SE446242B - Effektregleringsanordning for ett resistivt uppvermningselement - Google Patents

Description

8000789-1 sätt undorobeqränsad tid. Eftersom konventionella, kanslade uppvärmníngselement värms upp och kyls ned relativt långsamt är dessa omkopplingscykler relativt långa och sträcker sig från några få sekunder till 30 sek. Dessutom ändras resi- stansen hos ett konventionellt kapslat uppvärmningselement endast obetydligt vid övergång från rumstemperatur till ar- betstemneratur. Eftersom resistansen hos konventionella upp- värmningselement är relativt oberoende av temperaturen inom det temperaturområde som är av intresse blir de transienta strömstötarna då omkooplarna slutes minimala. Denna konven- tionella effektreglerinqsteknik arbetar üllfredsställande.

De dynamiska karakteristikorna hos resistiva uppvärm- ningselement tillverkade av .oSi2 eller tunqsten hindrar emellertid dessa uppvärmningselement från att regleras med utnyttjande av konventionell regleringsteknik. För det fihïiavafierar resistansen hos ett uppvärmningselement av MoSi2, konstruerat för användning i en kokutrustning, typiskt från 2-3 ohm vid rumstemperatur till 25 ohm vid en arbetstempera- -tur av approximativt l000OC, såsom allmänt beskrives i det amerikanska patentet 3 912 905. Om det antages, att utrust- ningen matas från en konventionell hushållsmatningscentral med 240 V växelström kommer, då temperaturen hos unpvärmninqs- elementet ändras från rumstemperatur till arbetstemneratur, belastningsströmmen att ändras från en initialspik nå cirka 110 A till en fortfarighetsström med ett medelvärde av stor- leksordningen 8,5 A. Denna initialström på llO A överstiger uppenbarligen vad som kan tolereras i en hushållsutrustning bortsett från under extremt korta perioder. För det andra kyls uppvärmningselementet ned extremt snabbt, varvid den första tidkonstanten för temoeratursvaret för detta uppvärm- ningselement ligqer inom området 600-1000 ms. Eftersom cle- mentet kyls snabbt med samtidig sänkning av resistansen kan överdrivna strömstöiar unpträda även under statíonärt ar- betuiörlopp, p.q.a. att resistansen hos elementet kan falla mellan effekttillkopplingar till en nivå som drar överdriven ström under varje följande effekttillkonplinq. Därför krävs en mycket snabb omkopplinqsmöjlighet för att undvika uDp~ 8000789-1 repade överströmsstötar, som medger utnyttjandet av korta tillslagstider för att begränsa varaktigheten av överströmmar under uppvärmningen av elementet och korta frânslagstider för att hindra oacceptabla resistansminskningar under stationärt arbetsförlonp genom begränsning av avkylningen av elementet mellan tillslagsperioderna.

Det står klart, att den relativt långsamma mekaniska omkopplingen av de tidigare utnyttjade värmeomkonplarna ej kan åstadkomma den erforderliga snabba omkooplingen som krävs för att hindra att övnrswümmar flyter under varje efíekttillslaq.

På liknande sätt har vanligen elektroniska reqleranordningar avsedda för användning tillsammans med konventionella upp- värmningselement i kokutrustningar utförts för att ge relativt långa tillkoonlings- och frånkoonlingsperioder.

I den svenska patentansökan 80 00788-3 inlämnad den 31 januari 1980, beskrives ett reglersystem för användning till- sammans med uopvärmningselement av MoSi2-typ, som varierar in- termittensfaktorn för uppvärmninqselement i beroende av de effektinställningar som väljs av operatören. Intermittensfak- torreqlersystemet som beskrivs i nämnda patentansökan ger en lösning på problemet med strömstötar under stationärt arbete genom begränsning av den maximala varamdgheten av vilotiden mellan effekttillslagsperioder, så att nämnda vilotid blir be- tydligt kortare än den termiska tidkonstanten för ett uopvärm- nlngselement. Denna reglering av intermittensfaktorn arbetar tillfredsställande förutsatt att reqlerperioden är tillräck- ligt kort för att hindra väsentlig avkylninq av uppvärmnings- elementet mellan tillkooplingsperiodernaReglerperioden för sy- stemet enligt den ovan nämnda patentansökan medger emellertid endast ett begränsat område av koktemneraturer. För att expan- dera området för koktemperaturer, så att det även innefattar en accentabel unpsättning lägre temneraturer, krävs en längre reglerperiod än den som utnyttjas i det system som beskrivs i ovan nämnda patentansökan. Detta krav förstärks i fallet med uppvärmningseloment av Moåiz-tyo, eftersom det icke linjära förhållandet mellan tillslagstid och unpvärmningselementets uteffekt som, speciellt vid de lägre effektinställninqarna, 8000789-1 resulterar i uteffekter som är väsentligt högre relativt tillslagstiden än vad som är vanligt vid konventionella resistansuppvärmningselement, vid vilka tillslagstiden är väsentligen linjärt relaterad till uteffekten. Även fastän reglerperioden såsom nämnts ovan kan utsträckas till en eller två tidkonstanter utan att orsaka strömstötar vid stationärt tillstånd som överstiger hus- hållets begränsningar så mycket att kretsbrytning sker, kan de resulterande återkommande strömstötarna påtagligt reducera tillförlitligheten hos kretskomponenterna, spe- ciellt för halvledaromkopplingsanordningarna, då varaktig- heten hos frånkopplingsperioden närmar sig flera tidkon- stanter. Exempelvis är, för en reglerperiod utsträckt för att innefatta 64 halvperioder (approximativt 1/2 sek.), även vid den relativt höga änden hos intermittensfaktor- området för uteffekten, såsom en intermittensfaktor på 50%, dvs. 32 successiva tillslagsperioder på vardera 1/2 cykel följda av 32 successiva frånslagsperioder på vardera 1/2 cykel, frånslagstiden ca. 250 ms. Denna frånslagstid med- ger att elementet avkyls till en punkt vid vilken den ström som drages av elementet vid initieringen av varje sekvens ledande halvcykler är tillräckligt stor för att 'minska tillförlitligheten hos kretskomponenterna för en lång tidsperiod. Det står klart, att detta problem är än mer allvarligt för lägre intermittensfaktorer. Således ger intermittensfaktorregleringen ej en tillfredsställande 'lösning på problemet med strömstötar under stationärt till- stånd, som erhålles vid uppvärmningselement av Mosiz-typ ”vid tillämpningar i vilka ett vitt område av effektinställ- ningar är önskvärt.

Ett huvudändamål med föreliggande uppfinning är följaktligen att åstadkomma en förbättrad effektreglerings- anordning som eliminerar ovan nämnda nackdelar och kan an- vändas tillsammans med resistansuppvärmningselement, t.ex. tillverkade av MoSi2, tungsten eller liknande material.

En enligt uppfinningen utförd effektregleringsanord- ning för reglering av uteffekten hos ett resístivt uppvärm- 8000789-1 ningselement inrättat att anslutas till en växelströmsmat- ningscentral för hushåll, innefattande en kontrollutrust- ning för operatören med ett flertal manuellt valbara effektnivåinställningar, organ för att repetitivt till- föra effektpulser med bestämd varaktighet till uppvärm- ningselementet i beroende av operatörens val av inställ- ning, och organ för att variera tiden mellan nämnda effektpulser, som en funktion av den valda effektnivåin- ställningen, karakteriseras därvid av att nämnda organ för att variera nämnda tid innefattar organ för alstring av digitala reglersignaler motsvarande nämnda effektnivâ- inställningar, en nollgenomgângspulsgenerator för alstring av en nollgenomgångspuls vid eller nära varje nollgenomgång för matningseffekten, en binär räknare kopplad till nämnda nollgenomgångspulsgenerator och inrättad att räkna till ett förutbestämt antal i takt med nämnda nollgenomgângspulser och att sedan återgå, varvid nämnda antal bildar en period, organ för att identifiera upprepade mönster hos nämnda räknares binära räknevärde, vilka mönster upprepas flera gånger under nämnda period med inbördes olika frekvens, samt organ för sammankoppling av varje inställning med ett speciellt mönster hos det binära räknevärdet och påläggande av effekt på uppvärmningselementet med en repetitionshastig- het som bestäms därav.

Vid en föredragen utföringsform innefattar sistnämnda organ för sammankoppling organ som vid uppträdandet av varje repetitivt mönster undersöker om en tillhörande digital signal är närvarande och organ för alstring av en effektpuls som svar på samtidig närvaro av nämnda mönster och en till- hörande digital signal. Vart och ett av nämnda mönster som identifieras av nämnda identifieringsorgan återkommer lämp- ligen vid regelbundna intervall för varje effektinställning.

Nämnda organ för påläggande av en effektpuls inne- fattar företrädesvis ett temporärt minne eller låsorgan, som arbetar i beroende av nämnda identifieringsorgan, vilket låsorgan omkopplas till ett utställt tillstånd vid identi- fiering av mönstret tillhörande den valda effektinställ- 8000789-1 ningen och omkopplas till ett återställt läge vid frånvaro av sådan identifiering, samt organ för koppling av nämnda uppvärmningselement till nämnda effektmatning, då nämnda låsorgan utställes, och för frånkoppling av nämnda upp- värmningselement, då nämnda låsorgan återställes synkront med nämnda nollgenomgångspulser. Nämnda organ för koppling och frånkoppling innefattar lämpligen en triac med två huvudanslutningar och en styranslutning. övriga kännetecken hos uppfinningen framgår av patentkraven.

Förutom för användning i ett stationärt arbetssätt kan uppfinningen anpassas för två ytterligare arbetssätt benämnda mjukstart och snabbtillkoppling.

Mjukstart kan initieras närhelst effektinställningen ändras från ett frånkopplat läge till varje annan effekt- inställning. Vid arbete inom mjukstartsmoden regleras effektpulsrepetitionsfrekvensen oberoende av den aktuella effektinställningen, som valts och lagrats i minnet, genom utnyttjandet av en förutbestämd effektpulsrepetitionshastig- het i stället för den pulsrepetitionshastighet som hör sam- man med den aktuella effektinställningen. Denna mjukstarts- pulsrepetitionsfrekvens medger, att en relativt hög men ej överdrivet hög ström kan tillföras det kalla uppvärmnings- elementet utan att överskrida strömöverföringsförmågan för matningskretsen, då resistansen hos uppvärmningselementet ändras från dess relativt låga värde vid rumstemperatur till dess relativt höga värde vid arbetstemperatur. Efter det att en förutbestämd tid har förflutit kan reglersyste- met avsluta mjukstartsmoden och starta snabbinkopplings- moden. Ändamålet med snabbinkopplingsmoden är därvid att åstadkomma en i det närmaste omedelbar visuell indikering för operatören i form av ett glödande uppvärmningselement att värmeelementet har kopplats från det frånkopplade läget till någon annan effektinstälining. L denna arbetsmod er- sätts den mot den aktuella effektinställningen svarande pulsrepetitionsfrekvensen under en förutbestämd tidsperiod 8000789-1 med den repetitionsfrekvens som svarar mot maximal effekt- inställning (eller någon annan lämplig hög inställning), vilket medför att uppvärmningselementet glöder klart omedelbart efter avslutandet av mjukstartsmoden. Valet av varaktighet för denna funktionsmod begränsas av den termiska svarshastigheten hos den glaskeramiska ytan.

Snabbinkopplingsmoden avslutas innan temperaturen hos kokytan signifikant överstiger den lägsta möjliga kok- temperaturen för att undvika överkokning, då den lägsta effektinställningen har valts. Efter det att en förutbe- stämd tid har förflutit kan reglersystemet avsluta denna arbetsmod och återgå till den aktuella, valda effektin- ställningen genom initiering av den stationära arbetsmoden. Åtgärder kan även vara vidtagna för att i förväg avsluta snabbinkopplingsmoden, om under denna mod effektinställ- ningen ändras till en lägre effektinställning.

Vid en föredragen utföringsform av uppfinningen utnyttjas en vanlig, programmerad mikrodator som regler- logik. Emellertid beskrivs även en alternativ utförings- form, vid vilken reglerlogiken är uppbyggd under utnytt- jande av diskreta, digitala, logiska kretsar.

Fig. 1 är ett generaliserat blockschema över en kokutrustning utnyttjande uppfinningen.

Fig. 2A-2H illustrerar effektsignaler motsvarande olika av operatören valbara effektinställningar.

Fig 3 är ett funktionellt blockschema över regler- anordningen enligt uppfinningen. 8000789-1 Pig. 4 är ett blockschema över en mikroprocessorba~ serad utföringsform av uppfinningen.

Pig. 5-ll är flödesdiaqram avseende följande rutiner: effektkoppling, avsökning, ingângsdata, ingånqsjämförelse, effektreglering, effektjämförelse resp. effektutmatning.

Fig. 12 illustrerar det inbördes förhållandet mellan de olika rutinerna enligt fig. 5~ll.

Fig. 13 är ett blockscehma, som mer i detalj visar tangentbordet eller kanppsatsen och den digitala signal~ generatorn enligt fig. 3 för den digitala, logiska utförings- formen av uppfinningen. lig. 14 är ett logikschema, som mer detaljerat visar minnesorganen och testorganen enligt fig. 3 för den digi- tala, logiska utföringsformen.

Fig. 15 är ett blockschema, som mer i detalj visar en nollgenomgängshuvudräknare för den digitala, logiska ut- föringsformen.

Fig. 16 är ett logikschema, som mer i detalj visar i den digitala, logiska utföringsformen av uppfinningen in- gående jåmiörclseorgan.

Fig. l7 är ett tidsdiaqram illustrerande de olika itidsignalerna som utnyttjas i den digitala, logiska ut- föringsformen.

Fig. 18A och l8B är logikschemor, som mer i detalj visar låsorgan och timer för mjukstart och snabbinkoppling samt låsorgan för den digitala, logiska utföringsformen av uppfinningen.

Allmänt är föreliggande uppfinning inriktad på re- glering av uteffekten hos ett resistivt uppvärmningselement.

Mer speciellt är den inriktad på ett reglersystem för re- glering av koktemperaturen hos en glaskeramisk skiva eller kokplatta utnyttjande ett resistivt uppvärmningselement tillverkat av molybdendisilicid (MoSi2), tungsten eller annat material uppvisande liknande dynamiska, termiska och elektriska egenskaper, med tillämpning av enkel reglering utan återkoppling av uppvarmningselementets uteffekt.

Enligt uppfinningen regleras koktemperaturen'genom 8000789-1 9 reglering av pulsrepetítionsfrokvensen hos effektpulser som tillföres uppvärmningselementet i överensstämmelse med en I effektinställning som valts av en operatör bland ett flertal diskreta effektinställningar. Anordningen erbjuder ett fler- tal diskreta effektinställningar täckande ett användbart om- råde av koktemperaturer, vilka inställningar var och en re- presenterar en speciell effektpulsrepetitionsfrekvens och så- ledes en speciell värmeuteffekt.

Reglersystemet enligt uppfinningen fullgör tre funk- tionsmoder nämligen en stationär funktionsmod, en mjukstarts- mod och en snabbinkopplingsmod. Mjukstartsmoden utnyttjas under en första matning av ett uppvärmningselement som be- finner sig vid eller nära rumstermperatur för att undvika transient överskridande av strömöverföringskapaciteten hos uppvärmningselementets matningskrets. Som tidigare nämnts är resistansen hos ett uppvärmninqselement tillverkat av MoSi2 eller tungsten i stort sett en faktor tio lägre vid rums- temperatur än vid arbetstemperatur och är cirka 2,5 ohm vid rumstemperatur och cirka 25 ohm vid arbetstemperatur. För att således undvika en initiell stötströmsöverbelastning utnytt- jas en förutbestämd effektpulsrepetitionsfrekvens oberoende av den verkliga effektinställningen vid arbete i denna mod.

Som fackmannen väl känner till kan relativt höga strömspikar med mycket kort varaktighet tolereras utan att säkringar bränns, kretskomponenter skadas eller ledningar brinner. Üverströmshelastninqsproblemet övervinnes således genom att begränsa varaktigheten för pulserna och med hjälp av adekvat tidsavstånd mellan pulserna. Det är emellertid även önskvärt att snabbt bringa uppvärmningselementen att inta önskad ar- betstemperatur för att minimera varaktigheten hos denna period med relativt låg resistans och resulterande höga strömspikar. Tätt återkommande effektpulser bringar upp- värmningselementet att inta arbetstemperatur snabbare. Följ- aktligen utnyttjas en pulsrepetitionsfrekvens som represen- terar en optimal kompromiss mellan dessa båda motverkande egenskaper. En repetitionsfrekvens för mjukstart som repre- senterar en tillfredsställande kompromiss har bestämts em- ,__._.___-._-.-.-..-. ..-__...._.._ _ _ ..____,._..é_._.___...,.... 8000789-1 1G piriskt och kommer att beskrivas mer i detalj senare. äom framgått ovan är det önskvärt att utnyttja mjuk- startsmoden närhelst ett kallt (rumstemperatur) uppvärm- ningsolement skall matas. Eftersom utnyttjandet_av tempera- turavkñnnare skulle komplicera systemet på ett icke önskat sätt krävs ett alternativt sätt för identifiering av ett kallt uppvärmningselement. Det bör påpekas, att uppvärm- *ningselement av MoSi2 eller tungsten uppvärms och avkyls mycket snabbt. I praktiken är det så, att då en inställning med frånkopplat uppvårmningselement väljs av operatören av- kyls värmeelementet (ej den glasinnehâllande kokytan) till rumstemperatur innan operatören fysiskt hinner välja en annan inställning. Ett val av frånkopplat läge ger således en tillfredsställande indikering på att upnvärmningselemen- tet befinner sig vid rumstemperatur. Följaktligen tillämpas mjukstartsmoden närhelst reglersystemet enligt uppfinningen detekterar on ändring i effnkrinställníngcn från ett från- kopplat tillstånd till varje annan uffektinställning.

Snabbinkopplingsmoden utnyttjas för att ta tillvara _fördelen med det faktum att uppvärmningselement tillverkade av MoSí, eller tungsten glöder klart i det närmaste omedel- bart vid matning med full effekt. I snabbinkopplingsmoden utnyttjas maximal effektpulsrepetitionsfrekvens temporärt i stället för den pulsrepetitionsfrekvens som motsvarar den ak- tuella effektinställningen för att bringa uppvärmningselemen- tet att glöda med tillräcklig intensitet för att ge en visu- ellt förnimbar indikering för operatören genom kokytan. Denna mod inkopplas omedelbart efter mjukstartsmoden för att för opuratörvn índikera att uppvärmninqselementet har kopnlats till, Fastän uppvärmningselementet glöder synligt även vid den lägsta effektinställningen som utnyttjas i systemet er- hålles till följd av de optiska egenskaperna hos den glas- keramiska kokytan som vanligen utnyttjas en tillräcklig fil- trering för att de lägre effektinställningarna ej skall ge någon enkelt förnimbar indikering för operatören genom kok- ytan. _l praktiken är varaktighutun nos mjukstartsmodun så 8000789-1 ll kort, att fördröjningen mellan valet av en effektinställning som görs av operatören och uppträdandet av nämnda indikering är knappt märkbar. För operatören förefaller uppvärmnings- elementet att glöda näsüniomedelbart efter det att en ändring av effektinställningen från frånkonplat läge till någon annan effektinställning sker. Efter en förutbestämd period av täm- ligen godtycklig varkatighet (approximativt 8 1/2 sek. har utnyttjats med tillfredsställande resultat) avslutas denna mod automatiskt. För varaktigheten finns endast den självklara be- gränsningen, att förlängd tillkoppling av full effekt på upp- värmningselementet kan höja temperaturen hos den glaskeranuska kokytan med relativt lågt temperatursvar till en temperatur som överstiger den temperatur som motsvarar den av operatören valda effektinställningen.

Anordningen är vidare utförd för att omedelbart avsluta snabbinkopplingsmoden i händelse av att effektinställningen ändras av operatören till en lägre inställning före utgången av den tid som tilldelats denna funktionsmod.

Den stationära funktionsmoden följer som namnet antyder de företa transienta moderna. Under stationär funktion till- lämpas den repetitionsfrekvens som hör samman med den aktuel- la, av operatören valda effektinställningen. Anordningen ar- betar alltid under denna funktionsmod med undantag endast av den korta period som följer på en ändring i effektinställ- ningen från frånkopplat läge till någon annan effektinställ- ning. En ändring i effektinställning från ett tillkopplings- läge till ett annat tillkopplingsläge resulterar i en ändring av repetitionsfrekvensen motsvarande den nya, valda effekt- inställningen utan att någon ersättning för denna repetitions- frekvens tillämpas.

I den följande beskrivningen refereras till ritningar- na, på vilka identiska referensnummer anger lika eller mot- svarande element.

I fig. l illustreras allmänt anordningen som skall regleras i enlighet med uppfinningen. Ett resistivt uppvärm- ninqselement l, företrädesvis tillverkat av MoSi2 eller tung- sten är via en triac 3 och en strömbegränsande kretsbrytare 8000789-1 12 6 kopplad till en konventionell växelströmskälla 2 med spän- ningen 240 V och frekvensen 60 Hz. Nämnda triac 3 är en kon- ventionell tyristor som kan leda ström i den ena eller andra riktningen oberoende av spänningspolariteten över huvudan- slutningarna 3(l) och 3(2), då den triggas av antingen en positiv eller en negativ spänning som tillföres dess styran- slutning 3(3). Kretsbrytaren 6 är av det slag som vanligen ut- nyttjas för att skydda kretsar för överströmmar. Brytaren 6 kommer på vanligt sätt att öppna kretsen, då strömmen över- stiger ett bestämt värde över en ändlig tidsperiod men rea- gerar ej på strömpulser med höga toppvärden av mycket kort varaktighet och tillräckligt åtskilda i tiden för att begränsa strömmen till ett värde understigande det som krävs för att trigga kretsbrytaren. Regleranordningen 4 reglerar den effekt som tillföres uppvärmningselementet l genom att reglera repe- titionshastigheten med vilken styrpulser tillföres styrelek- troden 3(3) i enlighet med av operatören via ett tangentbord valda effektvärden.

I de utföringsformer som kommer att beskrivas nedan så- som illustrativa exempel på uppfinningen utgöres effektpulser- na som tillföres uppvärmningseiementet av halvperioder av en växelströmssignal på 240 V och 60 H2. Emellertid kan effekt- signaler med andra frekvenser och spänningsnivåer utnyttjas på liknande sätt.' _ Tabell I Effekt- Effektpuls- Uteffekt Reglerings- inställning repetitionsfrekvens % siqnalkod 1 (n=6) 1/64 5 0001 2 (n=5) l/32 9 0010 3 (n=4) l/16 15 0011 4 (n=3) l/B 24 0100 (n=2) l/4 37 0101 6 (n=l) l/2 62 0ll0 7 (n=0) l/l 100 Olll Från - - l000 Till - _ 1001 8ÛOÛ789-1 13 Som angivits tidigare erbjuds ett flertal diskreta effektinställningar, vilka vardera är tillordnad en speciell effektpulsrepetitionsfrekvens. Vid en föredragen utförings- form finns 9 effektinställningar innefattande FRÅN och TILL.

Tabell 1 illustrerar pulsrepetitionsrrekvensen och värmeele- mentets uteffekt vid varje effektinställninq, uttryckt såsom procent av totaleffekten. ï fig. 2 representerar vâgformerna A-G den spänning som pålägges uppvärmninqselementet l vid varje effektinställ- ning l-7. Våqíormen H representerar matningsspänningen. De halvperioder hos effektsignalen för vilka nämnda triac är ledande, nedan benämnda effektpulser, har visats heldragna, medan de halvporioder hos effektsignalen under vilka nämnda triac icke är ledande har visats sträckade. Vågformen I i fig. 2 representerar nollgenomgângspulser, varvid tiden mel- lan på varandra följande nollqenomgångspulser benämns regler- intervall.

Av fig. 2 framgâr, att tiden mellan varje effektpuls är minimerad för varje effektinställninq till följd av det faktum att samma frånkopplingstid förekommer mellan varje puls. Detta skiljer siq från den intermittensfaktorreglering som beskrivs i den ovan angivna amerikanska patentansökan, enligt vilken reglerperioden är fast och den önskade procen- tuella tillsiaqstiden uppnås qenom påläggande av ett lämpligt antal suceessiva effektpulser följda av ett lämpligt antal frånkopplingspulser, varvid förhållandet mellan successiva tillslaqspulser och antalet pulser under reglernerioden ut- gör intermittensíaktorn. som nämnts tidigare kommer vid utnyttjande av intermi- tensfaktorreglering frånkopplingstiderna vid de lägre inter- mittonsfaktorerna att, då varaktigheten hos reqlerperioden ökar, bli tillräckligt lång för att medge elementet att kylas så mycket att den resulterande låga resistansen drar I. i l lrIivi-z i if] í'-\'f-1.';lr?')|ix iii] -ii l. hola: i i I l íiïrl iti ifllirrt-on Ilor: kretskomponentorna. Repetitinnsirokvvnsreglering ger approxi- mativt samma uteffektnivâer under det att strömtonparna under stationärt arbete kommer att minimeras genom likartad fördel- 8000789-1 ning av frånslagstiden mellan varje effektpuls. På detta sätt minimeras den maximala frånslagstiden mellan godtyckligt par effektpulser. Fäljaktligen minimeras avkylningen av uppvärm- ningselementet och den resulterande minskningen av elementre- sistansen mellan pulser, vilket i sin tur leder till att över- strömmarna i det stationära arbetstillståndet minimeras i var- je effektinställning. Utnyttjandet av pulsrepetitionseffektre- glering reducerar således överströmmarna vid stationärt ar- betstillstånd relativt vad som skulle erhållas med utnyttjande av intermittensfaktorreglering vid jämförbara uteffektnivåer, utom vid maximi- (l00%) och minimieffektinställningarna, i '_ vilka intermittensfaktorn och repetitionshastigheten är desam- ma.

Som framgår av tabell I och fig. 2 varierar pulsrepe- titionsfrekvenserna från en pulsrepetitionsfrekvens på l/64, dvs. en eífektouls per 64 halvperioder hos effektsignalen för effektinställningsläget l, den lägsta inställningen, till en frekvens på l/l, dvs. en effektpuls varje halvperiod vid in- ställningen 7, maximal inställning. Som exempel resulterar in- stüllningsläget 3 i att en spänningssignal C enligt fig. 2 motsvarande en repetitionsfrekvens på l/16 tillföras uppvärm- ningselementet l.

Vid tillämpning av de olika repetitionsfrekvenserna gör regleranordningen 4 ett val under varje halvperiod hos effektsignalen eller reglerintervall huruvida en effektpuls skall påläggas uppvärmningselementet under nästkommande re- glerintervall eller ej. Ett beslut att pâlägga en effektpuls utföres under det följande reglerintervallet genom pâläggande av en triggpuls på styrelektroden 3(3) hos nämnda triac 3 vid början av detta intervall. Då beslutet blir att någon effekt- puls ej skall påläggas under det kommande reglerintervallet triggas nämnda triac 3 ej och förblir således icke ledande under detta reqlerintervall.

Omkopplingen av nämnda triac 3 synkroniseras på vanligt sätt med nollgenomgångarna hos effektsignalen för att förbätt- ra tillförlitligheten hos nämnda triac och minimera från om- kopplingstransienter resulterande elektromagnetisk interfemms. 8000789-1 I enlighet med uppfinningen måste regleranordningen 4 genomföra följande funktioner: avsöka tangentbordet efter nya effektinställningar, identifiera och lagra nygjorda effektin- ställningsval, bestämma vilken av tre funktionsmoder, statio- närt tillstånd, mjukstart eller snabbinkoppling, som skall genomföras, samt alstra triggpulser för nämnda triac med lämp- lig frekvens. Funktionsblockschemat enligt fig. 3 illustrerar regleranordningen enligt föreliggande uppfinning avsedd att genomföra dessa funktioner.

Regleranordningens funktion synkroniseras med hjälp av effektsignalens nollqenomgånqar via nollgenomgångspulser al- strade av en nollgenomgångsdetektor l0 som övervakar effekt- signalen och alstrar en nollgenomgångspuls varje gång effekt- signalen passerar genom noll. Dessa pulser illustreras vid I i fig. 2. Som visas är reglerintervallet perioden mellan de främre kanterna hos nollgenomgångspulserna. Reglerlogiken genomlöper en komplett cykel under varje reglerintervall, under vilket ett beslut huruvida en triac skall triggas eller oj görs för utförande under det följande reglerintervallet.

Nollgenomgångspulserna som alstras av detektorn l0 initierar reglerintervallen.

Vid initieringen av varje reglerintervall avsökes tan- gentbordet 5 för avkänning av förekomsten av ett nygjort ef- fektinställningsval. Under avsökningsoroceduren avsökes varje tangent hos tangentbordet 5 individuellt. Vid detektering av aktivering av en speciell tangent alstras en digital regler- signal motsvarande effektinställningen svarande mot denna tangent av en lignalgenerator 20 och överföres till ett minne l8. Minnet 18 innefattar ett temporärt lagringsläge KB (ej visat) och ett permanent laqringsläge PM (ej visat) för lag- ring av roglorinqsslgnaldata. Den nyligen tillförda digitala styrsignalen från generatorn 20 lagras till en början i den temporära lagringspositionen KB. Sedan testorganet 30 har testat denna signal på ett sätt som skall beskrivas, kan sig- nalen som lagras i KB överföras till den permanenta lagrings- positionen PM i minnet 18, där den kvarhålles under obegrän- sad tid tills den ersätts av en reglersignal representerande en följande vald effektinstïlining. Beteckningarna PM och KB ...-___...._.......... .. . ..__...... ..... 8000789-1 16 utnyttjas emellanåt i denna beskrivning för att hänvisa till dessa minnespositioner och de signaler som lagras i dessa po- sitioner, såsom är vanligt. Vid varje tillfälle kommer betydel- sen att framgå av sammanhanget.

Testorganen 30 övervakar insignaler lagrade i KB för att bestämma huruvida insignalen representerar en blank signal, dvs. inga nya insignaler, ett frånkopplingsläge, ett tillkopp- _lingsläge eller någon av inställningarna 1-7. Då en blank sig- nal identifieras förblir innehållet i den permanenta lagrings- positionen PM ostört och regleringen fortgår i enlighet med den tidigare inmatade inställningen lagrad i PM. Då en ny in- siqnal identifieras av nämnda testorgan 30 såsom ett frånkopp- lingsläge, inläses signalen i PM och ersätter den tidigare in- förda inställningen.

Då antingen en tillslagsinställning eller någon av in- ställningarna l-7 identifieras utföres emellertid ytterligare test avseende innehållet i PM innan innehållet i KB inläses i PM för att tillförsäkra att lämplig utväljningsfrekvens utnytt- jas för att bvstämma huruvida en transient mod skall initieras eller avslutas. Då den nya inställningen representerar en av inställningarna l-7 testas PM för sökande efter eventuell från- slagssignal. Eftersom operatören måste välja tillslagsläget före val av en effektinställning vid koppling från ett från- kopplingsläge förbises en ny inställning representerande en av inställningarna l-7 om PM innehåller en frånkopplingssignal.

Den ytterligare transientmodtesten beskrivs i samband med mjuk- starts- och snabbinkonfiingsmoderna.

Huvudräknaren 14 för nollgenomgångar utgöres av en räk- nare inrättad att upprepat räkna ett förutbestämt antal noll- genomgångspulser från detektorn 10 och att sedan återställas.

Av skäl som kommer att framgå nedan skall det förutbestämda antalet steg motsvara perioden för den lägsta, önskade effekt- pulsrepetitionshastigheten. I den föredragna utföringsformen är denna hastighet en puls per 64 reglerintervall, varvid perioden motsvarar 64 pulser eller reglerintervall. Räknaren 4 räknar således repetitivt 64 nollgenomgångspulser. Det aktuella innehållet representerande räknarens 14 räknevärde 8000789-1 17 betecknas ZCM.

Under stationär funktion jämföres vissa bitar i räkne- värdet ZCM med signalen i PM medelst jämförelseorgan l6. Utsig- nalen från jämförelseorganen 16 antingen utställer eller åter- ställer låsorganet 24 avseende effekttillkoppling, vilket or- gan nedan benämnas POL, i beroende av resuitatet.av jämförel- sen. Det resulterande utställda eller återställda tillståndet för POL 24 representerar beslutet att tillföra en effektpuls respektive att ej tillföra en effektpuls. Detta beslut får ver- kan vid nästa uppträdande av den följande nollgenomgångsoulsen via den logiska OCH-grinden 28, vilken tillföres utsignalen från POL 24 och utsignalen från nollgenomgângsdetektorn l0.

Utsignalen från OCH-grinden 28 kopplas till styrelektroden 3 (3) hos nämnda triac 3 via en konventionell drivkrets 26 för nämnda triac. Tillståndet för POL 24 bestämmer huruvida en triggpuls skall tillföras via OCH-grinden 28 till drivkretsen 26. Då nämnda POL är återställd kommer uppträdandet av en nollgenomgångspuls att medföra att en triggpuls tillåts passera grinden 28 till drivkretsens 26 ingång, via vilken den tillföres nämnda triacs styrelektrod och därvid triggar sagda triac till dess ledande tillstånd. Funktionen hos nämnda triac 3 är sådan, att så snart denna trigqats förblir den le- dande utan närvaro av en triggpuls tills polariteten hos dess huvudanslutningar omkastas. Så snart en triggpuls pålägges vid början av ett reglerintervall förblir sedan således nämnda triac ledande under återstoden av detta intervall. Då nämnda POL ej är utställd tillåts någon puls ej att passera genom grinden 28 då den följande nollgenomgângspulsen al- stras. Någon triggpuls pålägges således ej nämnda triacs styr- elektrod och nämnda triac förblir icke ledande under detta re- glerintervall. Pâ detta sätt fattas beslutet att tillföra en effektpuls eller att ej tillföra en effektpuls till värmeele- mentet under ett reglerintervall och genomföres i början av det kommande reglerintervallet.

För reglering av konventionella uppvärmningselement så att de ger ett önskat område av koktemperaturer genomföras valet av ett lämpligt område repetitionsfrekvenser för effekt- 8000789-1 18 pulsen i enlighet med det linjära förhållandet mellan effekt- tillkopplingstíd och uteffekt. För uppvärmningselement till- verkade av Moßio, tungsten eller liknande material erfordras emellertid etL ömråde för repetitionsfrekvenser, vilket nå lämpligt sätt kompenserar för det icke linjära förhållandet mellan effekttillkopplingstid och uteffekt från uppvärmnings- elementet, som är karakteristiskt för uppvärmningselement av detta slag. Det icke linjära förhållandet är en följd av det snabba termiska svaret hos sådana uppvärmningselement. Vid lägre repetitionshastigheter tenderar uppvärmningselementet att kylas mellan effekttillkopplingsperioderna. Den reduktion av resistansen som följer reduktionen av temperaturen hos uppvärmningselementet resulterar i att uppvärmningseiementet drar mer ström under varje ledande period. Det har empiriskt kunnat fastställas, att repetitionsfrekvensen enligt tabell I ger uteffekter som täcker ett tillfredsställande omrâde av koktemperaturer för sådana unpvärmningselement.

De pulsrepetitionsfrekvenser som anges i tabell I kan uttryçkas såsom l/Zn för n inom området 6-0 för effektin- ställnigar l-7. Exempelvis är för effektinställningen 1 n=6, för n=6, l/2n=l/26=l/64, vilket är den önskade repetitions- frekvensen för effektinställningen 1. På liknande sätt blir för effektinställningen 3 n=4, för n=4, l/2n=l/24=l/16, vilket är den önskade pulsrepetitionsfrekvensen för inställning 3.

Vid tillämpning av repetitionsfrekvenserna enlflflztabell I utnyttjas karakteristiken hos binära räknare innebärande att ett identiskt tilstånd för de första n minst signifikan- ta bitarna uppträder var Zn räknesteg. Exempelvis blir åtmin- stone de första tre minst signifikanta bitarna i räknevärdet 0 var 23 eller vart åttonde räknesteg och blir åtminstone de fyra minst signifikanta bitarna noll var 24 eller vart 16:e räknesteg osv. Jämförelseorganen 16 förverkligar effektpuls- repetitionsfrekvensen genom genomförande av en loqisk jäm- förelse avseende de första n minst signifikanta bitarna hos räknevärdet ZCM hos räknaren 14, varvid värdet för n bestäms av reglersignalen representativ för den effektinställning som valts, såsom visas i tabell I. _ __ .._....._._...-.:_._____._. _ . _. _. . ._ ..__~..-._._._...-._.__.-.....4-_ 8000789-1 19 Då de första n minst signifikanta bitarna alla befinns utgöra O avger nämnda jämförelseorgan en triggsignal och då dessa bitar ej samtliga är 0 avges oj någon triggsignaI. För exempelvis efroktinställning 4, som kräver en repetitione- frekvens på 1/23 eller l/8, n=3, instruerar reglersignalen nämnda jämförelseorgan att testa de första tre minst signifi- kanta bitarna, varvid sâledes en triggpuls avges vid varje upp- trädande av ett räknevärde i vilket åtminstone de första tre minst signifikanta bitarna utgöres av logiska 0, vilket sker i vart 8:e steg. Eftersom räknaren 14 räknar nollgenomqångs- pulser avge: jämförelsoorganen i detta exempel en trlggpuls i samband med var 8:e regleríntervall.

Hittills har den stationära arbetsmoden beskrivits funk- tionellt. Det återstår att beskriva de funktionella förverkli- gandena av mjukstarts- och snabbinkopplingsmoderna.

De transienta moderna benämnda mjukstart och snabbin- koppling initieras av testorgan 30. Som angivits tidigare skall dessa transienta moder förverkligas då effektinställningen änd- ras från frånkopplat läge till någon annan inställning. Det bör observeras,att operatören vid ändring från frånkopplat till- stånd till någon annan inställning först måste välja tillkopp- lingsläget och därefter önskad effektinställning l-7. Tillkopp- lingsläget måste således endast väljas vid ändring från från- kopplingsläget till någon annan inställning. Denna sekvens ut- nyttjas vid genomförande av mjukstartsmoden.

Såsom beskrivits tidigare övervakar nämnda testorgan 30 de nya avsökningsresultaten som temporärt lagras i KB. Då ett tillkopplingsläge detekteras i KB testar nämnda organ 30 sig- nalen som lagras i PM för att bestïmma, om reglersignalen som tidigare införts representerar ett frånkopplingsläge, indikeran- de att inställningen ändras från frånkopplingsläge till till- kopplingsläge. Om signalen som lagras i PM ej representerar ett frånkopplingsläge indikerande att inställningen ej ändras från ett frånkopplingsläge, bortses från tillkopplíngsingången och innehållet i PM förblir opâverkat. Om PM innehåller en signal represonterande ett frånkopplingsläve fullbordas det första steget i iullgörandet av mjuzstartsmoden genom ínläsning av 8000789-1 tillkopplingssignalen lagrad i KB i PM. Det andra steget erhål- les då en signal representerande den utvalda inställningen l-7 införes i KB. 'zstorganen 30 testar vid detektering av en sig- nal representerande en av inställningarna l-7 i KB innehållet i PM för sökande efter en signal representerande en tillkopp- lingssignal. Då tillkopplingssignalen detekteras avger test- nrganen 30 en uLstä1Lningssignal till låsorqan 32 avseende mjukstart, vilka nedan bunämnes SSL, varigenom initieringen av mjukstartsmoden är klar. Innehållet i KB läses sedan in i PM. Jämförelseorqanen 16 utställer och återställer sedan POL 24 enligt ett förutbestämt sekventíellt mönster som karakteri- scrar mjukstartsmoden.

Vid en föredragen utföringsform är detta mönster iden- tiskt med koden för effektinställning 5. Under mjukstartsmoden är följaktligen effektpulsrepetitionshastigheten densamma som den som hör samman med effektinställning 5, nämligen en effekt- puls per fyra reglerintervall. Det har empiriskt bestämts att denna effektpu]srepetitionshastighet representerar en optimal hastighet, som enkelt kan påläggas ett kallt uppvärmningsdemmm av MoSi. eller tungsten utan att överströmsförmågan hos en ty- 2 pisk hushållsmatningskrets överfloddes" Utnyttjandet av denna optimala hastighet möjliggör för värmeelementet att snabbt nå dess resistansvärde motsvarande stationärt arbetstillstånd.

Uppenbarligen kan hastigheten variera i beroende av tröskel- gränserna för matningskretsens skyddsorgan för överström och märkströmmen hos de elektriska kretskomponenterna.

En mjukstartstimer 34, vilken nedan betecknas SST, ak- tiveras genom utställningen av SSL 32. SST 34 reglerar varak- tigeheten av mjukstartsmoden genom räkning av ett förutbe- stämt antal nollgenomgångspulser från nollgenomgångsdetektorn . Vid ett föredraget arrangemang utnyttjas en mjukstarts- tid på approximativt 1 sek. vid den ovan angivna repetitione- hastigheten. Då det förutbestämda räknevärdet har nåtts al- strar SST 34 en utsignal och återställes. Denna signal åter- ställer SSL 32 och avslutar dürigenom mjukstartsmoden och ut- ställer ett låsorgan 36 avseende snabbinkoppling, vilket ne- dan betecknas IOL, varigenom snabbinkopplingsmoden initieras.

Då IOL 36¿är utställd är jämförelseorganen lö aktiverade för 8000789-1 Zl âstadkommande av maximal effektinställning oberoende av den ak- tuella effektinställningen som valts. IOL 36 aktiverar även en snabbinkopplíngstimer 38, vilken nedan betecknas IOT. IOT 37 bestämmer varaktigheten hos snabbinkopplingsmoden genom räkning av ett förutbestämt antal nollgenomgångspulser och återställ- ning. Denna snahbinkopplingsperiod har vid en föredragen ut- föringsform valts att uppgå till approximativt 8 l/2 sek. vid den angivna maximihastigheten. Då IOT 38 återställes utmatas en återställningssignal av IOT, vilken återställer IOL 36, var- igenom snabbinkopplingsmoden avslutas. Därefter vidtar den stationära funktionsmoden såsom beskrivits tidigare.

Som angivits tidigare skall snabbinkopplingsmoden av- slutas om en ändring av effektinställningen från en högre till en lägre inställning eller till fränkopplat läge sker under pågågende snabbinkopplingsmod. Testorgan 38 genomför denna funktion på följande sätt. I händelse en signal represente- rande en av inställningarna l-7 detekteras i KB nnder pågående snabbinkopplingsmod, som indikerar en ändring av effektinstähr ningen från en till en annan av inställningarna l-7 utföres en storleksjämförelse av innehållen i KB och PM. Då storleken hos signalen i KB är mindre än den i PM, vilket indikerar att den nya inställningen är lägre än den tidigare inställningen, av- ger nämnda testorgan 30 en återställningssignal till IOL 36, varigenom snabbinkopplingsmoden avslutas. Signalen i KB in- läses i PM och en stationär funktionsmod motsvarande den ny- gjorda effektinställningen vidtar. _ För att demonstrera anordningens funktion medelst ett exempel antages det, att anordningen befinner sig i frânkopp- lat läge och att uppvärmningselementet skall inkopplas på effektinställning 6. Operatören påverkar först tillkopplings- tangenten och sedan tangenten 6 på tangentbordet 5. Påverkan av inkopplingstangenten bringar signalgeneratorn 20 att gene- rera en digitalt kodad signal representerande tillkopplingen.

Denna signal lagras i en temporär position KB i minnet l8.

Till följd av denna införing i minnet l8 kommer testorgan 30 att i PM söka efter en signal representerande frånkopplings- läge. Då den tidigare inmatningen motsvarade frånkoppling över- 8000789-1 22 föres-tillkopplingssignalen till PM. Påverkan av tangenten 6 bringar signalgeneratorn 20 att överföra en signal represen- terande effcktnivå 6 till minnespositionen KB. Vid detekte- ring av närvaron av en signal reprèsenterande en av effekt- 'inställningarna l-7 i KB och en tillkopplingssiqnal i PM fort- sätter testorganen 30 med att utställa SSL 34. Jämförelse- organen 16 reagerar genom genomförande av effektinställning 5 enligt tabell I för åstadkommande av den önskade effektpuls- repetitíonshastiqheten för mjukstart på l/4. Jämförelseorga- nen 16 fortfar att arbeta på detta sätt under approximativt en sekund, varefter tiden för SST 34 löper ut, varpå denna återställer SSL 34 och utställer IOL 36, vilket medför att mjukstartsmoden avslutas och snabbinkopplingsmoden initieras.

Inställning av IOL 36 aktiverar IOT 38 och bringar jämförelse- organen 16 att fullgöra effektinställning 7.

Effektpulshastigheten kommer att vara l/l motsvarande effektinställning 7 under varaktigheten av snabbinkopplings- moden. Efter cirka 8 1/2 sek. utlöper tiden för IOT 38, var- vid IOL 36 återställcs. Snabbínkopplingsmoden är därvid av- slutad och den stationära arbetsmoden vidtar. I den stationära arbetsmoden kommer utsignalen från jämförelseorqanen lö att åstadkomma en pulsrenetitionshastiqhet på 1/2 motsvarande effektinställning 6; Om i det ovan nämnda exemplet effektinställning 4 se- nare infördes under snabbinkopplingsmoden skulle testorganen till följd härav jämföra signalen i KB med den i PM. Denna jämförelse skulle indikera att signalen i KB var mindre än den i PM. Testorganen 30 skulle därefter överföra signalen i KB till PM och återställa både IOL 36 och IOT 38, varvid snabbinkopplíngsmoden skulle avslutas och den stationära ar- betsmoden vidta.

I fig. 4 illustreras schematiskt en föredragen ut- föringsform av en reglerkrets för ett enda uppvärmnings- element i form av en glaskeramisk kokplatta med ett uppvärm- ningselement av MoSi2, vid vilken effektregleringen sker elektroniskt med hjälp av en TMS 1000 seriemikroprocessor el- ler -bricka. Nämnda TMS l0O0 seriebricka är kommersiellt 80007894, tillgänglig från Texas Instruments, Inc. och andra företag.

Tekniska detaljer för brickan är tillgängliga i en publika- tion med titeln "TMS l000 Series Data Manual", som publi- cerades i december 1975.

I fig. 4 är brickan 40 en TMS lOOO seriemikroproces- sorbricka, vilken har anpassats till kundbehov genom att per- manent utföra dess läsminne, ROM, för genomförande av regle- ringen enligt föreliggande uppfinning.

Tangentbordet 5 innefattar kapacitiva s.k. "touch"- knappar innefattande en enda kolumn med nio knappar. Knappar- na möjliggör för en operatör att välja effektinställningar l- 7 och dessutom TILL och FRÅN. Knappsatsen 5 arbetar på konven- tionellt, i och för sig välkänt sätt och beskrivs häri endast i den utsträckning som krävs för förståelse av hur insignaler- na till reglersystemet genereras. Varje knapp hos knappsatsen innefattar en toppdyna och två bottendynor, ej visade. Ett dnflektriskt material skiljer topp- och bottendynorna och bil- dar därigenom tvâ seriekopplade kondensatorer. Toppdynan bil- dar en gemensam platta för var och en av de båda bottendynor- na. Den ena bottendynan hos varje knapp är kopplad till en gemensam ingångsledning. Den andra bottendynan har sin egen utgångsledning. Knappsatsen har således en ingângsledning som gemensamt delas av samtliga knappar och nio utgångsled- ningar, en för varje knapp. Knappsatsen avsökes periodiskt genom påläggande av en avsökningsspänning på ingångsledningen Denna spänning överföres väsentligen oförändrad till utgångs- ledningen hos allaefl berörda knappar. Utsignalen från en be- rörd knapp kommer att skilja sig, då denna har dämpats genom den ytterligare kapacitansen som erhålles till följd av opera- törens kontakt med toppdynan.

I kretsen enligt fig. 4 tillhandahâlles ingångs- eller avsökningspulsen av brickan vid utgången RO. Denna puls över- föres periodiskt från RO till ingången hos en drivkrets 46 för tangentbordet. Drivkretsen 46 är en konventionell driv- krets utnyttjad för att förstärka pulsen från RO. Den för- stärkta pulsen överföres av drivkretscn 46 till ingångsled- ningen hos tangentbordet 5. På detta sätt avsökes tangentbor- 80ÛÛ789-1 det 5 för nya insignaler, vs. påverkade knappar, periodiskt vid en hastighet som bestäms av läsminnet på brickan 40.

Utsignaler från tangentbordet 5 kopplas till brickan 40 via ett enkelt strömbeflränsande rcsistansnät 48 och en kapacitiv gränssnittskrets 50. Resístansnätet 48 placerar endast en stor, strömbegränsande resistans av storleksord- ningen 10 kohm iserie med varje utgångsledmng från knapp- satsen. Den kapacitiva gränssnittskretsen 50 fullgör ett flertal funktioner, nämligen prioritering av knappsatsens utsignaler, kodning av knappsatsens utsignal till ett digi- talt format som är tillgängligt för brickan 40 och multi- plexering av denna insignal till brickan 40 med nollgenom- gängspulserna från nollgenomgångsdetektorn LO för att där- igenom aktivera brickan 40 att synkronisera dess reglerfunk- tioner med nollgenomgångarna hos växelströmsmatningssigna- len.

Vid denna utföringsform utgöres det kapacitiva gräns- iusnittet 50 av en TMS 1976 integrerad seriekrets, vilken är kommersiellt tillgänglig från Texas Instruments, Inc. Då de- taljerna hos dtnna krets ej är kritiska för föreliggande uppfinning, kommer dennas funktion endast att beskrivas i den utsträckning som krävs för förståelse av föreliggande uppfinning. Detaljerad information avseende funktionen hos denna krets arbetande som gränssnitt tillsammans med en ka- pacitiv knappsats ges i en publikation från 1977 med titeln "TMS 1976 Capacitive Touch Keyboard Interface Manual".

Gränssnittet 50 innefattar nio kapacitiva ingångs- ledningar Cl-C9, vilka är internt kopplade till nio interna buffertar (ej visade). Varje ingångsledning är via en mycket hög resistans förspänd till en hög ingångsspänningsnivå. De interna buffertarna är inrättade att detektera negativa över- gångar frân en externt genererad referensspänning. Varje in- gångsbuffert tillför en utställningsinstruktion till dess tillhörande inre låsorgan (ej visat), då en inspänning detek- teras på dess C-ingångsledning, vilken spänning är mer nega- tiv än referensspänningen. Utsignalen från dessa låsorgan överföres internt till en kodare (ej visad), vilken i sin tur 8000789-1 qwuomlüz !unrL|»nerna wrioriturin; och kodning. lnqänqslod- ningen Ul är tillordnad den högsta prioriteten och C9 den lägsta. Den insignal som mottages med den högsta prioriteten kodas såsom ett 4 bitars ord i binärkodad decimal notation, BCD, och överföras till en intern multiploxor.

Multlplexern hos gränssnittet 50 styrs av ingången betecknad ISR. Då ISR är låg överföras BCD-ordet till utgång- arna Yl-Y4. En hög nivå vid ingången ISR återställer ovill- korligen samtliga interna låsorgan som arbetar i beroende av C-ingångsledningarna och bibehåller detta äterställda till- stånd tills íSR-ingången återgår till låg nivå. Då samtliga làsorgan är äterställda är den signal som avges av nämnda låsorgan densamma som om inga knappar var nedtryckta. Då ISR är hög uppträder dessutom F-ingångssignalen på utgången Yl.

Denna funktion hos ISR-ledningen att välja antingen C-ingången eller F-ingången möjliggör att dessa ingångar kan multi- plexeras in i brickan 40. Styrning av denna multiplexfunk- tion âstadkommts via brickans utgång RO, som är elektriskt kopplad till XSR-inqångsledningen hos gränssnittskretsen 50.

Brickan 40 mottar den BCD-kodade signalen på 4 bitar från gränssnittet 50, som representerar avsökningsutsignalen från knappsatsen 5 på ingångsledninqarna Kl, K2, K4 och K8, vilka är elektriskt kopplade till respektive utgångar Yl-Y4 hos gränssnittet 50. Såsom tidigare beskrivits kopplar in- gången Kl brickan 40 även till nollgenomgångsdetektorn 10 via gränssnitteus50F-ingång. Utsiqnalerna från brickan 40 överföres från utgångarna 00-07, RO och R4. Utgângarna 00- 07 ger ätergivningsinformation till en konventionell 7-seg- mentsljnsdioddisplay 8. Ledningen RO är såsom tidigare be- skrivits kopplad till ingångsledningen ISR hos gränssnittet 50 och till ingången hos drivkretsen 46 för knappsatsen.

Dessutom är ledningen RO kopplad till ingången hos en konven- tionell drivkrets 42 för enheten 8, vilken drivkrets akti- verar nämnda enhet. Utgången R4 kopplar brickan 40 till styr- elektroden hos en effektregleringstriao 3 via en konven- tionell drivkrets 26, vilken kan vara av välkänt slag, som förstärker utsignalen från R4 och isolerar brickan 40 från effoktledninqen. 8000789-1 26 Som angivits har brickan 40 kundanpassats för genom- förande av regleringsfunktionerna enligt uppfinningen genom permanent utförande av läsminnet hos brickan 40 för genom- förande av ett förutbestämt set av reglerinstruktioner. Fi- gurerna 5-ll utgör flödesdiagram som illustrerar reglerru- tinerna som genomfikesavnükroprocessorn för erhållande, lag- ring och behandling av ingångsdata från knanpsatsen 5 via gränssnittet 50 och för att generera reglersignaler för trigg- ning av nämnda triac 3 på ett sätt, som ger den effektnuls- rcpetitionshastighet som krävs för den valda effektinställ- ningen. En fackman kunnig i programmering kan från dessa diagram iordningställa ett set av instuktioner för perma- nent lagring i mikroprocessorns 40 läsminne.

Reglerproqrammet innefattar en sekvens rutiner som illustreras i flödesdíagrammet enligt fig. 5-ll. Varje rutin bortsett från effekttillkopplingsrutinen genomgås en gång under varje reglerintervall. Den första passagen genom pro- grammet initieras genom tillförande av effekt till anord- ningen, såsom genom anslutning av anordningen till en mat- ningskälla. Det bör noteras, att reglerkretsen hålls konti- «nuerligt matad, då anordningen är ansluten oberoende av den valda effektinställningen. I effektutmatningsrutinen gör programmet en paus för att invänta uppträdandet av nästa nollgenomgång för matningssiqnalen. Vid detektcring av en nollgenomqång överföres beslutet att trigga triacen till drivkretsen för denna genom utställning eller âterställning av utmatningslåsorganet R4 och programmet återgår till av- sökningsrutinen för påbörjan av den följande programmcykeln.

Nedan följer en beskrivning av varje rutin med refe- rens till flödesdiagrammet.

Effekttillkopnlinqsrutin - fig. 5.

Denna rutin återställer samtliga interna låsorgan och timers samt tömmer registren då effekt först tillkopplas, så- som då kokutrustningen ansluts till en matningskälla eller då effekt återkommer efter ett avbrott. Denna rutin återkom- mer endast efter ett avbrott i effekttillförseln. 8000789~1 27 Avsokningsrutin f_§ig.wn, mit påbörjas efter effektutma;» Denna rutin, vilken no_: ningsrutinen vid början av varje reglerintervall, reglerar datainmatninqen från det kapacitiva gränssnittet 50 och re- glerar även utmatníngen av data till disolayelementet 44 för återgivande av den effektinställning som fullbordas.

Datainmatnincen från gränssnittet É0 genomförs medelst följande opcrationssekvcns. Först återställes avsökningen av knappsatsen genom omkoppling av utgångslåsorganet RO till högt tillstånd (block l0O). Detta återställer de interna in- qångsbnffortarna hos gränssnittet 50. Därpå ntställes avsök- ningen av knappsatsen genom omkopplinä lv låsorganet RO till lågt tillstånd (block l04). Detta möjliggör överföring av kodad C-ingångsdata till gränssnittets50 Yl-Y4-utgångar.

Slutligen läses data på dessa ledningar och lagras i ett tem~ porärt minncsregister KB (block l06 och 107). Sedan ingångs~ data har återvunnits från knaopsatsen övergår programmet till ingångsdatarutinen. Under denna rutin överföres återgivnings~ data representerandedenför tillfället lagrade effektinställ- ningen i permanentminnet PM till återgivningsutgångarna OO-07 (block 102). lngångsdatarutin - fig. 7.

Denna rutin bestämmer huruvida nytillförd data erhållen under avsökningsrutinen och temporärt lagrad i KB represen- terar en blank, dvs. ingen knappsatspåverkan, frånkoppling, tillkopplinq eller någon av inställningarna l-7.

I det fall nämnda nya data representerar en blank in- föring (block ll0) förblir det permanenta lagringsregistret, PM, som innehåller den reglersignal som för tillfället till- lämpas, opâverkat och programmet övergår till effektregle~ ringsrutinen (fig. 9).

Om nämnda nya data i KB representerar frånkoppling (block lJ2) inläses denna data i PM (block 114), âterstülles mjukstarts- och snabbinkopplinqslåsorganen och tillhörande timers (block ll5) samt övergår programmet till effektregle~ ringsrutinen (fig. 9). .. ..._._.....-......>.._...._.._._. V. 8000789-1 28 I det fall nämnda nya data representerar tillkoppling (block lló) utföres ytterligare test för att avgöra behovet av genomförandet av mjukstartsmoden. Reglersignalen lagrad i PM testas (block 118) för att avgöra, om den tidigare in- ställningen utgjordes av en frånkopplinq. I så fall inläses den nya tillkopplingen lagrad i KB i PM (block 120). Om ej förblir innehållet i PM opåverkat och programmet övergår till effektregleringsrutinen (fig. 9). Denna senare situation in- dikerar att inställningen antingen har gått från TILL till TILL eller från en av inställningarna l-7 till TILL, i vilket fall den nya TILL-inställningen ignoreras.

I det fall nämnda nya data representerar varken en blank införing, frånkoppling eller tillkoppling,såsom indi- kerats medelst ett nej-svar vid blocket ll6, måste den re- presentera en av inställningarna l-7, i vilket fall det är erforderligt att testa signalerna lagrade i PM för att avgöra om den tidigare införda inställningen representerade från- koppling (block 117). Om så är fallet förblir innehållet i PM opåvcrkat ovh programmet övergår Lill effektregleringsrutinen (fig. 9). Denna situation indikerar ett försök att gå från 'frånkopplat tillstånd till en av inställningarna 1-7 utan att först välja inställningen motsvarande tillkoppling. I sådant fall ignoreras den nya effektinställningen. Ett nej-svar vid blocket ll7 indikerar att den tidigare inställningen antingen representerade tillkopplingsläge eller en av inställningarna l-7 i vilket fall programmet övergår till ingångsjämförelse- rutinen (fig. 8).

Ingångsjämförelserutin - fig. 8.

Dflnnn :urin genomföras endast då de nya ingångsdata representerar en av inställningarna 1-7. Den primära funktio- nen hos denna rutin är att initiera mjukstartsmoden och avsluta snabbinkopplingsmoden, när så är lämpligt. Denna funktion för- verkligas på följande sätt. Block 122 undersöker om PM inne- håller en mot tlllkoppling svarande indikering. Då PM inne- håller en tillkopplingsindikering angivande att effektinställ- ningen har ändrats från TILL till en av effektinställningarna 8000789-*1 29 1-7 utställes det mot mjukstart svarande lâsorganet SSL (block l24). Ben nytillförda effektinställningen temporärt lagrad i KB överföres sedan till PM (block 125) och projram- met övergår till effektrcgleringsrutinen.

Om PM befinnes innehålla en inställning annan än den mot tillkoppling svarande inställningen indikerande en änd- ring från en av effcktinställningarna l-7 till någon annan av dessa är dit nödvändigt att bestämma huruvida den nya inställningen är lägre än den inställning som för tillfäl- let genomföres. Som angivits tidigare är en av egenskaperna hos regleringen enligt uppfinningen att snabbinkopplings- moden omedelbart avslutas om en ny effektinställning som är lägre än den tidigare inställningen görs under arbete i snabbinkopplingsmoden. Som indikeras i tabell I represen- teras effektinstüllningarna l-7 av BCD-kod, som är repre- sentativ för den decimala inställningsbeteckningen. En stor- leksjämförolse utföres således avseende signalerna i PM och KB (block l26). Om den kodade signalen i KB är mindre än den i PM är den nya inställningen lägre och låsorganet för snabb- inkoppling och tímern för snabbinkoppling återställes (block 128 och 129). Om signalen lagrad i KB ej är lägre än den i PM förblir IOL och IOT opåverkade. I båda fallen inläses den nyinförda signalen som ursprungligen lagrades i KB sedan i PM (block 125). Programmet övergår sedan till effektre- gleringsrutinen (fiq. 9).

Effektreqlerlngsrutin - fig. 9.

Huvudfunktionerna under effektregleringsrutinen är att framstega huvudräknaren för varje reglerintervall och genomföra mjukstart- och snabbinkooplingsrutinerna när så är lämpligt. Efter framstegning av huvudräknaren (block 150), vilken arbetar som en ringräknare repetitivt räknande 0-63, testas mjukstafislåsorganet (block 152). Om nämnda lås- organ är utställt, indikerande arbete i mjukstartsmoden, framstegas mjukstartstímern (block l54) och innehållet i timern testas mot en konstant referens betecknad "tüislut" i ändamål att begränsa varaktigheten hos mjukstartsmoden (block l56). Nämnda referens inställes på 120 för en var- 8000739-1 aktighet av approximativt l sek. Då innehållet i timern över- stiger detta värde återställes mjukstartslåsorganet och ~timern och utställes snabbinkopplingslåsorganet (block l57~ IS9). Block 155 utbyter MKB och ett register som utnyttjas för genomförande av snabbinkopplingsmoden och vilken beskri- vcs senare samt PM för att komuensera för block 147 hos ef- fckLjämföre1s~rutincn (fig. IOB), som inträder då IOL utstäl- Ilus. Programmet övergår sedan till block 141 hos cffektrc- gleringsrutinen för genomförande av mjukstartsrcpetitions- hastigheten oberoende av den aktuella i PM lagrade effektin- ställningen.

Då mjukstartslåsorganet ej är utställt testas (block 160) snabbinkopplingslåsorganet (IOL). Då detta låsorgan ut" ställas, indikerande funktion i snabbinkopplingsmoden ut- ställes ett register betecknat MKß i överensstämmelse med den högsta eífektinställningskoden, som i denna utförings- form utgöres av BCD-koden för inställning 7 (block 161).

Snabbinkopplingstimern framsteqas sedan ett steg och testas för att bestämma huruvida räknevärdet har överskridit ett förutbestämt maximum (block 162 och 163). Om det ej har detta utbytes innehâllen i MKB och PM (block 164), varigenom PM kommer att innehålla signalen motsvarande effektnivâ 7 i stället för den aktuella effektinställningen, varvid den effektpulsrepetitionshastighet som hör samman med snabbkopp- lingsmoden erhålles oberoende av den verkliga effektinställ- ningen. Då snabbinkopplingstimern överstiger ett maximivärde (MAXTIME) avslutas snabbinkopplingsmoden genom återställníng av snabbinkopplingslâsorganet och -timern (block l65 och l66L MAX”IME utställes till 1020 för en varaktighet av approxima- tivt 8 l/2 sek. I samtliga fall övergår programmet sedan till effektjämförelserutinen.

Effektjämförelserutin - fig. 10A och l0B.

Denna rutin genomför jämförelsen mellan PM och ZCM för att bestämma huruvida utgångslåsorganet R4 (fig. 4) skall utställas, vilket resulterar i triggning av triacen 3 till ledande tillstånd, eller skal] återställas, vilket resulterar ._ .____._......-.-..~_........-._ 8000789-1 i att triacen 3 kopplas från vid nästa nollgenomgång, för att noggrant åstadkomma erforderlig pulsrepetitionsnastighet.

Jämförelsefunktionen som beskrivits ovan genomföres enligt denna utföringsform på följande sätt: först testas PM för fastställank-ærmnPM=7, vilket indikerar att effektinställning 7 har valts (block 130). Om så är fallet utställes (block 138, fiq. JUB) effekttillkopplingslåsorganet, POL, och inga ytter- ligare jämförelser är nödvändiga eftersom triacen skall trig- gas varje reglerintervall. Vid svaret 0 testas den första, minst signifikanta biten (LSB) i ZCM för fastställande av om denna är 0 (block 140). Om denna ej är 0 är några ytterligare jämförelser ej nödvändiga och POL âterställes (block 139, fig. l0B). Om nämnda bit är 0 testas PM för sökande efter en sexa (block 131) representerande val av effektinställning 6.

Om PM=6 utställcs POL. Den första minst signifikanta biten är O i vart annat räknesteg, vilket innebär att block 140 införs vart annat rüknesteg. Då effektnivå 6 väljs sker ett triggbe- slut vart annat räknesteg) vilket ger den önskade halva effekt- pulsrepetitionshastiqheten. Om PM ej är lika med 6 testas den näst minst signifikanta biten i ZCM för sökande efter en nolla (block 141). Eftersom detta beslutsblock endast nås då den första minst signifikanta biten har befunnits vara 0 bestäm- mer resultaten i praktiken huruvida de första och andra minst signifikanta bitarna båda är 0 eller ej. Ett ja-svar avseende detta block indikerar således att båda bitarna är 0, vilket 'uppträder en gång vart4:e räknesteg. Om svaret är ja och an- tingen effektnivå 5 har valts (block 132) eller mjukstartslås~ orqanet SSL är utställt (block 127), vilket indikerar funk- tion i mjukstartsmoden, utställes POL, varigenom den önskade fjärdedelen av effektpulshastigheten erhålles. Det bör obser- veras att då mjukstartslåsorganet är utställt övergår pro- grammet direkt från effektregleringsrutinen till block 141 därvid passerande block 130 och 131. Om båda bitarna är 0 men varken SSL är utställd eller effektnivån 5 har valts tes- tas den tredje minst signifikanta biten hos ZCM för sökande efter en U och följs den, om en 0 påträffas, av en test för fastställande av om PM=4 (block l-3). Om en 0 ej påträffas sooo739-1 32 i den tredje minst signifikanta biten utföres ej något test för faststäflmrbavom PM=4. Detta mönster fortsätter tills en anpassning påträffas mellan det riktiga antalet minst signi- fikanta bitar hos ZCM som befinns vara 0 och effektinställ- ningen, som återfinns i PM, vilket resulterar i ett triggbe- slut, dvs. utställning av POL, ett inre låsorgan, eller om någon anpassning ej påträffas ett beslut att ej trigga, dvs. âterställninq av POL. Tillståndet för POL utnyttjas i effekt- utmatningsrutinen på ett sätt som kommer att beskrivas senare; Efter genomförandet av jämförelsetesten och utställning eller återställning av POL testas snabbinkopplingslåsorganet (block 146). Om detta låsorgan är utställt är det nödvändigt att återutväxla innehållen i MKB och PM (block l47) för att återlagra PM till dess ursprungliga värde före utbytet som ut- nyttjades för genomförandet av snabbinkopplingsmoden i effekt- regleringsrutinen, vilket motsvarar den aktuella, valda ef- fektinställningen.

Programmet övergår sedan till effektutmatningsrutinen.

Effektutmatningsrutin - fig. ll.

Funktionen i denna rutin är att synkronisera trigg- ningen av triacen med nollgenomgângar hos effektsignalen. Vid påbörjan av denna rutin återställes (block l70) utgångslås- organet R4 (fig. 4), vilket är kopplat till triacens styran- slutning. Låsorganet RO försättes i högt tillstånd (block l?lL varigenom en högnivåsignal tillföres till ISR-ingången hos gränssnittet 50 (fig. 4) för att multiplexera F-ingången från nollgenomgångsdetektorn 10 till ingången Kl hos brickan 40.

Reglerprogrammet testar nu ingången Kl och avvaktar mottagan- det av en hög eller l-ingångssignal angivande mottagandet av en nollgenomgångspuls från detektorn 10 (block 172 och 173).

Vid mottagande av nollgenomgångspulsen omkopplas RO till lågt tillstånd, vilket återställer ISR (block 174), och testas POL (block 175). Um POL är utställd utstüllos utqånqslåsorqunflt R4 (block 176), vilket medför att en triggspännlng påföres triacens styranslutning via drivkretsen 26 (fig. 4). Om POL ej utställes förblir R4 i dess återställda tillstånd och triacen 3 omkopplas ej till ledande tillstånd. Programmet 8000789-1 lá återgår sedan till avsökningsrutinen för att upprepa cykeln.

Av kostnadsskäl utgör en mikroprocessor det primära reglerelementet i reglerkretsen nes en föredragen utförings~ form av uppfinningen. Uppfinningen är emellertid ej avsedd att vara begränsad till en sådan utförinqsform. Reglerschemat «wui1t npnlinningen såsom denna illustreras av funktionshlock~ diagrammet enligt fxg. 5 och ilödesdiaqrammen enligt flg. 5- ll kan förverkligas med utnyttjande av fast lindade, digitala, logiska kretsar, vilka utnyttjar enkelt kommersiellt tillgäng- liga kretskomponentflr.

Fin. 13-16 och l8 illustrerar de logiska kretsarna för en alternativ utförinqsform av uppfinningen utnyttjande fasta digitala, logiska kretsar i stället för en mikroprocessor.

Element som funktionellt motsvarar tidigare beskrivna element har givits samma beteckningar. De logiska kretsarna som illu- streras är inbördes sammankopplade på det sätt som allämnt illustreras av blockschemat enligt fig. 3.

Såsom vid den tidigare beskrivna utföringsformen re- presenteras reglcrintervallet av perioden mellan de främre kanterna hos successiva nollgenomgångspulser. De logiska kretsarna qenomlöpes eykliskt en gång under varje reglerinter- vall. Tidsignaler för synkronisering av låsorgan och register åstadkommas medelst konventionella organ för synkronisering av kretsens arbete med reglerintervallen. Synkroniserings- kretsarna har ej visats i detalj, då dessa ej utgör någon väsenüig del av föreliggande uppfinning och då sådana kretsar är allmänt kända.

I den logiska krets som kommer att beskrivas är för lydliqhots skull qrünssnittskretsvn utesluten, då sådana kretsar i och lör sig är mycket välkända.

I den tidigare beskrivna utföringsformen utnyttjande en mikroprocessor erhålles tidsanpassningen mellan logiska händelser automatiskt till följd av serienaturen hos mikro- processorn. Varje instruktion genomföres i sekvens, varvid endast en instruktion kan behandlas åt gången. Då således re- glerintervallet initieras till följd av inmatningen till brickan av en nollgenomqångspuls Stegar mikroprocessorn genom dao0o7s9-1 3-1 instruktionerna lagrade i läsminnet. Lämplig ordningför genom- förandet av instruktionerna i läsminnet löser tldsanpassnings- problemet, Vid utföringsformen utnyttjande digitala, logiska kret- sar kan tidsanpassninqen av händelser inom varje reglerinter- vall regleras med utnyttjande av en tidsanpassningskrets, vil- ken avger 6 tidsignaler av det slag som illustreras i diagram- met i fig. 17. Konventionella räkneoscillatorkretsar som kan alstra tidsignalen i enlighet med diagrammet i fig. 17 är väl- zända. Då detaljerna hos sådana kretsar ej utgör någon del av föreliggande uppfinning kommer tidsanpassningskretsen endast att beskrivas vad avser dess utsignal.

I fig. l7 representerar kurvan ZCP utsignalen från noll- genomgångsdetektorn 10. Pulsrepetitionshastigheten för denna signal är 120 pulser per sekund. Signalerna TSl-TS6 utnyttjas för att synkronisera funktionen hos den logiska kretsen inom varje reglerintervall. TSl är en negativ puls, vilken påläg- qes ISR-ingången hos det kapacitiva gränssnittet 50 (fig. l3).

Den negativa pulsen måste ha tillräcklig varaktighet för att förbli låg tillräckligt länge för att medge knappsatsen att av- sökas av TS2, som pålägges knappsatsens ingång (fig. l3) och resultaten av denna avsökning att läsas in i lagringsregist- ret l8(l) hos minnet 18, som aktiverats av TS3, vilken på- lägges aktiverinqsingången hos registret l8(l) (fig. l4), dvs.

TSl måste överlappa TS2 och TS3. TS4 tjänstgör som en akti- veringssignal för ett register l8(2) hos minnet 18. Denna sig- nal tillföres aktiveringsingången hos registret l8(2) via en OCH-grind 30(2) hos testorganet 30 (fig. 13). Tidsignalen TS5 tillföres klockingångarna hos låsorganen 32 och 36 för mjuk- start respektive snabbinkoppling (fig. 18A) för uppdatering av utsignalerna från dessa låsorgan i beroende av de nya av- sökningsrvsultaten. Jñmlörelseorganot l6 uppdateras sedan dess utsignal i enlighet med den uppdaterade låsinformationen.

Tidsignalen TS6 tillför en puls till klockingången hos låsor- ganet 24 avseende effekttillslag (PUL) (fig. 18B) för att: möjliggöra för utgången hos låsorqanet att reflektera den lnmzrlaxlf-ruxrïr: ulnignnlon från-'xz'jšífní'i'n'f-lsnorganet. :H3 :infart POI. 8000789-1 har klockats avvaktar kretsen nästa nollgenomgångspuls, vilken initierar det följande reglerintervallet. Utsiqnalen från POL 34 kopplas V11 en grind till styranslutninjen hos trianvn 3 av nollgonom1ångepulsen (fig. 3).

Pig. l3 illustrerar den krets som utnyttjas för iull- görande av funktionerna representerade av den digitala genera- torn 20 i fig. 3. Som nämnts är funktionen hos signalgenera- torn 20 att åstadkomma en fyra bitars digital signal represen- tativ för den effektinställning som valts av operatören genom påverkan av en knapp i knappsatsen 5. Detta uppnås i kretsen i fig. 3 med utnyttjande av samma grundläggande kretselement som tidigare beskrivits under hänvisning till mikroprocessorut- föringsformen, nämligen en kapacitiv knappsats 5 av s.k. "touch"-typ, ett resistansnät 48 och ett kapacitivt gränssnitt 50. Skillnaden ligger väsentligen i att gränssnittet 50 genom- för kodniugn- och prioriteringsfunktionerna såsom beskrivits tidigare, men multiplexerar ej nollgenomgångspulsdata med ie- glersignaldata såsom i den tidigare utföringsformen. Tidsan- passningskrvlsun (ej visad) är anordnad att åstadkomma en av- sökningssigual ¶S2 (lig. J7) för knappsatsen och lämplig sig- nal TSl (fig. l7) till ISR-ingången för att medge knappsatsen att avsökas en gång under varje reglerintervall. Såsom fallet var vid den tidigare utföringsformen visar tabell I förhållan- det mellan effektinställning och den kodade digitala signalen som erhålles från det kapacitiva gränssnittet 50.

Pig. 14 illustrerar den logiska kretsen för åstadkomman- de av minnet l8 och testorganen 30 i fig. 3. I denna utförings- form innefattar minnet 18 ett temporärt minneselement l8(l) be- nämnt KB och ett permanent minne 18(2) benämnt PM. Det bör observeras, att KB uppdateras varje reglerintervall för lag- ring av resultaten av varje knappsatsavsökning. PM uppdateras endast då en påverkad knapp detekteras. Vart och ett av detta element innefattar i huvudsak ett 4 bitars lagringsregister med parallell ingång och parallell utgång av det slag som är enkelt tillgängligt såsom en integrerad krets under serienum- mer SN 74194.

Registret l8(l) mottar och lagrar reglersignalen från 8000789-1 36 signalgeneratorn 20. Denna signal ledas in i registret l8(l) av tidsignalen TS3 enligt diagrammet i fig. 17. Utsignalen från registret l8(l) testas av testorganen 30 på ett sätt som kommer att beskrivas nedan. En utsignal från testorganen aktiverar registret l8(2), då så är lämpligt genom att sända en puls till aktiveringsingången (E) hos registret l8(2) därigenom möjlíggörande inläsning av den kodade signa- len i registret l8(l) i registret l8(2). Innehållet i regist- ret l8(l) förblir oförändrat under detta förfarande. ' restorganen 30 möjliggör att den nya signalen som tem- porärt lagras 1 registret l8(l) kan läsas in i registret l8(2) endast då: (1) den nya signalen som lagras utgöres av en frånkopplingssignal; (2) den nya signalen är en tillkopp- lingssignal och den gamla signalen lagrad i registret l8(2) är en frånkopplingssignal; eller (3) den nya signalen repre- senterar en av inställningarna l-7 och den gamla signalen ej är en frånkopplingssignal. Dessutom återställer testorganen låsorganen för mjukstart och snabbinkoppling, då en från- kopplingssignal lagras i registret l8(2). Till följd av vill- koret (l) inläses alltid en frånkopplingssignal i registret l8(2). Villkoret (2) tillförsäkrar att tillkopplingsläget väljs före någon av inställningarna l-7 vid ändring från frånkoplat läge och även att en tillkoppling ignoreras om den gamla signalen utgöres av en av effektinställningarna l-7.

Villkoret 3 medger även ändringar från en av effektinställ- ningarna l-7 till någon annan. Det bör observeras att en blank ingång, representerande ett tillstånd i vilket ingen pâ- verkad knapp detekteras, automatiskt uteslutes genom att med- ge aktivering av registret l8(2) endast under villkoren (1), (2) eller (3), såsom just beskrivits.

Testorganen 30 enligt denna utföringsform kommer att beskrivas under hänvisning till det logiska diagrammet i fig. l4. Utsignalen från OCH-grinden 30(l) kopplas till akti- veringsingången hos registret l8(2). Då utsignalen från grinden 30(2) utgöres av logisk l inläses signalen i regist- ret l8(l) i registret l8(2). Grinden 30(l) tjänar till att synkronisera aktiveringen av_registret l8(2) med tidsignalen 8000789-1 37 TS4 (fig. l7):enm1mi ien OCH-grind sammanföra TS4-signalen med utsignalen från en logisk ELLER-grind 30(2), som utgöres av logisk L då något av villkoren (l),(2) eller (3) är upp- fyllt. Närvaron av en frånkopplingssignal (1000) i registret l8(l) detekteras av en logisk OCH-grind 30(3), vilken som ingångar har de fyra utgângarna från registret l8(l). Insig- nalernu till grinden 30(3) motsvarande de tre minst signifi- kanta bitarna i signalen i registret l8(l) inverteras. Såle- des blir utsignalen från grinden 30(3) logisk l, då en från- kopplingssignal representerad av signalen (1000) lagras i registret 18(i). Utsignalen från grinden 30(3) kopplas till aktiveringsingången hos registret l8(2) via grindar 30(2) och 30(l).

Närvaron av en tiilkopplingssignal i registret l8(l) detekteras av en logisk OCH~grind 30(4), vilken som ingångar har utgângarna hos registret l8(l). Ingångarna till grinden (4) motsvarande de andra och tredje minst signifikanta bi- tarna i signalen i registret l8(l) inverteras. Således blir utsignalen fran grinden 30(4) logisk l, då en tillkopplings- signal (1001) lagras i registret l8(l). Utsignalen från grinden 30(4) kopplas till aktiveringsingången hos regist- ret l8(2) via grindar 30(6), 30(2) och 30(1). En frånkopp- lingssignal i registret l8(2) detekteras av en logisk OCH- grind 30(5), vilken som ingångar har de fyra utqångarna hos registret l8(2). Insignalerna till grinden 30(5) motsvarande de tre minst signifikanta bitarna i registret l8(2) inver- teras. Utsignalen från grinden 30(5) är således logisk l, då en frånkooplingssignal (1000) lagras i registret l8(2).

Den logiska OCH-grinden 30(6) utför en OCH-funktion avseende utsignnlerna från grindarna 30(4) och 30(5). Således blir utsignulerna från grinden 30(h) en logisk 1, då den nya sig- nalen i registret lö(l) är en tillkopplingssignal och den gamla signalen i registret l8(2) är on frånkopnlinqssignal.

Hlnnqnnlwn Inån qxindfln ln(n) kopplas till uklivwrinqsin- gÃngor.lufl1 rvginlrel lZš(2) vin qrixnhxx š0(Z) rnfin 3l(1).

Närvaron av en signal representerande en av effektin- ställningarna 1-7 i registret l8(l) detekteras av grindarna I .....,.,.v-.«_.........._....-..... W _ ..._ ..__..,..._.~...--.-___-.._.. ~< _. 8000789-1 38 (7) och 30(u). Den logiska ELLER-grinden 30(7) har som in- gångar utgångarna från registret l8(l) motsvarande de tr: minst signifikanta bitarna. Följaktligen utgöres utsignalen vid grinden 30(7) av logisk l för en signal representerande någon icke blank signal i registret l8(l). Den logiska OCH- grinden 30(8) tillföres utsignalen från grinden 30(7) och en inverterad insignal motsvarande den mest signifikanta biten hos registret l8(l). Såsom visas i tabell I är den mest sig- nifikanta biten en logisk l för inställningarna TILL och FRÅN och en logisk 0 för effektinställningarna l-7. Utsignalen från grinden 30(8) är således logisk l, då signalen i regist- ret l8(l) representerar någon av effektinställningarna l-7 och en logisk 0 i andra fall. En logisk OCH-grind 30(9) till- förcs utsignalen från grinden 30(8) och den inverterade ut- signalen från grinden 30(5). Följaktligen är utsignalen från grinden 30(9) logisk l, då utsignalen från grinden 30(8) är en logisk l och grinden 30(5) representerar logisk O, in- dikerande att signalen i registret l8(l) motsvarar en av in- ställningarna l-7 och signalen i registret l8(2) ej represen- terar frånkopplat läge. Utsignalen från grinden 30(9) kopplas till aktiveringsingången hos registret l8(2) via grindar 30(2) och 30(l).

Testorganen 30 utställer låsorganet 32 för mjukstart (fig. 18A), då (a) registret l8(l) innehåller en signal re- presenterande en av effektinställningarna 1-7, och (b) regist- ret l8(2) lagrar en TILL-lägessignal. Villkoret (a) identi- fieras medelst en logisk l vid utgången hos den logiska OCH- grinden 30(8) såsom beskrivits tidigare.

Villkoret (b) detekteras av en OCH-grind 30(l0), vilken som ingångar har utgångsledningarna från registret l8(2), vil- ka ledningar representerar de inverterade andra och tredje minst signifikanta bitarna, så att utsignalen från grinden (l0) är logisk 1, endast då signalen lagrad i registret l8(2) är en TILL-lägessignal (1001). Utsignalerna från grindar- na 30(8) och 30(l0) sammanföres i en logisk OCH-grind 30(ll).

Utsignalcn från 30(ll), betecknad 30(a), kopplas till ut- ställningsingången hos låsorganet 32 för mjukstart (fig. löA,. 800Û789~1 En logisk l tillföres således för utställning av FSL då vill- koren (a) och (bl enligt ovan är uppfyllda.

Testorganen 30 återställer låsorganet 36 (fig. l8A), då signalen i registret l8(l) representerar en lägre inställning än den som representeras av signalen i registret l8(2). Detta uppnås medelst en komparator l0(l2), vilken genomför en stor- leksjämförelse av innehållen i de båda registren.

I kretsen enligt fig. 14 utföres denna funktion av kom- paratorn 30(l2) och grindarna 30(5), 30(8l samt 30(l3)-30(l5).

En jämförelse av innehållen i registren l8(l) och l8(2) ut- föres kontinuerligt av komparatorn 3Û(l2), vilken utgöres av en konventionell 4 bitars storlekskomparator av det slag som är enkelt tillgänglig såsom en integrerad krets identifierad medelst serienummer SN 7485. Då storleken hos innehållet i registret l8(l) är mindre än innehållet i registret l8(2), vilket inträffar då den nyligen införda effektinställningen är en lägre inställning än den tidigare införda inställningen, utgöres utsignalen från komparatorn 30(12) av logisk l. Denna utsignal kopplas till en OCH-grind 30(l5), vilken även till- föres uisignalerna från OCH-grindarna 30(8) och 30(l4). Som just beskrivits utgöres utsignalen från OCH-grinden 30(8) av logisk l, då innehållet i registret l8(l) representerar någon av effektinställningarna l-7. Utsignalen från den logiska OCH- grinden 30(l4), vilken utför en OCH-funktion avseende den in- verterade, mest signifikanta biten i registret l8(2) och ut- signalen från en logisk ELLER-grind 30(l3), vilken senare till- föres de tre minst signifikanta bitarna i registret l8(2) och på liknande sätt representerar logisk l, då registret l8(2) innehåller en kod representerande en av effektinställningarna l-7. Grinden 30(l5) kopplar resultatet av jämförelsen till återstïllningsingången hos låsorganet 36 (fig. 3) via en lo- gisk ELLER-grind 30(l6), då registren l8(l) och l8(2) båda innehåller koder representernnde någon av effektinställningar- na l-7. Då det ovan angivna tillståndet är uppfyllt och ef- fektinställningen representerad i registret l8(l) är lägre än den i registret l8(2) utgöres utsiganlen från grinden (l5) och följaktligen utsignalen från grinden 30(l6), be- 8000789-1 40 tecknad 30(c), utgör logisk l, vilket resulterar i återställ- ning av låsorganet 36.

Utsignalen från grinden 30(5) kopplas även till åter- ställningsingången hos låsorganet 36 via ELLER-grinden 30(l6).

Följaktligen återställes på liknande sätt låsorganet 36 då en FRÅN-lägesinstallning (1000) lagras i registret l8(2).

Slutligen kopplas utsignalen från grinden 30(5), he- tecknad 30(b;, direkt till återställningsingången hos låsor- ganet 32 för mjukstart. Följaktligen återställes nämnda lås- organ 32 då en frånlägessignal lagras i registret l8(2).

Huvudräknare 14 enligt fig. 3 åstadkommes vid denna utföringsform medelst en 8 bitars ringräknare, vilken räknar nollgenomqångspulser tillhandahållna av nollgenomgângsdetek- torkretsen 10 (fig. 3). Räknaren 14 har bildats genom kaskad- koppling av 2 4-bitars rippelräknare såsom visats i fig. 15.

Utgångarna A-B hos räknare l4(l) avger de l-4 minst signi- fikanta bítarna hos räknevärdet, varvid utgångarna E-F hos räknaron l4(2) avger den5æ:resp. denfierünst signifikanta bi- ten. Utgången från nollgenomgångsdetektorn 10 kopplas till klockingången hos räknaren l4(l). Jämförelseorganen 16, som kommer att beskrivas nedan, mottar utsignalerna l4A-14? re- presenterande de första 6 minst signifikanta bitarna hos räknevärdet. Räknarna l4(l) och l4(2) är av det slag som är enkelt tillgänglig som integrerade kretsar identifierad av serienummer SN 7493.

Jämförelseorganen 16 i denna utföringsform innehåller, såsom illustrerats i fig. 16, väsentligen ett nät logiska grindar l6(4)(a)-l6(4)(f) benämnda räknegrindar, vilka ar- betar i beroende av de första 6 minst signifikanta bitarna hos utsignalen från räknaren 14, en konventionell fyrled- nings- till tiolednings- BCD till decimal-avkodare l6(l) som arbetar i beroende av utsignalen från registret l8(2) i min- net 18, och ett nät logiska grindar l6(2)(a)-l6(2)(f) be- nämnda jämförelsegrindar, vilka arbetar i beroende av nt- signalerna från räknegrindarna och avkodaren. Utsignalerna från jämförelsoqrindarna kopplas till låsorganet 24 av- seende effekttillkoppling (fiv. 3) via logiska grindar lb(5)- 8000789-1 4l 16(7). Logiska grindar l6(8) och l6(9) kopplar insiqnalerna från låsorganen 14 och 36 avseende mjuksiait och snabblnkopp- ling (fig. 3) till en jämförelsekrets såsom kommer att be- skrivas senare.

Innan kretsen enligt lig. 16 bcskrives mer i detalj kan det vara lämpligt att beskriva funktionen hos jämförelse- organen l6 i reglersystemet enligt fig. 1 och det sätt på vil- ket funktionen genomföres. Avsikten med jämförelseorganen lb i fig. 3 är att bestämma under pågående reglerintervall huru- vida den effektreglerande triacen 5 (fig. l, 3) skall omkopp- las till ledande tillstånd eller ej under det kommande regler- intervallet. Av fig. 3 framgår, att utsignalen från jämförelse- organen lö kopplas till styranslutningen hos triacen 3 via POL 24, OCH-grind 28 och drivkretsen ZF. I föreliggande utförings- form utställes POL 24 (i utställt läge är utsignalen från POL en logisk 1), då utsignalen från jämförelseorganet 16 är en logisk 1. Vid uppträdandet av följande nollgenomgång hos ef- fektsignalen alstras en nollgenomgångspuls av detektorn 10, vilken tillsammans med utsignalen från POL 24 tillföres OCH- grinden 28 och bringar utsignalen från grinden 28 att represen- tera en logisk l. Då denna logiska l förstärks och tillföras styranslutningen hos triacen 3 via drivkretsen 23 omkopplas triaccn till ledande tillstånd. Då utsignalen från jämförelse- organen 16 är en logisk 0 återställes POL 24 (utsignalen blir därvid en logisk 0) och utsignalen från grinden 28 represen- terar logisk O. Ingen styrsignal tillföres således styranslut- ningen hos triacen och denna förblir icke ledande vid uppträ- dandet av följande nollqenomgång på effektledningen. Följakt- ligen bestämmer den hastighet vid vilken utsignalen hos jäm- förelseorganen 16 omkopplas till logisk l effektpulsrepeti- tionshastigheten.

Vid denna utföringsform såsom vid den tidigare möjlig- gör jämförelseorganen att en repetitionshastighet på l/Zn kan åstadkommasfnmom triggning av triacen närhelst de första n minst signifikanta bitarna hos huvudräknaren 14 samtliga ut- göres av logiska 0. Exempelvis kräver effektinställning 4 en pulsrepetitionshastighet på 1/8 eller 1/2n där n=3. Den önska- fl__.____._._.._..,.___.__.__.._fr . . , V _ . ,._,.,__...._._._._.......___,...._ 8000789-1 42 de repetitionshastigheten på 1/8 uppnås genom trigqning av triacen närhelst de första tre minst signifikanta bitarna hos räknaren intar värdet logisk 0, vilket inträffar en gång per 8 räknesteg.

I kretsen enligt fig. l6 identifierar avkodaren l6(l) effektinställningen som skall genomföras, anger räknegrindarna l6(Å)(a)-l6(4)(f) hur många av de minst signifikanta bitarna som är O för varje räknevärde hos räknaren 14, och bestämmer jämförelsegrindarna l6(2)(a)-l6(2)(f) huruvida kombinationen av effektinställning och information avseende den minst signi- fikanta biten för detta speciella räknevärde kräver att triacen 3 (íig. 3) omkopplas till ledande tillstånd.

Avkodaren l6(l) identifierar effektinställningen som skall genomföras genom avkodning av utsignalen från registret l8(2) i minnet 18 (fig. l3). Som nämnts lagrar registret l8(2) en BCD~signal representerande effektinställningen som skall genomföras. Avkodaren l6(l) har en utgångsledning speciellt _ansluten till varje effektnivåinställning. Ledningarna l-7 motsvarar effektinställningarna l-7. (Ledningarna 0, 8 och 9 utnyttjas ej vid denna utföringsform.) Effektinställningen som representeras av den kodade insiqnalen till avkodaren l6(l) identifieras av en logisk O på tillhörande avkodarut- gångsledning. Alla övriga utgångsledningar representerar lo- giskt en l. Då exempelvis den kodade insignalen representerar effektinställning 3, representerar utsignalen på ledningen 3 en logisk 0 och utsignalen på samtliga övriga ledningar logisk l. Utgångsledningen från avkodaren l6(l\, vilken representerar en logisk 0, identifierar således effektinställningen lagrad i registret l8(2). Avkodaren l6(l) utgöres av en konventionell 4-10 ledningars BCD till decimal-avkodare av det slag som är koumerciellt tillgänglig i form av en integrerad krets, vil- ken identifieras av serienummer SN 7442. _ Värdet från nollgenomgånqshuvudräknaren 14 behandlas av räknegrindarna l4(4)(a)-l6(4)(f) på följande sätt. Insig-, nalen på ledningarna l4(a)-(f) från räknaren 14 representerar de första 6 minst signifikanta bitarna av värdet. Grinden l6(4)(a) är en logisk inverterare, vars utsignal är logisk-l 8000789-1 41 då den första minst signiiikanta biten är O. Utsignalen från grinden l6(4)(a) tillföres tillsammans med den inverterade signalen från ledningen l4B till den logiska OCH-grinden lß(4)(L) så att utsignalen från grinden lG(4)(b) represen- terar logisk U endast då de iörsta två minst signifikanta bitarna är 0. På liknande sätt tillföres utsignalen från grinden l6(4)(b) tillsammans med den inverterade insignalen på ledningen l4(c) till den logiska OCH-grinden l6(4)(c), var- igenom utsignalen från grinden l6(4)(c) bringas inta värdet logisk l endast då de första tre minst signifikanta bitarna är 0. Detta mönster repeteras för grindarna l6(4)(d)-l6(4)(fL Jämförelsegrindarna l6(2)(a)-l6(2)(f) utnyttjas för genomförande av en OCH-funktion avseende de individuella ut- signalerna från räknegrindarna l6(4)(a)-l6(4)(f) och de in- verterade utsiqnalerna 6-l från avkodaren l6(l), dvs. den lo- giska OCH-grinden l6(2)(a) utför en OCH-funktion avseende ut- signalen frân grinden l6(4)(a) och den inverterade avkodar- utgångsledningen 6, grinden l6(2)(b) utför en OCH-funktion avseende utsignalerna från grinden l6(4)(b) och avkakmædnügn , osv. Var och en jämförelsegrindarna kan betraktas som spe- ciellt sammankopplad med den speciella effektinställning re- presenterad av dess insignal från avkodaren l6(l). Som mest kan endast en av utsignalerna från jämförelsegrindarna l6(2)(a)-l6(2)(f) representera logisk l under varje reglerin- tervall och dess .utsignal kommer att representera logisk l endast vid uppträdandet av det minst signifikanta bitmönstret tillhörande den effektinställning till vilken jämförelsegrin- den hör. Då exempelvis effektinställning 3 skall genomföras är avkodarutsignalen 3 från l6(l) logisk 0 och de återstående avkodarutsignalerna samtliga logisk l. Den inverterade av- kodarinsignalen till grinden l6(2)(d) representerar således en logisk l och de inverterade ingångarna till återstående jïmförelsegrindar representerar samtliga logiska 0. Utsigna- lerna från jämförelsegrindarna utom grinden l6(2)(d) repre- senterar ständigt logisk 0 oberoende av räknevärdet. Utsig- nalen från grinden l6(2)(d) representerar emellertid endast logisk l då de första fyra minst signifikanta bitarna från räknaren l4 är 0, såsom indikerats av en logisk ] vid ut- 8000789-1 44 gången hos grinden l6(4)(d). För effoktinställning 3 kommer således utsignalen från grinden l6(2)(d) att representera uu logisk I en gång var sextonde rüšnestug.

Den logiska ELLER-grinden Jb(51 utför en logisk FLLER- funktion avseende jümförelsegrindarna l6(2)(a)-l6{2)(f) och följaktligen kommer utsignalen från grinden l6(5) att repre- sentera logisk l närhelst utsignalen från någon av jämförelse- grindarna representerar logisk l. Det bör här noteras, att beskrivningen av kretsen hittills har begränsats till genom- förande av effektinställningarna 1-6. Effektinställning 7 av- ser en pulsrepetitionsfrekvens på l/1. Således måste utsig- nalen från jämförelseorganet 16 representera en logisk l för varje räknesteg vid effektinställning 7 vid arbete i den stationära arbetsmoden. Detta uppnås vid föreliggande ut- föringsform genom koppling av avkodarutgången 7 till grinden l6(5) via ELLER-grinden l6(9). Utsignalen från grinden l6(9; kommer att representera logisk l närhelst en logisk 0 upp- träder vid dess inverterade ingång. Följaktligen kommer ut- signalen från grinden l6(5) att representera en logisk l när- helst effektinställning 7 skall genomföras.

Nu återstår att beskriva det sätt på vilket jämförelse- organen l6 genomför mjukstarts- och snabbinkopplingsmoderna.

Vad först gäller mjukstartsmoden så skall då denna tillämpas en förutbestämd effektpulsrepetitionshastighet utnyttjas o- beroende av den valda effektinställningen. Vid denna ut- föringsform såväl som i den mikroprocessorstyrda utförings- formen skall en effektpulsrepetitionshastighet på l/4 mot- svarande effektinställning 5 genomföras vid fullgörande av mjukstartsmodun.

Insignalen till jämförelseorganen 16 från låsorganet 32 avseende mjukstart, betecknad 32(a), (fig. 18A), repre- senterar logisk 1 då låsorganet utställes och logisk 0 då nämnda låsorgan återställes. Följaktligen är utsignalen från den logiska ELLER-grinden l6(8), vilken utför en ELLER- funktion avseende den inverterade utsignalen från låsorganet l6 och utsignalen 5 från avkodaren 16(l) en logisk 0 då an- 8000789-*1 45 tingen mjukstirtslåsorganet är utställt eller då effektin- ställning 5 valts. Utsignalen från jämförelsegrinden ]6(2)(b) tillhörande effektinställning 5 representerar således en lo- gisk l då de första två minst signifikanta bitarna är 0 och antingtn mjukstartslåsorganet är utställt eller effektinställ- ning 5 genomföres.

För att bortse från den aktuella effektinställningen under mjukstartsmoden utför den logiska OCH-grinden l6(6) en OCH-operation avseende utsignalen från grinden l6(5) och den inverterade insignalen från mjukstartslåsorganet. Då således mjnkstartslåsorganet är utställt är utsignalen från l6(6) lo- gisk 0 oberoende av utsignalen från grinden l6(5). Såldes å~ stadkommes en alternativ bana för koppling av utsignalen från jämförelsegrinden l6(2)(b) till utgången hos jämförelseorganen via ELLER-grinden l6(7).

Som nïmnts kommer vid arbete i snabbinkopplingsmoden en pulsrepetitionshastighet på l/1, motsvarande effektinställ- ning 7, att utnyttjas oberoende av den aktuella, valda effekt- inställningen. Detta åstadkommas vid föreliggande utförings- form på följande sätt. Insignalen från snabbinkopplingslåsor- ganet 36, betecknad 36(a) (fig. 18A), representerar logisk l då detta låsorgan är utställt och logisk 0 då låsorganet är återställt. En ELLER-operation utföres avseendee insignalen från låsorganet och den inverterade utsignalen från avkodar- ledning 7, motsvarande effektinställning 7. Utsignalen från grinden l6(9) och följaktligen utsignalen från grinden l6(5) är således logisk l närhelst antingen snabbinkopplingslåsor- ganet är utställt eller effektinställning 7 genomföres.

Såsom beskrivits tidigare utnyttjas för initieringen, varaktiçßeten och avslutningen av mjukstarts- och snabbinkopp- lingsmoderna låsorgan och timers. Dessutom utnyttjas ett lås- organ 24 för effekttillkoppling för lagring av utsignalen från jämförelseorganen l6 och koppling av dessas utsignal till styranslutningen hos triacen 3 (fig. 3).

Fig. 18A illustrerar denna del av reglerkretsen, vil- ken innefattnr mjukstartslåsorganet 32, mjukstartstimern 34, snabbinställningslåsorganet 36 och snabbinställningstimern 38.

Låsorganen 32 och 36 utgöres av konventionella J~K-vippor av det slag som är kommersiellt enkelt tillgängliga som integre- 8000789-1 46 rade kretsar med beteckningen SN 7470.

Såsom illustreras i fig. 14, l6 och 18A är J-ingången hos lâsorganet 32 kopplat till utgången hos grinden 30{3) hos testorganen 30, benämnd 30(a). Q~utgângen hos låsorganet 32 är kopplat till ingångsgrinden lölö) hos jämförelseorganen 16, via ledningen 32(a). Q-utgången är även kopplad till en timer 34.

Då under arbete testorganen 30 bestämmer att mjukstarts- moden skall genomföras uppträder en logisk l vid utgånqen hos grinden 30(8) nos testorganet 30 (fiq. 13). Q~utgången hos låsorganon 32 omkopplas därvid till logisk l, då den klockas av tidsignalen TS5 (fig. 17) och förblir i detta tillstånd tills en logisk l-signal klockas via K-ingången hos lâsorga- net 32. Vid återställning omkopplas lâsorganets 32 utgång till en logisk 0 och förblir i detta tillstånd tills mjukstarts- moden senare erfordras.

Timern 34 styr varaktigheten av mjukstartsfunktions- moden genom att räkna ett förutbestämt antal nollqenomgångs~ pulser vid aktivering av det utställda tillståndet för låsor- ganet och återställer både sig själv och mjukstartslåsorganet.

I denna utföringsform krävs en varaktighet på approximativt l sek. Detta uppnås genom kaskadkoppling av två 4-bitarsräkna- re 34(l) och 34(2) för verkan såsom en 8-bitars räknare och 'utnyttjande av utgången 34(3) motsvarande den mest signifikan~ ta biten hos räknevärdet för återställning av låsorganet 32 och räknarna 34(l) och 34(2). Vid det l28:e räknesteget upp- träder en logisk 1 på ledningen 34(3), vilken bringar räknar- na 34(l) och 34(2) och låsorganet 32 att återställas vid upp- trädandet av tidsignalen TS5 via OCH-grindarna 32(l) och 34(5L Frekvensen för nollgenomgângspulserna är 120 Hz. Ett värde på 128 pulser tillfredsställer således approximativt den önskade varaktigheten på l sek.

Räkningen av nollgenomgångspulser medelst räknarna 34(l) och 34(2) hos timern 34 möjliggöres till följd av utsig- nalen Erån låsorganet 32, vilken utsätts för en OCH-operation tillsammans med utsignalen från nollgonomgånqsdutektorn 10 (íigffšj via den logiska OCH-grinden'54(4). 8000789-1 47 Följaktligen grindkopplas nollgenomgångspulserna genom grinden š4{4; t.ll klocklngången nas räknaren Jèíl), då lås- organet 32 är utställt, och blcckeras då låsorganet 32 är återställt. .

Lâsorganet 32 och räknarna 34(l) och 34(2) hos timern 34 återställes då någon av följande händelser inträffar: räkning av ett förutbestämt antal steg eller införande av en frånlägessignal i registret l8(2) (fig. 14). Den logiska ELLER-grinden 32(l) kopplar utgången 30(b) från testorganen och utgången 34(3) representerande den mest signifikanta biten hos räknaren 34(2) till K-ingången hos låsorganot 32.

Följaktligen kommer en logisk l vid någon av utgångarna 30(b) indikerande införing av en frânlägesinställning eller 34(3) indikerande uppträdandet av det l29:e räknesteget att re- sultera i en logisk l vid utgången hos grinden 32(l) och där- vid återställa låsorganet 32.

En logisk l vid utgången från grinden 32(l) återställer även räknaren synkront med tidsignalen TS5 (fig. 17). Utsig- nalen från grinden 32(l) kopplas till återställningsingångar- na hos räknarna 34(l) och 34(2) via en logisk OCH-grind 34(5L vilken utför en OCH-operation avseende utsignalen från grin- den 32(l) och tidsignalen TS5. En mot logisk l svarande ut- signal från grinden 34(5) återställer räknarna 34(l) och 34(2).

Funktionen hos snabbinkopplingslåsorganet 36(IOL) och snabbinkopplingstimern 38(IOT) är likartad den för mjukstarts- låsorganet och mjukstartstimern som just beskrivits. Lâsorga- net 36 utställes av en logisk 1 vid utgången 34(3) hos räk- naren 34(2). Utställning av låsorqanet 36 aktiverar timern 38 genom grindning av nollgenorgångspulser till ingången hos timern via OCH-grinden 38(l). Ett förutbestämt antal noll- genomgångspulser räknas av de 4-bitars räknarna 38(2)-38(4) kaskadkopplade för att verka såsom en 12-bitars räknare. I denna utföringsform approximeras den önskade varaktigheten hos snabbinkopplingsmoden på 8 l/2 sek. med hjälp av räkning av 1024 nollgenomgångspulser. Den andra minst signifikanta biten hos 12-bitsräknaren omkopplas till logisk l var lO24:e 8000789-1 48 yäkncstog. Ulsignalen motsvarande denna bit, botecknad 38(5), kotplas till K-ingången hos vippan 36 via ELLER-grinden 36(l). Vid uppträdandet av det l024:e räknesteget återställee snabbinkopplingslâsorganet. Grinden 3B(l) blockerar därvid varje ytterligare puls från timerns ingång tills IOL åter ut- ställes. Lâsorganet 36 återställes även av en logisk l vid utgången 30(e) hos tcstorganen 30 (tig. l4) indikerande val av en lägre effektinställning, som kopplas till K-ingången hos lâsorganet 36 via ELLER-grinden 36(1). Återställning av räknarna 38(2;-38(4) hos timern 38 uppnås genom koppling av utgången från grinden 36(l) till återställningsingångarna hos var och en av dessa räknare via den logiska OCH-grinden 38(6). Grinden 38(6) synkroniserar återställningen av räknar- na med tidsignalen TS5 genom genomförande av en OCH-opera- tion avseende signalen från grinden 36(l) och tidsignalen TS5.

Räknarna 34(l) och 34(2) och 38(2)-38(4) som utnyttjas i nämnda timers 34 resp. 38, är identiska med räknarna l4(l) och l4(2) som beskrivas under hänvisning till huvudräknaren I4, vilken visas i fig. l4.

Fig. l8B visar effekttillkopplingslåsorganet 24(POL) mer detaljerat. Låsorganet utgöres av en J-K-vippa, identisk med den som beskrivits under hänvisning till låsorganen av- seende mjukstart och snabbinkoppling. Utgången hos grinden l6(7) hos jämförelseorganen 16, betecknade l6(a) (fig. l6), kopplas direkt till J-ingången hos POL 24 och till K-ingången via en logisk inverterare 24(l). Tidsignalen TS6 (fig. 17) tillföres klockingången.

I arbete kommer, då en logisk l-signal från jämförelse- organen 16 utställer låsorganet 24, en logisk l att uppträda vid Q-utgången hos låsorganet och tillföra en logisk l till ingången hos grinden 28. Denna logiska 1 grindkopnlas till triacens drivkrets vid nästa uppträdande av en nollgenom- gângspuls som tillföres den andra ingången hos OCH-grinden 28, varigenom triacen 3 triggas till ledande tillstånd syn- kront med nollgenomgången för effektsignalen. Då utsignalen från jämförelseorganen lö representerar en logisk 0 uppträder 8000789-1 49 en logisk 9 vid J-ingânqen och en lonisk 1 uppträder vid K- ínqånqon hos låsorganet 24, vilket därvid återställes (varvid Q~utgånqen omkopplas till loqisk 0). Följaktligen uppträder en logisk 0 vid en ingång hos OCH-grinden 28 och ingen signal grindas till triacens drivkrets vid unnträdandet av nästa nollgenomqångspuls. Triacen 3 förblir således icke ledande under nästa raglerintervall.

De illustrativa utföringsformer som har beskrivits häri har utnyttjat ett reglerintervall med en variaktighet på l/2 period. Fackmannen inser emellertid, att man likaväl kan ut~ nyttja ett reglerintervall på en hel period. I sådant fall blir effektpulserna som tillföres en hel period av effektsig- nalen snarare en l/2 period. Fördelen med utnyttjandet av ett reqlerintervall på l/2 oeriod är att ett användbart område av koktemperaturer kan åstadkommas med den maximala frånkopp- lingstiden mellan effektoulser nå 63 l/2 perioder. För upp- nående av väsentligen samma område av koktemperaturer med ut- nyttjande av reglerintervall motsvarande en hel period blir frânkopplingstiderna mellan effektperioderna dubbelt så långa som de för halvperiodsfallet vid varje effektinställning med undantag för inställningen motsvarande full effekt. Följaktli- gen kommer påkänningarna på kretskomponenterna som resulterar från strömstötar att bli något större vid utnyttjande av re~ qlerintervall motsvarande hela perioder. Dessutom kommer vid funktion i mjukstartsmoden med utnyttjande av halva effekt- perioder påkänningen på kretskomponenterna att bli lägre, eftersom varaktigheten av den effektpuls som pålägges på det kalla uppvïrmningselementet är hälften av vad den skulle vara vid utnyttjande av en hel period.

Nackdelen med utnyttjandet av en halvperiod för repe- titionshastigheten vid de häri beskrivna utföringsformerna är att effekten vid de häri beskrivna utförinqsformerna är att effoktpulserna, med undantag av maximal effektinställninq, har samma polaritet, vilket resulterar i att en likströmskom- ponent drages från effektkällan. Klart är att denna likströms- komponent elimineras vid utnyttjande av ett reglerintervall motsvarande en hel period. 8000789-1 Fackmannen inser att även andra modifikationer och ändringar av uppfinningen kan göras mot bakgrund av vad som beskrivits ovan och uppfinningen är ej begränsad till de specifika utföringsformer som beskrivits. Uppfinningen täcker samtliga modifikationer som faller under definitionen i följande pntuntkrav.

Claims (9)

51 8000789-1 PATENTKRAV

1. Effektregleringsanordning för reglering av uteffekten hos ett resistivt uppvärmningselement (1) inrättat att an- slutas till en växelströmsmatningscentral (2) för hushåll, innefattande en kontrollutrustning (5) för operatören med ett flertal manuellt valbara effektnivåinställningar, organ (3) för att repetitivt tillföra effektpulser med bestämd varaktighet till uppvärmningselementet (1) i beroende av operatörens val av inställning, och organ (4) för att variera tiden mellan nämnda effektpulser, som en funktion av den valda effektnivåinställningen, k ä n n e t e c k - n a d a v att nämnda organ (4) för att variera nämnda tid innefattar organ (20) för alstring av digitala regler- signaler motsvarande nämnda effektnivåinställningar, en noll- genomgångspulsgenerator (10) för alstring av en nollgenom- gångspuls vid eller nära varje nollgenomgång för matnings- effekten, en binär räknare (14) kopplad till nämnda noll- genomgångspulsfimenxm (10) och inrättad att räkna till ett förutbestämt antal i takt med nämnda nollgenomgångspulser och att sedan återgå, varvid nämnda antal bildar en period, organ (16) för att identifiera upprepade mönster hos nämnda räknares (14) binära räknevärde, vilka mönster upprepas flera gånger under nämnda period med inbördes olika frekvens, samt organ (16) för sammankoppling av varje inställning med ett speciellt mönster hos det binära räknevärdet och påläggande av effekt på uppvärmningselementet (1) med en repetitions- hastighet som bestäms därav.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att sistnämnda organ för sammankoppling innefattar organ (16) som vid uppträdandet av varje repetitivt mönster undersöker om en tillhörande digital signal är närvarande och organ (24; 28,26,3) för alstring av en effektpuls som svar på samtidig närvaro av nämnda mönster och en tillhörande digital signal.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d a V att vart och ett av nämnda mönster som identi- 8000789-1 52 fieras av nämnda identifieringsorgan (16) återkommer vid regelbundna intervall för varje effektinställning.

4. Anordning enligt något av krav 1 - 3, k ä n n e ~ t e c k-n a d a v att nämnda organ för påläggande av en effektpuls innefattar ett temporärt minne (24) eller lås- organ, som arbetar i beroende av nämnda identifieringsorgan (16), vilket låsorgan (24) omkopplas till ett utställt till- stånd vid identifiering av mönstret tillhörande den valda effektinställningen och omkopplas till ett återställt läge_ vid frånvaro av sådan identifiering, samt organ (28,26,3) för koppling av nämnda uppvärmningselement (1) till nämnda effektmatning (2), då nämnda låsorgan (24) utställes, och för frånkoppling av nämnda uppvärmningselement, då nämnda låsorgan âterställes synkront med nämnda nollgenomgångspulser.

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda organ för koppling och frånkoppling innefattar en triac (3) med två huvudanslutningar och en styranslutning.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda organ för koppling och frånkoppling vidare inne- fattar organ (28,26) för grindkoppling av nollgenomgångs- pulsen till styranslutningen hos nämnda triac (3), då nämnda låsorgan (24) utställes, och blockering av nämnda puls, då låsorganet återställes, och att nämnda triac (3) omkopplas till ledande tillstånd, då nämnda nollgenomgångspuls påläg- ges nämnda styranslutning.

7. Anordning enligt något av krav 1 - 6, k ä n n e - t e c k n a d a v att nämnda uppvärmningselement (1) innefattar ett material med relativt låg resistans vid rumstemperatur och en relativt hög resistans vid arbets- temperatur, samt att det har en snabb termisk svarstid.

8. Anordning enligt något av krav 1 - 7, k ä n n e - t e c k n a d a v att nämnda uppvärmningselement (1) inne- fattar molybdendisilicid.

9. Anordning enligt något av krav 1 - 7, k ä n n e - t e c k n a d a V att nämnda uppvärmningselement inne- fattar tungsten. .-.___