DE202015106305U1 - Schutzschaltung für Betriebsgeräte - Google Patents

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Abstract

Schutzschaltung (SS1), aufweisend – wenigstens zwei Eingangsanschlüsse (E1, E2), über die die Schutzschaltung elektrisch mit einer AC-Spannung versorgbar ist, und – wenigstens eine Drossel (L1) mit wenigstens zwei Wicklungen (La, Lb), wobei die Eingangsanschlüsse (E1, E2) mit einer Eingangsseite der Drossel (L1) und jeweils einer der wenigstens zwei Wicklungen (La, Lb) verbunden sind, und wobei wenigstens eine der wenigstens zwei Wicklungen (La, Lb) der Drossel (L1) durch eine Serienschaltung eines spannungsabhängigen Widerstands (F02) und einer Funkenstrecke (F03) überbrückt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzschaltung, die dazu dient, ihr nachgeordnete Schaltungskomponenten vor Überspannungen, die über Leitungen, die normalerweise zur AC-Spannungsversorgung und/oder zur Kommunikation dienen (insbesondere Busleitungen), zu schützen.
  • Insbesondere wird die Schutzschaltung in Leuchten und/oder Betriebsgeräten eingesetzt, die im Außenbereich (Outdoor-Bereich) eingesetzt werden. Diese können witterungsbedingt teils starken Spannungsspitzen ausgesetzt sein, wie sie beispielsweise durch Blitzschläge oder infolge von atmosphärischen Aufladungen, wie z. B. bei heranziehenden Gewittern, verursacht werde können. Dadurch verursachte Überspannungen können z. B. auf Phasenleitern gegenüber einem Erdpotential auftreten. Ebenso kann sich die Überspannung über Busleitungen, insbesondere DALI Busleitungen, übertragen.
  • Ziel der Schutzschaltung ist es also Schäden an der Schutzschaltung nachfolgenden elektronischen Bauteilen zu vermeiden. Andererseits kann die Schutzschalung auch zur Vermeidung eine Übertragung von Störungen hin zur Versorgungsspannungsquelle eingesetzt werden.
  • Die Erfindung stellt dazu eine Schutzschaltung gemäß der unabhängigen Ansprüche bereit ebenso wie ein Betriebsgerät und eine Leuchte, die eine solche Schutzschaltung aufweisen. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • In einem ersten Aspekt wird eine Schutzschaltung bereitgestellt, aufweisend wenigstens zwei Eingangsanschlüsse, über die die Schutzschaltung elektrisch ausgehend von einer AC-Versorgungsspannungsquelle (bspw. Netzspannung) versorgbar ist, und wenigstens eine Drossel mit wenigstens zwei Wicklungen, wobei die Eingangsanschlüsse mit einer Eingangsseite der Drossel und jeweils einer der wenigstens zwei Wicklungen verbunden sind, und wobei wenigstens eine der wenigstens zwei Wicklungen der Drossel durch eine Serienschaltung eines spannungsabhängigen Widerstands und einer Funkenstrecke überbrückt ist.
  • Die Serienschaltung des spannungsabhängigen Widerstands und der Funkenstrecke kann lediglich bei Anliegen einer Überspannung leiten.
  • Der spannungsabhängige Widerstand kann eine durch eine Überspannung aktivierte Funkenstrecke nach Abklingen der Überspannung löschen.
  • Die wenigstens zwei Eingangsanschlüsse können durch einen zweiten spannungsabhängigen Widerstand zwischen den zwei Eingangsanschlüssen und der Drossel verbunden sein.
  • Die wenigstens zwei Eingangsanschlüsse können durch einen ersten Kondensator, insbesondere einen X-Kondensator, zwischen den zwei Eingangsanschlüssen und der Drossel verbunden sein. Der erste Kondensator und/oder die Drossel kann/können dazu eingerichtet sein, Potentiale an den wenigstens zwei Eingangsanschlüssen zu symmetrieren.
  • Die Schutzschaltung kann weiter aufweisen wenigstens zwei Ausgangsanschlüsse, wobei ein erster Eingangsanschluss mit einem ersten Ausgangsanschluss verbunden ist, und wobei ein zweiter Eingangsanschluss mit einem zweiten Ausgangsanschluss verbunden ist.
  • Eine erste Wicklung der Drossel kann eingangsseitig mit dem ersten Eingangsanschluss und ausgangsseitig mit dem ersten Ausgangsanschluss verbunden sein. Eine zweite Wicklung der Drossel kann eingangsseitig mit dem zweiten Eingangsanschluss und ausgangsseitig mit dem zweiten Ausgangsanschluss verbunden sein.
  • An einer Ausgangsseite der Drossel kann ein zweiter Kondensator, insbesondere ein X-Kondensator, zwischen den zwei Ausgangsanschlüssen verbunden sein.
  • An der Ausgangsseite der Drossel kann ein dritter spannungsabhängiger Widerstand zwischen den zwei Ausgangsanschlüssen verbunden sein.
  • Die Drossel kann eine stromkompensierte Drossel sein und insbesondere eine Ferritdrossel oder eine Funkentstördrossel.
  • In einem weiteren Aspekt wird eine Schutzschaltung für eine Busschnittstelle, insbesondere eine DALI-Schnittstelle, bereitgestellt, aufweisend zwei Eingangsanschlüsse zum Anschluss eines Busses, und zwei Schnittstellenausgangsanschlüsse, wobei ein erster Eingangsanschluss mit einem ersten Schnittstellenausgangsanschluss verbunden ist, und wobei ein zweiter Eingangsanschluss mit einem zweiten Schnittstellenausgangsanschluss verbunden ist, und wobei die zwei Eingangsanschlüsse durch einen spannungsabhängigen Widerstand verbunden sind, und wobei zwischen dem ersten Eingangsanschluss und dem spannungsabhängigen Widerstand ein vorzugsweise hochspannungsfester Widerstand angeordnet ist.
  • Parallel zu dem spannungsabhängigen Widerstand kann ein zweiter spannungsabhängiger Widerstand vorgesehen sein. Eine Spule kann zwischen den beiden parallelen spannungsabhängigen Widerständen verbunden sein, insbesondere zwischen dem zweiten Eingangsanschluss und dem zweiten Schnittstellenausgangsanschluss.
  • In noch einem weiteren Aspekt wird eine Schutzschaltung für eine Busschnittstelle, insbesondere eine DALI-Schnittstelle, bereitgestellt, aufweisend zwei Eingangsanschlüsse zum Anschluss eines Busses, und zwei Schnittstellenausgangsanschlüsse, wobei ein erster Eingangsanschluss mit einem ersten Schnittstellenausgangsanschluss verbunden ist, und wobei ein zweiter Eingangsanschluss mit einem zweiten Schnittstellenausgangsanschluss verbunden ist, wobei die zwei Eingangsanschlüsse durch eine Parallelschaltung zweier spannungsabhängiger Widerstände verbunden sind.
  • Parallel zu der Parallelschaltung zweier spannungsabhängiger Widerstände kann ein weiterer spannungsabhängiger Widerstand vorgesehen sein. Eine Spule kann zwischen den parallelen spannungsabhängigen Widerständen verbunden sein, insbesondere zwischen der Parallelschaltung der zwei spannungsabhängigen Widerstände und dem weiteren spannungsabhängigen Widerstand und vorzugsweise zwischen dem zweiten Eingangsanschluss und dem zweiten Schnittstellenausgangsanschluss.
  • Zwischen dem ersten Eingangsanschluss und dem ersten Schnittstellenausgangsanschluss kann wenigstens eine Leiterbahnsicherung vorgesehen sein.
  • Die Leiterbahnsicherung kann zwischen dem hochspannungsfesten Widerstand und dem ersten Schnittstellenausgangsanschluss vorgesehen sein.
  • Die wenigstens eine Leiterbahnsicherung kann für Ströme von 2000 bis 3000 Ampere, vorzugsweise 2500 Ampere ausgelegt sein.
  • Die Schutzschaltung kann eine Überspannungsschutzschaltung und insbesondere eine Blitzschutzschaltung und/oder ein EMI-Filter sein.
  • In wiederum einem weiteren Aspekt wird ein Betriebsgerät für Leuchtmittel, insbesondere Betriebsgerät für den Außenbereich, bereitgestellt, aufweisend wenigstens eine der vorstehend beschriebenen Schutzschaltungen.
  • In noch einem weiteren Aspekt wird eine Leuchte, insbesondere Laterne, bereitgestellt, aufweisend wenigstens eine der vorstehend beschriebenen Schutzschaltungen.
  • Die Erfindung wird nunmehr auch mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Dabei zeigen:
  • 1 eine erste Schutzschaltung gemäß der Erfindung,
  • 2 eine zweite Schutzschaltung gemäß der Erfindung, und
  • 3 schematisch ein Betriebsgerät mit Schutzschaltungen als Blockschaltbild.
  • 1 zeigt eine Schutzschaltung SS1 gemäß der Erfindung, die insbesondere als elektromagnetisches Interferenzfilter (EMI/EMV-Filter) ausgestaltet ist.
  • Gezeigt ist eine Schaltung mit einem ersten Eingangsanschluss E1 und einem zweiten Eingangsanschluss E2 sowie mit einem ersten Ausgangsanschluss A1 und einem zweiten Ausgangsanschluss A2.
  • Der erste Eingangsanschluss E1 ist mit dem ersten Ausgangsanschluss A1 verbunden, der zweite Eingangsanschluss E2 ist mit dem Ausgangsanschluss A2 verbunden. Zwischen dem ersten Eingangsanschluss E1 und dem ersten Ausgangsanschluss A1 können Leiterbahnensicherungen vorgesehen sein. 1 zeigt eine erste Leiterbahnsicherung F06 sowie eine zweite Leiterbahnsicherung F07.
  • Der erste Eingangsanschluss E1 ist weiter mit einer Drossel L1 verbunden, die eine erste Wicklung La und eine zweite Wicklung Lb aufweist. Insbesondere ist der erste Eingangsanschluss E1 mit der ersten Wicklung La der Drossel L1 an einer Eingangsseite verbunden, während der erste Ausgangsanschluss A1 mit einer Ausgangsseite der ersten Wicklung La verbunden ist.
  • Ebenso ist der zweite Eingangsanschluss E2 mit dem zweiten Ausgangsanschluss A2 verbunden. Zwischen dem zweiten Eingangsanschluss E2 und dem zweiten Ausgangsanschluss A2 können ebenfalls Leiterbahnsicherungen vorgesehen sein. Dies ist in 1 dargestellt, wobei zwischen dem zweiten Eingangsanschluss E2 und dem zweiten Ausgangsanschluss A2 die Leiterbahnsicherung F08 und F09 exemplarisch gezeigt sind. Auch der zweite Eingangsanschluss E2 ist mit der Drossel L1 verbunden und insbesondere hier mit der zweiten Wicklung Lb an einer Eingangsseite. Eine Ausgangsseite der zweiten Wicklung Lb ist mit dem zweiten Ausgangsanschluss A2 verbunden.
  • Zwischen den Eingangsanschlüssen E1, E2 und der Drossel L1 ist weiter eine Parallelschaltung von einem ersten spannungsabhängigen Widerstand F01 und einem ersten Kondensator C01 vorgesehen.
  • Ein spannungsabhängiger Widerstand ist ein elektronisches Bauteil und weist oberhalb einer bestimmten Schwellenspannung, die typisch für den jeweiligen spannungsabhängigen Widerstand ist, einen abrupt kleiner werdenden differentiellen Widerstand auf. Die Kennlinie ist dabei symmetrisch zur Spannung, die Polarität spielt im Wesentlichen keine Rolle. Spannungsabhängige Widerstände werden auch Varistoren genannt oder auch als VDR bezeichnet. VDR steht für Voltage Dependent Resistor. Für Metalloxid-Varistoren, die hier ebenfalls als spannungsabhängige Widerstände eingesetzt werden können, ist die Abkürzung MOV üblich.
  • Der spannungsabhängige Widerstand setzt sich aus vielen Teilen, insbesondere aus Zinkoxidkörnern, mit unterschiedlicher Leitfähigkeit zusammen. Zwischen den Teilen entstehen an den Berührungspunkten Sperrschichten. Durch eine angelegte Spannung entsteht ein elektrisches Feld, das die Sperrschichten teilweise abbaut. Je größer die angelegte Spannung ist, desto mehr Sperrschichten werden abgebaut und damit sinkt der Widerstand. Über eine Dicke einer sag. Varistor-Scheiben kann eine Schwellenspannung variiert werden: Je dicker die Varistor-Scheiben, desto mehr Teile sind in Reihe geschaltet und desto höher ist die Schwellenspannung.
  • Spannungsabhängige Widerstände eignen sich zum Schutz vor Überspannungen. Im Normalbetrieb ist ihr Widerstand sehr groß, während bei Überspannung der Widerstand fast verzögerungsfrei sehr klein wird und Ladung ableitet. Dabei kann ihre Ansprechzeit unter einer Nanosekunde liegen und es können sehr kurzzeitige Überspannungen begrenzt, ohne zerstört zu werden. Bei längerer Dauer kann es jedoch zu einer Überhitzung kommen, weil die absorbierbare Energie von der Gesamtmasse des spannungsabhängigen Widerstands abhängt.
  • In Vorwärtsrichtung, d. h. ausgehend von den Eingangsanschlüssen E1 und E2 in Richtung der Ausgangsanschlüsse A1 und A1 ist dabei der spannungsabhängige erste Widerstand F01 vor dem parallel dazu geschalteten ersten Kondensator C01 vorgesehen. Weiter in Vorwärtsrichtung und der Drossel L1 nachfolgend ist weiter ein zweiter Kondensator C03 sowie ein zweiter spannungsabhängiger Widerstand F04 gezeigt. Auch der zweite Kondensator C03 und der zweite spannungsabhängige Widerstand F04 sind als Parallelschaltung zwischen den Ausgangsanschlüssen A1 und A2 vorgesehen.
  • Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass wenigstens eine der beiden Wicklungen La, Lb der Drossel L1 durch eine Kombination, und insbesondere durch eine Serienschaltung, eines spannungsabhängigen Widerstands und einer Funkenstrecke überbrückt ist.
  • In 1 ist gezeigt, dass der spannungsabhängige Widerstand F02 in Serie mit einer Funkenstrecke F03 verbunden ist und exemplarisch die erste Wicklung La überbrückt. Alternativ oder zusätzlich kann durch eine solche Serienschaltung auch die zweite Wicklung Lb überbrückt sein.
  • Eine Funkenstrecke ist der Entladungsraum zwischen zwei Leitern (Elektroden) in dem sich ein Gas (zum Beispiel Luft) befindet. Steigt die Spannung zwischen den beiden Elektroden auf eine Überschlagspannung an, so führt das entstehende elektrische Feld zu einer Ionisation des im Entladungsraum befindlichen Gases. Das Gas wird leitfähig und die Strecke wird aufgrund einer Stoßionisation innerhalb von z. B. Bruchteilen einer Mikrosekunde durch einen Funken (kurz)geschlossen. Die Überschlagspannung einer Funkenstrecke sinkt durch ionisierende Strahlung ab. Die Funkenstrecke dient als Überspannungs-Ableiter.
  • Bei der Drossel L1 handelt es sich insbesondere um eine Funkenstörungsdrossel bzw. eine stromkompensierte Drossel oder Ferritdrossel. Der erste bzw. der zweite Eingangsanschluss E1, E2 dient insbesondere zum Anschluss eines N-, bzw. L-Phasenleiters (Neutralleiter bzw. Außenleiter), d. h. eines L- oder N-Potentials. Die Symmetrierung des L- und des N-Potentials kann durch den Kondensator C01 bzw. die gekoppelten Wicklungen La und Lb der Drossel L1 erfolgen.
  • Liegt folglich an den Eingangsanschlüssen E1, E2 eine Überspannung an, so wird die Kombination des spannungsabhängigen Widerstands F01 und der Funkenstrecke F03 leitend und überbrückt eine der beiden Spulen der Drossel L1, im gezeigten Beispiel die erste Wicklung La. Somit kann ein Aufschaukeln der Spannung an der Drossel L1 insbesondere in Zusammenwirkung mit sogenannten Y-Kondensatoren, verhindert werden. Exemplarisch ist der Y-Kondensator CY1 gezeigt, an dessen Stelle auch eine Serienschaltung mit zwei oder mehr (Y-)Kondensatoren eingesetzt werden kann. Exemplarisch ist dies durch den zweiten, in Serie mit dem Y-Kondensator CY1 geschalteten Y-Kondensator CY2 verdeutlicht. Der Y-Kondensator CY1 kann beispielsweise der Drossel L1 nachgeschaltet sein und den zweiten Ausgangsanschluss A2, z. B. in einer Serienschaltung mit einem Widerstand und einer Induktivität, mit einem Schutzleiteranschluss PE und oder einem Erdungspotential verbinden. Insbesondere kann hier eine Serienschaltung eines Widerstands RY, des Y-Kondensators CY1 und einer Induktivität LY verwendet werden. Der Widerstand RY kann auch als Serienschaltung von Widerständen ausgebildet sein. Diese bilden dann insbesondere einen Spannungsteiler, an dem eine Spannung abgegriffen werden kann, die dann einer Steuerschaltung zuführbar ist.
  • Der spannungsabhängige Widerstand F02 (voltage dependent resistor, VDR) ist insbesondere dazu vorgesehen, dass eine brennende Funkenstrecke nach Abklingen der Überspannung wieder gelöscht wird.
  • Statt des spannungsabhängigen Widerstands F02 in Kombination mit der Funkenstrecke F03 könnten auch Zenerdioden eingesetzt werden. Dies hätte jedoch den Nachteil, dass die Drossel L1 nur in eine Richtung überbrückt wird und somit unwirksam ist, sodass Störungen aus dem Gerät heraus, d. h. von der Schutzschaltung SS1 nachgelagerten Komponenten in Richtung der Netzspannungsleitung nicht mehr gefiltert werden.
  • In 2 ist eine weitere Schutzschaltung SS2 gemäß der Erfindung gezeigt, die für den Schutz einer Schnittstelle wie beispielsweise einer Busschnittstelle und insbesondere einer DALI Schnittstelle vorgesehen ist. Diese wird ebenfalls vorzugsweise in einem Betriebsgerät und/oder einer Leuchte zwischen Busanschlüssen und weiteren Schnittstellenkomponenten vorgesehen.
  • Die in 2 gezeigte weitere Schutzschaltung SS2 für eine Schnittstelle ist notwendig, da die Schnittstelle nicht nur für digitale Bussignale ausgelegt sein kann, sondern auch Spannungssignale verarbeiten soll, die von einem mit Netzspannung versorgten Taster oder Schalter übertragen werden. Dies dient zum Beispiel dazu, bestimmte Funktionen des Betriebsgeräts über die Spannungssignale abzurufen. Bei so einer Schnittstellenschaltung kann es zu einer symmetrischen Überspannung kommen, wenn beispielsweise Störungen oder Fehlbedienungen im Bereich des Tasters/Schalters erfolgen.
  • In 2 ist zu sehen, dass hier eine Induktivität L140 vorgesehen ist, die zwischen einem der beiden Busanschlüsse E3, E4 und einem der Schnittstellenausgänge A3, A4 (Ausgänge zu weiteren Schnittstellenkomponenten) der weiteren Schutzschaltung SS2 vorgesehen ist. Ein erster Buseingang E3 ist mit einem ersten Schnittstellenausgang A3 der weiteren Schutzschaltung SS2 verbunden. Ein zweiter Buseingang E4 ist mit einem zweiten Schnittstellenausgang A4 der weiteren Schutzschaltung SS2 über die Induktivität L140 verbunden. Zwischen den beiden Schnittstellenausgängen ist ein weiterer spannungsabhängiger Widerstand F141 verschaltet. Ebenfalls gezeigt sind Leiterbahnsicherungen F142 und F143, die zwischen dem ersten Busanschluss E3 und dem ersten Schnittstellenausgang A3 der weiteren Schutzschaltung SS2 vorgesehen sind.
  • Weiter vorgesehen ist ein dem ersten Busanschluss E3 nachgeschalteter und insbesondere hochspannungsfester Widerstand R144, der den Strom begrenzt, der durch den ebenfalls vorgesehenen noch weiteren spannungsabhängigen Widerstand 140 fließt, sodass durch den verringerten Strom der weitere spannungsfeste Widerstand F140 die auftretende Spannung besser klemmen kann. Der noch weitere spannungsabhängige Widerstand F140 ist somit zu dem weiteren spannungsabhängigen Widerstand F141 parallelgeschaltet, wobei die Spule L140 zwischen den beiden spannungsabhängigen Widerständen F140, F141 angeordnet ist.
  • Die erste Leiterbahnsicherung F142 ist dabei für sehr hohe Ströme ausgelegt und hält beispielsweise 2000–3000 Ampere, vorzugsweise 2500 Ampere kurzzeitig stand.
  • Aufgrund des Vorschaltens des Widerstands R144 fließen beispielsweise maximal 1300–2300 Ampere, vorzugsweise 1800 Ampere durch die Leiterbahnsicherung F142. Dies kann auf für andere hier genannte Leiterbahnsicherung gelten. Dabei werden ungewollte Störungen, beispielsweise durch Schalterprellen durch die Spule L140 gedämpft.
  • Die in 2 dargestellte weitere Schutzschaltung SS2 kann indessen wesentlich höhere Ströme und Störspannungen aufnehmen, wie sie beispielsweise in Folge eines eigentlich gegenüber dem Erdungspotential auftretenden Blitzschlags und entsprechender Spannungen in der Schaltung auftreten können.
  • Alternativ zu der Kombination aus dem spannungsfesten Widerstand R144 und des noch weiteren spannungsabhängigen Widerstands F140 kann auch eine Parallelschaltung von zwei spannungsabhängigen Widerständen verwendet werden.
  • Zu verstehen ist auch, dass anstelle der Leiterbahnsicherung auch andere Sicherungsarten verwendet werden können.
  • Zurückkommend zur 1 ist der spannungsabhängige Widerstand F02 in Serie zur Funkenstrecke F03 über einer Wicklung La angeordnet und verhindert so ein Aufschwingen der Filterspule in Verbindung mit dem wenigstens einen Y-Kondensator CY1 während asymmetrischer Störungen.
  • Eine Serienschaltung von zwei Y-Kondensatoren CY1, CY2 anstelle des wenigstens einen Y-Kondensators CY1 alleine bewirkt eine Spannungsfestigkeit, die insbesondere größer 8 kV und insbesondere 10–15 kV sein kann. Die bevorzugte Ausgestaltung der Schutzschaltung SS1 ist folglich in 1 gezeigt. Die Verwendung der spannungsabhängigen Widerstände führt zu kleinen bzw. vorhersagbaren Spannungen an den nachfolgenden elektronischen Bauteilen. Die passiven Komponenten (X-Kondensatoren C01, C03, ...) zwischen den beiden spannungsfesten Widerständen F01 und F04 können zu einer niedrigeren Klemmspannung führen. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass der hohe, an den ersten spannungsabhängigen Widerständen auftretende Strom eine separate Sicherung erfordern kann.
  • Y-Kondensatoren sind hier Kondensatoren, die zwischen Phase, respektive Neutralleiter, und z. B. berührbarem, schutzgeerdetem Apparategehäuse angeschlossen werden und somit die Basisisolierung überbrücken. X-Kondensatoren sind hier elektrische Kondensatoren, die zwischen Phase und Neutralleiter oder zwischen zwei Phasen geschaltet werden. Insbesondere sind die Kondensatoren nach IEC 60384-1 spezifiziert.
  • 3 zeigt ein Blockschaltbild mit verschiedenen Schaltungsteilen. Eine Schutzschaltung SS1 gemäß 1 bzw. eine weitere Schutzschaltung SS2 gemäß 2 ist hier insbesondere in einem EMI/EMV-Filter EMV1 bzw. einem weiteren EMI/EMV-Filter EMV2 vorgesehen. Zudem sind weitere Schaltungsteile gezeigt. Neben einem Gleichrichter GR, einer Leistungsfaktorkorrekturschaltung PFC, einem Gleichspannungswandler DC/DC und einer Schnittstellenschaltung IF ist auch eine Regel- und/oder Steuereinheit SE und ein Leuchtmittel LM dargestellt. Das EMI/EMV-Filter EMV1, der Gleichrichter GR, die Leistungsfaktorkorrekturschaltung PFC und/oder der Gleichspannungswandler DC/DC dienen dabei der Leistungsversorgung des Leuchtmittels LM und sind so Teil eines Leistungspfades eines Betriebsgeräts BG.
  • Das weitere EMI/EMV-Filter EMV2 und die Schnittstellenschaltung IF stellen zumindest einen Teil eines Kommunikationspfades des Betriebsgeräts BG dar.
  • Insbesondere kommuniziert die Steuereinheit SE über den Kommunikationspfad vorzugsweise über einen Bus, der mit dem dritten und vierten Eingangsanschluss E3, E4 verbindbar ist. Die Steuereinheit SE empfängt und/oder sendet Befehle über den Kommunikationspfad und stellt basierend darauf Parameter der Komponenten des Leistungspfads ein, insbesondere durch Ansteuerung (gestrichpunkteter Doppelpfeil) der Leistungsfaktorkorrekturschaltung PFC, die vorzugsweise als getakteter Schaltregler ausgestaltet ist. Vorzugsweise steuert die Steuereinheit SE ein getaktetes Schalterelement (FET, MOSFET, Bipolar-Transistor, ...) der Leistungsfaktorkorrekturschaltung PFC an. Ebenso kann eine Ansteuerung eines Schalterelements des Gleichspannungswandlers DC/DC (z. B. eines Aufwärtswandlers oder eines Abwärtswandlers) durch die Steuereinheit SE gesteuert/geregelt werden (gestrichelter Doppelpfeil). Es können von der Leistungsfaktorkorrekturschaltung PFC und/oder dem Gleichspannungswandler DC/DC auch elektrische Parameter an die Steuereinheit SE ausgegeben werden, die vorzugsweise elektrische Größen des Leistungspfades widergeben.
  • An die Ausgangsanschlüsse A1 und A2 der Schutzschaltung SS1 können folglich die Schaltungsteile des Leistungszweigs des Betriebsgerätes BG zur Versorgung des wenigstens einen Leuchtmittels LM, insbesondere wenigstens einer LED oder einer LED-Strecke, angeschlossen werden.
  • An den Schnittstellenausgangsanschlüsse A3 und A4 der Schutzschaltung SS2 ist in dem Kommunikationszweig die Schnittstellenschaltung IF verbunden, welche im Betriebsgerät BG integriert sein kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • IEC 60384-1 [0057]

Claims (20)

  1. Schutzschaltung (SS1), aufweisend – wenigstens zwei Eingangsanschlüsse (E1, E2), über die die Schutzschaltung elektrisch mit einer AC-Spannung versorgbar ist, und – wenigstens eine Drossel (L1) mit wenigstens zwei Wicklungen (La, Lb), wobei die Eingangsanschlüsse (E1, E2) mit einer Eingangsseite der Drossel (L1) und jeweils einer der wenigstens zwei Wicklungen (La, Lb) verbunden sind, und wobei wenigstens eine der wenigstens zwei Wicklungen (La, Lb) der Drossel (L1) durch eine Serienschaltung eines spannungsabhängigen Widerstands (F02) und einer Funkenstrecke (F03) überbrückt ist.
  2. Schutzschaltung (SS1) nach Anspruch 1, wobei die Serienschaltung des spannungsabhängigen Widerstands (F02) und der Funkenstrecke (F03) dazu eingerichtet ist, lediglich bei Anliegen einer Überspannung zu leiten.
  3. Schutzschaltung (SS1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der spannungsabhängige Widerstand (F02) dazu vorgesehen ist, eine durch eine Überspannung aktivierte Funkenstrecke nach Abklingen der Überspannung zu löschen.
  4. Schutzschaltung (SS1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die wenigstens zwei Eingangsanschlüsse (E1, E2) durch einen zweiten spannungsabhängigen Widerstand (F01) zwischen den zwei Eingangsanschlüssen (E1, E2) und der Drossel (L1) verbunden sind.
  5. Schutzschaltung (SS1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die wenigstens zwei Eingangsanschlüsse (E1, E2) durch einen ersten Kondensator (C01), insbesondere einen X-Kondensator, zwischen den zwei Eingangsanschlüssen (E1, E2) und der Drossel (L1) verbunden sind, und wobei der erste Kondensator (C01) dazu eingerichtet ist, Potentiale an den wenigstens zwei Eingangsanschlüssen (E1, E2) zu symetrieren.
  6. Schutzschaltung (SS1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter aufweisend wenigstens zwei Ausgangsanschlüsse (A1, A2), wobei ein erster Eingangsanschluss (E1) mit einem ersten Ausgangsanschluss (A1) verbunden ist, und wobei ein zweiter Eingangsanschluss (E2) mit einem zweiten Ausgangsanschluss (A2) verbunden ist
  7. Schutzschaltung (SS1) nach Anspruch 6, wobei eine erste Wicklung (La) der Drossel (L1) eingangsseitig mit dem ersten Eingangsanschluss (E1) und ausgangsseitig mit dem ersten Ausgangsanschluss (A1) verbunden ist, und wobei eine zweite Wicklung (Lb) der Drossel (L1) eingangsseitig mit dem zweiten Eingangsanschluss (E2) und ausgangsseitig mit dem zweiten Ausgangsanschluss (A2) verbunden ist.
  8. Schutzschaltung (SS1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei an einer Ausgangsseite der Drossel (L1) ein zweiter Kondensator (C03) zwischen den zwei Ausgangsanschlüssen (A1, A2) verbunden ist.
  9. Schutzschaltung (SS1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei an der Ausgangsseite der Drossel (L1) ein dritter spannungsabhängiger Widerstand (F04) zwischen den zwei Ausgangsanschlüssen (A1, A2) verbunden ist.
  10. Schutzschaltung (SS1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Drossel (L1) eine stromkompensierte Drossel ist und insbesondere eine Ferritdrossel oder eine Funkentstördrossel.
  11. Schutzschaltung (SS2) für eine Busschnittstelle, insbesondere eine DALI-Schnittstelle, aufweisend – zwei Eingangsanschlüsse (E3, E4) zum Anschluss eines Busses, und – zwei Schnittstellenausgangsanschlüsse (A3, A4), wobei ein erster Eingangsanschluss (E3) mit einem ersten Schnittstellenausgangsanschluss (A3) verbunden ist, und wobei ein zweiter Eingangsanschluss (E4) mit einem zweiten Schnittstellenausgangsanschluss (A4) verbunden ist, und wobei die zwei Eingangsanschlüsse durch einen spannungsabhängigen Widerstand (F140) verbunden sind, und wobei zwischen dem ersten Eingangsanschluss (E3) und dem spannungsabhängigen Widerstand (F140) ein vorzugsweise hochspannungsfester Widerstand (R144) angeordnet ist.
  12. Schutzschaltung (SS2) nach Anspruch 11, wobei parallel zu dem spannungsabhängigen Widerstand (F140) ein zweiter spannungsabhängiger Widerstand (F141) vorgesehen ist, und wobei eine Spule (L140) zwischen den beiden parallelen spannungsabhängigen Widerständen verbunden ist, insbesondere zwischen dem zweiten Eingangsanschluss (E4) und dem zweiten Schnittstellenausgangsanschluss (A4).
  13. Schutzschaltung (SS2) für eine Busschnittstelle, insbesondere eine DALI-Schnittstelle, aufweisend – zwei Eingangsanschlüsse (E3, E4) zum Anschluss eines Busses, und – zwei Schnittstellenausgangsanschlüsse (A3, A4), wobei ein erster Eingangsanschluss (E3) mit einem ersten Schnittstellenausgangsanschluss (A3) verbunden ist, und wobei ein zweiter Eingangsanschluss (E4) mit einem zweiten Schnittstellenausgangsanschluss (A4) verbunden ist, wobei die zwei Eingangsanschlüsse (E3, E4) durch eine Parallelschaltung zweier spannungsabhängiger Widerstände verbunden sind.
  14. Schutzschaltung (SS2) nach Anspruch 13, wobei parallel zu der Parallelschaltung zweier spannungsabhängiger Widerstände ein weiterer spannungsabhängiger Widerstand (F141) vorgesehen ist, und wobei eine Spule (L140) zwischen den parallelen spannungsabhängigen Widerständen verbunden ist, insbesondere zwischen der Parallelschaltung der zwei spannungsabhängigen Widerstände und dem weiteren spannungsabhängigen Widerstand (F141) und vorzugsweise zwischen dem zweiten Eingangsanschluss (E4) und dem zweiten Schnittstellenausgangsanschluss (A4).
  15. Schutzschaltung (SS2) nach Anspruch 11 oder 13, wobei zwischen dem ersten Eingangsanschluss (E3) und dem ersten Schnittstellenausgangsanschluss (A3) wenigstens eine Leiterbahnsicherung (F142) vorgesehen ist.
  16. Schutzschaltung (SS2) nach Anspruch 11 und 15, wobei die Leiterbahnsicherung (F142) zwischen dem hochspannungsfesten Widerstand (R144) und dem ersten Schnittstellenausgangsanschluss (A3) vorgesehen ist.
  17. Schutzschaltung (SS2) nach Anspruch 14 oder 15, wobei die wenigstens eine Leiterbahnsicherung (F142) für Ströme von 2000 bis 3000 Ampere, vorzugsweise 2500 Ampere ausgelegt ist.
  18. Schutzschaltung (SS2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Schutzschaltung eine Überspannungsschuttzschaltung und insbesondere eine Blitzschutzschaltung und/oder ein EMI-Filter ist.
  19. Betriebsgerät (BG) für Leuchtmittel, insbesondere Betriebsgerät für einen Außenbereich, aufweisend eine Schutzschaltung (SS1, SS2) nach Anspruch 1, 11 und/oder 13.
  20. Leuchte, insbesondere Laterne, aufweisend eine Schutzschaltung (SS1, SS2) Anspruch 1, 11 und/oder 13 oder ein Betriebsgerät nach Anspruch 19.
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