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Flammenüberwachungseinrichtung mit einem Relais zur Steuerung des
Brenn-und Zündvorgangs Die Erfindung bezieht sich auf eine Flammenüberwachungseinrichtung
mit einem Relais zur Steuerung des Brenn- und Zündvorgangs durch eine von der Flamme
beeinflußte lichtelektrische Generatorzelle unter Verwendung einer zweistufigen
Transistor-Schaltung für Wechselstrombetrieb.
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Es ist bereits bekannt, zur Flammenüberwachung lichtelektrische Generatorzellen
in Verbindung mit einem Transistorverstärker zu verwenden. In der Regel werden letztere
als Gleichstromverstärker aufgebaut. Derartige Verstärkereinrichtungen sind jedoch
nur innerhalb bestimmter Temperaturbereiche als betriebssicher anzusehen. Steigt
die Umgebungstemperatur über einen bestimmten Grenzwert an, so ist es möglich, daß
bei bekannten Schaltungen durch das veränderte Verhaltender Transistoren ein elektrischer
Betriebszustand entsteht, der das Brennen der Flamme vortäuschen kann. Da es sich
aber bei Einrichtungen zur Flammenüberwachung um Sicherheitsschaltungen handelt,
muß ein derartiges Verhalten in jedem Fall vermieden werden.
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Um bei Transistorschaltungen Unstabilitäten bei Temperaturänderungen
zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, für derartige Zwecke Wechselstromverstärker
zu verwenden. Es handelt sich hierbei um Verstärkereinrichtungen, die einen zusätzlichen
Generator benötigen, um die vom Fotoelement bei Belichtung abgegebene Gleichspannung
zu modulieren. Der hier notwendige Generator stellt jedoch einen zusätzlichen Aufwand
dar. über eine Dioden-Brükkenschaltung wird nämlich bei bekannten Anordnungen die
von einem Fotoelement erzeugte Spannung von dem Generator zerhackt dem Eingang eines
zweistufigen Wechselstromverstärkers zugeführt, wobei sich das Steuerrelais im Kollektorstromkreis
des Verstärkers befindet. Eine derartige Schaltung erfüllt jedoch nicht die Anforderungen,
die an eine Sicherheitsanlage gestellt werden müssen. Dies gilt insbesondere für
bekannte Dioden-Brückenschaltungen, denn bei Ausfall der Dioden oder bei Fehlabgleich
, können sich die elektrischen Verhältnisse für den Wechselstromverstärker derart
ändern, daß ein Brennen der überwachten Flamme vorgetäuscht wird. Aber auch innerhalb
der Verstärkerschaltung kann es bei erhitzten oder zerstörten Transistoren vorkommen,
daß das im Kollektorstromkreis liegende Steuerrelais den belichteten Zustand fälschlicherweise
anzeigt. Die Aufgabe liegt darin, diese Nachteile zu vermeiden.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß dem als ; Verstärker wirkenden
Transistor ein als Schalter wirkender Transistor derart vorgeschaltet ist, daß beide
Transistoren zusammen eine zweistufige Schwing-Schaltung bilden und daß die lichtelektrische
Generatorzelle (Fotoelement) als Betriebsstromquelle (Kollektorstromquelle) des
als Schalter wirkenden Transistors verwendet ist, wobei zur Steuerung des Brenn-und
Zündvorgangs ein an die Basis des als Schalter wirkenden Transistors angeschlossenes
Relais vorgesehen ist.
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Die zweistufige Schwingschaltung bewirkt nicht nur, daß eine Wechselstromverstärkung
eintritt, sondern daß das erforderliche Zerhacken der vom Fotoelement gelieferten
Gleichspannung im Stromkreis der Verstärkerschaltung erfolgt. Es ist also hier durch
die Tatsache, daß der Verstärker selbst rückgekoppelt ist, möglich, auf einen besonderen
Generator zur Modulation der vom Fotoelement erzeugten Gleichspannung zu verzichten.
Die vom Fotoelement abgegebene Spannung ist nach der Erfindung nicht, wie bei bekannten
Lösungen, auf den Eingangskreis des Verstärkers wirksam, sondern es liefert unmittelbar
die Betriebsspannung für den als Schalter wirkenden Transistor.
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Da das Steuerrelais sich nicht im Kollektorstromkrei.s eines der Transistoren
befindet, sondern an die Basis des als Schalter wirkenden Transistors der Verstärkerschaltung
angeschlossen ist, wird erreicht, daß auch bei Erhitzen oder Zerstören des Transistors
keine
Fehlauslösung im Sinne der Vortäuschung der belichteten Generatorzelle möglich ist.
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Es ist zweckmäßig, parallel zum Fotoelement einen Kondensator vorzusehen,
um damit Wechselspannungen, die auf die Zuleitungen zum Fotoelement einwirken, weitgehend
kurzzuschließen. -Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, wobei die Figur das Prinzipschaltbild der
überwaehungseinrichtung zeigt.
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Der Transistor TrI arbeitet als Verstärker in Emitterschaltung und
wird aus dem Netz über den Transformator T und über den -Gleichrichter G gespeist.
Der KondensatorC4 dient als Siebglied für die gleichgerichtete Wechselspannung.
Die Widerstände R 4 und R 5 arbeiten als Spannungsteiler für den Basisanschluß des
Transistors Tr1. Bei dadurch festgelegter Basisspannung wird in Verbindung mit dem
Widerstand R 1 und dem Widerstand R 3 der Arbeitspunkt des Transistors Tr1 festgelegt
und damit der Kollektor-Ruhestrom bestimmt. Der parallel zum Widerstand R 1 liegende
Kondensator C 5 soll eine Gegenkopplung des Wechselstroms vermeiden.
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Der Eingang des Transistors Trl wird durch den Kondensator C2, der
Ausgang dieses Transistors durch den Kondensator C 1 gleichstrommäßig von einem
zweiten Stromkreis mit dem Transistor Tr2 abgetrennt. Durch eine Phasendrehung um
180° zwischen Eingang und Ausgang des als Verstärker wirkenden Transistors Trl ist
dieser in einer selbstschwingenden Schaltung betriebsfähig. Für die Phasenumkehr
dient der als Schalter wirkende Transistor Tr2.
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Die Kollektorspannung des zuletzt genannten Transistors wird über
den WiderstandR2 zugeführt. Als Kollektorstromquelle dient dabei das Fotoelement
F, jedoch nur dann; wenn dieses belichtet wird. Fehlt eine derartige Belichtung,
dann fehlt auch die Betriebsspannung für den Transistor Tr2. Dieser ist daher nicht
arbeitsfähig. Von der Beleuchtung des Fotoelements F hängt es also ab, ob die aus
den Transistoren Trl und Tr2 gebildete zweistufige Schwingschaltung arbeitsfähig
ist.
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An die Basis des als Schalter wirkenden Transistors Tr2 ist die Erregerwicklung
des Steuerrelais St angeschlossen. Da die Basis-Emitterstrecke des Transistors Tr2
für die negative Halbwelle leitend ist, wird diese als Gleichrichter für das zu
betätigende Steuerrelais St verwendet, so daß das nur auf Gleichstrom ansprechende
Steuerrelais St anziehen kann.
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Der Beruhigungskondensator C3, welcher dem Fotoelement parallel geschaltet
ist, dient dazu, auf die Zuleitungen zum Fotoelement einstreuende Wechselspannungen
kurzzuschließen.