DE19808595A1 - Anordnung mit einem elektrischen Verbraucher in Reihe mit zwei steuerbaren Halbleiteranordnungen - Google Patents
Anordnung mit einem elektrischen Verbraucher in Reihe mit zwei steuerbaren HalbleiteranordnungenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung, insbesondere für sicherheitsrelevante
Anwendungen, mit einem elektrischen Verbraucher und mit zwei jeweils nichtleitend und
bidirektional leitend steuerbaren Halbleiteranordnungen, die jeweils parallele Schaltungen zur
Dämpfung des Spannungsanstiegs aufweisen und von denen die eine mit einem der beiden
Anschlüsse des Verbrauchers und einem Pol einer Wechselspannungsquelle und die andere
mit dem anderen der beiden Anschlüsse des Verbrauchers und dem anderen Pol der Wechsel
spannungsquelle verbunden ist.
Schaltungsanordnungen der vorstehend beschriebenen Art werden z. B. zur Steuerung von
technischen Geräten und Maschinen eingesetzt, die Anforderungen in Bezug auf Sicherheit
erfüllen müssen. Sicherheit bedeutet hierbei eine solche vor Fehlern und Störungen im Be
triebsablauf der Geräte und Maschinen, die Menschen und den Geräten und Maschinen
gefährlich werden kann. Die eingangs beschriebene Schaltungsanordnung wird insbesondere
bei Pressen, Scheren und Stanzen benutzt, die mit Hilfe von speicherprogrammierbaren
Steuerungen gesteuert werden. Die elektrischen Verbraucher an den Pressen, Scheren und
Stanzen sind z. B. die Spulen von elektromagnetischen Auslösern. Die speicherpro
grammierbaren Steuerungen erzeugen die Ansteuersignale für die steuerbaren Halbleiteranord
nungen oder Halbleiterelemente. Um die Zuverlässigkeit und Sicherheit im Betriebsablauf zu
erhöhen, werden die Steuerungen vorzugsweise redundant verwendet, d. h. es werden z. B.
zwei speicherprogrammierbare Steuerungen parallel eingesetzt, von denen jeweils eine einem
der Halbleiteranordnungen zugeordnet ist. Als Halbleiteranordnungen können Zweirichtungs
thyristoren (TRIACs) oder gegensinnig parallel geschaltete Thyristoren verwendet werden.
Die steuerbaren Halbleiteranordnungen bilden Ausgänge des die beiden speicherprogrammier
bare Steuerungen enthaltenden redundanten Systems.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine einfache Überwachungsanordnung für eine
Anordnung mit einem elektrischen Verbraucher und mit zwei nichtleitend und bidirektional
leitend steuerbaren Halbleiteranordnungen bereitzustellen, von denen die eine mit einem der
beiden Anschlüsse des Verbrauchers und einem Pol einer Wechselspannungsquelle und die
andere mit dem anderen Pol der Wechselspannungsquelle und dem anderen der beiden
Anschlüsse des Verbrauchers verbunden ist.
Das Problem wird bei einer Anordnung mit einem elektrischen Verbraucher und mit zwei
nichtleitend und bidirektional leitend steuerbaren Halbleiteranordnungen, die je parallele
Schaltungen zur Begrenzung des Spannungsanstiegs aufweisen und von denen eine mit einem
der beiden Anschlüsse des Verbrauchers und dem Pol einer Wechselspannungsquelle und die
andere mit dem anderen Anschluß des Verbrauchers und dem anderen Pol der Wechsel
spannungsquelle verbunden ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß je Halbleiteranordnung
eine ausgangsseitig an eine Auswerteinheit angeschlossene Spannungspegelüberwachungs
schaltung mit einem ersten Eingang an eine von der Spannung der Wechselspannungsquelle
abgeleitete, auf die Größe der Spannung am verbraucherseitigen Ausgang der jeweiligen
Halbleiteranordnung bei nichtleitender Halbleiteranordnung abgestimmte Referenzspannung
gelegt und mit einem zweiten Eingang mit dem verbraucherseitigen Ausgang der Halbleiter
anordnung sowie über einen Kondensator mit dem an die andere Halbleiteranordnung
angeschlossenen Pol der Wechselspannungsquelle verbunden ist. Mit der erfindungsgemäßen
Schaltung lassen sich Fehler der Reihenschaltung aus dem Verbraucher und den Halbleiter
anordnungen erkennen. Ein Fehler in einer Halbleiteranordnung besteht beispielsweise darin,
daß die Halbleiteranordnung in einer Stromrichtung leitet. Da die Halbleiteranordnung dann
im gesperrten Zustand wie eine Diode arbeitet, wird der Kondensator an einen Eingang der
Überwachungsanordnung aufgeladen, wodurch die Ansprechschwelle der zugeordneten
Spannungspegelüberwachungsschaltung überschritten wird.
Die Reihenschaltung der Halbleiteranordnungen ermöglicht Prüfungen der Schaltungsteile,
ohne daß der Verbraucher eingeschaltet ist. Wenn von beiden Spannungspegelüberwa
chungsschaltungen keine Meldungen vorhanden sind, kann bei einem Einschaltbefehl vor
dessen Ausführung jeder der Halbleiteranordnungen zunächst für sich ein- und ausgeschaltet
werden. Aus der damit hervorgerufenen Meldung der zugeordneten Spannungspegelüber
wachungsschaltung und dem anschließenden Wegfall der Meldung wird die einwandfreie
Arbeitsweise der jeweiligen Halbleiteranordnung erkannt. Nach der Prüfung der beiden
Halbleiteranordnungen und Feststellung ihrer einwandfreien Arbeitsweise werden zur
Ausführung des Befehls beide Halbleiteranordnungen zugleich leitend gesteuert.
Zweckmäßigerweise sind zu den Halbleiteranordnungen jeweils die Reihenschaltung eines
Kondensators und eines Widerstands zur Begrenzung des Spannungsanstiegs an den Halblei
teranordnungen geschaltet. Bei nichtleitenden Halbleiteranordnungen werden die Spannungen
an den mit diesen jeweils verbundenen Eingängen Eingänge der Spannungspegelüberwa
chungsschaltungen von den Reihenschaltungen, im folgenden auch RC-Schaltungen genannt,
und der Impedanz des Verbrauchers bestimmt.
Der elektrische Verbraucher ist insbesondere eine Spule mit einem beweglich angeordneten
Elektromagnet. Derartige Anordnungen werden als Steuerelemente in Pressen, Scheren und
Stanzen usw. eingesetzt. Die über die RC-Schaltungen bei nichtleitenden Halbleiteranord
nungen und die Spule fließenden Wechselströme sind wesentlich kleiner als der Ansprech
strom der elektromagnetischen Vorrichtung.
Die Referenzspannungen für die Spannungspegelüberwachungsschaltungen werden vorzugs
weise je an Kondensatoren eines Spannungsteilers abgegriffen, der aus der Reihenschaltung
wenigstens eines Widerstands und zweier Kondensatoren besteht, von denen einer mit einem
Anschluß an den einen Pol und der andere mit einem Anschluß an den anderen Pol der
Wechselspannungsquelle gelegt ist. Durch entsprechende Dimensionierung der Bauelemente
des Spannungsteilers werden die Referenzspannungen an die an den Spulenanschlüssen bei
nichtleitenden Halbleiteranordnungen anstehenden Spannungen angeglichen.
Zwischen den verbraucherseitigen Anschlüssen der Halbleiteranordnungen und den Eingängen
der Spannungspegelüberwachungsschaltungen sind zweckmäßigerweise jeweils Widerstände
vorgesehen.
Die Halbleiteranordnungen mit den Reihenschaltungen aus Kondensatoren und Widerständen,
d. h. den RC-Schaltungen und die Spannungspegelüberwachungsschaltungen mit den an die
Eingänge jeweils angeschlossenen Kondensatoren und Widerständen sowie je eine Hälfte des
Spannungsteilers für die Referenzspannung sind vorzugsweise je in verschiedenen Bau
gruppen angeordnet, wobei die Spannungspegelüberwachungsschaltung in der einen Baugruppe
mit ihrem einen Eingang an den verbraucherseitigen Ausgang der Halbleiteranordnung der
anderen Baugruppe angeschlossen ist. Diese Anordnung in verschiedenen Baugruppen oder
Modulen hat den Vorteil, daß Beschädigungen, Fehler oder Störungen an oder in einer
Baugruppe sich nicht unmittelbar auf alle Halbleiteranordnungen und Spannungspegelüber
wachungsschaltungen auswirken können. Damit wird erreicht, daß bei einem Fehler in einer
Baugruppe nicht eine Gefahr für das an die Steuerung angeschlossene Gerät entsteht.
Die Spannungspegelüberwachungsschaltung besteht vorzugsweise aus einem Optokoppler
parallel zu einem Widerstand, wobei der Parallelschaltung wenigstens ein Widerstand
vorgeschaltet ist. Durch den Optokoppler werden die Stromkreise der Auswerteinheit von den
Starkstromkreisen mit dem Verbraucher galvanisch getrennt. Die Widerstände sind in ihrer
Größe so aufeinander abgestimmt, daß die am Optokoppler bei nichtleitenden Halbleiter
anordnungen anstehende Spannung kleiner als dessen Schwellenspannung ist.
Zur Erhöhung der Ansprechspannungen sind den Parallelschaltungen aus Optokopplern und
Widerständen insbesondere wenigstens zwei Zener-Dioden gegensinnig gepolt vorgeschaltet.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den
Ansprüchen und den diesen zu entnehmenden Merkmale - für sich und/oder in Kombination -,
sondern auch aus der folgenden Beschreibung eines in einer Zeichnung dargestellten bevor
zugten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild einer Anordnung mit einem elektrischen Verbraucher in Reihe
mit zwei Halbleiteranordnungen und Schaltungen zur Überwachung der
Halbleiteranordnungen,
Fig. 2 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform einer Überwachungsanordnung
gemäß Fig. 1,
Fig. 3 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Überwachungsanordnung
gemäß Fig. 1.
Eine Schaltungsanordnung für sicherheitsrelevante Anforderungen enthält zwei Baugruppen
10, 12 mit elektrischen bzw. elektronischen Bauelementen. Die Baugruppen 10, 12 können
in einem Baugruppenträger montiert sein und enthalten jeweils eine Reihe von Anschlüssen,
von denen in Fig. 1 vier Anschlüsse an den beiden Baugruppen mit 14, 16, 18, 20 und 22,
24, 26, 28 bezeichnet sind. In der Baugruppe 10 ist eine Halbleiterschaltung in Form eines
TRIACs 30 angeordnet, der je mit einer Elektrode an den Anschluß 14 und 16 gelegt ist.
Parallel zum TRIAC 30 ist eine Reihenschaltung aus einem Kondensator 32 und einem
Widerstand 34 angeordnet. In der Baugruppe 10 befindet sich weiterhin eine Spannungs
pegelüberwachungsschaltung 36, deren Aufbau unten noch näher beschrieben wird. Die
Spannungspegelüberwachungsschaltung 36 weist zwei Eingänge auf, von denen einer
einerseits über einen Kondensator 38 mit dem Anschluß 14 und andererseits über einen
Widerstand 40 mit dem Anschluß 18 verbunden ist. Der andere Eingang der Spannungs
pegelüberwachungsschaltung 36 ist über einen Kondensator 42 mit dem Anschluß 14 und
über einen Widerstand 44 mit dem Anschluß 20 verbunden. In der Baugruppe 10 können
noch weitere Anordnungen z. B. der vorstehend beschriebenen Art mit entsprechenden
Baugruppenanschlüssen vorgesehen sein.
Die Baugruppe 12 hat den gleichen Aufbau wie die Baugruppe 10, d. h. ein TRIAC 46 und
eine zum TRIAC 46 parallel gelegte Reihenschaltung aus einem Widerstand 48 und einem
Kondensator 50 sind mit den Anschlüssen 22 und 24 verbunden.
Eine Spannungspegelüberwachungsschaltung 52 ist mit einem Eingang über einen Kon
densator 54 mit dem Anschluß 22 und über einen Widerstand 56 mit dem Anschluß 26
verbunden und ist weiterhin an ihrem anderen Eingang einerseits über einen Kondensator 58
mit dem Anschluß 22 und über einen Widerstand 60 mit dem Anschluß 28 verbunden.
Die Anschlüsse 16 und 24 der Baugruppen 10, 12 sind je mit einem Ende einer Spule 62
eines elektromagnetischen Geräts verbunden. Die Spule 62 hat einen beweglichen Magnet
kern. Das Gerät ist beispielsweise ein Betätigungsorgan in einer Presse oder Stanze. Die
Anschlüsse 20, 28 sind direkt miteinander verbunden. Weiterhin sind jeweils die Anschlüsse
16 und 26 und die Anschlüsse 18 und 24 direkt miteinander verbunden.
Der Anschluß 14 ist an den einen Pol 66 einer Wechselspannungsquelle und der Anschluß
22 mit dem anderen Pol 64 der Wechselspannungsquelle verbunden, der z. B. geerdet ist.
Die Spannungspegelüberwachungsschaltungen 36 und 52 sind mit nicht näher bezeichneten
Ausgängen an eine Auswerteinheit angeschlossen, in der sich weitere Bauelemente zur
Steuerung der Presse befinden. Die Auswerteinheit ist nicht näher dargestellt. Die Span
nungspegelüberwachungsschaltungen 36, 52 haben gleiche Ansprechschwellen. Die Wech
selspannung ist beispielsweise die Netzwechselspannung.
Wenn die TRIACs 30, 46 nichtleitend sind, dann sind die Kondensatoren 50, 32, die Wider
stände 34, 48 und die Spule 62 in Reihe an die Pole 64, 66 der Wechselspannungsquelle
gelegt. Die Impedanz der Spule 62 ist bei den üblichen elektromagnetischen Betätigungs
organen an Pressen, Scheren und Stanzen wesentlich kleiner als die Impedanzen der aus den
Widerständen 34, 48 und den Kondensatoren 32 und 50 bestehenden RC-Dämpfungsglieder.
Die Spannungsabfälle an der vorstehend beschriebenen Reihenschaltung treten daher im
wesentlichen an den RC-Dämpfungsgliedern auf. An den Anschlüssen 24 und 16 treten somit
in etwa Spannungen von der halben Höhe der Wechselspannung auf. Die Reaktanzen der
Kondensatoren 38 und 54 sind groß im Verhältnis zu den Widerständen 40 und 56, so daß
die Spannungen an den Anschlüssen 16 und 24 in etwa an den einen Eingängen der Span
nungspegelüberwachungsschaltungen 36 und 52 anliegen.
Die Kondensatoren 42, 58 und die Widerstände 44 und 60 sind in Reihe an die Pole 64, 66
der Wechselspannungsquelle angeschlossen, wodurch ein Spannungsteiler gebildet wird. Die
Reaktanzen der Kondensatoren 42, 58 sind gleich und wesentlich größer als die Werte der
Widerstände 44, 60. Deshalb liegen an den anderen Eingängen der Spannungspegelüber
wachungsschaltungen 36, 52 bei nichtleitenden TRIACs 30, 46 in etwa Spannungen in der
halben Höhe der Netzwechselspannung an. Bei nichtleitenden TRIACs 30, 46 sind die
Spannungen an beiden Eingängen der Spannungspegelüberwachungsschaltungen 36, 52 in
etwa gleich, wobei die Differenzen dieser Spannungen kleiner als die Ansprechschwellen der
Spannungspegelüberwachungsschaltungen sind. Die an den Kondensatoren 42 und 58 jeweils
abgegriffenen Referenzspannungen ändern sich proportional zu den Änderungen der Netz
wechselspannung, so daß die Netzspannungsschwankungen keinen Einfluß auf das An
sprechverhalten der Spannungspegelüberwachsschaltungen 36, 52 ausüben.
Wird z. B. der TRIAC 30 leitend gesteuert, dann geht die Spannung am Anschluß 16 und
damit am einen Eingang der Spannungspegelüberwachungsschaltung 52 auf die Größe der
Spannung des Pols 66 der Wechselspannungsquelle über. Damit wird die Ansprechschwelle
der Spannungspegelüberwachungsschaltung 52 überschritten, wodurch eine entsprechende
Meldung an die Auswerteinheit abgegeben wird. Wenn der TRIAC 30 wiederum nichtleitend
gesteuert wird, kehrt die Spannung am Anschluß 16 auf den halben Wert der Netzwechsel
spannung zurück, wodurch die von der Spannungspegelüberwachungsschaltung 52 erzeugte
Meldung beendet wird.
Bei der Einschaltung des TRIACs 48 geht die Spannung am Anschluß 24 vom halben Wert
der Netzspannung auf den Wert der Spannung am Pol 64 über, wodurch die Ansprech
schwelle der Spannungspegelüberwachungsschaltung 36 überschritten wird. Es entsteht daher
eine Meldung am Ausgang der Spannungspegelüberwachungsschaltung 36. Diese Meldung
wird beendet, wenn der TRIAC 48 wieder nichtleitend gesteuert wird.
Durch die Reihenschaltung der TRIACs 30 und 46 und der Spule 62 wird die Möglichkeit
geschaffen, jeweils einen TRIAC zur Prüfung seiner Funktion ein- und auszuschalten, d. h.
leitend und nichtleitend zu steuern, während der andere TRIAC nichtleitend bleibt. Auf diese
Weise kann der Zustand des TRIACs durch Auswertung der beim Ein- und Ausschalten
auftretenden Meldungen der Spannungspegelüberwachungsschaltungen 36 und 52 festgestellt
werden. Bei voll funktionsfähigem Zustand des ein- und ausgeschalteten TRIACs erzeugt die
den TRIAC überwachende Spannungspegelüberwachungsschaltung beim Einschalten einer
Meldung, die beim Ausschalten aufhört. Die Prüfung kann regelmäßig für die beiden TRIACs
30, 46 nacheinander oder auch nur von einer Einschaltung der Spule 62 zur Überprüfung der
Funktionsfähigkeit ausgeführt werden.
Durch die Prüfung können Fehler in den TRIACs 30, 46 erkannt werden. Bei einem Kurz
schluß eines TRIACs spricht die zugehörige Spannungspegelüberwachungsschaltung ständig
und unabhängig von den Ansteuersignalen an. Eine andere Fehlerquelle bei einem TRIAC ist
die Unterbrechung der Sperrfähigkeit in nur einer Stromrichtung. Ein derartiger TRIAC
arbeitet in gesperrten Zustand wie eine Diode. Wird ein derartiger TRIAC, z. B. der TRIAC
30, zur Überprüfung seines Zustands gesperrt gesteuert, dann wird der von der zugeordneten
Spannungspegelüberwachungsschaltung am Eingang angeordnete Kondensator, z. B. der Kon
densator 54, auf den Scheitelwert der Wechselspannung aufgeladen, wodurch zwischen den
Eingängen der entsprechenden Spannungspegelüberwachungsschaltung, z. B. der Schaltung
52, die Ansprechschwelle überschritten wird, was eine Meldung am Ausgang der Schaltung
erzeugt. Die Meldung wird von der Auswerteinheit verarbeitet.
Die TRIACs 30, 46 mit den zugehörigen RC-Dämpfungsschaltungen sind in getrennten
Baugruppen aus Sicherheitsgründen angeordnet. Mechanische Beschädigungen die sich auf
die elektrische Funktion der jeweiligen Baugruppe auswirken, verursachen daher nicht
zugleich eine Beschädigung der anderen Baugruppe. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß die
Spannungspegelüberwachungsschaltungen 36, 52 jeweils die TRIAC-Schaltungen nicht in
ihrer eigenen, sondern der anderen Baugruppe überwachen, d. h. es ist eine erhöhte Si
cherheit dafür vorhanden, daß ein Fehler in der beschädigten Baugruppe sofort erfaßt und
gemeldet wird.
In Fig. 2 ist der Aufbau einer Spannungspegelüberwachungsschaltung im Detail dargestellt.
Die Spannungspegelüberwachungsschaltungen 36 und 52 können den in Fig. 2 gezeigten
Aufbau haben. An den einen Eingang 68 der Schaltung sind zwei gegensinnig gepolte Zener-Dioden
70, 72 in Reihe geschaltet, die wiederum in Serie mit einem Widerstand 74 an
geordnet sind. Ein Optokoppler 76 parallel mit einem Widerstand 78 ist in Reihe mit dem
Widerstand 74 gelegt und an den zweiten Eingang 80 der Spannungspegelüberwachungs
schaltung angeschlossen.
Wenn die Spannungspegelüberwachungsschaltung gemäß Fig. 2 als Schaltung 36 in der
Baugruppe 10 angeordnet ist, dann ist der Eingang 68 mit dem Kondensator 38 und dem
Widerstand 40 und der Eingang 80 mit dem Kondensator 42 und dem Widerstand 42
verbunden, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.
Die Zener-Dioden 70, 72 bestimmen die Ansprechschwelle der Spannungspegelüberwa
chungsschaltung, d. h. die Ansprechschwelle entspricht der Zener-Spannung einer Diode,
wobei die Dioden gleiche Zener-Spannungen haben. Durch den Optokoppler 76 werden die
logischen Schaltkreise, z. B. Prozessoren, der Auswerteinheit galvanisch von den Stark
stromkreisen mit Netzwechselspannung getrennt.
Die in Fig. 3 dargestellte Spannungspegelüberwachungsschaltung 82, die ebenfalls, wie in der
Fig. 3 in Bezug auf die Verbindung mit den externen Bauelementen gezeigt, die Ausgestal
tung der in Fig. 1 dargestellten Spannungspegelüberwachungsschaltung 36 sein kann, enthält
einen Optokoppler 76, der demjenigen gemäß der Schaltung in Fig. 2 entspricht und mit der
gleichen Bezugsziffer 76 bezeichnet ist. Parallel zum Optokoppler 76 ist ein Widerstand 84
gelegt. Der Parallelschaltung aus dem Optokoppler 76 und dem Widerstand 84 ist ein
Widerstand 86 vorschaltet. Der Widerstand 86 ist über einen Eingang 88 der Spannungs
pegelüberwachungsschaltung an den Kondensator 40 und den Widerstand 38 angeschlossen.
Der Widerstand 84 ist über den anderen Eingang 90 mit dem Widerstand 44 und dem Kon
densator verbunden. Durch den Spannungsteiler aus den Widerständen 84, 86 wird in
Verbindung mit der Schwellenspannung des Optokopplers 76 die Ansprechschwelle festge
legt. In entsprechender Weise kann die Schaltung 82 als Spannungspegelüberwachungs
schaltung 52 mit den Bauelementen 56, 60, 58 und 54 verbunden sein.
Die erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen ermöglichen im Zusammenwirken mit der
Auswerteinheit, die insbesondere auch die Ansteuerschaltung für die TRIACs 30, 46 enthält,
eine Überwachung nicht nur der TRIACs 30, 46 auf Fehler, sondern auch der Verbindungs
leitungen, bei denen eine Unterbrechung von den Spannungspegelüberwachungsschaltungen
wie ein trotz eines Einschaltsignals nichtleitender TRIAC erfaßt wird. Auch Kurzschlüsse auf
den Verbindungsleitungen werden von den Spannungspegelüberwachungsschaltungen 36, 52
erfaßt, wenn trotz des Wechsels der Ansteuersignale an die im Zuge dieser Leitungen
angeordneten TRIACs kein Wechsel der Ausgangssignale der Spannungspegelüberwa
chungsschaltungen stattfindet.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung kann das Versagen von Bauteilen erkannt werden,
bevor es zum Einschalten der Spule 62, d. h. dem Anlegen der Spule an die volle Wechsel
spannung kommt. Damit wird die Sicherheit der gesamten Anordnung wesentlich erhöht.
Claims (11)
1. Anordnung, insbesondere für sicherheitsrelevante Anwendungen, mit einem elek
trischen Verbraucher und mit zwei jeweils nichtleitend und bidirektional leitend
steuerbaren Halbleiteranordnungen, die jeweils parallele Schaltungen zur Begrenzung
des Spannungsanstiegs aufweisen und von denen die eine mit einem der beiden
Anschlüsse des Verbrauchers und einem Pol einer Wechselspannungsquelle und die
andere mit dem anderen der beiden Anschlüsse des Vebrauchers und dem anderen Pol
der Wechselspannungsquelle verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß je Halbleiteranordnung (30, 46) eine ausgangsseitig an eine Auswerteinheit
angeschlossene Spannungspegelüberwachungsschaltung (52, 36) mit einem ersten
Eingang an eine von der Spannung der Wechselspannungsquelle abgeleitete, auf die
Größe der Spannung am verbraucherseitigen Ausgang der jeweiligen Halbleiteranord
nung (30, 46) abgestimmte Referenzspannung gelegt und mit einem zweiten Eingang
mit dem verbraucherseitigen Ausgang der Halbleiteranordnung (30, 46) sowie über
einen Kondensator (54, 38) mit dem an die andere Halbleiteranordnung (46, 30) ange
schlossenen Pol (64, 66) der Wechselspannungsquelle verbunden ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zu den Halbleiteranordnungen (30, 46) jeweils die Reihenschaltung eines Kon
densators (32, 50) und eines Widerstands (34, 48) zur Begrenzung des Spannungs
anstiegs an den Halbleiteranordnungen (30, 46) geschaltet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der elektrische Verbraucher eine Spule (62) mit einem beweglich angeordneten
Elektromagnet ist.
4. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Referenzspannungen für die Spannungspegelüberwachungsschaltungen (36,
52) je an einem Kondensator (42, 58) eines Spannungsteilers abgreifbar sind, der aus
der Reihenschaltung wenigstens eines Widerstandes (44, 60) und zweier Kondensato
ren (42, 58) besteht.
5. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den verbraucherseitigen Anschlüssen der Halbleiteranordnungen (30,
46) und den Eingängen der Spannungspegelüberwachungsschaltungen (52, 36) jeweils
Widerstände (56, 40) vorgesehen sind.
6. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Halbleiteranordnung (30, 46) mit den Reihenschaltungen aus Kondensatoren
(32, 50) und Widerständen (34, 48) und die Spannungspegelüberwachungsschaltungen
(36, 52) mit den an die Eingänge jeweils angeschlossenen Kondensatoren (38, 54) und
Widerständen (40, 56) sowie je eine Hälfte des Spannungsteilers für die Referenz
spannung jeweils in verschiedenen Baugruppen (10, 12) angeordnet sind, und daß die
Spannungspegelüberwachungsschaltung (36, 52) in der einen Baugruppe (10, 12) mit
ihrem einen Eingang an den verbraucherseitigen Ausgang der Halbleiteranordnung
(46, 30) der anderen Baugruppe (12, 10) angeschlossen ist.
7. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Halbleiteranordnungen TRIACs (30, 46) vorgesehen sind.
8. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannungsüberwachungsschaltungen (36, 52) jeweils einen Optokoppler (76)
parallel zu einem Widerstand (78) aufweisen und daß der Parallelschaltung aus
Optokoppler (76) und Widerstand (78) wenigstens ein Widerstand (86) vorgeschaltet
ist.
9. Anordnung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Parallelschaltung aus Optokoppler (76) und Widerstand (78) wenigstens zwei
gegensinnig gepolte Zener-Dioden (70, 72) vorgeschaltet sind.
10. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wechselspannungsquelle die Netzwechselspannung abgibt.
11. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Referenzspannung etwa die halbe Größe der Wechselspannung an den Polen
(66, 64) der Wechselspannungsquelle hat.
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|---|---|
| DE (1) | DE19808595B4 (de) |
Cited By (1)
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