DE2850506A1

DE2850506A1 - Schaltung zur elektronisch gesteuerten stromversorgung mehrerer verbraucher

Info

Publication number: DE2850506A1
Application number: DE19782850506
Authority: DE
Inventors: Liang-Ing Tschang
Original assignee: Compagnie des Lampes
Current assignee: Compagnie des Lampes
Priority date: 1977-11-22
Filing date: 1978-11-21
Publication date: 1979-05-23
Also published as: DK519078A; FI783561A; NO783925L; FR2409658A1; NL7811402A; ES475227A1; GB2011688B; FR2409658B1; SE7811993L; BE872157A; IT1101110B; US4283636A; IT7829928A0; GB2011688A

Description

¹¹ Schaltung zur elektronisch gesteuerten Stromversorgung

mehrerer Verbraucher "

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur elektronisch gesteuerten Stromversorgung mehrerer Verbraucher, die parallel geschaltet sind und zu η Kanälen gehören. Eine solche Schaltung wird zur Installation von Gruppen von mehreren elektrischen Geräten oder Gruppen von Geräten benötigt, die unabhängig voneinander mit Strom versorgt werden können und zwar lediglich über drei Leiter.

Derzeit verwendete Stromversorgungssysteme bestehen, vor allem auf dem Gebiet der Beleuchtungstechnik, aus zwei oder vier Leitern. Die Steuerung der Verbraucher erfolgt durch Unterbrecher, die sich am Anfang des Versorgungsstranges befinden. Im Fall eines Versorgungsstranges mit zwei Leitern werden die .Verbraucher, die zu einem Kanal gehören, durch das Stromnetz mit Strom versorgt. Bei einem Versorgungsstrang mit vier Leitern sind die Verbraucher an den Nulleiter und an eine oder drei Phasen eines Drehstiromnetzes angeschlossen und es können nur drei Kanäle voneinander unabhängig gesteuert werden. Um die Zahl der durch einen Versgrgungsstrang beaufschlagten Kanäle zu vergrößern, muß die/Leiter vergrößert werden. Dazu kommt, daß sämtliche in einem solchen Versorgungsstrang verwendeten Leiter einen für die übertragung der Leistung geeigneten Querschnitt, d.h. im allgemeinen einen relativ großen Querschnitt, aufweisen müssen.,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorerwähnten Nachteile eine Schaltung zur elektronisch gesteuerten Stromversorgung mehrerer Verbraucher zu schaffen, die nur drei Leiter umfaßt, von denen einer einen geringen Querschnitt aufweisen kann und die eine unabhängige Steuerung mehrerer Kanäle ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren schema-

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— 5 — tisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 ein Blockschaltbild einer Schaltung gemäß der Erfindung,

Figuren Blockschaltbilder eines Senders bzw. eines und 3 Empfängers, die die wesentlichen Elemente

der Schaltung gemäß der Erfindung darstellen,

Figuren Schaltbilder von Ausführungsformen des und 5 Senders und des Empfängers,

Figuren Erläuterungsskizzen 6 und 7

Bei der in Figur 1 dargestellten Schaltung handelt es sich um eine Beleuchtungsinstallation, bei der jeder Kanal Ll, L2, L3, L4 eine Gruppe von Lampen enthält, die die Verbraucher darstellen. Die Verbraucher krönen jedoch auch beispielsweise Elektromotoren oder dergleichen sein. In dem Ausführungsbeispiel sind vier Kanäle Ll, L2, L3₅ L4 vorgesehen, es ist jedoch gleichermaßen möglich, einen Versorgungsstrang gemäß der Erfindung mit mehreren Kanälen zu schaffen, ohne daß die Anzahl der Leiter erhöht werden müßte. Bei mehreren Kanälen müßten lediglich eine entsprechend größere Anzahl von elektronischen Komponenten, wie weiter unten beschrieben, vorgesehen werden. Die η Verbrauchskanäle, die parallel geschaltet sind, bilden a&fleeGruppe und mehrere Gruppen können, wie Figur 1 zeigt, wiederum parallel an einen Versorgungsstrang angeschlossen werden» Das Stromversorgungssystem besteht aus drei wesentlichen Teilen_s nämlich: dem Versorgungsstrang 111 mit drei Leitern 1,2 und 3a einem Sender 4 am Kopf des Versorgungsstrangs, der durch eine Steuereinheit 5 gesteuert wird, und jeweils einem Empfänger Rl, R2₉ R3, R4, der jedem der Kanäle Ll, L2, L3, L4 zugeordnet ist. In dem beschriebenen Beispielgilt:n =4.. ' Die Steuerbefehle gelangen an den Sender 4 über eine Steuer- oder Wahlschaltung 5» dl© aus η:Sehaltorganen (beispielsweise Unterbrechern) besteht. Verbrauchskanäle, dessen Verbraucher in jeder Gruppe

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parallel geschaltet sind. Diesen Befehlen entspricht ein durch den Sender 4 erzeugtes Steuersignal, das durch den Steuersignalleiter 3 den verschiedenen Empfängern Rl, R2, R3, R4 zugeführt wird. Diese weisen ein Kanalwahlsystem 7 auf, das jeweils aus einem Satz von η-Klemmen besteht, die mit 1,2,3,4 bezeichnet sind. Ihre Anzahl entspricht der Zahl der Kanäle. Ein verschiebbarer Kontakt 110 (durch einen Pfeil in'.der Figur symbolisiert) kann über die Klemmen geschoben werden. Dieser Kontakt kann in die Position 1,2,3 oder 4 und allgemein in eine Position vom Rang χ (x zwischen 1 und n) gebracht werden, jenachdem ob die Beaufschlagung des Kanales Ll, des Kanales L2, des Kanales L3, des Kanales ΙΛ oder allgemein die Beaufschlagung des Kanales vom Rang χ gewünscht wird. Die beiden Leiter 1 und 2 sind an eine Phase und an den Nulleiter eines Stromnetzes.* angeschlossen und übertragen die Leistung an die verschiedenen Verbraucher der Kanäle Ll, L2, L3, Li, wenn der entsprechende Empfänger Rl, R2, R3, R durch Wirkung des durch den Empfänger gelieferten Steuerungssignals die Verbindung mit dem zu dem betreffenden Kanal gehörenden Verbraucher herstellt. Die Empfänger nehmen die Steuerungssignale auf, die aus einer bestimmten Anzahl von Impulsen bestehen, wobei die Anzahl der Impulse von den Steuerbefehlen der Steuerschaltung 5 abhängt. Jeder Empfänger wertet das Steuersignal aus und stellt in Abhängigkeit davon die Stromversorgung der Lampen, auf die sich das Steuersignal bezieht, sicher. Wenn beispielsweise alle Verbraucher des Kanals Ll (Kanal vom Rang χ = 1) und nur diese eingeschaltet werden sollen, wird der Unterbrecher vom Rang x, also im Beispiel der Unterbrecher IL (1) der Steuereinheit 5 geschlossen, wodurch der Sender 4 ein Steuersignal aussendet, das von allen Empfängern empfangen wird. Es sind jedoch nur die Empfänger Rl, depen"- Kontakt 1 (vom Rang x) des Wahlsystems 7 geschlossen ist (siehe Pfeilposition). ■;■-:=. in der Lage, das Auslösesignal zu übertragen und die Verbraucher des Kanales Ll unter Spannung zu setzen.

Das gleiche gilt für Jeden der Unterbrecher vom Rang χ der Steuerschaltung 5, dem in mindestens einem der Wahlsysteme ein Klemmenanschluß vom Rang χ entspricht, der. in die "geschlossene" Position gebracht ist, wodurch die Verbindung zu den Verbrauchern des Kanales vom Rang χ hergestellt (oder unterbrochen) werden kann, wobei

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in den betreffenden Empfänger ein Leistungsschalter, wie beispielsweise ein Triac,ausgelöst wird.

Der impulszug wird vorzugsweise an einem bestimmten Moment der Wechsälstromperiode, genauer gesagt, zum Zeitpunkt TT₅ ausgesandt. ' Die entsprechenden Triacs werden folglich genau dann ausgelöst, wenn sie spannungsfrei sind, wodurch die Erzeugung von für den Rundfunkempfang störenden Signalen vermieden wird.

sich Die Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Senders, der/am Kopf eines Versorgungsstranges gemäß der Erfindung, wie er in der Figur 1 dargestellt ist, befindet. Die Steuerbefehle,für- den Kodierungszustand eines Vorwärts-Rückwärts-Zählers ,.._ ' die durch die Unterbrecher IL (1,2,3^4) der Steuerschaltung 5 geliefert werden, gelangen an die Eingänge (Al, Bl, Cl, Dl) des Senders 4. Dieser setzt si«' im wesentlichen mit Hilfe eines Zählers 10 in einen Impulszug um. Der Zähler 10 umfaßt einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler, der das Starten und Stoppen der durch einen Taktgeber 13 gelieferten Impulse bewirkt. Der so erhaltene Impulszug, der im folgenden "Zwischensignal" genannt wird, gelangt an eine Signalformungsschaltung 11, durch die das Steuersignal 12 an den (in Figur 2 nicht dargestellten) Empfänger über den Steuersignalleiter 3 geliefert wird. Dieses Steuersignal enthält eine gewisse Anzahl Impulse a,b,c..., wie bereits beschrieben, und einen Rückstellimpuls Z. Ein Synchronisationssystem 15 nimmt an seinen Eingängen 20 und 21, die mit den Leitern 1 und 2 verbunden sind, die Netzspatnnung auf und synchronisiert das Steuersignal auf die Wechselspannung des Netzes, wie bereits beschrieben, wodurch Rundfunkstörsignale vermieden werden.

Figur 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Empfängers, der mit einem Sender der oben beschriebenen Art zusammen arbeitet. Alle Empfänger sind unter sich gleich, sie unterscheiden sich lediglich durch die Lage der geschlossenen Ausgangskontakte 1, 2, 3,^· Ein solcher Empfänger umfaßt im wesentlichen eine Diskriminatorschaltung 30 für die Impulse, eine Rückstellschaltung 31, einen Zähler 32, ein Kanalwählsystem 7, einen Stromverstärker k2 und einen Leistungsschalter 33, der.den zu einem der Kanäle Ll, L2, L3, L^ gehörenden Verbraucher unter Spannung setzt. Die Arbeitsweise des Empfängers

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wird unten beschrieben .

Jedes Steuersignal 12, das aus einem Impulszug a, b, c... besteht und das mit Hilfe des Steuersignalleiters 3 (der einen geringen Querschnitt aufweisen kann) an den Empfänger übertragen wird, weist einen Vorimpuls auf, der zur Nullstellung des Zählers dient. Dieser Impuls bewirkt über die Nullstellschaltung 31 die Nullstellung des Zählers 32, bevor der Imßulszug ausgesandt wird, der zur Einstellung der Zählerausgangssignale .:■·. dient. Nachdem das Steuersignal, das bei dem Empfänger ankommt, die voröfeehend beschriebene Form aufweist, ist es erforderlich, die Impulse a,b,c, die zur Einstellung des Zählers dienen, von dem Nullstellimpuls Z zu trennen. Dies wird mit Hilfe der Diskriminatorschaltung 30 erreicht, die aus einer Zener-Diode Zr und einem Lastwiderstand besteht. Diese Diskriminatorschaltung liefert ein Nutzsignal, das an den Eingang eines Zählers 32 gelangt, durch den das Nutzsignal in logische Zustände "ft^M -oder "O" umgesetzt wird, welche logischen Signalzustände an den Ausgangsklemmen Ar, Br, Cr, Dr des Zählers 32 erhalten werden und ein sogenanntes Auslösesignal darstellen.

In dem anhand von Figur 1 dargestellten Beispiel ist die Ausgangsklemme 1 (x= 1) mit dem Ausgang Ar des Empfängers Rl, die Ausgangsklemme 2 (x = 2) mit dem Ausgang Br des Empfängers R2, die Ausgangsklemme 3 (x = 3) mit dem Ausgang Cr des Empfängers R3 und die Ausgangsklemme 4 (x = H) mit dem Ausgang Dr des Empfängers 4 verbunden, tfie dies die jeweilige Stellung der Pfeile, die die Position des beweglichen Kontaktes des Wahlsystems symbolisieren, darffeetfciftt.Unter der Annahme, daß man nur den Kanal vom Rang lJ des Empfängers R¹I, nämlich den Kanal Lk unter Spannung setzen möchte, wird durch den zu diesem Empfänger gehörenden Zähler 32 das Nutzsignal so umgesetzt, daß ein Zustand "1" am Ausgang Dr des Zählers erscheint, der mit der Ausgangsklemme vom Rang ¹J des Wahlsystems 7 (siehe Figurtl) verbunden ist. Die Zähler 32 der anderen Empfänger Rl, R2, R3 setzen das Nutzsignal so um, daß ein Logikzustand "Null" an den Ausgängen Ar, Br, Cr erscheint. Dies führt dazu, daß nur das am Ausgang Dr.des Zählers 32 des Empfanges R4 (im gewählten Beispiel) in einem Verstärker k2 verstärkt wird, bevor es eine Leistungsschaltstufe 33 auslöst, die schließlich

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den Verbraucher 34 des Kanales L4 wie gewünscht mit Spannung versorgt. Die zu den Kanälen Ll₉ L2, L3 gehörenden Verbraucher erhalten keine Spannung. Diese Arbeitsweise ist abgesehen von einer möglichen unterschiedlichen Einstellung (des Wahlschalters 7) die gleiche für jede Kombination Sender-Leiter-Empfänger und für jeden Kanal eines gegebenen Ranges.

Pigur 4 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Senders, wie er oben anhand von Figuren 1 und 2 beschrieben wurde. Wie bereits erwähnt» besteht die Hauptfunktlon des Senders darin, zum Empfänger eine Anzahl von Impulsen zu schicken, die davon abhängen, welcher der Kanäle Ll, L2, L3, L4 beaufschlagt werden muß. In der Figur 4 sind die Schaltblöcke, die den Schaltblöcken der Figuren 1 und 2 entsprechen, durch gestrichelt eingezeichnete Rechtecke begrenzt. In der Figur findet sich das Synchronisationssystem 15, der Zähler 10, ein Taktgeber 13, ein Wahlschalter 5 und ein Signalformer 11 wieder, der das Steuersignal 12 über die Steuersignalleitung 3 an den Empfänger liefert. Die Synchronisationsschaltung 15 besteht im wesentlichen aus einem Widerstand Rl, der Zener-Diode ZrIj dem Transistor Tl und der logischen Torschaltung Pl. Der Widerstand Rl und die Zener-Diode Zl sind in Serie an die Klemmen 20 und 21 des Stromnetzessvon 220 Volt geschaltet. Der Verbindungspunkt zwischen diesem Widerstand Rl und der Zener-Diode ZrI ist über einen Widerstand R2 mit der Basis des Transistors Tl, der in Emitterschaltung geschaltet ist, verbunden. Der Kollektor dieses Transistors Tl ist über einen Widerstand R3 an eine positive Vorspannungsquelle 50 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors Tl steht gleichermaßen mit dem Eingang der logischen Torschaltung Pl in Verbindung, deren Ausgang an den Auslöseeingang einer monostabilen Kippschaltung 51 angeschlossen ist, die an ihrem ersten und zweiten Ausgang inverse Rechteckimpulse 53 und 53 von einigen Mikrosekunden bei jedem JT-Durchgang der Netzspannung erzeugt. Der negative Impuls 52, der am ersten Ausgang der monostabSilen Kippschaltung 51 erhalten wird, gelangt an einen binären Vorwärit-Rüekwärts-Zähler 54. Der positive Impuls 53, der am zweiten Ausgang der monostabilen Kippschaltung 51 erhalten wird, wird über einen Kondensator 55 und eine Widerstandsbrücke R4-.und R5, die zwischen die Masse und die Vorspannungsquelle 50

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geschaltet ist, an eine bistabile Kippschaltung mit zwei Eingängen übertragen, die aus zwei logischen Torschaltungen P2 und P 3 besteht. Dieser Impuls bewirkt, daß durch seine abfallende Planke die Kippschaltung ausgelöst wird, wodurch der Ausgang des Tores P3, der sich ursprünglich im Zustand "1" befindet, in den Zustand "0" übergeht. Dadurch wird der Taktgeber 13, der aus zwei in Kaskade geschalteten monostabilen Kippschaltungen 60 und 6l besteht, gestartet. Der Taktgeber liefert Impulse mit einer Frequenz von etwa 10 kHz. Diese gelangen an den RückwärtsZähleingang des Zählers 54, der ausgehend von den Daten, die er über Al, Bl, Cl, Dl erhält, eine Rückwärtszählung vornimmt, und der bei Nulldurchgang (nach η Impulsen) einen negativen Impuls liefert, der die aus den beiden Torschaltungen P2 und P3 gebildete bistabile Kippschaltung zurückkippen läßt und auf diese Weise den Taktgeber stoppt. Die Rückwärtszählung der Impulse wird mit Hilfe des aus der Schaltung 5¹J bestehenden Zählers und der drei Tore P2, P3, P4 erreicht. Einer der Eingänge des Tores PH ist mit dem gemeinsamen Punkt A zwischen dem Ausgang des Taktgebers und dem Eingang des Rückwärtszählers 5^ verbunden. Die Kodierung erfolgt beispielsweise mit Hilfe von vier Unterbrechern IL (1,2,3,²I) und vier Widerständen R5, Ro, R7· Re. Der Impulszug, das sogenannte Zwischensignal, das durch den Taktgeber geliefert wird, gelangt über das Tor P4 an die Signalformschaltung 11. Diese besteht im wesentlichen aus drei Transistoren T2, T3, T4. Das Zwischensignal gelangt über einen Widerstand R9 an die Basis des Transistors T2, dessen Emitter mit der Masse über einen Widerstand Rio verbunden ist. Der Kollektor dieses Transistors ist gleichzeitig über einen Widerstand RIl an eine positive Vorspannungsquelle 65 und an die Basis des Transistors T4 angeschlossen.Der Kollektor des Transistors T¹I steht mit der Spannungsquelle 65 in Verbindung. Sein Emitter ist gleichzeitig an die Masse über einen Widerstand R12 und an den Steuersignalleiter 3 angeschlossen, durch den das Steuereigmal an den Empfänger (in dieser Figur nicht dargestellt) übertragen wird. Der am Ausgang des Tores P4 gebildete Impulszug wird um einige Volt, beispielsweise um 2 Volt, durch den Transistor T2 und den aus den beiden Widerständen RIO und RIl bestehenden Spannungsteiler, der im Kollektor-Emitter-Kreis des Transistors liegt, verschoben.Der Nullstellimpuls Z wird durch den Transistor T3 gewonnen. Die Basis

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des Transistors T3 ist über den Widerstand R12 mit dem zweiten Ausgang der monostabilen Kippschaltung 51 verbunden, die das positive Rechtecksignal 53 liefert. Der Kollektor des Transistors T3 ist an denrgemeinsamen Punkt B zwischen der Basis des Transistors T¹I und dem Kollektor des Transistors T2 angeschlossen, während sein Emitter auf Masse liegt. Das Signal 53 wird bei Jeder Wechselstromperiode im Moment einesTV-Durchgangs geliefert, wodurch der Empfänger auf das Regelintervall zurückgebracht, d.h. synchronisiert wird. Diese Synchronisierung vermeidet die Entstehung von Störimpulsen, die beim Ein- und Ausschalten der Verbraucher der verschiedenen Kanäle Ll, L2, L3 oder L^ entstehen könnten.

Die Figur 5 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Empfängers, der mit den anderen Elementen, die einen elektronisch gesteuerten Versorgungsstrang darstellen, zusammenwirkt. Wie im Fall des Senders sind die Komponenten, die die anhand der Figur 3 beschriebenen Schaltblöcke darstellen, durch die gestrichelt eingezeichneten Rechtecke begrenzt. Jedem aus einem Impulszug a,b,c... bestehenden Steuersignal 12, das durch den Steuersignalleiter 3 an den Empfänger übertragen wird, geht, wie bereits ausgeführt, ein Impuls mit einer Amplitude voraus (Rückstellimpuls), die beispielsweise zwischen 2 Volt und Null liegt. Dieser Impuls stellt den Zähler 100 der Zähleohaltung 32 über die Nullstellschaltung 31 auf Null. Die Nullstellschaltung 31 besteht im wesentlichen aus einem Transistor TlO. Das Steuersignal gelangt über einen Widerstand R20 an die Basis des Transistors TlO, dessen Kollektor einerseits über einen Widerstand R21 mit dem Ausgang S einer an das Netz angeschlossenen Spannungsquelle 101 und andererseits an einen ersten Ausgang (El) des Zählers 100, der die Impulse 105 aufnimmt, angeschlossen ist. Das von dem Empfänger erhaltene Signal 12 muß in den Anteil, der den Impuls aus η Impulsen umfaßt, der zur Einstellung des Zählers 100 dient, und in den. Anteil, der den Rückstellimpuls (Z) umfaßt, getrennt werden. Der Impulsdiskriminator 30 erfüllt diese Funktion. Er besteht im wesentlichen aus einer Zener-Diode Z210 und einem Widerstand RlOO, der in Serie zwischen der Masse und dem Widerstand R20 liegt. Das Signal gelangt an den Verbindungspunkt Bl zwischen der Zener-Diode und dem Widerstand R20. Das Nutzsignal 1O6₅ das durch die Schaltung 30 geliefert

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wird, gelangt an einen zweiten Eingang (E2) des Zählers 100. Ein dritter Eingang E3 ist gleichermaßen mit dem Punkt S (Ausgang der Spannungsversorgung 101) verbunden. Die Zählaehältung besteht aus dem Zähler 100 und einem Entkopplungskondensator Cd. Durch sie wird das Nutzsignal in logische Zustände der vier Ausgänge AR,BR, CRjDR des Zählers 100 umgesetzt. Der Wahlschalter 7 weist vier jeweils mit den Ausgängen AR, BR, CR, DR des Zählers verbundene Kontakte oder Klemmen 1, 2, 3, H und einen Gleitkontakt 110 auf, der, wie bereits anhand von Figur 1 erläutert, mit den Ausgangsklemmen verbunden werden kann, um einen Kontakt zu schließen, während die anderen geöffnet bleiben. In dem beschriebenen Beispiel ist der geschlossene Kontakt derjenige mit der Nummer 4, wie dies durch den Pfeil angedeutet ist. Unter diesen Bedingungen handelt es sich um den Kanal L**, der unter Spannung gesetzt werden soll, während die anderen Kanäle Ll, L2 und L3 ausgeschlossen sind. Ein Impulszug mit beispielsweise 8 Impulsen, in Binärschreibweise 1000, gelangt über den Steuersignalleiter 3 an die Empfänger, Nach Durchgang des AuslÖBesignals befinden sich die Ausgänge AR, BR, CR im Zustand "0". Das Auslösesignal wird über einen Stromverstärker dem Leistungsschalter 33 zugeführt. Dieses Auslösesignal gelangt über den Widerstand R30 an die Basis eines Transistors TlL Dfcr Kollektor des Transistors TIl ist mit dem Punkt S (Ausgang der Spannungsversorgung 101) und der Emitter mit dem Eingang der Leistungsschaltstufe 33 verbunden.

Diese besteht im wesentlichen aus zwei Triacs TRl und TR2, die das öffnen und Schließen des Stromkreises zwischen dem Leiter für die Phase und dem Nulleiter 2 des Stromnetzes bewirken und zwar über einen Verbraucher 3^, der zu dem betroffenen Kanal Lk gehört. Ein Elektrolytkondensator C12 verbindet die beiden Auslöseelektroden der Triacs TRl und TR2: Durch den Elektrolytkondensator wird der Stromflußwinkel verbessert. Die übrigen Empfänger Rl, R2, R3 sind gleich wie der Empfänger R4 aufgebaut mit Ausnahme der Stellung des Gleitkontaktes, so daß während des Durchganges des Steuerimpulszuges die verschiedenen Ausgänge AR, BR, CR nacheinander die logischen Signale "1" und "0" verschiedene Male erhalten. Durch den Signalzustand "1" wird der Transistor TIl durchgeeehaltet und folglich die Leistungsschaltstufe der entsprechenden Empfänger

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betätigt. Dies kann durch eine Kombination von zwei Triacs TRl und TR2 vermieden werden. Wäre der Triac TRl nur als einziger vorhanden, wobei seine Diode und seine Kathode mit der Phase und dem Nulleiter des Stromnetzes verbunden wären,und wäre dabei seine Auslöseelektrode mit der Phase über einen Kondensator CIl, wie in Figur 7 gezeigt, verbunden, so ergäbe sich für die Stromstärke i:

^{1 = C} dt

wobei ν die Spannung und t die Zeit sind.

Dadurch, daß die Kapazität des Kondensators CIl ausreichend groß gewählt wird, kann erreicht werden, daß der Triac TRl nur im ersten und dritten Phasenquadranten ausgelöst wird. Um den Leitzustand des Triacs TRl zu beenden, genügt es, den über den Kondensator CIl führenden Kreis (Figur 7) zu unterbrechen. Der Triac TR2 nimmt diese Unterbrechungsfünktion wahr. Er spielt die Rolle des Unterbrechers I (Figur 7). Bei diesem Triac handelt es sich um einen empfindlichen Triaci dessen maximaler Auslösestrom zwischen 3 und 5 ml je nach Quadrant liegt. Da der Auslösestrom des Triacs TR2 sowie sein Variationsbereich sehr klein sind, kann der Basiswiderstand R30 des Transistors TIl sehr hochohmlg gewählt werden, wodurch die unerwünschten Durchgänge durch die Zustände "1" und "O" derjenigen Ausgänge, die Verbrauchern entsprechen, die nicht unter Spannung gesetzt werden sollen, unterdrückt werden. Duäch die Verwendung zweier Tiracs als statische Leistungsschalter kann der Triac TRl als gewöhnlicher Triac mit Auslösung im zweiten und dritten Phasenquadranten gewählt werden, dessen Leistungsgrenze in Abhängigkeit des Verbrauchers gewählt werden kann, ohne daß dadurch die vorgeschalteten Schaltkreise beeinflußt würden.

Der Zähler 100 wird so gewählt, daß er eine große Eingangsimpedanz des Empfängers, RlOO beispielsweise,gleich 100 k/lzuläßt. Unter diesen Bedingungen können sehr viele Empfänger parallel geschaltet werden, ohne daß der Sender einen starken Signalstrom zu liefern brauchte. Ber Zähler 100 sollte vorzugsweiee'-einen geringen LeIstungsverbrauch, eine geringe Anfälligkeit für Störsignale und geringe Abmessungen aufweisen, wie dies bei Komponenten mit zwei

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Zählern in einem Gehäuse der Fall ist. Im vorliegenden Beispiel ist ein binärer Doppelzähler gewählt, unter dessen Ausgängen vier benutzt werden. Wenn acht Kanäle anstelle von vieren gesteuert werden sollen, reicht es aus, den zweiten Zähler zu dem ersten in Kaskade zu schalten und so die Zählschaltung des Senders zu ändern, so daß dieser einen Impulszug mit O bis 31 Impulsen liefert. Wenn gewünscht ist, mehr als acht Kanäle zu steuern, kann die Zahl der durch die Zählschaltung des Senders gelieferten Impulse über 31 erhöht und ein zweiter Zähler 100 dem Empfänger hinzugefügt werden. Die Stromversorgung 101 liefert an ihrem Ausgang S eine Spannung von 13 Volt und eine Stromstärke von 30 mA. Dadurch, daß in Jedem Empfänger eine Stromversorgung vorhanden ist, ist dieser unabhängig und es kann eine große Anzahl von parallel geschalteten Empfängern vorgesehen werden.

Die zu den verschiedenen^Kanälen gehörenden Verbraucher können beliebiger Art sein. Es kann sich um Lampen, Motoren etc.... handeln. Schließlich kann der beschriebene Wahlschalter, der aus Unterbrechern besteht, automatisch betätigt werden. Auf diese Weise kann die Schaltung zur Steuerung der öffentlichen Beleuchtung eingesetzt werden.

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Claims

2850508 PATENTANWÄLTE DIETRICH LEWINSKY HclNZ-JOACHIM HUBER REINER PRtETSCH m MÖNCHE N 2 1 21.November 1978 GQTTHARDSTR. 81 10.631-V/NI Compagnie des Lampes, Rue de Lisbonne 29, 75008 Paris (Prankreich) Patentansprüche:

1./Schaltung zur elektronisch gesteuerten Stromversorgung mehrerer Verbraucher, die parallel geschaltet sind und zu η -Kanälen gehören, gekennzeichnet durch

- einen Anschlußstrang (111) mit drei Leitern (1,2,3), von denen zwei zur übertragung der elektrischen Leistung bestimmt und der dritte eine Steuersignalleitung zur übertragung eines Steuersignales ist,

- einen durch einen Steuerschalter (5) gesteuerten Sender (4) am Kopf des Anschlußstranges (111), der das Steuersignal liefert,

- einen zu jeweils einem der Verbraucher (L) eines der Kanäle gehörenden Empfänger (R), der mit den die elektrische. Leistung übertragenden Leitern (1,2) und mit der Steuersignalleitung (J) verbunden ist und ein Kanalwahlsystem (7) mit η Ausgangsklemmen, einen Leistungsschalter (33) und Mittel zur Synchronisierung des Steuersignales auf die Wechselstromperiode enthält, wobei alle diese Elemente zusammenwirken, um ausgehend von dem durch den Sender (¹I) abgegebenen und von den Empfängern (R) aufgenommenen Steuersignal die den Empfängern (r) zugeordneten Kanäle unter Spannung zu setzen, die das Steuersignal in ein Auslösesignal umsetzen und dieses an den jeweiligen Leistungsschalter (33) übertragen.

2„ Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (k) folgendes umfaßt:

- eine Zählschaltung (10), die an ihrem Eingang die durch den

Jtaa;_;„- - - . - "." -2-

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ORIGINAL INSPECTED

Steuerschalter (5) gelieferten Steuerbefehle erhält und ausgehend von diesen Befehlen ein Zwischensignal aussendet, wobei die Zählerschaltung (10) mit einem Synchronisationssystem (15) zusammenwirkt, durch das das Zwischensignal zu einem bestimmten Zeitpunkt der Wechselstromperiode ausgelöst wird,

- eine Signalformschaltung (11), die das Zwischensignal aufnimmt und in ein aus einem Impulszug (a,b,c,...) und einem Rückstellimpuls (Z) bestehendes Steuersignal umsetzt, das durch den Steuersignalleiter (3) übertragen wird.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschalter (5) aus η Unterbrechern (IL) besteht, die den η Kanälen entsprechen.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Empfänger (R) eine Diskriminatorschaltung (30) enthält, die in der Lage ist, einen Rückstellimpuls (Z) auszusondern und ein Nutzsignal zu liefern, wobei ein Zähler (100) das Signal in eine Folge von logischen Zuständen "0" und "1" umsetzt, aus denen ein Auslösesignal zur Betätigung der Leistungsschalter (33) gewonnen wird.

5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes zu dem jeweiligen Empfänger gehörende Kanalwahlsystem (7) η Ausgangsklemmen und einen auf $ede der Ausgangsklemmen verschiebbaren Kontakt (110) aufweist, um mit einer der Klemmen eine Verbindung herzustellen.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal durch seinen Rang χ (1,2,3...η) bezeichnet ist und daß der Wahl des einzuschaltenden Kanalas die Wahl eines gegebenen Unterbrechers (IL) vom selben Rang χ(1,2,3···η) sowie die Stellung des verschiebbaren Kontaktes (11) Ü4s zu dem gewählten Kanal gehörenden Empfängers (R) auf der Ausgangsklemme vom selben Rang χ(1,2,3···η) entspricht, wobei dort ein geschlossener Kontakt zwischen dem Ausgang des Empfängers (R) und dem Kanal hergestellt wird.

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7· Schaltung ;■ nach Anspruch ¹J oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß einem durch Schließen eines Kontaktes des Steuerschalters (5) hervorgerufenen Signal ein Auslösesignal entspricht, das über die Klemmen vom Rang χ übertragen wird, die mit dem verschiebbaren Kontakt (110) die Verbindungen zu den Leistungsschaltern (33) bilden, wodurehr.die Beaufschlagung der Kanäle vom Rang χ sichergestellt ist.

8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslösesignal an die Basis eines Transistors (TU) gelangt, dessen Emitter an eine aus zwei Triacs (TK^,TR2) bestehende Schaltung angeschlossen ist.

9· Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Triac (TR2) das unerwünschte Durchschalten des/TrTac¹^ (TRl) infolge der Wirkung von Impulsen, die nicht aus dem Auslösesignal stammen, unterdrückt.

10.Schaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrecher (IL) des Steuerschalters (5) handbetätigbare Schalter sind.

11.Schaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrecher (IL) des Steuerschalters (5) automatisch betätigt werden.

12.Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbraucher der Kanäle aus mindestens einer Lampe (L) bestehen.

13.Leuchteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.

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