DE1219115B - Zweipunktregler mit Brueckenschaltung - Google Patents

Description

• Zweipunktregler mit Brückenschaltung Die Erfindung bezieht sich auf einen Zweipunktregler, insbesondere für Temperaturiegelungen, mit einer Brückenschaltung und einer in der Brückendiagonale liegenden, einen Schalttransistor steuernden Transistorstufe.
• Die Ausnutzung einer Verstimmung des Brückengleichgewichtes für Schalt- und Regelzwecke ist bekannt. Bei verhältnismäßig langsam verlaufenden Vorgängen ist eine definierte Ein- und Ausschaltung, z. B. eines über eine Transistorstufe angesteuerten Relais, nicht ohne weiteres erreichbar, da die erforderliche Änderung des Transistorbetriebszustandes auf die Brücke unerwünschte Rückwirkungen haben kann, wovon wiederum die von der Bräcke abgegebene Diagonalspannung in dem Sinne beeinflußt wird, daß der Schaltzeitpunkt des Schalttransistors beeinträchtigt bzw. kein sicherer Betriebszustand des Schalttransistors erreicht wird.
• Es ist auch schon eine Anordnung zur Zweipunktregelung bekannt, die eine Brückenschaltung und eine in der Brückendiagonale liegende, einen Schalttransistor steuernde Transistorstufe aufweist. Dabei wird jedoch die Brückenschaltung selbst nicht durch den Rückführstrom verstimmt, so daß der steuernde Transistor von der Rückführung nicht erfaßt wird.
• Dieser Nachteil wird bei dem neuen Zweipunktregler dadurch vermieden, daß gemäß der Erfindung der angesteuerte Schalttransistor seinen Emitter-Kollektor-Strom über einen Teil des Brückenzweiges erhält, der an dem Brückenspeisepunkt liegt, mit dem die Basis des Schalttransistors über einen Widerstand verbunden ist.
• Bei einer Anwendung des neuen Zweipunktreglers zur Temperaturregelung ist es beispielsweise möglich, bei Netzspannungsschwankungen zwischen 190 und 240 V und bis zu einer Umgebungstemperatur von 60' C die eingestellten Temperaturen auf ± 11 C konstant zu halten. Braucht nur eine Solltemperatur geregelt zu werden, so läßt sie sich auf ± 0,41 C und genauer konstant halten.
• In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel die Temperaturregelung des Heizkreises einer Waschmaschine od. dgl. dargestellt. Die Schaltungsanordnung besteht aus einer Spannungsversorgung 1, einer Brückenschaltung 2, mit einem als Fühler dienenden ternperaturabhängigen Widerstand 3 und einem zweistufigen Transistorverstärker 4, 5, der ein Relais 6 schaltet. Dieser gleichstromgekoppelte Verstärker enthält in der ersten Stufe einen npn-Transistor 4. Die zweite Stufe ist mit einem pnp-Transistor 5 aufgebaut. Der NTC-Widerstand 3 bildet zusammen mit dem jeweils eingeschalteten Vergleichswiderstand t2 7-9 und den Widerständen 10-13 eine temperaturabhängige Brückenschaltung, deren Diagonalspannung den Transistor 4 steuert. Der Kollektor-Widerstand 14 ist ebenfalls ein NTC-Widerstand. Mit ihm wird der ungünstige Einfluß der Umgebungstemperatur auf die Schaltgenauigkeit klein gehalten. Die von dem Transistor 4 verstärkte Diagonalspannung wird über den Widerstand 15 der Basis des Transistors 5 zugeführt. Letzterer schaltet das Relais 6, dessen Kontakt a z. B. über ein Schütz einen Heizkreis einer Waschmaschine od. dgl. ein- oder ausschaltet.
• Bei Erreichen der Solltemperatur wird der NTC-Widerstand 3 niederohmiger und die Basisspannung vom Transistor 4 positiver. Dadurch steigt der Strom durch den Transistor an, und der Spannungsabfall am Widerstand 14 nimmt zu. In dem Augenblick, in dem die Basisspannung am Transistor 5 gegenüber dem Emitterpotential negativ wird, fließt durch diesen Transistor und durch die Relaiswicklung des Relais 6 Strom. Der Ruhekontakt a wird geöffnet und die Heizung über ein Schütz ausgeschaltet. Da der Emitterstrom vom Transistor 5 durch einen Teil des Widerstandes 10 fließt, wird über diesen Rückkopplungszweig das Emitterpotential vom Transistor 4 negativer, und der Stromanstieg in den Transistoren 4 und 5 erfolgt sprunghaft wie bei einem Schmitt-Trigger.
• Der Grad der Rückkopplung und damit die Empfindlichkeit der Anordnung ist am Widerstand 10 einstellbar.
• Der Abgleich für die einzelnen Temperaturstufen wird z. B. für 301 C am Widerstand 7, für 60' C am Widerstand 8 und für 90' C am Widerstand 9 vorge-nommen. Bei der niedrigsten einstellbaren Wassertemperatur und der höchsten zulässigen Umgebungstemperatur ist der Kollektorreststrom des Transistors 4 und die Widerstandsänderung des NTC- Widerstandes 3 in Abhängigkeit von der Temperatur am größten. Um sicherzugehen, daß unter diesenVerhältnissen (Transistor 4 gesperrt) auch der Transistor 5 gesperrt ist, soll die Temperaturdifferenz zwischen Anzug und Abfall des Relaisankers am Widerstand 10 bei einer Wassertemperatur von 30' C und einer Umgebungsteinperatur von 601 C eingestellt werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Zweipunktregler, insbesondere für Temperaturregelungen, mit einer Brückenschaltung und einer in der Brückendiagonale liegenden, einen Schalttransistor steuernden Transistorstufe, d a - durch gekennzeichnet, daß der angesteuerte Schalttransistor (5) seinen Emitter-Kollektor-Strom über einen Teil des Brückenzweiges erhält, der an dem Brückenspeisepunkt liegt, mit dem die Basis des Schalttransistors (5) über einen Widerstand (15) verbunden ist.
2. 2. Zweipunktregler nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Schaltpunktes in einem Brückenzweig mehrere unabhängig voneinander #einschaltbare und einstellbare Widerstände (7, 8, 9) vorgesehen sind. 3. Zweipunktregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Rückkopplung und damit die Empfindlichkeit der Anordnung oder das Intervall zwischen Ein- und Ausschalten einstellbar ist.
3. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1095 370; »Elektronik« (1957), H. 10, S. 309 bis 310; »Telefunken-Zeitung«, September 1958, H. 121, S. 162; »Deutsche Elektrotechnik« (1957), H. 7, S. 346; »Elektronische 'Rundschau« (1956), H. 10, S. 265 bis 268.