DE19516641A1 - Entstörte Baugruppe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine entstörte Baugruppe mit Komponen­ ten, die eine Gleichstromversorgung benötigen, und mit mehr­ poligen Anschlußmitteln, die einerseits mit Stromversorgungs­ anschlüssen der Komponenten verbunden sind und die anderer­ seits zum Anschluß einer externen Gleichstromversorgung aus­ gebildet sind, wobei mindestens ein Pol der mehrpoligen An­ schlußmittel zum Führen eines von einem Bezugspotential ver­ schiedenen Potentials ausgebildet ist.

Elektronische Baugruppen, die in Hochfrequenz-Meßkabinen be­ trieben werden, erfordern besondere Entstörmaßnahmen, um eine Einwirkung von elektromagnetischen Wechselfeldern auf das ei­ gentliche Meßsystem in der Meßkabine zu vermeiden. Eine erste Maßnahme besteht darin, daß die Stromversorgung für die Bau­ gruppe außerhalb der Hochfrequenz-Meßkabine erzeugt wird und dann als Gleichstromversorgung der Baugruppe zugeführt wird. Wenn jedoch die auf der Baugruppe umgesetzte elektrische Lei­ stung im Hochfrequenzbereich so hoch ist, daß das in der Hochfrequenz-Meßkabine betriebene Hochfrequenz-Meßsystem ge­ stört werden könnte, müssen auch die Stromversorgungszulei­ tungen entstört werden. Jedoch können auch diese Maßnahmen nicht ausreichend sein. Soll beispielsweise ein LCD-Monitor mit einer hohen Auflösung von 1024×1280 Punkten und einer Bildwiederholrate von 60 Hz innerhalb einer Magnetresonanz- Meßkabine betrieben werden, kann selbst eine Schirmung der Gleichstromversorgungszuleitungen unzureichend sein.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine entstörte elektrische Baugruppe anzugeben, bei der von den Stromversor­ gungsleitungen ausgehende Störwirkungen unterdrückt sind.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen dem nicht Be­ zugspotential führenden Pol der Anschlußmittel und den ent­ sprechenden Stromversorgungsanschlüssen der Komponenten ein Umschalter eingefügt ist, daß eine Betätigungseinrichtung mit dem Umschalter in Wirkverbindung steht, wodurch der ange­ schlossene Pol mit den Stromversorgungsanschlüssen elektrisch verbindbar oder der Pol von den Stromversorgungsanschlüssen trennbar und mit einem Bezugspotential elektrisch verbindbar ist, und daß parallel zu den Stromversorgungsanschlüssen eine Anordnung von elektrochemischen Elementen geschaltet ist. Die Abtrennung der Baugruppe von der externen Stromversorgung er­ folgt nur während des Meßbetriebs in der Hochfrequenz-Meß­ kammer, wobei die Baugruppe über die elektrochemischen Ele­ mente in Form einer Batterie oder eines wiederaufladbaren Akkumulators weiter mit elektrischer Energie versorgt wird. Während Meßpausen kann die Baugruppe mit der externen Strom­ versorgung verbunden werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß zwischen jedem Pol der Anschlußmittel und zwischen den entsprechenden Stromversorgungsanschlüssen der Komponenten ein Umschalter eingefügt ist und daß die Betätigungseinrich­ tung mit den Umschaltern in Wirkverbindung steht, wodurch die angeschlossenen Pole mit den entsprechenden Stromversorgungs­ anschlüssen verbindbar oder die Pole von den Stromversor­ gungsanschlüssen trennbar und mit einem Bezugspotential elek­ trisch verbindbar sind. Die allpolige Trennung von der exter­ nen Stromversorgung und die potentialmäßige Festlegung der Stromversorgungsleitungen unterbindet die - wenn auch nur ge­ ringen - vom Bezugspotentialleiter ausgehenden hochfrequenten Störungen.

Strahlt die Baugruppe selbst in nennenswertem Ausmaß hochfre­ quente Störungen ab, können die Störwirkungen gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung unterbunden werden, wenn zumindest eine, nämlich die störende Komponente von einer auf Bezugspotential liegenden Abschirmung umgeben ist.

Eine automatische Umschaltung an der Baugruppe kann gemäß ei­ ner weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erfolgen, wenn die Betätigungseinrichtung eine Relaisspule umfaßt.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich da­ durch aus, daß die Relaisspule mit den mehrpoligen Anschluß­ mitteln elektrisch verbunden ist, daß an die mehrpoligen An­ schlußmittel Stromversorgungsleitungen angeschlossen sind und daß zumindest in eine der mit der Relaisspule verbundenen Leitungen ein Steuerkontakt zum Betätigen der Relaisspule eingefügt ist. Damit kann auf eine eigene Steuerleitung für die Relaisspule verzichtet werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß als elektrochemische Elemente Sekundärelemente eingesetzt sind. Die Sekundärelemente können in Betriebspau­ sen des Hochfrequenz-Meßystems von der externen Stromversor­ gung wieder aufgeladen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand einer Figur erläutert.

Schematisch dargestellt ist in der Figur eine elektronische Baugruppe, die vollständig von einer mit einem Bezugspoten­ tial 3 verbundenen Abschirmung 2 umgeben ist, so daß von der Baugruppe selbst keine Störungen im hochfrequenten Frequenz­ bereich abgestrahlt werden. Die Baugruppe enthält Komponenten 4, z. B. Transistoren, elektronische Gatter und Speicher, Schalter, Signallampen und ähnliches, die hier durch eine "black box" symbolisiert sind. Die Baugruppe ist besonders zum Betrieb in einer hier nicht dargestellten Hochfrequenz- Meßkammer, wie z. B. eine Meßkammer für ein Magnetresonanz­ gerät, geeignet. Die Komponenten 4 benötigen zum Betrieb eine Gleichstromversorgung, die über Stromversorgungsanschlüsse 6 zugeführt wird. Innerhalb der Abschirmung sind mehrpolige An­ schlußmittel 8 angeordnet, an die eine externe Gleichstrom­ versorgung 10 angeschlossen ist. Als mehrpolige Anschlußmit­ tel 8 kommen lösbare, wie z. B. Stecker und Buchsen, oder nicht lösbare, wie z. B. Löt-, Quetsch-, Klemm- oder Schraub­ verbindungen, in Frage. Die externe Stromversorgung 10 befin­ det sich im allgemeinen außerhalb der Hochfrequenz-Meßkabine und ist über Stromversorgungsleitungen 12 mit den mehrpoligen Anschlußmitteln 8 der Baugruppe lösbar oder fest verbunden. Als Beispiel ist hier eine Baugruppe dargestellt, die nur ei­ ne Stromversorgungsspannung benötigt.

Zwischen jedem Pol der Anschlußmittel 8 und den entsprechen­ den Stromversorgungsanschlüssen 6 der Komponenten 4 ist in­ nerhalb der Abschirmung 2 ein Umschalter 14 eingefügt. Die Umschalter 14 stehen mit Betätigungsmitteln in Wirkverbin­ dung, hier dargestellt durch gestrichelte Linien 15, die eine Verbindung des jeweiligen Pols 8 entweder mit der Abschirmung 2 oder mit dem entsprechenden Stromversorgungsanschluß 6 er­ möglichen. Jeder Umschalter 14 ist hier Teil eines Relais, dessen Relaisspule 16 parallel zu den Anschlußmitteln 8 ge­ schaltet ist.

Bei der in der Figur dargestellten Stellung der Umschalter 14 erfolgt die Stromversorgung der Komponenten 4 über eine mit den Stromversorgungsanschlüssen 6 verbundene Anordnung von elektrochemischen Sekundärelementen 18, d. h. über eine wie­ deraufladbare Batterie. Die Anzahl der elektrochemischen Ele­ mente 18 ist durch die benötigte Versorgungsspannung vorgege­ ben, während die Kapazität durch die jeweilige Betriebsdauer und die Betriebsstillstandszeiten des Hochfrequenz-Meßsystems vorgegeben sind.

Die Umschalter 14 werden über die Relaisspulen 16 so gesteu­ ert, daß bei anliegender externer Stromversorgung 10, gesteu­ ert durch einen Steuerkontakt 20, die Anschlußmittel 8 über die Umschalter 14 mit den Stromversorgungsanschlüssen 6 und gleichzeitig mit der Anordnung von Sekundärelementen 18 ver­ bunden ist. Die externe Stromversorgung 10 arbeitet so neben der Stromversorgung der Komponenten 4 auch als Ladegerät für die Batterie.

Der Steuerkontakt 20 ist in unmittelbarer Nähe der Stromver­ sorgung 10 angeordnet, wodurch die Stromversorgungsleitung 12 keine Störungen, die von der externen Stromversorgung 10 er­ zeugt werden, in die Hochfrequenz-Meßkammern leiten kann.

Claims (8)

1. Entstörte Baugruppe mit Komponenten (4), die eine Gleich­ stromversorgung benötigen, und mit mehrpoligen Anschlußmit­ teln (8), die einerseits mit Stromversorgungsanschlüssen (6) der Komponenten (4) verbunden sind und die andererseits zum Anschluß einer externen Gleichstromversorgung (10) ausgebil­ det sind, wobei mindestens ein Pol der mehrpoligen Anschluß­ mittel (8) zum Führen eines von einem Bezugspotential ver­ schiedenen Potentials ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem nicht Be­ zugspotential führenden Pol der Anschlußmittel (8) und den entsprechenden Stromversorgungsanschlüssen (6) der Komponen­ ten (4) ein Umschalter (14) eingefügt ist, daß eine Betäti­ gungseinrichtung (16) mit dem Umschalter (14) in Wirkverbin­ dung steht, wodurch der angeschlossene Pol mit den Stromver­ sorgungsanschlüssen (6) elektrisch verbindbar oder der Pol von den Stromversorgungsanschlüssen (6) trennbar und mit ei­ nem Bezugspotential elektrisch verbindbar ist, und daß para­ llel zu den Stromversorgungsanschlüssen (6) eine Anordnung von elektrochemischen Elementen (18) geschaltet ist.

2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen jedem Pol der Anschlußmittel (8) und zwischen den entsprechenden Stromversorgungsanschlüs­ sen (6) der Komponenten (4) ein Umschalter (14) eingefügt ist und daß die Betätigungseinrichtung (16) mit den Umschaltern (14) in Wirkverbindung steht, wodurch die angeschlossenen Pole mit den entsprechenden Stromversorgungsanschlüssen (6) verbindbar oder die Pole von den Stromversorgungsanschlüssen (6) trennbar und mit einem Bezugspotential elektrisch ver­ bindbar sind.

3. Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Komponente (4) von einer auf Bezugspotential liegenden Abschirmung (2) umgeben ist.

4. Baugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Umschalter (14) innerhalb der Abschirmung (2) angeordnet ist bzw. sind.

5. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ tätigungseinrichtung (16) eine Relaisspule (16) umfaßt.

6. Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaisspule (16) mit den mehrpoligen Anschlußmitteln (8) elektrisch verbunden ist, daß an die mehrpoligen Anschlußmittel (8) Stromversorgungs­ leitungen (12) angeschlossen sind und daß zumindest in eine der mit der Relaisspule verbundenen Leitungen (12) ein Steu­ erkontakt (20) zum Betätigen der Relaisspule (16) eingefügt ist.

7. Baugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkontakt (20) in räumlicher Nähe zu der anschließbaren externen Stromversor­ gung (10) angeordnet ist.

8. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrochemische Elemente Sekundärelemente (18) eingesetzt sind.