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Schaltungsanordnung mit elektronischer Nachlauf-
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Zeitsteuerung Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit
elektronischer Nachlauf-Zeitsteuerung für verzögerte Schaltvorgänge z.B. für Beleuchtung-
und/Sder Belüftung u4 dgl.
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Derartige Schaltungsanordnungen werden benötigt, um geschlos sene
Räume mit Luftschächten z.B. geschlossene Badezimmer, DuschLabinen, Toiletten u.
dgl. im Zusammenwirken mit einem Ventilator zu be- oder entlüften. Außerdem läßt
sich eine solche Schaltungsanordnung auch für zeitgesteuerte Beleuchtungsquellen
verwenden.
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Es gibt schon Schalteinrichtungen, die auf pneumatischer, hydraulischer
oder auch elektrischer Basis über Bimetall arbeiten und einem derartigen Verwendungszweck
dienen.
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So ist z.B. aus der Veröffentlichung der Firma Fotherby, Willis Electronics
Ltd. -Yorkshire/England der Delay Timer Type DT 500 nach Datenblatt FET 1 als ein
Zeitschalter für eine Licht- und Ventilatorsteuerung bekannt, bei der Jedoch eine
Anforderung an hohe Zeitgenauigkeit nicht gewährleistet ist. Ferner läßt sich das
besagte Gerät von der Größenordnung her nicht in die üblichen genormten Unterputzdosen
für die Hausinst:allation einbauen. Außerdem liegt der Lichtschalter außerhalb des
Gerätes, was einen erhöhten Aufwand in der Installation bedeutet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektronische Zeitverzögerung mit
hoher Zeitgonauigkeit für Raumbelüftung in einer Einheit mit Druckfolgelichtschalter
kombinierbar mit Außentaster oder Türverriegelung, passend für den Einbau in eine
55er Unterputzdose zu schaffen.
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ne @iend @in Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
ein elektronischer Zeitgeber über ein Netzteil mit einer Kleinspannung versorgt
wird, die Nachlaufzeit des Zeitgebers durch einen veränderbaren Widerstand einstellbar
ist, der Zeitgeber über eine Eingansschaltung durch einen Hauptschalter, einen oder
mehrere Nebenstellenschalter oder Taster beeinflußbar ist, der Zeitgeber über ein
Lastschaltglied einen Verbraucher steuert und die Schalteinrichtung mit dem Hauptschalter
eine Einbaueinheit bildet.
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die @@ n Gemäß der Erfindung ist das Lastschaltglied ein Triac oder
in anderer Ausbildung ein Relais.
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Die Einbaueinheit ist in einer genormten Uterputzdose, einer sog.
55er Dose unterbringbar.
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Die Schaltungsanordung nach der Erfindung ist in der Zeichnung in
einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Fig. 1 zeigt ein Schalltbild der Anordnung und Fig. 3 zeigt die Einrichtung
nach dem Schaltbild als Einbaueinheit mit einem Hauptschalter eingesetzt in eine
Unterputzdose.
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Fig. 4 zeigt die Einriclftung nach dem Schaltbild als Einbaueinheit
ohne Schalter.
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TTie das Schaltbild nach Fig. 1 zeigt, liegt der Licht-
schalter
S zwischen der Phase P mit dem Anschluß 1 und der geschalteten Phase P' mit dem
Anschluß 2, wobei. der Anschluß 2 über den Widerstand R2 mit dem Nulleite-r N über
dessen Anschluß 3 verbunden ist. Parallel zum Schalter S liegt die Reihenschaltung,
bestehend aus der Sicherung Si, der Z-Diode D1 und dem Widerstand R1. Der Z-Diode
D1 ist die Reihenschaltung der Diode D3 mit dem Widerstand R4 parallel geschaltet.
Parallel zum Widerstand R4 ist ein Kondensator Cl angeordnet.
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Der gemeinsame Verbindungspunkt der Diode D3, des Widerstandes R4
und des Kondensators C1 liegt am Anschluß 6 des integrierten Schaltkreises IC. Die
Anschlußpunkte ?2, 13 und 14 des integrierten Schaltkreises IC sind mit der Sicherung
Si verbunden. Zwischen den Anschlüssen 1 und 2 des IC liegt die Reihen- bzw. Parallelschaltung
aus dem veränderbaren Widerstand R5 und den Widerständen R6 ind R9 mit dem Kondensator
C2 in Reihe. Die Widerstände sind mit dem Anschluß 1 und der Kondensator C2 mit
dem Anschluß 2 des IC verbunden.
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Am gemeinsamen Verbindungspunkt des Kondensators C2 mit den Widerständen
R6 und R9 liegt ein weiterer Widerstand R7, der mit dem Anschluß 3 des IC verbunden
ist.
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Vom Einspeisungsanschluß 3 des Nulleiters N erstreckt sich eine Reihenschaltung,
gebildet aus Widerstand R3, der Diode D2 und der Z-Diode D4, die mit der Katode
der Z-Diode D1 verbunden ist. Die Katode der Diode D2 ist mit dem l!riderstand R3
verbunden. Parallel zur Z-Diode D4 liegt der Kondensator C3. Der Anschluß 8 des
IC ist über dem Widerstand R8-mit dem Gate G des Triacs TR verbunden. Die Anode
A1 des Triac TR liegt an der Sicherung Si. Der Anschluß 4 der verzögert geschalteten
Phase P'' ist mit der Anode A2
des Triac TR verbunden. Die IC-Anschlüsse
5, 7, 9 und 10 sind mit der Anode der Diode D2 verbunden.
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Die Funktion der Schaltungseinrichtung ist folgende: Zunächst ist
in der Ausgangsstellung die Versorgungsspannung angelegt. In der Eingangss chaltung
I ist der Schalter S geöffnet, der Triac TR ist nicht gezündet und am Anschluß 8
des IC steht ein log - 1 - Signal an. Über die Z-Diode D1 und die Widerstände Rl,
R2 ergibt sich eine rechteckige Spannung in der Höhe der Zenerspannung (z.B.
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12 Volt). Die Diode D3 richtet diese Spannung «eich und lädt den Kondensator
Cl auf. Da die Eingangswiderstände des C-MOS-IC sehr hoch sind, ist ein externer
Entladewiderstand R4 parallel zum Kondensator C1 gelegt, um ihn zu entladen, wenn
der Schalter S geschlossen wird.
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Im Ruhezustand des Zeitgebers II steht eine Spannung von -12 Volt
am Anschluß 6 des IC an. Da die Versorgungsspannung ebenfalls mit -12 Volt anliegt,
entspricht das EinganOssignal einem log-O-Pegel. Damit ist der Oczillator (R5, R6,
R7, R9, C2) freigegeben und schwingt.
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Mit den Widerständen R5, R6 R9 und dem Kondensator C2 kann die Oszillator-Frequenz
beeinflußt werden. Der Widerstand R7 ist ein Schutzwiderstand für die interne Schaltung.
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Wird nun der Schalter 5, der z.B. eine Beleuchtung L (siehe Fig. 2)
einschaltet, geschlossen, so werden die Z-Diode D1 und der Widerstand R1 kurzgeschlossen.
Dadurch kann sich der Kondensator C1 über den Widerstand R4 entladen. Es entsteht
somit am Anschluß 6 des IC ein log-l-Signal, wodurch alle Zähler zurückgesetzt werden
und der Oszillator (R5, R6, R7, R9) anhält.
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Am Anschluß 8 des IC entsteht durch die Beschaltung des Anschlusses
9 des IC ein log-O-Signaltund es fließt ein Strom durch das Gate G des Triac TR
über den Widerstand R8 in das IC. Der Triac TR wird gezündet.
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Nach dem Öffnen des Schalters S baut sich nun wieder eine Spannung
am Anschluß 6 des IC auf. Dadurch wird der Ocziallator wieder freigegeben und schwingt.
Nachdem der Oszillator eine bestimmte Anzahl von Takten abgegeben hat, schaltet
der Anschluß 8 auf ein log-l-Signal und der Triac TR sperrt wieder.
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Der l.fiderstand R2 sorgt dafür, daß die Schaltung auch bei defekter
oder fehlender Last arbeitet.
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Das Netzteil III mit dem Widerstand R3 der Diode D2 der Z-Diode D4
und dem Kondensator C3 sorgt für eine Gleichspannung von -12 V.
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In Fig. 2 ist das Blockschaltbild wiedergegeben, in dem die in Fig.
1 mit römischen Ziffern gezeichneten Baugrlippen der Üb ersichtskeitshalb er in
vereinfachter Schaltbildausführung dargestellt sind. Als Alternative ist die Anordnung
als Ausbildung mit Nebenstellenschalter T in gestrichelter Stromlinienführung gezeigt.
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Die Schaltung besteht aus den Baugruppen 1, II, III und IV.
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Der Lastschalter S dient zur Ansteuerung der Eingangsschaltung 1.
In dieser Schaltungsgruppe wird die Ansteuerspannung vo n 220 V an die internen
Schaltpegel angepaßt.
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Außerdem wird die Ansteuerspannung durch ein Siebglied von evtl. Störungen
auf den Netzleitungen befreit. Die so entstandenen definierten Schaltpegel werden
zum Zeitgeber II
gegeben, der beim Schließen des Schalters S vorbereitet
wird und nacli dem Öffnen den Zeitablauf startet. Nach Ablauf der Zeit wird das
Lastschaltglied IV wieder ausgeschaltet. Durch Schließen des Schalters S wird der
Triac IV wieder gezündet.
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Das Netzteil III sorgt für eine stabilisierte Versorgungsspannung,
die zur Funktion des Zeitgebers II notwendig ist.
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Das Lastschaltglied IV bekommt wieder seinen Strom aus dem Zeitgeber
II. Zwischen dem Anschluß 2 der Phase P' und dem Anschluß III des Nulleiters N liegt
eine Beleuchtung L.
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Zwischen dem Anschluß 3 des Nulleiters N und dem anschluß 4 der verzögerten
geschalteten Phase P" liegt in diesem Auoftihrungsbeispiel ein Lüftermotor M.
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In Fig. 3 ist gezeigt, wie die elektronische Schalteinrichtung zusammen
mit dem integrierten Lichtschalter S in eine genormte sog. 55er Unterputzdose passend
eingesetzt ist. Die gesamte Schalteinrichtung ist in dem Gehäuse m. 5 untergebracht,
welches in einer Unterputzdose (sog. 55er Dose) 9 mittels der Spreizen 10 und 11
befestigt ist. Mittelt einer Abdeckung 6 und 7 werden Unterputzdose 9 und das Gerät
5 abgedeckt. Der in die Schalteinrichtung integrierte Lichtschalter S ist über ein
Betätigungsglied 8 (z. B. Taster oder Wippe) 8 bedienbar.
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In Fig. 4 ist die Schalteinrichtung ebenfalls im Gehäuse 5 untergebracht
und in einer Unterputzdose 9 mittels der Spreizen 10 und 11 festgelegt. Hier ist
nur eine Abdeckung 6 vorhanden, während das Gerät völlig mit einer Blindplatte 12
verschlossen ist, so daß am Gerät selbst keine Handbedienung für e;nen Lichtschalter
vorhanden ist, sondern das Gerät in Verbindung mit einer Nebenstelle z.B. mit einem
handelsüblichen Schalter oder Taster benutzbar ist.
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Die Nebenstelle kann auch als Sc';laltanorinung in einer Türverriegelung
ausgeführt sein.