DD149148A1 - Schaltungsanordnung zur temperaturregelung,insbesondere fuer aquarienheizungen - Google Patents

Abstract

Die erfindungsgemaesze Schaltungsanordnung realisiert eine einstellbare Schaltung zur Temperaturregelung von Fluessigkeiten mit minimaler Baugroesze und Bauelementenzahl, die gemeinsam mit der Heizung in einem stabfoermigen Gehaeuse angeordnet ist und alle Forderungen an Temperaturstabilitaet und Funkentstoerung erfuellt. Die Schaltungsanordnung besteht dabei im wesentlichen aus Stromversorgung, Brueckenschaltung mit Thermistor als Meszfuehler, Leistungsstufe, Nullspannungsschalter und Thyristor.

Description

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Titel der Erfindung

Schaltungsanordnung zur Temperaturregelung insbesonders für Aquarienheizungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Regelung der Temperatur von Flüssigkeitsbädern insbesondere von Aquarien.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Temperaturregelung elektrisch beheizter Plüssigkeitsbäder sind die verschiedensten Vorrichtungen

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und Schaltungsanordnungen bekannt. Diese in Aquarien oder Bädern für den Laborbetrieb vorgesehenen Einrichtungen bestehen meist aus einer oder mehreren stabförmigen Anordnungen von Heizung, Regler, Fühler und Netzteil» Diese werden zur Kontaktnahme mit dem Bad teilweise oder vollständig eingetaucht. Elektromeohanische Regler arbeiten in der Segel mit Bimetall, wobei entsprechend der Zweipunktcharakteristik die Verbindung der Heizung mit der Versorgungsquelle geöffnet oder geschlossen ist. Als Kachteil treten relativ hohe TemperaturSchwankungen auf. Die lebeasdauer und Funkstörsioherheit gegenüber elektronischen Schaltern ist wesentlich geringer· Andere Vorrichtungen basieren bereits auf elektronischen Schaltungsanordnungen· Dabei lassen solche Lösungen mit Ketzteiltransformator keine bauliche 3inheit von Heizung, Regler und Fühler zu.

Transformatoriose Hetζteile werden mit entsprechend komplizierten Schaltungen bzw· einem hohen Bauelementeaufwand realisiert. Dabei Wird die Stromzufuhr zum Heizungselement elektronisch geregelt, wobei die Badtemperatur mittels eines temperaturempfindlich^η Schaltelementes erfaßt wird, das aus der gleichen Uetzspannungsquelle gespeist wird. In der Regel erfüllen die bekannten Vorrichtungen die Forderung nach minimaler Baugröße nicht. Auch derartige Vorrichtungen mit getrennt angeordneten Gehäusen für Netzteile und Hegler sowie

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Heizung und Fühler können auf Grund der umständlichen Handhabung als nicht optimal angesehen werden.

Ziel der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es eine einstellbare Schaltungsanordnung zur Temperaturregelung mit minimaler Baugröße und Bauelementeanzahl gemeinsam mit der Heizung in einem stabförmigeη Gehäuse anzuordnen, und dabei alle Forderungen an TemperaturStabilität und Punkentstörung zu erfüllen·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Das wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß die ' erfindungsgemäße gesamte transformatorlose elektronische Regeleinrichtung auf kleinstem Raum auf einer Leiterkarte angeordnet ist und sich in einem mit dem Gerätestecker kombinierten Gehäuse befindet. Der Temperaturfühler sitzt im umschließenden Gehäuse des Heizers und wird dort mit einem geeigneten Eleber fixiert.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung besteht dabei aus den Punktionseinheiten Stromversorgung, Brückenschaltung mit Thermistor als Meßfühler, Leistungsstufe, Nullspannungsschalter und dem Thyristor.

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Die Stromversorgung wird direkt aus der Netzspannung erzeugt· Die leistungsstufβ liefert den Zündimpuls für den Thyristor. Der Hullspannungsschalter gewährleistet, daß nur während des Nulldurchganges ein Zündimpuls entstehen kann· Die Brücke ns chaltung mit Meßfühler und Einstellregler realisiert die Schaltschwelle bei welcher die Stromversorgung der Heizung erfolgt·

Ausfafarungsbeispiel

In der Zeichnung 1 ist ein A us führ ungs be is pi el der Schaltungsanordnung zur Temperaturregelung dargestellt· Das Netzteil besteht aus dem Widerstand 1 den Dioden 2 und 3 und dem Kodensator 4· Die stabilisierte positive Spannung über der Z-Diode 2 wird dem Kondensator 4 zugeführt. Dieser hält die Betriebsspannung auch bei negativer Netzspannung. Die Leistungsstufe mit dem Transistor 5 dem Widerstand 6, der Diode 7 und 8 liefert den Zündimpuls für den thyristor 9· Ist die Spannung am Widerstand IO größer als ca. 2,2 Y fließt der Zündstrom· Der Widerstand 6 begrenzt den Zündstrom· Die Dioden 7 und 8 erhöhen die Spannungsschwelle an der Basis des Transistors 5·

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Der UuIlspannungsSchalter bestellt aus dem Kondensator 17 und dem Widerstand 10 in Verbindung mit dem Stromversorgungsnetzteil. Bei positiver Netz~ spannung entsteht über der Z-Diode 2 die Zenerspannung, während bei negativer Spannung die Flußspannung abfällt.

Bei positivem Nulldurehgang der Netzspannung entsteht. an,der Z-Diode 2 ein positiver Spannungssprung. Während der Spannung wirkt das Netzwerk mit den Bauelementen 1, 17, 10, weil die Diode 2 bei ILA U„

gesperrt bleibt. Durch den Kondensator 17 entsteht am Widerstand 10 ein positiver Nadelirapuls, der den Transistor 5 aufsteuert und einen Zünditnpuls beim Nulldurchgang aufbaut.

Nach dem Nulldurchgang ist die Spannung über dem Y/iderstand 10 wider Null, so daß dort kein Zündstrom fließt^ Die Länge dieses Impulses bestimmt die Länge des- Zündimpulses und damit den Strombedarf der gesamten Schaltung.

Der Temperaturregler besteht aus der Brücke mit den Widerständen 11, 12, 13, 14, 15 mit dem Transistor Der Widerstand 11 dient als Meßfühler.

Der Einstellregler 13 erlaubt die Sinstellung des TemperatursOllwertes. Der Spannungsteiler 14, 15 ist so dimensioniert, daß die Spannung U-o^c kleiner als

die Sch'wellspannung U^-, q ist.

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Ist die Spannung Ug₁₁ λ₂ grüßer als U_E1c wird

Transistor 16 leitend.

Beim Anliegen eines Hullimpulses wird dieser über Transistor 16 kurzgeschlossen, und der Thyristor 9 zündet nicht.

Bei gesperrtem Transistor 16 ist der Hullspannungsimptils am Widerstand 10 groß, daß der Transistor leitend ist und der Thyristor 9 zündet.

Bei steigender Temperatur am Widerstand 11 steigt der Spannungsabfall an K₁₂/i3 ' Danach wird der

Thyristor 9 abgeschaltet. Kit höherem Widerstand 13 wird der Sollwart der Temperatur kleiner.

Claims (5)

219012 -7- Erfindungsansprüche

1. Schaltungsanordnung zur Temperaturregelung insbesondere für Aquarienheizung die in bekannter stabförtniger Anordnung von Heizung, Fühler, Regler und ITetzteil in das flüssige Medium eingetaucht wird, dadurch gekennzeichnet, daß für die Stromzuschaltung der Heizung ein Thyristor vorgesehen ist, der aus einem eisenlosen Hetzteil von Widerstand, Zenerdiode, Diode und Elektrolytkondensator über eine Transistorleistungsstufe den Zündimpuls erhält, wobei eine Brückenschaltung mit temperaturabhängigem Widerstand in Verbindung mit einem Nullspannungsschalter den Zündimpuls der Leistungsstufe zuführt.

2. Schaltungsanordnung zur Temperaturregelung nach punktl, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsstufe ein Transistor mit zwei im Smitterzweig vorgesehenen Dioden ist, wobei ein Widerstand des Kollektorzweiges den max. Zündstrom begrenzt.

3· Schaltungsanordnung zur Temperaturregelung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

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daß äis Brücke ns ehalt iing im -Spannungsteiler einen Temperaturfühler und einen Einstellregler zur Festlegung des Sollwertes besitzt, wobei die Brückenschaltung über einen Transistor die Ie istungsstufe ansteuert»

4. Schaltungsanordnung zur Temperaturregelung nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Netzteil und Transistor der leist&ngsstufe eine Uullspannungsschaltung, bestehend aus Widerstand und Kondensator, vorgesehen ist.

5..Schaltungsanordnung zur Temperaturregelung nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nur während des positiven Nulldurchganges der Netzspannung ein Zündimpuls entsteht.

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