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Die Erfindung bezieht sich aufeinen Umschalter für unterbrechungsfreie Stromversorgung, mit Eingängen für zwei Versorgungsquellen, einem Ausgang zur Speisung eines Verbrauchers, sowie mit einem, die Umschaltung bewirkenden Schaltglied. Ein derartiger Umschalter ist beispielsweise aus der DE-PS 3429572 bekannt und dient zur unterbrechungsfreien Stromversorgung von EDV-Einrichtungen. Als Schaltglied fungiert dabei ein Leistungs-FET mit integrierter Reverse-Diode. Bei den Versorgungsquellen handelt es sich um zwei Spannungsquellen, die gut geglättete bzw stabilisierte Spannungen liefern, um Datenverlust beim Umschalten zu vermeiden. Beide Spannungsquellen stehen galvanisch In Verbindung, wobei durch den Umschalter Jener Spannungsquelle der Vorrang gegeben wird, welche gerade die höhere Spannung aufweist.
Eine grundsätzliche Bevorrangung einer der beiden Versorgungsquellen ist bei dem bekannten Umschalter weder möglich noch angestrebt.
Aus der EP-A2-0402834 ist weiters eine Schaltung zum Überwachen der Spannung einer ausgewählten Gleichstromversorgungseinrichtung in einer aus mehreren solcher Einrichtungen bestehenden Stromversorgungssystems bekannt. Bei Unterschreiten einer vorgegebenen Spannung der Pnmärstromquelle wird die Stromversorgung unterbrechungsfrei auf eine Reservestromquelle umgeschaltet. Als Schaltelement fungiert hiebei eine Dioden-Reihenschaltung, zu der bei Ausfall der Primärstromquelle ein zum Durchsteuern eines elektronischen Umschalters ausreichender Spannungsabfall aufritt. Auch bei dieser Schaltung wird keine der Stromversorgungsquellen grundsätzlich bevorrangt
Da in jüngster Zeit der Trend in Richtung Alternativ- bzw.
Additivenergiequellen geht, liegt der Erfindung das Ziel vor Augen, einen Umschalter zu entwickeln, der bei Vorhandensein zweier Versorgungsquellen, etwa einer konventionellen Netzversorgung und einer Alternativstromquelle, stets eine der belden, in der Regel die Alternativstromquelle, bevorrangt Auf diese Weise soll z. B. konventionelle Energie gespart und durch Alternativenergie ersetzt werden.
Dieses Ziel wird mit einem Umschalter der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass eine der beiden Versorgungsquellen vom Schaltglied mit Hilfe eines Optokopplers galvanisch getrennt ist, indem die Leuchtdiode dieses Optokopplers im Stromkreis dieser Versorgungsquelle liegt, wogegen der
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Phototransistor am Gate eines als Schaltglied fungierenden Tnacs liegt.
Durch die erfindungsgemässe Wahl und Anordnung der Schaltungselemente ist gewährleistet, dass eine der beiden Versorgungsquellen stets bevorrangt wird, und zwar im wesentlichen unabhängig von der Höhe der angebotenen Spannung.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung in Form einer Schaltungsskizze veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es handelt sich dabei um den Umschalter für ein Batteneladegerät, das gleichzeitig sowohl an eine Netzstromversorgung als auch an einer Alternativspan-
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bei aktivierter Alternativstromquelle die Versorgung durch die Netzstromquelle unterbrochen wird.
Der in der Zeichnung veranschaulichte, erfindungsgemässe Umschalter weist einen Eingang mit zwei Eingangsklemmen KL1 und KL2 für eine erste Versorgungsquelle U1, sowie einen Eingang mit zwei Eingangsklemmen KL3 und KL4 für eine zweite Versorgungsquelle U2 auf. Im gegenständlichen Ausführungsbeispiel stellt die Versorgungsquelle U1 die Netzstromversorgung mit Wechselstrom nach vorangegangener Transformierung dar, weshalb eine Gleichrichterschaltung GLR1 mit Glättungskondensator C1 vorgesehen ist. Bei der Versorgungsquelle U2 handelt es sich dagegen um eine Gleichstromversorgung (etwa durch ein Solarpanel), die im Hinblick auf die gewünschte Verbrauchergleichspannung (zum Aufladen von Batterien) nicht mehr gleichgerichtet werden braucht.
Die Versorgungsquelle U1 liegt-abgesehen von der Gleichrichtung durch GLR1 und C1 - über ein Schaltglied in Form eines Tnacs TH1 am Ausgang zur Speisung des Verbrauchers (hier : wiederaufladbare Batterien), und zwar an den Klemmen KL5 und KL6. Die Versorgungsquelle U2 steht dagegen bloss über eine Diode D3 mit den Klemmen KL5 und KL6 in Verbindung, wobei die Diode D3 lediglich einen Rückstrom bzw. falsche Polung verhindert.
Kernstück des Umschalters sind zwei parallelgeschaltete Optokoppler OK1 und OK2, deren Arbeitpunkte bzw. Versorgungsspannungen von den Eingangsklemmen KL1 und KL2 der Versorgungsquelle U1 über eine Diode 01 einen Glättungskondensator C2, eine Zenerdiode Z1, sowie über vier Vorwiderstände R1, R2, R3, R4 abgeleitet wird. Die Leuchtdiode des Optokopplers OK2 steht über einen Vorwiderstand R5 und eine, den Stromfluss anzeigende Leuchtdiode D2, mit der Eingangsklemme KL4 der Versorgungsquelle U2 in Verbindung Der Phototransistor des Optokopplers OK1 ist dagegen parallel zur Leuchtdiode des Optokopplers OK1 geschaltet, der seinerseits am Gate des Triacs THI liegt.
Die Funktion des erfindungsgemässen Umschalters läuft folgendermassen ab : Sobald die Versorgungsquelle U2 eine Spannung oberhalb eines vorbestimmten Mindestwertes liefert, wird die Leuchtdiode des Optokopplers OK1 kurzgeschlossen, sodass dessen Phototransistor keinen Gatestrom zulässt, der Triac THI somit gelöscht und dadurch die Versorgungsquelle U1 gesperrt wird.
Sinkt dagegen die Spannung der
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Versorgungsquelle U2 unter den Mindestwert (bzw. hegt gar keine Versorgungsquelle U2 an), so fliesst durch die Leuchtdiode des Optokopplers OK1 über den Vorwiderstand R4 ein Strom, sodass der Phototransistor dieses Optokopplers OK1 leitend wird, was zu einem permanenten Gatestrom und zu einem Zünden des Triacs THI führt ; auf diese Weise werden die Ausgangsklemmen KL5 und KL6 über die Versorgungsquelle U1 versorgt. Durch die getroffenen Schaltungsmassnahmen wird also die Versorgungsquelle U2 bevorrangt, die Versorgungsquelle U1 dagegen (abgesehen von den, von Ihr abgeleiteten Hilfsspannungen) nur subsidiär herangezogen.
Patentansprüche 1. Umschalter für unterbrechungsfreie Stromversorgung, mit Eingängen für zwei Versorgungsquellen, einem Ausgang zur Speisung eines Verbrauchers, sowie mit einem, die Umschaltung bewirkenden
Schaltglied, dadurch gekennzeichnet, dass eine der bel den Versorgungsquellen (U2) vom Schaltglied (THI) mit Hilfe eines Optokopplers (OK2) galvanisch getrennt ist, indem die Leuchtdiode eines
Optokopplers (OK2) im Stromkreis dieser Versorgungsquelle (U2) liegt, wogegen der zugehönge
Phototransistor parallel zur Leuchtdiode eines weiteren Optokopplers (OKI) geschaltet 1St, dessen
Phototransistor am Gate eines als Schaltglied fungierenden Triacs (THI) liegt.
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