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Die Erfindung betrifft eine elektrische
Baugruppe mit zwei elektrischen Bauelementen. Es sind ferner Anschlüsse zur
Kontaktierung der Bauelemente vorgesehen. Ferner betrifft die Erfindung
die Verwendung der Baugruppe.
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Es ist bekannt, Thermistoren als
Fehlerschutzelemente bei der Absicherung von Telefonleitungen zu
verwenden. Diese Thermistoren, auch bekannt unter dem Namen PTC
(Positive Temperature Coefficient), sind Bauelemente, deren Widerstand
einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweisen. PTC erhöhen bei
elektrischer Belastung den Widerstand, wodurch diese hohe Belastung
dann abgeblockt werden kann.
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Der Thermistor wird benötigt zum
Schutz der Telefonleitung vor unerlaubten Belastungen, wie beispielsweise
Blitzen, erhöhten
Spannungen, Kontakt der Telefonleitungen mit Energieleitungen, Schaltüberspannungen,
induzierte Spannungen oder dergleichen. Die Thermistoren werden üblicherweise
in einer Telekommunikations-Verteilerstation eingebaut.
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In der Anwendung bei Telefonleitungen
werden die beiden Leitungen eines Telefonanschlusses jeweils separat
geschützt,
daher sind zwei Thermistoren notwendig, um den gewünschten
Schutz zu gewährleisten.
Um ein Übersprechen
zwischen den Telefonleitungen und damit ungewünschte Störungen zu vermeiden, muß ein Telefonanschluß symmetrisch
aufgebaut werden. Dies kann erreicht werden, indem die Widerstandswerte
der beiden für
die einzelnen Telefonleitungen verwendeten Thermistoren aneinander
angepaßt
sind. Zur Anpassung wird üblicherweise
der elektrische Widerstand der Thermistoren bei einer Temperatur
von 25°C
verwendet.
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Da es bei der Herstellung der Thermistoren eine
gewisse Streubreite in den Widerstandswerten bei 25°C gibt, werden
die Thermistoren nach der Herstellung in sogenannte Widerstandsklassen
einsortiert und ausgeliefert. Innerhalb einer Widerstandsklasse
darf die Abweichung zweier Widerstände einen vom Anwender spezifizierten
Wert nicht übersteigen.
Ein solcher Wert kann beispielsweise 1Ω betragen.
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Es ist darüber hinaus bekannt, zwei angepaßte Thermistoren
getrennt auf einer Platine mit der jeweiligen zum Telefonanschluß gehörenden Telefonleitung
zu verbinden. Diese Aufgabe wird normalerweise von Bestückungsautomaten übernommen. Um
den geforderten Widerstandsabgleich zwischen den beiden Telefonleitungen
zu gewährleisten,
sind Sonderprogramme bei den Bestückungsautomaten erforderlich,
die dafür
sorgen, daß jeweils
nur abgeglichene Fehlerschutzelemente nebeneinander und mithin zu
einem Telefonanschluß gehörig auf
der Platine platziert werden.
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Beim Wechsel der Gurte, in denen
die Fehlerschutzelemente üblicherweise
den Bestückungsautomaten
zugeführt
werden, kann es vorkommen, daß nicht
aufeinander abgeglichene Thermistoren nebeneinander platziert werden.
Diese Fehlerquelle ist nachteilig, da es die nachträgliche Überprüfung und
gegebenenfalls auch Austausch von Thermistoren erforderlich macht.
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Zusätzlich müssen bei jeder Nachbearbeitung
der Platine jeweils beide aufeinander abgeglichene Fehlerschutzelemente
ausgetauscht werden, um auch in Zukunft den gewünschten Widerstandsabgleich
zu gewährleisten.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Baugruppe anzugeben, die zur Absicherung von Telefonleitungen geeignet
ist und bei der die Gefahr einer fehlerhaften Zuordnung von Fehlerschutzelementen
reduziert ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch
eine Baugruppe nach Patentanspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Baugruppe sowie eine Verwendung der Baugruppe sind den weiteren
Patentansprüchen zu
entnehmen.
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Es wird eine elektrische Baugruppe
angegeben, die ein Gehäuse
aufweist. Das Gehäuse
enthält wenigstens
zwei gleichartige elektrische Bauelemente. Die elektrischen Bauelemente
sind in Bezug auf eine Kenngröße aneinander
angepaßt.
Ferner weist die Baugruppe Anschlüsse auf, die zur separaten Kontaktierung
jedes einzelnen Bauelements geeignet ist.
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Die Baugruppe hat den Vorteil, daß sie zwei aneinander
angepaßte
elektrische Bauelemente enthält,
wodurch es möglich
ist, Schutzelemente zum Schutz von Telefonleitungen in einem Arbeitsschritt so
auf eine Platine zu montieren, daß jede der beiden Telefonleitungen
mit einem elektrischen Bauelement der Baugruppe verbunden ist. Dadurch
ist gewährleistet,
daß immer
nur aneinander angepaßte
elektrische Bauelemente an die beiden Telefonleitungen eines Telefonanschlusses
kontaktiert werden.
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Die elektrische Baugruppe hat desweiteren den
Vorteil, daß die
Montage der beiden elektrischen Bauelemente in einem einzigen Schritt
erfolgen kann, was die Kosten für
die Herstellung und gesicherten Telefonleitungen vorteilhafterweise
senkt.
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Desweiteren hat die elektrische Baugruppe gegenüber zwei
einzelnen Schutzelementen den Vorteil, daß der Platzbedarf auf der Platine,
auf die die elektrische Baugruppe zu montieren ist, sinkt.
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Es ist dementsprechend vorteilhaft,
wenn die beiden elektrischen Bauelemente Thermistoren sind, deren
Widerstände
bei einer Temperatur aneinander angepaßt sind.
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Es ist darüber hinaus vorteilhaft, wenn
die Widerstände
bei einer Temperatur von 25°C
aneinander angepaßt
sind.
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Es wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß unter
einem Thermistor ein elektrisches Bauelement zu verstehen ist, dessen
elektrischer Widerstand einen positiven Temperaturkoeffizienten
(Positive Temperature Coefficient = PTC) aufweist. Ferner weist
der Thermistor eine Widerstands-Temperatur-Kennlinie auf, die so
gestaltet ist, daß sich
der Widerstand des Thermistors mit der Temperatur erhöht. Bei
Belastung erhöht
sich die Temperatur des Thermistors, wodurch dann sein Widerstand
ansteigt.
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Es ist darüber hinaus vorteilhaft, wenn
die Widerstände
der beiden elektrischen Bauelemente um maximal 1 Ω voneinander
abweichen. In diesem Fall ist gewährleistet, daß die beiden
Thermistoren in der Baugruppe zu ein und derselben Widerstandsklasse
gehören
und somit für
die Montage auf einer Platine und zur Kontaktierung mit Telefonleitungen, die
zu ein und demselben Telefonanschluß gehören, geeignet ist.
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In einer Ausführungsform der Baugruppe ist die
Oberseite des Gehäuses
so gestaltet, daß es
mit einer Kamera seitenrichtig erkennbar ist. Dies kann beispielsweise
dadurch gewährleistet
sein, daß die Oberseite
eine geometrische Form aufweist, die nicht völlig symmetrisch ist und die
es erlaubt, wenigstens zwei unterschiedliche Seitenflächen der
Baugruppe voneinander zu unterscheiden. Beispielsweise kommt es
in Frage, die Oberseite des Gehäuses
in Form eines Rechtecks auszuführen.
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Darüber hinaus ist es vorteilhaft,
wenn die Baugruppe so gestaltet ist, daß das Gehäuse zumindest teilweise als
Berührschutz
ausgebildet ist.
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Ein Gehäuse, das als Berührschutz
funktioniert, erhält
man beispielsweise dadurch, indem wenigstens eine Seitenfläche des
Gehäuses
geschlossen ist. Desweiteren ist es auch vor teilhaft, wenn der Berührschutz
dadurch verbessert wird, daß zwei
Seitenflächen
des Gehäuses
geschlossen sind. Diese beiden Seitenflächen können beispielsweise die Oberseite
des Gehäuses
sowie eine weitere Seitenfläche
sein. Die Oberseite des Gehäuses
kann dann in einer vorteilhaften Ausführungsform der Baugruppe gleichzeitig
als Berührschutz
und als Justiermarke für
eine Kamera verwendet werden.
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Kameras werden üblicherweise dort verwendet,
wo Platinen von Bestückungsautomaten
mit Bauelementen oder Baugruppen bestückt werden. Die Kamera erkennt
das beispielsweise von einem Transportgurt an den Bestückungsautomaten
herangeführte
Bauteil. Sie kann eine Baugruppe mit Justiermarke lagerichtig erkennen,
wodurch gewährleistet
ist, daß der
Bestückungsautomat
das Bauelement in der richtigen Orientierung greift und auf die
Platine setzen kann.
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In einer weiteren Ausführungsform
der Baugruppe sind die Anschlüsse
auf einer Seite, vorzugsweise der Unterseite, des Gehäuses angeordnet.
Die Anordnung der Anschlüsse
ist dabei so gewählt,
daß die
Baugruppe verdrehsicher auf eine Platine montiert werden kann. Durch
eine solche geeignete Ausgestaltung der Anschlüsse kann dafür gesorgt
werden, daß die
Gefahr von Bestückungsfehlern
weiter reduziert wird.
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In einer anderen Ausführungsform
der Baugruppe kann zwischen den Bauelementen als Überschlagsschutz
eine Trennwand vorgesehen sein, die aus isolierendem Material besteht.
Durch eine solche Trennwand können
elektrische Überschläge zwischen
den beiden elektrischen Bauelementen teilweise oder ganz verhindert
werden.
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Darüber hinaus ist es vorteilhaft,
wenn das Gehäuse
aus einem Material besteht, das nur schwer entflammbar ist. Ein
schwer entflammbares Gehäuse könnte beispielsweise
aus dem Material LCP (Liquid Crystal Polymer) bestehen, welches
der Brandschutznorm UL94-VO genügt.
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Desweiteren ist es vorteilhaft, wenn
die Anschlüsse
so ausgebildet sind, daß die
Baugruppe oberflächenmontierbar
ist. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß die Montage der Baugruppe
auf einer Platine mittels der leistungsfähigen und wirtschaftlichen
Oberflächenmontagetechnik
montiert werden kann, wodurch die Kosten für die Herstellung von geschützten Telefonleitungen
weiter gesenkt werden können.
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Es wird darüber hinaus die Verwendung der Baugruppe
angegeben, wobei die Verwendung in einem Bestücken einer Platine besteht.
Die in der Baugruppe enthaltenen elektrischen Bauelemente sind dabei
jeweils mit einer Leitung zur Übertragung
von Daten verbunden. Wenigstens zwei der Leitungen sind ein und
demselben Datenendgerät
zugeordnet.
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Die beschriebene Verwendung hat den
Vorteil, daß es
damit gelingt, zwei Telefonleitungen mit aneinander angepaßten elektrischen
Bauelementen zu verbinden. Dadurch wird die Fehlerquote beim Bestücken von
Platinen zum Ausrüsten
von Telefonleitungen mit Elementen vermindert. Die Baugruppe kann
neben den beiden Bauelementen, die zum Schutz von zwei Telefonleitungen
erforderlich sind, noch weitere Bauelemente enthalten.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand
von Ausführungsbeispielen
und den dazugehörigen
Figuren näher
erläutert.
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1 zeigt
beispielhaft die Baugruppe in einer Seitenansicht.
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2 zeigt
eine Ansicht von oben auf die Baugruppe von 1.
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3 zeigt
eine Seitenansicht der Baugruppe von 1.
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4 zeigt
eine Ansicht von unten der Baugruppe von 1.
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5 zeigt
eine Platine, die mit der Baugruppe aus 1 bestückt ist.
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1 zeigt
eine Baugruppe mit einem Gehäuse 1.
Das Gehäuse 1 weist
zwei Hohlräume
auf, wobei in jedem Hohlraum ein elektrisches Bauelement 21, 22 angeordnet
ist. Bei den elektrischen Bauelementen 21, 22 handelt
es sich um Thermistoren. Die beiden elektrischen Bauelemente 21, 22 sind durch
eine Trennwand 6 voneinander getrennt. Durch die Trennwand 6 wird
ein Überschlagschutz zum
Schutz vor Überschlägen zwischen
den beiden elektrischen Bauelementen 21, 22 realisiert.
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Auf der Unterseite des Gehäuses 1 sind
Anschlüsse 311, 312, 321, 322 vorgesehen,
die in 1 lediglich schematisch
angedeutet sind. Es ist dafür gesorgt,
daß die
Anschlüsse 311, 312, 321, 322 so ausgebildet
sind, daß jedes
der elektrischen Bauelemente 21, 22 separat kontaktiert
werden kann. Dies erreicht man beispielsweise, indem die beiden
Anschlüsse 311, 312 dem
elektrischen Bauelement 21 und die beiden Anschlüsse 321, 322 dem
elektrischen Bauelement 22 zugeordnet sind. Im einfachsten
Fall sind jeweils zwei Anschlüsse 311, 312; 321, 322 mit
den Außenkontakten
jeweils eines Bauelements 21, 22 kontaktiert.
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2 zeigt
eine Ansicht von oben auf das Bauelement aus 1. Zu sehen ist, daß das Gehäuse 1 auf der Oberseite
die Kontur eines Rechtecks 4 ausbildet. Ferner ist zu sehen,
daß das
Gehäuse 1 auf
der Oberseite der Baugruppe geschlossen ist. Indem die Oberseite
des Gehäuses 1 die Form
eines Rechtecks 4 aufweist, kann es von einer Kamera lagerichtig
erkannt werden. Ein Rechteck hat nämlich die Eigenschaft, daß die Seiten
nicht alle gleich lang sind. Vielmehr gibt es kurze Seiten und längere Seiten.
Aufgrund der unterschiedlichen Seitenlänge kann die Lage des Bauelements
von einer Kamera erkannt werden.
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Darüber hinaus ist das Gehäuse 1 auf
der Oberseite geschlossen. Dadurch ergibt sich ein Berührschutz
von oben.
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Es ist darüber hinaus vorteilhaft, wenn
die obere Fläche
des Gehäuses 1 eine
definierte ebene Angriffsfläche
für die
Saugvorrichtung eines Bestückautomaten
enthält.
Dadurch kann das Verfahren zum Bestücken einer Platine mit der
elektrischen Baugruppe vereinfacht werden. Eine geeignete Angriffsfläche erhält man bei
der Oberseite gemäß 2. Der ebene Anteil an der
Gesamtfläche
der Oberseite kann aber je nach Saugvorrichtung auch kleiner gewählt sein.
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3 zeigt
die Baugruppe in Seitenansicht, wobei neben dem Gehäuse 1 und
einer weiteren geschlossenen Seite des Gehäuses 1 noch zwei Anschlüsse 321, 322 zu
erkennen sind. Die beiden Anschlüsse 321, 322 sind
auf der Unterseite des Gehäuses 1 herausgeführt und
nach einem kurzen Streckenabschnitt nach außen so abgebogen, daß eine Oberflächenmontage
der beiden Anschlüsse
auf einer Platine ermöglicht
wird. Insbesondere liegen die beiden abgebogenen Abschnitte der
Anschlüsse 321, 322 näherungsweise
in einer Ebene. Die Anschlüsse 311, 312 können analoger
Art und Weise gebildet sein, wobei auch die Anschlüsse 311, 312 nach
außen
oder nach innen abgebogene Abschnitte aufweisen, und wobei die abgebogenen
Abschnitte aller Anschlüsse 311, 312, 321, 322 näherungsweise in
einer Ebene liegen, um die Oberflächenmontierbarkeit des Bauelements
zu gewährleisten.
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Die Anschlüsse können beispielsweise aus Kupfer
bestehen. Das Gehäuse
kann beispielsweise aus Kunststoff bestehen.
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4 zeigt
eine Ansicht von unten auf die Baugruppe, wo die zu 3 bereits beschriebene Ausbildung der
Anschlüsse 311, 312, 321, 322 näher beschrieben
ist. Es ist in 4 neben
der Unterseite des Gehäuses 1 eine
bestimmte Anordnung der Anschlüsse 311, 312, 321, 322 zu
erkennen. Die Anschlüsse 311, 312, 321, 322 sind
so angeordnet, daß das
Bauteil ver drehsicher auf der Platine montiert werden kann. Beispielsweise
ist es bei entsprechender Gestaltung der Kontaktflächen auf
der Platine nicht möglich,
die Baugruppe so zu montieren, daß die Unterseite der Baugruppe
um 90° in
positive oder in negative Richtung gegenüber der in 4 gezeigten und lagerichtigen Position
festgelötet
werden kann.
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5 zeigt
eine Platine 5, auf der eine Zentraleinheit 9 angeordnet
ist. Als Platine 5 kann beispielsweise eine sogenannte
Linecard verwendet werden, wie sie typischerweise bei Telekomanwendungen
zum Einsatz kommt. Dabei sind mehrere Linecards in einer Datenschnittstelle,
zum Beispiel einem Wählamt,
vereinigt und untereinander verschaltet. Jede Linecard trägt eine
Zentraleinheit 9. Eine solche Zentraleinheit 9 kann
beispielsweise eine Schaltlogik sein, die verschiedene Telefonanschlüsse miteinander
verschaltet.
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Mit der Platine 5 sind Datenendgeräte 8 über Leitungen 71, 72 verbunden.
Dabei gehört üblicherweise
zu jedem Datenendgerät 8 ein
Paar von Leitungen 71, 72. Als Datenendgerät 8 kommt
beispielsweise ein privater Telefonanschluß in Betracht. Ferner ist zwischen
jeder Verbindung eines Datenendgerätes 8 und der Zentraleinheit 9 eine
Schutzbeschaltung vorgesehen, die das Datenendgerät 8,
wie bereits weiter oben diskutiert, vor Blitzeinschlag, Überströmen und
so weiter schützt.
Die Schutzbeschaltung kann Gasüberspannungsableiter,
Zenerdioden oder auch weitere geeignete Bauelemente umfassen. Sie
umfaßt
darüber
hinaus insbesondere die in den 1 bis 4 beschriebene Baugruppe
und zwar in mehrfacher Ausführung,
so daß für jedes
Datenendgerät 8 eine
solche Baugruppe 10 zur Verfügung steht.
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Jede Baugruppe 10 enthält ein Paar
von elektrischen Bauelementen 21, 22, welches
beispielsweise PTC-Widerstände
sind. Dabei ist pro Baugruppe 10 jedes elektrische Bauelement 21, 22 in Reihe
zu jeweils einer Leitung 71, 72, welche zum entsprechenden
Datenendgerät 8 führt, geschaltet. Die
Baugruppe
10 kann beispielsweise durch Oberflächenmontage
auf der Platine 5 festgelötet sein.
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Die Verwendung der hier beschriebenen Baugruppe 10 zur
Montage auf Platinen 5 mit Datenleitungen hat den Vorteil,
daß zwei
jeweils zusammengehörende
Leitungen 71, 72 in einem einzigen Montageschritt
mit aneinander angepaßten
elektrischen Bauelementen 21, 22 verbunden werden
können.
Dadurch können
Bestückungsfehler,
das heißt, insbesondere
Fehler bei der Anpassung der zu den Leitungen 71, 72 gehörenden elektrischen
Bauelemente 21, 22 mit großer Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen
werden.
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Die Platine 5 beziehungsweise
die Linecard kann anstelle der Datenendgeräte 8 auch mit anderen
Linecards oder Verteilern verbunden sein.
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- 1
- Gehäuse
- 21,
22
- elektrisches
Bauelement
- 311,
312, 321, 322
- Anschluß
- 4
- Rechteck
- 5
- Platine
- 6
- Trennwand
- 71,
72
- Leitung
- 8
- Datenendgerät
- 9
- Zentraleinheit
- 10
- Baugruppe