Schaltung 70 schließt einen Operationsverstärker 72 ein, dessen nicht invertierender Eingang 5 mit einem Spannungsteiler verbunden ist, der durch einen Widerstand 74, der mit der Regeleinrichtung-Versorgungsschiene 28 verbunden ist, und einen Widerstand 76, der mit der Erdschiene 38 verbunden ist, gebildet wird. Derselbe Mittelpunkt des Spannungsteilers 74, 76 ist durch einen Zeitgeberkondensator 78 an den Ausgangsanschluß 7 des Verstärkers 72 gekoppelt, wobei die Betriebsanschlüsse 8, 4 des Verstärkers mit der Versorgungsschiene 28 bzw. der Erde 38 verbunden sind. Der Ausgangsanschluß 7 des Verstärkes wird der Gateelektrode 3 der SCR 42 durch einen Widerstand 80 und eine Trenndiode 82 zugeführt. Ein Widerstand 83 ist wie gezeigt zwischen der Gateelektrode 3 und der Kathode der SCR 42 geschaltet. Der Emitter eines Transistors 84 ist ebenfalls mit dem nicht invertierenden Anschluß 5 des Verstärkers 72 und mit dem Zeitgeberkondensator 78 verbunden.
Der invertierende Eingang 6 des Verstärkers 72 und die Basis des Transistors 84 sind mit einem anderen Spannungsteiler verbunden, einem Vorspannungserzeuger, der aus einem Widerstand 86, der mit der Versorgungsschiene 28 verbunden ist, und einem Widerstand 88, der mit Erde 38 verbunden ist, gebildet ist. Der Kollektor des Transistors 84 ist mit der Versorgungsschiene 28 verbunden. Der invertierende Eingang 6 des Verstärkers 72 ist auch mit dem Ausgang des Vergleichers in der Temperaturerfassungsbrücke verbunden, wie unten erörtert wird.
Der Operationsverstärker 72 kann Teil einer integrierten Analogschaltung sein, die auch eine in der Temperaturerfassungsschaltung verwendete Vergleichsschaltung einschließt, wie unten erörtert. Der integrierte Chip kann ein LM392N von Motorola sein. Der Transistor 84 kann ein NPN mit hohem Beta sein, wie z.B. ein 2N5089 von Motorola. Der Zeitgeberkondensator 78 ist in diesem Beispiel ein Aluminiumkondensator mit 4,7 Mikrofarad, 35 Volt, und die Diode 82 ist eine IN4004 mit 1 Ampere, 400 Volt. Die Widerstände 80, 83 weisen 1/8 Watt, 1000 Ohm auf, während die 1/8 Watt-Spannungsteiler-Widerstände 74, 86, 88 jeweils 330 Kiloohm aufweisen, und der Widerstand 76 weist 100 Kiloohm ebenfalls von der Größe 1/8 Watt auf. Die Widerstände 74, 76 und 86, 88 bilden ein Vorspannungsnetzwerk, und ihre Werte sind ausgewählt, so daß die Spannung von etwa 4,1 Volt am invertierenden Eingangsanschluß 6 des Operationsverstärkers größer ist als die Spannung von etwa 3,5 Volt am nicht invertierenden Anschluß 5, wenn sich die stabile Kippschaltung in ihrem stabilen Zustand befindet. Die Spannung am nicht invertierenden Eingang 5 wird durch die Leitung des Transistors 84 bei 3,5 Volt gehalten, was zu einer niedrigen Spannung am Ausgang des Verstärkers 72 und einer sich nicht aufladenden oder entladenden, stabilen Spannung über den Zeitgeberkondensator 78 führt.
Wenn eine niedrige Temperatur erfaßt wird und der an den invertierenden Anschluß 6 des Verstärkers 72 angelegte Ausgang des Vergleichers im Niedrigpegelzustand ist, wird demgemäß bewirkt, daß der Verstärkerausgang im Hochpegelzustand ist; es fließt dann ein Ladestrom in den Kondensator 78, wodurch bewirkt wird, daß der nicht invertierende Eingang 5 positiver, etwa 9,5 Volt, als der invertierende Eingangsanschluß wird. Der Ausgang vom Vergleicher kehrt dann in einen Hochpegelzustand, auf 4,1 Volt, zurück und bewirkt, daß der invertierende Eingangs 6 auf seinen vorherigen Pegel, auf 4,1 Volt, zurückkehrt. Weil der nicht invertierende Eingang 5 noch höher liegt, auf 9,5 Volt, als der invertierende Eingang mit 4,1 Volt, bleibt der Kippschaltungs-Verstärkerausgang 7 jedoch im Hochpegelzustand. Dieser Zustand dauert an, bis sich der Zeitgeberkondensator 78 auf einen Wert auflädt, bei dem die Spannung am nicht invertierenden Eingang 5 zum Verstärker 72 unterhalb der Spannung am invertierenden Anschluß absinkt; dann wird der Ausgang des Verstärkers in den Tiefpegelzustand gesteuert, und die niedrige Spannung am nicht invertierenden Eingang 5 bewirkt, daß der Transistor 84 stark leitet, wodurch der Kondensator 78 schnell entladen wird. Diese schnelle Entladung des Kondensators stellt sicher, daß die stabile Kippschaltung bei der nächsten Periode zum Triggern freigegeben wird, wodurch ein kontinuierliches Triggern der SCR 42 sichergestellt ist, wenn volle Leistung an das Heizelement erforderlich ist. Wiederum bewirkt ein Erfassen einer niedrigen Temperatur einen Tiefpegel-Vergleicherausgang, was bewirkt, daß der monostabile Oszillator kippt, wodurch wiederum das Triggern der SCR 42 verursacht wird, um die Temperatur des thermoelektrischen Gerätes zu erhöhen und dadurch den Vergleicherausgang zu verbessern oder zu berichtigen.
Es wird nun auf eine Temperaturerfassungsschaltung 90 Bezug genommen, die im wesentlichen eine Wheatstone-Brücke mit einer Referenzseite umfaßt, die ein Hochtemperatur-Kalibrierungspotentiometer 92 einschließt, das zwischen einer Trenndiode 93, deren Anode mit der Schiene 28 verbunden ist, und einem Widerstand 94 angeschlossen ist, der mit einem Temperatureinstellpotentiometer 96 verbunden ist, das mit einem Festwiderstand 98 verbunden ist, der wiederum mit der Erde 38 verbunden ist. Die Diode 93 ist eine Computerdiode IN914 von Motorola. Die Festwiderstände 94 und 98 weisen 1/8 Watt, 10 Kiloohm bzw. 120 Ohm auf, während die Potentiometer 92, 96 lineare Regelungen von 20 Kiloohm bzw. 1000 Ohm aufweisen.
Der einstellbare Abgriff des Potentiometers 96 ist durch einen 10 Kiloohmwiderstand 100 mit dem invertierenden Eingangsanschluß 2 eines Vergleichers 72' verbunden, dessen Ausgang 1 wie oben angegeben mit dem invertierenden Eingang 6 des Verstärkers 72 verbunden ist. Der Vergleicher 72' ist in diesem Beispiel ein Teil des IC-Bausteins, der den Operationsverstärker 72 einschließt; d.h. er ist ein Teil des oben spezifizierten Chips LM392N. Die andere Seite der Brucke ist der Temperaturerfassungsteil und schließt einen Widerstand 102 und den Heizmeßfühlerwiderstand 68 ein. Der 1/8 Watt-Widerstand 102 weist einen Wert von 12 Kiloohm auf, während der Heizmeßfühlerwiderstand 68 einen Nominalwert von etwa 100 Ohm aufweist. Der Widerstand 102 ist durch eine Trenndiode 104, die eine andere IN4004 sein kann, mit der Versorgungsschiene 28 verbunden. Ähnlich ist der nicht invertierende Eingang 3 des Vergleichers 72' durch eine Diode 106 mit der Schiene 28 verbunden.
Ein Rauschfilter zur Minimierung des Auftretens oder der Wirkungen von Radiofrequenz oder anderen Hochfrequenzstörungen ist durch Nebenschließen der Hochimpedanz-Widerstände 66, 100 mit Niedrigimpedanz-Kondensatoren 108, 110 vorgesehen, welche die jeweiligen Werte von 1000 Picofarad und 0,1 Mikrofarad aufweisen können.
Ein IC-Operationsverstärker 112 ist mit seinem nicht invertierenden Eingang 3 mit der Brücke verbunden, der mit dem einstellbaren Abgriff eines Niedrigtemperatur-Kalibrierungspotentiometers 114 verbunden ist, das zwischen einem Festwiderstand 116, der wiederum mit der Kathode der Diode 93 verbunden ist, und einem Festwiderstand 118 angeschlossen ist, der mit der Erdschiene 38 verbunden ist. Die Operationsverstärkeranschlüsse 8, 4 sind mit der Versorgungsschiene 28 bzw. der Erdschiene 38 verbunden. Der Ausgang 1 des Verstärkers 112 ist mit seinem invertierenden Eingangsanschluß 2 verbunden, um eine unten erörterte Verstärkung mit dem Verstärkungsfaktor 1 bereitzustellen. Der Ausgang des Verstärkers 112 ist am unteren Ende des Temperatureinstellpotentiometers 96 auch mit der Referenzseite der Brücke verbunden.
Die Temperaturerfassungsschaltung 90 kann unter Verwendung verschiedener Temperaturmeßfühler auf verschiedene Weisen zusammengeschaltet werden; beispielsweise kann sie das Heizelement selbst oder einen gesonderten Widerstandstemperaturmeßfühler oder zwei oder mehr Heizelemente, wobei eines von ihnen der doppelten Funktion eines Erfassens und Heizens dient, oder einen Thermoelement-Temperaturmeßfühler einschließen. Wenn die letztere Ausführung verwendet wird, wird ein Thermoelementverstärker so konstruiert, daß sein Ausgang dem eines Widerstandstemperaturmeßfühlers ähnelt. Ein derartiger Verstärker kann auch angepaßt sein, um eine direkte digitale Temperaturanzeige bereitzustellen.
In dem in Figur 1 gezeigten Beispiel wird ein gesonderter Widerstandstemperaturmeßfühler, der Widerstand 68, verwendet, der die Vorteile einer größeren Genauigkeit insbesondere bei einer Lötgerätanwendung aufweist; das Erfassen kann wünschenswerterweise mit der Lötspitze thermisch enger gekoppelt sein, als es das Heizelement 40 sein kann. Für viele praktische Anwendungen iberwiegen jedoch die Einfachheit, die niedrigeren Kosten und die Robustheit des Einheits-Heizelement/Meßfühlers die größere Genauigkeit und Ansprechempfindlichkeit des gesonderten Widerstandsmeßfühlers
Man nehme an, daß im Betrieb die Eingangsleistung augenblicklich nahe Null ist und daß der Transistor 50 nicht leitend ist. In der Wheatstone-Brücke wird die Temperatur gemessen, indem eine Sollspannung am Temperatureinstellpotentiometer-Schleifanschluß in der Referenzseite der Brücke (Widerstände 92, 94, 96, 98) mit einer Spannung bei der Verbindung der Widerstände 102, 68 verglichen wird, welche die Meßfühlerseite der Brücke bilden. Der Vergleich wird durch die integrierte Schaltung 72, 72' verstärkt und verwendet, um die Schaltungen zu regeln, die dem Heizelement 40 Leistung zuführen
Die Spannung von der Referenzseite der Brücke wird natürlich durch Einstellen des Temperaturpotentiometers 96 auf die gewünschte Temperatur eingestellt. Der Temperaturbereich des Potentiometers wird durch das Skalierfaktor-Trimmpotentiometer, das Potentiometer 92, und das Vorspannungs-Trimmpotentiometer, das Potentiometer 114, bestimmt. Die Spannung bei der vollständig gegen den Uhrzeigersinn gedrehten Stellung oder an dem vollständig gegen den Uhrzeigersinn gedrehten Anschluß des Potentiometers 96 wird zunächst auf die niedrigste gewünschte Temperatur des Heizelementes 40 eingestellt. Dies wird in einem einfachen Schritt erreicht, indem das Heizelement bei seiner gewünschten niedrigsten Temperatur, zum Beispiel 300ºF, gehalten wird, dadurch daß man das "Niedrigsttemperatur"- Kalibrierungspotentiometer 114 auf den stabilen Zustand dieser Temperatur für das Heizelement 40 einstellt. Dann wird das Temperatureinstellpotentiometer zu seiner vollständig im Uhrzeigersinn gedrehten Stellung auf seine höchste gewünschte Ablesung, d.h. 800ºF, gedreht. Das Skalierfaktor- Trimmpotentiometer 92, das "Höchsttemperatur"-Kalibrierungs potentiometer, wird dann auf eine Stellung eingestellt, die zu einer stabilen Temperatur des Heizelementes 40 bei 800º führt. Das Linearpotentiometer 96 liefert dann eine genaue lineare Temperaturregelung über seinen Bereich von 300º bis 800º.
Die benutzerfreundliche Mühelosigkeit dieser Zweischrittkalibrierung ist zum Teil auf die Unabhängigkeit der Niedrigsttemperatureinstellung des Temperatureinstellpotentiometers 96 vom Wert oder der Einstellung der Spannung auf ihren höchsten Endwert durch das Potentiometer 92 wegen der geringen Ausgangsimpedanz des Vorspannungsverstärkers 112 zurückzuführen. Nimmt man nun Bezug auf den Betrieb des Verstärkers 112, so unterteilen die Widerstände 116, 118 und das Potentiometer 114 die Regeleinrichtung-Versorgungsschienen 28-Spannung, um am Schleifanschluß des Potentiometers 114 eine einstellbare Vorspannung bereitzustellen. Der Ausgang, sein Anschluß 1, ist mit seinem invertierenden Eingang 2 gekoppelt, was den oben erwähnten Verstärker mit dem Verstärkungsfaktor 1 zur Folge hat, der eine große Eingangsimpedanz und eine geringe Ausgangsimpedanz aufweist. Mit dem Schleifanschluß des Potentiometers 114, der mit dem nicht invertierenden Eingang 3 des Verstärkers 112 verbunden ist, wird eine Niedrigimpedanz- Vorspannung am Ausgang 1 geliefert, die mit dem im Uhrzeigersinn gedrehten Anschluß des Temperatureinstellpotentiometers 96 verbunden ist.
Es kann angemerkt werden, daß die Diode 93 im Referenzarm der Brücke den Spannungsabfall über die Diode 104 im Meßfühlerarm kompensiert; und der Zweck der Diode 104 ist es, das Heizelement 40 von der Versorgungsschiene 28 zu isolieren, wenn das Heizelement augenblicklich versorgt wird - für Anwendungen, bei denen das Heizelement als Meßfühlerelement verwendet wird. Wenn die Heizgerätspannung auf die Spannung von 8,2 Volt der Schiene 28 und darüberhinaus anwächst, wird die Diode 104 in Sperrichtung betrieben und liefert die gewünschte Isolation.
Die Diode 106 begrenzt die Spannung am nicht invertierenden Eingang 2 des Vergleichers 72', wenn die SCR 42 'auf' geschaltet ist und die Eingangsspannung die 8,2 Volt von der Schiene 28 übersteigt: der Widerstand 66 begrenzt den Strom durch die Diode 106.
Die Skalier- und Vorspannungswiderstände 94, 116, 118 sind in ihren Werten so ausgewählt, daß sie zum Meßfühlerwiderstandswert passen, wobei ihre Werte so gewählt sind, daß sie den gewünschten Skalierfaktor- und Vorspannungsbereich liefern. Ein DIP-Schalter kann vorteilhafterweise verwendet werden, um Skalier- und Vorspannungswiderstände auszuwählen, um sich den verschiedenen Meß fühlerwiderstandswerten anzupassen. Der Einfachheit halber können die Skalier- und Vorspannungswiderstände in einer binären Sequenz vorliegen, wodurch ein weiter Bereich von Meßfühlerwiderständen an einige zuvor gewählte Werte angepaßt werden kann.
Wenn gewünscht, kann die Temperatureinstellfunktion des Potentiometers 96 vorteilhafterweise dadurch erleichtert werden, daß ein Dekadenpotentiometer verwendet wird, das mit einem Zackenrad-Stellglied ausgebildet ist. Sobald es kalibriert ist, wie oben beschrieben, kann der Wert der Temperatur des Heizelementes auf dem Zackenradwert gewählt werden, was zu einer bequemen, genauen und kostengünstigen Art einer Einstellung der gewünschten Betriebstemperatur führt.
Es wird nun auf die Figuren 2 und 3 Bezug genommen. Wenn eine Widerstandsänderung verwendet wird, um die Temperatur zu erfassen, kann, wie oben erörtert, entweder das Heizelement oder ein gesonderter Widerstand in den Erfassungsteil der Brückenschaltung eingebaut werden. In der vorliegenden Erfindung kann jeder Lösungsweg verwendet werden, und die Schaltung paßt sich automatisch dem System an, welches auch immer verwendet wird. Bei Lötgerätanwendungen bedeutet dies, daß entweder ein Löteisen mit einem Einheits- Heizelement/Meßfühler-Element oder ein Löteisen mit einem Heizelement und einem gesonderten Meßfühler automatisch in die Schaltung "eingesteckt" werden kann und der unmittelbaren Verwendung zugeführt werden kann, ohne irgendein gesondertes Schalt-Nachkalibrieren oder dergleichen. Gemß den Merkmalen der offenbarten Schaltung bestehen die einzigen Unterschiede, die für die beiden verschiedenen Typen von Lötwerkzeugen erforderlich sind, darin, daß eine Steckverbindung vorgenommen wird und daß ein gesonderter Skalierwiderstand in der Meßfühlerseite der Brücke hinzugefügt wird; diese Unterschiede werden automatisch bereitgestellt, wenn der Leistungsstecker für das spezielle Lötgerät an der Schaltung angebracht wird.
In Figur 2 ist ein Lötgerät 120 dargestellt, das durch einen standardmäßigen 4-Stift-Verbinder 122 an der Schaltung von Figur 1 angebracht ist. Das Heizelement 40 ist mit Stift 3 verbunden; der Meßfühlerwiderstand 68 ist mit Stift 1 verbunden; und ihre gemeinsame Erde ist mit Stift 2 verbunden. Stift 4 ist die Lötgeräterde und kann oder braucht nicht zur Schaltungserde 38 zurückgeführt zu werden; im gezeigten Fall ist sie als schwebende Masse gelassen.
Stift 1' auf der Schaltungsseite ist mit dem Widerstand 102 und folglich durch die Diode 104 mit der Versorgungsschiene 28 verbunden. Der Stift 2' ist mit der Systemerdschiene 38 verbunden; und der Stift 3' ist mit der Kathode der SCR 42 verbunden, wobei der Widerstand 83 zwischen ihrer Gateelektrode 3 und ihrer Kathode angeordnet ist. Zusätzlich ist der "neue" Skalierwiderstand 124 in Reihe mit seiner Trenndiode 126 mit Stift 3' verbunden dargestellt. In diesem Beispiel ist der Widerstand 124 ein Widerstand mit 1/2 Watt, 330 Ohm und die Diode 126 kann eine andere IN4004 sein.
Es sei angemerkt, daß, wenn das Lötgerät 120 in die Schaltung wie in Figur 2 dargestellt eingesteckt ist, die Zusammenstellung genauso ist, wie in Figur 1 gezeigt; und der Widerstand 124 mit Diode 126 ist effektiv inaktiv.
Wenn jedoch, wie in Figur 3 gezeigt, ein Lötgerät 128 der Art, die ein Einheits-Heizelement - den Temperaturmeßfühler 40' - einschließt, in die Schaltung von Figur 1 eingesteckt wird, wird der neue Skalierwiderstand 124 zu dem ursprünglichen Skalierwiderstand 102 parallelgeschaltet, so daß sie zusammen den geeigneten Wert für die durch einen Einheits- Heizelement/Meßfühler 40' statt des Meßfühlerwiderstandes 68 abgewandelte Schaltung liefern.
In Figur 3 nun ist gezeigt, daß das Lötgerät 128 seinen Stecker 130 einschließt, der einen Jumper 132 einschließt, der die Stifte 1 und 3 verbindet, um eine Aktivierung des neuen Skalierwiderstandes 124 und eine Parallelschaltung zu dem anderen Skalierwiderstand 102 in ihrer Rückleitung zur Versorgungsschiene 28 zu bewirken. Wiederum ist Stift 2 durch Stift 2' an die Erdschiene 38 geerdet, und Stift 4 ist als Schweeberde für das Handgerät gelassen. Stift 3 ist natürlich mit Stift 3' der Schaltung verbunden, der den Netzstrom von der SCR 42 führt und eine Verbindung zu dem neuen oder zusätzlichen Skalierwiderstand 124 herstellt. Wiederum sei betont, daß alle anderen Aspekte des Systems unverändert bleiben und jeder Werkzeugtyp in irgendeinen Kanal der Schaltung eingesteckt werden kann, ohne daß man befürchten muß, daß irgendwelche Verbindungen oder Parameter geändert werden.
Mit Bezug auf die Kanal n-Schaltung, die in Figur 1 gezeigt ist, wird wiederum angemerkt, daß man so viele derartige Kanäle wie gewünscht in der Gesamtbasisschaltung verwenden kann. Die zusätzlichen Kanäle brauchen nur ihre eigene SCR, eine stabile Kippschaltung und Temperaturregelungs-Brückenteile mit üblichen Verbindungen mit der Erdschiene 38, der Netzschiene 26, der Regeleinrichtung-Versorgungsschiene 28 und das Nahenull- Taktsignal vom Kollektor des Transistors 50 zu besitzen. Es sei auch anmerkt, daß in einem gegenwärtig bevorzugten Beispiel der Verstärker 112' von Kanal n der andere Teil der integrierten Schaltung des Verstärkers 112 des Kanal 1 ist; d.h., er ist die andere Hälfte des linearen Zweifach-Operationsverstärker-Chips LM358N

Claims

1. Automatische Temperaturregelungs- und Leistungsschalterschaltung für einen thermoelektrischen Verbraucher mit:

einer Gleichstromversorgungseinrichtung (16) zum Versorgen des thermoelektrischen Verbrauchers mit einem Gleichstrom variabler Amplitude, wobei die Stromversorgungseinrichtung eine Wellenform hat, die sich innerhalb einer vorbestimmten Amplitude periodisch 0 Volt nähert;

einer Temperaturregelungseinrichtung (90) zum Überwachen einer Temperatur, die der Temperatur des thermoelektrischen Verbrauchers (40) entspricht;

einer auf die Temperaturregelungseinrichtung ansprechenden Leistungsschalteinrichtung (42) zum selektiven Verbinden der Stromversorgungseinrichtung mit dem thermoelektrischen Verbraucher für eine vorbestimmte mixümale Anzahl von Halbzyklen der Wellenformperioden; und

einer Zeitregelungseinrichtung (48), die mit der Stromversorgungseinrichtung (16) verbunden ist, um die Schalteinrichtung daran zu hindern, eingeschaltet zu werden, wenn die Wellenform der Stromversorgungseinrichtung nicht unterhalb der vorbestimmten Amplitude liegt, dadurch gekemizeichhet,

daß die Zeitregelungseinrichtung (48) mit der Stromversorgungseinrichtung (16) verbunden ist, um auch zu verhindern, daß die Schalteinrichtung ausgeschaltet wird, wenn die Wellenform der Stromversorgungseinrichtung nicht unterhalb der vorbestimmten Amplitude liegt.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsschalteinrichtung (42) ein kapazitives Zeitglied zum Herstellen der Verbindung zwischen der Stromversorgungseinrichtung (16) und dem thermoelektrischen Verbraucher (40) für die vorbestimmte minimale Anzahl von Halbzyklen der Wellenformperioden umfäßt und daß die Temperaturregelungseinrichtung (14) eine Komparatoreinrichtung zum Herstellen der Verbindung zwischen der Stromversorgungseinrichtung und der Zeitregelungseinrichtung (48) für eine Dauer aufweist, die von einer Verbrauchertemperatur abhängt, die von der Temperaturregelungseinrichtung (90) ertaßt wird.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturregelungseinrichtung (90) eine einstellbare Kalibrierungseinrichtung (114, 92) zum unabhängigen Festsetzen einer unteren Temperaturgrenze und einer oberen Temperaturgrenze umfäßt und eine Benutzerauswahleinrichtung zum Auswählen einer Betriebstemperatur innerhalb eines Bereichs zwischen der oberen und unteren Temperaturgrenze aufweist.

4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner wenigstens eine zweite Schalteinrichtung und eine zweite Temperaturregelungseinrichtung zum Zusammenwirken mit einem separaten zusätzlichen thermoelektrischen Verbraucher vorgesehen sind, wobei die zweite Schalteinrichtung auf die zweite Temperaturregelungseinrichtung zum Verbinden der Stromversorgungsemrichtung mit dem zusätzlichen thermoelektrischen Verbraucher anspricht, und wobei die zweite Schalteinrichtung und die zweite Temperaturregelungseinrichtung auf die Zeitregelungseinrichtung derart anspricht, daß die zweite Schalteinrichtung am Betrieb gehindert wird, wenn die Wellenform der Stromversorgungseinrichtung nicht unterhalb der vorbestimmten Amplitude liegt, wodurch wenigstens ein zweiter Regelkanal für den separaten zusätzlichen thermoelektrischen Verbraucher vorgesehen ist, der von der Stromversorgungseinrichtung und der Zeitregelungseinrichtung zusammen mit dem zuerst genannten thermoelektrischen Verbraucher Gebrauch macht.

5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoelektrische Verbraucher von einem Typ sein kann, der von seinem Verbraucherwiderstand Gebrauch macht, um die Temperatur zu erfassen, die der des Verbrauchers (40') entspricht oder von einem Typ mit einem separaten Sensorwiderstand (68) zum Erfassen der Temperatur, die der des Verbrauchers (40) entspricht und daß ferner vorgesehen sind:

eine Temperaturregelungseinrichtung (90), die eine Hillskompensationswiderstandseinrichtung umläßt, und eine Adapter-Konnektoreinrichtung, die eine Verbindungseinrichtung für einen der Typen der thermoelektrischen Verbraucher (40, 40') zum Einsetzen des Hillskompensationswiderstandes in die Schaltung umfäßt, wodurch der Kompensationswiderstand in der Temperaturregelungseinrichtung zur Regelung der Temperatur beiträgt, die der des thermoelektrischen Verbrauchers entspricht, in Abhängigkeit von dem Typ des thermoelektrischen Verbrauchers.

6. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitregelungseinrichtung (48) aufweist:

eine Regelungstransistorschaltung mit einem Eingang, der mit einer geregelten Referenzspannung verbunden ist, und einem anderen Eingang, der mit der Stromversorgungseinrichtung (16) verbunden ist, und einem Ausgang, der die Schalteinrichtung (42) abschaltet, so daß diese nicht auf die Temperaturregelungseinrichtung (90) anspricht, wenn eine Amplitude der Wellenform oberhalb der geregelten Referenzspannung liegt.

7. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturregelungseinrichtung (90) eine Einrichtung (92, 114) zum unabhängigen Festsetzen von oberen und unteren Temperaturbereichsgrenzen umfäßt und daß die Dauer der Verbindung der Stromversorgungseinrichtung mit dem thermoelektrischen Verbraucher von der Temperaturregelungseinrichtung (48) kontrolliert wird.

8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (92, 114) zum unabhängigen Festsetzen von oberen und unteren Temperaturbereichsgrenzen in der Temperaturregelungseinrichtung einen Operationsverstärker (112) aufweist, der einen einstellbaren Referenzpegel an einem niederohmigen Ausgang hat, und ein vom Benutzer ausgewähltes Temperatureinstellpotentiometer in einem Widerstandsbrückennetzwerk hat, wobei der niederohmige Operationsverstärkerausgang mit dem Brückennetzwerk in der Nähe des Potentiometers derart verbunden ist, daß eine der Temperaturbereichsgrenzen festgelegt ist.

9. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (92, 114) in der Temperaturregelungseinrichtung (90) zum unabhängigen Einstellen oberer und unterer Temperaturbereichsgrenzen aufweist:

eine Widerstandsbrückennetzwerk-Einrichtung zum Vergleichen eines Widerstandes, der sich mit der Temperatur verändert, die der des Verbrauchers entspricht, wobei die Netzwerkeinrichtung einen vom Verbraucher einstellbaren Potentiometerwiderstand (96) zur Auswahl einer Temperatureinstellung hat,

eine Kalibriereinrichtung für niedrige Temperaturen, die einen Operationsverstärker (112) umfäßt, der einen einstellbaren Eingangspegel und einen niederohmigen Ausgang aufweist, der mit dem Widerstandsbrückennetzwerk so verbunden ist, daß ein niedriger Temperaturkalibrierungsreferenzpegel für das Potentiometer (96) festgelegt ist, und

eine Kalibrierungseinrichtung für eine obere Temperaturgrenze, die eine variable Widerstandseinrichtung (92) umfäßt, die in dem Brückennetzwerk zum Einstellen der oberen Temperaturbereichsgrenze eingesetzt ist, wodurch der Operationsverstärkerausgang der Kalibrierungseinrichtung für niedrige Temperaturen einen Referenzpegel an einem Ende des Temperatureinstellpotentiometers (96) festlegt, der unabhängig von den Veränderungen der Kalibrierungseinrichtung (92) für die obere Temperaturgrenze ist.

10. Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Operationsverstärkerkomparator (72) vorgesehen ist, der mit der Widerstandsbrückennetzwerk-Einrichtung verbundene Eingänge aufweist und der einen Ausgang aufweist, der in diskreten Spannungsschritten sich verändert, wenn die Temperatur, die der des Verbrauchers entspricht, unter die vom Benutzer ausgewählte Temperatur fällt.

11. Automatische Temperaturregelungs- und Leistungs schalterschaltung für eine Vielzahl von thermoelektrischen Verbrauchern mit:

einer Gleichstromversorgungseinrichtung (16) zum Versorgen des thermoelektrischen Verbrauchers (40) mit einem Gleichstrom variabler Amplitude, wobei die Stromversorgungseinrichtung (24) eine Wellenform hat, die sich innerhalb einer vorbestimmten Amplitude periodisch 0 Volt nähert;

erste und zweite Temperaturregelungseinrichtungen (90) zum Erlassen der Temperaturen, die jeweils der des ersten und zweiten thermoelektrischen Verbrauchers (40) entsprechen;

erste und zweite Schalteinrichtungen (42), die jeweils auf die erste und zweite Temperaturregelungseinrichtung (90) ansprechen, um wahlweise die Stromversorgungseinrichtung (16) mit dem ersten und zweiten thermoelektrischen Verbraucher (40) zu verbinden; und

einer Zeitregelungseinrichtung (48), die mit der Stromversorgungseinrichtung (16) verbunden ist, um die erste und zweite Schalteinrichtung (42) daran zu hindern, eingeschaltet zu werden, wenn die Wellenform der Stromversorgungseinrichtung nicht unter der vorbestimmten Amplitude liegt,

dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitregelungseinrichtung (48) mit der Stromversorgungseinrichtung (16) verbunden ist, um die erste und zweite Schalteinrichtung (42) daran zu hindern, ausgeschaltet zu werden, wenn die Wellenform der Stromversorgungseinrichtung nicht unter der vorbestimmten Amplitude liegt.

12. Automatische Temperaturregelungsschaltung nach Anspruch 11 und: die erste und zweite Temperaturregelungseinrichtung (90) umlassen eine Einrichtung (92, 114) zum unabhängigen Einstellen oberer und unterer Kalibnerungstemperaturgrenzen; und

die erste und zweite Leistungsschalteinrichtung (42) sprechen jeweils auf die erste und zweite Temperaturregelungseinrichtung zum wahlweisen Verbinden der Stromversorgungseinrichtung jeweils mit dem ersten und zweiten thermoelektrischen Verbraucher für eine vorbestimmte minimale Anzahl von halben Wellenformperioden anspricht.

13. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder thermoelektrische Verbraucher (40) ein Lötgerät ist.

14. Schaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoelektrischen Verbraucher der Lötgeräte entweder von dem Typ sein können, der seinen Lastwiderstand (40') zum Erfassen der Temperatur verwendet, die der des Gerätes entspricht, oder von dem Typ, der einen separaten Sensorwiderstand (68) zum Erfassen der Temperatur, die der des Geräts entspricht, aufweist, und daß ferner vorgesehen sind:

wenigstens eine der ersten und zweiten Temperaturregelungseinrichtung (90) mit einer zusätzlichen Hillskompensationswiderstandseinrichtung; und

eine Adapter-Konnektoreinrichtung, die eine Verbindungseinrichtung für ein Lötgerät der Art von Lötgeräten mit thermoelektrischer Last zum Einsetzen des Hillskompensationswiderstandes in die Schaltung umfäßt, wodurch der Kompensationswiderstand in der einen der ersten und zweiten Temperaturregelungseinrichtung zur Regelung der Temperatur beiträgt, die der des thermoelektrischen Verbrauchers entspricht, in Abhängigkeit von dem Typ des Lötgerätes mit thermoelektrischer Last.

15. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungseinrichtung (16) für einen Gleichstrom mit variabler Amplitude eine Quelle für ungefilterten, gleichgerichteten Wechselstrom und ferner eine Filter- und Regelnetzwerkeinrichtung aufweist, die mit der Quelle für ungefilterten, gleichgerichteten Wechselstrom verbunden ist, um eine Steuerspannungsversorgung zu schaffen.

16. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Leistungsschalteinrichtung 42) jeweils ein transistorbestücktes Schaltgerät aufweisen, das eine Steuerleitung hat, die durch eine Schaltungseinrichtung mit einem Ausgang der ersten bzw. zweiten Temperaturregelungseinrichtung (90) verbunden ist.