DE1946331C3 - Schaltungsanordnung zum Ansteuern eines Triac bei komplexem Lastwiderstand - Google Patents

Description

spannungen auftreten. Dies trifft aber nur dann zu, 65 In den Figuren der Zeichnung sind zwei prinziwenn der Lastwidenstand im Lastkreis des Triac reih pjelle Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen reell ist. Bei komplexen Lastwiderständen tritt eine Schaltungsanordnung dargestellt.
Phasenverschiebung zwischen der Spannung und In Fig. 1 liegen in einem Laststromkreis hinter- ^!>"

einander eine Wcchsclspaniumgsi|ucllc, ein komplexer Lastwidersland 1, die Laststromstreckc eines Triac 2 und ein ohmscher Meßwiderstand 3. An dem MeßwidersUmd 3 wird eine dem Strom proportionale Spannung abgenommen. Zwischen dem Knotenpunkt Triac'Lastwiderstand und der auf dem Bezugspotential liegenden Seite des Meßw.derstandes 3 wird eine weitere Spannung abgenommen. Beide Spannungen werden auf ein NOR-Gatter 4 gegeben und bedeuten für dieses NOR-Gatter 4 jeweils ein Eingangssignal L, wenn der jeweilige Schwellwert überschritten ist, hingegen das Eingangssignal 0, wenn dieser Schwellwert unterschritten ist. Das NOR-Gatter 4 gibt nur dann das Ausgangssignal L, wenn beide Eingangssignale die Bedeutung 0 hatten. Das Ausgangssignal wird über eine Verzögerungsstufe 5 und über eine Treiberstufe 6 zu einem Zündimpuls umgeformt, der an die Zündelektrode des Triacs 2 gelegt wird. Bei der ersten Inbetriebnahme einer solchen Schaltungsanordnung wird der Triac 2 beim ersten Unterschreiten des Spannungsschwellwertes gezündet werden. Alle halbpe.iudisch folgenden Zündungen werden beim Unterschreiten des Stromschwellwertes ausgelöst werden. Da der Zündstrom mit dem Laststrom über den Meßwiderstand 3 fließt, überlagert er sich diesem und täuscht dadurch einen zu großen bzw. zu kleinen Laststromwert vor. Dadurch können Regelschwingungen auftreten, die mit Hilfe der Verzögerumgsstufe 5 unterbunden werden. Mit Hilfe der Treiberstufe 6 wird der nötige Zündstrom erzeugt.

Eine vereinfachte Schaltungsanordnung zeigt Fi g. 2. Im Lastkreis des Triac 2 fehlt der Meßwiderstand 3. Der Spannungsabfall an der Laststrecke des Triac 2 wird selbst als Meßgröße verwendet und — sowohl dem Strom durch den Triac als auch der Spannung am Triac proportional — auf einen Schwellwertschalter 7 gegeben. Dieser Schwellwertschalter 7 gibt nur dann das Ausgangssignal L, wenn der Spannungsabfall am Triac den Schwellwert unterschreitet, d. h. die Spannung am Triac gleich oder kleiner als die Restspannung und der Strom Null ist.

Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung sichert sowohl beim Einschalten als auch im Betrieb ein Mindestmaß an Störspannung. Der Aufwand dazu ist insbesondere bei einer Ausführung in integrierter Technik im Vergleich zum Aufwand bekannter Schaltungsanordnungen sehr gering.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

dem Strom ein. Das hat zur Folge, daß beim Zünden Patentansprüche· des Triac während eines Spannungsnulldurchgangs der Strom nicht Null ist. Dadurch treten abrupfe

1. Schaltungannrdnung zum Ansteuern eines Stromänderungen und damit Störspannungcn auf. Triac bei komplexem Lastwiderstand, dadurch 5 Man sorgt aber dafür, daß «er komplexe Laslwidcigc ken η ze ich η et, daß eine dem Strom stand durch Zuschalten von imaginären Kompendurch den Triac (2) proportionale Meßgröße und sutionswider.sländen reell gemacht wird, so daß tür eine der Spannung am Triac (2) proportional·· den Triac Strom und Spannung wieder gleichphasig Meßgröße auf ein NOR-Gatter (4) gegeben »vci- sind. Der SpannungsnuHdurchgang fallt dann mit dcn/dessen Ausgangssignal das Ansteuersignal J" dem Stromnulldurcligang zusammen. Diese Kompendes Triac (2) in der Weise beeinflußt, dalfdas sationsmethodc, bei der die Lastwiderslände reell ge-Ansteucrsignal zum Zünden des Triac (2) nur macht werden müssen, bedingt einen nicht zu miteidann möglich ist, wenn sowohl der Strom schätzenden Aufwand.

durch den Triac (2) als auch die Spannung Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu-

am Triac (2) jeweils einen bestimmten Schwell- *5 gründe, eine" Schaltungsanordnung zum Ansteuern

wert unterschreiten. eines Triac mit komplexem Lastwiderstand anzu-

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- geben, bei der sowohl die Störspannungen als auch durch gekennzeichnet, daß die beiden Meß- der schaltungstechnischc Aufwand auf ein Minimum größen im Spannungsabfall am Triac (2) zusani- reduziert werden.

mengefaßt sind und daß das NOR-Gatter (4) ²⁰ Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Sclial-

damit und durch die Tatsache verwirklicht ist, tungsanordnung zum Ansteuern eines Triac bei kom-

daß dieser Spannungsabfall auf einen Schwell- plexem Lastwiderstand erfindungsgemäß vorgeschla-

wertschalter (7) gegeben wird, der bei einer Meß- gen, dsß eine dem Strom durch den Triac propor-

spannung, deren Größe unter dem Schwellwert tionale Meßgröße und eine der Spannung am Triac

liegt, ein Ausgangssignal führt, das das Zünden ^a5 proportionale Meßgröße auf ein NOR-Gatter ge-

des Triac (2) ermöglicht. geben werden, dessen Ausgangssignal das Ansteuer-

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- signal des Triac in der Weise beeinflußt, daß das Andurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal steuersignal zum Zünden des Triac nur dann mögdes NOR-Gatters (4) auf ein Verzögerungsglied lieh ist. wenn sowohl der Strom durch den Triac als (5) gegeben wird, dem eine Treiberstufe (6) ³° auch die Spannung am Triac jeweils einen bestimmnachgeschaltet; ist, die ihrerseits das Ansteuer- ten Schwellwert unterschreiten.

signal für den Triac (2) liefert. Wesentlich an bekannten einschlägigen Schaltungs

anordnungen ist, daß als Kriterium für ein störspannungsfreies Zünden eines Triac der Nulldurchgang

der Spannung dient. Bei rein reellem Lastwiderstand

ist damit auch der Nulldurchgang des Stromes gegeben. Bei komplexem Lastwiderstand, wenn der Imaginärteil nicht Null ist, wird diese Gleichzeitig- '

Bei der Anwendung eines Triac als gesteuerter keit der Nulldurchgänge von Strom und Spannung ']

Leistungsschalter für Wechselstrom treten bei korn- ⁴ durch Kompensaiionsrnittel künstlich hergestellt. %

piexen Lastwideiständen Probleme auf. Wegen der Nach der vorliegenden Erfindung jedoch werden Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung beide Kriterien, der Stromnulldurchgang und der " ':

ist es schwierig, einen geeigneten Zündzeitpunkt zu Spannungsnulldurchgang, gemeinsam verwendet, um finden. Außerdem ist darauf zu achten, daß am den Zeitpunkt des Ansteuersignals in Form von -'C

Triac keine kurzzeitigen Spannungs- und Strom- Zündimpulsen festzulegen. Beim erstmaligen Einanderungen auftreten, die Störspannungen auslösen schalten des Lastkreises, wenn der Strom Null ist, und eine Funkstöruing verursachen. wird beim Nulldurchgang der Spannung gezündet.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schal- Bei allen weiteren jeweils nach einer Halbperiodc tungsanordnung zum Ansteuern eines Triac bei ₅₀ folgenden Zündimpulsen, wenn die Spannung am komplexem Lastwiderstand. Mit einer solchen Schal- Triac bis auf die Restspannung abgesunken ist, ist tungsanordnung sollen Ansteuerimpulse zum Zün- der Nulldurchgang des Stromes für den Zeitpunkt den eines Triac erzeugt werden, ohne daß die ge- der Zündimpulse maßgebend. In der Praxis sind nannten Störspannungen auftreten. Unter den Be- nicht die Nulldurchgänge ausschlaggebend, sondern V

griff »komplexer Lastwiderstand« fallen auch rein ₅₅ das Absinken unter einen jeweils festgelegten reelle bzw. imaginäre Lastwiderstände. Schwellwert. Nach einer erfindungsgemäßen Schal-

Eine solche Schaltungsanordnung ist bekannt und tungsanordnung werden am Triac zwei Meßgrößen beispielsweise in »Funkschau 1968«, Heft 3, S. 87 abgenommen, jeweils über einen Schwellwertschalter bis 90, beschrieben. Diese Schaltungsanordnung ar- gegeben und in einem NOR-Gatter zusammenbeitet nach dem Prinzip der sogenannten Spannungs- 6₀ geführt. Das NOR-Gatter gibt nur dann ein Aus- ; },.

nullpunktsteuerung. Das bedeutet, daß der Triac nur gangssignal, wenn keine der beiden Meßgrößen über 'V

dann'gezündet wird¹, wenn die. Wechselspannung im ihrem Schwellwert liegt. Dieses Ausgangssignal löst Lastkreis des Triac in ihrer Phase durch Null geht. dann einen entsprechenden Impuls zum Zünden des Dadurch sollen beim Zünden des Triac keine Stör- Triac aus. , ,