DE3407324A1

DE3407324A1 - Schaltungsanordnung zur galvanischen trennung von analogen gleichstromsignalen

Info

Publication number: DE3407324A1
Application number: DE19843407324
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 6200 Wiesbaden Stenzel
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1984-02-29
Filing date: 1984-02-29
Publication date: 1985-08-29

Description

Hartmann & Braun .6000 Prankfurt (Main), 2 7.02.84 Aktiengesellschaft Gräfstraße 97 Tu/lw

Schaltungsanordnung zur galvanischen Trennung von analogen Gleichstromsignalen

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur galvanischen Trennung von analogen Gleichstromsignalen nach der Gattung des Hauptanspruches.

Eine derartige Schaltung ist in der DE-PS 23 4-2 294 beschrieben. Sie weist einen Transformator auf, in dessen Primärkreis ein aus Transistoren bestehender Zerhacker vorgesehen ist, der, durch die Rechteckimpulse eines Generators gesteuert, den unipolar eingespeisten Gleichstrom in wechselnder Richtung durch die Primärwicklung fließen läßt. In der Sekundärwicklung des Transformators wird eine dem Gleichstrom proportionale Wechselspannung induziert, die in einer Diodenbrücke gleichgerichtet wird.

Häufig besteht der Wunsch, Gleichströme mit wechselnder S tr einrichtung zu übertragen oder einen Ausgangsstrom kleiner Null zu erhalten. Dies ist mit der bekannten Schaltung nicht möglich, da zum einen der Zerhacker nur positive Gleichströme verarbeiten kann und zum anderen der Diodengleichrichter immer eine Betragsbildung vornimmt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung zur galvanischen Trennung von Gleichstromsigna-

, len der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie Gleichströme mit wechselnder Stromrichtung überträgt und die Stromrichtung auch am Ausgang vorzeichenrichtig wiedergibt. Die Aufgabe ist mit dem im Kennzeichen des Patentanspruches angegebenen technischen Mitteln gelöst. Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit wenigen zusätzlichen Bauelementen eine galvanisch getrennte Übertragung von Gleichströmen mit entgegengesetzter Flußrichtung gewährleistet ist und der jeweilige Ausgangsstrom mit der richtigen Polarität am potentialfreien Ausgang verfügbar ist.

Die Figur zeigt einen nach dem Zerhackerprinzip arbeiten den Trennverstärker, der aus einem Zerhacker 3> einem Übertrager 4» einem Gleichrichter 5 und einem Generator 11 besteht. Die nicht dargestellte Versorgung des Trenn-Verstärkers erfolgt in bekannter Weise durch eine Hilfsgleichspannung, die ähnlich wie das Meßsignal transformatorisch eingespeist wird, um die galvanische Trennung zwischen den Meßkreisen und dem Versorgungskreis zu gewährleisten.

Die am Kondensator 2 anstehende, dem Eingangsstrom I·™ proportionale Gleichspannung wird durch den Generator 11 und dem Zerhacker 3 in eine Rechteckspannung umgeformt und dem Übertrager 4 zugeführt. Die auf der Sekundärseite des Übertragers 4 induzierten Rechtecksignale werden vom Gleichrichter 5 gleichgerichtet und dem Speicher 6 zugeführt. Am Ausgang des nachgeschalteten Bürdenwandlers 7 steht ein Strom zur Verfügung, dessen Amplitude dem Eingangsstrom Ig proportional ist. Kehrt der Eingangsstrom I-g sein Vorzeichen um, so ändert das nichts an der Stromrichtung des Stromes am Bürdenwandleraus-

gang, da der Gleichrichter 5 eine Betragsbildung des Übertragungssignales vornimmt. Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist dem Kondensator 2 am Eingang des Trennverstärkers ein Gleichrichter 1 vorgeschaltet. Dieser bewirkt, daß Eingangsströme I_E mit unterschiedlicher Polarität gleichgerichtet auf den Speicher 2 gelangen. Gleichzeitig überwacht ein Komparator 9 das Vorzeichen des Eingangsgleichstromes Ig. Ändert dieser sein Vorzeichen, so erregt der Komparator 9 eine Schaltstufe 10, die ihrerseits einen zweipoligen Umschaltkontakt 8 betätigt, der die Klemmen am galvanisch getrennten Ausgang 12 des Bürdenwandlers 7 vorzeichenrichtig umschaltet. Damit ist erreicht, daß der Ausgangsgleichstrom I_A nach Amplitude und Flußrichtung dem Eingangsgleichstrom Ig entspricht.

Claims

Patentanspruch

Schaltungsanordnung zur galvanischen Trennung von analogen Gleichstromsignalen wechselnder Polarität mit Hilfe
eines Transformators, dessen Primärwicklung über einen
Kondensator und einen Halbleiterzerhacker mit der Gleichstromsignalquelle verbunden ist und dessen Sekundärwicklung mit einem Gleichrichter für das übertragene Wechselstromsignal verbunden ist,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) die Gleichstromsignalquelle ist über einen Gleichrichter (1) an den Kondensator (2) angeschlossen;

b) ein Komparator (9) überwacht das Gleichstromsignal
(Pg) auf seine Stromrichtung und steuert in Abhängigkeit davon eine Schaltstufe (10) mit einem Umschalter (8), der das galvanisch getrennte Gleichstromsignal
am Ausgang (12) vorzeichenrichtig umschaltet.