DE19959716A1 - Entladeeinrichtung - Google Patents

Entladeeinrichtung

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Abstract

Es wird eine Einrichtung zum Entladen von Ladungen von einem Kondensator (1b) eines Stromversorgungssystems offenbart. Die Entladeeinrichtung umfaßt einen Entladekreis (20), der elektirsch mit dem Kondensator (1b) verbunden ist, zur Bereitstellung einer Entladepassage für die sicher darüber zu entladenden Ladungen sowie einen Steuerkreis (30), der elektrisch mit dem Kondensator (1b) verbunden ist, zur Ansteuerung des Entladekreises (20) für einen Beginn eines Endladens zu dem Zeitpunkt, zu dem das Stromversorgungssystem plötzlich ausgeschaltet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entladeeinrichtung und insbesondere eine in einem Stromversorgungsmodul angeordnete Entladeeinrichtung zum Entladen von Ladungen von dem Stromversorgungsmodul, wenn das Stromversorgungsmodul aus einem noch eingeschalteten System herausgenommen wird.
Ein Stromversorgungsmodul wird durch viele elektronische Einrichtungen gebildet, die zusammen modularisiert sind mit nur einem Verbinder, z. B. einem Goldstiftverbinder, so daß man das Stromversorgungsmodul bequem und einfach verwenden kann. Heutzutage wird das Stromversorgungsmodul auch als Stromnetzbetriebsmodul aus­ gelegt, was es erlaubt, daß das Stromversorgungsmodul von einem Stromversorgungs­ rahmen eines Stromversorgungssystems herausgezogen werden kann oder an einem Strvmversorgungsrahmen eines Stromversorgungssystems angefügt werden kann, wenn das System nicht ausgeschaltet ist.
Es gibt jedoch gewisse Risiken beim Betreiben des herkömmlichen Stromnetz­ betriebsmoduls, wenn das System nicht ausgeschaltet wird. Nimmt man als Beispiel das herkömmliche Stromversorgungsmodul für einen Stromnetzbetrieb, so wird, wenn das Stromversorgungsmodul mit einem System verbunden wird, eine große Ladung in Kondensatoren gespeichert, die in dem Modul eingebaut sind. Wenn das Stromversorgungsmodul plötzlich aus dem System genommen wird, können diese Ladungen nicht vollständig entladen werden, da es keine Entladepassage gibt.
Diese Ladungen können sehr gefährlich und schädlich sein. Falls der Goldstift eines Stromversorgungsmoduls aufgrund einer Unvorsichtigkeit beim Herausziehen den metallischen Teil des Systemrahmens berührt, werden die Ladungen plötzlich in das System entladen und die Einrichtungen in dem System werden durch den unerwartet großen Strom beschädigt.
Außerdem, wenn der Goldstift des Stromversorgungsmoduls einen menschlichen Körper berührt, so bekommt die Person einen elektrischen Schlag.
Durch den Anmelder wurde daher der Versuch unternommen, die obige Situation handzuhaben, der man im Stand der Technik begegnet.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine in einem Stromversorgungssystem angeordnete Entladeeinrichtung bereitzustellen, zum Entladen von Ladungen von einem Kondensator des Stromversorgungssystems, wenn das Stromversorgungssystem plötzlich abgeschaltet wird.
Die Entladeeinrichtung umfaßt einen elektrisch mit dem Kondensator verbundenen Entladekreis zum Bereitstellen einer Entladepassage für die darüber sicher zu entladenden Ladungen, sowie einen elektrisch mit dem Kondensator verbundenen Steuerkreis zum Steuern des Entladekreises, um die Ladungen zu entladen, wenn das Stromversorgungssystem plötzlich abgeschaltet wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Kondensator zum Speichern von Ladungen verwendet werden, wenn das Stromversorgungssystem in Gebrauch ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Entladekreis einen Feldeffekttransistor (FET) umfassen, der einen mit einem positiven Pol des Kondensators verbundenen Drainanschluß ausweist, sowie einen ersten Widerstand umfassen, der einen mit einem Sourceanschluß des Feldeffekttransistors verbundenen ersten Anschluß sowie einen mit Masse und einem negativen Pol des Kondensators verbundenen zweiten Anschluß aufweist.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann der Entladekreis ferner einen Bipolartransistor umfassen, der einen mit einem Gateanschluß des FET verbundenen Kollektoranschluß, einen mit dem Sourceanschluß des FET verbundenen Basisanschluß sowie einen mit dem zweiten Anschluß des ersten Widerstands verbundenen Emitteranschluß aufweist, um ein Entladen der Ladungen mit einem konstanten Strom zu steuern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Steuerkreis eine Zenerdiode umfassen, die einen ersten, mit dem Gateanschluß des FET verbundenen Anschluß, und einen zweiten, mit dem Emitteranschluß des Bipolartransistors verbundenen Anschluß aufweist, sowie einen zweiten Widerstand umfassen, der parallel zu der Zenerdiode geschaltet ist, um einen Spannungsabfall an dem Gateanschluß des FET zu erzeugen, um es zu ermöglichen, daß der FET und der Bipolartransistor ein Entladen der Ladungen als einen konstanten Strom zu steuern.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann die Entladeeinrichtung ferner eine zweite Zenerdiode und eine Mehrzahl von Widerständen umfassen, die in Reihenschaltung zwischen dem Drainanschluß und dem Gateanschluß des FET angeschlossen sind.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine in einem Strom­ versorgungsmodul angeordnete Entladeeinrichtung bereitzustellen, zum Entladen von Ladungen von einem Kondensator des Stromversorgungsmoduls, wenn das Strom­ versorgungsmodul plötzlich aus einem noch eingeschalteten Stromversorgungssystem herausgezogen wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die Entladeeinrichtung einen elektrisch mit dem Kondensator verbundenen Entladekreis zum Bereitstellen einer Entladepassage für die darüber sicher zu entladenden Ladungen, sowie einen elektrisch mit dem Kondensator verbundenen Steuerkreis zum Steuern des Entladekreisentladebeginns, wenn das Stromversorgungsmodul plötzlich aus dem Stromversorgungssystem heraus­ genommen wird.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann das Stromversorgungssystem einen Systemrahmen umfassen, um zu erlauben, daß das Entlademodul daran angefügt wird.
Vorzugsweise ist das Stromversorgungsmodul der vorliegenden Erfindung ein Stromnetzbetriebsmodul, wie ein Stromversorgungsmodul für ein Stromnetz bzw. für eine spannungsführende Leitung.
Die vorliegende Erfindung ist am besten anhand der nachfolgenden Beschreibung mit bezug auf die beigefügten Zeichnungen verständlich, in welchen:
Fig. 1 ein Schaltbild ist, das die Entladeeinrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 2 einen Systemrahmen und das Stromversorgungsmodul mit einer Entlade­ einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 1 ist ein Schaltbild, das die Entladeeinrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Entladeeinrichtung der vorliegenden Erfindung ist dazu ausgelegt, Ladungen von Kondensatoren eines Stromversorgungssystems zu entladen, wenn das Stromversorgungssystem plötzlich ausgeschaltet wird. Die Entladeeinrichtung der vorliegenden Erfindung ist ferner dazu ausgelegt, Ladungen von Kondensatoren eines Stromversorgungsmoduls jedes Mal zu entladen, wenn das Stromversorgungsmodul plötzlich aus einem noch eingeschalteten Stromversorgungssystem herausgezogen wird. Deshalb können die in den Kondensatoren eines Stromversorgungsmoduls oder eines Stromversorgungssystems gehaltenen Ladungen sicher entladen werden, derart, daß Schäden an dem System vermieden werden und Benutzer geschützt werden.
Die Entladeeinrichtung der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Entladekreis 20, der elektrisch mit einem Kondensator 1b verbunden ist, um eine Entladepassage bereitzustellen zum sicheren Entladen der in dem Kondensator 20 gespeicherten Ladungen über die Entladepassage, sowie einen Steuerkreis 30, der elektrisch mit dem Kondensator 1b verbunden ist, zum Ansteuern des Entladekreises 20 für ein Entladen, wenn das Stromversorgungssystem plötzlich ausgeschaltet wird (d. h. wenn der Leiter 1a von dem Steuerkreis 30 getrennt wird).
Der Entladekreis 20 umfaßt einen Feldeffekttransistor (FET) 11 mit einem Drainanschluß D, der mit einem positiven Pol (+) des Kondensators 1b verbunden ist, sowie einen ersten Widerstand 18 mit einem ersten Anschluß, der mit einem Sourceanschluß S des FET 11 verbunden ist und mit einem zweiten Anschluß, der mit Masse sowie einem negativen Pol (-) des Kondensators 1b verbunden ist. Der Entladekreis 20 umfaßt ferner einen Bipolartransistor 12 mit einem Kollektoranschluß C, der mit einem Gateanschluß G des FET 11 verbunden ist, einem Basisanschluß B, der mit dem Sourceanschluß S des FET 11 verbunden ist, sowie einem Emitteranschluß E, der mit dem zweiten Anschluß des ersten Widerstands 18 verbunden ist, zum Steuern einer Entladung der Ladungen als konstanten Strom.
Der Steuerkreis 30 umfaßt eine Zenerdiode 13 mit einem ersten Anschluß, der mit dem Gateanschluß G des FET 11 verbunden ist, einem zweiten Anschluß, der mit dem Emitteranschluß E des Bipolartransistors 12 verbunden ist, um einen Spannungsabfall zu erzeugen, um dem FET 11 und dem Bipolartransistor 12 einen Betrieb zu ermöglichen, wenn das Stromversorgungssystem plötzlich ausgeschaltet wird, und einem zweiten Widerstand 15, der parallel zu der Zenerdiode 13 geschaltet ist.
Die Entladeeinrichtung der vorliegenden Erfindung kann ferner eine zweite Zenerdiode 14 umfassen und kann ferner eine Mehrzahl von Widerständen 16, 17 umfassen, die zwischen dem Drainanschluß D und dem Gateanschluß G des FET 11 in Reihe geschaltet sind. Außerdem kann der Entladekreis 20 ferner weitere Widerstände 19 umfassen, die parallel zum dem ersten Widerstand 18 geschaltet sind.
Wenn das Stromversorgungssystem eingeschaltet wird (d. h. wenn der Leiter 1a mit dem Stromversorgungssystem verbunden wird), sind der Entladekreis 20 und der Steuerkreis 30 kurzgeschlossen. Die Entladepassage existiert nicht und eine gewisse Ladung wird in dem Kondensator 1b des Stromversorgungssystems gespeichert.
Wenn das Stromversorgungssystem ausgeschaltet wird (d. h. wenn der Leiter 1a von dem Stromversorgungssystem getrennt wird), beginnt der Kondensator 1b mit einem Entladen von Ladungen. Der Strom fließt dann über die Zenerdiode 14, die Widerstände 16 und 17, die Zenerdiode 13 bzw. den Widerstand 15. Auf den Stromfluß durch den Widerstand 15 hin erzeugt der Widerstand 15 einen Spannungsabfall an dem Gateanschluß G des Feldeffekttransistors (FET) 11. Deshalb wird der FET 11 geöffnet, so daß der Strom über die Widerstände 18 und 19 zur Masse entladen wird.
Dabei wird auch der Bipolartransistor 12 durch den Spannungsabfall geöffnet. Der Bipolartransistor 12 kann den FET 11 derart ansteuern, daß Ladungen als Konstantstrom entladen werden. Deshalb werden die Ladungen sicher und rasch entladen.
Die Entladeeinrichtung kann auch in einem Stromversorgungsmodul, bevorzugt einem stromnetzbetriebenen Modul, verwendet werden, um Ladungen zu entladen, wenn das Stromversorgungsmodul plötzlich von einem Systemrahmen eines Systems herausgezogen wird, weiches noch eingeschaltet ist. Fig. 2 zeigt schematisch den Systemrahmen 21 und das Stromversorgungsmodul 22, welches eine erfindungsgemäße Entladeeinrichtung 25 aufweist. Der Systemrahmen 21, der eine Buchse 23 aufweist, wird verwendet, um das Stromversorgungsmodul 22 daran anfügen zu können. Ein Leitungseinrichtung 24, die als der Leiter 1a in Fig. 1 wirkt, ist in der Buchse 23 enthalten.
Wenn das Stromversorgungsmodul 22 über die Buchse 23 mit dem System verbunden wird (d. h. der Leiter 1a und das Stromversorgungsmodul 22 verbunden werden), so werden Ladungen in den Kondensatoren des Stromversorgungsmoduls 22 gespeichert. Nachdem das Stromversorgungsmodul 22 von dem System getrennt wurde (d. h. der Leiter 1a und das Stromversorgungsmodul 22 nicht verbunden sind), beginnt die Entladeeinrichtung 25 damit, Ladungen zu entladen, die in den Kondensatoren des Stromversorgungsmoduls 22 gespeichert sind.
Folglich kann die Entladeeinrichtung der vorliegenden Erfindung in dem Stromversorgungsmodul oder einem Stromversorgungssystem gehaltene Ladungen sicher und schnell entladen. Deshalb werden die elektronischen Einrichtungen des Stromversorgungssystems und des Stromversorgungsmoduls nicht durch einen unerwartet großen Entladestrom beschädigt und Benutzer bekommen keinen elektrischen Schlag.
Zusammenfassend ist eine Einrichtung zum Entladen von Ladungen von einem Kondensator eines Stromversorgungssystems offenbart. Die Entladeeinrichtung umfaßt einen Entladekreis, der elektrisch mit dem Kondensator verbunden ist, zur Bereitstellung einer Entladepassage für die sicher darüber zu entladenden Ladungen, sowie einen Steuerkreis, der elektrisch mit dem Kondensator verbunden ist, zur Ansteuerung des Entladekreises für einen Beginn eines Entladens zu dem Zeitpunkt, zu dem das Stromversorgungssystem plötzlich ausgeschaltet wird.

Claims (19)

1. In einem Stromversorgungssystem angeordnete Entladeeinrichtung zum Entladen von Ladungen von einem Kondensator (1b) des Stromversorgungssystems, wenn das Stromversorgungssystem plötzlich ausgeschaltet wird, umfassend:
einen Entladekreis (20), der elektrisch mit dem Kondensator (1b) verbunden ist, zum Bereitstellen einer Entladepassage für die darüber sicher zu entladenden Ladungen; und
einen Steuerkreis (30), der elektrisch mit dem Kondensator (1b) verbunden ist, zum Steuern des Entladekreises für ein Entladen der Ladungen, wenn das Stromversorgungssystem plötzlich ausgeschaltet wird.
2. Entladeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (1b) zum Speichern von Ladungen verwendet wird, wenn das Stromversorgungssystem in Gebrauch ist.
3. Entladeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladekreis (20) umfaßt:
einen Feldeffekttransistor (FET) (11) mit einem Drainanschluß, der mit einem positiven Pol des Kondensators verbunden ist; und
einen ersten Widerstand (18) mit einem ersten Anschluß, der mit einem Sourceanschluß des FET (11) verbunden ist, und einem zweiten Anschluß, der mit Masse und einem negativen Pol des Kondensators (1b) verbunden ist.
4. Entladeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladekreis (20) ferner einen Bipolartransistor (12) umfaßt mit einem Kollektor­ anschluß, der mit einem Gateanschluß des FET (11) verbunden ist, einem Basisanschluß, der mit dem Sourceanschluß des FET (11) verbunden ist, sowie einem Emitteranschluß, der mit dem zweiten Anschluß des ersten Widerstands (18) verbunden ist, zum Steuern für ein Entladen der Ladungen als konstanten Strom.
5. Entladeeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer­ kreis (30) umfaßt:
eine Zenerdiode (13) mit einem ersten Anschluß, der mit dem Gateanschluß des FET (11) verbunden ist, und einem zweiten Anschluß, der mit dem Emitteranschluß des Bipolartransistors (12) verbunden ist; und
einen zweiten Widerstand (15), der parallel zu der Zenerdiode (13) geschaltet ist, zum Erzeugen eines Spannungsabfalls an dem Gateanschluß des FET (11), um zu ermöglichen, daß der FET (11) und der Bipolartransistor (12) ein Entladen der Ladungen als konstanten Strom steuern.
6. Entladeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladeeinrichtung ferner eine zweite Zenerdiode (14) und eine Mehrzahl von Widerständen (16, 17) umfaßt, die zwischen dem Drainanschluß und dem Gateanschluß des FET (11) in Reihe geschaltet sind.
7. In einem Stromversorgungsmodul (22) angeordnete Entladeeinrichtung zum Entladen von Ladungen von einem Kondensator (1b) des Stromversorgungsmoduls (22) jedes Mal, wenn das Stromversorgungsmodul (22) plötzlich aus einem noch eingeschalteten Stromversorgungssystem herausgezogen wird, umfassend:
einen Entladekreis (20), der elektrisch mit dem Kondensator (1b) verbunden ist, zum Bereitstellen einer Entladepassage für die darüber sicher zu entladenden Ladungen; und
einen Steuerkreis (30), der elektrisch mit dem Kondensator (1b) verbunden ist, zum Steuern des Entladekreises für ein Entladen, wenn das Stromversorgungsmodul (22) plötzlich aus dem Stromversorgungssystem herausgezogen wird.
8. Entladeeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (1b) zum Speichern der Ladungen verwendet wird, wenn das Stromversorgungsmodul (22) in Gebrauch ist.
9. Entladeeinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromversorgungssystem einen Systemrahmen (21) umfaßt, um zu ermöglichen, daß das Entlademodul daran angefügt wird.
10. Entladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladekreis (20) umfaßt:
einen Feldeffekttransistor (FET) (11) mit einem Drainanschluß, der mit einem positiven Pol des Kondensators (1b) verbunden ist; und
einen ersten Widerstand (18) mit einem ersten Anschluß, der mit einem Sourceanschluß des FET (11) verbunden ist, und einem zweiten Anschluß, der mit Masse und einem negativen Pol des Kondensators (1b) verbunden ist.
11. Entladeeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladekreis (20) ferner einen Bipolartransistor (12) umfaßt mit einem Kollektor­ anschluß, der mit einem Gateanschluß des FET (11) verbunden ist, einem Basisanschluß, der mit dem Sourceanschluß des FET (11) verbunden ist, sowie einem Emitteranschluß, der mit dem zweiten Anschluß des ersten Widerstands (18) verbunden ist, zum Steuern eines Entladens der Ladungen als konstanten Strom.
12. Entladeeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (30) umfaßt:
eine Zenerdiode (13) mit einem ersten Anschluß, der mit dem Gateanschluß des FET (11) verbunden ist, und einem zweiten Anschluß, der mit dem Emitteranschluß des Bipolartransistors (12) verbunden ist; und
einen zweiten Widerstand (15), der parallel zu der Zenerdiode (13) geschaltet ist, zum Erzeugen eines Spannungsabfalls an dem Gateanschluß des FET (11), um zu ermöglichen, daß der FET (11) und der Bipolartransistor (12) ein Entladen der Ladungen als konstanten Strom steuern.
13. Entladeeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladeeinrichtung ferner eine zweite Zenerdiode (14) und eine Mehrzahl von Widerständen (16, 17) umfaßt, die zwischen dem Drainanschluß und dem Gateanschluß des FET (11) in Reihe geschaltet sind.
14. Entladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromversorgungsmodul (22) ein Stromnetzbetriebsmodul ist.
15. Entladeeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromnetzbetriebsmodul ein Stromnetz-Stromversorgungsmodul ist.
16. In einem Stromversorgungsmodul (22) angeordnete Entladeeinrichtung zum Entladen von Ladungen von einem Kondensator (1b) des Stromversorgungsmoduls (22), wenn das Stromversorgungsmodul (22) plötzlich aus einem noch eingeschalteten Stromversorgungssystem herausgezogen wird, wobei die Entladeeinrichtung einen Entladekreis (20) umfaßt, der elektrisch mit dem Kondensator (1b) verbunden ist, zum Bereitstellen einer Entladepassage für die darüber sicher zu entladenden Ladungen, dadurch gekennzeichnet daß der Entladekreis (20) umfaßt:
einen Feldeffekttransistor (FET) (11) mit einem Drainanschluß, der mit einem positiven Pol des Kondensators (1b) verbunden ist;
einen ersten Widerstand (18) mit einem ersten Anschluß, der mit einem Sourceanschluß des FET (11) verbunden ist, und einem zweiten Anschluß, der mit Masse und einem negativen Pol des Kondensators (1b) verbunden ist; und
einen Bipolartransistor (12) mit einem Kollektoranschluß, der mit einem Gateanschluß des FET (11) verbunden ist, einem Basisanschluß der mit dem Sourceanschluß des FET (11) verbunden ist, sowie einem Emitteranschluß, der mit dem zweiten Anschluß des ersten Widerstands (18) verbunden ist, zum Steuern eines Entladens der Ladungen als konstanten Strom.
17. Entladeeinrichtung nach Anspruch 16, ferner umfassend einen Steuerkreis (30), der elektrisch mit dem Kondensator (1b) verbunden ist, zum Steuern des Entladekreises (20) für ein Entladen, wenn das Stromversorgungsmodul (22) plötzlich aus dem Stromversorgungssystem herausgezogen wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steuerkreis (30) umfaßt:
eine Zenerdiode (13) mit einem ersten Anschluß, der mit dem Gateanschluß des FET (11) verbunden ist, und einem zweiten Anschluß der mit dem Emitteranschluß des Bipolartransistors (12) verbunden ist, für ein Erzeugen eines Spannungsabfalls, um zu ermöglichen, daß der FET (11) und der Bipolartransistor (12) ein Entladen der Ladungen als konstanten Strom steuern, wenn das Stromversorgungsmodul (22) plötzlich aus dem Stromversorgungssystem herausgezogen wird; und
einen zweiten Widerstand (15), der parallel zu der Zenerdiode (13) geschaltet ist.
18. Entladeeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladeeinrichtung ferner eine zweite Zenerdiode (14) und eine Mehrzahl von Widerständen (16, 17) umfaßt, die zwischen dem Drainanschluß und dem Gateanschluß des FET (11) in Reihe geschaltet sind.
19. Vorrichtung im wesentlichen wie zuvor mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben und dargestellt.
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