DE3924693C2

DE3924693C2 -

Info

Publication number: DE3924693C2
Application number: DE19893924693
Authority: DE
Inventors: Karlheinz 4600 Dortmund De Groebe
Original assignee: Phoenix Elektrizitaetsgesellschaft H Knuemann & Co Kg 4933 Blomberg De GmbH
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 1989-07-26
Filing date: 1989-07-26
Publication date: 1993-07-01
Also published as: DE3924693A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur gesicherten Abgabe eines Steuersignals in Abhängigkeit von einem Eingangssignal.

Elektrische Leitungen, mit deren Hilfe Steuersignale übertragen werden, werden nicht selten auf Aderbruch und auf Kurzschluß überwacht. Dazu werden besondere Überwachungseinrichtungen verwendet. Eine bekannte Überwachungseinrichtung arbeitet mit Gleichspannungsimpulsen kurzer Dauer, die über die zu überwachende Leitung an eine am Ende der Leitung angeordnete Induktivität gelangen (vgl. die DE-OS 20 15 413). Bei einer anderen bekannten Überwachungseinrichtung wird mit einer Gleichspannungsquelle, einer Wechselspannungsquelle und einem Widerstandsnetzwerk gearbeitet (vgl. die DE-PS 29 22 782). Beiden bekannten Überwachungseinrichtungen ist gemeinsam, daß sie relativ aufwendig sind.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur gesicherten Abgabe eines Steuersignals in Abhängigkeit von einem Eingangssignal anzugeben, die relativ einfach aufgebaut ist und dann und nur dann ein Steuersignal abgibt, wenn ein Eingangssignal vorliegt, also weder bei einem Aderbruch noch bei einem Kurzschluß ein Steuersignal abgibt.

Diese Aufgabe wird durch die Mewrkmale im Anspruch 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung enthält zwei Steuersignalanschlüsse, zwei Eingangssignalanschlüsse und einen an die Eingangssignalanschlüsse angeschlossenen Eingangssignalgeber, der einen Eingangssignalschalter und eine Diodenstrecke aufweist, wobei zwischen dem ersten Steuersignalanschluß und dem ersten Eingangssignalanschluß eine Wechselspannungsversorgung vorgesehen ist, zwischen die beiden Signalanschlüsse ein Ladekondensator geschaltet ist und zwischen den zweiten Steuersignalanschluß und den zweiten Eingangssignalanschluß ein Widerstand geschaltet ist.

Im folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und werden Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Schaltungsanordnung in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und

Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.

Die in den Figuren dargestellten Schaltungsanordnungen dienen der gesicherten Abgabe eines Steuersignals in Abhängigkeit von einem Eingangssignal und weisen zwei Steuersignalanschlüsse 1, 2, zwei Eingangssignalanschlüsse 3, 4 und einen an die Eingangssignalanschlüsse 3, 4 angeschlossenen Eingangssignalgeber 5 auf; dabei besteht der Eingangssignalgeber 5 aus einem Eingangssignalschalter 6 und einer Diodenstrecke 7.

Erfindungsgemäß ist zwischen dem ersten Steuersignalanschluß 1 und dem ersten Eingangssignalanschluß 3 eine Wechselspannungsversorgung 8 vorgesehen, ist zwischen die beiden Steuersignalanschlüsse 1 und 2 ein Ladekondensator 9 geschaltet und ist zwischen den zweiten Steuersignalanschluß 2 und den zweiten Eingangssignalanschluß 4 ein Widerstand 10 geschaltet.

In den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Schaltungsanordnungen ist der Eingangssignalschalter 6 des Eingangssignalgebers 5 als Öffner ausgeführt und ist dem Eingangssignalschalter 6 die Diodenstrecke 7 parallel geschaltet. (Ist der Eingangssignalschalter 6 als Schließer ausgeführt, dann muß die Diodenstrecke 7 in Reihe zum Eingangssignalschalter 6 liegen.)

In den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 ist dadurch eine Wechselspannungsversorgung 8 vorgesehen, daß zwei Versorgungsspannungsanschlüsse 11, 12 vorgesehen sind, an die eine externe, nicht dargestellte Wechselspannungsquelle anzuschließen ist. Bei d en Ausführungsbeispielen nach den Fig. 3 und 4 ist die Wechselspannungsversorgung 8 intern vorgesehen. Es ist nämlich ein Oszillator 13 (Fig. 3) bzw. ein Oszillator 14 (Fig. 4) vorgesehen und an die Versorgungsspannungsanschlüsse 11, 12 ist eine externe, nicht dargestellte Gleichspannungsquelle anzuschließen.

Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ein Pol der Wechselspannungsversorgung 8 an den ersten Steuersignalanschluß 1 und der andere Pol der Wechselspannungsversorgung 8 an den ersten Eingangssignalanschluß 3 angeschlossen sind, zwischen die beiden Steuersignalanschlüsse 1 und 2 ein Ladekondensator 9 geschaltet ist und zwischen den zweiten Steuersignalanschluß 2 und den zweiten Eingangssignalanschluß 4 ein Widerstand 10 geschaltet ist, passiert folgendes:

Im nicht-betätigten Zustand des Eingangssignalgebers 5, also bei, wie dargestellt, geschlossenem Eingangssignalschalter 6 wird der Ladekondensator 9 - über den Widerstand 10 - bei einer Halbwelle der Wechselspannung geladen, bei der dann folgenden Halbwelle der Wechselspannung wieder entladen; am Ladekondensator 9 entsteht nur eine Ladespannung, die geringer ist als die Spannung, die als Steuersignal definiert ist.

Ist der Eingangssignalgeber 5 betätigt, also der Eingangssignalschalter 6 geöffnet, so wird der Ladekondensator 9 - über die Diodenstrecke 7 - aufgeladen, ohne daß in den der Aufladung dienenden Halbwellen der Wechselspannung folgenden Halbwellen (mit umgekehrter Polarität) eine Entladung des Ladekondensators 9 stattfinden kann. Nach einer - durch die Größe der Wechselspannung und die Größe des Widerstandes 10 - vorgegebenen Anzahl von den Ladekondensator 9 ladenden Halbwellen der Wechselspannung hat der Ladekondensator 9 eine solche Ladespannung erreicht, die gleich ist oder größer ist als die Spannung, die als Steuersignal definiert ist.

Bei einem Aderbruch - Unterbrechung der den Eingangssignalgeber 5 mit den Eingangssignalanschlüssen 3 und 4 verbindenden Adern 15, 16 - findet eine Ladung des Ladekondensastors 9 nicht statt, es entsteht kein Steuersignal.

Bei einem Kurzschluß - Kurzschluß der den Eingangssignalgeber 5 mit den Eingangssignalanschlüssen 3, 4 verbindenden Adern 15, 16 - wird der Ladekondensator 9 in gleicher Weise geladen und entladen wie bei geschlossenem Eingangssignalschalter 6; auch in diesem Fall entsteht kein Steuersignal.

Im übrigen zeigen die Fig. 1 bis 4 insoweit jeweils ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, als zwischen dem zweiten Steuersignalanschluß 2 und dem Ladekondensator 9 eine Zenerdiode 17 geschaltet ist. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die Zenerdiode 17 direkt in der angegebenen Weise geschaltet. In den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2 bis 4 ist die Zenerdiode 17 gleichsam indirekt zwischen den zweiten Steuersignalanschluß 2 und den Ladekondensator 9 geschaltet. Bei diesen Ausführungsbeispielen ist nämlich zwischen dem Ladekondensator 9 und den beiden Steuersignalanschlüssen 1 und 2 ein Optokoppler 18 zur galvanischen Trennung vorgesehen. Der Optokoppler 18 besteht aus einer Leuchtdiode 19 und einem Fototransistor 20. Die in den dargestellten Ausführungsbeispielen - direkt oder indirekt - zwischen den zweiten Steuersignalanschluß 2 und den Ladekondensator 9 geschaltete Zenerdiode 17 gibt vor, welche Ladespannung am Ladekondensator 9 als Steuersignal definiert ist.

Fig. 2 zeigt, daß bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in Reihe zum Widerstand 10 ein PTC-Widerstand 21 vorgesehen ist. Damit ist eine Kompensation der Temperaturdrift des Widerstandes 10 möglich.

Im übrigen ist bei den in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils eine Leuchtdiode 22 zur Anzeige des jeweiligen Schaltzustandes vorgesehen. Die Leuchtdiode 22 liegt in Reihe zur Leuchtdiode 19, die Teil des Optokopplers 18 ist.

Weiter oben ist bereits ausgeführt worden, daß in den Ausführungsbeispielen, die die Fig. 1 bis 3 zeigen, der Eingangssignalgeber 5 einen als Öffner ausgeführten Eingangssignalschalter 6 und eine dem Eingangssignalschalter 6 parallel geschaltete Diodenstrecke 7 aufweist. Im Gegensatz dazu zeigt Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Eingangssignalgeber 5 als berührungsloser Endschalter, nämlich als induktiver Näherungsschalter ausgeführt ist. Es handelt sich dabei um einen 3-Leiter-Näherungsschalter; neben den beiden Adern 15 und 16 ist also noch eine weitere Ader 23 vorgesehen.

Angedeutet ist in allen Figuren, daß alle Bauteile der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, bis auf den externen Eingangssignalgeber 5, innerhalb einer üblichen Reihenklemme 24 verwirklicht sein können.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur gesicherten Abgabe eines Steuersignals in Abhängigkeit von einem Eingangssignal, mit zwei Steuersignalanschlüssen, zwei Eingangssignalanschlüssen und einem an die Eingangssignalanschlüsse angeschlossenen Eingangssignalgeber, der einen Eingangssignalschalter und eine Diodenstrecke aufweist, wobei zwischen dem ersten Steuersignalanschluß (1) und dem ersten Eingangssignalanschluß (3) eine Wechselspannungsversorgung (8) vorgesehen ist, zwischen die beiden Steuersignalanschlüsse (1, 2) ein Ladekondensator (9) geschaltet ist und zwischen den zweiten Steuersignalanschluß (2) und den zweiten Eingangssignalanschluß (4) ein Widerstand (10) geschaltet ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wechselspannungsversorgung (8) ein Oszillator (13, 14) vorgesehen ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einen der beiden Steuersignalanschlüsse (2) und den Ladekondensator (9) eine Zenerdiode (17) geschaltet ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ladekondensator (9) und den beiden Steuersignalanschlüssen (1, 2) ein Optokoppler (18) zur galvanischen Trennung vorgesehen ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zum Widerstand (10) ein PTC-Widerstand (21) vorgesehen ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leuchtdiode (22) zur Anzeige des jeweiligen Schaltzustandes vorgesehen ist.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Eingangssignalgeber (5) ein berührungsloser Endschalter vorgesehen ist.