WO2010108580A1 - Überspannungsschutz für ein busgerät - Google Patents
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- H05B47/18—Controlling the light source by remote control via data-bus transmission
Definitions
- the invention relates to a bus device with an electronic circuit, which is connected via leads to a low-voltage interface having at least a first and a second terminal for connecting a bus line to the electronic circuit, which electronic circuit comprises a power source, a control system for a plurality of distributed Consumers, in particular for lamp operating devices, as well as a bus system, which comprises a plurality of distributed distributed and connected via a bus line bus devices.
- AC voltages up to 50 V RMS and DC voltages up to 120 V are referred to.
- Bus devices with an electronic circuit, bus systems and control systems for a plurality of distributed consumers are already known from the prior art.
- DE 10 2006 033 673 A1 shows a lighting control system for a building. Each luminaire in the building is assigned a control system. The transmission of control commands to the individual luminaires or the electronic ballasts (ECG) of the luminaires takes place in accordance with the so-called DALI standard.
- DALI stands for "digital addresssable lighting interface" a 2-wire bus system specially developed by the lighting industry for the transmission of digital control commands, which enables the switching on and switching off of individual luminaires as well as the transmission of dimming commands Brightness is almost infinitely variable
- This DALI standard has become increasingly popular in recent times, as it allows convenient remote-controlled lighting control to be implemented.
- a DALI power source in the simplest case comprises a DC voltage source with an empty operating voltage from 11.5 V to 20.5 V and an integrated current limitation to a maximum of 250 mA. This means that up to 64 ECGs connected to the DALI bus can be controlled, each of which, for example, has a BUS current consumption of a maximum of 2 mA.
- the DALI bus further comprises at least one control unit which transmits the control commands to the connected ECGs.
- the power source can also be integrated in the control unit.
- DE 10 2005 057 068 A1 likewise shows a control system for operating a plurality of distributed consumers, in particular for operating distributed lamp operating devices, on a DALI bus.
- the bus lines are often routed in close proximity to the supply lines for the 230V mains supply.
- the two DALI control cables can be routed together with the power cables in a common cable. During installation, this can lead to mistakenly confusing the DALI control cable with the power cable. It can not therefore be ruled out that due to carelessness during the installation of the bus devices, the supply line with 230V mains voltage is mistakenly connected to the low-voltage interface, ie the connection terminals for connecting the bus line. As a result, a high overvoltage would then permanently be applied to the low-voltage cut parts. Such an installation error would irreparably destroy the bus device without protective measures.
- Voltage limiters are, for example, suppressor diodes, which become conductive when their nominal voltage is exceeded. The then flowing current must be limited, so that the suppressor diode is not thermally destroyed.
- fuses are suitable, but must be manually replaced when triggered.
- self-resetting fuses belonging to the group of PTC thermistors also known as PTC (Positive Temperature Coefficient) resistance
- PTC Positive Temperature Coefficient
- the solid-state material is a carbon-filled and therefore conductive polymer, which is why a self-restoring fuse with such a material is also referred to as a polymer PTC.
- the electrical resistance of the PTC material increases with increasing temperature.
- the current flowing through the element causes Joule heat, which leads to a further increase in the temperature and thus the resistance.
- the Joule heat converts the element to a high-resistance state, that is, the element switches.
- the PTC causes a voltage drop proportional to its cold resistance. Although the resulting heating is negligible, the voltage drop in a DALI power source is dependent on the current drawn and affects the rated voltage.
- a bus device with the features of claim 1.
- An improved control system for a plurality of distributed consumers, in particular for lamp operating devices, is provided by a control system having the features of claim 8.
- an improved bus system which comprises a plurality of distributed bus devices connected via a bus line, is provided by a bus system having the features of claim 9. Further developments of the aforementioned objects are set forth in the subclaims.
- a first diode is provided in the supply line between the electronic circuit and a first terminal, which blocks when a surge of a first polarity at the low voltage interface, and with the supply line to the other terminal an overvoltage detection circuit is connected, which cooperates with a first switch such that upon application of an overvoltage of a second polarity to the low voltage interface, the switch turns off the power source. If the power source 4 is turned off, the bus device is protected in the event of an overvoltage.
- the first diode blocks the connection of the electronic circuit to the first terminal for the positive half-wave of the 230 V AC voltage, for example.
- the over voltage detection circuit detects the presence of an overvoltage and causes the first switch to turn off the power source. This ensures protection of the electronic circuit from permanently applied alternating overvoltage of both polarities.
- the overvoltage detection circuit operates while idle power.
- the protection device according to the invention for protection against permanently applied overvoltage generates only a very low power loss due to the forward voltage of the first diode.
- a bus device is also protected against permanently applied DC overvoltage.
- positive DC overvoltage protects as described above in connection with the positive half-wave of an AC overvoltage
- the first diode with negative DC overvoltage protects, as described above in connection with the negative half-wave of an AC overvoltage, the overvoltage detection circuit in Cooperation with the first switch.
- the electronic circuit comprises a current-limited voltage source for supplying power to the bus line.
- the bus device according to the invention is used as a bus power source, for example as a DALI power source.
- the electronic circuit comprises a control circuit for the generation and / or processing of a digital bus signal.
- the bus device according to the invention then acts in this embodiment, for example, as a control device for a DALI bus.
- the overvoltage detection circuit comprises a resistor diode network.
- the first switch is a high-voltage field effect transistor.
- the electronic circuit can be constructed consistently with electronic components, as they are commonly used today in electronic circuit technology.
- the control circuit for generating a level change of the digital bus signal comprises a second switch, and that for overvoltage protection of the second switch second diode is provided.
- the second switch may, for example, be arranged such that, in the closed state, it places the two connection terminals at approximately the same potential and thus generates a voltage level corresponding to a logical zero at the low-voltage output between the two connection terminals.
- the second switch is also a field-effect transistor
- the bus device when the bus device according to the invention functions as a bus control unit with integrated bus power source, it is advantageous if, according to a further embodiment of the invention, the bus device comprises a microprocessor which cooperates with the control circuit.
- the microprocessor may, for example, control the second switch to deliver digitally coded signals to the bus lines.
- the electronic circuit may also include an input signal detection circuit, are recognized with the signals that are transmitted from the connected bus devices to the bus device according to the invention.
- the input detection circuit also interacts with the microprocessor in an advantageous embodiment, so that the microprocessor can record and process the signals sent by the bus devices via the input detection circuit.
- a control system for a plurality of distributed consumers, in particular for lamp operating devices, is characterized in that the control system comprises at least one bus device with an electronic circuit, which via Zulei- connected to a low-voltage interface having at least a first and a second terminal for connecting a bus line to the electronic circuit, which electronic circuit comprises a power source, and wherein in the supply line between the electronic circuit and a first terminal, a first diode is provided which blocks in the presence of an overvoltage of a first polarity at the low voltage interface, and wherein the supply line to the other terminal an overvoltage detection circuit is connected, which cooperates with a first switch, so that when a surge of a second polarity at the low voltage interface of the switch Power source switches off, and a bus line that connects the bus device with the distributed arranged consumers.
- a bus system which comprises a plurality of bus devices arranged distributed and connected via a bus line, is characterized in that at least one of the bus devices is a bus device with an electronic circuit which is connected via leads to a low-voltage interface, which at least one first and one second terminal for connecting a bus line to the electronic circuit, which electronic circuit comprises a current source, and wherein in the supply line between the electronic circuit and a first terminal, a first diode is provided which blocks when a surge of a first polarity at the extra-low voltage interface, and wherein the supply line to the other terminal an overvoltage detection circuit is connected, which cooperates with a first switch, so that when applying a surge of a second polarity at the low voltage section switch the switch off the power source.
- Figure 1 is a circuit diagram of a first embodiment of a bus device according to the invention
- Figure 2 is a circuit diagram of a second embodiment of a bus device according to the invention
- Figure 3 is a circuit diagram of a third embodiment of a bus device according to the invention
- identical or equivalent components or elements are designated by the same reference numerals.
- FIG. 1 shows schematically the circuit diagram of a bus device, which operates as a control unit with integrated current-limited bus voltage supply. Shown is schematically an electronic circuit 1, which is connected via leads 14, 15 with two terminals DA + and DA - a low-voltage interface 2 and can be connected to a bus line of a DALI bus.
- the electronic circuit 1 comprises a voltage source 3, a current source 4, a first switch 12, which is connected between the current source 4 and the terminal DA-, and a microprocessor 5.
- the first switch 12 may be particularly advantageous, a high-voltage field effect transistor, for example a 1000V FET.
- the voltage source 3 provides 16V DC voltage, which are applied in the idle state between the terminals DA + and DA- and to supply up to 64 DALI ECGs, each of which has a current consumption of about 2 mA, on the DALI bus.
- the microprocessor 5 comprises all the hardware and software components required for this, in particular CPU, memory and registers and interface modules.
- the structure and function of a microprocessor, as used here for control purposes, are also known in principle and should therefore not be described here in detail.
- the electronic circuit 1 further comprises a connection path between the two terminals DA + and DA-, which comprises a series connection of a second switch 6 and a second diode 11, wherein the second diode 11 in the closed second switch 6 and positive level at the terminal DA + in the forward direction is poled.
- the microprocessor 5 activates the second switch 6 via a first control line 8, so that the latter closes, thereby closing terminals DA + and DA- to almost the same potential.
- the second switch 6 is realized here advantageously by a field effect transistor, which is switched through by the microprocessor 5.
- connection terminal DA- is connected to the potential of DA +.
- the input signal detection circuit 7 which is realized in the simplest case by a voltage divider, a corresponding signal from the input signal detection circuit 7 is supplied to the microprocessor 5 via a second control line 9, so that the microprocessor 5 is a low level which can be detected by a bus device can recognize.
- the first diode 10 is connected, and between the terminal DA and the second switch 6, the second diode 11th
- the first diode 10 blocks and protects the electronic circuit 1 as a whole.
- the overvoltage detection circuit 13 is connected to the first switch 12.
- a predeterminable threshold value for example 16 V
- the overvoltage detection circuit 13 causes the switching off of the current source 4 via the first switch 12.
- the overvoltage detection circuit 13 could be a voltage divider comprising resistors and diodes with a downstream transistor connected to the gate of an N-channel field effect transistor implementing the first switch 12. Upon detection of overvoltage, the over-voltage detection circuit could pull the gate of the transistor toward its drain potential. As a result, this acts as a separation of the power source 4 from the terminal DA-.
- the overvoltage detection circuit 13 should receive only a small current when the mains voltage of 230 VAC is applied, which is referred to ground, hereinafter also referred to as GND for "ground” and the diode 10 flows back, so that little or no heating occurs
- GND ground
- the input resistance of the overvoltage detection circuit is more than 1.2 megohms, and the resulting power loss, which only occurs at the negative half-wave, is only a few mW, for example ⁇ 3 ohms.
- the overvoltage detection circuit 13 operates idle at rest. It includes, as already mentioned, resistors, zener diodes and cooperates with a field effect transistor. It only supplies itself from the second connection terminal DA- in case of the negative half-wave of an overvoltage. In normal operation, when the bus line is correctly connected and no overvoltage is present at the low voltage interface 2, the power consumption is zero. Only when applied overvoltages above 16V current flows into the overvoltage detection circuit 13 into it. The input resistance is then about 1.2 megohms. The overvoltage detection circuit 13 is dimensioned with the high input resistance so that it has a response in the range of a few milliseconds. It therefore does not respond to transient, fast overvoltage peaks, but only to a longer overvoltage.
- the over-voltage detection circuit turns the switch 12 on again after a delay of a few milliseconds, typically 50..100 ms.
- the gate of the field effect transistor is no longer pulled against its drain potential.
- the field effect transistor works again in its function as a power source.
- this acts as a connection of the power source 4 to the terminal DA.
- the overvoltage protection automatically resets itself after elimination of the overvoltage.
- the input detection circuit 7 is also executed high impedance (> 1, 2MegaOhm), so that even there when connecting 230V overvoltage less than 3OmW of power loss.
- the arrangement comprising the diodes 10 and 11, the overvoltage detection circuit 13 and the switch 12 may also be considered as a distributed auxiliary electronic circuit integrated in the final stage of a bus device. It monitors the voltage between the two terminals DA + and DA- and disconnects the terminals from the remainder of the circuit in the event of a fault.
- the circuit operates almost without power in normal operation as well as in the event of a fault, the power loss is less than 100 mW.
- the circuit protects the output stage and thus the electronic circuit of the bus device regardless of the operational readiness of the control unit.
- the protective effect is independent of whether the microcontroller 5 is active or not, i. the protective effect is achieved purely by circuitry measures and is independent of software.
- the present invention deals with overvoltage protection for a bus device with an electronic circuit, in particular a DALI power supply or a DALI control device with integrated power supply.
- Advantageous features of the invention are that the overvoltage protection automatically resets itself after elimination of the overvoltage that less than 100mW power loss is generated in the event of an overvoltage, so that there is no significant heat development, so that the bus device without restriction may be permanently connected to overvoltage and complies with the EMC guidelines for power lines
- the embodiment according to FIG. 2 differs from the embodiment according to FIG. 1 in that the overvoltage detection circuit 13 is also connected to the supply line 14 to the first output terminal DA +. This makes it possible for the overvoltage detection circuit to switch off even in the event of an overvoltage which is applied as a positive DC voltage.
- the embodiment according to FIG. 3 differs from the embodiment according to FIG. 1 in that a circuit arrangement is added which ensures that when closing the second switch 6 no unwanted voltage increase occurs at the terminal DA + caused by the line capacitance 25 and the diode 10th
- This circuit arrangement comprises a second current source 21 as a current limiting circuit, a third switch 22 and a coupling circuit 20.
- the coupling circuit comprises a coupling capacitor 23 and a bleeder 24 against the reference potential of the circuit.
- the second current source 21 and the third switch 22 are constructed similarly to the current source 4 and the first switch 12.
- the second current source 21 comprises an N-channel field-effect transistor.
- the third switch 22 is then an N-channel field-effect transistor whose gate is connected to the overvoltage detection circuit 13.
- the third switch 22 is closed in normal operation. If the second switch 6 is opened, the line capacitance charges up to nominal voltage. If the second switch 6 is closed, the point A is raised to twice the rated voltage at DA +, because the first diode 10 is reverse-biased and prevents rapid discharge of the line capacitance 25. Under certain circumstances, the discharge of the line capacitance could take place so slowly, without additional measures, that the signal curve could be impaired with regard to the slope required by the DALI protocol.
- the circuit arrangement comprising the second current source 21 as a current-limiting circuit, the third switch 22 and the coupling circuit 20 serves to accelerate the discharge of the line capacitance.
- the second current source 21 is switched on via the coupling capacitor 23, via which the line capacitance 25 can discharge.
- the bleeder 24 discharges the coupling capacitor 23 with the time constant of the RC network 23, 24 and thus ensures that the second current source 21 is not turned on during the entire on time of the second switch 6, but only until the terminals DA and DA + at the same potential.
- the coupling capacitor 23 first raises the potential at the gate of the N-channel field effect transistor of the second current source 21 when closing the second switch 6, thereby switching it on.
- the coupling circuit 20 is a passive RC network, which does not require an external power supply.
- the third switch 22 an N-channel field effect transistor, is also connected to the overvoltage detection circuit 13 as the first switch 12. Upon detection of overvoltage, the overvoltage detection circuit pulls the gate of the field effect transistor 22 below its source potential and thus blocks the transistor. As a result, this acts as a separation of the current source 21 from the terminal DA +.
- the third switch 22 could be connected to another overvoltage detection circuit.
- the first and third switches 12, 22 can also be realized differently than with field-effect transistors, for example by means of relays or other mechanical switching elements, so that a galvanic isolation is achieved.
Landscapes
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Busgerät mit einer elektronischen Schaltung (1), die über Zuleitungen mit einer Kleinspannungsschnittstelle (2) verbunden ist, welche mindestens eine erste und eine zweite Anschlussklemme (DA+, DA-) zum Anschluss einer Busleitung an die elektronische Schaltung (1) aufweist, welche elektronische Schaltung (1) eine Stromquelle (4) umfasst. In der Zuleitung zwischen der elektronischen Schaltung (1) und einer ersten Anschlussklemme (DA+) ist eine erste Diode (10) vorgesehen, die bei Anliegen einer Überspannung einer ersten Polarität an der Kleinspannungsschnittstelle (2) sperrt, wobei zwischen der Stromquelle (4) und der Zuleitung zu der anderen Anschlussklemme ein Schalter (12) vorgesehen ist, und wobei mit der Zuleitung zu der anderen Anschlussklemme (DA-) eine Überspannungserkennungsschaltung (13) verbunden ist, die mit dem Schalter (12) zusammenwirkt, so dass bei Anliegen einer Überspannung einer zweiten Polarität an der Kleinspannungsschnittstelle (2) der Schalter (12) die Verbindung zwischen der Stromquelle (4) und der anderen Anschlussklemme unterbricht.
Description
Überspannungsschutz für ein Busgerät
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Busgerät mit einer elektronischen Schaltung, die über Zuleitungen mit einer Kleinspannungsschnittstelle verbunden ist, welche mindestens eine erste und eine zweite Anschlussklemme zum Anschluss einer Busleitung an die elektronische Schaltung aufweist, welche elektronische Schaltung eine Stromquelle umfasst, ein Steuerungssystem für mehrere verteilt angeordnete Verbraucher, insbesondere für Lampenbetriebsgeräte, sowie ein Bussystem, welches mehrere verteilt angeordnete und über eine Busleitung verbun- dene Busgeräte umfasst.
Als Kleinspannung werden in der Elektrotechnik üblicherweise Wechselspannungen bis 50 V Effektivwert und Gleichspannungen bis 120 V bezeichnet.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Busgeräte mit einer elektronischen Schaltung, Bussysteme und Steuerungssysteme für mehrere verteilt angeordnete Verbraucher bekannt.
Die DE 10 2006 033 673 A1 zeigt ein Lichtsteuerungssystem für ein Gebäude. Dabei wird jeder Leuchte im Gebäude ein Steuersystem zugeordnet. Die Übermittlung von Steuerbe- fehlen zu den einzelnen Leuchten bzw. den elektronischen Vorschaltgeräten (EVG) der Leuchten erfolgt dabei gemäß dem sogenannten DALI-Standard. DALI steht für „digital adressable lighting interface". Es handelt sich hierbei um eine speziell von der Leuchtenindustrie entwickeltes 2-Draht-Bussystem zur Übermittlung digitaler Steuerbefehle, welche die Möglichkeit eröffnet, einzelne Leuchten ein- und auszuschalten, sowie Dimmbefehle zu übermitteln, um die Helligkeit nahezu stufenlos zu regeln. Dieser DALI-Standard hat sich in letzter Zeit immer weiter durchgesetzt, da hierdurch eine komfortable ferngesteuerte Beleuchtungssteuerung realisiert werden kann.
Zur Stromversorgung des DALI-Busses werden geeignete Stromquellen verwendet. Eine DALI-Stromquelle umfasst im einfachsten Fall eine Gleichspannungsquelle mit einer Leer-
laufspannung von 11,5 V bis 20,5 V und einer integrierten Strombegrenzung auf maximal 250 mA. Damit können bis zu 64 an den DALI-Bus angeschlossene EVGs angesteuert werden, von denen jedes beispielsweise eine BUS-Stromaufnahme von maximal 2 mA hat. Der DALI- Bus umfasst weiter wenigstens ein Steuergerät, das die Steuerbefehle an die angeschlosse- nen EVGs übermittelt. Die Stromquelle kann auch in dem Steuergerät integriert sein.
Die DE 10 2005 057 068 A1 zeigt ebenfalls ein Steuerungssystem zum Betreiben mehrerer verteilt angeordneter Verbraucher, insbesondere zum Betreiben von verteilt angeordneten Lampenbetriebsgeräten, an einem DALI-Bus.
Bei Gebäudebussystemen wie beispielsweise dem vorerwähnten DALI-Bus werden oft die Busleitungen in räumlicher Nähe zu den Versorgungsleitungen für die Stromversorgung mit 230V Netzspannung verlegt. Die beiden DALI-Steuerleitungen können gemeinsam mit den Netzleitungen in einem gemeinsamen Kabel geführt werden, dabei kann es bei der Installati- on irrtümlich zu einer Verwechselung von DALI-Steuerleitung und Netzleitung kommen. Es kann somit nicht ausgeschlossen werden, dass durch Unachtsamkeit bei der Installation der Busgeräte irrtümlich die Versorgungsleitung mit 230V Netzspannung an die Kleinspan- nungsschnittstelle, also die Anschlussklemmen zum Anschluss der Busleitung, angeschlossen wird. Dadurch würde dann dauerhaft eine hohe Überspannung an der Kleinspannungs- schnittsteile anliegen. Ein solcher Installationsfehler würde ohne Schutzmaßnahmen das Busgerät irreparabel zerstören.
Es ist als Schutzmaßnahme bekannt, Kleinspannungsschnittstellen mit einer Kombination von Spannungs- und Strombegrenzern zu versehen. Spannungsbegrenzer sind beispiels- weise Suppressordioden, die bei Überschreiten ihrer Nennspannung leitend werden. Der dann fließende Strom ist zu begrenzen, damit die Suppressordiode nicht thermisch zerstört wird.
Zur Strom begrenzung eignen sich beispielsweise Schmelzsicherungen, die jedoch bei Aus- lösen manuell ersetzt werden müssen.
Alternativ zu Schmelzsicherungen können selbst rückstellende Sicherungen verwendet werden, die zur Gruppe der Kaltleiter gehören, welche auch als PTC-Wϊderstand (Positive Tem- perature Coefficient) bezeichnet werden. Es handelt sich um Festkörperbauelemente. In ei- ner Variante ist das Festkörpermaterial ein mit Kohlenstoff gefülltes und dadurch leitfähiges Polymer, weshalb eine selbst rückstellende Sicherung mit einem solchen Material auch als Polymer-PTC bezeichnet wird. Der elektrische Widerstand des PTC-Materials vergrößert sich mit steigender Temperatur. Der Stromfluss durch das Element verursacht Joulesche Wärme, die zu einer weiteren Erhöhung der Temperatur und damit des Widerstandes führt.
Wenn der Strom seinen zulässigen Wert übersteigt, überführt die Joulesche Wärme das Element in einen hochohmigen Zustand, das heißt, das Element schaltet. In diesem Zustand nähert sich der Spannungsabfall am Sicherungselement der an dem Schaltkreis angelegten Spannung und der Strom erreicht wieder einen Wert weit unter dem zulässigen Wert. PTCs sind in ihrem Ansprechverhalten allerdings langsamer als Schmelzsicherungen. Dadurch wäre die verwendete Suppressordiode bis zum Auslösen des PTCs einer höheren thermischen Belastung ausgesetzt. Um den Spitzenstrom bei Auftreten der Störung zu begrenzen, muss der PTC auch im Normalbetrieb einen gewissen Widerstand aufweisen. Außerdem fließt auch im Sperrzustand ein Strom durch den PTC, der diesen im hochohmigen Zustand hält. Dadurch erwärmt sich der PTC im ausgelösten Zustand auf Temperaturen, die Werte von über 1000C erreichen können.
Im Normalbetrieb verursacht darüber hinaus der PTC einen Spannungsabfall proportional zu seinem Kaltwiderstand. Die dadurch verursachte Erwärmung ist zwar vernachlässigbar, aber der Spannungsabfall ist bei einer DALI-Stromquelle abhängig vom entnommenen Strom und beeinflusst die Nennspannung.
Ausgehend von den im Stand der Technik bekannten Lösungen ist es daher wünschenswert, ein Busgerät zu schaffen, das vor dauerhaft anliegenden hohen Überspannungen an seiner Kleinspannungsschnittstelle geschützt ist, wobei zur Gewährleistung des Schutzes in ungestörtem Zustand eine sehr geringe Verlustleistung anfällt. Auch im gestörten Zustand ist eine geringe Verlustleistung erwünscht. Weiterhin soll nach Wegfall der Überspannung innerhalb kurzer Zeit eine selbsttätige Rückstellung des Schutzes erfolgen.
Die Aufgabe der Schaffung eines vor dauerhaft anliegenden hohen Überspannungen an seiner Niederspannungsschnittstelle geschützten Busgerätes wird durch ein Busgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein verbessertes Steuerungssystem für mehrere verteilt angeordnete Verbraucher, insbesondere für Lampenbetriebsgeräte, wird durch ein Steuerungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 8 geschaffen. Schließlich wird ein verbes- sertes Bussystem, welches mehrere verteilt angeordnete und über eine Busleitung verbundene Busgeräte umfasst, durch ein Bussystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9 bereitgestellt. Weiterbildungen der vorgenannten Gegenstände sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
Erfindungsgemäß ist in der Zuleitung zwischen der elektronischen Schaltung und einer ersten Anschlussklemme eine erste Diode vorgesehen, die bei Anliegen einer Überspannung einer ersten Polarität an der Kleinspannungsschnittstelle sperrt, und mit der Zuleitung zu der anderen Anschlussklemme ist eine Überspannungserkennungsschaltung verbunden, die mit einem ersten Schalter zusammenwirkt, so dass bei Anliegen einer Überspannung einer zweiten Polarität an der Kleinspannungsschnittstelle der Schalter die Stromquelle abschaltet. Wenn die Stromquelle 4 abgeschaltet ist, ist das Busgerät im Fall einer anliegenden Überspannung geschützt.
Damit ist ein Schutz vor dauerhaft anliegenden Überspannungen sowohl im Gleich- als auch im Wechselstrombereich geschaffen. Wenn irrtümlich an die Niederspannungsschnittstelle eines erfindungsgemäßen Busgerätes die Versorgungsleitungen mit 230V Wechselspannung angeschlossen werden, so sperrt beispielsweise bei der positiven Halbwelle der 230 V Wechselspannung die erste Diode die Verbindung der elektronischen Schaltung zu der ers- ten Anschlussklemme. Bei der negativen Halbwelle ist die erste Diode in durchgeschaltetem Zustand, aber jetzt erkennt die Überspannungserkennungsschaltung das Anliegen einer Überspannung und veranlasst den ersten Schalter, die Stromquelle abzuschalten. Damit ist ein Schutz der elektronischen Schaltung vor dauerhaft anliegender Wechsel-Überspannung beider Polaritäten gewährleistet. Die Überspannungserkennungsschaltung arbeitet dabei im Ruhezustand leistungslos. Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung zum Schutz vor dauerhaft anliegender Überspannung erzeugt nur eine sehr geringe Verlustleistung aufgrund der Durchlassspannung der ersten Diode.
Selbstverständlich ist ein erfindungsgemäßes Busgerät auch vor dauerhaft anliegender Gleich-Überspannung geschützt. Bei positiver Gleich-Überspannung schützt wie oben im Zusammenhang mit der positiven Halbwelle einer Wechsel-Überspannung beschrieben, die erste Diode, bei negativer Gleich-Überspannung schützt, wie oben im Zusammenhang mit der negativen Halbwelle einer Wechsel-Überspannung beschrieben, die Überspannungser- kennungsschaltung in Zusammenarbeit mit dem ersten Schalter.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst die elektronische Schaltung eine strombegrenzte Spannungsquelle zur Stromversorgung der Busleitung. In dieser Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Busgerät als Bus-Stromquelle eingesetzt, beispielsweise als DALI-Stromquelle.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die elektronische Schaltung eine Steuerschaltung für die Erzeugung und/oder Verarbeitung eines digitalen Bussignals. Das erfindungsgemäße Busgerät wirkt in dieser Ausführungsform dann beispielsweise als Steuergerät für einen DALI-Bus.
Um die Überspannungserkennungsschaltung einfach zu gestalten ist in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Überspannungserkennungsschaltung ein Widerstands-Dioden-Netzwerk umfasst.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der erste Schalter ein hochspannungsfester Feldeffekttransistor. Damit kann die elektronische Schaltung durchgängig mit elektronischen Bauelementen aufgebaut werden, wie sie üblicherweise heutzutage bei der elektronischen Schaltungstechnik zum Einsatz kommen.
In einer Ausführungsform, in der das erfindungsgemäße Busgerät als Bus-Steuergerät mit integrierter Bus-Stromquelle funktioniert, kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Steuerschaltung zum Erzeugen einer Pegeländerung des digitalen Bussignals einen zweiten Schalter umfasst, und dass zum Schutz des zweiten Schalters vor Überspannungen eine zweite Diode vorgesehen ist. Der zweite Schalter kann beispielsweise so angeordnet sein, dass er in geschlossenem Zustand die beiden Anschlussklemmen auf annähernd gleiches Potential legt und damit am Niederspannungsausgang zwischen den beiden Anschlussklemmen einen einer logischen Null entsprechenden Spannungspegel erzeugt. In vorteilhafter Weise ist auch der zweite Schalter ein Feldeffekttransistor
Insbesondere wenn das erfindungsgemäße Busgerät als Bus-Steuergerät mit integrierter Bus-Stromquelle funktioniert, ist es vorteilhaft, wenn gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung das Busgerät einen Mikroprozessor umfasst, der mit der Steuerschaltung zusammenwirkt. Der Mikroprozessor kann beispielsweise den zweiten Schalter ansteuern, um digital kodierte Signale an die Busleitungen abzugeben. Die elektronische Schaltung kann darüber hinaus eine Eingangssignalerkennungsschaltung umfassen, mit der Signale erkannt werden, die von den angeschlossenen Busgeräten an das erfindungsgemäße Busgerät übermittelt werden. Auch die Eingangserkennungsschaltung wirkt in einer vorteilhaften Ausführungsform mit dem Mikroprozessor zusammen, so dass der Mikroprozessor über die Eingangserkennungsschaltung die von den Busgeräten gesandten Signale aufnehmen und ver- arbeiten kann.
Ein erfindungsgemäßes Steuerungssystem für mehrere verteilt angeordnete Verbraucher, insbesondere für Lampenbetriebsgeräte, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungssystem wenigstens ein Busgerät mit einer elektronischen Schaltung, umfasst, die über Zulei-
tungen mit einer Kleinspannungsschnittstelle verbunden ist, welche mindestens eine erste und eine zweite Anschlussklemme zum Anschluss einer Busleitung an die elektronische Schaltung aufweist, welche elektronische Schaltung eine Stromquelle umfasst, und wobei in der Zuleitung zwischen der elektronischen Schaltung und einer ersten Anschlussklemme eine erste Diode vorgesehen ist, die bei Anliegen einer Überspannung einer ersten Polarität an der Kleinspannungsschnittstelle sperrt, und wobei mit der Zuleitung zu der anderen Anschlussklemme eine Überspannungserkennungsschaltung verbunden ist, die mit einem ersten Schalter zusammenwirkt, so dass bei Anliegen einer Überspannung einer zweiten Polarität an der Kleinspannungsschnittstelle der Schalter die Stromquelle abschaltet, sowie eine Busleitung, welche das Busgerät mit den verteilt angeordneten Verbrauchern verbindet.
Ein erfindungsgemäßes Bussystem, welches mehrere verteilt angeordnete und über eine Busleitung verbundene Busgeräte umfasst, ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Busgeräte ein Busgerät mit einer elektronischen Schaltung ist, die über Zuleitungen mit einer Kleinspannungsschnittstelle verbunden ist, welche mindestens eine erste und eine zweite Anschlussklemme zum Anschluss einer Busleitung an die elektronische Schaltung aufweist, welche elektronische Schaltung eine Stromquelle umfasst, und wobei in der Zuleitung zwischen der elektronischen Schaltung und einer ersten Anschlussklemme eine erste Diode vorgesehen ist, die bei Anliegen einer Überspannung einer ersten Polarität an der Kleinspannungsschnittstelle sperrt, und wobei mit der Zuleitung zu der anderen Anschlussklemme eine Überspannungserkennungsschaltung verbunden ist, die mit einem ersten Schalter zusammenwirkt, so dass bei Anliegen einer Überspannung einer zweiten Polarität an der Kleinspannungsschnittstelle der Schalter die Stromquelle abschaltet.
Figurenbeschreibung
Figuren und Beschreibung dienen dem besseren Verständnis des Gegenstands. Gegenstände oder Teile von Gegenständen, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
Dabei zeigt:
Figur 1 ein Schaltschema einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Busgerätes Figur 2 ein Schaltschema einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Busgerätes Figur 3 ein Schaltschema einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Busgerätes
In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Baugruppen oder Elemente mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
Die Figur 1 zeigt schematisch den Schaltplan eines Busgerätes, welches als Steuergerät mit integrierter strombegrenzter Busspannungsversorgung arbeitet. Gezeigt ist schematisch eine elektronische Schaltung 1 , die über Zuleitungen 14, 15 mit zwei Anschlussklemmen DA+ und DA- einer Kleinspannungsschnittstelle 2 verbunden ist und an eine Busleitung eines DALI- Busses angeschlossen werden kann.
Die elektronische Schaltung 1 umfasst eine Spannungsquelle 3, eine Stromquelle 4, einen ersten Schalter 12, der zwischen der Stromquelle 4 und der Anschlussklemme DA- angeschlossen ist, und einen Mikroprozessor 5. Der erste Schalter 12 kann besonders vorteilhaft ein hochspannungsfester Feldeffekttransistor sein, beispielsweise ein 1000V FET. Die Spannungsquelle 3 liefert 16V Gleichspannung, die im Ruhezustand zwischen den Anschlussklemmen DA+ und DA- anliegen und zur Versorgung von bis zu 64 DALI-EVGs, von denen jedes eine Stromaufnahme von ca. 2 mA hat, an dem DALI-Bus dient. Die Stromquelle 4, die als Strombegrenzungsschaltung funktioniert, begrenzt den Busstrom auf einen zulässigen Wert von max. 250 mA. Sowohl Schaltungen für Spannungsquellen und für die Strombegrenzung sind im Prinzip bekannt und sollen daher im Einzelnen hier nicht weiter beschrieben werden. Zwischen der elektronischen Schaltung 1 und der Anschlussklemme DA+ ist eine erste Diode 10 vorhanden, deren Wirkung weiter unten erläutert wird.
Während die Spannungsquelle 3 mit der Stromquelle 4 zur Stromversorgung des Busses dient, läuft in dem Mikroprozessor 5 das Steuerprogramm zur Ansteuerung der an den DALI- Bus angeschlossenen Geräte ab. Der Mikroprozessor 5 umfasst alle dazu benötigten Hard- und Softwarekomponenten, insbesondere CPU, Speicher und Register und Schnittstellenmodule. Der Aufbau und die Funktion eines Mikroprozessors, wie er hier für Steuerungszwe- cke eingesetzt ist, sind im Prinzip auch bekannt und sollen daher hier ebenfalls nicht näher beschrieben werden.
Die elektronische Schaltung 1 umfasst weiterhin einen Verbindungspfad zwischen den beiden Anschlussklemmen DA+ und DA-, der eine Reihenschaltung eines zweiten Schalters 6 und einer zweiten Diode 11 umfasst, wobei die zweite Diode 11 bei geschlossenem zweiten Schalter 6 und positivem Pegel an der Anschlussklemme DA+ in Durchlassrichtung gepolt ist.
Zum Senden eines Low-Pegels auf dem DALI-Bus steuert der Mikroprozessor 5 über eine erste Steuerleitung 8 den zweiten Schalter 6 an, so dass dieser schließt und damit die An-
schlussklemmen DA+ und DA- auf nahezu gleiches Potential legt. Der zweite Schalter 6 ist hier vorteilhafterweise durch einen Feldeffekttransistor realisiert, der von dem Mikroprozessor 5 durchgeschaltet wird.
Wenn ein Busgerät einen Low-Pegel über den Bus sendet, dann schließt dieser Low-Pegel an der Niederspannungsschnittstelle 2 die beiden Busleitungen gewissermaßen kurz. Dabei wird die Anschlussklemme DA- auf das Potential von DA+ gelegt. Über die Eingangssignal- erkennungsschaltung 7, welche im einfachsten Fall durch einen Spannungsteiler realisiert ist, wird dies erkannt, ein entsprechendes Signal von der Eingangssignalerkennungsschal- tung 7 wird dem Mikroprozessor 5 über eine zweite Steuerleitung 9 zugeführt, so dass der Mikroprozessor 5 einen Low-Pegel, der von einem Busgerät gesendet wird, erkennen kann.
Wenn der zweite Schalter 6 geöffnet ist, liegt zwischen den beiden Anschlussklemmen DA+ und DA- ein High-Pegel, sofern kein EVG einen LOW-Pegel sendet und der entnommene Strom unter 25OmA liegt.
Zwischen der Anschlussklemme DA+ und dem zweiten Schalter 6 ist die erste Diode 10 geschaltet, und zwischen der Anschlussklemme DA- und dem zweiten Schalter 6 die zweite Diode 11.
Schutz gegen eine dauerhaft anliegende Überspannung, hervorgerufen beispielsweise durch versehentlichen Anschluss von Netzspannung, erfordert auch, dass die Schaltung hinsichtlich der EMV-Festigkeit die Anforderung von Netzanschlüssen erfüllen muss. Hierzu ist zwischen den Anschlussklemmen DA+ und DA- ein Varistor 16 geschaltet, der die auftretenden Spitzenspannungen bei Leitungsstörungen (Surge und Burst) auf +/-800V begrenzt. Daher muss die dahinter liegende Elektronik für Überspannungen bis +/-800V ausgelegt sein. Aus diesem Grund haben die verwendeten Dioden 10, 11 eine Sperrspannung von 1000V und der Schalter 12, wenn er als Transistor realisiert ist, in dem hier beschriebenen Beispiel eine Sperrspannung von 800V.
Wenn eine positive Überspannung zwischen DA+ und DA- anliegt, so sperrt die erste Diode 10 und schützt die elektronische Schaltung 1 insgesamt.
Wenn eine negative Überspannung zwischen DA+ und DA- anliegt, so leitet die erste Diode 10, aber die zweite Diode 11 sperrt und schützt damit zunächst den zweiten Schalter 6. Die Stromquelle 4 arbeitet zunächst normal weiter und begrenzt den Strom. An der Anschlussklemme DA- ist eine Überspannungserkennungsschaltung 13 angeschlossen. Über eine Steuerleitung 17 steht die Überspannungserkennungsschaltung 13 in Verbindung mit dem ersten Schalter 12. Wenn die negative Überspannung zwischen DA+ und DA- über einen
durch die Dimensionierung der Überspannungserkennungsschaltung vorgebbaren Schwellwert, beispielsweise 16 V, ansteigt, veranlasst die Überspannungserkennungsschaltung 13 über den ersten Schalter 12 das Abschalten der Stromquelle 4.
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Funktionalität anhand eines schematischen Blockschaltbildes. In einer praktisch ausgeführten elektronischen Schaltung könnte die Überspannungs- erkennungsschaltung 13 ein Spannungsteiler aus Widerständen und Dioden mit einem nachgeschalteten Transistor sein, der mit dem Gate eines den ersten Schalter 12 realisierenden N-Kanal-Feldeffekttransistors verbunden ist. Bei Erkennen von Überspannung könnte die Überspannungserkennungsschaltung das Gate des Transistors gegen sein Drain- Potential ziehen. Im Ergebnis wirkt dies wie eine Trennung der Stromquelle 4 von der Anschlussklemme DA- .
Die Überspannungserkennungsschaltung 13 soll bei Anliegen der Netzspannung von 230 VAC nur einen geringen Strom aufnehmen, der über Masse, im folgenden auch als GND für „Ground" bezeichnet und die Diode 10 zurück fließt, so dass keine oder nur eine geringe Erwärmung auftritt. Im vorliegenden Beispielfall beträgt der Eingangswiderstand der Über- spannungserkennungsschaltung mehr als 1 ,2 MegaOhm. Die dann dadurch erzeugte Verlustleistung, die nur bei der negativen Halbwelle auftritt, beträgt nur wenige mW, beispiels- weise < 3OmW.
Im Normalbetrieb verursacht die erste Diode 10 aufgrund ihrer Durchlassspannung einen konstanten Spannungsabfall von ca. 0,8V, der aber durch eine höhere Leerlaufspannung der Spannungsquelle kompensiert werden kann.
Die Überspannungserkennungsschaltung 13 arbeitet im Ruhezustand leistungslos. Sie um- fasst, wie bereits erwähnt, Widerstände, Zenerdioden und wirkt mit einem Feldeffekt- Transistor zusammen. Sie versorgt sich nur aus der zweiten Anschlussklemme DA- bei Anliegen der negativen Halbwelle einer Überspannung. Im Normalbetrieb, wenn die Busleitung richtig angeschlossen ist und keine Überspannung an der Kleinspannungsschnittstelle 2 anliegt, ist die Stromaufnahme Null. Erst bei anliegenden Überspannungen über 16V fließt Strom in die Überspannungserkennungsschaltung 13 hinein. Der Eingangswiderstand beträgt dann ca. 1 ,2 MegaOhm. Die Überspannungserkennungsschaltung 13 ist mit dem hohen Eingangswiderstand so dimensioniert, dass sie eine Ansprechträgheit im Bereich einiger Millisekunden besitzt. Sie spricht daher nicht bei transienten, schnellen Überspannungsspitzen an, sondern erst bei einer länger anliegenden Überspannung.
Wenn die positive Halbwelle der Überspannung nicht mehr anliegt, so wird die erste Diode 10 sofort wieder leitend. Wenn die negative Überspannung nicht mehr anliegt, dann schaltet die Überspannungserkennungsschaltung den Schalter 12 nach einer Verzögerung von einigen Millisekunden, typischerweise 50..100 ms, wieder ein. In der oben beschriebenen prak- tisch ausgeführten elektronischen Schaltung wird das Gate des Feldeffekttransistors nicht mehr gegen sein Drain-Potential gezogen. Dadurch arbeitet der Feldeffekttransistor wieder in seiner Funktion als Stromquelle. -Im Ergebnis wirkt dies wie eine Verbindung der Stromquelle 4 mit der Anschlussklemme DA. Der Überspannungsschutz stellt sich nach Wegfall der Überspannung also selbsttätig wieder zurück.
Die Eingangserkennungsschaltung 7 ist ebenfalls hochohmig ausgeführt (> 1 ,2MegaOhm), so dass auch dort bei Anschluss von 230V Überspannung weniger als 3OmW an Verlustleistung entstehen.
Die Anordnung umfassend die Dioden 10 und 11 , die Überspannungserkennungsschaltung 13 und den Schalter 12 kann man auch als eine verteilte elektronische Hilfsschaltung betrachten, die in die Endstufe eines Busgerätes integriert ist. Sie überwacht die Spannung zwischen den beiden Anschlussklemmen DA+ und DA- und trennt im Fehlerfall die Klemmen vom übrigen Teil der Schaltung ab. Die Schaltung arbeitet sowohl im Normalbetrieb als auch im Fehlerfall nahezu leistungslos, die Verlustleistung beträgt weniger als 100 mW. Die Schaltung schützt die Endstufe und damit die elektronische Schaltung des Busgerätes unabhängig von der Betriebsbereitschaft des Steuergerätes. Die Schutzwirkung ist unabhängig davon, ob der Mikrocontroller 5 aktiv ist oder nicht, d.h. die Schutzwirkung wird rein durch schaltungstechnische Maßnahmen erzielt und ist unabhängig von Software.
Zusammenfassend behandelt die vorliegende Erfindung einen Überspannungsschutz für ein Busgerät mit einer elektronischen Schaltung, insbesondere eine DALI-Stromversorgung bzw. ein DALI-Steuergerät mit integrierter Stromversorgung. Vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung sind, dass der Überspannungsschutz sich nach Wegfall der Überspannung selbsttätig wieder zurückstellt, dass im Überspannungsfall weniger als 100mW Verlustleistung erzeugt wird, so dass es zu keiner nennenswerten Wärmeentwicklung kommt, dass damit das Busgerät ohne Einschränkung dauerhaft an Überspannung angeschlossen sein darf und die EMV-Richtlinien für Netzleitungen erfüllt
Die Ausführungsform gemäß Figur 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 dadurch, dass die Überspannungserkennungsschaltung 13 auch mit der Zuleitung 14 zu der ersten Ausgangsklemme DA+ verbunden ist. Dadurch ist es ermöglicht, dass die die Überspannungserkennungsschaltung auch bei einer Überspannung, die als positive Gleichspannung anliegt, abschaltet.
Die Ausführungsform nach Figur 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 1 dadurch, dass eine Schaltungsanordnung hinzugefügt ist, die dafür sorgt, dass beim Schließen des zweiten Schalters 6 keine unerwünschte Spannungserhöhung an der Klemme DA+ entsteht, hervorgerufen durch die Leitungskapazität 25 und die Diode 10.
Diese Schaltungsanordnung umfasst eine zweite Stromquelle 21 als Strom begrenzungs- schaltung, einen dritten Schalter 22 und eine Koppelschaltung 20. Die Koppelschaltung umfasst einen Koppelkondensator 23 und einen Ableitwiderstand 24 gegen das Bezugspotential der Schaltung. In einer praktisch ausgeführten elektronischen Schaltung sind die zweite Stromquelle 21 und der dritte Schalter 22 ähnlich aufgebaut wie die Stromquelle 4 und der erste Schalter 12. Die zweite Stromquelle 21 umfasst einen N-Kanal-Feldeffekttransistor. Der dritte Schalter 22 ist dann hier ein N-Kanal-Feldeffekttransistor, dessen Gate mit der Über- spannungserkennungsschaltung 13 verbunden ist.
Der dritte Schalter 22 ist im Normalbetrieb geschlossen. Ist der zweite Schalter 6 geöffnet, so lädt sich die Leitungskapazität auf Nennspannung auf. Wird der zweite Schalter 6 geschlossen, dann wird der Punkt A bei DA+ auf die doppelte Nennspannung angehoben, weil die erste Diode 10 in Sperrrichtung gepolt ist und eine schnelle Entladung der Leitungskapazität 25 verhindert. Die Entladung der Leitungskapazität könnte ohne zusätzliche Maßnahmen unter Umständen so langsam erfolgen, dass der Signalverlauf bezüglich der vom DALI- Protokoll geforderten Flankensteilheit beeinträchtigt werden könnte.
Die Schaltungsanordnung umfassend die zweite Stromquelle 21 als Strombegrenzungsschaltung, den dritten Schalter 22 und die Koppelschaltung 20 dient dazu, die Entladung der Leitungskapazität zu beschleunigen. Beim Schließen des zweiten Schalters 6 wird über den Koppelkondensator 23 die zweite Stromquelle 21 eingeschaltet, über die sich die Leitungskapazität 25 entladen kann. Der Ableitwiderstand 24 entlädt den Koppelkondensator 23 mit der Zeitkonstante des RC-Netzwerkes 23, 24 und sorgt somit dafür, dass die zweite Stromquelle 21 nicht während der gesamten Einschaltzeit des zweiten Schalters 6 eingeschaltet bleibt, sondern nur solange, bis die Klemmen DA- und DA+ auf gleichem Potential liegen. In einer praktisch ausgeführten elektronischen Schaltung hebt der Koppelkondensator 23 beim Schließen des zweiten Schalters 6 zunächst das Potential am Gate des N-Kanal- Feldeffekttransistors der zweiten Stromquelle 21 an und schaltet diese dadurch ein. Wenn beim anschließenden Entladen des Koppelkondensators 23 über den Widerstand 24 das Potential an dem Gate des Feldeffekttransistors der zweiten Stromquelle 21 wieder unter den entsprechenden Schwellwert gesunken ist, sperrt der Feldeffekttransistor wieder und die zweite Stromquelle 21 ist ausgeschaltet. Dadurch wird erreicht, dass die zweite Stromquelle 21 nicht während der ganzen Einschaltzeit des zweiten Schalters 6 die Spannungsquelle 3 belastet, sondern nur solange, bis die Klemmen DA- und DA+ auf gleichem Potential liegen.
Die Koppelschaltung 20 ist ein passives RC - Netzwerk, welches keine externe Spannungsversorgung benötigt.
Der dritte Schalter 22, ein N-Kanal-Feldeffekttransistor, ist ebenso mit der Überspannungs- erkennungsschaltung 13 verbunden wie der erste Schalter 12. Bei Erkennung von Überspannung zieht die Überspannungserkennungsschaltung das Gate des Feldeffekttransistors 22 unter dessen Source-Potential und sperrt damit den Transistor. Im Ergebnis wirkt dies wie eine Trennung der Stromquelle 21 von der Anschlussklemme DA+ .
Die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung sind nicht als die Erfindung einschränkend zu verstehen, sondern nur als exemplarische Beispiele zu betrachten. Beispielsweise könnte in der Ausführungsform nach Fig. 3 der dritte Schalter 22 mit einer weiteren Überspannungserkennungsschaltung verbunden sein. Die ersten und dritten Schalter 12, 22 können auch anders als mit Feldeffekttransistoren realisiert sein, beispielsweise durch Relais oder andere mechanische Schaltelemente, so dass eine galvanische Trennung erzielt wird.
Bezuqszeichenhste
1 elektronische Schaltung
2 Niederspannungsschnittstelle
3 Spannungsquelle
4 Strombegrenzungsschaltung
5 Mikroprozessor
6 zweite Schalter
7 Eingangssignalerkennungsschaltung
8 erste Steuerleitung
9 zweite Steuerleitung
10 erste Diode
1 1 zweite Diode
12 erster Schalter
13 Überspannungserkennungsschaltung
14 Zuleitung
15 Zuleitung
16 Varistor
17 Steuerleitung
20 Koppelschaltung
21 zweite Stromquelle
22 dritter Schalter
23 Koppelkondensator
24 Ableitwiderstand
25 Leitungskapazität
Claims
1. Busgerät mit einer elektronischen Schaltung (1 ), die über Zuleitungen mit einer Klein- spannungsschnittstelle (2) verbunden ist, welche mindestens eine erste und eine zwei- te Anschlussklemme (DA+, DA-) zum Anschluss einer Busleitung an die elektronische
Schaltung (1) aufweist, welche elektronische Schaltung (1) eine Stromquelle (4) um- fasst, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuleitung zwischen der elektronischen Schaltung (1) und einer ersten Anschlussklemme (DA+) eine erste Diode (10) vorgesehen ist, die bei Anliegen einer Überspannung einer ersten Polarität an der Kleinspannungsschnitt- stelle (2) sperrt, und dass mit der Zuleitung zu der anderen Anschlussklemme (DA-) eine Überspannungserkennungsschaltung (13) verbunden ist, die mit einem ersten Schalter (12) zusammenwirkt, so dass bei Anliegen einer Überspannung einer zweiten Polarität an der Kleinspannungsschnittstelle (2) der erste Schalter (12) die Stromquelle (4) abschaltet.
2. Busgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung (1) eine strombegrenzte Spannungsquelle (3) zur Stromversorgung der Busleitung um- fasst.
3. Busgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung (1) eine Steuerschaltung für die Erzeugung und/oder Verarbeitung eines digitalen Bussignals umfasst.
4. Busgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Überspannungserken- nungsschaltung (13) ein Widerstands-Dioden-Netzwerk umfasst.
5. Busgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schalter (12) ein hochspannungsfester Feldeffekttransistor ist.
6. Busgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung zum Erzeugen einer Pegeländerung des digitalen Bussignals einen zweiten Schalter (6) umfasst, und dass zum Schutz des zweiten Schalters (6) vor Überspannungen eine zweite Diode (1 1) vorgesehen ist.
7. Busgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Busgerät einen Mikroprozessor (5) umfasst, der mit der Steuerschaltung zusammenwirkt.
8. Busgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Busgerät eine Schaltungsanordnung umfasst mit einer zweiten Stromquelle 21 , einem dritten Schalter 22 und einer Koppelschaltung 20, um die Entladung der Leitungskapazität einer angeschlossenen Busleitung zu beschleunigen
9. Steuerungssystem für mehrere verteilt angeordnete Verbraucher, insbesondere für Lampenbetriebsgeräte, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungssystem wenigstens ein Busgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und eine Busleitung umfasst, welche das Busgerät mit den verteilt angeordneten Verbrauchern verbindet.
10. Bussystem, welches mehrere verteilt angeordnete und über eine Busleitung verbundene Busgeräte umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Busgeräte ein Busgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ist.
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