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Die
Erfindung betrifft einen Busankoppler mit einer Sendeschaltung für ein eine
Wechselspannungsinformation und Gleichspannung führenden Bussystem, insbesondere
für das
European Installation Association (EIBA) Bussystem, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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Bussysteme,
insbesondere Gebäudebussysteme
zur Herstellerübergreifenden
dezentralen Steuerung von Beleuchtungsmodulen, Jalousien, Rollladen,
Markisen, Heizung usw. in Gebäuden
sind hinreichend bekannt.
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Eine
besondere Bedeutung kommt hierbei dem European-Installation-Bus(EIB)-System
zu, welches als Zweitdraht-Bussystem ausgebildet ist und neben einer
Wechselspannungsinformation eine Gleichspannung zur Energieversorgung
der an das Bussystem angeschlossenen Busteilnehmer führt. Zur
Informationsübertragung
wird der zwischen den zwei Busleitungen des Bussystems anliegenden Gleichspannung
eine im wesentlichen symmetrische Wechselspannungsinformation als
Bitinformation überlagert
und zwar dadurch, dass das Gleichspannungspotential einer Busleitung
unter induktiver Belastung in Form eines Aktivimpuls gegen das anliegende
Gleichspannungspotential der weiteren Busleitung gezogen wird und
somit dem Bussystem Energie entzogen wird. Die Rückgabe der dem Bussystem entnommenen
Energie erfolgt über
einen Ausgleichsimpuls, welcher dem Gleichspannungspotential überlagert
wird.
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Zur
Anbindung der einzelnen Busteilnehmereinheiten, so genannten Sensor-
und Aktoreinheiten, an das Bussystem bzw. EIB-Bussystem sind spezielle
Busankoppler vorgesehen. Eine Busteilnehmereinheit weist neben einem
Busankoppler ein Anwendungsmodul auf. Der Busankoppler besteht beispielsweise
aus einer Sende- und Empfangsschaltung, einer Steuereinheit sowie
mit dieser verbundenen Speichermodulen unterschiedlicher Bauart.
In der Steuereinheit wird eine Steuerroutine zur Steuerung der jeweils
lokalen Applikation (z. B. „Lichtdimmen") als auch der Kommunikation
mit den anderen Busteilnehmereinheiten ausgeführt. Das Anwendungsmodul, beispielsweise ein
Zweifachtaster, ist über
eine Anwenderschnittstelle mit dem Busankoppler, insbesondere dessen
Steuereinheit verbunden.
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Die
Ankopplung einer Busteilnehmereinheit an das EIB-Bussystem kann
beispielsweise induktiv erfolgen, wozu in dem jeweiligen Busankoppler Übertrager
vorgesehen sind, die das Gleichspannungspotential einer Busleitung
unter induktiver Belastung jeweils während eines Aktivimpuls gegen
das Potential der jeweils anderen Busleitung ziehen.
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Auch
sind übertragerfreie
Lösungen
bekannt (
EP 0 854 587
B1 ), bei denen eine Konstantstromquelle als Weiche für die zu übertragende
Wechselspannungsinformation und die zur Energieversorgung vorgesehene
Gleichspannung verwendet wird. Die Ansteuerung der Konstantstromquelle
zur Nachbildung des Aktivimpulses erfolgt derart, dass der Quellenstrom
derart reduziert wird, dass der Entmagnetisierungsstrom eines Übertragers
nachgebildet wird. Die Nachbildung des Ausgleichsimpulses eines Übertragers
wird mittels eines weiteren Steuersignals realisiert, das dem Signal
zur Ansteuerung der Konstantstromquelle überlagert wird.
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Ferner
ist aus der
EP 0 909
497 B1 ein Busankoppler mit Amplitudengesteuerter Sendeschaltung
zur Erzeugung eines im Wesentlichen rechteckförmigen Aktivimpulses bekannt.
Die genannte Sendeschaltung weist eine Sendestufe auf, die einen
Sendetransistor in Emitterschaltung vorsieht, dessen Basis mit der
Ansteuerleitung verbunden ist und die ferner zur Reduzierung des
Ansteuersignals auf der Ansteuerleitung einen Reduzierungstransistor
von im Vergleich zum Sendetransistor inversen Typ aufweist, dessen
Emitter-Kollektor-Strecke der Basis-Emitter-Strecke des Sendetransistors parallel
geschaltet ist und dessen Basis mit dem Abgriff eines Spannungsteilers
verbunden ist, der mit seinem einem Außenanschluss mit einer Referenzspannung
mit seinem anderen Außenanschluss
mit einem als Weiche für
die Wechselspannung dienenden Kondensator verbunden ist, der seinerseits
mit seinem anderen Anschluss mit einem Busleiter verbunden ist.
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Aus
der seitens der
EP
0 913 021 B1 ist bereits ein Busankoppler zum übertragungsfreien
Senden auf einen Informationen aus Aktivimpuls- und Ausgleichsimpuls
und Energie führenden
Bus der Gebäudesystemtechnik
bekannt, bei dem ein eine gegen Masse feste Spannungsquelle mit
beispielsweise einer Spannung von 8 Volt vorgesehen ist, welche über einen
hochohmigen Widerstand mit einem Kondensator verbunden ist. Die
Kapazität
des Kondensators ist klein bezüglich
einer gedachten Kapazität,
die zur Erzeugung der Aktivimpulse der Information als Kurzschluss
wirken kann. Mittels einer Miller-Schaltung wird die kleine Kapazität in eine
ausreichend große
Kapazität
transformiert, die eine verlustfreie Übertragung der Aktivimpulse
ermöglicht. Über ein
parallel zur Spannungsquelle vorgesehenes Sendeventil wird die Miller-Schaltung
für die
Dauer des Aktivimpulses gegen Masse gezogen. Unabhängig von
der Busspannung werden somit Aktivimpulse mit jeweils gleich großer Amplitude
erzeugt.
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Ausgehend
vom genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, einen Busankoppler mit einer übertragungsfreien Sendeschaltung
anzugeben, der zur Erzeugung eines aus einem Aktivimpuls und Ausgleichsimpuls
bestehenden Sendeimpulses mit einer technisch einfachen Schaltungsanordnung
realisierbar ist, welche eine minimale Gesamtverlustleistung aufweist.
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Ausgehend
von den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 wird
die Aufgabe durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
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Der
wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Busankopplers ist darin
zu sehen, dass die Sendeschaltung einen ersten und zweiten Schaltungsteil
aufweist, die über
ein Schaltelement miteinander verbunden sind, wobei das erste und
zweite Schaltungsteil zur Versorgung mit der Gleichspannung jeweils
mit der ersten und zweiten Busleitung verbunden sind. Ferner sind
der erste Schaltungsteil als Impedanzanpassungsschaltung und der
zweite Schaltungsteil zur Erzeugung einer Sendesignalspannung als
hochohmige Spannungsquelle ausgebildet und die erzeugte Sendesignalspannung
und die Gleichspannung weisen eine Spannungsdifferenz von ca. 6–8 Volt,
vorzugsweise 7 Volt auf. Hierbei wird zur Erzeugung des Aktivimpulses
die erzeugte Sendesignalspannung gesteuert über das Schaltelement über den
ersten Schaltungsteil auf die zumindest zwei Busleitungen des Bussystems
derart aufgeprägt
bzw. der Gleichspannung überlagert, dass
die Dauer des Aktivimpulses durch die Schaltdauer der über das
steu erbare Schaltelement geschalteten Verbindung zwischen dem ersten
und zweiten Schaltungsteil und die Amplitude des Aktivimpulses durch
die Amplitude der erzeugten Sendesignalspannung vorgegeben ist.
Vorteilhaft ist hierdurch eine Realisierung einer Busankopplung
eines Teilnehmers an beispielsweise den EIB-Bus ohne Übertrager
möglich.
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Für eine deutlich
verbesserte Energieausnutzung innerhalb des gesamten Bussystems
wird ferner die durch den Aktivimpuls entzogene Energie dem Bussystem
mittels eines Ausgleichsimpuls wieder zumindest teilweise zurückgegeben.
Zur erfindungsgemäßen Erzeugung
eines derartigen Ausgleichsimpulses weist die Sendeschaltung einen
dritten Schaltungsteil auf, welcher an ein weiteres steuerbares
Schaltelement angeschlossen ist. Der dritte Schaltungsteil ist zur
Rückführung der
während
der Übertragung
des Aktivimpuls dem Bussystem entzogenen, transformierten Energie
als vorzugsweise steuerbare Aufwärtswandlerschaltung
ausgebildet, wobei die während
der Übertragung
des Aktivimpulses rückgewonnene
Energie im dritten Schaltungsteil zunächst gespeichert wird und gesteuert über das weitere
steuerbare Schaltelement in Form einer exponentiell abklingenden
Spannung zur Erzeugung eines Ausgleichsimpuls wieder zugeführt wird.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Busankopplers sind den
weiteren Patentansprüchen
zu entnehmen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 beispielhaft
ein schematisches Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Busankopplers,
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2 beispielhaft
eine schaltungstechnische Realisierung der Schaltungsteile des erfindungsgemäßen Busankopplers
gemäß 1,
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3 beispielhaft
in einem schematischen Blockschaltbild einen um weitere Schaltungsteile
ergänzten
Busankoppler gemäß 2,
und
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4 beispielhaft
eine schaltungstechnische Realisierung des Busankopplers mit ergänzten Schaltungsteilen
gemäß 3.
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In
den Figuren wird mit 1 ein Busankoppler bezeichnet, welcher über eine
erste und zweite Busleitung 2, 3 eines Bussystem,
insbesondere das European-Installation-Association (EIBA) Bussystem angeschlossen
ist. Die erste Busleitung 2 führt hierbei beispielhaft ein
positives Potential und die zweite Busleitung 3 ein negatives
Potential.
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Der
Busankoppler 1 weist ferner eine Sendeschaltung 4 auf,
welche zur Erzeugung eines aus einem Aktivimpuls und einem Ausgleichsimpuls
bestehenden Sendesignals ausgebildet ist. Die Sendeschaltung 4 ist
ohne Übertrager
realisiert, sondern besteht aus einem ersten und zweiten Schaltungsteil 5, 6,
welche über
ein vorzugsweise steuerbares Schaltelement 7 miteinander
verbunden sind.
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Neben
der übertragerfreien
Sendeschaltung 4 weist der Busankoppler 1 beispielhaft
eine Steuereinheit 8 und eine mit dieser verbundenen Speichereinheit 9 auf.
Die Steuereinheit 8 ist über eine Steuerleitung 10 an
einen Steuereingang C des steuerbaren Schaltelementes 7 der
Sendeschaltung 4 angeschlossen. Das steuerbare Schaltelement 7 weist
neben dem Steuereingang C einen ersten und zweiten Schaltanschluss
S1, S2 und einen weiteren Anschluss A auf. Der erste Schaltanschluss
S1 ist mit einem Schaltanschluss S5 des ersten Schaltungsteils 5 und
der zweite Schaltanschluss S2 mit einem Schaltanschluss S6 des zweiten
Schaltungsteils 6 verbunden. Der Anschluss A des steuerbaren
Schaltelementes 7 ist an die zweite Busleitung 3 geführt.
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Ferner
weisen der erste und zweite Schaltungsteil 5, 6 jeweils
einen ersten und zweiten Anschluss A5.1, A5.2, A6.1, A6.2 auf, wobei
jeweils der ersten Anschluss A5.1, A6.1 mit der ersten Busleitung 2 sowie
jeweils der zweite Anschluss A5.2, A6.2 mit der zweiten Busleitung 3 verbunden
ist, und zwar wird hierüber
das erste und zweite Schaltungsteil 5, 6 mit der
Busgleichspannung UEIB versorgt.
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Das
aus einem Aktivimpuls und Ausgleichsimpuls bestehende Sendesignal
wird in Form einer Wechselspannungsinformation dem Gleichspannungspotential
des Bussys tems 1 bzw. der Busgleichspannung UEIB überlagert.
Hierbei wird durch eine Kombination eines Aktiv- und Ausgleichsimpulses,
welche in einem Zeitfenster von 103,7 Mikrosekunden nacheinander
der Busgleichspannung UEIB überlagert
werden, ein Differenzpotential zwischen der ersten und zweiten Busleitung 2, 3 erzeugt,
welches die Information einer binären Null entspricht. Eine binäre Eins
wird durch ein für
eine vorgegebene Zeitdauer, beispielsweise von 103,7 Mikrosekunden vorgegebenes
Gleichspannungspotential ohne aufgeprägte Wechselspannung repräsentiert.
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Erfindungsgemäß ist der
erste Schaltungsteil 5 als Impedanzanpassungsschaltung
und der zweite Schaltungsteil 6 zur Erzeugung der Sendesignalspannung
als hochohmige Spannungsquelle ausgebildet, wobei zur Erzeugung
des Aktivimpulses die erzeugte Sendesignalspannung USS gesteuert über das steuerbare
Schaltelement 7 über
den ersten Schaltungsteil 5 auf die zumindest erste und
zweite Busleitung 2, 3 derart aufgeprägt wird,
dass die Dauer des Aktivimpulses durch die Schaltdauer der über das steuerbare
Schaltelement 7 geschalteten Verbindung zwischen dem ersten
und zweiten Schaltungsteil 5, 6 und die Amplitude
des Aktivimpulses durch die Amplitude der mittels dem zweiten Schaltungsteil 6 erzeugten
Sendesignalspannung USS vorgegeben sind. Die
Schaltdauer des steuerbaren Schaltelementes 7 wird hierbei über ein
an dem Steuereingang C anliegendes Steuersignal SS festgelegt, und
zwar weist das Steuersignal SS zumindest einen Steuerimpuls auf,
dessen Pulsbreite und zeitliche Pulsposition mit der des zu erzeugenden
Aktivimpuls übereinstimmt. Über den
zumindest einen Puls des Steuersignales SS, welches in der Steuereinheit 8 erzeugt
wird, wird somit die Schaltdauer des steuerbaren Schaltelementes 7 getriggert.
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Die
durch das zweite Schaltungsteil 6 erzeugte Sendesignalspannung
USS ist somit abhängig von der Amplitude und
Frequenz der Busgleichspannung UEIB, d.
h. die Sendesignalspannung USS und die Busgleichspannung
UEIB stehen in einem durch die schaltungstechnische
Realisierung des zweiten Schaltungsteils 6 vorgegebenen
Verhältnis
zueinander, und zwar weisen diese eine Spannungsdifferenz von ca.
6–8 Volt,
vorzugsweise 7 Volt auf.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
gemäß der 1 und 2 ist
der erste Schaltungsteil 5 als Impedanzanpassungsschaltung
ausgebildet und zwar wird dieser beispielsweise durch eine Emitterfolgerschaltung
realisiert. Hierzu weist der erste Schaltungsteil 5 einen
ersten Transistor T1 auf, dessen Emitter E1 über den ersten Anschluss A5.1
mit der ersten Busleitung 2 und dessen Kollektor K1 über den
zweiten Anschluss A5.2 mit der zweiten Busleitung 3 verbunden
ist. Die Basis B1 des ersten Transistors T1 ist über den Schaltanschluss S5
an den ersten Schaltanschluss S1 des steuerbaren Schaltelementes 7 geführt.
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Das
steuerbare Schaltelement 7 ist beispielsweise schaltungstechnisch
mittels einem zweiten Transistor T2 und einem vorzugsweise Strom
begrenzenden ersten Widerstand R1 sowie einem ersten Stromschalter
M1 realisiert, wobei der Kollektor K2 des zweiten Transistors T2
mit dem ersten Schaltanschluss S1 des steuerbaren Schaltelementes 7 und
somit mit der Basis B1 des ersten Transistors T1 verbunden ist.
Die Basis B2 des zweiten Transistors T2 ist an den zweiten Schaltanschluss
S2 des Schaltelementes 7 geführt, der mit dem Schaltanschluss S6
der zweiten Schaltungsteils 6 verbunden ist. Der Emitter
E2 des zweiten Transistors T2 ist mit einem Anschluss des ersten
Widerstand R1 verbunden, dessen weiterer Anschluss mit einem Schaltanschluss
des ersten Stromschalters M1 verbunden ist. Der weitere Schaltanschluss
des ersten Stromschalters M1 ist über den Anschluss A des steuerbaren Schaltelementes 7 mit
der zweiten Busleitung 3 verbunden. Der Steuereingang des
ersten Stromschalters M1 ist über
den Steueranschluss C mit der Steuerleitung 10 verbunden, über welche
dem ersten Stromschalters M1 das Steuersignal SS zugeführt wird.
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Die
am Kollektor K2 des zweiten Transistors T2 gegenüber der zweiten Busleitung 3 anliegende Spannung
entspricht bei einem durchgeschalteten ersten Stromschalter M1 in
etwa der Summe aus der Sättigungsspannung
des zweiten Transistors T2 zuzüglich
des Spannungsabfalls am ersten Widerstand R1 und am Stromschalter
M1. Der erste Widerstand R1 wird hierbei beispielhaft derart dimensioniert, dass
der zweite Transistor T2 sich in Sättigung befindet. Im Sättigungspunkt
entspricht die Kollektorspannung nahezu der Emitterspannung, welche
um die Basis-Emitterspannung am zweiten Transistor T2 geringer als
die Basisspannung ist. Aufgrund der nahezu Übereinstimmung der Basis-Emitterspannung
des ersten Transistors T1 mit der Basis-Emitterspannung des zweiten
Transistors T2 entspricht die Emitterspannung des ersten Transistors
T1 in guter Übereinstimmung
der vom zweiten Schaltungsteils 6 erzeugten Sendesignalspannung
USS zur Bildung des Aktivimpulses.
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Der
als hochohmige Spannungsquelle zur Erzeugung einer Sendesignalspannung
USS ausgebildete zweite Schaltungsteil 6 weist
in einer bevorzugten Ausführungsform
ein spannungsbestimmendes Bauteil, beispielsweise eine Zehnerdiode
D, einen zweiten Widerstand R2 und ein nachgeschaltetes Tiefpassfilter 11 bestehend
aus einem dritten Widerstand R3 und einem ersten Kondensator C1
auf. Das nachgeschaltete Tiefpassfilter 11 weist eine tiefe Grenzfrequenz
von unter 100 Hz, beispielsweise 10 Hz auf, um der Busgleichspannung
UEIB überlagerte Aktivimpulse
und/oder überlagerte
schnelle Spannungsschwankungen sowie Störungen auf der ersten und zweiten
Busleitung 2, 3 zu unterdrücken.
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Das
spannungsbestimmende Bauteil 11 ist mit einem Anschluss über den
ersten Anschluss A6.1 mit der ersten Busleitung 2 sowie
der weitere Anschluss mit dem Anschluss des zweiten und dritten Widerstandes
R2, R3 verbunden. Der weitere Anschluss des zweiten Widerstandes
R2 ist über
den zweiten Anschluss A6.2 des zweiten Schaltelementes 6 mit
der zweiten Busleitung 3 verbunden, d. h. ist auf negatives
Potential gelegt. Der weitere Anschluss des dritten Widerstandes
R3 ist mit dem Schaltanschluss S6 sowie mit einem Anschluss des
ersten Kondensators C1 verbunden, wobei der weitere Anschluss des
ersten Kondensators C1 über
den zweiten Anschluss A6.2 des zweiten Schaltelementes 6 an
die zweite Busleitung 3 geführt ist.
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Mittels
der in 2 dargestellten schaltungstechnischen Realisierung
der Sendeschaltung 4 ist somit eine Nachbildung eines Aktivimpulses
eines Sendesignals im Einklang mit der jeweils aktuell anliegenden
Busgleichspannung UEIB realisierbar, dessen
Amplitude über
den zweiten Schaltungsteil 6 und dessen Bandbreite über das
steuerbare Schaltelement 7 getriggert durch ein von der
Steuereinheit 8 erzeugtes Steuersignal SS eingestellt wird.
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Durch
Anlegen des über
die Impedanzanpassungsschaltung 5 geführten Aktivimpulses wird dem
Bussystem Energie entzogen, welche in der Impedanzanpassungsschaltung
in Wärme
umgesetzt werden würde.
Um die durch die Sendeschaltung 4 erzeugte Verlustleistung
zu minimieren, wird die als Wärme
abzuleitende Verlustenergie des Aktivimpulses transformiert, gespeichert
und die gespeicherte Energie in Form eines Ausgleichsimpuls nach
Ausklingen des Aktivimpulses dem Bussystem zumindest teilweise wieder
zugeführt.
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Zur
Rückgewinnung
der Energie wird hierzu gemäß dem in 3 dargestellten
schematischen Blockschaltbild die Sendeschaltung 4 um ein
drittes und viertes Schaltungsteil 12, 13 ergänzt, welche über ein
weiteres steuerbares Schaltelement 14 miteinander verbunden
sind. Der dritte Schaltungsteil 12 ist hierzu als vorzugsweise
steuerbare Aufwärtswandlerschaltung
und der vierte Schaltungsteil 13 als Verzögerungsschaltung
ausgebildet. Mittels dem als Aufwärtswandlerschaltung ausgebildeten
dritten Schaltungsteil 12 wird der aufgrund der anliegenden Sendesignalspannung
USS in dem als Impendanzanpassungsschaltung
ausgebildeten ersten Schaltungsteil 5 hervorgerufene Energieverlust
in einem kapazitiven Speicherelement, vorzugsweise einem in der
Aufwärtswandlerschaltung
vorgesehenen zweiten Kondensator C2 gespeichert. Hierdurch wird
mittels der Aufwärtswandlerschaltung
eine am zweiten Kondensator C2 anliegende Spannung URE aufgebaut,
welche höher
als die zwischen der ersten und zweiten Busleitung anliegenden Busgleichpannung UEIB ist. Hierzu wird die Aufwärtswandlerschaltung überein getaktetes
Steuersignal SS'' während des Anliegens
des Aktivimpuls aktiv geschaltet.
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Nach
Abklingen des Aktivimpulses wird über das gesteuerte weitere
Schalterelement 14, gesteuert über das durch den vierten Schaltungsteil 13 zeitlich
verzögerte
Steuersignal SS',
die gespeicherte Spannung URE und somit
die transformierte, gespeicherte Energie dem Bussystem erneut zugeführt. Der zweite
Kondensator C2 wird zum Zwischenspeichern der transformierten Energie
des Aktivimpulses beispielhaft derart dimensioniert, dass die gespeicherte Energiemenge
jener entspricht, welche in der induktiven Komponente eines Busankopplers 1 mit Übertrager
gespeichert werden wür de.
Der zweite Kondensator C2 entlädt
sich hierbei gemäß einer
exponentialen Funktion, d. h. die Spannung URE klingt ebenfalls
exponentiell ab.
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Gemäß dem in 3 dargestellten
schematischen Blockschaltbild ist unterschiedlich zu der in 1 dargestellten
Schaltungsanordnung der zweite Anschluss A5.2 des ersten Schaltungsteils 5 mit
einem ersten Anschluss A12.1 des dritten Schaltungsteils 12 verbunden,
dessen zweiter Anschluss A12.2 mit der zweiten Busleitung 3 und
somit mit dem negativen Buspotential verbunden ist, wobei ein Steuereingang
S12 des dritten Schaltungsteils 12 an die Steuerleitung 10 geführt ist.
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Ein
dritter Anschluss A12.3 des dritten Schaltungsteils 12 ist
an einen ersten Schaltanschluss S1' des weiteren steuerbaren Schaltelementes 14 angeschlossen.
Das weitere steuerbare Schaltelement 14 weist ferner einen
zweiten Schaltanschluss S2' auf, der
mit der ersten Busleitung 2 verbunden ist, und ist über einen
Anschluss A' an
die zweite Busleitung 3 geführt. Ein Steueranschluss C' des weiteren steuerbaren
Schaltelementes 14 ist mit einem ersten Anschluss A13.1
des vierten Schaltelementes 13 verbunden. Ein zweiter Anschluss
A13.2 des vierten Schaltelementes 13 ist ferner an die
zweite Busleitung 3 geführt
und ein Steueranschluss S13 mit der Steuerleitung 10 verbunden.
Die am dritten Anschluss A12.3 des dritten Schaltelementes 12 anliegende
transformierte, gespeicherte Spannung URE wird
gesteuert über
das weitere steuerbare Schaltelemente 14 auf die beiden
Busleitungen 2, 3 aufgeprägt.
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In 4 ist
beispielhaft eine schaltungstechnische Realisierung der in 3 dargestellten
erweiterten Sendeschaltung 4 dargestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit
sind in 4 die in 3 verwendeten
Bezugszeichen für
die einzelnen Steuer- bzw.
Schaltanschlüsse
der ersten bis vierten Schaltungsteile 5, 6, 12, 13 und
der steuerbaren Schaltelemente 7, 14 weggelassen.
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Der
als vorzugsweise steuerbarer Aufwärtswandler ausgebildete dritte
Schaltungsteil 12 weist eine Spule L auf, dessen Anschluss
mit dem Kollektor K1 des ersten Transistors T1 verbunden ist. Der weitere
Anschluss der Spule L ist mit einem Anschluss einer ersten Diode
D1 und einem Anschluss eines zweiten Stromschalters M2 verbunden, dessen weiterer
Anschluss an die zweite Busleitung 3 geführt ist.
An den Schaltanschluss des zweiten Stromschalters M2 wird ein
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Der
Schaltanschluss des zweiten Stromschalters M2 ist beispielsweise über eine
Logikschaltung G mit der Steuerleitung 10 verbunden, wobei mittels
der Logikschaltung G das Steuersignal SS und ein der Logikschaltung
G zugeführtes
Taktsignal clk miteinander verarbeitet werden, und zwar derart, dass
ein während
der Pulsdauer des Aktivimpulses aktives, getaktes Steuersignal SS'' zur Steuerung der Schaltzyklen des
zweiten Stromschalters M2 erzeugt wird. Der weitere Anschluss der
ersten Diode D1 ist mit einem Anschluss des zweiten Kondensators
C2 zur Speicherung der transformierten Energie verbunden, dessen
weiterer Anschluss an die zweite Busleitung 3 angeschlossen
ist.
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Die
beiden verbundenen Anschlüsse
der ersten Diode D1 und des zweiten Kondensators C2 sind an einen
Anschluss eines vierten Widerstandes R4 des weiteren Schaltelementes 14 geführt. Der weitere
Anschluss des vierten Widerstandes R4 ist Emitter eines vierten
Transistors T4 und eines Anschlusses eines fünften Widerstandes R5 des weiteren
Schaltelementes 14 verbunden, wobei der weitere Anschluss
des fünften
Widerstandes R5 an die Basis des vierten Transistors T4 und an einen
Anschluss eines sechsten Widerstandes R6 geführt ist. Der fünfte und
sechste Widerstand R5, R6 bilden somit eine Spannungsteilerschaltung
aus.
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Der
weitere Anschluss des sechsten Widerstandes R6 ist mit dem Kollektor
eines dritten Transistors T3 verbunden, dessen Emitter an die zweite Busleitung 3 angeschlossen
ist. Die Basis des dritten Transistors T3 ist mit einem Anschluss
einer zweiten Diode D2, eines dritten Kondensators C3 und eines siebten
Widerstandes R7 verbunden, welche jeweils im vierten Schaltungsteil 13 angeordnet
sind. Der jeweils weitere Anschluss der zweiten Diode D2 und des
siebten Widerstandes R7 ist mit der zweiten Busleitung 3 verbunden.
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Der
verbleibende Anschluss des dritten Kondensators C3 ist mit einem
Anschluss eines achten Widerstandes R8 und dem Kollektor eines fünften Transistors
T5 verbunden.
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Der
weitere Anschluss des achten Widerstandes R8 ist mit einer Versorgungsspannung
VCC verbunden.
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Die
Basis des fünften
Transistors T5 ist an den Anschluss eines neunten Widerstandes R9
und der Emitter an die zweite Busleitung 3 geführt, wobei der
weitere Anschluss des neunten Widerstandes R9 mit Steuerleitung 10 verbunden
ist. Der vierte Schaltungsteil 13 bildet somit ein Verzögerungs-
bzw. Zeitglied aus, welches nach Beendigung des Aktivimpulses das
weitere gesteuerte Schalterelement 14 zur Rückführung der
im zweiten Kondensator C2 gespeicherten Energie durchschaltet. Hierzu
wird das Steuersignal SS bzw. dessen Aktivimpuls um die durch die
R8/C3-Kombination eingestellte Zeitdauer verzögert. Die Zeitdauer entspricht
der Zeitkonstante eines Busankopplers mit Übertrager.
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Die
Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Es versteht sich, dass zahlreiche Modifikationen sowie Abwandlungen möglich sind,
ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke verlassen
wird.
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- 1
- Busankoppler
- 2
- erste
Busleitung
- 3
- zweite
Busleitung
- 4
- Sendeschaltung
- 5
- erster
Schaltungsteil
- 6
- zweiter
Schaltungsteil
- 7
- steuerbares
Schaltelement
- 8
- Steuereinheit
- 9
- Speichereinheit
- 10
- Steuerleitung
- 11
- Tiefpaßfilter
- 12
- dritter
Schaltungsteil
- 13
- viertes
Schaltungsteil
- 14
- weiteres
steuerbares Schaltelement
- T1
- erster
Transistor
- T2
- zweiter
Transistor
- T3
- dritter
Transistor
- T4
- vierter
Transistor
- T5
- fünfter Transistor
- M1
- erster
Stromschalter
- M2
- zweiter
Stromschalter
- D
- spannungsbestimmendes
Bauteil
- E1
- erster
Emitter
- E2
- zweiter
Emitter
- B1
- erste
Basis
- B2
- zweite
Basis
- K1
- erster
Kollektor
- K2
- zweiter
Kollektor
- R1
- ersten
Widerstand
- R2
- zweiter
Widerstand
- R3
- dritter
Widerstand
- R4
- vierter
Widerstand
- R5
- fünfter Widerstand
- R6
- sechster
Widerstand
- R7
- siebter
Widerstand
- R8
- achter
Widerstand
- R9
- neunter
Widerstand
- D1
- erste
Diode
- D2
- zweite
Diode
- L
- Spule
- G
- Logikschaltung
- C1
- erster
Kondensator
- C2
- zweiter
Kondensator
- C3
- dritter
Kondensator
- clk
- Taktsignal
- SS
- Steuersignal
- SS'
- zeitverzögertes Steuersignal
- SS''
- getaktetes
Steuersignal
- A5.1,
A6.1, A12.1, A13.1
- erste
Anschlüsse
- A5.2,
A6.2, A12.2, A13.2
- zweite
Anschlüsse
- A12.3
- dritter
Anschluss
- S5,
S6, S12, S13
- Steueranschlüsse
- S1,
S1'
- erster
Schaltanschluss
- S2,
S2'
- zweiter
Schaltanschluss
- C,
C'
- Steueranschluss
- A,
A'
- Anschlüsse