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Die Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät zur selektiven Energieverteilung im DC-Niederspannungsbereich, mit einem Gehäuse, mit einer im Gehäuse angeordneten Leiterplatte, mit mindestens einem auf der Leiterplatte angeordneten Eingangsanschluss zur elektrischen Verbindung mit mindestens einer DC-Stromversorgung, mit mehreren Ausgangsanschlüssen zum Anschluss von mehreren Verbrauchern und mit mehreren auf der Leiterplatte angeordneten Geräteschutzschaltern, wobei die Eingangsseite der Geräteschutzschalter jeweils über die Leiterplatte elektrisch mit dem mindestens einen Eingangsanschluss und die Ausgangsseite der Geräteschutzschalter jeweils über die Leiterplatte elektrisch mit mindestens einem Ausgangsanschluss verbunden ist, wobei jeweils ein Geräteschutzschalter und mindestens ein Ausgangsanschluss einen Schutzpfad bilden. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch eine Leiterplatte für ein derartiges elektronisches Gerät.
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Für die Betriebssicherheit von elektrischen Anlagen, Maschinen und Geräten ist die permanente Energieversorgung von besonderer Bedeutung. Um beispielsweise einen Stillstand einer Anlage oder eines Anlagenteils zu verhindern oder die Gefahr der Beschädigung eines an das Energieversorgungssystem angeschlossenen Verbrauchers möglichst gering zu halten, muss eine Schädigung der Verbraucher durch dauerhaft anstehende Überlastströme oder Kurzschlussströme verhindert werden. Hierzu werden Geräteschutzschalter verwendet, die bei Überlast oder Kurzschluss den fehlerhaften Stromkreis selektiv abschalten, so dass andere Anlagenteile weiter funktionsbereit bleiben.
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In der Praxis erfolgt eine derartige selektive Energieverteilung im DC-Niederspannungsbereich, insbesondere im 24 V DC Spannungsbereich derart, dass von einer entsprechenden DC-Stromversorgung eine Leitung zur Eingangsseite eines ersten Geräteschutzschalters geführt wird. Befinden sich mehrere Geräteschutzschalter benachbart zueinander auf einer Tragschiene, so können die anderen Geräteschutzschalter dadurch einfach mit dem Potential der DC-Stromversorgung verbunden werden, dass die Geräteschutzschalter eingangsseitig mittels Querbrücker miteinander verbunden werden. Weisen die einzelnen Geräteschutzschalter ausgangsseitig jeweils mehrere Ausgangsanschlüssen auf, so können mehrere Verbraucher über einen Geräteschutzschalter abgesichert werden, wobei die jeweils einem Geräteschutzschalter zugeordneten Ausgangsanschlüsse mit den daran angeschlossenen Verbrauchern und der Geräteschutzschalter einen Schutzpfad bilden. Je nach Art der angeschlossenen und damit abzusichernden Verbraucher werden unterschiedliche Typen von Geräteschutzschaltern eingesetzt, die sich insbesondere in ihrem Abschaltverhalten voneinander unterscheiden.
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In der Praxis weit verbreitet sind dabei thermische Schutzschalter, thermomagnetische Schutzschalter sowie elektronische Schutzschalter. Thermische Geräteschutzschalter bieten dabei für induktive Verbraucher optimalen Schutz gegen Überlast, so dass thermische Geräteschutzschalter beispielsweise zur Absicherung von Motoren, Magnetventilen und Trafos eingesetzt werden. Bei thermomagnetischen Geräteschutzschaltern hängt der Auslösezeitpunkt von der Art der Überlastung ab, wobei der Verbraucher bei einer Überlast zeitlich verzögert durch die thermische Auslösung vom Netz getrennt wird. Liegt ein sehr hoher Überlaststrom oder gar ein Kurzschluss vor, unterbricht die magnetische Auslösung in wenigen Millisekunden den Stromkreis, so dass thermomagnetische Geräteschutzschalter sowohl zur Absicherung gegen eine Überlast als auch zur Absicherung gegen Kurzschlussströme geeignet sind. Thermomagnetische Geräteschutzschalter werden insbesondere im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnik sowie der Prozesstechnik eingesetzt. Auch elektronische Geräteschutzschalter lösen im Kurzschlussfall nach wenigen Millisekunden aus, wobei der anstehende Strom auf einen definierten Wert begrenzt wird. Elektronische Geräteschutzschalter werden häufig im Bereich der Automatisierungs- und Kommunikationstechnik eingesetzt, wobei die aktive Strombegrenzung im Fehlerfall das Einbrechen der Ausgangsspannung am Schaltnetzteil verhindert, so dass die anderen Stromkreise unbeeinflusst bleiben.
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Bei einer Änderung oder Erweiterung einer Anlage kann die selektive Absicherung der einzelnen Stromkreise aufgrund der zur Verfügung stehenden unterschiedlichen Geräteschutzschalter sowie des möglichen modularen Aufbaus einfach angepasst werden. Durch die Verwendung von zweiteiligen Geräteschutzschaltern, die aus einem dem elektrischen Anschluss dienenden Unterteil und einem steckbaren, die eigentlichen Schutzelemente aufweisenden Oberteil bestehen, kann die Modularität weiter erhöht und der Aufwand bei der Montage weiter verringert werden.
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Derartige Geräteschutzschalter sind beispielsweise in dem Katalog
"Überspannungsschutz und Stromversorgungen 2013/2014" der Phoenix Contact GmbH & Co. KG auf den Seiten 250 ff. dargestellt und beschrieben. Neben einzelnen, auf einer Tragschiene nebeneinander aufrastbaren Geräteschutzschaltern ist dort auch ein als Geräteschutzschalter-Board bezeichnetes elektronisches Gerät zur selektiven Energieverteilung im DC-Niederspannungsbereich dargestellt. Bei dem Geräteschutzschalter-Board sind die Sockelteile der einzelnen, steckbaren Geräteschutzschalter sowie die Eingangsklemmen zum Anschluss einer DC-Stromversorgung und die Ausgangsklemmen zum Anschluss der Verbraucher auf einer gemeinsamen Leiterplatte (Motherboard) angeordnet. Die Leiterplatte ist dabei in einem rahmenartigen Gehäuse befestigt, so dass das Geräteschutzschalter-Board über auf der Rückseite des Gehäuses ausgebildete Rastelemente auf einer Tragschiene aufgerastet werden kann. Dieses mehrkanalige Geräteschutzschalter-Board ist besonders für den Einsatz im Serienmaschinenbau und in der Steuerungs- und Prozesstechnik geeignet. Aufgrund der über die Leiterbahnen der Leiterplatte realisierte zentrale Potentialverteilung ist der Installationsaufwand weiter reduziert, da auf den Einsatz von Querbrücken zur Potentialverteilung verzichtet werden kann.
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Anlagen und Maschinen, an die besonders hohe Anforderungen bezüglich der Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit gestellt werden, weisen häufig eine redundante Stromversorgung auf, so dass anstelle einer grundsätzlich ausreichenden DC-Stromversorgung zwei zueinander parallel geschaltete DC-Stromversorgungen eingesetzt werden. Dies hat den Vorteil, dass beim Ausfall einer der beiden Stromversorgungen die andere Stromversorgung die Energieversorgung der angeschlossenen Verbraucher übernehmen kann. Weist die ausgefallene Stromversorgung jedoch einen Defekt auf ihrer Sekundärseite auf, der zu einem Kurzschluss auf der DC-Spannungsseite führt, so würde dies dazu führen, dass die andere, intakte DC-Stromversorgung in den kurzgeschlossenen Stromkreis speisen und damit die Stromversorgung der angeschlossenen Verbraucher einbrechen würde.
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Um eine derartige Situation zu vermeiden, werden so genannte Redundanzmodule eingesetzt, durch die die parallel geschalteten Stromversorgungen voneinander entkoppelt werden. Als Entkopplungselemente können dabei Dioden eingesetzt werden, die zwischen den beiden Eingängen für zwei DC-Stromversorgungen und dem gemeinsamen Ausgang angeordnet sind. Derartige Redundanzmodule, die neben der Entkopplung der angeschlossenen Stromversorgungen auch die Ausgangsspannungen der Stromversorgungen sowie die Verdrahtung bis zum Redundanzmodul kontrollieren und im Fehlerfall melden können, sind aus der Praxis bekannt und werden beispielsweise von der Anmelderin unter den Produkt-Bezeichnungen "STEP DIODE", "TRIO DIODE" und "QUINT ORING" vertrieben.
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Ausgehend von den aus der Praxis bekannten selektiven Energieverteilungssystemen und insbesondere von dem zuvor beschriebenen Geräteschutzschalter-Board liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Gerät zur Verfügung zu stellen, mit dem die Betriebssicherheit elektrischer Anlagen und Geräte weiter erhöht werden kann, wobei gleichzeitig der Installationsaufwand möglichst gering gehalten werden soll.
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Diese Aufgabe ist bei dem eingangs beschriebenen elektronischen Gerät mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Schutzanspruchs 1 dadurch gelöst, dass auf der Leiterplatte mindestens zwei Eingangsanschlüsse zur elektrischen Verbindung mit zwei DC-Stromversorgungen angeordnet sind, und dass zwischen den beiden Eingangsanschlüssen und der Eingangsseite der Geräteschutzschalter eine Entkopplungseinheit zur Entkopplung zweier an die Eingangsanschlüsse parallel angeschlossener DC-Stromversorgungen oder ein Steckplatz für eine Entkopplungseinheit angeordnet ist.
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Durch die Ausbildung von zwei Eingangsanschlüssen wird zunähst die Möglichkeit geschaffen, zwei DC-Stromversorgungen parallel an das elektronische Gerät anzuschließen. Um eine Entkopplung der beiden Stromversorgungen zu gewährleisten, ist direkt in dem elektronischen Gerät bzw. auf der Leiterplatte eine Entkopplungseinheit vorgesehen, so dass der Verdrahtungsaufwand, der ansonsten mit dem Anschluss eines herkömmlichen Redundanzmoduls verbunden ist, entfällt. Die Entkopplungseinheit kann entweder fest auf der Leiterplatte montiert sein, wobei dann die erforderlichen Entkopplungselemente in den Leiterbahnen bzw. Strompfaden zwischen den Eingangsanschlüssen und der Eingangsseite der Geräteschutzschalter angeordnet sind. Gemäß der bevorzugten Alternative ist zwischen den beiden Eingangsanschlüssen und der Eingangsseite der Geräteschutzschalter ein Steckplatz angeordnet, auf den eine entsprechende, steckbare Entkopplungseinheit aufgesteckt werden kann. Hierdurch wird die Modularität weiter erhöht und ein Austausch einer Entkopplungseinheit erleichtert.
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Die vorzugsweise als Steckerbauteil ausgebildete Entkopplungseinheit weist zwei Eingänge, zwei separate Strompfade mit jeweils mindestens einem Entkopplungselement und einen Ausgang auf, wobei die beiden Eingänge jeweils über einen eigenen Strompfad mit dem einen Ausgang verbunden sind. Von ihrem schaltungstechnischen Aufbau kann die Entkopplungseinheit somit im Wesentlichen so aufgebaut sein, wie dies auch die bekannten Redundanzmodule sind. Insbesondere können als Entkopplungselemente beispielsweise Dioden, insbesondere Schottky-Dioden oder Transistoren, insbesondere MOS-FETs eingesetzt werden.
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Weist die Entkopplungseinheit MOSFETs als Entkopplungselemente auf, so ist im Vergleich zur Verwendung von herkömmlichen Dioden nicht nur eine Energieersparnis von 70 % möglich, sondern es kann auch eine symmetrische Belastung der angeschlossenen Stromversorgungen durch Anwendung der ACB (Auto Current Balancing) Technologie erreicht werden, wodurch die Lebensdauer des redundanten Systems erhöht werden kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Entkopplungseinheit außerdem eine Überwachungseinrichtung auf, mit der die Entkopplung und/oder die Spannungen zweier an die Eingangsanschlüsse angeschlossener DC-Stromversorgungen überwacht werden können. Darüber hinaus kann mit Hilfe der Überwachungseinrichtung der Entkopplungseinheit auch eine Überwachung des Laststroms erfolgen.
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Um einen Fehler bzw. einen kritischen Zustand der Entkopplungseinheit oder einen Fehler bzw. ein Auslösen eines Geräteschutzschalters zuverlässig erkennen zu können, ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ein Fernmeldeanschluss auf der Leiterplatte angeordnet. Der Fernmeldeanschluss ist dabei über die Leiterplatte direkt elektrisch mit den einzelnen Geräteschutzschaltern bzw. mit der Entkopplungseinheit verbunden, so dass auch diesbezüglich keinerlei Installationsaufwand erforderlich ist.
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Gemäß einer weiteren, besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen elektronischen Geräts ist zwischen dem Ausgang der Entkopplungseinheit und der Eingangsseite der Geräteschutzschalter ein Überspannungsschutzelement oder ein Steckplatz für ein steckbares Überspannungsschutzelement angeordnet. Hierdurch können die auf der Leiterplatte angeordneten einzelnen Geräteschutzschalter bzw. die an die Geräteschutzschalter angeschlossenen Verbraucher zusätzlich vor schädlichen Überspannungen geschützt werden. Das Überspannungsschutzelement ist dabei insbesondere als Typ 3 Überspannungsschutzelement, d. h. als Geräteschutz ausgebildet. Daneben kann das Überspannungsschutzelement auch als leistungsstärkeres Typ 2 Überspannungsschutzelement oder als Kombination zweier derartiger Überspannungsschutzelemente ausgebildet sein.
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Ist das Überspannungsschutzelement nicht fest mit der Leiterplatte verbunden, sondern als Steckelement auf einen entsprechenden Steckplatz aufsteckbar, so ist der Austausch eines defekten Überspannungsschutzelements besonders einfach durchführbar. Vorzugsweise ist auch das Überspannungsschutzelement über die Leiterplatte mit dem Fernmeldeanschluss verbunden, so dass über den Fernmeldeanschluss auch der Zustand des Überspannungsschutzelements anzeigbar ist.
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Bei der bevorzugten Ausgestaltung des elektronischen Geräts ist dies dadurch besonders modular und damit variabel aufgebaut, dass sowohl die Geräteschutzschalter als auch die Entkopplungseinheit und ein ggf. vorgesehenes Überspannungsschutzelement jeweils als Stecker ausgebildet sind, die auf entsprechenden Steckplätzen aufgesteckt werden. Die einzelnen, auf der Leiterplatte angeordneten Steckplätze sind dabei derart über die Leiterbahnen der Leiterplatte miteinander elektrisch verbunden, dass sich die gewünschte, zuvor beschriebene Funktionalität des elektronischen Geräts ergibt.
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Sowohl die Eingangsanschlüsse für die beiden DC-Stromversorgungen als auch die Ausgangsanschlüsse für die Verbraucher sind als Klemmstellen ausgebildet, wobei für die Klemmstellen unterschiedliche Anschlusstechniken verwendet werden können. Um den nur noch verbleibenden Installationsaufwand zum Anschluss der beiden DC-Stromversorgungen sowie zum Anschluss der Verbraucher weiter zu reduzieren, können die Klemmstellen vorzugsweise als Federkraftklemmen, insbesondere als sogenannte Push-In-Klemmen ausgebildet sein, die einen direkten, werkzeuglosen Leiteranschluss von starren oder mit Endhülsen versehenen Leitern ermöglichen.
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Die eingangs genannte Aufgabe ist darüber hinaus durch eine Leiterplatte mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 8 gelöst. Die Leiterplatte weist dabei neben den Eingangsanschlüssen für die elektrische Verbindung von zwei DC-Stromversorgungen und mehreren Ausgangsanschlüssen zum Anschluss von mehreren Verbrauchern mehrere Steckplätze zum Aufstecken von als Stecker ausgebildeten Geräteschutzschaltern sowie einen Steckplatz für eine steckbare Entkopplungseinheit auf. Die Eingangskontakte der Steckplätze für die Geräteschutzschalter sind über eine Leiterbahn mit dem Ausgangskontakt des Steckplatzes für die Entkopplungseinheit verbunden, so dass bei einer auf die Leiterplatte aufgesteckten Entkopplungseinheit eine Entkopplung zweier an die Eingangsanschlüsse parallel angeschlossener DC-Stromversorgungen gewährleistet ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Leiterplatte darüber hinaus noch einen Steckplatz für ein Überspannungsschutzelement und/oder einen Fernmeldeanschluss zur Fernmeldung des Zustands der Geräteschutzschalter, der Entkopplungseinheit oder des Überspannungsschutzelements auf.
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Je nach Anwendungsfall kann die Leiterplatte bzw. das elektronische Gerät dabei eine unterschiedliche Anzahl an Geräteschutzschaltern bzw. an Steckplätzen für Geräteschutzschalter sowie auch eine unterschiedliche Anzahl an Ausgangsanschlüssen aufweisen. Vorzugsweise sind dabei pro Schutzpfad jeweils eine gleiche Anzahl an geschützten Plus-Klemmen und Minus-Klemmen vorgesehen, so dass die einzelnen Verbraucher direkt an den Anschlussklemmen des elektronischen Geräts angeschlossen werden können.
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Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße elektronische Gerät bzw. die elektrische Leiterplatte für ein erfindungsgemäßes elektronisches Gerät auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die den Schutzansprüchen 1 und 8 nachgeordneten Schutzansprüche als auch auf die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
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1 eine vereinfachte Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen elektronischen Geräts,
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2 eine vereinfachte Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen elektronischen Geräts,
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3 das Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektronischen Geräts gemäß 1 mit nur einem, nicht aufgesteckten, Geräteschutzschalter, und
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4 eine schematische Applikationsdarstellung des elektronischen Geräts gemäß 1.
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Die 1 und 2 zeigen eine vereinfachte Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen elektronischen Geräts 1 zur selektiven Energieverteilung im DC-Niederspannungsbereich. Das elektronische Gerät 1 weist ein rahmenartiges bzw. schalenförmiges Gehäuse 2 auf, in dem eine Leiterplatte 3 befestigt ist. An der in den Figuren nicht dargestellten Rückseite des Gehäuses 2 können Rastelemente ausgebildet sein, mit denen das Gehäuse 2 auf einer Tragschiene aufgerastet werden kann. Alternativ dazu kann das Gehäuse 2 auch zur Montage an einer Gehäuse- oder Maschinenwand vorgesehen sein und hierfür geeignete Befestigungsöffnungen aufweisen.
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Auf der Leiterplatte 3 sind zwei Eingangsanschlüsse 4 zur elektrischen Verbindung mit zwei DC-Stromversorgungen 5 und mehrere Ausgangsanschlüsse 6 zum Anschluss mehrerer Verbraucher 7 angeordnet (vgl. 4). Die Energie- bzw. Stromverteilung von den Eingangsanschlüssen 4 zu den Ausgangsanschlüssen 6 erfolgt dabei über die Leiterplatte 3 bzw. über auf der Leiterplatte 3 angeordnete – hier nicht dargestellte – Leiterbahnen. Um die an die einzelnen Ausgangsanschlüsse 6 angeschlossene Verbraucher 7 vor dauerhaft anstehenden Überlastströmen oder Kurzschlussströmen zu schützen, weist das elektronische Gerät 1 mehrere Geräteschutzschalter 8 auf, deren Eingangsseite 9 jeweils über die Leiterplatte 3 elektrisch mit den Eingangsanschlüssen 4 und deren Ausgangsseite 10 jeweils elektrisch mit zugeordneten Ausgangsanschlüssen 6 verbunden sind. In Abhängigkeit von der Anzahl der einem Geräteschutzschalter 8 zugeordneten bzw. mit einem Gerätschutzschalter 8 elektrisch verbundenen Ausgangsanschlüsse 6 können somit mehrere Verbraucher 7 über einen Geräteschutzschalter 8 gegen schädliche Überlastströme oder Kurzschlussströme abgesichert werden.
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Dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen elektronischen Gerät 1 zwei Eingangsanschlüsse 4 vorgesehen sind, können zwei DC-Stromversorgungen 5 parallel an das elektronische Gerät 1 angeschlossen werden, so dass eine redundante Stromversorgung der angeschlossenen Verbraucher 7 möglich ist. Zur Entkopplung der beiden an die Eingangsanschlüsse 4 anschließbaren DC-Stromversorgungen 5 ist direkt in dem elektrischen Gerät 1 bzw. auf der Leiterplatte 3 eine Entkopplungseinheit 11 vorgesehen, die elektrisch zwischen die beiden Eingangsanschlüsse 4 und der Eingangsseite 9 der Geräteschutzschalter 8 geschaltet ist. Dadurch entfällt die ansonsten erforderliche separate Verdrahtung eines herkömmlichen Redundanzmoduls an den Eingangsanschluss eines herkömmlichen elektronischen Geräts.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Entkopplungseinheit 11 mit einer entsprechenden Überwachungseinrichtung können darüber hinaus neben der Netzteilspannung, der Entkopplung und des Laststroms auch die Verdrahtung der beiden DC-Stromversorgungen 5 zum elektronischen Gerät 1 überwacht werden, sowie im Fehlerfall über einen auf der Leiterplatte 3 angeordneten Fernmeldeanschluss 12 an eine zentrale Leitstelle gemeldet werden. Über den bei beiden Ausführungsbeispielen vorgesehenen Fernmeldeanschluss 12 kann außerdem der Zustand der angeschlossenen Geräteschutzschalter 8 angezeigt bzw. übermittelt werden.
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Die beiden in den 1 und 2 vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen elektronischen Geräts 1 unterscheiden sich zunächst durch eine unterschiedliche Anzahl an vorgesehenen Geräteschutzschaltern 8. Während das elektronische Gerät 1 gemäß 1 insgesamt sechs Geräteschutzschalter 8 aufweist, sind bei dem elektronischen Gerät 1 gemäß 2 nur vier Geräteschutzschalter 8 vorgesehen. Selbstverständlich kann das elektronische Gerät 1 auch so ausgebildet sein, dass eine andere, insbesondere größere Anzahl an Geräteschutzschaltern 8 auf der Leiterplatte 3 angeordnet sein kann.
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Darüber hinaus weist das elektronische Gerät 1 gemäß 1 noch ein Überspannungsschutzelement 13 auf, das zwischen dem Ausgang der Entkopplungseinheit 11 und der Eingangsseite 9 der Geräteschutzschalter 8 angeordnet ist. Auch hierbei erfolgt die elektrische Verbindung zwischen dem Überspannungsschutzelement 13 und der Entkopplungseinheit 11 einerseits sowie zwischen dem Überspannungsschutzelement 13 und den Geräteschutzschaltern 8 andererseits über die Leiterplatte 3, so dass eine Verdrahtung durch den Benutzer nicht vorgenommen werden muss. Das Überspannungsschutzelement 13 ist dabei insbesondere als Typ 3 Überspannungsschutzelement, d.h. als Geräteschutz ausgebildet, so dass durch das Überspannungsschutzelement 13 die einzelnen Geräteschutzschalter 8 und die an den einzelnen Geräteschutzschaltern 8 angeschlossenen Verbraucher 7 vor schädlichen Überspannungen geschützt werden können.
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Vorzugsweise sind bei dem erfindungsgemäßen elektronischen Gerät 1 auf der Leiterplatte 3 mehrere Steckplätze zum Aufstecken von als Stecker ausgebildeten Geräteschutzschaltern 8 angeordnet, so dass ein Austausch eines Geräteschutzschalters 8 besonders einfach durchführbar ist. Diese Ausführung ist in 3 dargestellt, die das elektronische Gerät 1 gemäß 1 jedoch ohne Geräteschutzschalter 8 und auch ohne eine Entkopplungseinheit 11 und ein Überspannungsschutzelement 13 zeigt. In 3 ist ein – noch nicht aufgesteckter – Geräteschutzschalter-Stecker 8´ dargestellt, so dass dessen Steckkontakte, die vorliegend als Steckerstifte 14 ausgebildet sind, erkennbar sind. Zum Aufstecken der Geräteschutzschalter-Stecker 8´ sind auf der Leiterplatte 3 mehrere Steckerplätze mit zu den Steckkontkontakten korrespondierenden Gegenkontakten vorgesehen, die vorliegend als Steckerbuchsen 15 ausgebildet sind.
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Auch die Entkopplungseinheit 11 und das Überspannungsschutzelement 13 sind vorzugsweise steckbar ausgebildet, so dass auch für die Entkopplungseinheit 11 und für das Überspannungsschutzelement 13 ein entsprechender Steckplatz mit jeweils mehreren Steckerbuchsen 15 auf der Leiterplatte 3 angeordnet ist.
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4 zeigt eine schematische Applikationsdarstellung des elektronischen Geräts 1 gemäß 1, bei dem zum einen an die beiden Eingangsanschlüsse 4 zwei DC-Stromversorgungen 5 und zum anderen an drei der insgesamt sechs Geräteschutzschalter 8 jeweils zwei Verbraucher 7 angeschlossen sind. Bei den Verbrauchern 7 kann es sich beispielsweise um programmierbare Steuerungen 7a, Motoren 7b oder Ventile 7c handeln, ohne dass die Art der über die Ausgangsanschlüsse 6 an die einzelnen Schutzpfade anschließbaren Verbraucher 7 hierauf beschränkt ist. Darüber hinaus können selbstverständlich auch gleichzeitig an alle Geräteschutzschalter 8 bzw. an alle Ausgangsanschlüsse 6 eine entsprechende Anzahl an Verbrauchern 7 angeschlossen werden.
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Denkbar ist beispielsweise, dass jedem Geräteschutzschalter 8 fünf geschützte Plus-Klemmen und fünf Minus-Klemmen zugeordnet sind, so dass das elektronische Gerät 1 die Anschlussmöglichkeit für bis zu fünf Verbraucher je Schutzpfad bietet. Weist das elektronische Gerät 1 beispielsweise acht Geräteschutzschalter 8 bzw. acht Steckplätze für eine entsprechende Anzahl an Geräteschutzschaltern 8 auf, so können über ein derartiges acht-kanaliges elektronisches Gerät bis zu 40 Verbraucher angeschlossen werden, wobei automatisch eine redundante Stromversorgung gewährleistet ist. Das elektronische Gerät 1 weist dabei trotzdem noch eine kompakte Bauform auf, so dass es problemlos in einem Schaltschrank angeordnet werden kann
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Durch die Wahl geeigneter Klemmstellen sowohl für die Eingangsanschlüsse 4 als auch für die Ausgangsanschlüsse 6 kann der Verdrahtungsaufwand weiter reduziert werden, insbesondere dann, wenn als Klemmstellen Federkraftklemmen verwendet werden, die einen direkten, werkzeuglosen Leiteranschluss von starren oder mit Endhülsen versehenen Leitern ermöglichen.
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Durch das erfindungsgemäße elektronische Gerät 1 können somit mehrere Funktionalitäten – Geräteschutz, Redundanz und Überspannungsschutz – kombiniert werden, wobei sich aufgrund der zentralen Potentialverteilung und der Integration der einzelnen Bauteile in dem elektronischen Gerät 1 bzw. auf der Leiterplatte 3 der Installationsaufwand auf ein Minimum beschränkt. Durch eine individuell wählbare Bestückung mit an den jeweiligen Anforderungen angepassten Geräteschutzschaltern 8 ist das elektronische Gerät 1 darüber hinaus optimal an den jeweiligen Anwendungsfall anpassbar. Weist das elektronische Gerät 1 gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen ein rahmenartiges bzw. schalenförmiges Gehäuse 2 und somit keinen Deckel auf, so können darüber hinaus die vorzugsweise als Stecker ausgebildeten Geräteschutzschalter 8, die Entkopplungseinheit 11 und ggf. auch das Überspannungsschutzelement 13 einfach ausgewechselt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- "Überspannungsschutz und Stromversorgungen 2013/2014" der Phoenix Contact GmbH & Co. KG auf den Seiten 250 ff [0006]
