DE2557426C3 - Elektrischer Temperaturregler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Temperaturregler, insbesondere für elektrisch beheizte Hausgeräte, z. B. Heißwasserbereiter, mit einem den Temperatur-Istwert erfassenden Temperaturabhängigen Widerstand innerhalb einer Widerstandsbriickt, einem Null-Spannungsschalter für die Ansteuerung eines, einen Heizstromkreis beeinflussenden Triacs sowie mit einem Multivibrator.

Es ist eine Schaltungsanordnung der obengenannten Art zur Ansteuerung eines Triacs bekannt, bei welcher mittels relativ aufwendigen R-C-Dioden-Netzwerken im Wechselstromnetz z. B. bei Schwingungspaketsteuerungen auftretende schädliche Gleichstrombelastungen vermieden werden, in dem jeweils die zweite Halbwelle einer Schwingungsperiode erzwungen wird. Hierbei wird die erste Halbwelle dieser Schwingungsper ode statisch gezündet und führt zu einem unerwünschten, relativ hohen Phasenanschnitt. Bei einer anderen bekannten Einrichtung (Fachbuch Electronik ohne Baiast, Otto Limann, München 1971, Seiten 354 bis 357) werden jeweils vollständige Schwingungspakete im Null-Durchgang der Netzspannung ohne Phaseianschnitt geschaltet. Hierzu ist eine mit der Netzfreqiien/ synchronisierbare Synchronisierstufc mit Transistoren sowie mit Synchronisiereinheiten für die negativen und positiven Halbwellen erforderlich.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der vorgenannten Art bei hoher Funktionsicherheit einfacher auszugestalten.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in Abhängigkeit eines durch Ansteuerimpulse für den Triac angeregten monostabilen Multivibrators die Widerstandsbrücke für eine durch den Multivibrator begründete Zeitspanne, die größer als eine halbe Periode und kleiner als eine ganze Periode ist, unabhängig von Einflüssen des temperaturabhängigen Widerstandes in eine, einen Ansteuerimpuls für den Triac bedingende Wertigkeitszuordnung verstimmbar ist

Hierbei wird die Abfallverzögerung eines monostabilen Multivibrators, dessen quasi stabiler Zustand größer ist als 0,5 der Periodendauer und kleiner ist als eine Periodendauer ausgenützt, ohne das hierbei eine Synchronisierung erforderlich wäre, wodurch die Schaltung wesentlich einfacher und unaufwendiger wird als sämtliche bisher bekannten Schaltungen, mit welchen eine Durchschaltung von Schwingungspaketen im Null-Durchgang, also ohne Phasenanschnitt bewirkt werden können. Hierbei wird anstelle des relativ aufwendigen R-C-Dioden-Netzwerkes bei der erstgenannten bekannten Schaltungsanordnung ein monostabiler Multivibrator verwendet, der vom Triggerimpuls des Null-Spannungsschalters angesteuert wird und welcher über eine Zeitspanne, die vorzugsweise eine V₄ Periodendauer des Netzes beträgt, in einem quasi stabilen Zustand verbleibt und damit gewährleistet, daß infolge der damit verbundenen starken Verstimmung der Widerstandsbrücke auch die zweite Halbwelle jeder Periode gezündet wird. Während des vorgenannten quasi stabilen Zustandes des Multivibrators wird die Widerstandsmeßbriicke so stark verstimmt, daß der Einfluß des mit dem Heißleiter in Verbindung stehenden Temperaturfühlers untergeordnet ist.

Die Abfrage der zur regelnden Temperatur erfolgt jeweils während des stabilen Zustandes des Multivibrators, das heißt vorzugsweise im letzten Vierteil jeder Periode, womit erzwungen wird, daß das Impulspaket jeweils nur am Ende einer Periode erlöschen kann.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles Ouchstehend erläutert.

In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind nur die zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Teile gezeigt. Mit Rh ist der am Wechselstromnetz liegende Heizwiderstand z. B. eines Heißwasserbereiters bezeichnet, mit welchem ein Triac Tr in Reihe liegt. Mit Wb ist eine Widerstandsbrücke bezeichnet mit Widerständen R 3, Rt, R 5, Rb und R 7, wobei es sich beim Widerstand Rt um einen Heißleiter handelt, dessen Widerstandswerte sich bei Schwankungen des Temperatur-Istwertes des. zu regelnder. Mediums, z. B. des Heißwassers, ändern. Entsprechend steht dieser Heißleiter Rt mit einem nicht dargestellten Temperaturfühler in Kopplungsverbindung. Der Widerstand R 7 der Widerslandsbrücke kann von Hand einstellbar sein. Im Diagonalzweig der Widerstandsbrücke ist ein an sich bekannter Null-Spannungsschalter N angeordnet, welcher wiederum mit der Zündelektrode 1 des Triacs Tr in Verbindung steht. Zwischen Null-Spannungsschalter N und Zündelektrode I zweigt ein Strompfad 2 ab. welcher über ein aus Diode DX, Kondensator Cl und Widerstand R\ bestehendes Impulsgatter zu einem mit /V/Vbezeichneten monostabilen, am Wechselstromnetz liegenden Multivibrator führt. Durch einen Strompfad 3 steht die Kollcktorscite eines Transistors TI des Multivibrators /V/Viiber einen Widerstand R 2 mit dem lleißleitcrbruckcnzwcig der Widerstandsbrücke WIi in Verbindung.

Im Betrieb des Temperaturreglers wird bei Absinken

der Temperatur der HeiBleiterbrückenzweig verstimmt und im Null-Durchgang; der Netzspannung wird der Triac Tr durch einen Impuls gezündet. Der Triggerimpuls steuert auch über das vorgenannte Impulsgatter den Multivibrator MV an, welcher bewirkt, daß während einer Zeitspanne von etwa dreiviertel der Periodendauer der Multivibrator MV im quasi stabilen Schaltzustand verbleibt. Hierbei ist der Transistor TX des Multivibrators gesperrt und der Transistor T2 leitend. Der Kollektorstrom des Transistors TI fließt über die Widerstände RI und Λ3 und verstimmt den Heißleiterbrückenzweig stark. Dabei ist das Zeitglied C2, A4 so dimensioniert, daß über die Rückkoppelstrecke 4 mittelbar über die Diode DI und Transistor TX der Transistor T2 etwa dreiviertel der Periodendauer der Wechselstrom-Netzspannung leitend ist. Während diese; quasi stabilen Schaltzustandes des Multiv^;-brators wird der Heißleiterbrückenzweig entgegen den Einflüssen des Heißleiters Rt stark in eine, einen Ansteuerimpuls für den Triac bedingende Wertigkeitszuordnung verstimmt, derart, daß mit Sicherheit auch die zweite Halbwelle der Periode gezündet wird. Während dieser Zeitspanne ist der Einfluß des Temperaturfühlers untergeordnet Die Abfrage der zu

ίο regelnden Temperatur (Isttemperatur) erfolgt während eines Schwingungspaketes jeweils während des stabilen Schaltzustandes, das heißt im letzten Viertel jeder Periode. Es ist gewährleistet, daß das Impulspaket jeweils nur am Ende einer Periode erlöschen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Temperaturregler, insbesondere für elektrisch beheizte Hausgeräte, z. B. für Heißwasserbereiter, mit einem den Temperatur-Istwert erfassenden temperaturabhängigen Widerstand innerhalb einer Widerstandsbrücke, einem Nullspannungsschalter für die Ansteuerung eines, einen Heizstromkreis beeinflussenden Triacs sowie mit einem Multivibrator, dadurch gekenn ze ichnet, daß in Abhängigkeit eines durch Ansteuerimpulse für den Triac (Tr) angeregten monostabilen Multivibrator (MV) die Widerstandsbrücke (WB) für eine durch den Multivibrator begründete Zeitspanne, die größer als eine halbe Periode und kleiner als eine ganze Periode ist, unabhängig von Einflüssen des temperaturabhängigen Widerstandes (Rt) in eine, einen Ansteuerimpuls für den Triac bedingende Wertigkeits/uordnung verstimmbar ist.

2. Elektrischer Temperaturregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als temperauirabhängiger Widerstand ein Heißleiter (Ri) vorgesehen ist.

3. Elektrischer Temperaturregler nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsbrücke (WB) im Heißleiterbrückenzweig durch den Multivibrator (MV) verstiminbar ist.

4. Elektrischer Temperaturregler nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Multivibrator (MV) begründete Zeitspanne C- ie dreiviertel Periode beträgt.