DE2329451A1

DE2329451A1 - Schwingungspaket-steuerung zum ansteuern von triacs

Info

Publication number: DE2329451A1
Application number: DE2329451A
Authority: DE
Inventors: Walter Kolb
Original assignee: INTER CONTROL Hermann Koehler Electrik GmbH and Co KG
Current assignee: INTER CONTROL Hermann Koehler Electrik GmbH and Co KG
Priority date: 1973-06-08
Filing date: 1973-06-08
Publication date: 1975-01-02

Description

Inter Control

Hermann Köhler Elektrik München, den 8. Juni 1973

GmbH * Co. KG ^M/¹²⁶¹⁸

8500 Nürnberg 30
Schafhofstr. 30

Schwingungspaket-Steuerung zum Ansteuern von Triacs

Die Erfindung betrifft eine Schwingungspaket-Steuerung zum Ansteuern von Triacs, mit einer Meßbrücke mit einem temperaturabhängigen Widerstand und einem Sollwert-Vorgabepotentiometer, deren Ausgangsspannung zur Steuerung des Triac verwendet wird.

Bei bekannten Anlagen erfolgt die Regelung einer zu regelnden Größe mittels eines Fühlers, der einen Verbraucher einschaltet und so lange eingeschaltet hält, bis die zu regelnde Größe den eingestellten Sollwert erreicht hat. Als Beispiel sei die Rauntemperaturregelung mittels eines Raumthermostaten erwähnt, der ein Heizgerät oder den Lüftermotor eines Speicherofens steuert.

Günstiger als diese Zweipunktregelung ist eine sogenannte Schwingungspaket-Regelschaltung, bei der der zu steuernde Verbraucher impulsartig ein- und ausgeschaltet wird. Bei dieser Regelung ist es möglich, ein Triac (zv/eiwegsteuerbarer Kalbleiter) so zu schalten, daß das Einschaltverhältnis proportional der Regelabweichung ist.

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Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 046 122 ist eine Schwingungspaket-Regelung der eingangs beschriebenen Art bekannt, bei der die Brückenspannung einem als Integralglied geschalteten Differenzverstärker zugeführt wird, dessen Ausgangs-Gleichspannung einer entgegen dieser Spannung verschobenen Sägezahnspannung überlagert wird. Je nach der Höhe der resultierenden Sägezahnspannung wird der Triac mehr oder weniger lange eingeschaltet. Zur Vermeidung von Rundfunk-Störungen und zur Schonung des Triac ist ein Nullspannungsschalter vorgesehen, so daß der Triac nur im Augenblick des Nulldurchgangs der Speisespannung eingeschaltet werden kann.

Durch die Erfindung soll eine vereinfachte Schaltung der angegebenen Art geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den ausgangsseitigen, an den tenrperaturabhangigen Widerstand angrenzenden Eckpunkt der Brücke und den Schleifer des Potentiometers die Basis-Smitterstrecke eines ersten Transistors geschaltet ist, dessen Kollektor an die Basis eines zweiten Transistors angeschlossen ist, daß der Kollektor des zweiten Transistors über ein erstes RC-Glied an den ausgangsseitigen, an den temperaturabhängige^- Widerstand angrenzenden Eckpunkt der Brücke und über ein zweites RC-Glied an den Ausgang des Potentiometers angeschlossen ist, und daß der Emitter des zweiten Transistors mit dem Steueranschluß des Triac verbunden ist.

Durch die zwei an den Kollektor des zweiten Transistors angeschlossenen RC-Glieder, die eine unterschiedliche Zeitkonstante haben, wird dieser, dem Steueranschluß des Triac vorgeschaltete Transistor proportional zur Regelabweichung ein- und ausgeschaltet. D.h. mit anderen Yforten, daß das Tastverhältnis des Ausgangssignals proportional zur Größe der Regelabweichung ist. Es wird durch den kapazitiv rückgekoppelten Verstärker (Multivibrator) selbst vorgegeben und nicht, wie bei der aus der DT-OS 2 046 122 bekannten Schaltung, durch einen separaten Sägezahngenerator.

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Als Nullspannungsschalter dient vorzugsweise ein dritter Transistor, dessen Emitter-Kollektorstrecke zwischen die Basis des zweiten Transistors und den zweiten Pol der Spannungsquelle geschaltet ist, und dessen Basis über einen Widerstand an den triacseitigen Anschluß des Verbrauchers anqeschlossen ist.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Die in der Zeichnung dargestellte Schaltung dient zur Steuerung des Lüftermotors eines Speicherofens.

An die Klemmen einer Wechselspannungsquelle ist der Lüftermotor M und hierzu in Reihe ein Triac TC angeschlossen. Parallel hierzu liegt die Reihenschaltung aus einem Kondensator C₁, einem Widerstand Rp und einer Zener-Diode ZD. Parallel zum Kondensator C₁ ist ein Widerstand R₁ geschaltet. Anstelle des sonst üblichen, einfachen Vorwiderstandes wurde erfindungsgemäß die Kombination aus den Elementen C₁, R₁, R2 gewählt, um die Wärmeentwicklung - bei einer Zenerspannung von 6,5 V müi3te am Vorwiderstand eine Leistung von ca. 6,5 W entstehen - im Reglergehäuse auf ein Minimum zu beschränken. Der Kondensator C₁ dient als Blindwiderstand, der Widerstand R₁ als Entladewiderstand für den Kondensator C₁ und der Widerstand Rp als Vorwiderstand zur Strombegrenzung. An die Klemmen der Zener-Diode ZD ist die Reihenschaltung aus einer Diode D und einem Kondensator Cp angeschlossen. Parallel zum Kondensator Cp sind die Reihenschaltungen aus einem temperaturabhängigen Widerstand IiTC (im vorliegenden Fall ein Heißleiter) und einem Widerstand R, und aus einem Widerstand R,-, einem Potentiometer P und einem Widerstand Rg geschaltet. In der Brückendiagonale der so gebildeten, mit einer vom Kondensator C₂ geglätteten Einweg-

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Gleichspannung gespeisten Brücke, nämlich zwischen dem Verbindungspunkt der Widerstände NTC und IU und dem Schleifer des Potentiometers P liegt die Basis-Emitterstrecke eines npn-Transistors T^, dessen Kollektor an die Basis eines pnp-Transistors T₂ angeschlossen ist: Der Kollektor des Transistors T₂ ist über einen Widerstand R_Q an die Diode D, über einen Kondensator CU und einen Widerstand R. an die Basis des Transistors T₁ und über einen Kondensator C^ und einen Widerstand R₇ an den Verbindungspunkt zwischen dem Potentiometer P und dem Widerstand R^ angeschlossen. Bei den in der Zeichnung angegebenen Werten der einzelnen Bauelemente unterscheiden sich die Zeitkonstanten der RC-Glieder C^R/ und C. Ry um den Faktor 100. Der Emitter des Transistors T₂ ist an den Steueranschluß des Triac TC angeschlossen.

Das Tastverhältnis des Ausgangssignals des auf diese Weise gebildeten Multivibrators ist proportional abhängig vom Widerstandswert des zur Istwert-Erfassung dienenden Widerstandes NTC und der Sollwert-Einstellung am Schleifer des Potentiometers P. Damit wird der Lüftermotor M je nach der Größe der Regelabweichung mehr oder weniger lange eingeschaltet.

Zur Vermeidung von Rundfunk-Störungen dient ein Nullspannungsschalter, der

im wesentlichen aus einem pnp-Transistor T, besteht, dessen Emitter an die Basis des Transistors T₂, dessen Kollektor an den einen Pol der Netzspannungsquelle und dessen Basis über einen Widerstand R.q an den Verbindungspunkt zwischen dem Lüftermotor M und dem Triac TC angeschlossen ist. Parallel zum Motor M ist ferner ein Kondensator C₅ und ein Widerstand geschaltet. Auf diese Weise wird der Motor ausschließlich im Nulldurchgang der speisenden Wechselspannung eingeschaltet. Damit werden die Nachteile der Anschnittsteuerung vermieden.

Patentansprüche 409881/0628

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1·ι Schwingungspaket-Regelschaltung-zum Ansteuern von Triacs, mit einer Meßbrücke mit einem temperaturabhängigen Widerstand und einem Sollwert-Vorgabepotentiometer, deren Ausgangsspannung zur Steuerung des Triac verwendet wird, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen den ausgangsseitigen, an den temperaturabhängigen Widerstand (NTC) angrenzenden Eckpunkt der Brücke und den Schleifer des Potentiometers (P) die Basis-Emitterstrecke eines ersten Transistors (T₁) geschaltet ist, dessen Kollektor an die Basis eines zweiten Transistors (Tp) angeschlossen ist, daß der Kollektor des zweiten Transistors über ein erstes RC-Glied (R^, C,) an den ausgangsseitigen, an den temperaturabhängigen Widerstand angrenzenden Eckpunkt der Brücke und über ein zweites RC-Glied (R~, C^) an den Ausgang des Potentiometers (P) angeschlossen ist, und daß der Emitter des zweiten Transistors (T₂) mit dem Steueranschluß des Triac (TC) verbunden ist.
2. Schwingungspaket-Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen den Kollektor des zweiten Transistors (Tp) und einen an die Spannungsquelle angeschlossenen Eckpunkt, der Brücke ein Widerstand (Rg) geschaltet ist.

Schwingungspaket-Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen die Basis des . zweiten Transistors (Tg) und den zweiten Pol der Spannungsquelle die Emitter-Kollektorstrecke eines dritten Transistors (T^r) geschaltet ist, dessen Basis über einen Widerstand an den triacseitigen Anschluß des Verbrauches (M) angeschlossen

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