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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine zugehörige Schaltung zum Energie sparenden Betrieb einer Photodiode in einer Messschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 4
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Stand der Technik
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Optische Annäherungs- bzw. Bewegungssensoren senden in der Regel einen oder eine Folge von Lichtimpulsen aus und bewerten die zurückreflektierte Lichtmenge.
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Dem Fachmann ist klar, dass eine Verkürzung des ausgesandten Lichtsignals auch eine Verringerung des Leistungsverbrauchs mit sich bringt. Daher wird man in erster Linie die ausgesandten Lichtpulse möglichst kurz machen. So ist es durchaus möglich, bei Verwendung einer handelsüblichen Photodiode als Empfänger, z. B. der BPW 34 (Osram) mit 20 ns langen Lichtimpulsen zu arbeiten. Wird der Empfänger nur kurzzeitig eingeschaltet, kann der Stromverbrauch des Sensors entsprechend gering gehalten werden. In der Praxis ist es zu schaffen, das der durchschnittliche Stromverbrauch aus der Energiequelle bei Aussenden eines 20 ns langen Impulses 10 Mal in der Sekunde und gleichzeitigem Empfang des reflektierten Impulses bei z. B. nur 2 μA liegt. Dieses gilt dann, wenn die Fremdlicht-Beleuchtungsstärke der Photodiode einen bestimmten Wert nicht überschreitet. Beleuchtungswerte unterhalb dieses bestimmten Wertes finden sich z. B. in Wohnräumen, also dort, wo kein direktes Sonnenlicht auf die Photodiode fällt. Bei vollem Sonnenlicht, also Beleuchtungsstärken größer 100.000 Lux geht die Photodiode „in die Sättigung” oder es wird zusätzlicher Strom aus der Energiequelle benötigt.
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Dazu muss man die Physik der Photodiode näher betrachten.
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Eine PIN-Photodiode liefert bei Beleuchtung elektrische Energie. Ohne Lastwiderstand bildet sich schon bei geringer Beleuchtung die sogenannte Leerlaufspannung von z. B. 0.4 V (PIN-Diode) aus. Dies ist ein Grenzwert, der auch bei steigernder Beleuchtungsstärke nicht weiter zunimmt. Eine Modulation der Beleuchtung spiegelt sich daher ab einer bestimmten Mindestbeleuchtung nicht mehr in einer Modulation der Leerlaufspannung wieder.
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Daher muss die Ladung aus der Photodiode entsprechend abtransportiert werden. Am einfachsten geschieht dies durch einen Widerstand parallel zur Photodiode, wie dies aus der dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu Grunde liegenden
EP 0 801 726 B1 bekannt ist. Soll der Grenzwert der Leerlaufspannung auch bei vollem Sonnenlicht nicht erreicht werden, so ist der parallel geschaltete Widerstand entsprechend klein zu bemessen. Bei Verwendung der relativ großflächigen Photodiode BPW
34 ergibt sich somit ein Widerstand im zig-Ohm-Bereich. Hier ergeben sich zwei Nachteile: der niederohmige Widerstand belastet die Signalquelle Photodiode, durch die fehlende Sperrspannung wird die Photodiode „langsam”, d. h. sie ist nicht mehr in der Lage, 20 ns lange Lichtimpulse mit hoher Empfindlichkeit zu empfangen.
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Legt man an die Photodiode eine Sperrspannung in Sperrrichtung, so fließt ein vom Lichteinfall abhängiger Strom. Dieser hängt kaum von der Sperrspannung ab. Die Vorteile einer solchen Beschaltung sind die Verringerung der Sperrschichtkapazität und dadurch erreichbare kürzere Reaktionszeiten. Schon eine geringe Sperrspannung verkürzt die Reaktionszeit der Photodiode, so dass sie 20 ns lange Pulse mit hoher Empfindlichkeit empfangen und in entsprechenden Strom umsetzen kann.
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Der übliche Weg zur Erzeugung einer Sperrspannung in Sperrrichtung ist ein Widerstand von der Kathode zur positiven Versorgungsspannung. Dabei liegt die Anode auf Masse bzw. dem negativen Potential der Betriebsspannung. Die Modulation der Beleuchtung bildet sich dann in einer Modulation des Stromes und somit der Modulation der Spannung an diesem Widerstand ab.
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Des Weiteren sind sogenannte Transimpedanzverstärker bekannt, bei denen zwar die Spannung an der Photodiode konstant gehalten wird, aber die Modulation des Stromes über einen entgegengesetzt modulierten Strom ausgeglichen wird.
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Nachteilig bei beiden Schaltungsvarianten ist der relativ hohe Photostrom durch die Photodiode, der z. B. bei einer BPW 34 und entsprechender Beleuchtung mehr als 10 mA erreichen kann., Dieser Strom muss aus der Energiequelle zur Verfügung gestellt werden.
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Der Fachmann wird sofort einwenden, dass die Stromzufuhr über einen elektrischen Schalter nur während der aktiven Messphase eingeschaltet werden kann. Dadurch wird während der Messpausen Strom gespart. Bis hierhin ist die Überlegung richtig, jedoch treten hierbei zwei Probleme auf. Das eine liegt im Stromverbrauch und das andere auf der Zeitebene.
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1 zeigt den prinzipiellen Aufbau der oben beschriebenen Schaltung, in der nur die Reflektion eines kurzen Pulses einer LED ausgewertet wird (Reflektionssensor), während in der überwiegenden Zeit die Schaltung ruht. Die Photodiode 1.1 ist über den Widerstand 1.2 und den elektronischen Schalter 1.3 kurzzeitig an die Energiequelle 1.4 angeschlossen. Das Ansteuersignal 1.5 für den elektronischen Schalter 1.3 liegt im Verhältnis zur Gesamtzeit eines Messzyklus nur kurz an. Kurz bedeutet z. B. alle 10 ms für 2 μsec.
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Die Leuchtdiode 1.7 wird mit dem Steuersignal 1.8 angesteuert. Dieses liegt während der Zeit des Ansteuersignals 1.5 an, vorzugsweise gegen Ende der Zeit, um den der Photodiode folgenden Verstärkerstufen nach dem Einschalten der Betriebsspannung genügend Zeit zu geben, damit sie korrekt arbeiten. Diese Verstärkerstufen sind in den Figuren nicht weiter dargestellt. Der Pfeil symbolisiert die Lichtstrecke 1.9 zwischen Leuchtdiode 1.7 und Photodiode 1.1. In der Praxis besteht diese Lichtstrecke aus dem Weg hin zum reflektierenden Objekt und wieder zurück. Um möglichst viel Strom zu sparen wird das Steuersignal 1.8 möglichst kurz gewählt, im Ausführungsbeispiel 20 ns. Die so beschriebene Anordnung entspricht im Wesentlichen dem Stand der Technik und wird in vielen Annäherungs- bzw. Bewegungssensoren eingesetzt.
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Wie bereits erläutert, lassen Photodioden bei Beleuchtung, z. B. durch die Lichtstrecke 1.9, einen Photostrom fließen. Außerdem lassen sie natürlich auch einen Photostrom bei jedem anderen Lichteinfluss, z. B. Sonnenlicht, fließen. Dieser beträgt in der Praxis oft das Vielfache gegenüber dem Strom aus der Lichtstrecke 1.9.
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Werden solche Sensoren in der Praxis im Außenbereich eingesetzt, können zwischen zwei Extremfällen der Fremdbeleuchtung alle Beleuchtungszustände auftreten. Der erste Extremfall ist ohne Fremdlichteinfluss. In diesem Fall ist die Photodiode 1.1 ladungsträgerfrei, nach dem Schließen des Schalters 1.3 muss nur die „Kapazität” der Photodiode aufgeladen werden.
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2 zeigt die Spannungs- und Stromkurven bei zwei verschiedenen Fremdlichtbeleuchtungszuständen. Auf der linken Seite ohne Fremdlichteinfluss, rechts mit Fremdlichteinfluss. Die dargestellten Spannungskurven dienen zur besseren Veranschaulichung, in der Praxis wird man bestrebt sein, durch entsprechende Schaltungsausführungen den Spannungshub so gering wie möglich zu halten. Zum Beispiel durch Verwendung von Transimpedanzverstärkern. Dies beeinträchtigt jedoch nicht die hier beschriebene Erfindung.
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Ohne Fremdlichtbeleuchtung ist die Spannung an der Photodiode vor dem Schalten (Schalter 1.3) Null, die Spannungskurve 2.3 an der Photodiode beginnt daher auch mit dem Wert Null und steigt relativ schnell bis zum Maximalwert 2.2 an. Trifft Licht während der Zeit des Steuersignals 1.8 von der LED auf die Photodiode, so fließt ein entsprechender Strom durch die Photodiode und die Spannung bricht kurzzeitig ein, dargestellt im Kurvenverlauf 2.4. Der entsprechende Strom durch den Widerstand 1.2 ist im Stromverlauf 2.5 dargestellt. Die kurzzeitige Stromspitze 2.6 entsteht, wenn die Kapazität der Photodiode geladen wird.
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Der zweite Extremfall entsteht bei starker Fremdlichtumgebung. Bei Verwendung der Sensoreinheit z. B. an einem Fahrzeug kann bei Verwendung einer Sammellinse und direkter Sonneneinstrahlung durchaus mit mehr als 200 klux Lichteinstrahlung gerechnet werden. Aber schon ab geringer Fremdlichteinstrahlung liefert die Photodiode Energie in Form einer Ladung in Höhe der Sättigungsspannung. Diese liegt als negative Spannung 2.7 von etwa 0.4 V an der Kathode der Photodiode an. Wird die Photodiode nun über den elektronischen Schalter 1.3 an die Energiequelle 1.4 angeschlossen, so fließt erst einmal ein relativ kräftiger Strom 2.8. Diese Stromspitze 2.8 dauert so lange an, bis die negative Ladung der Kathode aufgehoben ist und sich eine positive Spannung einstellt. Erst jetzt arbeitet die Photodiode im Sperrbetrieb und die Kapazität ist entsprechend verringert.
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Dieser Ladevorgang dauert einen gewissen Zeitraum 2.9, der z. B. 5 μs lang sein kann. Über eine beschleunigte Umladung der Photodiode könnte diese Zeit zwar verkürzt werden, jedoch wird hierzu auch ein entsprechend höherer Strom aus der Energiequelle benötigt. Je nach Ausführung eines solchen Sensors – insbesondere der Anzahl der Taktzyklen/sec – kann sich der zusätzliche Stromverbrauch bei Sonneneinstrahlung auf einige bis zig μA aufsummieren. Die hier beschriebenen Probleme ergeben sich auch bei aktiven Schaltungen wie z. B. Transimpedanzverstärker.
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Aufgabe der Erfindung
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Zeit des Ladevorgangs der Photodiode so kurz wie möglich zu halten, jedoch dazu so wenig Energie wie möglich und möglichst keine Energie aus der Energiequelle zu entnehmen.
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Diese Aufgabe wir durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 und mit einer Schaltung mit den Merkmalen des Anspruches 4 gelöst.
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Dabei wird von folgender Überlegung ausgegangen: Eine Photodiode liefert bei Beleuchtung eine Energie in Form einer negativen Spannung an der Kathode, bzw. in Form einer positiven Spannung an der Anode. Für kurze Reaktionszeiten in der Messphase – Photodiode im Sperrbetrieb – ist jedoch der umgekehrte Fall notwendig, also eine positive Spannung an der Kathode. Dies wird dadurch erreicht, dass die Ladung der Photodiode in den Messpausen auf einen Kondensator geladen wird, so dass sich keine negative Spannung aufbauen kann, und die Ladung des Kondensators am Ende der Messpause mit umgekehrter Polarität wieder auf die Photodiode zurückgegeben wird. Dadurch startet die Photodiode am Ende der Messpause mit ca. 0,4 V Sperrspannung bzw., wenn kein Fremdlicht vorhanden ist, mit 0 V Sperrspannung in die aktive Messzeit. Vorzugsweise wird also die Ladung des Kondensators kurz vor oder zu Beginn der aktiven Messzeit mit umgekehrter Polarität auf die Photodiode gegeben, bis an der Photodiode deren Leerlaufspannung als Sperrspannung anliegt. Damit kann die Photodiode „schnell” mit der Leerlaufspannung als Sperrspannung starten, ohne dass zusätzliche Energie erforderlich ist, so dass nur noch kein oder ein unwesentlicher Strom notwendig ist, um die Photodiode in den Betriebszustand mit geringer Sperrkapazität zu bringen.
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Damit werden ein Verfahren und eine Schaltung zur Erzeugung einer Photodiodensperrspannung zur Verfügung gestellt, wobei auch bei starkem Fremdlichteinfall fast keine Energie aus der Versorgungsspannung entnommen wird. So lässt sich ein optischer Sensor, vorzugsweise ein Reflektionssensor (Annäherungssensor) mit extrem geringem Energieverbrauch bereitstellen.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Im Folgenden wir die Erfindung an Hand von in den beigefügten Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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1 den prinzipiellen Aufbau einer Schaltung nach dem Stand der Technik,
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2 die Spannungs- und Stromkurven bei zwei verschiedenen Fremdlichtbeleuchtungszuständen bei einer Schaltung gemäß 1,
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3, 4 eine schematische Darstellung des Betriebs der Photodiode während der inaktiven Phase der Messpause bzw. während der Messzeit,
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5 die Zeitabläufe beim Betrieb einer erfindungsgemäßen Schaltung,
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6 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltung,
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7 einen Vergleich der Ströme bei Betrieb der Schaltung nach dem Stand der Technik gemäß 1 und nach der Erfindung gemäß 6.
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Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
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Bevor die Erfindung im Detail beschrieben wird, ist darauf hinzuweisen, dass sie nicht auf die jeweiligen Bauteile der Vorrichtung sowie die jeweiligen Verfahrensschritte beschränkt ist, da diese Bauteile und Verfahren variieren können. Die hier verwendeten Begriffe sind lediglich dafür bestimmt, besondere Ausführungsformen zu beschreiben und werden nicht einschränkend verwendet. Wenn zudem in der Beschreibung oder in den Ansprüchen die Einzahl oder unbestimmte Artikel verwendet werden, bezieht sich dies auch auf die Mehrzahl dieser Elemente, solange nicht der Gesamtzusammenhang eindeutig etwas Anderes deutlich macht.
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Um die Zeit des Ladevorgangs so kurz wie möglich zu halten, jedoch dazu keine Energie aus der Energiequelle zu entnehmen, wird wie bereits erläutert davon ausgegangen, dass eine Photodiode bei Beleuchtung eine Energie in Form einer negativen Sättigungsspannung an der Kathode, bzw. in Form einer positiven Spannung an der Anode liefert. Für kurze Reaktionszeiten in der Messphase – Photodiode im Sperrbetrieb – ist jedoch der umgekehrte Fall einer positiven Spannung an der Kathode notwendig. Die inaktiven Zeiten der Messpausen 2.11 des Sensors sind wesentlich länger als die aktiven Messzeiten 2.10. Zum Beispiel 10 ms inaktive Zeit zu 3 μs Messzeit. Im einfachen Betrachtungsfall entspricht die Photodiode bei Beleuchtung einem aufgeladenen Kondensator.
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Wird nun während der Messpause 2.11 die Ladung der Photodiode auf einen weiteren Kondensator gespeichert, der wesentlich größer ist als die Kapazität der Photodiode, kann kurz vor oder zu Beginn der eigentlichen Messphase die Ladung des Kondensators umgepolt auf die Photodiode gegeben werden, so dass sie in sehr kurzer Zeit in den Sperrbereich gelangt. Die Energie, die eine Photodiode bei Fremdlichtbeleuchtung erzeugt, wird also dazu verwendet, die Umladezeiten drastisch zu verkürzen, so dass die Photodiode ohne Energieentnahme aus der Energiequelle der Sensoreinheit vom Sättigungszustand in den Sperrbetrieb wechseln kann.
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3 veranschaulicht diesen Vorgang: Während der inaktiven Phase der Messpause 2.11 wirkt die Photodiode 1.1 wie ein Generator 1.11. Die Energie wird während dieser Phase in einen Speicherkondensator 3.1 gegeben. Der Kondensator hat z. B. eine Kapazität von 100 nF. Bei Beginn der Messphase wird in einer bevorzugten Ausführungsform gemäß 4 für eine kurze Zeit die Energie des Speicherkondensators mit umgedrehter Polarität auf die Photodiode 1.1 gegeben. Diese kann nun im ersten Moment als geladener Kondensator 1.12 aufgefasst werden.
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5 veranschaulicht die Zeitabläufe. Dabei bedeuten die Zeitbereiche 5.3, dass der Kondensator, so wie in 3 dargestellt, bis auf die Zeit 5.1 der Umpolung durch die Energie der Photodiode geladen wird. Während des Zeitbereichs 5.1 erfolgt die Umladung, d. h. es wird die Ladung des Speicherkondensators mit umgekehrter Polarität an die Photodiode 1.1 gegeben, so dass sich die Kapazität 1.12 der Photodiode schnell umlädt. Die Kapazität der Photodiode ist gering gegenüber der Kapazität des Speicherkondensators, so dass eine fast vollständige Umladung erfolgt. Während des Zeitraums 5.2 ist der Kondensator 3.1 vollständig von der Photodiode 1.1 getrennt.
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6 zeigt die praktische Ausführung der Schaltung: Während der Messpausen 2.11 ist der Schalter 6.2 zur Freigabe der Lade/Entladephase geschlossen und die Kathode der Photodiode liegt über den Polaritätsumschalter 6.1 in dessen erster Schaltstellung auf Masse, während die Anode der Photodiode am Kondensator 3.1 anliegt und ihn positiv auflädt. Zu Beginn der aktiven Messzeit 2.10 wird für die Zeit 5.1 der Polaritätsumschalter 6.1 in seine zweite Schaltstellung umgelegt, so dass die Ladung des Kondensators 3.1 die Kapazität der Photodiode 1.1 umladen kann. Danach öffnet der Schalter 6.2 zur Freigabe der Lade/Endladephase und trennt somit den Kondensator 3.1 von der Photodiode 1.1. Somit ist gewährleistet, das der Zeitraum 2.9 für den Ladevorgang der Photodiode, das heißt, die Photodiode ist jetzt im Sperrbetrieb und somit „schnell”, so kurz wie möglich ist, ohne dass dafür Energie aus der Energieversorgung des Sensors entnommen werden muss.
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Ohne Fremdlichteinfluss ist die Spannung an der Photodiode Null und daher die Spannung am Kondensator auch Null. In diesem Fall „startet” die Photodiode bei Null und nur die Kapazität der Photodiode, die sich ohne Beleuchtung ergibt, muss bis zur benötigten Sperrspannung aufgeladen werden.
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In einfacher Ausführung der Erfindung wird während der Messpause 2.11, in der kein Messvorgang stattfindet, die Photodiode 1.1 kurzgeschlossen, z. B. indem Anode und Kathode kurzgeschlossen werden. Dann startet der Ladevorgang für den Sperrbetrieb auch bei Fremdlichteinfluss bei „Null” und damit nicht bei einer negativen Spannung, jedoch wird auch in diesem Ausführungsbeispiel weniger Strom aus der Energieversorgung entnommen, als wenn die Kathode der Photodiode bei minus 0,4 V gegenüber der Anode der Photodiode starten würde.
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7 zeigt den Vergleich der Ströme bei Betrieb der Schaltung nach dem Stand der Technik gemäß 1 und nach der Erfindung gemäß 6. Auf der linken Seite ist unter A der Betrieb ohne Kompensation dargestellt, die rechte Seite B zeigt die Unterschiede, wenn gemäß der Schaltung in 6 die Photodiodenspannung zu Beginn des Messvorganges kompensiert wird.
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Gemäß der Schaltung nach 1 liegt die Spannung der Photodiode bei Fremdlichteinfluss zu Beginn des Messvorganges 2.10 bei minus 0,4 V. Diese negative Spannung 7.1 steigt im Laufe des Messvorganges nur langsam an und erreicht ihren stabilen maximalen Wert 7.2 erst nach einiger Zeit. Während des Umladevorganges der Photodiode wird Ladestrom 7.3 aus der Energieversorgung benötigt. Im stabilen Zustand des Photodiodenstroms 7.4 fließt durch die Beleuchtung mit Fremdlicht ein konstanter Strom, der während der Leuchtdauer der LED entsprechend ansteigt (7.5). Je nach Wahl des Wertes für Widerstand 1.2 kann die Zeit bis zum Erreichen des stabilen Zustandes 7.2 bzw. 7.4 einige μs dauern.
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In Darstellung B wird gemäß der Schaltung in 6 zu Beginn des Messvorganges 2.10 während des Zeitbereichs 5.1 der auf –0.4 V aufgeladene Kondensator 3.1 mit umgekehrter Polarität an die Photodiode angelegt. Dadurch fließt ein relativ hoher Strom in kurzer Zeit und lädt die Kathode der Photodiode von –0.4 V auf +0.4 V. Die Höhe des Stromes ist abhängig von den Innenwiderständen der Schalter 6.1 bzw. 6.2. Da moderne Transmission Gates geringe Innenwiderstände bis hinab in den Milli-Ohm Bereich aufweisen, kann die Umladezeit 7.6 auf einige Nanosekunden verkürzt werden. Nach erfolgter Umladung stellt sich der durch das Fremdlicht verursachte stabile Zustand des Photostroms 7.4 ein („stabil”, weil wir nur einige μs betrachten) mit dem Anstieg 7.5 bei zusätzlicher Beleuchtung durch die LED.
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Hier zeigt sich auch ein weiterer Vorteil der Erfindung: die Messzeit kann wesentlich kürzer werden. Durch die verkürzte Messzeit 7.7 braucht die Schaltung insgesamt weniger Energie aus der Energieversorgung.
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In der Praxis wurden mit einer handelsüblichen Photodiode BPW 34 folgende Werte ermittelt:
Schaltung nach 1:
Widerstand 1.2 = 500 Ohm
Beleuchtung > 100 klux
Sperrspannung 1 V
Zeitraum nach Schalten 1.3 bis stabiler Zustand an Kathode: 14 μs
Schaltung nach 6:
Widerstand 1.2 = 500 Ohm
Beleuchtung > 100 klux
Sperrspannung 1 V
Zeitraum nach Schalten 1.3 bis stabiler Zustand an Kathode: 0.9 μs.
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Der gewonnene Vorteil: kaum Stromentnahme aus der Energieversorgung, Schaltung braucht zum „Hochfahren” nur 0,9 μs
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Dies erscheint für die allgemeine Anwendung z. B. für eine Reflektionslichtschranke auf den ersten Blick nicht sehr beeindruckend. Wenn jedoch die Schaltung auf extremes Energiesparen ausgelegt ist, macht schon eine Reduzierung um 5 μA viel aus. So konnte in der Praxis ein Annäherungssensor für den Außenbereich (direktes Sonnenlicht) mit einer Reichweite von 3 m, einer Messwerterfassung von 10 × pro sec und einem Stromverbrauch von kleiner 1 μA bei 3 V Versorgungsspannung erreicht werden.
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Ein derartiger Annäherungssensor kann z. B. mit einer Knopfzelle bis zu 20 Jahre betrieben werden. Er kann als autarke Baueinheit z. B. hinter einer Schaufensterscheibe angebracht werden und bei Annäherung einer Person ein kurzes Funksignal an einen Empfänger z. B. einer Funksteckdosenleiste geben, um dadurch die Beleuchtung des Schaufensters für z. B. fünf Minuten aktiv zu schalten.
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Ebenso kann mit einem derartigen Sensor z. B. eine Lichtschranke jahrelang betrieben werden, die den Zugang zu einem Gebäude überwacht und bei Detektion einer Person die Beleuchtung aktiviert.
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Der Sensor lässt sich auch gut dauerhaft in andere Bauteile integrieren und kann auch eingegossen werden, da erst nach 20 Jahren wieder ein Zugriff zum Wechsel der Knopfzelle erforderlich ist oder der Sensor dann ausgetauscht werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- A
- Betrieb gemäß Schaltung 1
- B
- Betrieb gemäß Schaltung 6
- 1.1
- Photodiode (z. B. BPW 34)
- 1.2
- Widerstand
- 1.3
- elektronischer Schalter
- 1.4
- Energiequelle, Versorgungsspannung
- 1.5
- Ansteuersignal für elektronischen Schalter
- 1.6
- Spannung an der Photodiode
- 1.7
- Leuchtdiode LED
- 1.8
- Steuersignal der LED
- 1.9
- Lichtstrecke
- 1.11
- Photodiode im Generatorbetrieb
- 1.12
- Kapazität der Photodiode
- 2.1
- Spannung an der Photodiode
- 2.2
- Maximalwert
- 2.3
- Spannungskurve
- 2.4
- kurzzeitiger Spannungseinbruch bei Beleuchtung durch LED
- 2.5
- Stromverlauf in der Photodiode
- 2.6
- Stromspitze bei keinem Fremdlichteinfluss
- 2.7.
- negative Sättigungsspannung
- 2.8
- Stromspitze bei starkem Fremdlichteinfluss
- 2.9
- Zeitraum für Ladevorgang
- 2.10
- Messzeit
- 2.11
- Messpause
- 3.1
- Speicherkondensator
- 5.1
- Zeitbereich der Umladung
- 5.2
- Zeitbereichs der Trennung des Kondensators
- 5.3
- Zeitbereich der Ladung des Kondensators
- 6.1
- Polaritätsumschalter
- 6.2
- Schalter zur Freigabe Lade/Entladephase
- 7.1
- negative Spannung zu Beginn des Messvorganges
- 7.2
- stabiler Maximalwert
- 7.3
- Ladestrom
- 7.4
- stabiler Zustand des Photodiodenstromes
- 7.5
- Stromanstieg während der LED-Leuchtdauer
- 7.6
- Umladezeit
- 7.7
- verkürzte Messzeit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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