DD149148A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR TEMPERATURE CONTROL, ESPECIALLY FOR AQUARIUM HEATERS - 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.The erfindungsgemäaesze circuit arrangement realizes an adjustable circuit for temperature control of liquids with minimal Baugroesze and number of components, which is arranged together with the heater in a stabfoermigen Gehaeuse and meets all the requirements of temperature stability and Funkentstoerung. The circuit consists essentially of power supply, bridge circuit with thermistor as Meszfuehler, power level, zero voltage switch and thyristor.

Description

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Titel der ErfindungTitle of the invention

Schaltungsanordnung zur Temperaturregelung insbesonders für AquarienheizungenCircuit arrangement for temperature control, especially for aquarium heaters

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Regelung der Temperatur von Flüssigkeitsbädern insbesondere von Aquarien.The invention relates to a circuit arrangement for regulating the temperature of liquid baths in particular of aquariums.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Zur Temperaturregelung elektrisch beheizter Plüssigkeitsbäder sind die verschiedensten VorrichtungenFor temperature control of electrically heated Plüssigkeitsbäder are a variety of devices

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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.and circuit arrangements known. These facilities provided in aquariums or baths for laboratory use usually consist of one or more rod-shaped arrangements of heating, controller, sensor and power supply »These are partially or completely submerged to make contact with the bath. Electromechanical controllers operate in the sail with bimetal, and according to the two-point characteristic, the connection of the heater is open or closed with the supply source. As Kachteil occur relatively high temperature fluctuations. The lifespan duration and radio disturbance compared to electronic switches is substantially lower. Other devices are already based on electronic circuit arrangements. In this case, such solutions with a transformer transformer do not permit a structural unit of heater, controller and sensor.

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 sowieTransformatoriose Hetζteile be realized with correspondingly complicated circuits or · a high component cost. In this case, the power supply to the heating element is electronically controlled, wherein the bath temperature is detected by means of a temperature sensitive ^ η switching element, which is fed from the same Uetzspannungsquelle. As a rule, the known devices do not meet the requirement for minimum size. Also, such devices with separate housings for power supplies and Hegler and

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Heizung und Fühler können auf Grund der umständlichen Handhabung als nicht optimal angesehen werden.Heating and sensors can not be considered optimal due to the complicated handling.

Ziel der ErfindungObject of the invention

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·The object of the invention is to arrange an adjustable circuit arrangement for temperature control with minimal size and number of components together with the heater in a rod-shaped housing, thereby meeting all the requirements for temperature stability and perturbation.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

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.This is essentially achieved in that the entire inventive transformerless electronic control device is arranged in a small space on a printed circuit board and is located in a combined with the device connector housing. The temperature sensor is located in the enclosing housing of the heater and is fixed there with a suitable electrode.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung besteht dabei aus den Punktionseinheiten Stromversorgung, Brückenschaltung mit Thermistor als Meßfühler, Leistungsstufe, Nullspannungsschalter und dem Thyristor.The circuit arrangement according to the invention consists of the puncturing units power supply, bridge circuit with thermistor as a probe, power level, zero voltage switch and the 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·The power supply is generated directly from the mains voltage · The power stage delivers the ignition pulse for the thyristor. The Hull voltage switch ensures that an ignition pulse can only occur during the zero crossing. · The bridge connection with sensor and setting controller realizes the switching threshold at which the power supply to the heating takes place ·

AusfafarungsbeispielAusfafarungsbeispiel

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 5·1 shows an embodiment of the circuit arrangement for temperature control. The power supply consists of the resistor 1, the diodes 2 and 3, and the capacitor 4. The stabilized positive voltage across the Zener diode 2 becomes the capacitor 4 supplied. This keeps the operating voltage even with negative mains voltage. The power stage with the transistor 5 the resistor 6, the diode 7 and 8 provides the ignition pulse for the thyristor 9 · Is the voltage across the resistor IO greater than about 2.2 Y, the ignition current flows · The resistor 6 limits the ignition current · The diodes 7 and 8 increase the voltage threshold at the base of transistor 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.The voltage switch ordered from the capacitor 17 and the resistor 10 in conjunction with the power supply power supply. When the mains voltage is positive, the zener voltage is produced across the zener diode 2, while the voltage drops when the voltage is negative.

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„With a positive zero crossing of the mains voltage arises. on, the Zener diode 2 a positive voltage jump. During the voltage, the network acts on the devices 1, 17, 10 because the diode 2 at 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.remains locked. By the capacitor 17 is formed on the resistor 10, a positive Nadelirapuls, the transistor 5 aufsteuert and builds a Zünditnpuls at zero crossing.

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.After zero crossing, the voltage across the resistor 10 is zero, so that there is no ignition current flows there. The length of this pulse determines the length of the ignition pulse and thus the power consumption of the entire circuit.

Der Temperaturregler besteht aus der Brücke mit den Widerständen 11, 12, 13, 14, 15 mit dem Transistor Der Widerstand 11 dient als Meßfühler.The temperature controller consists of the bridge with the resistors 11, 12, 13, 14, 15 with the transistor The resistor 11 serves as a sensor.

Der Einstellregler 13 erlaubt die Sinstellung des TemperatursOllwertes. Der Spannungsteiler 14, 15 ist so dimensioniert, daß die Spannung U-o^c kleiner alsThe setting controller 13 allows the setting of the temperature value. The voltage divider 14, 15 is dimensioned so that the voltage U-o ^ c is smaller than

die Sch'wellspannung U^-, q ist.the Sch'well voltage U ^ -, q is.

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Ist die Spannung Ug₁₁ λ₂ grüßer als U_E1c wirdIf the voltage Ug ₁₁ λ _{2 is} greater than U _E1 c

Transistor 16 leitend.Transistor 16 conductive.

Beim Anliegen eines Hullimpulses wird dieser über Transistor 16 kurzgeschlossen, und der Thyristor 9 zündet nicht.When a Hullimpulses this is shorted through transistor 16, and the thyristor 9 does not fire.

Bei gesperrtem Transistor 16 ist der Hullspannungsimptils am Widerstand 10 groß, daß der Transistor leitend ist und der Thyristor 9 zündet.When the transistor 16 is disabled, the Hullspannungsimptils the resistor 10 is large, that the transistor is conductive and the thyristor 9 ignites.

Bei steigender Temperatur am Widerstand 11 steigt der Spannungsabfall an K₁₂/i3 ' Danach wird derWith increasing temperature at the resistor 11, the voltage drop at K ₁₂ / i3 'Thereafter, the

Thyristor 9 abgeschaltet. Kit höherem Widerstand 13 wird der Sollwart der Temperatur kleiner.Thyristor 9 switched off. Kit higher resistance 13, the setpoint of the temperature becomes smaller.

Claims (5)

219012 -7- Erfindungsansprüche219012 -7-invention claims 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.1. Circuit arrangement for temperature control, especially for aquarium heating which is immersed in a known stabförtniger arrangement of heating, sensor, controller and ITetzteil in the liquid medium, characterized in that for the power connection of the heater, a thyristor is provided, which consists of an ironless Hetzteil of resistance, Zener diode, diode and electrolytic capacitor receives the ignition pulse via a transistor power stage, wherein a bridge circuit with temperature-dependent resistor in conjunction with a zero voltage switch supplies the ignition pulse of the power stage. 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.2. Circuit arrangement for temperature control punktl, characterized in that the power stage is a transistor with two provided in the smitter branch diodes, wherein a resistance of the collector branch to the max. Ignition current limited. 3· Schaltungsanordnung zur Temperaturregelung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,3 · Circuit arrangement for temperature control according to item 1 and 2, characterized 219012219012 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»that the bridge has a temperature sensor and a setting controller for setting the setpoint in the voltage divider, wherein the bridge circuit controls the Ie level via a transistor » 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.4. Circuit arrangement for temperature control according to item 1 to 3, characterized in that between the power supply and the transistor of the power stage a low-voltage circuit, consisting of resistor and capacitor, is provided. 5..Schaltungsanordnung zur Temperaturregelung nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nur während des positiven Nulldurchganges der Netzspannung ein Zündimpuls entsteht.5..Circuit arrangement for temperature control according to item 1 to 4, characterized in that only during the positive zero crossing of the mains voltage, an ignition pulse is formed. Hierzu /f Seite . ZeichnungFor this purpose / f page. drawing