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Die Erfindung betrifft ein Hausgerät, insbesondere
Haushaltsgerät,
wie Waschmaschine, Geschirrspüler,
Heizungsanlage od. dgl., welches über einen Netzanschluß an ein
Spannungsversorgungsnetz (z.B. 50 Hz) anbindbar ist, umfassend wenigstens
einen elektrischen Verbraucher, z. B. einen Motor, dem netzseitig
ein Entstörfilter,
insbesondere ein Funk-Entstörfilter,
zugeordnet ist, der wenigstens einen zwischen zwei Netzanschlußleitungen
angeordneten Entstör-Kondensator
aufweist, wobei dem Hausgerät
ein Bauelement (Signalgeber und/oder Signalempfänger) zur Kommunikation mit
anderen Bauelementen über
das Spannungsversorgungsnetz mittels Signalen wenigstens einer Signalfrequenz
zugeordnet ist.
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Ein solches Hausgerät ist aus
der vorveröffentlichten
DE 202 06 728 U1 bekannt.
In diesem Gebrauchsmuster wird vorgeschlagen, netzseitig vor dem
Entstörfilter
eine Vorrichtung anzuordnen, die mit dem Bauelement verbunden ist
und die die Signale zwischen dem Bauelement und dem Netzanschluß passieren
läßt, einen
Durchlaß der
Signale von der Vorrichtung zum Entstörfilter jedoch im wesentlichen verhindert.
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Grundsätzlich wird hinsichtlich der
Anbindung des Hausgerätes
an das Spannungsversorgungsnetz, hinsichtlich dessen Kommunikation
mit anderen Hausgeräten
bzw. gegebenenfalls mit einer oder mit mehreren Zentralen sowie
hinsichtlich der Problematik einer Signalankopplung an ein Hausgerät auf das
eingangs genannte Gebrauchsmuster verwiesen.
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Aus der nicht vorveröffentlichten
DE 102 22 835 ist ein weiteres
Hausgerät
bekannt, bei dem die Ankopplung des Signals an das Spannungsversorgungsnetz
mittels eines Transformators erfolgt, dessen Sekundärwicklung
von einer ersten Netzanschlußleitung
bereitgestellt ist. Hier ist allerdings entstörfilterseitig der Sekundärwicklung
eine Einrichtung angeordnet, die für die Signalfrequenz zu einer
zweiten Netzanschlußleitung
hin durchlässig
ist. Als eine derartige Einrichtung wird zusätzlich zu dem Entstörfilter
ein gesonderter Kondensator vorgeschlagen, der netzanschlußseitig
vor dem Entstörfilter
angeordnet ist.
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Der Erfindung der hier vorliegenden
Anmeldung liegt ausgehend von dem aus der
DE 202 06 728 U1 bekannten
Hausgerät
zunächst
die Aufgabe zu Grunde, das Hausgerät derart weiterzubilden, daß ein einfacherer
Aufbau möglich
wird.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe zunächst mit
den Merkmalen des Anspruches 1 und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, daß eine Ankoppelstelle
für die
Signale am Entstörfilter
vorgesehen ist, die unmittelbar netzseitig des Entstör-Kondensators angeordnet
ist.
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Das Prinzip der Erfindung liegt somit
im wesentlichen darin, auf eine gesonderte Vorrichtung nach Art
einer Signalweiche zu verzichten. Die Signalankopplung, also die
Verbindung zwischen Bauelement und Spannungsversorgungsnetz, wird
nunmehr am Entstörfilter
selbst vorgenommen, wobei die Ankoppelstelle unmittelbar netzseitig
des Entstör-Kondensators
vorgesehen wird. Die Ankoppelstelle wird somit in den Entstörfilter
integriert. Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird ein Aufbau möglich, der
mit deutlich weniger Bauteilen auskommt. Damit wird auch eine preiswertere
Herstellung des Hausgeräts
möglich.
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Die erfindungsgemäße Lösung läßt sich sowohl bei Entstörfiltern
einsetzen, die ausschließlich aus
einem einzigen Entstör-Kondensator
bestehen, wie auch bei Entstörfiltern
mit einem deutlich komplizierteren Aufbau, wenn diese z.B. zwei
stromkompensierte Induktivitäten
(Drosseln) aufweisen. In beiden Fällen kann darüber hinaus
die Ankopplungsstelle als Transformator ausgebildet sein.
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Hierzu ist anzumerken, daß als Ankoppelstelle
erfindungsgemäß derjenige
Ort in einem schematischen Blockschaltbild bezeichnet wird, an dem das
Signal von dem Bauelement auf das Spannungsversorgungsnetz aufgekoppelt
wird bzw. von dem Spannungsversorgungsnetz zu dem Bauelement abgekoppelt
wird.
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Die Formulierung, wonach vorgesehen
ist, daß die
Ankoppelstelle unmittelbar netzseitig des Entstör-Kondensators angeordnet ist,
schließt
sowohl Ausführungsbeispiele
ein, bei denen eine Ankopplung unmittelbar an einer Netzanschlußleitung des
Entstörfilters
bzw. unmittelbar an einer Anschlußleitung eines Entstör-Kondensators
zu einer Netzanschlußleitung
erfolgt. Sie umfaßt
aber auch solche Ausführungsbeispiele,
bei denen die Ankopplung des Signals unmittelbar in ein unmittelbar
netzseitig des Entstör-Kondensators
angeordnetes Bauteil hinein erfolgt, also beispielsweise unmittelbar
in eine netzseitig des Entstör-Kondensators
angeordnete Drossel hinein. Entscheidend ist, daß sich zwischen dem Entstör-Kondensator
und der Ankoppelstelle keine weiteren gesonderten elektronischen
Bauteile befinden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung umfaßt
die Ankoppelstelle einen Transformator. Bei dieser Ausführungsform
wird mit besonders einfachen baulichen Mitteln eine Optimierung der
Signalankopplung möglich.
Insbesondere besteht bei dieser Ausführungsform die Möglichkeit,
die Sekundärwicklung
des Transformators durch eine Netzanschlußleitung bereitzustellen, so
daß ein
besonders einfacher Aufbau möglich
wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung ist bauelementseitig einer bauelementseitigen
Primärwicklung
des Transformators ein Kompensationskondensator angeordnet. Diese
Ausführungsform
ermöglicht
bei besonders einfachem Aufbau die Möglichkeit, eine Endstufe in dem
Bauelement preiswert auszubilden, da der von dem Bauelement zu liefernde
Signalstrom auf diese Weise gering gehalten werden kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung umfaßt das Entstörfilter
mehrere Entstör-Kondensatoren,
insbesondere einen X-Kondensator und zwei Y-Kondensatoren.
Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist eine besonders optimierte
Entstörfilterwirkung
möglich,
wobei die Ankoppelstelle für
die Signale vorzugsweise netzanschlußseitig des dem Netzanschluß nächsten Kondensators
angeordnet ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung besteht ein Entstörfilter aus einem einzigen
Entstör-Kondensator.
Bei dieser Ausführungsform
ist der denkbar einfachste Aufbau möglich, der bei bestimmten Hausgeräten Anwendung finden
kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung weist das Entstörfilter zwei Drosseln, insbesondere
zwei stromkompensierte Induktivitäten auf. Diese Ausführungsform
ermöglicht qualitativ hochwertige
Entstörfilter,
bei denen die Ankoppelstelle z.B. als dritte Wicklung eines ohnehin bereits
vorhandenen Kernelementes, insbesondere eines toroidalen Ringkernes,
ausgebildet sein kann, wodurch eine besonders preiswerte Herstellung
des Entstörfilters
ermöglich
wird. Alternativ läßt diese Ausgestaltung
der Erfindung eine Anordnung der Ankoppelstelle zwischen dem Entstör-Kondensator
und einer Drossel zu.
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Die Erfindung betrifft darüber hinaus
ein Entstörfilter
für ein
Hausgerät
gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 18.
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Ein derartiges Entstörfilter
ist aus der vorveröffentlichten
DE 202 06 728 U1 bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu
Grunde, das bekannte Entstörfilter
derart weiter zu entwickeln, daß dieses
einen besonders einfachen Aufbau aufweist.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen
des Anspruches 18, insbesondere mit den Merkmalen des Kennzeichenteils,
und ist demgemäß gekennzeichnet
durch eine Ankoppelstelle für die
Signale, die unmittelbar netzseitig des Entstör-Kondensators angeordnet ist.
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Das Prinzip der Erfindung besteht
somit im wesentlichen darin, ein Entstörfilter bereitzustellen, das
eine Ankoppelstelle für
die Signale aufweist, welche unmittelbar netzseitig des Entstör-Kondensators angeordnet
ist. Auf diese Weise wird ein besonders einfacher Aufbau des Entstörfilters
und des Hausgeräts
möglich,
derart, daß die
bekannte Vorrichtung nach Art einer Signalweiche nunmehr entfallen
kann.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen sowie an Hand der nun
folgenden Beschreibung mehrerer in den Zeichnungen dargestellter
Ausführungsbeispiele.
Darin zeigen:
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1 schematisch
nach Art eines Blockschaltbildes ein erfindungsgemäßes Hausgerät mit einem
elektrischen Verbraucher, einem Bauelement und einem Entstörfilter,
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2 schematisch
als Blockschaltbild den strukturellen Aufbau von Entstörfiltern
des Standes der Technik,
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3 weiter
schematisiert ein erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Entstörfilters,
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4 in
einer Darstellung gemäß 3 ein zweites Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Entstörfilters,
und
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5 ein
Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Entstörfilters.
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1 zeigt
in sehr schematischer Darstellung ein erfindungsgemäßes, in
seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen
10 bezeichnetes
Hausgerät. Es
handelt sich hierbei beispielsweise um eine Waschmaschine, um einen
Geschirrspüler,
eine Heizungsanlage od. dgl. Im übrigen
wird, was die Art und Funktionalität des Hausgerätes und
dessen Anbindung an das Spannungsversorgungsnetz zur Kommunikation
mit anderen Hausgeräten
oder gegebenenfalls einer Zentrale für die Hausgeräte betrifft;
auf die beiden bereits getätigten
Patentanmeldungen der Anmelderin
DE
102 18 863 sowie
DE
102 22 835 verwiesen, deren Inhalt in den Inhalt der vorliegenden Zusatzanmeldung
mit eingeschlossen wird.
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In dem Hausgerät 10 ist gemäß 1 ein Motor 11 angeordnet,
also beispielsweise der Motor für
die Trommel einer Waschmaschine. Der Motor 11 ist über eine
Leitung 18 mit einem Bauelement 14 verbunden,
welches beispielsweise Statusinformationen von dem Motor 11 empfängt oder
dem Motor 11 Steuerinformationen zukommen lassen kann.
Das Bauelement 14 ist somit zugleich Signalgeber wie auch
Signalempfänger.
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Das Bauelement 14 ist über eine
Signalleitung 15, die zweiadrig ist (Signalleitung 15a, 15b)
unmittelbar mit einem Entstörfilter 12 verbunden.
Das Entstörfilter 12 ist
netzseitig des Motors 11 angeordnet und stellt somit das
einem Netzanschluß 13 für das Hausgerät 10 nächste elektronische
Bauteil des Hausgerätes 10 dar.
Der Netzanschluß 13 dient
zur Anbindung des Hausgerätes 10 an
ein Spannungsversorgungsnetz 17 und kann beispielsweise
nach Art eines herkömmlichen
Schutzkontaktsteckers ausgebildet sein, der in eine gebäudeseitige
Steckdose einführbar
ist. Selbstverständlich
kommen auch andere Ausbildungen eines Netzanschlusses 13 in
Betracht.
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Das Spannungsversorgungsnetz 17 versorgt das
Hausgerät 10 mit
der notwendigen Betriebsspannung. Zugleich soll das vorhandene Spannungsversorgungsnetz 17 jedoch
auch zur Übertragung
von Signalen verwendet werden, die das Bauelement 14 mit
anderen, nicht dargestellten Bauelementen austauschen kann, welche
sich in weiteren, nicht dargestellten Hausgeräten befinden oder auch in einer oder
mehreren Steuerzentralen. Auf diese Weise kann ein effektives Energiemanagement
oder eine Fernsteuerung des Haushaltsgeräts 10 betrieben werden,
ohne daß ein
zusätzlicher
Verkabelungsaufwand notwendig ist, da die Signale, die insbesondere Statusinformationen
oder Steuerinformationen enthalten können, über das ohnehin vorhandene
Spannungsversorgungsnetz geleitet werden können.
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Die Funktion des Entstörfilters
ist im wesentlichen, ein auf der dem Netzanschluß 13 abgewandten Seite
des Entstörfilters 12 angeordnetes
Hausgerät-internes
Spannungsversorgungsnetz 16 von störenden Einflüssen des
Spannungsversorgungsnetzes 17 frei zu halten. Gleichermaßen sollen
Störungen,
die von elektrischen Teilnehmern des Hausgerätes 10 ausgehen, nicht
auf das Spannungsversorgungsnetz 17 übertragen werden und andere
Hausgeräte
in ihrer Funktion stören.
Das Entstörfilter 12 wirkt
insoweit bi-direktional.
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Die in 1 unten
rechts schematische angedeutete abgebrochene Darstellung soll darauf
hindeuten, daß innerhalb
des Hausgerätes 10 selbstverständlich eine
Vielzahl weiterer elektrischer Teilnehmer angeordnet sein kann,
die auch jeweils mit dem Bauelement 14 verbunden sein können.
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An Hand der 2 soll nunmehr der grundsätzliche
strukturelle Aufbau eines Entstörfilters 12 des
Standes der Technik erläutert
werden:
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Gemäß 2 läßt sich
ein Entstörfilter 12 des
Standes der Technik in modulartige Elemente X, Y, Z unterteilen.
Je nach Anforderung an die Entstörqualität, die bei
unterschiedlichen Hausgeräten durchaus
unterschiedlich ist, und üblicherweise
auch eine Anpassung der innerhalb des Entstörfilters 12 elektronischen
Bauelemente erfordert, wird bei einem sehr einfach aufgebauten Entstörfilter
des Standes der Technik lediglich das Zentralmodul X verwendet.
Das Modul X besteht aus einem einzigen Entstör-Kondensator 19,
der unmittelbar über
zwei Anschlußleitungen 22a, 22b an
die entsprechenden Netzanschlußleitungen
L bzw. N angebunden ist. Die Bezeichnungen L, N beziehen sich dabei
auf die Netzanschlußleitungen
des Spannungsversorgungsnetzes 17. L' bzw. N' bezeichnen
die Ausgänge
des Entstörfilters 12,
also den Bereich, an den das Hausgerät-interne Spannungsversorgungsnetz 16 an
das Entstörfilter 12 angeschlossen
ist.
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Als Netzanschlußleitung im Sinne der Erfindung
wird somit die Zuleitung des Spannungsversorgungsnetzes 17 zu
dem Entstör-Kondensator 19 bezeichnet,
gemäß 2 dabei etwa bis zu dem
Bereich, an dem die jeweilige Anschlußleitung 22a, 22b entspringt
bzw. abzweigt. Für
den Fall, daß lediglich das
Zentralmodul X verwendet wird, entfallen die beiden Module Z und Y,
so daß die
in dem gestrichelten Rahmen ange deuteten elektronischen Bauelemente der 2 wegzudenken sind. In diesem
Fall liegen die entsprechenden Anschlußpunkte L, L', N, N' unmittelbar
an dem Modul X. Man kann in diesem Fall den lediglich aus
einem Entstör-Kondensator 19 bestehenden
Entstörfilter 12 auch
insgesamt als Entstör-Kondensator
bezeichnen.
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Bei Bedarf wird zusätzlich zu
dem Modul X auch ein Modul Y vorgesehen. Dieses
umfaßt
zwei Y-Kondensatoren 20a, 20b, die – in Reihe
geschaltet – ebenfalls
zwischen den beiden Netzanschlußleitungen
L und N angeordnet sind. Zwischen den beiden Y-Kondensatoren 20a, 20b befindet
sich ein Masseanschluß 21.
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Bei dieser Ausführungsform, die die Module X und Y umfaßt, bezeichnet
der Begriff Netzanschlußleitung
im Sinne der Erfindung diejenige Zuleitung des Spannungsversorgungsnetzes 17 zu
den Entstör-Kondensatoren 20a, 20b,
die etwa bis zu den Leitungsabzweigen zu den beiden Y-Kondensatoren 20a, 20b reicht.
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Auch ein zweites Zusatzmodul Z kann
zusätzlich
zu dem Zentralmodul X vorgesehen werden, jedoch auf dessen
dem Netzanschluß 13 zugewandter
Seite. Dies ist gegebenenfalls auch in Verbindung mit dem ersten
Zusatzmodul Y sinnvoll. Das Zusatzmodul Z umfaßt zwei
Drosseln 23a, 23b, die als stromkompensierte Induktivitäten ausgebildet
sind und einen gemeinsamen magnetischen Kern 24, insbesondere
einen toroidalen Ringkern aufweisen. Die beiden Drosseln 23a und 23b sind
jeweils als eine Wicklung um den Ringkern 24 ausgebildet,
wobei die Wicklung von der Netzanschlußleitung N bzw. L unmittelbar
bereitgestellt wird.
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Als Netzanschlußleitung im Sinne der Erfindung
wird bei einem Entstör-Kondensator 12,
der neben dem Modul X auch ein Modul Z aufweist,
gleichermaßen
diejenige Zuleitung des Spannungsversorgungsnetzes 17 bezeichnet,
die bis zu den beiden Leitungsabzweigen der Anschlußleitungen 22a und 22b reicht.
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An Hand der 3 soll nun ein erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Entstörfilters 12 beschrieben
werden. Es wird hierbei angemerkt, daß bei sämtlichen Ausführungsbeispielen gleiche
oder vergleichbare Elemente mit gleichen Bezugszeichen, teilweise
unter Hinzufügung
kleiner Buchstaben verwendet werden.
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Das Entstörfilter 12 der 3 kann wiederum aus einem X-Modul
bestehen, dem bei Bedarf ein Y-Modul und/oder Z-Modul,
wie in 2 gezeigt, hinzugefügt ist.
Die in 3 und auch in
den 4 und 5 angedeuteten gestrichelten
Rahmen sollen verdeutlichen, daß die
gerahmten Module lediglich optional vorgesehen werden können. Die
in den 3 bis 5 jeweils dargestellten,
nicht gestrichelten Bauelemente sind bei den einzelnen Ausführungsbeispielen
jedoch jeweils zwingend notwendig.
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Zunächst sei angenommen, das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Entstörfilters 12 bestehe
lediglich aus einem X-Modul, also aus einem Entstör-Kondensator 19. 3 schlägt in diesem Fall eine Ankoppelstelle 25 vor,
die als Transformator 26 mit einer bauelementseitigen Primärwicklung 27 und
einer Sekundärwicklung 28 ausgebildet
sind. Das in 3 nicht
dargestellte Bauelement 14 ist über die Signalleitungen 15a, 15b mit
der Primärwicklung 25 verbunden.
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Das hochfrequente Signal wird auf
die Sekundärwicklung 28 transformiert,
wobei die Sekundärwicklung 28 unmittelbar
von der Netzanschlußleitung
L bereitgestellt ist. Es kommt mithin zu einem erwünschten
Spannungsabfall, also zu einer Spannungsdifferenz, zwischen den
Punkten A und B. Da der Entstör-Kondensator 19 für die Signalfrequenz
f0 zu der zweiten Netzanschlußleitung
N hin durchlässig
ist, liegt für
die Signalfrequenz f0 oder für einen
Signalfrequenzbereich der am anderen Ende des Entstör-Kondensators 19 angeordnete
Anschlußpunkt
C auf gleichem Potential wie der Anschlußpunkt B. Gleiches gilt für den Anschlußpunkt D,
so daß die
von dem Bauelement 14 mittels der Sekundärwicklung 28 auf
die Netzanschlußleitung
transformierte Spannungsdifferenz zwischen den beiden Netzanschlußleitungen
L und N abfällt,
ohne daß ein
deutlicher Verlust an Signalleistung eintritt. Dies ermöglicht die Einspeisung
der Signale mit verhältnismäßig geringen
Leistungen bzw. Sendepegeln.
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Um die Ausgangsstufe des Bauelementes
14 preiswert
auszulegen, kann optional ein Zusatzmodul
K vorgesehen
sein, welches in den
3 bis
5 ebenfalls mit einem gestrichelten
Rahmen dargestellt ist. Das Zusatzmodul
K besteht im wesentlichen aus
einem Kompensationskondensator
29, der jeweils zwischen
den beiden Signalleitungen
15a,
15b, bauelementseitig
der Primärwicklung
des Transformators
26, angeordnet ist. Bei gegebener Signalübertragungsfrequenz
f
0 und einer gegebenen bauelementseitigen
Induktivität
L
T des Transformators
26 wird vorteilhafterweise
die Kapazität
C
A des Kompensationskondensators
29 wie
folgt gewählt:
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Auf diese Weise kann der von dem
Bauelement 14 zu liefernde Signalstrom deutlich reduziert werden,
so daß die
Endstufe des Bauelementes 14 preiswert ausgelegt werden
kann.
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Für
den Fall, daß ein
Zusatzmodul Y oder /und ein Zusatzmodul Z gemäß 2 bei dem erfindungsgemäßen Entstörfilter 12 vorgesehen
ist, wird hinsichtlich der Ankopplung der Signale schaltungstechnisch
keinerlei Änderung
vorgenommen. Für
den Fall, daß beispielsweise
ein Zusatzmodul Z mit zwei stromkompensierten Induktivitäten 23a, 23b vorgesehen
ist, befindet sich die von der Netzanschlußleitung L bereitgestellte
Sekundärwicklung 28 des Transformators 26 der
Ankoppelstelle 25 zwischen der Drossel 23a und
dem Entstör-Kondensator 19.
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Die Ankoppelstelle 25 liegt
somit unmittelbar netzanschlußseitig
des Entstör-Kondensators 19.
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Selbstverständlich funktioniert die Signalankopplung
mit der beschriebenen Schaltung bi-direktional, d.h. auf dem Spannungsversorgungsnetz 17 befindliche
Signale der Frequenz f0 bzw. des Signalfrequenzbereiches
werden auf analoge Weise über den
Transformator 26 ausgekoppelt und dem Bauelement 14 zugeführt.
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Die 4 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Entstörfilters 12,
wobei wiederum bei Bedarf ein Zusatzmodul Y und/oder Zusatzmodul Z gemäß 2 hinzugefügt werden
kann.
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4 zeigt,
daß wie
bei dem Ausführungsbeispiel
der 3 ein Entstör-Kondensator 19 vorgesehen
ist, der über
eine Anschlußleitung 22a an
die Netzanschlußleitung
L und über
eine Anschlußleitung 22b an
die Netzanschlußleitung
N angeschlossen ist. Parallel zu dem Entstör-Kondensator 19 ist nun ein
zusätzlicher
Zweig 36 vorgesehen, der die Netzanschlußleitung
L und die Netzanschlußleitung N
ebenfalls miteinander verbindet. Der Zweig 36 ist netzanschlußseitig
des Entstör-Kondensators 19 angeordnet.
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Ausgehend von dem Anschlußpunkt A
der Netzanschlußleitung
N führt
ein erster Abschnitt einer Anschlußleitung 35b zu der
Sekundärwicklung 28 eines
Transformators 26. Von der Sekundärwicklung 28 führt ein
weiterer Abschnitt der Anschlußleitung 35b zu
einem Kondensator 34, der über ein Anschlußleitungsstück 35a mit
einem Punkt B der Netzanschlußleitung
L verbunden ist.
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Die Ankoppelstelle 35 ist
bei diesem Ausführungsbeispiel
wiederum als Transformator 26 ausgebildet, dessen Primärwicklung über die
Signalleitungen 15a und 15b mit dem in 4 nicht dargestellten Bau element 14 verbunden
ist. Ebenfalls kann ein Zusatzmodul K mit einem Kompensationskondensator 29 optional
vorgesehen werden.
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Der Sekundärwicklung des Transformators 26 wird
von der Anschlußleitung 35b bereitgestellt.
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Die von dem Bauelement 14 ausgesandte Signalspannung
der Frequenz f0 fällt nach Transformation über die
Sekundärwicklung 28 des
Transformators 26 ab. Da der Kondensator 34 für die Signalfrequenz
f0 oder einen Signalfrequenzbereich möglichst
durchlässig
ausgebildet ist, fällt
die Spannungsdifferenz somit im wesentlichen zwischen den Punkten
A und B ab.
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Ein gewisser Anteil an Sendeleistung
wird nunmehr zwangsläufig
auf Grund des Vorhandenseins des Entstör-Kondensators
19 über diesen abfließen. Im
günstigsten
Fall, also dann, wenn die Signalfrequenz f
0 auf
die physikalischen Größen der Bauelemente
abgestimmt ist oder vielmehr die Bauteile in ihren physikalischen
Größen auf
eine bestimmte Signalfrequenz f
0 abgestimmt
sind, gilt:
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wobei C die Kapazität des Kondensators 34, CX die Kapazität des Einstörkondensators 19 und
LT die Induktivität der Sekundärwicklung 28 des
Transformators 26 ist.
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Die tatsächlich zur Verfügung stehende Nutzspannung
U
n zwischen den Netzanschlußleitungen
L und N, die proportional zur Sendeleistung des Bauelementes
14 ist,
wird durch einen Faktor
, bezogen auf die maximal
erreichbare Spannung U
n max reduziert. Je
größer folglich
die Kapazität
C
X gewählt
wird, umso geringer ist der Verlust an Sendeleistung.
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Insgesamt kommt es bei dieser vorgeschlagenen
Ausführungsform
zwar zu Verlusten. Diese können
durch geeignete Wahl der Bauelemente jedoch verhältnismäßig gering gehalten werden.
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Auch bei diesem Ausführungsbeispiel
ist die Ankoppelstelle 25 unmittelbar netzanschlußseitig des
Entstör-Kondensators 19 angeordnet.
In diesem Falle ist die Ankoppelstelle 25 nämlich an
einem parallelen Zweig 36 vorgesehen, der unmittelbar netzanschlußseitig
des durch den Entstörkondensator 19 gebildeten
Zweiges vorgesehen ist.
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Für
den Fall, daß ein
Zusatzmodul Y und/oder ein Zusatzmodul Z hinzugefügt wird,
erfolgt an dem Schaltungsaufbau des Entstörfilters 12 der 4 keine Veränderung.
In diesem Fall befindet sich der Zweig 36 zwischen den
Drosseln 23a und 23b und verbindet auf diese Weise
gleichermaßen die
Netzanschlußleitung
L und die Netzanschlußleitung
N.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt die 5: Hier ist ein modulartiger
Aufbau nur derart möglich,
daß ein
Zusatzmodul Y optional vorgesehen sein kann. Die in 5 dargestellten stromkompensierten
Induktivitäten 23a und 23b sind,
gleichermaßen
wie der Entstör-Kondensator 19,
in jedem Fall vorhanden.
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Die Besonderheit besteht bei diesem
Ausführungsbeispiel
darin, daß die
Ankoppelstelle 25 zwar wiederum als Transformator 26 ausgebildet
ist. Hier wird als Sekundärwicklung 28 jedoch
die vorhandene Wicklung einer der beiden Drosseln 23a oder 23b verwendet.
Im einfachsten Fall wird dies dadurch erreicht, daß der Ringkern 24,
der beispielweise gemäß 1 von zwei Wicklungen umfaßt ist,
die jeweils von den beiden Anschlußleitungen L und N bereit gestellt
werden und auf diese Weise die beiden Drosseln 23a, 23b bilden,
nunmehr zusätzlich
von einer dritten Wicklung umgeben ist. Diese dritte Wicklung ist
dabei die Primärwicklung 27 des
Transformators 26, die mit dem in 5 wiederum nicht dargestellten Bauelement 14 verbunden
ist.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel sind besonders
wenige zusätzliche
elektronische Bauelemente erforderlich, da die bereits vorhandenen
Drosseln 23a, 23b für die Signalankopplung verwendet
werden. Ein Kompensationskondensator 29 (Zusatzmodul K)
kann wiederum optional vorgesehen sein.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 ist darüber hinaus
ein By-Pass-Zweig 30 vorgesehen, der das netzanschlußseitige
Ende der Drossel 23b mit der Anschlußleitung 22b des Entstör-Kondensators 19 verbindet.
Der By-Pass-Zweig 30 umfaßt dabei eine Reihenschaltung
einer Induktivität 31 sowie
eines Kondensators 32, wobei optional zusätzlich zu
der Induktivität
L parallel geschaltet ein Ohmscher Widerstand 33 angeordnet
werden kann. Alternativ kann der By-Pass-Zweig 30 selbstverständlich auch
parallel zu der Drossel 23a angeordnet werden.
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Die Funktionsweise des Entstörfilters 12 gemäß 5 ist wie folgt:
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Der von dem Bauelement 14 erzeugte
Spannungsabfall zwischen den Punkten A und B über die primärseitige
Wicklung des Transformators 26 soll auf eine Spannungsdifferenz
zwischen den Anschlußleitungen
L und N übertragen
werden, wobei dies gleichermaßen,
wie oben beschrieben, auch bi-direktional gilt. Hierzu wird die
Spannungsdifferenz über
die Primärwicklung
auf die Sekundärwicklung, also
auf die Drossel 28 übertragen
und fällt
entlang dieser Drossel ab. Gleichermaßen käme es jedoch auf Grund der
Anordnung zweier stromkompensierter Induktivitäten gemäß Modul Z in 2 zu einem identischen Spannungsabfall
entlang der zweiten Drossel 23b, so daß ein Spannungsabfall entlang
der Punkte T und D nicht erreicht würde. Auf Grund des Vorsehens
eines By-Pass-Zweiges 30 findet
für die Signalfrequenz
f0 oder für einen Signalfrequenzbereich
jedoch ein Kurzschluß über die
zweite Drossel 23b statt. Hierzu muß die Induktivität L des
Bauteils 31 bzw. die Kapazität C des Kondensators 32 entsprechend
angepaßt
werden, so daß dieser By-Pass-Zweig 30 für die Signalfrequenz
f0 in hohem Maße durchlässig ist.
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Schließlich wird durch die Anordnung
des By-Pass-Zweiges 30 erreicht, daß der gewünschte Spannungsabfall entlang
der Punkte C und D auftritt, wobei der Punkt C der Netzanschlußleitung
L und der Punkt D der Netzanschlußleitung N zugeordnet ist.
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Für
den Fall, daß ein
zusätzliches
Modul Y vorgesehen wird, sind keine schaltungstechnischen Änderungsmaßnahmen
erforderlich.
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Es wird darauf hingewiesen, daß die Punkte A,
B, C, D bei den drei Ausführungsbeispielen
unterschiedliche Anschlußpunkte
bezeichnen, wobei sich die jeweilige Figurenbeschreibung auf das
jeweilige Ausführungsbeispiel
bezieht.
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Der Signalübertragungsfrequenzbereich liegt
beispielsweise zwischen 90 und 150 kHz. Grundsätzlich sind Frequenzen bis
ca. 30 MHz möglich.
Die von der Spannungsversorgung 17 bereitgestellte Netzspannung
ist üblicherweise
eine Wechselspannung im Bereich von 50 bis 60 Hz.
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Sämtliche
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele
ermöglichen
eine besonders kompakte Bauform eines Entstörfilters 12 mit integrierter
Ankoppelstelle 25. Es kann daher eine sehr preiswerte Bauweise
erreicht werden, die mit einer geringen Anzahl elektronischer Bauelemente
auskommt.
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Darüber hinaus können auch
sehr preiswerte Bauteile für
das Entstörfilter 12 verwendet
werden, die eine hinreichende Funkentstörfunktion des Entstörfilters 12 erzielen
und zugleich eine ausreichende Qualität für eine sichere PLC-Datenübertragung
(Power-Line-Communication) gewährleisten.
