DE2642036C3 - Elektronische Anordnung zur Erzeugung von Schaltimpulsen mit einstellbarem Ein-Aus-Schaltverhältnis - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Anordnung zur Erzeugung von Schaltimpulsen mit einstellbarem Ein-Aus-Schaltverhältnis, bei welcher zwischen dem Ausgang einer ersten, definierte Rechteckimpulse abgebenden, einen Frequenzteiler darstellenden Schaltungsanordnung geschaltet ist, welche zwei Parallelzweige mit je einem variablen Widerstand aufweist, welch letztere mit ihrer einen Klemme

,ρ verbunden sind und einen Abgriff aufweisen, der am Eingang des Taktgebers zur Steuerung der ersten Schaltungsanordnung liegt, wobei der Taktgeber an seinem Eingang einen Kondensator aufweist, der zur Veränderung des Ein-Aus-Schaltverhältnisses des Takt-

·-><> gebers in Abhängigkeit von den in den beiden Parallelzweigen fließenden Ladeströmen dient und ferner ein Umschalter vorgesehen ist, der unter Steuerung der ersten Schaltungsanordnung den ersten Parallelzweig bestromt und gleichzeitig den zweiten stromlos schaltet und umgekehrt.

Derartige elektronische Anordnungen zur Erzeugung von Schaltimpulsen mit einstellbarem Ein-Aus-Schaltverhältnis werden beispielsweise bei der Leistungsrege-

lung von Herdplatten, Bratröhren oder anderen Wärmegeräten verwendet und sind prinzipiell bekannt

Beispielsweise wird in der Zeitschrift »Elektronik« 1972, Heftl, Seite 8, eine Schaltung vorgestellt die einen Taktgeber aufweist, dessen Ladekondensator abwechselnd von zwei Parallelzweigen einer mit dem Taktgeber verbundenen Schaltungsanordnung bestromt wird. Die jeweiligen Ladeströme werden durch einstellbare Widerstände begrenzt, die sich in dem jeweiligen Parallelzweig befinden. Die Umschaltung von einem Parallelzweig auf den anderen, wird bei dieser Schaltung durch ein aus zwei Transistoren bestehendes Schaltelement durchgeführt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Anordnung zur Erzeugung von Schaltimpulsen mit einstellbarem Ein-Aus-Schaltverhältnis zu schaffen, welche einen einfachen und billigen, für die Massenfertigung geeigneten elektronischen Aufbau aufweist und dessen Ein-Aus-Schaltverhältnis einen möglichst großen und stufenlos regelbaren Bereich umfaßt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß ein stufenlos regelbares Ein-Aus-Schaltverhältnis von 1 bis 99% mit einfachsten Mitteln erzielt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der elektronische Regler nur aus einfachsten elektronischen Bauteilen aufgebaut ist, die sich leicht integrieren If ssen, so daß Integrationsverfahren angewendet werden können, die lediglich für einfache Strukturen zulässig sind, aber eine hohe Betriebstemperatur des integrierten Schaltkreises erlauben.

Anhand von mehreren Ausführungsbeispielen und von Zeichnungen soll nachfolgend nun die Erfindung noch näher erläutert werden. Es zeigen

F i g. 1 und 2 verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen elektronischen Reglers,

F i g. 3a, 3b und 3c die Ausgangssignale des elektronischen Reglers bei unterschiedlich eingestellten Ein-Aus-Schaltverhältnissen und

Fig.4 ein Ausführungsbeispiel der Schaltung des Taktgebers.

In F i g. 1 ist ein erstes Ausführungr.beispiel des erfindungsgemäßen elektronischen Reglers dargestellt. Mit 1 ist eine erste, definierte Rechteckimpulse abgebende Schaltungsanordnung bezeichnet. Dieser ersten Schaltungsanordnung 1 ist eine zweite Schaltungsanordnung 2 nachgeschaltet, die aus einer Parallelschaltung besteht und sich wenigstens aus einem ersten Parallelzweig 3 und einem zweiten Parallelzweig 4 zusammensetzt. Der erste Parallelzweig 3 enthält dabei in Reihenschaltung einen ersten variablen Widerstand 3 und eine Diode 7. Der zweite Parallelzweig enthält ebenfalls in Reihenschaltung einen zweiten variablen Widerstand 6 und eine Diode 8. Der zweiten Schaltungsanordnung 2 ist eir Taktgeber 9 nachgeschaltet. Der erste Parallelzweig 3 der zweiten Schaltungsanordnung 2 liegt dabei zwischen dem Ausgang 10 der ersten Schaltungsanordnung 1 und dem Eingang 11 des Taktgebers 9. Der zweite Parallelzweig 4 der zweiten Schaltungsanordnung 2 liegt mit seinem einen Ende über einen Vorwiderstand 12 an dem Pluspol 13 der Versorgungsspannung, während sein anderes Ende ebenfalls an dem Eingang 11 des Taktgebers 9 lieet Der erste variable Widerstand 5 und der zweite variable Widerstand 6 verfugen über Abgriffe, die es ermöglichen, einen Teilwiderstand abzugreifen. Die Abgriffe der Teilwiderstände der beiden variablen Widerstände 5 und 6 sind zusammengeschaltet und gemeinsam an den Eingang 11 des Taktgebers 9 geführt

Der zweiten Schaltungsanordnung 2 ist ein als Umschalter dienendes Schaltelement zugeordnet Das als Umschalter dienende Schaltelement ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 als Transistor 14 ausgebildet, dessen Basis über einen Vorwiderstand 15 an dem Ausgang 10 der ersten, Rechteckimpulse abgebenden Schaltungsanordnung 1 liegt, dessen Emitter 16 an Masse bzw. dem Minuspol der Versorgungsspannung und dessen Kollektor 17 in Punkt 23 an den zweiten Parallelzweig 4 der Parallelschaltung der zweiten Schaltungsanordnung 2 geführt ist

Wie aus F i g. 4 zu ersehen ist kann der Taktgeber 9 beispielsweise durch einen in geeigneter Weise zur Ladung bzw. Entladung eines Kondensators 18 geschalteten Unijunktion-Transistor 19 gebildet werden, wobei der Eingang 11 des Taktgebers 9 beispielsweise durch den Emitter 20 des Unijunktion-Transistors 19 gebildet wird. Selbstverständlich ist es möglich, für den Taktgeber 9 auch andere geeignete Schaltungsanordnungen zu wählen.

Anschließend soll die Wirkungsweise des elektronischen Reglers entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 beschrieben werden. Durch eine geeignete Ausführung der ersten Schaltungsanordnung 1 entsteht an ihrem Ausgang 10 jeweils im Rhythmus der Rechteckimpulse ein Spannungspegel H, während in den Pausen zwischen den Rechteckimpulsen die Spannung O am Ausgang 10 der ersten Schaltungsanordnung steht. Durch eine geeignete Wahl des Vorwiderstandes 12 im zweiten Parallelzweig 4 der zweiten Schaltungsanordnung 2 wird dafür gesorgt, daß der Spannungspegel an dem Punkt 23 des zweiten Paralleizweiges der zweiten Schaltungsanordnung 2 genauso hoch ist wie der Spannungspegel am Ausgang 10 der ersten Schaltungsanordnung, wenn, verursacht durch entsprechende Rechteckimpulse, am Ausgang 10 der Spannungspegel H liegt. Die Spannungshöhe am Ausgang 10 der ersten Schaltungsanordnung 1 und am Punkt 23 des zweiten Parallelzweiges 4 sind also bei Anliegen einer Spannung jeweils gleich hoch.

Die im ersten Parallelzweig 3 und im zweiten Parallelzweig 4 liegenden Dioden 7 und 8 sind derart angeordnet, daß ein Stromfluß vom Taktgeber 9 zu dem Pluspol der Batterie bzw. der ersten Schaltungsanordnung 1 verhindert wird; der Strom kann also nur von der ersten Schaltungsanordnung 1 zum Taktgeber 9 bzw. vom Pluspol der Versorgungsspannung über den zweiten Parallelzweig 4 zum Taktgeber 9 fließen.

Nach Einschalten des elektronischen Reglers läuft der Taktgeber 9 an und der erste Taktimpuls schaltet die Schaltungsanordnung 1 am Ausgang 10 auf den Spannungspegel H. Aufgrund dieser Spannung fließt über die Diode 7 und den variablen Widerstand S des zweiten Parallelzweiges 3 ein Strom zu dem Taktgeber 9. Die Höhe des Stromes wird durch den am variablen Widerstand 5 abgegriffenen Teilwiderstand bestimmt. Da am Ausgang 10 der ersten Schaltungsanordnung 1 über den Vorwiderstand 15 auch die Basis des Transistors 14 liegt, wird durch die am Ausgang 10 bzw. an der Basis des Transistors 14 stehende Spannung der Transistor 14 durchgeschaltet. D. h., der von dem Pluspol 13 der Versorgungsspannung über den Vorwiderstand 12 fließende Strom wird über die Emitter-

Kollektor-Strecke 17, 16 des Transistors 14 zur Masse bzw. dem Minuspol der Versorgungsspannung abgeleitet. Der vorstehend beschriebene Vorgang bedeutet, daß durch den zweiten Parallelzweig 4 der Parallelschaltung der zweiten Schaltungsanordnung 2 bei einem Spannungspegel H am Ausgang der ersten Schaltungsanordnung 1 kein Strom zum Taktgeber 9 fließen kann. Das als Transistor 14 ausgebildete Umschaltelement verhindert also bei einem Spannungspegel H am Ausgang der ersten Schaltungsanordnung einen Stromfluß durch den zweiten Parallelzweig 4.

Wenn der erste Rechteckimpuls mit dem Spannungspegel Warn Ausgang 10 in der ersten Schaltungsanordnung beendet ist, erscheint am Ausgang 10 der ersten Schaltungsanordnung der Spannungspegel O. Da an dem Ausgang 10 keine Spannung mehr liegt, fließt auch über den ersten Parallelzweig 3 der zweiten Schaltungsanordnung kein Strom mehr. An der Basis des Transistors 14 liegt ebenfalls keine Spannung mehr, der Transistor 14 sperrt daher seine Kollektor-Emitter-Strecke, es kann also kein Strom mehr vom Punkt 23 über den Transistor 14 zur Masse abfließen. An Punkt 23 des zweiten Parallelzweiges 4 liegt jedoch nach wie vor der ständig über den Vorwiderstand 12 vom Pluspol 13 der Versorgungsspannung eingespeiste Spannungspegel H. Es fließt also jetzt ein Strom über die Diode 8 und den zweiten variablen Widerstand 6 des zweiten Parallelzweiges 4 zum Taktgeber 9 des elektronischen Reglers, da der Transistor 14 nicht mehr leitend ist. Die Höhe des durch den zweiten Parallelzweig 4 fließenden Stromes wird durch den an dem variablen Widerstand 6 abgegriffenen Teilwiderstand bestimmt.

Die Abgriffe der Teilwiderstände der variablen Widerstände 5 und 6 sind zusammengeschaltet und gemeinsam an den Eingang 11 des Taktgebers 9 geführt. Jeder der durch die beiden parallelen Zweige 3 und 4 fließenden Ströme lädt daher den Kondensator 18 des Taktgebers 9 auf. Die Ströme in den beiden Parallelzweigen 3 und 4 sind jedoch je nach Größe der eingestellten Teilwiderstände in den beiden Zweigen verschieden groß. Ist beispielsweise im ersten Parallelzweig 3 der variable Widerstand 5 sehr klein eingestellt, so fließt ein großer Strom von der ersten Schaltungsanordnung 1 in den Taktgeber 9. Der Kondensator 18 des Taktgebers 9 wird daher schnell geladen, infolgedessen wird der Taktgeber 9 schnell in die Lage versetzt, einen Impuls abzugeben. Nachdem im zweiten Parallelzweig 4 der variable Widerstand 6 sehr groß im Verhältnis zu dem variablen Widerstand 5 im ersten Zweig gehalten ist, so wird beim Spannungspegel O am Ausgang 10 der ersten Schaltungsanordnung 1 über den zweiten Paraüeizweig 4 ein kleiner Strom zu dem Taktgeber 9 fließen. Der Kondensator 18 des Taktgebers 9 wird daher bedeutend längere Zeit zum Laden benötigen, was wiederum heißt, daß eine ziemlich lange Zeit vergeht, ehe der Taktgeber 9 in der Lage ist, einen Impuls abzugeben. Die je nach den unterschiedlich eingestellten Widerstandswerten der variablen Widerstände 5 und 6 verschiedenen Ladeströme in den beiden Zweigen 3 und 4 verändern also die Taktfrequenz des Taktgebers 9.

Die variablen Widerstände 5 und 6 des ersten und des zweiten Parallelzweiges können im Sinne der Erfindung grundsätzlich getrennt verstellt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, ist jedoch zur Erzielung eines einwandfreien und sehr großen Ein-Aus-Schaltverhältnisses von z.B. 1 zu 99% die Kopplung der Abgriffe derart gewählt, daß sich die Widerstandswer tänderungen in den beiden parallelen Zweigen 3 und < immer umgekehrt proportional zueinander verhalten Dies geschieht dadurch, daß die Verstellung dei ■ variablen Widerstände 5 und 6 im ersten und zweiter Parallelzweig der zweiten Schaltungsanordnung 2 stet; gleichzeitig erfolgt. Wie in der Zeichnung dargestellt, is der erste variable Widerstand 5 im ersten Parallelzweig und der zweite Widerstand 6 im zweiten Parallelzweif

i" zu einem einzigen Potentiometer zusammengefaßt. Die beiden variablen Widerstände 5 und 6 werden danr lediglich aus einer einzigen Widerstandsbahn 24 eine: Potentiometers gebildet. Der Abgriff der Teilwiderstände des ersten und zweiten variablen Widerstandes 5 unc

ι ■ 6 erfolgt dann lediglich mittels eines einzigen Schleifer· 25, wie aus den F i g. 3a, 3b und 3c noch besser ersichtlich ist. Die F i g. 3a, b und c zeigen in Abhängigkeit von der Schleiferstellung 25 des Potentiometers bzw. dei dadurch eingestellten verschieden großen variabler

.•ι· Widerstände 5 und 6 in den beiden Zweigen 3 und 4 die Impulsformen des Ausgangssignals 22. Die Impulsformen sind allerdings nicht exakt maßstäblich dargestellt In Fig.3a ist im Parallelzweig 3 ein sehr kleinei variabler Widerstand 5 eingestellt; dadurch bedingt isi der variable Widerstand 6 im Parallelzweig 4 sehr groß Das Ausgangssignal 25 zeigt daher ein Ein-Aus-Schaltverhältnis von 97 zu 3%, d. h., in dem in Fig. 3e dargestellten Falle würde der Verbraucher 97% seinei möglichen Leistungsaufnahme erhalten. In Fig.3b isi

ι der Abgriff so eingestellt, daß die variablen Widerstän de 5 und 6 gleich groß sind. Das Ausgangssignal 22 zeig' daher eine Leistungsaufnahme von 50% für der Verbraucher. Aus Fig.3c ist zu ersehen, daß dei Widerstand 5 im ersten Parallelzweig sehr groß ist, dei

;· Widerstand 6 im zweiten Parallelzweig 4 dagegen sehi klein ist. Es ergibt sich daher ein Ausgangssignal 22, da; dem Verbraucher nur 3% seiner möglichen Energieauf nähme zuführt. Die beiden variablen Widerstände 5 unc 6 bzw. ihre Abgriffe können selbstverständlich auch

H' durch andere geeignete, beispielsweise elektronische Mittel realisiert werden.

Die erste Rechteckimpulse abgebende Schaltungsanordnung 1 wird bei dem Ausführungsbeispiel in F i g. 1 durch einen Teiler gebildet. Als Teiler kommer

t> Frequenzteiler 34 oder Schieberegister in Frage. Be dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 wird die arr Ausgang 32 des Taktgebers 9 liegende Taktfrequenz zui Steuerung der ersten, Rechteckimpulse abgebender Schaltungsanordnung 1 verwendet Die Ausgangstakt·

v) frequenz des Taktgebers 9 wird also direkt in der Eingang 33 der ersten Rechteckimpulse abgebender Schaltungsanordnung i eingespeist. Das Ausgangssignal 22 des elektronischen Reglers wird am Ausgang IC der ersten Schaltungsanordnung 1 abgenommen

« Gesteuert durch den Taktgeber 9 wird die erste Schaltungsanordnung 1 an ihrem Ausgang 10 entsprechend den Rechteckimpulsen abwechselnd die Spannungspegel //bzw. O haben.
Ist also beispielsweise der variable Widerstand 5 ir

bo dem ersten Parallelzweig sehr klein gewählt, so wird über diesen Zweig ein großer Strom fließen. Ir kürzester Zeit wird daher der Taktgeber 9 über seiner Ausgang 32 einen Impuls abgeben, der sofort an der Eingang 33 des Teilers 34 gelangt Am Ausgang 10 des Teilers 34 liegt nach einer Zeit, die vom Teilerverhältnis abhängt, der Spannungspegel O, und der Transistor 14 ist wieder gesperrt Während dieser Zeit fließt nun übei den zweiten Parallelzweig 4 ein Strom vom Pluspol dei

Versorgungsspannung 13 über den variablen Widerstand 6, der in diesem Fall sehr groß ist, zu dem Taktgeber 9. Infolge des sehr großen Widerstandes 6 fließt über den zweiten Parallelzweig 4 nur ein kleiner Ladestrom in den Taktgeber 11. Der Taktgeber 11 wird daher erheblich längere Zeit benötigen, bis an seinem Ausgang 32 ein weiterer Impuls erscheint, der dann den Teiler 34 wiederum umschaltet. Die Spannungspegel am Ausgang 10 des Teilers 34 und am Punkt 23 des zweiten Parallelzweiges 4 sind dabei gleich groß.

Durch den als Umschalter ausgebildeten Transistor 14 wird also abwechselnd der erste oder der zweite Parallelzweig zur Ladung des Taktgebers 11 herangezogen. Durch die unterschiedlichen Ladeströme wiederum wird die Taktfrequenz des Taktgebers verändert und mit dieser unterschiedlichen Taktfrequenz wird schließlich die erste Schaltungsanordnung 1 umgesteuert. Am Ausgang 10 kann daher das Ausgangssignal 22 abgenommen werden, siehe dazu die F i g. 3a, b und c, das z. B. über ein nicht dargestelltes Relais den Heizstromkreis einer elektrischen Kochplatte eines Herdes steuert

In Fig.2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektronischen Reglers gezeigt. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 arbeitet im Prinzip wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Bauteile, die mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, sind identisch mit den Bauteilen des vorhergehenden Ausführungsbeispieles. Auch ihre Aufgaben und Funktionen entsprechen denen des vorhergehenden. Der Taktgeber 9 steuert mit seiner Taktfrequenz die erste Rechteckimpulse abgebende Schaltungsanordnung 34. Diese wird durch einen Frequenzteiler gebildet. Jedoch ist es auch möglich, statt eines Teilers ein Schieberegister zu verwenden. Das Frequenzteilerverhältnis wird so gewählt, daß eine gewünschte größere Taktzeit erzielt wird, d. h. die Zeit, die der Taktgeber 9 benötigt, um einen Impuls abzugeben, multipliziert mit dem wirksamen Frequenzteilerverhältnis. Diese Taktzeit ist beispielsweise von Interesse, wenn die Leistungszufuhr der Herdplatte eines Elektroherdes geregelt werden soll. Während des Ankochens bei einer derartigen Platte wird gewünscht, daß eine gewisse Zeitlang ununterbrochen 100% der Leistung zugeführt wird. Andererseits hat die Wahl eines Frequenzteilers mit hohem Untersetzungsverhältnis noch den Vorteil, daß der im Taktgeber 9 befindliche Ladekondensator kleiner gewählt werden kann als bei einem als Einzel-Flip-Flop ausgebildeten Teiler. Am Ausgang 36 der Schaltungsanordnung 34 liegt das als Umschalter dienende Schaltelement, das als Transistor 14 ausgeführt ist. Die Basis des Transistors 14 ist über den Vorwiderstand 15 an den Ausgang 36 der erste Rechteckimpulse abgebenden Schaltungsanordnung 34 gelegt Der Emitter 16 des Transistors 14 liegt an Masse bzw. dem Minuspol der Versorgungsspannung. Der Kollektor 17 des Transistors 14 liegt, wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1, an Punkt 23 in dem zweiten Parallelzweig 4 der zweiten Schaltungsanordnung 2.

Zwischen der ersten Schaltungsanordnung 34 und dem Taktgeber 9 ist wiederum die zweite Schaltungsanordnung geschaltet, die aus der Parallelschaltung des ersten Parallelzweiges 3 mit der Diode 7 und dem variablen Widerstand 5 und dem zweiten Parallelzweig mit der Diode 8 und dem variablen Widerstand 6 besteht

Der erste Parallelzweig 3 liegt dabei zwischen dem Ausgang 36 und dem Eingang 11 des Taktgebers 9.

Zwischen dem Ausgang 36 der erste Rechteckimpulse abgebenden Schaltungsanordnung 34 und dem zweiten variablen Widerstand 6 des zweiten Parallelzweites 4 ist nun ein dritter Zweig 41 geschaltet. Dieser dritte Zweig 41 enthält einen setzbaren Speicher 37 und einen Spannungsteiler. Der setzbare Speicher besteht aus einem Flip-Flop. Der Spannungsteiler besteht aus den Widerständen 38 und 39. Außerdem liegt in dem dritten Zweig eine Diode 40. Die Diode 40 ist ebenso wie die

to Dioden 7 und 8 so geschaltet, daß von dem Eingang U des Taktgebers 9 kein Strom zu dem Ausgang 36 der Schaltungsanordnung 34 fließen kann, sondern nur in umgekehrter Richtung. Der in dem dritten Zweig 41 liegende setzbare Speicher 37 kann jedoch auch aus

'■ 5 einem Schieberegister bestehen.

Der zweite Parallelzweig 4 liegt einerseits, wie bereits bei dem anderen Ausführungsbeispiel beschrieben, am Eingang 11 des Taktgebers 9. Über seinen Vorwiderstand 12 liegt er jedoch nun nicht mehr am Pluspol der Versorgungsspannung, sondern am Ausgang 43 des Speichers 37. Der dritte Zweig 41 liegt einerseits am Punkt 44 und damit am variablen Widerstand 6 des zweiten Paralleizweiges 4, mit seinem anderen Ende über den Widerstand 38 hingegen an dem Ausgang 42 des Speichers 37. Letzterer liegt mit seinem Eingang am Ausgang 36 der Schaltungsanordnung 34. Eine Leitung 45 sorgt für das Rücksetzen sowohl des Speichers 37 wie auch der Schaltungsanordnung 34.

Nun soll die Funktionsweise des Ausführungsbeispiels nach F i g. 2 beschrieben werden. Die Schaltung ist so ausgelegt, daß beim Einschalten des elektronischen Reglers am Ausgang 36 der Schaltungsanordnung 34 der Spannungspegel O steht. Ebenso ist beim Einschalten des elektronischen Reglers der Ausgang 42 des Speichers 37 mit dem Spannungspegel H und der Ausgang 42 mit dem Spannungspegel O belegt. Da am Ausgang 43 keine Spannung anliegt, kann über den ersten Parallelzweig 3 kein Strom zu dem Taktgeber 9 fließen. Da der zweite Parallelzweig 4 am Ausgang 43 des Speichers 37 liegt, der beim Einschalten des elektronischen Reglers zunächst auch nicht unter Spannung steht kann über den zweiten Parallelzweig 4 ebenfalls kein Ladestrom zu dem Taktgeber 9 fließen. Allein über den beim Einschalten des elektronischen Reglers zunächst spannungsführenden Ausgang 42 des Speichers 37 kann über den dritten Zweig 41 und den variablen Widerstand 6 ein Strom zu dem Taktgeber 9 fließen. Der Spannungsteiler 38,39 in dem dritten Zweig 41 hat die Aufgabe, den Ladestrom, der durch den

so dritten Zweig 41 zu dem Taktgeber 9 fließt nochmals herabzusetzen. Dadurch entsteht eine Zykluszeit für einen Taktimpuls, die beispielsweise durch geeignete Wahl des Spannungsteilers ein Vielfaches der Taktzeit ohne Einschaltung des dritten Zweiges erreicht Würde beispielsweise die Taktzeit ohne das Vorsehen des dritten Zweiges 41 zwei Sekunden betragen, so läßt sich unter Einschaltung des dritten Zweiges 41 ein Mehrfaches dieser Zykluszeit erreichen. Eine Verlängerung dieser Taktzeit ist beispielsweise von Interesse, wenn zum Zwecke des Ankochens bei der Platte eines Elektroherdes in einer Anfangsphase eine bestimmte Zeitlang konstant 100% der Leistung zugeführt werden soll Da der Ladestrom des dritten Zweiges 41 über den variablen Widerstand 6 des zweiten Zweiges 4 in den Taktgeber 9 eingespeist wird, ist die hierdurch gegebene Ankochphase mit ständiger Leistungszufuhr von der eingestellten Fortkochstellung abhängig, die beispielsweise durch den Schleifer 25 des Potentiometers 5, 6

markiert wird.

Der Zeitraum, der verstreicht, bis der Taktgeber 9 nach dem Einschalten des elektronischen Reglers seinen ersten Impuls am Ausgang 32 abgibt, läßt sich noch dadurch vergrößern, daß zwischen dem Ausgang 42 des Speichers 37 und dem Taktgeber 9 ein weiterer Zweig 50 liegt. Der Zweig 50 ist in den F i g. 2 und 4 strichliert dargestellt. Der weitere Zweig 50 liegt jedoch nicht am Eingang 11 des Taktgebers 9, sondern an einem zweiten Eingang des Taktgebers 9. Der Eingang 11 des Taktgebers 9 wird beispielsweise durch den Emitter 20 des Unijunktion-Transistors 19, der zweite Eingang hingegen durch einen Basisanschluß 60 gebildet, siehe dazu F i g. 4. Er besteht aus einem Widerstand 51 und einer Diode 52, wobei die Diode 52 wieder die Aufgabe hat, einen Stromfluß vom Taktgeber 9 zum Ausgang 36 der ersten Schaltungsanordnung 34 zu verhindern. Der an dem zunächst spannungsführenden Ausgang 42 liegende Zweig 50 erhöht über den Widerstand 51 die Spannung an dem zweiten Eingang 60 des Taktgebers 9, dadurch ergibt sich eine längere Ladezeit für den Ladekondensator 18. Die Taktgeberschaltung besteht außerdem noch in an sich bekannter Weise aus dem zweiten Basisanschluß 61 und den Widerständen 62,63 und 64. Durch das Heranführen des weiteren Zweiges 50 an den zweiten Eingang 60 des Taktgebers 9 wird also unmittelbar nach dem Einschalten des elektronischen Reglers zusätzlich die Taktfrequenz des Taktgebers 9 beeinflußt

Unmittelbar nach Einschalten wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 der Taktgeber 9 entweder durch den Ladestrom des dritten Zweiges 41 gespeist und gegebenenfalls über den weiteren Zweig 50 beeinflußt. Gibt der Taktgeber 9 nach dem Einschalten des elektronischen Reglers seinen ersten Impuls über den Ausgang 32 an den Frequenzteiler der Schaltungsanordnung 34 ab und hat der erste der folgenden Impulse den Frequenzteiler durchlaufen, so erscheint am Ausgang 36 der Spannungspegel H. Durch diesen Spannungspegel //wird der Speicher 37 gesetzt, d. h„ an dem beim Einschalten des elektronischen Reglers zunächst spannungsführenden Ausgang 42 des Speichers erscheint der Spannungspegel O, während am Ausgang 43, der beim Einschalten des elektronischen Reglers ohne Spannung war, der Spannungspegel H erscheint. Dieses Setzen des Speichers 37 erfolgt einmalig nach Durchlaufen des ersten Impulses durch die Schaltungsanordnung 34. Solange der elektronische Regler eingeschaltet ist, verbleibt nun am Ausgang 43 des Speichers der Spannungspegel //, wohingegen der Ausgang 42 während der gesamten Einschaltzeit nun spannungslos bleibt. D. h., über den dritten Zweig 41 kann während des gesamten Ablaufes kein Ladestrom mehr zu dem Taktgeber 9 fließen; auch Zweig 50 hat

ίο nun keine Wirkung mehr. An dem Ausgang 43 hingegen liegt während des ganzen nun folgenden Ablaufes ständig eine positive Spannung, die durch entsprechende Auslegung der Schaltung in ihrer Höhe genau der Versorgungsspannung an dem Punkt 13 gemäß dem Ausführungsbeispie! nach F i g. 1 entspricht.

Der nun folgende Vorgang entspricht dem anhand des Ausführungsbeispiels gemäß F i g. 1 beschriebenen. Der Spannungspegel //am Ausgang 36 der Schaltungsanordnung 34 setzt nicht nur den Speicher 37, sondern läßt gleichzeitig einen Ladestrom über den ersten Zweig 3 zu dem Taktgeber 9 fließen. Bei einem Spannungspegel H am Ausgang 36 wird auch der über den Vorwiderstand 15 angeschlossene Transistor 14 leitend, so daß trotz der an dem Ausgang 43 des Speichers 37 liegenden Spannung kein Strom über den zweiten Parallelzweig 4 zu dem Taktgeber fließen kann. Nach Ende des ersten Rechteckimpulses liegt am Ausgang 36 der Schaltungsanordnung die Spannung O, es fließt daher kein Strom mehr über den ersten Parallelzweig 3.

Der Transistor 14 sperrt wieder. Durch die Plusspannung an dem Ausgang 43 des Speichers 37 kann nun ein Ladestrom über den zweiten Parallelzweig 4 zu dem Taktgeber 9 fließen.

Entsprechend dem eingestellten Widerstandsverhältnis bei den variablen Widerständen 5 und 6 erfolgt nun die Regelung wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 beschrieben. An dem Ausgang 36 wird das Ausgangssignal 22 abgegriffen. Entsprechend dem eingestellten Ein-Aus-Schaltverhältnis wird ein Transi-

stör 46 ausgesteuert, der wiederum ein Relais 47 ansteuert Das Relais 47 wiederum betätigt einen in einem Leistungsstromkreis liegenden Schalter 48, der einem Verbraucher 49, z.B. einer Herdkochplatte, entsprechend dem stufenlos regelbaren Ein-Aus-Schaltverhältnis Leistung zuführt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Elektronische Anordnung zur Erzeugung von Schaltimpulsen mit einstellbarem Ein-Aus-Schaltverhältnis, bei welcher zwischen dem Ausgang einer ersten, definierte Rechteckimpulse abgebenden, einen Frequenzteiler darstellenden Schaltungsanordnung und einem Taktgeber eine zweite Schaltungsanordnung geschaltet ist, welche zwei Parallelzweige mit je einem variablen Widerstand aufweist, welch letztere mit ihrer einen Klemme verbunden sind und einen Abgriff aufweisen, der am Eingang des Taktgebers zur Steuerung der ersten Schaltungsanordnung liegt, wobei der Taktgeber an seinem Eingang einen Kondensator aufweist, der zur Veränderung des Ein-Ausschaltverhältnisses des Taktgebers in Abhängigkeit von den in den beiden Parallelzweigen fließenden Ladeströmen dient, und ferner ein Umschalter vorgesehen ist, der unter Steuerung der ersten Schaltungsanordnung den ersten Parallelzweig bestromt und gleichzeitig den zweiten stromlos schaltet und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten, definierte Rechteckimpulse abgebenden Schaltungsanordnung der Frequenzteiler (34) mehrstufig aufgebaut ist, daß ein Parallelzweig der zweiten Schaltungsanordnung (2) am Ausgang (10, 36) des Frequenzteilers (34) liegt, während der andere Parallelzweig der zweiten Schaltungsanordnung (2) entweder am Pol der Stromversorgung oder am Ausgang eines Schaltelementes (37) liegt, welches durch den Ausgang (36) des Frequenzteilers (34) betätigbar ist, und daß als Umschalter ein einziges Schaltelement (14) dient, das den anderen Parallelzweig in Abhängigkeit vom Signal am Ausgang des Frequenzteilers (34) stromlos schaltet.

2. Elektronische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zweig der Parallelschaltung der zweiten Schaltungsanordung (2) am Ausgang der ersten Rechteckimpulse abgebenden Schaltungsanordnung (1) liegt, während der andere Zweig der Parallelschaltung der zweiten Schaltungsanordnung (2) am Pluspol der Stromversorgung liegt.

3. Elektronische Anordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste variable Widerstand (5) im ersten Parallelzweig und der zweite variable Widerstand (6) im zweiten Parallelzweig der zweiten Schaltungsanordnung (2) aus lediglich einer Widerstandsbahn (24) eines Potentiometers besteht und daß der Abgriff der Teilwiderstände des ersten und zweiten variablen Widerstandes (5,6) mittels eines einzigen Schleifers (25) erfolgt.

4. Elektronische Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang (36) der ersten, Rechteckimpulse abgebenden Schaltungsanordnung (34) und dem zweiten variablen Widerstand (6) der Parallelschaltung der zweiten Schaltungsanordnung (2) ein dritter Zweig (41) geschaltet ist

5. Elektronische Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieser dritte Zweig (41) einen setzbaren Speicher (37) und einen Spannungsteiler (38,39) enthält.

6. Elektronische Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der setzbare Speicher aus einem Flipflop (37) besteht.

7. Elektronische Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der setzbare Speicher aus einem Schieberegister besteht.

8. Elektronische Anordnung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Zweig (41) mit dem einen beim Einschalten des elektronischen Reglers zunächst spannungsführenden Ausgang (42) des Flipflops (37) verbunden ist, während der zweite Parallelzweig (4) der zweiten Schaltungsanordnung (2) mit dem anderen Ausgang (43) des Flipflops (37) verbunden ist, der beim Einschalten des elektronischen Reglers zunächst nicht unter Spannung steht

9. Elektronische Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang (42) des setzbaren Speichers (37) und dem Taktgeber (9) ein weiterer Zweig (50) liegt

10. Elektronische Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß der weitere Zweig (50) aus einem Widerstand (51) besteht

11. Elektronische Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß der weitere Zweig (50) an einem zweiten Eingang des Taktgebers (9) liegt

12. Elektronische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das als Umschalter dienende Schaltelement aus einem Transistor (14) besteht, dessen Basis über einen Vorwiderstand (15) an dem Ausgang (10,36) der ersten Rechteckimpulse abgebenden Schaltungsanordnung (1) liegt, dessen Emitter (16) an Masse bzw. dem Minuspol und dessen Kollektor (17) an den Zweig (4) der Parallelschaltung der zweiten Schaltungsanordnung (2) geschaltet ist.

13. Elektronische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zweigen (3, 4, 41, 50) zwischen der ersten, Rechteckimpulse abgebenden Schaltungsanordnung (1) und dem Taktgeber (9) jeweils Dioden (7,8,40,52) liegen, die zur Verhinderung eines Stromflusses vom Eingang (11) des Taktgebers (9) zum Ausgang (10, 36) der ersten, Rechteckimpulse abgebenden Schaltungsanordnung (1) dienen.