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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen Optokoppler, welcher zur Übertragung eines Signals zwischen einem elektrischen Steuerkreis und einem von diesem galvanisch getrennten Lastkreis mit einem in den Steuerkreis eingebundenen optischen Sender in Form einer Sendediode (LED) und einem in den Lastkreis eingebundenen optischen Empfänger ausgestattet ist.
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Optokoppler sind Bauelemente der Optoelektronik und dienen beispielsweise zur Übertragung eines elektrischen Signals zwischen zwei galvanisch getrennten Stromkreisen, beispielsweise einem elektrischen Steuerkreis und einem von diesem galvanisch getrennten Lastkreis. Dabei besteht ein solcher Optokoppler aus einem optischen Sender, typischerweise einer Sendediode (LED). Als optische Empfänger können hier beispielsweise Phototransistoren dienen, welche bei Beaufschlagung mit einem Lichtstrom ”durchschalten” und somit einen Schaltvorgang des Lastkreises bewirken können. Die Sendediode (LED) ist demzufolge in den Steuerkreis eingebunden und beginnt zu leuchten, sobald die LED mit der erforderlichen elektrischen Energie beaufschlagt wird. Sobald also die LED zu leuchten beginnt, wird der optische Empfänger in Form des Phototransistors leitend, so dass ein Lastkreis schaltbar ist.
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In solchen Lastkreisen werden häufig zum Bewirken eines Schaltvorganges Schaltrelais eingesetzt. Wird der Lastkreis mit einer Netzwechselspannung betrieben, ist es insbesondere bei höheren Lasten erforderlich, ein solches Schaltrelais – insbesondere zur Verminderung des Abbrands der Kontakte – im Bereich des Nulldurchgangs der Netzwechselspannung zu schalten. Hierzu sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt geworden, wie beispielsweise aus der
US 2008/0309379 A1 , mittels welchen ein Relais derart ansteuerbar ist, dass dieses möglichst beim Nulldurchgang der Netzwechselspannung schaltet. Damit wird der Schaltvorgang bei einem möglichst geringen Stromfluss bewirkt, so dass die Schaltkontakte des Relais keinerlei oder zumindest nur wenig Schaden nehmen können.
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Die
DE 198 49 684 A1 offenbart ein Verfahren und eine Einrichtung zur Steuerung eines solchen elektromagnetischen Relais. Der dort beschriebene Gegenstand bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Steuerung eines an einem Wechselspannungsnetz betriebenen und einen Laststrom schaltenden elektromagnetischen Relais. Zur Vermeidung eines hohen Anlaufstroms, insbesondere bei kapazitiver oder Glühlampenlast, wird beim Gegenstand der
DE 198 49 684 A1 der jeweilige Nulldurchgang der Netzwechselspannung und der nach dem Einschalten einer Last auftretende Anlaufstromimpuls mittels eines Detektors und einer Messeinrichtung erfasst. Weiter ist eine elektronische Ansteuereinheit (Mikroprozessor) vorgesehen, welche nach Zuführung eines Schaltbefehls diesen um eine Verzögerungsdauer derart verzögert zur Relaisspule des Relais führt, dass der Relaiskontakt zum Zeitpunkt eines Nulldurchgangs der Netzwechselspannung schließt. Bei dieser Relaissteuerung ist eine Last mittels eines Relaiskontaktes des elektromagnetischen Relais mit einer Netzwechselspannung über Leiter N und L verbindbar. Die zum Relais gehörende Relaisspule wird durch die elektronische Ansteuereinheit angesteuert. Über einen Eingang ist des Weiteren der Ansteuereinheit ein Schaltbefehl zuführbar. An die Netzwechselspannung führenden Leiter N und L ist ein Netzspannungs-Nulldurchgangs-Detektor angeschlossen, der ein Nulldurchgangs-Signal generiert und der Ansteuereinheit zuführt. Weiter ist bei dieser Relaissteuerung ein Stromimpuls-Detektor in Verbindung mit einer Messeinrichtung vorgesehen, welche einen Stromimpuls-Messwert nach dem jeweiligen Schließen des Relaiskontaktes an die Ansteuereinheit liefert. Aus diesen der Ansteuereinheit übermittelten Signalen wird ein Verzögerungswert berechnet, der in Abhängigkeit vom Verlauf der Netzwechselspannung ein Schalten des Relais möglichst in der Nähe des Spannungs-Null-Durchganges bewirkt. Diese bekannte Relaissteuerung ist bezüglich der Sensorik sowie der Auswerteelektronik aufwändig aufgebaut und benötigt eine recht hohe eigene Energieversorgung zu deren fehlerfreiem Betrieb.
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Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Verfügung zu stellen, welche bei möglichst geringem eigenen Energieverbrauch einen Schaltvorgang eines Relais im Bereich des Nulldurchgangs einer Netzwechselspannung bewirkt.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß zusammen mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass zur Energieversorgung der Sendediode eine Diodenschaltung mit Vorwiderstand vorgesehen ist, durch welche positive Netzhalbwellen einer Netzwechselspannung generiert werden und,
dass ein Kondensator vorgesehen ist, welcher über eine Steuerdiode während des Anliegens der Netzhalbwelle geladen wird und,
dass dem Kondensator ein erster Transistor in Form eines bipolaren PNP-Transistors parallel geschaltet ist, dessen Emitter mit der positiven Ladungsseite des Kondensators in Verbindung steht und dessen Kollektor mit dem Anodenanschluss der Sendediode des Optokopplers und einem parallel zu dieser Sendediode geschalteten Widerstand in Verbindung steht und dessen Basis über einen ohmschen Basiswiderstand mit der Diodenschaltung in Verbindung steht und,
dass dem Kondensator ein zweiter Transistor in Form eines bipolaren NPN-Transistors parallel geschaltet ist, dessen Emitter auf ein Bezugspotenzial geschaltet ist und dessen Kollektor über einen ohmschen Kollektorwiderstand mit der Diodenschaltung und mit dem ersten Basiswiderstand des ersten Transistors in Verbindung steht und dessen Basis über einen zweiten Basiswiderstand auf den Kollektor des ersten Transistors aufgeschaltet ist.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schaltungsanordnung wird eine automatische Durchschaltung eines Schaltrelais eines Lastkreises im Bereich des Nulldurchgangs einer anliegenden Netzwechselspannung bewirkt. Aufgrund des über die Diodenschaltung aufladbaren Kondensators wird zunächst eine Phasenverschiebung um 90° bewirkt, so dass erst am Ende der zur Ladung des Kondensators verwendeten positiven Netzhalbwelle – also im Bereich des Nulldurchgangs der Netzwechselspannung – eine Durchschaltung des ersten Transistors bewirkt wird. Um diesen Durchschaltvorgang möglichst zu beschleunigen, ist der zweite Transistor vorgesehen. Durch dieses beschleunigte Durchschalten wird die Sendediode in Form der LED des Optokopplers mit einem kurzen aber ausreichend großen Stromimpuls beaufschlagt, welcher die LED zum emittieren eines Lichtstroms anregt. Aufgrund der zwangsläufig vorliegenden Phasenverschiebung gibt die LED somit im Bereich des Spannungs-Nulldurchgangs der Netzwechselspannung einen Lichtstrom ab, welcher wiederum eine automatische Durchschaltung des Empfängers – beispielsweise in Form eines Fototransistors – des Optokopplers bewirkt. Am Ausgang des Optokopplers wird somit ein Schaltsignal zur Ansteuerung eines Schaltrelais erzeugt, welches dann dementsprechend ebenfalls im Bereich des Nulldurchganges der Netzwechselspannung schaltet.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
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So kann gemäß Anspruch 2 vorgesehen sein, dass die Diodenschaltung aus einer Gleichrichterdiode D1 und einem hochohmigen Widerstand R2 besteht und, dass der Widerstand R2 einen Wert im Bereich von 10 megΩ aufweist. Diese Ausgestaltung ermöglich eine äußerst einfachen und damit kostengünstigen Aufbau der Schaltungsanordnung. Durch die hochohmige Ausgestaltung des Vorwiderstandes R2 wird gleichzeitig ein äußerst geringer Energieverbrauch der Schaltungsanordnung erreicht. Bei einer Netzfrequenz von beispielsweise 50 Hz ist durch diese Schaltungsanordnung mit dem Widerstand R2 und der Gleichrichterdiode D1 ein Relais bei jedem zweiten Nulldurchgang der Netzwechselspannung schaltbar.
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Weiter kann gemäß Anspruch 3 auch vorgesehen sein, dass die Diodenschaltung aus einem Brückengleichrichter besteht und, dass der Vorwiderstand in zwei Widerstände aufgeteilt ist und, dass die beiden Widerstände jeweils einen Wert im Bereich von 4,75 megΩ aufweisen. Durch diese Ausgestaltung der Diodenschaltung ist ein Relais bei der doppelten Netzfrequenz im Nulldurchgang der Netzwechselspannung also beispielsweise mit 1.00 Hz bei einer Netzfrequenz von beispielsweise 50 Hz schaltbar.
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Gemäß Anspruch 4 kann des Weiteren vorgesehen sein, dass der parallel zur Sendediode (LED) geschaltete Widerstand R6 einen Wert im Bereich von 1 megΩ aufweist. Durch diese Ausgestaltung ist insbesondere sichergestellt, dass wenn Q1 gesperrt ist, die Basis von Q2 auf einem definierten Potenzial liegt und folglich Q2 ebenfalls gesperrt bleibt. Für die theoretische Funktion ist es allerdings unerheblich, ob der Widerstand R6 vorhanden ist oder nicht, da die Vorwärtsspannung der Sendediode des Optokopplers OK typischerweise bei 1 V liegt. Nur wäre die Schaltung ”vermutlich” störanfälliger, wenn die Basis von Q2 nicht mittels des Widerstandes R6 als ”pull-down” auf ”Bezugspotenzial gezogen” würde, während Q1 sperrt.
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Weiter sind gemäß Anspruch 5 sind die Werte der Basiswiderstände R3 und R5 und des Kollektorwiderstandes R4 aufeinander abgestimmt und liegen vorzugweise in einem Bereich von 47 kΩ oder 100 kΩ.
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Die Größen der insbesondere in Anspruch 5 angegebenen Widerstandwerte sind hier nur beispielhaft für eine funktionierende Schaltung angegeben. Die Größen dieser Widerstandswerte und des gewählten Wertes für den Kondensator C1 sind zur Feinabstimmung auf die verwendeten Transistortypen und den verwendeten Optokoppler OK und evtl. auf die ggf. nötige Mindestimpulsdauer in relativ weiten Grenzen variierbar. So können die Basiswiderstände R3 und R5 und der Kollektorwiderstand R4 beispielsweise wie beansprucht auch Werte im Bereich von 100 kΩ aufweisen.
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Anhand der Zeichnung werden nachfolgend einige Ausführungsvarianten von Schaltungsanordnungen der erfindungsgemäßen Art beispielhaft näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine erste Variante einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung;
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2 eine zweite Schaltungsvariante einer Schaltungsanordnung der erfindungsgemäßen Art;
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3 eine dritte Schaltungsvariante einer Schaltungsanordnung der erfindungsgemäßen Art.
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1 zeigt eine Schaltungsanordnung für einen Optokoppler OK, welche aus einer Diodenschaltung in Form der Gleichrichterdiode D1 mit vorgeschaltetem Vorwiderstand R2 besteht. Dabei ist R2 an der Lastleitung L eines Wechselspannungsnetzes angeschlossen und kann einen Wert von beispielsweise 10 megΩ aufweisen. Durch diese hochohmige Auslegung des Vorwiderstandes R1 wird ein äußerst geringer Energieverbrauch der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung erreicht. Zwischen diesem Netzanschluss L und dem Netzanschluss N (Bezugspotenzial) ist eine Steuerdiode D2 und ein Kondensator C1 in Reihe geschaltet. C1 kann beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Kapazität im Bereich von 10 nF aufweisen. Zwischen diesem Kondensator C1 und der Steuerdiode D2 führt eine Verbindungsleitung 1 zum Emitter E1 eines ersten Transistors Q1, welcher als PNP-Transistor ausgebildet ist. Der Kollektor K1 dieses ersten Transistors Q1 ist über einen ohmschen Widerstand R6 auf die Netzleitung N (Bezugspotential) geschaltet, der gleichzeitig parallel zur Sendediode (LED) des Optokopplers OK geschaltet ist. Dieser erste Transistor Q1 ist folglich auch parallel zum Kondensator C1 geschaltet. Weiter steht der Kollektor K1 über die Verbindungsleitung 3 auch mit der Anode A der Sendediode (LED) des Optokopplers OK in Verbindung.
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Des Weiteren ist aus 1 erkennbar, dass parallel zu diesem ersten Transistor Q1 ein zweiter Transistor Q2 geschaltet ist. Dieser zweite Transistor Q2 ist als NPN-Transistor ausgebildet und mit seinem Emitter E2 auf die Netzleitung N (Bezugspotenzial) geschaltet. Der Kollektor K2 des zweiten Transistors Q2 steht über einem ohmschen Widerstand R4 mit der aus der Gleichrichterdiode D1 bestehenden Diodenschaltung über die Verbindungsleitung 2 in Verbindung. Des Weiteren ist die Basis B1 des ersten Transistors Q1 über den Widerstand R3 ebenfalls mit der Verbindungsleitung 2 verbunden. Zwischen dem ersten Transistor Q1 und dessen ohmschen Widerstand R6 ist die Basis B2 des zweiten Transistors Q2 über den Widerstand R5 aufgeschaltet.
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Der Optokoppler OK ist ausgangsseitig an eine Versorgungsspannung VCC angeschlossen, welche über den Widerstand R7 auf Null-Potenzial geschaltet ist. Dabei kann R7 beispielsweise einen Widerstandwert von 4,7 kΩ aufweisen. Zwischen dem Empfänger – in Form beispielsweise eines Fototransistors T1 – des Optokopplers OK kann somit ein Schaltsignal bei Durchschaltung des Fototransistors Ti am Ausgang OUT abgenommen werden.
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Die Funktionsweise dieser Schaltungsanordnung gemäß 1 ist wie folgt:
Durch die Gleichrichterdiode D1 und den Vorwiderstand R2 wird aus einer Netzwechselspannung (L, N) eine positive Netzhalbwelle generiert. Bei einem 50 Hz Wechselspannungsnetz erfolgt somit eine Aufladung des Kondensators C1 über die Steuerdiode D2 mit einer Taktfrequenz von 50 Hz, da durch die Gleichrichterdiode D1 nur die positiven Netzhalbwellen der Netzwechselspannung wirksam sein können.
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Dabei wird bei anstehender positiver Netzhalbwelle über diese Diode D2 der Kondensator C1 geladen. Die beiden Transistoren Q1 und Q2 sind während dieses Ladevorganges ”gesperrt”. Damit steht an der Sendediode (LED) des Optokopplers OK keine Betriebsspannung zur Verfügung, so dass diese LED nicht leuchtet. Fällt gegen Ende der positiven Netzhalbwelle die Spannung an der Anode der Steuerdiode D2 unter die Spannung an C1, so wird an der Basis B1 des Transistors Q1 eine Basisspannung UBE1 generiert, so dass der Transistor Q1 leitend wird. Damit kann die Spannung von C1 über die Verbindungsleitung 3 zur Anode A der LED des Optokopplers OK geführt werden.
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Um hier einen möglichst schnellen und für das Leuchten der Sendediode (LED) des Optokopplers OK ausreichend großen (kurzzeitigen) Stromfluss zu erreichen, ist der zweite Transistor Q2 vorgesehen. Aufgrund dessen, dass der Transistor Q1 leitend wird, fällt am Widerstand R6 eine zweite Basisspannung UBE2 ab, welche an der Basis B2 des zweiten Transistors Q2 wirkt und ein Durchschalten des zweiten Transistors Q2 bewirkt. Dieses Durchschalten des zweiten Transistors Q2 bewirkt wiederum eine Erhöhung der Basisspannung UBE1 an der Basis B1 des ersten Transistors Q1, so dass dessen Leitfähigkeit ständig zunimmt.
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Aufgrund dieser Rückkopplung der beiden Transistoren Q1 und Q2 wird somit eine annähernd schlagartige Durchschaltung der im Kondensator C1 gespeicherten Betriebsspannung bewirkt. Dieses schlagartige Durchschalten dieser Betriebsspannung hat dementsprechend in der Verbindungsleitung 3 zur Anode A der LED einen zwar kurzen aber ausreichend hohen Stromfluss zur Folge, welcher derart groß ist, dass die LED kurzzeitig aufleuchtet. Damit schaltet der Phototransistor T1 ebenfalls durch, so dass am Ausgang OUT ein entsprechendes Schaltsignal für einen Schaltvorgang eines Lastkreises bewirkt wird.
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Somit ist ein sicherer Betrieb des Optokopplers OK gegeben. Vereinfacht gesagt, besteht die Erfindung darin, die nötige Energie zum Durchschalten des Optokopplers OK über eine längere Zeit zu ”sammeln”, um sie dann in sehr kurzer Zeit an die LED des Optokopplers OK abzugeben. Genau dies wird durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung erreicht. Da durch den vorgesehenen Kondensator C1 eine Phasenverschiebung um 90° bewirkt wird, findet die Entladung des Kondenstors C1 und somit ein Durchschalten des Optokopplers OK automatisch im Bereich des Nulldurchgangs der Netzwechselspannung statt.
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Um hier einen möglichst geringen Energiebedarf zu erreichen, kann der Vorwiderstand R2 einen Widerstandswert von beispielsweise 10 megΩ aufweisen. Die für die Steuerung der beiden Transistoren Q1 und Q2 eingesetzten Widerstände R3, R4 und R5 können beispielsweise jeweils einen Widerstandswert von 47 kΩ aufweisen. Der dem ersten Transistor Q1 nachgeschaltete und parallel zur Sensordiode LED geschaltete ohmsche Widerstand R6 kann beispielsweise einen Wert von 1 megΩ aufweisen.
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2 zeigt eine zweite Ausführungsvariante einer Schaltungsanordnung zum Ansteuern des Optokopplers OK. Hierbei sind in 2 für dieselben Bauteile dieselben Bezugszeichen eingetragen. Soweit nicht nachfolgend nicht anderweitig beschrieben, ist diesbezüglich die Beschreibung zu 1 auch auf 2 zu lesen. Diese Schaltungsanordnung der 2 unterscheidet sich von der Schaltungsanordnung der 1 lediglich durch die Anordnung des Vorwiderstandes R2 und dessen die Diodenschaltung bildende Gleichrichterdiode D1 sowie die Anordnung der Steuerdiode D2 und des Kondensators C1. Die grundsätzliche Funktionsweise ist aber identisch mit der zu 1 beschriebenen Funktionsweise.
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Bei der Ausführungsvariante der Schaltungsanordnung nach 2 wird während der positiven Netzhalbwelle über einen Stromfluss durch den Vorwiderstand R2 und die Gleichrichterdiode D1 der Kondensator C1 geladen. Der Spannungsverlauf am Kondensator C1 ist dabei zwangsläufig um 90° phasenverschoben gegenüber der angelegten Netzwechselspannung. Dies bedeutet, dass das Spannungsmaximum am Kondensator C1 (idealerweise) zeitgleich dem Nulldurchgang der angelegten Netzwechselspannung ist. Nach Durchschreiten des Spannungsmaximums am Kondensator C1 sperrt die Steuerdiode D2, so dass nun ein Strom aus der Basis B1 des ersten Transistors Q1 herauszufließen beginnt. Dadurch wird die Emitter-Kollektorstrecke E1-K1 leitend, wodurch auch ein Stromfluss an die Basis B2 des zweiten Transistors Q2 bewirkt wird. Das Durchschalten dieses zweiten Transistors Q2 bewirkt wiederum einen erhöhten Strom aus der Basis B1 des ersten Transistors Q1. D. h., dass aufgrund dieser Verschaltungsart der beiden Transistoren Q1 und Q2 ein Mitkopplungseffekt bewirkt wird, welcher ein sehr schnelles Durchsteuern des ersten Transistors Q1 bewirkt. Dadurch kann die Ladung des Kondensators C1 zum Großteil durch die Sendediode LED des Optokopplers OK abfließen. Damit ergibt sich durch diese erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ein kurzer, aber hinreichend hoher Stromfluss durch die LED des Optokopplers OK, um diesen sicher anzusteuern.
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Bei dieser dargestellten Ausführungsvariante nach 2 wird durch die Gleichrichterdiode D1 bei Anliegen der negativen Netzhalbwelle der Netzwechselspannung der Strom an der ”Auswerteschaltung” vorbeigeleitet, wodurch die an den Halbleitern abfallende Spannung auf die Vorwärtsspannung der Gleichrichterdiode D1 begrenzt wird. Damit arbeitet diese Ausführungsvariante ”nur” mit jeder zweiten Netzhalbwelle der Netzwechselspannung und liefert am Transistorausgang OUT des Optokopplers OK somit ein 50 Hz-Signal, welches zur Ansteuerung eines Lastkreises verwendet werden kann.
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Ein weiterer Vorteil der Ausführungsvariante nach 2 besteht darin, dass die Gleichrichterdiode D1 keine Sperrspannung von mehreren 100 V sondern – je nach Dimensionierung der Widerstände – von z. B. nur 30 V aufweisen muss. Dadurch entsteht ein Kosten- und vor allem Platzvorteil.
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3 zeigt eine dritte Variante einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zum Betreiben des Optokopplers OK. Auch hier sind die Bezugszeichen aus den vorangegangen 1 und 2 identisch, soweit diese dieselben Bauteile betreffen. Insoweit sind auch die Beschreibungen zu 1 und 2 auf 3 zu lesen, soweit nicht nachfolgend anderweitig beschrieben.
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Bei dieser Variante ist als Diodenschaltung ein Brückengleichrichter anstatt der einfachen Gleichrichterdiode D1 aus den vorangegangenen Ausführungsvarianten vorgeschaltet. Aufgrund dieses aus den Dioden D3, D4, D5 und D6 bestehenden Brückengleichrichters ”arbeitet” diese Schaltungsanordnung zu jeder Netzhalbwelle der Netzwechselspannung. D. h., dass mittels des Brückengleichrichters beide Halbwellen ”ausgewertet” werden. Der Vorwiderstand zur Diodenschaltung ist bei dieser Ausführungsvariante in zwei separate Widerstände R1 und R2 aufgeteilt, welche mit der Lastleitung L bzw. der Rückleitung N in Verbindung stehen. Dies ist allerdings, wie bereits zu den vorangegangenen Ausführungsvarianten beschrieben, nicht zwingend notwendig. Diese Ausgestaltung des Vorwiderstandes und dessen Aufteilung auf die beiden Widerstände R1 und R2 bietet jedoch im Falle eines auftretenden Kurzschlusses einer der Widerstände R1 oder R2 Schutz vor Zerstörung oder Brand der nachgeschalteten Bauteile. Insoweit ist dies auch für die beiden Ausführungsvarianten der 1 und 2 anwendbar.
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Weiter ist aus 3 ersichtlich, dass der Reihenschaltung aus D2 und C1 ein Lastwiderstand R8 parallel geschaltet ist, welcher einen Widerstandswert im Bereich von 4,7 megΩ aufweisen kann. Dieser Lastwiderstand R8 ist als ”Mindestlast” erforderlich, um eine sauberes Umschalten der Dioden D3 bis D6 von Durchlass auf Sperrbetrieb zu ermöglichen. In diesem Fall kann, je nach den für R8 und C1 gewählten Werten, der Betrag der Phasenverschiebung zwischen Netzspannung und der Spannung über C1 etwas geringer als 90° sein. Dies bedeutet, dass das Signal – d. h. die Durchschaltung von Q1 – eine gewisse Zeit dem Nulldurchgang der Netzwechselspannung voreilt. Dies ist gegebenenfalls durch beispielsweise einen entsprechend programmierten Mikroprozessor zu berücksichtigen.
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Zusammenfassen ist festzustellen, dass durch die erfindungsgemäße Schaltanordnung zum Betrieb des Optokopplers OK in einfacher Weise und bei äußerst geringem Energiebedarf ein Ausgangssignal OUT am Optokoppler OK bewirkbar ist, welches in einfacher und sicherer Weise ein Schalten beispielsweise eines Schaltrelais im Bereich des Nulldurchgangs einer zu schaltenden Netzwechselspannung ermöglicht. Es handelt sich im Prinzip, insbesondere auf Grund des hochohmigen Vorwiderstandes R1 bzw. R1 und R2, um eine hochohmige, galvanisch getrennte Netznulldurchgangserkennung.