EP4635084A1 - Schaltgerät zum betreiben mit unterschiedlichen eingangssteuerspannungen - Google Patents

Schaltgerät zum betreiben mit unterschiedlichen eingangssteuerspannungen

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Publication number
EP4635084A1
EP4635084A1 EP23828182.8A EP23828182A EP4635084A1 EP 4635084 A1 EP4635084 A1 EP 4635084A1 EP 23828182 A EP23828182 A EP 23828182A EP 4635084 A1 EP4635084 A1 EP 4635084A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switch
voltage
control
switching device
designed
Prior art date
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Pending
Application number
EP23828182.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Peter Hudetz
Elmar Schaper
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Publication of EP4635084A1 publication Critical patent/EP4635084A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/30—Modifications for providing a predetermined threshold before switching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/002—Monitoring or fail-safe circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/22—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil
    • H01H47/32—Energising current supplied by semiconductor device
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/0027—Measuring means of, e.g. currents through or voltages across the switch

Definitions

  • the present invention relates to a switching device which is particularly suitable for operation with different input control voltages.
  • Switching devices are characterized, among other things, by the fact that, when a given input control voltage is applied, they ensure that a relay or contactor is switched on above a given switch-on voltage threshold and is switched off when the voltage falls below a given switch-off voltage threshold. Switching devices that can be operated with different input control voltages are known. Common input control voltages are 24 V, 48 V, 60 V, 120 V and 230 V. The input control voltages can be either alternating voltages or direct voltages.
  • Such a switching device is known, for example, from EP 3 375 004 Bl.
  • the known switching device is designed for several different rated voltage ranges, which range from approximately 24 volts to 240 volts.
  • the known switching device has a control unit that measures the output voltage of a rectifier supplied to it on the input side and evaluates the measured voltage by the control unit determining in which of the predetermined voltage ranges the measured control voltage lies. A lower switch-on voltage threshold and an upper switch-off voltage threshold are then adjusted depending on the determined predetermined voltage range.
  • the present invention is based on the object of creating an alternative switching device which can be operated with several different input control voltages, in which the susceptibility to interference caused by external influences can be minimized.
  • a core idea of the invention can be seen in the creation of a switching device that configures itself in particular depending on an applied input control voltage. For this purpose, an input control voltage applied to the switching device is not fed directly to a control and evaluation device.
  • the current is measured in a current path connected to the input terminals of the switching device, which has a series connection of an electrical resistor with a predetermined resistance value and a current sensor, wherein the measured current value is fed to the control and evaluation device, which then determines a voltage value depending on the predetermined resistance value of the electrical resistor and the measured current value and checks whether the determined voltage value can be assigned to a predetermined input control voltage value from several predetermined input control voltage values stored in the switching device. If so, the switch-on and switch-off threshold voltage values associated with this input control voltage value are made available to the control and evaluation device for the further operation of the switching device.
  • a switching device in particular a self-learning switching device, which is designed in particular for operation with different input control voltages.
  • the switching device preferably has the following features: a first and a second input connection for applying an input control voltage, a current measuring path connected to the first and second input connection, which has a predetermined electrical resistance, ie an electrical resistance with a predetermined resistance value, and a current sensor connected in series therewith, which is designed to measure a current flowing through the current path, a switching device - for example an electromechanical switch or an optocoupler - which is used to close and open at least one load circuit designed and electrically connected to a control circuit, a controllable switching element designed to close and open the control circuit, a control and evaluation device having a first input that is electrically connected to the current sensor, a memory device electrically connected to the control and evaluation device, in which an assignment table is stored that assigns a switch-on voltage threshold value and a switch-off voltage threshold value to each predetermined input control voltage value from a
  • the switching device has a voltage supply device with a first and a second output, wherein the voltage supply device is designed to generate a first predetermined voltage when an input control voltage is applied to the first and second input terminals.
  • control and evaluation device which has a voltage supply connection which is electrically connected to the second output of the voltage supply device.
  • the switching device is connected to the first output via the control circuit.
  • the control and evaluation device is preferably designed to generate an activation signal if, after execution of step ii), a voltage value determined by the control and evaluation device as a function of a current value measured by the current sensor is greater than or equal to the currently stored switch-on voltage threshold value, wherein the controllable switching element is designed to close the control circuit in response to the activation signal, and wherein the control and evaluation device is designed to generate a deactivation signal if, after execution of step ii), a voltage value determined by the control and evaluation device as a function of a current value measured by the current sensor is less than or equal to the currently stored switch-off voltage threshold value, wherein the controllable switching element is designed to open the control circuit in response to the deactivation signal.
  • controllable switching element can be an integral part of the control and evaluation device.
  • controllable switching element preferably forms an open collector output of the control and evaluation device.
  • controllable switching element can be designed as a separate component, wherein the control and evaluation device has a control output for applying the activation signal or the deactivation signal, and wherein the control output is electrically connected to a terminal of the controllable switching element.
  • the switching device is preferably a self-learning switching device.
  • control and evaluation device is designed to continuously determine a voltage value after execution of steps i) and ii) as a function of a current value measured by the current sensor and to check whether this determined voltage value can be assigned to another of the n different predetermined input control voltage values, and if this is the case, to read out the associated switch-on voltage threshold value and the associated switch-off voltage threshold value from the storage device as a function of the predetermined input control voltage value assigned to the determined voltage field and to provide or store these values as new current switch-on and switch-off voltage threshold values.
  • the switch-on and switch-off voltage threshold values are automatically adjusted during operation of the switching device.
  • the switching device can have a third input connection that is electrically connected to a second input of the control and evaluation device.
  • the control and evaluation device is then preferably designed to delete the currently stored or provided switch-on and switch-off voltage threshold values in response to a first control signal that can be applied to the third input connection and then to repeat steps i) and ii). Thanks to this measure, the switch-on and switch-off voltage threshold values can be reset and the switching device restarted in order to reset the switch-on and switch-off voltage threshold values with regard to a different input control voltage.
  • the switching device can have an optical and/or acoustic output device.
  • the control and evaluation device can be designed to cause the switching device to output optical and/or acoustic information via the optical and/or acoustic output device, which contains the currently stored switch-on and switch-off voltage threshold values. Turn-off threshold values and/or the associated predetermined input control voltage value.
  • control and evaluation device can be designed to cause the switching device, in response to a second control signal that can be applied to the third input connection, to output optical and/or acoustic information via the optical and/or acoustic output device, which represents the currently provided or stored switch-on and switch-off voltage threshold values and/or the associated predetermined input control voltage value.
  • the controllable switching element is preferably a semiconductor switch, whereby the switching device can be designed as an electromechanical switch, e.g. as a relay or contactor, or as an optocoupler.
  • the electromechanical switch is preferably designed as an on/off switch or as a changeover switch.
  • the switching device has at least two output terminals connected to the electromechanical switch for connecting at least one load circuit.
  • the electromechanical switch can, for example, have an excitation coil connected in series with the controllable switching element.
  • the control and evaluation device can expediently be designed as a microcontroller.
  • the storage device can be an integral part of the control and evaluation device.
  • the storage device is a separate component, it can be, for example, a non-volatile electronic memory device, such as an EEPROM.
  • Figure 1 shows the block diagram of an exemplary switching device in which the invention is implemented
  • Figure 2 shows the block diagram of another exemplary switching device in which the invention is implemented.
  • FIG. 1 shows the block diagram of an exemplary switching device 10, which is designed in particular for operation with different input control voltages.
  • the switching device 10 is preferably designed as a self-learning switching device, as will be explained in more detail below.
  • the switching device 10 has a first input connection 30 and a second input connection 31, to which an input control voltage, for example in the form of a direct voltage or an alternating voltage, can be applied.
  • the input connection 31 can preferably function as a ground connection.
  • a direct voltage source 20 can be connected to the two input connections 30 and 31 via a switch 21.
  • a bridge rectifier 40 can be implemented in the switching device 10, which can be connected to the two input connections 30 and 31.
  • a smoothing capacitor 41 can be connected in parallel to the output of the bridge rectifier 40.
  • a current measuring path 50 is electrically connected to the two input terminals 30 and 31.
  • the current measuring path 50 if present, is arranged behind the bridge rectifier 40 and has an electrical resistor with a predetermined resistance value and a current sensor 52 connected in series therewith, which is designed to measure a current flowing through the current path 50.
  • An input control voltage that can be applied to the input terminals 30 and 31 is fed to a voltage supply device 60.
  • the Voltage supply device 60 is electrically connected to the input terminals 30 and 31.
  • the voltage supply device 60 can have a direct current converter 61, also called a DC converter, which converts an input control voltage applied to the input terminals 30 and 31 into a direct current voltage of, for example, 12 V.
  • a smoothing capacitor 62 can be provided at the output of the direct current converter 61.
  • the output direct current voltage generated by the direct current converter 61 is fed to a first output 64 of the voltage supply device 60. Furthermore, the output direct current voltage of the direct current converter 61 is fed to a voltage regulator 63, which generates a supply voltage for a control and evaluation device 70 from the 12 V direct current voltage, for example. To do this, the voltage regulator 63 converts the input DC voltage of 12 V, for example, into a 3.3 V output voltage, which is fed to a voltage supply connection 71 of the control and evaluation device 70 via an output 65 of the voltage supply device 60. Thanks to the voltage supply device 60, the switching device 10 can only be operated via a two-wire line, since both the microcontroller 70 and the electromechanical switch 100 are supplied via the input control voltage applied to the input connections 30 and 31.
  • the control and evaluation device 70 can expediently be designed as a microcontroller.
  • the microcontroller 70 can also have an analog input 72 which is connected to an output of the current sensor 72.
  • the analog input 72 is connected to an analog/digital converter 79, called an A/D converter for short, of the microcontroller 70.
  • the A/D converter 79 converts the analog current values measured by the current sensor 52 into digital current values.
  • the microcontroller 70 can have a microprocessor 76 and a memory 95 in which, for example, firmware for controlling and monitoring the switching device 10 is stored.
  • the output of the A/D converter 79 is connected on the input side to the microcontroller 70.
  • the switching element 102 can, for example, be designed as an on/off switch or as a changeover switch, as shown by way of example in Figure 1.
  • the switching device 10 according to Figure 1 has three output terminals 120-122 to which two load circuits can be switched, which can be switched on or off by means of the switching element 102.
  • a switching device 100' designed as an optocoupler can be implemented in the switching device 10. This is illustrated in Figure 2 using another exemplary switching device 10' in which the optocoupler 100' is implemented.
  • the components of the switching device 10' which according to the exemplary embodiments correspond to the components of the switching device 10, have been provided with the same reference numerals.
  • the optocoupler 100' can contain, in a manner known per se, a light-emitting diode as the optical transmitter 101' and a photodiode as the optical receiver 102'. In this case, the optical transmitter 101' is connected to the control circuit 103.
  • the switching device 10 can expediently have a separate memory device 90, which can be designed as an EEPROM.
  • a lookup table can be stored in the memory device 90, which assigns a switch-on voltage threshold value and a switch-off voltage threshold value to different predefined input control voltages.
  • voltage values of 24 V, 48 V, 60 V, 120 V and 230 V can be stored as predefined input control voltages.
  • alternating voltages and/or direct voltages can be processed as input control voltages by the switching device 10.
  • the direct voltage values of 24 V, 48 V and 60 V and the associated predeterminable switch-off and switch-on voltage threshold values are stored in the memory device 90.
  • these values can also be stored in the memory 95 integrated in the microcontroller 70.
  • the separate storage device 90 could be dispensed with.
  • control evaluation device 70 designed as a microcontroller has a further preferably digital output connection 75, via which a control signal can be supplied to the controllable switching element 110 in the form of an activation signal or a deactivation signal for switching the switching element 110 on or off.
  • the microcontroller 70 preferably has a connection 77 via which the microcontroller 70 or the microprocessor 76 can communicate with the memory device 90.
  • the control and evaluation device 70 and the memory device can be connected via a SPI (Serial Peripheral Interface)-based bus.
  • the connection 77 is designed as an SPI-based interface, with the memory device 90 then also having an SPI-based interface.
  • the microcontroller 70 is designed to transmit, for example, a request command which, among other things, a determined voltage value which corresponds to an applied input control voltage, to the memory device 90 via the connection 77 in order to request the memory device 90 to transmit the switch-on and switch-off voltage threshold value associated with this voltage value to the microcontroller 70.
  • the control and evaluation device 70 can be designed to store the switch-on and switch-off voltage threshold values read from the memory device 90 as currently provided switch-on and switch-off voltage threshold values in the memory 95 of the microcontroller 70.
  • a controllable switching element 110' can also be used in the switching device 10. This is illustrated in Figure 2 using the exemplary switching device 10'.
  • the switching element 110' is preferably integrated as an open collector output in a microcontroller 70', as shown in Figure 2. In this case, the emitter is connected to an internal ground of the microcontroller 70'. In this case, the microcontroller 70' has a connection 75' to which the control circuit 103 or the optical transmitter 101' can be connected.
  • the microcontroller 70' can be designed similarly or essentially identically to the microcontroller 70 of the switching device 10.
  • the microcontroller 70' can have a voltage supply connection 71', a connection 74', an analog input 72', a microprocessor 76', a memory 95' and a further input 73'.
  • the functioning of the switching device 10 and the switching device 10' can preferably be essentially the same, so that the microcontroller 70 according to Figure 1 could easily be replaced by the microcontroller 70'.
  • the switching device 10 can have a third input connection 32, which can be connected to a further, preferably digital input 73 of the control and evaluation device 70.
  • an operator can apply a first control signal to the input 32 of the switching device 10 in order to be informed of the current configuration, i.e. the input control voltage currently used by the switching device 10.
  • the microcontroller 70 is designed to evaluate the first control signal arriving at the input 73 and to transmit a corresponding control signal via the output 74 to the optical and/or acoustic output device 80, which then outputs the currently configured input control voltage to an operator in optical or acoustic form.
  • Predetermined codes for example numbers, can be used for this purpose, each of which is assigned one of the predetermined input control voltages and the associated switch-on and switch-off voltage threshold values.
  • the number 1 can be assigned to an input control voltage of 24 V, the number 2 to an input control voltage of 24 V and the number 3 to an input control voltage of 48 V.
  • the optical and/or acoustic output device 80 is then designed to output a corresponding number of flashing pulses and/or a corresponding voice utterance depending on the respective number.
  • a reset signal can be applied to the input terminal 32 as a second control signal, which is fed to the control and evaluation device 70 via the input 73.
  • the control and evaluation device 70 can be designed to delete or reset the switch-on and switch-off voltage threshold values currently stored in the memory 95 in response to the reset signal.
  • the memory 90 contains three possible DC voltages as input control voltage values, for example 24 V, 48 V and 60 V, as well as the the respective associated switch-on voltage threshold values and switch-off voltage threshold values are stored, for example in the form of a look-up table. These three voltage values are expediently also stored as reference values in the memory 95 of the microcontroller 70. It is also assumed that the switching device 10 is to be put into operation for the first time.
  • the external DC voltage source 20 is connected to the input connections 30 and 31, which supplies a DC voltage of 24 V, for example, and the switch 21 is closed. After the switch 21 is closed, the current in the current measuring path 50 caused by the input control voltage is measured by the current sensor 52.
  • the electrical resistor 51 in series with the current sensor 57 which is preferably low-resistance and whose value is known, is preferably used to set a base load current through the current path 50 in order to be able to minimize susceptibility to interference from external influences.
  • the resistance value of the resistor 51 is stored, for example, in the memory 95 and is thus known to the microcontroller 70 or the microprocessor 76, together with the three reference values of 24V, 48V and 60V.
  • the analog value measured by the current sensor 52 is fed to the A/D converter 79 of the microcontroller 70 via the analog input 72.
  • the microprocessor 76 of the microcontroller 70 is programmed in such a way that it determines a voltage value depending on the digital current measurement value received via the A/D converter 79 and the known resistance value of the electrical resistor 51.
  • the microcontroller 70 or the microprocessor 76 can preferably be designed to check whether the determined voltage value can be assigned to one of the reference values stored in the memory 95. In the present case, the microprocessor 76 recognizes that the determined voltage value can be assigned to the reference value 24V.
  • the microcontroller 70 or the microprocessor 76 implemented therein is programmed in such a way that it transmits the detected reference value of 24V via the output 77 to the memory device 90 and causes the memory 90 to store the switch-on and switch-off values associated with the transmitted reference value. Voltage threshold values to be transmitted back to the microcontroller 70 and made available to the microcontroller 70 for further use.
  • the switch-on and switch-off voltage threshold values arriving at the terminal 77 are stored, for example, in the memory 95 of the microcontroller 70 as the switch-on and switch-off voltage threshold values currently to be used. In other words: after completion of the initial commissioning, the switching device 10 has automatically configured itself with regard to the input control voltage applied to the input terminals 30 and 31.
  • the current sensor 52 expediently continuously measures the current through the current measuring path 50 and transmits the current measurement values to the microcontroller 70 at regular intervals, preferably almost continuously.
  • the microcontroller 70 determines that the direct current voltage of 24V applied to the input terminals 30 and 31 is applied continuously for a defined period of time - i.e. the microprocessor 76 determines a voltage value during this period that is greater than or equal to the switch-on voltage threshold value stored in the memory 95 - the microcontroller 70 or the microprocessor 76 applies an activation signal to the digital output 75, which ensures that the switching element 110 is closed. Consequently, the output voltage of, for example, 12V applied to the output 64 of the direct current converter 61 is fed to the electromechanical switch 100 or the excitation coil 101, so that the switching element 102 of the electromechanical switch 100 is switched accordingly.
  • a current-carrying excitation coil 101 ensures that the switch 102 closes a load circuit at the terminals 120 and 121.
  • the microcontroller 70 is designed to transmit a corresponding control signal, for example a binary coded 1, to the optical and/or acoustic output device 80 via the output 74 after initial commissioning.
  • the optical and/or acoustic Output device 80 is designed to evaluate the binary coded 1 and to output the number 1, for example, by means of a single flashing pulse and/or a corresponding voice utterance by an operator.
  • the number 1 output in this way signals to an operator that the switching device 10 is currently being operated with an input control voltage of 24V.
  • the electromechanical switch 100 remains in switching state 1, i.e. current flows through the excitation coil 101, until the input control voltage at the input terminals 30 and 31 falls below the switch-off voltage threshold value stored in the memory 95.
  • the microcontroller 70 recognizes this because the current continuously measured by the current sensor 52 through the current path 50 drops, so that the microprocessor 76 determines a voltage value that is below the switch-off voltage threshold value stored in the memory 95.
  • the microprocessor 76 applies a deactivation signal to the digital output 75.
  • the switching element 110 is opened.
  • the excitation coil 101 no longer carries current and the electromechanical switch 100 goes into a second switching state in which a second load circuit (not shown), which is connected to the terminals 121 and 122, is now closed via the switch 102, while the first load circuit (not shown) is opened.
  • an operator can apply a first control signal to the input 32 of the switching device 10 in order to be informed of the current configuration, i.e. the input control voltage currently used by the switching device 10.
  • the microcontroller 70 is designed to evaluate a corresponding control signal arriving at the input 73 and to transmit a corresponding control signal, in the present embodiment a binary coded 1, to the optical and/or acoustic output device 80 via the output 74.
  • the optical and/or acoustic output device 80 is designed to evaluate the binary coded 1 and to output the number 1, for example by means of a single flashing pulse and/or a corresponding voice utterance by an operator.
  • the control signal output in this way Number 1 signals to an operator that the switching device 10 is currently operated with an input control voltage of 24V.
  • an operator can apply a second control signal, a so-called reset signal, to the input 73 of the microcontroller 70.
  • a second control signal a so-called reset signal
  • the microcontroller 70 or the microprocessor 76 is designed to delete the switch-on and switch-off voltage threshold values currently stored in the memory 95 in response to a reset signal.
  • an input control voltage for example an input control voltage of 48V
  • the configuration procedure previously described with regard to the initial commissioning is carried out again, so that at the end of a proper configuration phase, the switch-on and switch-off voltage threshold values associated with the reference value of 48V are read out from the memory 90 by the microcontroller 70 and stored in the memory 95 as the current switch-on and switch-off voltage threshold values.
  • the exemplary switching device 10 can also be operated in a so-called self-learning mode in which the switching device 10 automatically reconfigures itself, i.e. adjusts itself to a new input control voltage value and to the associated switch-on and switch-off voltage thresholds.
  • the switching device 10 is configured according to the initial commissioning described above to an input control voltage value of 24 V and the associated switch-on and switch-off voltage threshold values, which are stored in the memory 95.
  • the sensor 52 is designed to continuously measure the current through the current path 50 during an input control voltage applied to the input terminals 30 and 31, the measured current value being fed to the microprocessor 76 of the microcontroller 70 via the A/D converter 79.
  • the microcontroller 70 or the microprocessor 76 is designed to periodically, or almost continuously, determine the to determine a voltage value from the measured current values arriving at input 72 and to check whether the determined voltage value can be assigned to one of the three stored reference values, i.e. 24V, 48V and 60V.
  • the changed input control voltage in this case the new input control voltage 48V
  • the current sensor 52 measures a correspondingly increased current value for the predetermined period of time, which is fed to the microprocessor 76 via the input 72 and the A/D converter 79.
  • the microprocessor 76 determines voltage values during the predefined period of time and determines that the determined voltage values can all be assigned to the reference value of 48V stored in the memory 95 during the predetermined period of time.
  • the microprocessor 76 requests the memory device 90 via the connection 77 to send the switch-on and switch-off voltage threshold values associated with the reference value of 48V.
  • the microcontroller 70 or the microprocessor 76 is programmed to delete the turn-on and turn-off voltage threshold values associated with the old input control voltage of 24 V and replace them with the new turn-on and turn-off voltage threshold values, or to overwrite the old turn-on and turn-off voltage threshold values in the memory 95 with the new received turn-on and turn-off voltage threshold values associated with the input control voltage of 48 V.
  • the exemplary switching device 10 is thus capable of self-learning, ie automatically recognizing whether a new input control voltage has been applied to the input terminals 30 and 31 during ongoing operation. In response to this, the switching device 10 configures itself, ie the Microcontroller 70 ensures that the turn-on and turn-off voltage thresholds associated with the new input control voltage of 48 V are now activated by writing them into memory 95. This means that when the current input control voltage of 48 V applied to input terminals 30 and 31 falls below its associated turn-off voltage threshold, microcontroller 70 detects this and then opens switching element 110.
  • the microcontroller 70' is implemented in the switching device 10 instead of the microcontroller 70 and/or the optocoupler 100' is implemented in the switching device 10 instead of the electromechanical relay 100.

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät (10) insbesondere zum Betreiben mit unterschiedlichen Eingangssteuerspannungen. An die Eingangsanschlüsse (30, 31) des Schaltgeräts (10) ist ein Strommesspfad (50) angeschlossen, der einen vorbestimmten elektrischen Widerstand (51) und einen dazu in Reihe geschalteten Stromsensor (52) aufweist. Der vom Stromsensor (52) gemessene Stromwert wird einer Steuer- und Auswertungseinrichtung (70) zugeführt, die in Abhängigkeit von dem vorbestimmten elektrischen Widerstand und dem gemessenen Stromwert einen Spannungswert ermittelt und prüft, ob der ermittelte Spannungswert einem vorbestimmten Eingangssteuerspannungswert aus mehreren gespeicherten vorbestimmten Eingangssteuerspannungswerten zugeordnet werden kann. Wenn ja, werden die zu diesem Eingangssteuerspannungswert gehörenden Einschalt- und Ausschaltschwellenspannungswerte für den weiteren Betrieb des Schaltgeräts (10) der Steuer- und Auswerteeinrichtung (70) zur Verfügung gestellt.

Description

Schaltgerät zum Betreiben mit unterschiedlichen Eingangssteuerspannungen
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltgerät, welches insbesondere zum Betreiben mit unterschiedlichen Eingangssteuerspannungen geeignet ist.
Schaltgeräte zeichnen sich unter anderem dadurch aus, dass sie bei einer vorgegebenen Eingangssteuerspannung dafür sorgen, dass ein Relais oder Schütz oberhalb einer vorgegebenen Einschalt-Spannungsschwelle eingeschaltet und bei Unterschreitung einer vorgegebenen Abschalt-Spannungsschwelle abgeschaltet wird. Bekannt sind Schaltgeräte, die mit unterschiedlichen Eingangssteuerspannungen betrieben werden können. Marktübliche Eingangssteuerspannungen liegen bei 24 V, 48 V, 60 V, 120 V und 230 V. Bei den Eingangssteuerspannungen kann es sich sowohl um Wechsel Spannungen als auch Gleichspannungen handeln.
Ein solches Schaltgerät ist beispielsweise aus der EP 3 375 004 Bl bekannt. Das bekannte Schaltgerät ist für mehrere unterschiedliche Bemessungsspannungsbereiche, die von etwa 24 Volt bis 240 Volt reichen, ausgelegt. Das bekannte Schaltgerät weist eine Steuereinheit auf, die ihr eingangsseitig zugeführte Ausgangsspannung eines Gleichrichters misst und die gemessene Spannung auswertet, indem die Steuereinheit ermittelt, in welchem von vorgegebenen Spannungsbereichen die gemessene Steuerspannung liegt. Anschließend wird eine untere Einschalt-Spannungsschwelle und eine obere Abschalt-Spannungsschwelle in Abhängigkeit von dem ermittelten vorgegebenen Spannungsbereich angepasst.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Schaltgerät, welches mit mehreren unterschiedlichen Eingangssteuerspannungen betrieben werden kann, zu schaffen, bei dem die Störempfmdlichkeit durch externe Einflüsse minimiert werden kann. Ein Kerngedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, ein Schaltgerät zu schaffen, das sich insbesondere in Abhängigkeit einer anliegenden Eingangssteuerspannung selbst konfiguriert. Hierzu wird eine am Schaltgerät anliegende Eingangssteuerspannung nicht direkt einer Steuer- und Auswerteeinrichtung zugeführt. Stattdessen wird der Strom in einem an die Eingangsanschlüsse des Schaltgerät angeschalteten Strompfad, der eine Reihenschaltung aus einem elektrischen Widerstand mit vorbestimmten Widerstandswert und einem Stromsensor aufweist, gemessen, wobei der gemessene Stromwert der Steuer-und Auswerteeinrichtung zugeführt wird, die dann in Abhängigkeit von dem vorbestimmten Widerstandswert des elektrischen Widerstand und dem gemessenen Stromwert einen Spannungswert ermittelt und prüft, ob der ermittelte Spannungswert einem vorbestimmten Eingangssteuerspannungswert aus mehreren im Schaltgerät gespeicherten vorbestimmten Eingangssteuerspannungswerten zugeordnet werden kann. Wenn ja, werden die zu diesem Eingangssteuerspannungswert gehörenden Einschalt- und Ausschaltschwellenspannungswerte für den weiteren Betrieb des Schaltgeräts der Steuer- und Auswerteeinrichtung zur Verfügung gestellt.
Das oben genannte technische Problem wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach ist ein Schaltgerät, insbesondere ein selbstlernendes Schaltgerät vorgesehen, welches insbesondere zum Betreiben mit unterschiedlichen Eingangssteuerspannungen ausgebildet ist. Das Schaltgerät weist vorzugsweise folgende Merkmale auf einen ersten und einen zweiten Eingangsanschluss zum Anlegen einer Eingangssteuerspannung, einen an den ersten und zweiten Eingangsanschluss angeschlossen Strommesspfad, der einen vorbestimmten elektrischen Widerstand, d.h. einen elektrischen Widerstand mit einem vorbestimmten Widerstandswert, und einen dazu in Reihe geschalteten Stromsensor, der zum Messen eines durch den Strompfad fließenden Stroms ausgebildet ist, aufweist, eine Schalteinrichtung - zum Beispiel ein elektromechanischer Schalter oder ein Optokoppler-, die zum Schließen und Öffnen wenigstens eines Laststromkreises ausgebildet und mit einem Steuerstromkreis elektrisch verbunden ist, ein ansteuerbares Schaltelement, das zum Schließen und Öffnen des Steuerstromkreises ausgebildet ist, eine Steuer- und Auswerteeinrichtung, die einen ersten Eingang, der elektrisch mit dem Stromsensor verbunden ist, aufweist, eine mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung elektrisch verbundene Speichereinrichtung, in der eine Zuordnungstabelle gespeichert ist, die jedem vorbestimmten Eingangssteuerspannungswert aus einer Mehrzahl von n verschiedenen vorbestimmten Eingangssteuerspannungswerten jeweils einen Einschalt- Spannungsschwellenwert und einen Ausschalt-Spannungsschwellenwert zuordnet, wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet ist, i) in Abhängigkeit von einem vom Stromsensor gemessenen Stromwert und dem vorbestimmten elektrischen Widerstand einen Spannungswert zu ermitteln und zu prüfen, ob der ermittelte Spannungswert einem der n verschiedenen vorbestimmten Eingangssteuerspannungswerte zuordenbar ist, und wenn ja, ii) in Abhängigkeit von dem, dem ermittelten Spannungswert zugeordneten vorbestimmten Eingangssteuerspannungswert den dazugehörenden Einschalt- Spannungsschwellenwert und den dazugehörenden Ausschalt-Spannungsschwellenwert aus der Speichereinrichtung auszulesen und als aktuellen Einschalt- bzw.
Ausschaltschwellenwert bereitzustellen.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
So weist das Schaltgerät beispielsweise eine Spannungsversorgungs-Einrichtung mit einem ersten und einem zweiten Ausgang auf, wobei die Spannungsversorgungs- Einrichtung dazu ausgebildet ist, bei einer am ersten und zweiten Eingangsanschluss angelegten Eingangssteuerspannung eine erste vorbestimmte
Versorgungsgleichspannung und eine zweite vorbestimmte Versorgungsgleichspannung zu erzeugen und die erste vorbestimmte Versorgungsgleichspannung am ersten Ausgang und die zweite vorbestimmte Versorgungsgleichspannung am zweiten Ausgang bereitzustellen, wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung die einen Spannungsversorgungsanschluss aufweist, der elektrisch mit dem zweiten Ausgang der Spannungsversorgung- Einrichtung verbunden ist. Die Schalteinrichtung ist über den Steuerstromkreis mit dem ersten Ausgang verbunden.
Zum Aktivieren und Deaktivieren der Schalteinrichtung ist die Steuer- und Auswerteeinrichtung vorzugsweise dazu ausgebildet, ein Aktivierungssignal zu erzeugen, wenn nach Ausführung des Schrittes ii) ein von der Steuer- und Auswerteeinrichtung in Abhängigkeit von einem vom Stromsensor gemessenen Stromwert ermittelter Spannungswert größer oder gleich dem als aktuell gespeicherten Einschalt-Spannungsschwellenwert ist, wobei das ansteuerbare Schaltelement dazu ausgebildet ist, unter Ansprechen auf das Aktivierungssignal den Steuerstromkreis zu schließen, und wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet ist, ein Deaktivierungssignal zu erzeugen, wenn nach Ausführung des Schrittes ii) ein von der Steuer- und Auswerteeinrichtung in Abhängigkeit von einem vom Stromsensor gemessenen Stromwert ermittelter Spannungswert kleiner oder gleich dem aktuell gespeicherten Ausschalt-Spannungsschwellenwert ist, wobei das ansteuerbare Schaltelement dazu ausgebildet ist, unter Ansprechen auf das Deaktivierungssignal den Steuerstromkreis zu öffnen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das ansteuerbare Schaltelement integraler Bestandteil der Steuer- und Auswerteeinrichtung sein. Vorzugsweise bildet in diesem Fall das ansteuerbare Schaltelement einen offenen Kollektor-Ausgang der Steuer- und Auswerteeinrichtung.
Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung kann das ansteuerbare Schaltelement als separates Bauelement ausgebildet sein, wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung einen Steuerausgang zum Anlegen des Aktivierungssignals oder des Deaktivierungssignals aufweist, und wobei der Steuerausgang mit einem Anschluss des ansteuerbaren Schaltelements elektrisch verbunden ist. Das Schaltgerät ist vorzugsweise ein selbstlernendes Schaltgerät. Dies wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet ist, nach Ausführung der Schritte i) und ii) kontinuierlich in Abhängigkeit von einem vom Stromsensor gemessen Stromwert einen Spannungswert zu ermitteln und zu prüfen, ob dieser ermittelte Spannungswert einem anderen der n verschiedenen vorbestimmten Eingangssteuer-Spannungswerte zuordenbar ist, und wenn dies der Fall ist, in Abhängigkeit von dem, dem ermittelten Spannungsfeld zugeordneten vorbestimmten Eingangssteuerspannungswert den dazugehörenden Einschaltet- Spannungsschwellenwert und den dazugehörenden Ausschalt-Spannungsschwellenwert aus der Speichereinrichtung auszulesen und diese Werte als neue aktuelle Einschalt- und Ausschalt-Spannungsschwellenwerte bereitzustellen bzw. zu speichern. Auf diese Weise erfolgt eine automatische Anpassung der Einschalt- und Ausschaltspannungsschwellenwerte während des Betriebs des Schaltgeräts.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Schaltgerät einen dritten Eingangsanschluss aufweisen, der elektrisch mit einem zweiten Eingang der Steuer- Auswerteeinrichtung verbunden ist. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung ist dann vorzugsweise dazu ausgebildet, unter Ansprechen auf ein am dritten Eingangsanschluss anlegbares erstes Steuersignal, die aktuellen gespeicherten bzw. bereitgestellten Einschalt- und Ausschalt-Spannungsschwellenwerte zu löschen und anschließend die Schritte i) und ii) zu wiederholen. Dank dieser Maßnahme können die Einschalt- und Ausschalt-Spannungsschwellenwerte zurückgesetzt und das Schaltgerät neu gestartet werden, um die Einschalt- und Ausschalt-Spannungsschwellenwerte hinsichtlich einer anderen Eingangssteuerspannung neu einzustellen.
Um einer Bedienperson jederzeit zu ermöglichen, die aktuell gültigen Einschalt- und Ausschalt-Spannungsschwellenwerte zu erfahren, kann das Schaltgerät eine optische und/oder akustische Ausgabeeinrichtung aufweisen. In diesen Fall kann die Steuer- und Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet sein, das Schaltgerät zu veranlassen, über die optische und/oder akustische Ausgabeeinrichtung eine optische und/oder akustische Information auszugeben, die die aktuell gespeicherten Einschalt- und Ausschaltschwellenwerte und/oder den dazugehörenden vorbestimmten Eingangssteuerspannungswert repräsentiert.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Steuer-und Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet sein, unter Ansprechen auf ein zweites am dritten Eingangsanschluss anlegbares Steuersignal, das Schaltgerät zu veranlassen, über die optische und/oder akustische Ausgabeeinrichtung eine optische und/oder akustische Information auszugeben, die die aktuell bereitgestellten bzw. gespeicherten Einschalt- und Ausschalt-Spannungsschwellenwerte und/oder den dazugehörenden vorbestimmten Eingangssteuerspannungswert repräsentiert.
Das ansteuerbare Schaltelement ist vorzugsweise ein Halbleiterschalter, wobei die Schalteinrichtung als elektromechanischer Schalter, z.B. als Relais oder Schütz, oder als Optokoppler ausgebildet sein kann. Vorzugsweise ist der elektromechanische Schalter als Ein-/ Ausschalter oder als Wechselschalter ausgebildet.
Zweckmäßigerweise weist das Schaltgerät wenigstens zwei mit dem elektromechanischen Schalter verbundene Ausgangsanschlüsse zum Anschließen wenigstens eines Laststromkreises auf.
Der elektromechanische Schalter kann beispielsweise eine in Reihe mit dem ansteuerbaren Schaltelement geschaltete Erregerspule aufweisen.
Zweckmäßigerweise kann die Steuer- und Auswerteeinrichtung als Mikrocontroller ausgebildet sein.
Vorteilhafterweise kann die Speichereinrichtung integraler Bestandteil der Steuer- und Auswerteeinrichtung sein.
Ist die Speichereinrichtung ein separates Bauelement, kann sie beispielsweise ein nicht flüchtiger, elektronischer Speicherbaustein, beispielsweise ein EEPROM, sein. Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen detailliert erläutert. Darin zeigen:
Figur 1 das Blockschaltbild eines beispielhaften Schaltgeräts, in welchem die Erfindung verwirklicht ist, und
Figur 2 das Blockschaltbild eines weiteren beispielhaften Schaltgeräts, in welchem die Erfindung verwirklicht ist.
Figur 1 zeigt das Blockschaltbild eines beispielhaften Schaltgeräts 10, welches insbesondere zum Betreiben mit unterschiedlichen Eingangssteuerspannungen ausgebildet ist. Das Schaltgerät 10 ist vorzugsweise als selbstlernendes Schaltgerät ausgebildet, wie dies weiter unten noch näher ausgeführt wird.
Das Schaltgerät 10 weist einen ersten Eingangsanschluss 30 und einen zweiten Eingangsanschluss 31 auf, an die eine Eingangssteuerspannung, beispielsweise in Form einer Gleichspannung oder einer Wechsel Spannung, angelegt werden kann. Angemerkt sei, dass der Eingangsanschluss 31 vorzugsweise als Masseanschluss fungieren kann. Lediglich beispielhaft ist eine Gleichspannungsquelle 20 über einen Schalter 21 an die beiden Eingangsanschlüsse 30 und 31 anschaltbar. Für den Fall, dass als Eingangssteuerspannung auch eine Wechsel Spannung angelegt werden soll, kann in dem Schaltgerät 10 ein Brückengleichrichter 40 implementiert sein, der an die beiden Eingangsanschlüssen 30 und 31 angeschlossen sein kann. Zur Glättung der Ausgangsspannung des Brückengleichrichters 40 kann ein Glättungskondensator 41 parallel zum Ausgang des Brückengleichrichters 40 geschaltet sein.
Ferner ist ein Strommesspfad 50 elektrisch an die beiden Eingangsanschlüsse 30 und 31 angeschlossen. Der Strommesspfad 50 ist, falls vorhanden, hinter dem Brückengleichrichter 40 angeordnet und weist einen elektrischen Widerstand mit vorbestimmten Widerstandswert und einen dazu in Reihe geschalteten Stromsensor 52 auf, der zum Messen eines durch den Strompfad 50 fließenden Stroms ausgebildet ist. Eine an den Eingangsanschlüssen 30 und 31 anlegbare Eingangssteuerspannung wird einer Spannungsversorgungs-Einrichtung 60 zugeführt. Hierzu ist die Spannungsversorgungs-Einrichtung 60 elektrisch mit den Eingangsanschlüssen 30 und 31 verbunden. Die Spannungsversorgungs-Einrichtung 60 kann einen Gleichspannungswandler 61, auch DC-Wandler genannt, aufweisen, der eine an den Eingangsanschlüssen 30 und 31 anliegende Eingangssteuerspannung in eine Gleichspannung von beispielsweise 12 V umwandelt. Am Ausgang des Gleichspannungswandlers 61 kann ein Glättungskondensator 62 vorgesehen sein. Die vom Gleichspannungswandler 61 erzeugte Ausgangsgleichspannung wird einem ersten Ausgang 64 der Spannungsversorgungs-Einrichtung 60 zugeführt. Ferner wird die Ausgangsgleichspannung des Gleichspannungswandlers 61 einem Spannungsregler 63 zugeführt, der beispielsweise aus der 12 V-Gleichspannung eine Versorgungsspannung für eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 70 erzeugt. Hierzu wandelt der Spannungsregler 63 die Eingangsgleichspannung von 12 V beispielsweise in eine 3,3 V Ausgangsspannung um, die über einen Ausgang 65 der Spannungsversorgungs- Einrichtung 60 einem Spannungsversorgungsanschluss 71 der Steuer- und Auswerteeinrichtung 70 zugeführt wird. Dank der Spannungsversorgungs-Einrichtung 60 kann das Schaltgerät 10 lediglich über eine zweiadrige Leitung betrieben werden, da sowohl der Mikrocontroller 70 als auch der elektromechanische Schalter 100 über die an die Eingangsanschlüsse 30 und 31 angelegte Eingangssteuerspannung versorgt wird.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 70 kann zweckmäßigerweise als Mikrocontroller ausgebildet sein. Der Mikrocontroller 70 kann ferner einen analogen Eingang 72 aufweisen, der mit einem Ausgang des Stromsensors 72 verbunden ist. Der analoge Eingang 72 ist mit einem Analog/Digital-Wandler 79, kurz A/D-Wandler genannt, des Mikrocontrollers 70 verbunden. Der A/D-Wandler 79 wandelt die vom Stromsensor 52 gemessenen analogen Stromwerte in digitale Stromwerte um. In an sich bekannter Weise kann der Mikrocontroller 70 einen Mikroprozessor 76 und einen Speicher 95, in dem beispielsweise eine Firmware zum Steuern und Überwachen des Schaltgeräts 10 gespeichert ist, aufweisen. Der Ausgang des A/D-Wandlers 79 ist eingangsseitig mit dem Mikrocontroller 70 verbunden.
Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung weist das Schaltgerät 10 eine als elektromechanischen Schalter ausgebildete Schalteinrichtung 100 auf. Der elektromechanische Schalter 100 kann zum Beispiel als Relais oder Schütz ausgebildet sein. Der elektromechanische Schalter 100 weist eine in einem Steuerstromkreis 103 angeordnete Erregerspule 101 auf, die elektrisch in Reihe mit einem ansteuerbaren Schaltelement 110 geschaltet ist. Das Schaltelement 110 ist beispielsweise als separates Bauelement ausgebildet, das der Erregerspule 101 vor- oder nachgeschaltet sein kann. Der Steuerstromkreis 103 ist elektrisch mit dem Ausgang 64 der Spannungsversorgungseinrichtung 60 verbunden. Das Schaltelement 110 kann, wie in Figur 1 dargestellt, zwischen den Anschluss 64 und die Erregerspule 101 geschaltet sein. In an sicher bekannter Weise ist wenigstens ein Schaltelement 102 der Schalteieinrichtung 100 mit der Erreger spule 101 gekoppelt. Das Schaltelement 102 kann beispielsweise als Ein-/ Ausschalter- oder als Wechsel Schalter, wie in Figur 1 beispielhaft gezeigt, ausgebildet sein. Gemäß der beispielhaften Implementierung weist das Schaltgerät 10 nach Figur 1 drei Ausgangsanschlüsse 120-122 auf, an die zwei Laststromkreise schaltbar sind, die mittels des Schaltelements 102 ein bzw. ausgeschaltet werden können.
Anstelle des elektromechanischen Schalters 100 kann im Schaltgerät 10 eine als Optokoppler ausgebildete Schalteinrichtung 100‘ implementiert sein. Dies ist in Figur 2 anhand eines weiteren beispielhaftes Schaltgerät 10‘ illustriert, in dem der Optokoppler 100‘ implementiert ist. Die Komponenten des Schaltgerät 10‘, die gemäß den beispielhaften Ausführungsformen mit den Komponenten des Schaltgeräts 10 übereinstimmen, wurden mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der Optokoppler 100‘ kann in an sich bekannter Weise als optischen Sender 101 ‘ eine Leuchtdiode und als optischen Empfänger 102‘ eine Fotodiode enthalten. In diesem Fall ist der optische Sender 101 ‘ in den Steuerstromkreis 103 geschaltet. Der optische Empfänger 102‘ ist mit den Ausgangsanschlüssen 120 und 122 des Schaltgeräts 10‘ verbunden ist, an die ein Laststromkreis (nicht dargestellt) angeschlossen werden kann. Der Ausgang des Optokopplers 100‘ kann zum Beispiel als Transistor, wie in Figur 2 gezeigt, als Triac oder Thyristor ausgebildet sein.
Ferner kann beispielsweise eine optische-und/oder akustische Ausgabeeinrichtung 80 im Schaltgerät 10 implementiert sein, die vorzugsweise mit einem digitalen Ausgang 74 des Mikrocontrollers 70 elektrisch verbunden ist. Die optische-und/oder akustische Ausgabeeinrichtung 80 hat die Aufgabe, einer Bedienperson die aktuell am Schaltgerät 10 angelegte Eingangssteuerspannung sowie die dazugehörenden Einschalt- und Ausschalt-Spannungsschwellenwerte, die im Speicher 95 gespeichert sein können, zu signalisieren.
Weiterhin kann das Schaltgerät 10 zweckmäßigerweise eine separate Speichereinrichtung 90, die als EEPROM ausgebildet sein kann, aufweisen. In der Speichereinrichtung 90 kann beispielsweise eine Nachschlagetabelle hinterlegt sein, die unterschiedlichen vordefinierten Eingangssteuerspannungen jeweils einen Einschalt- Spannungsschwellenwert und einen Ausschalter-Spannungsschwellenwerte zuordnet. Beispielsweise können als vordefinierte Eingangssteuerspannungen Spannungswerte von 24 V, 48 V, 60 V, 120 V und 230 V hinterlegt sein. Wie eingangs bereits erwähnt, können je nach Implementierung des Schaltgerät 10 Wechselspannungen und/oder Gleichspannungen als Eingangssteuerspannungen vom Schaltgerät 10 verarbeitet werden. Lediglich der einfachen Erläuterung wegen sei angenommen, dass in der Speichereinrichtung 90 die Gleichspannungswerte von 24V, 48V und 60V sowie die jeweils dazugehörenden vorbestimmbaren Ausschalt- und Einschalt- Spannungsschwellenwerte gespeichert sind. Alternativ oder zusätzlich können diese Werte auch in dem im Mikrocontroller 70 integrierten Speicher 95 abgelegt sein. In diesem Fall könnte auf die separate Speichereinrichtung 90 verzichtet werden.
Die als Mikrocontroller ausgebildete Steuer-Auswerteeinrichtung 70 weist gemäß der in Figur 1 gezeigten beispielhaften Ausgestaltung einen weiteren vorzugsweise digitalen Ausgangsanschluss 75 auf, über den ein Steuersignal dem steuerbaren Schaltelement 110 in Form eines Aktivierungssignals oder eines Deaktivierungssignals zum Ein- bzw. Ausschalten des Schaltelements 110 zufuhrbar ist.
Weiterhin weist der Mikrocontroller 70 gemäß der beispielhaften Ausgestaltung vorzugsweise einen Anschluss 77 auf, über den der Mikrocontroller 70 bzw. der Mikroprozessor 76 mit der Speichereinrichtung 90 kommunizieren kann. Vorzugsweise können die Steuer- und Auswerteeinrichtung 70 und die Speichereinrichtung über einen SPI (Serial Peripheral Interface)-basierten Bus miteinander verbunden sein. In diesem Fall ist der Anschluss 77 als SPI-basierte Schnittstelle ausgebildet, wobei die Speichereinrichtung 90 dann ebenfalls über eine SPI-basierte Schnittstelle verfügt. Der Mikrocontroller 70 ist dazu ausgebildet, beispielsweise einen Anforderungsbefehl, der u.a. einen ermittelten Spannungswert, der einer angelegten Eingangssteuerspannung entspricht, über den Anschluss 77 zur Speichereinrichtung 90 zu übertragen, um die Speichereinrichtung 90 aufzufordern, den zu diesem Spannungswert gehörenden Einschalt- und Ausschalt-Spannungsschwellenwert zum Mikrocontroller 70 zu übertragen. Die Steuer-und Auswerteeinrichtung 70 kann dazu ausgebildet sein, die aus der Speichereinrichtung 90 ausgelesenen Einschalt- und Ausschalt- Spannungsschwellenwerte als aktuell bereitgestellte Einschalt- und Ausschalt- Spannungsschwellenwerte in dem Speicher 95 des Mikrocontrollers 70 zu speichern.
Angemerkt sei an dieser Stelle, dass anstelle des ansteuerbaren Schaltelements 110 auch ein ansteuerbares Schaltelement 110‘ in dem Schaltgerät 10 verwendet werden kann. Dies ist in Figur 2 anhand des beispielhaften Schaltgeräts 10‘ beispielhaft illustriert. Das Schaltelement 110‘ ist vorzugsweise als offener Kollektor- Ausgang in einem Mikrocontroller 70‘ integriert ist, wie dies Figur 2 zeigt. Der Emitter ist in diesem Fall mit einer internen Masse des Mikrocontrollers 70‘ verbunden. In diesem Fall verfügt der Mikrocontroller 70‘ über einen Anschluss 75‘, an den der Steuerstromkreis 103 bzw. der optische Sender 101 ‘ angeschlossen werden kann. Wird hingegen als Schalteinrichtung der in Figur 1 gezeigte elektromechanische Schalter 100 verwendet, ist der Masseanschluss der Erregerspule 101 mit dem Anschluss 75‘ verbunden, während beim Einsatz des Optokopplers 100‘ der Kathodenanschluss des optischen Senders 101 ‘ mit dem Anschluss 75‘ verbunden ist. Im Übrigen kann der Mikrocontroller 70‘ ähnlich oder im Wesentlichen identisch zum Mikrocontroller 70 des Schaltgeräts 10 ausgebildet sein. So kann der Mikrocontroller 70’einen Spannungsversorgungsanschluss 71‘, einen Anschluss 74‘, einen analogen Eingang 72‘, einen Mikroprozessor 76‘, einen Speicher 95 ’und einen weiteren Eingang 73 ‘ aufweisen Die Funktionsweise des Schaltgeräts 10 und des Schaltgeräts 10‘ kann vorzugsweise im Wesentlichen gleich sein, so dass der Mikrocontroller 70 nach Figur 1 ohne weiteres durch den Mikrocontroller 70‘ ausgetauscht werden könnte. Das Schaltgerät 10 kann einen dritten Eingangsanschluss 32 aufweisen, der mit einem weiteren, vorzugsweise digitalen Eingang 73 der Steuer- und Auswerteeinrichtung 70 verbunden sein kann. Beispielsweise kann eine Bedienperson an den Eingang 32 des Schaltgerät 10 ein erstes Steuersignal anlegen, um die aktuelle Konfiguration, d. h. die aktuell vom Schaltgerät 10 verwendete Eingangssteuerspannung mitgeteilt zu bekommen. Der Mikrocontroller 70 ist dazu ausgebildet, das erste am Eingang 73 ankommende Steuersignal auszuwerten und über den Ausgang 74 ein entsprechendes Steuersignal zur optischen und/oder akustischen Ausgabeeinrichtung 80 zu übertragen, die daraufhin die aktuell konfigurierte Eingangssteuerspannung einer Bedienperson in optischer oder akustischer Form ausgibt. Hierzu können vorbestimmte Codes, zum Beispiel Ziffern verwendet werden, denen jeweils eine der vorbestimmten Eingangssteuerspannungen und die jeweils dazugehörenden Einschalt- und Ausschalt- Spannungsschwellenwerte zugeordnet sind. So kann beispielsweise die Ziffer 1 einer Eingangssteuerspannung von 24V, die Ziffer 2 einer Eingangssteuerspannung von 24V und die Ziffer 3 einer Eingangssteuerspannung von 48 V zugeordnet werden. Vorzugsweise ist dann die optische und/oder akustische Ausgabeeinrichtung 80 dazu ausgebildet, in Abhängigkeit der jeweiligen Ziffer eine entsprechende Anzahl an Blinkimpulse und/oder eine entsprechende Sprachäußerung auszugeben.
Beispielsweise kann an den Eingangsanschluss 32 als zweites Steuersignal ein Reset- Signal angelegt werden, welches über den Eingang 73 der Steuer-und Auswerteeinrichtung 70 zugeführt wird. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 70 kann dazu ausgebildet sein, unter Ansprechen auf das Reset-Signal die in dem Speicher 95 aktuell abgelegten Einschalt- und Ausschalt-Spannungsschwellenwerte zu löschen bzw. zurückzusetzen.
Nachfolgend wird die Funktions- und Arbeitsweise des in Figur 1 beispielhaft gezeigten Schaltgeräts 10 näher erläutert.
Angenommen sei nunmehr, dass in dem Speicher 90 drei mögliche Gleichspannungen als Eingangssteuerspannungswerte, beispielsweise 24 V, 48 V und 60 V, sowie die jeweils dazugehörigen Einschalt-Spannungsschwellenwerte und Ausschalt- Spannungsschwellenwerte, beispielsweise in Form einer Nachschlagetabelle gespeichert sind. Diese drei Spannungswerte sind zweckmäßigerweise als Referenzwerte auch in dem Speicher 95 des Mikrocontroller 70 gespeichert. Weiterhin sei angenommen, dass das Schaltgerät 10 erstmalig in Betrieb genommen werden soll.
Hierzu wird beispielsweise an die Eingangsanschlüsse 30 und 31 die externe Gleichspannungsquelle 20 angeschlossen, die beispielsweise eine Gleichspannung von 24 V liefert und der Schalter 21 geschlossen. Nach dem Schließen des Schalters 21 wird der durch die Eingangssteuerspannung hervorgerufene Strom im Strommesspfad 50 vom Stromsensor 52 gemessen. Der in Reihe mit dem Stromsensor 57 liegende elektrische Widerstand 51, der vorzugsweise niederohmig und dessen Wert bekannt ist, dient vorzugsweise dazu, einen Grundlaststrom durch den Strompfad 50 einzustellen, um damit eine Störempfmdlichkeit durch äußere Einflüsse minimieren zu können. Der Widerstandswert des Widerstandes 51 ist zum Beispiel im Speicher 95 abgelegt und somit, zusammen mit den drei Referenzwerten von 24V, 48V und 60V dem Mikrocontroller 70 bzw. dem Mikroprozessor 76 bekannt. Der vom Stromsensor 52 gemessene Analogwert wird über den analogen Eingang 72 dem A/D Wandler 79 des Mikrocontroller 70 zugeführt. Der Mikroprozessor 76 des Mikrocontrollers 70 ist derart programmiert, dass er in Abhängigkeit von dem über den A/D-Wandler 79 empfangenen digitalen Strommesswert und den bekannten Widerstandswert des elektrischen Widerstandes 51 einen Spannungswert ermittelt. Der Mikrocontroller 70 bzw. der Mikroprozessor 76 kann vorzugsweise dazu ausgebildet sein, zu prüfen, ob der ermittelte Spannungswert einem der in dem Speicher 95 abgespeicherten Referenzwerten zugeordnet werden kann. Im vorliegenden Fall erkennt der Mikroprozessor 76, dass der ermittelte Spannungswert dem Referenzwert 24V zugeordnet werden kann.
Der Mikrocontroller 70 bzw. der darin implementierte Mikroprozessor 76 ist derart programmiert, dass er den erkannten Referenzwert von 24V über den Ausgang 77 zur Speichereinrichtung 90 überträgt und den Speicher 90 veranlasst, die zu dem übertragenen Referenzwert dazugehörenden Einschalt- und Ausschalt- Spannungsschwellenwerte zurück zum Mikrocontroller 70 zu übertragen und dem Mikrocontroller 70 zur weiteren Verwendung zur Verfügung zu stellen. Die am Anschluss 77 ankommenden Einschalt- und Ausschalt-Spannungsschwellenwerte werden beispielsweise in dem Speicher 95 des Mikrocontroller 70 als die aktuell zu verwendenden Einschalt- und Ausschalt-Spannungsschwellenwerte abgelegt. Mit anderen Worten: Nach Abschluss der Erstinbetriebnahme hat sich das Schaltgerät 10 automatisch hinsichtlich der an den Eingangsanschlüssen 30 und 31 angelegten Eingangssteuerspannung konfiguriert.
Angemerkt sei, dass der Stromsensor 52 im Betrieb zweckmäßigerweise kontinuierlich den Strom durch den Strommesspfad 50 misst und in regelmäßigen Abständen, vorzugsweise nahezu kontinuierlich, die Strommesswerte zum Mikrocontroller 70 überträgt.
Stellt nach der Erstinbetriebnahme der Mikrocontroller 70 fest, dass die an den Eingangsanschlüssen 30 und 31 anliegende Gleichspannung von 24V während eines definierten Zeitraums ununterbrochen anliegt, - d. h. der Mikroprozessor 76 ermittelt während dieses Zeitraums einen Spannungswert, der größer oder gleich dem im Speicher 95 gespeicherten Einschalt-Spannungsschwellenwert ist - legt der Mikrocontroller 70 bzw. der Mikroprozessor 76 ein Aktivierungssignal an den digitalen Ausgang 75, der dafür sorgt, dass das Schaltelement 110 geschlossen wird. Demzufolge wird die am Ausgang 64 des Gleichspannungswandlers 61 anliegende Ausgangsspannung von beispielsweise 12V dem elektromechanischen Schalter 100 bzw. der Erregerspule 101 zugeführt, sodass das Schaltelement 102 des elektromechanischen Schalter 100 entsprechend geschaltet wird. Bei der gezeigten Ausführungsform sorgt eine stromdurchflossene Erregerspule 101 dafür, dass der Schalter 102 einen Laststromkreis an den Anschlüssen 120 und 121 schließt.
In vorteilhafter Weise ist der Mikrocontroller 70 dazu ausgebildet, nach erfolgter Erstinbetriebnahme über den Ausgang 74 ein entsprechendes Steuersignal, beispielsweise eine binär codierte 1, zur optischen und/oder akustischen Ausgabeeinrichtung 80 zu übertragen. Die optische und/oder akustische Ausgabeeinrichtung 80 ist dazu ausgebildet, die binär codierte 1 auszuwerten und die Ziffer 1 beispielsweise durch einen einzigen Blinkimpuls und/oder eine entsprechende Sprachäußerung einer Bedienperson auszugeben. Die auf diese Weise ausgegebene Ziffer 1 signalisiert einer Bedienperson, dass das Schaltgerät 10 aktuell mit einer Eingangssteuerspannung von 24V betrieben wird.
Der elektromechanische Schalter 100 bleibt so lange im Schaltzustand 1, d. h. die Erregerspule 101 ist stromdurchflossen, bis die Eingangssteuerspannung an den Eingangsanschlüssen 30 und 31 unter den im Speicher 95 hinterlegten Ausschalt- Spannungsschwellenwert fällt. Dies erkennt der Mikrocontroller 70 daran, dass der kontinuierlich vom Stromsensor 52 gemessene Strom durch den Strompfad 50 abfällt, sodass der Mikroprozessor 76 einen Spannungswert ermittelt, der unterhalb des im Speicher 95 gespeicherten Ausschalt-Spannungsschwellenwertes liegt. Unter Ansprechen hierauf legt er Mikroprozessor 76 ein Deaktivierungssignal an den digitalen Ausgang 75. Unter Ansprechen auf das Deaktivierungssignal wird das Schaltelement 110 geöffnet. In diesem Moment ist die Erregerspule 101 nicht mehr stromdurchflossen und der elektromechanische Schalter 100 geht in einen zweiten Schaltzustand, bei dem über den Schalter 102 nunmehr ein zweiter Laststromkreis (nicht dargestellt), der an den Anschlüssen 121 und 122 angeschlossen ist, geschlossen wird, während der erste Laststromkreis (nicht dargestellt) geöffnet wird.
Wie bereits weiter oben erwähnt, kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung eine Bedienperson an den Eingang 32 des Schaltgerät 10 ein erstes Steuersignal anlegen, um die aktuelle Konfiguration, d. h. die aktuell vom Schaltgerät 10 verwendete Eingangssteuerspannung mitgeteilt zu bekommen. Der Mikrocontroller 70 ist dazu ausgebildet, ein entsprechendes am Eingang 73 ankommende Steuersignal auszuwerten und über den Ausgang 74 ein entsprechendes Steuersignal, beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eine binär codierte 1 zur optischen und/oder akustischen Ausgabeeinrichtung 80 zu übertragen. Die optische und/oder akustische Ausgabeeinrichtung 80 ist dazu ausgebildet, die binär codierte 1 auszuwerten und die Ziffer 1 beispielsweise durch einen einzigen Blinkimpuls und/oder eine entsprechende Sprachäußerung einer Bedienperson auszugeben. Die auf diese Weise ausgegebene Ziffer 1 signalisiert einer Bedienperson, dass das Schaltgerät 10 aktuell mit einer Eingangssteuerspannung von 24V betrieben wird.
Über den Eingang 32 kann eine Bedienperson ein zweites Steuersignal, ein sogenanntes Reset-Signal an den Eingang 73 des Mikrocontrollers 70 anlegen. Wie bereits weiter oben ausgeführt, ist der Mikrocontroller 70 bzw. der Mikroprozessor 76 dazu ausgebildet, unter Ansprechen auf ein Reset-Signal die im Speicher 95 aktuell hinterlegten Einschalt- und Ausschalt-Spannungsschwellenwerte zu löschen.
Wird nach einem Reset des Schaltgeräts 10 erneut eine Eingangssteuerspannung, beispielsweise eine Eingangssteuerspannung von 48V, an die Eingangsanschlüsse 30 und 31 des Schaltgeräts 10 angelegt, wird das zuvor hinsichtlich der Erstinbetriebnahme geschilderte Konfigurierungsverfahren erneut durchgeführt, sodass am Ende einer ordnungsgemäßen Konfigurationsphase die zu dem Referenzwert von 48 V gehörenden Ein- und Ausschalt-Spannungsschwellenwerte aus dem Speicher 90 vom Mikrocontroller 70 ausgelesen und in dem Speicher 95 als die aktuellen Einschalt- und Ausschalt-Spannungsschwellenwerte gespeichert werden..
Das beispielhafte Schaltgerät 10 kann auch in einem sogenannten selbstlernenden Modus betrieben werden, in dem sich das Schaltgerät 10 automatisch neu konfiguriert, d. h. auf einen neuen Eingangssteuerspannungswert und auf die dazugehörenden Einschalt- und Ausschalt-Spannungsschwellenwerte einstellt.
Angenommen sei nunmehr, dass das Schaltgerät 10 gemäß der zuvor beschriebenen Erstinbetriebnahme auf einen Eingangssteuerspannungswert von 24 V und den dazugehörenden Einschalt- und Ausschalt-Spannungsschwellenwerte, die im Speicher 95 hinterlegt sind, konfiguriert ist. Wie bereits erwähnt, ist der Sensor 52 dazu ausgebildet, während einer an den Eingangsanschlüssen 30 und 31 angelegten Eingangssteuerspannung, kontinuierlich den Strom durch den Strompfad 50 zu messen, wobei der gemessene Stromwert über den A/D-Wandler 79 dem Mikroprozessor 76 des Mikrocontrollers 70 zuzuführen. Der Mikrocontroller 70 bzw. der Mikroprozessor 76 ist dazu ausgebildet, in regelmäßigen Z ei tab ständen, oder nahezu kontinuierlich, aus den am Eingang 72 ankommenden gemessenen Stromwerten einen Spannungswert zu ermitteln und zu prüfen, ob die ermittelten Spannungswert einem der drei gespeicherten Referenzwerte, das sind 24V, 48V und 60V, zugeordnet werden kann.
Nunmehr sei angenommen, dass im laufenden Betrieb die an den Eingangsanschlüssen 30 und 31 angelegte Eingangssteuerspannung von 24 V beispielsweise auf 48 V erhöht wird. Das bedeutet, dass nach wie vor das Schaltelement 110 geschlossen ist und die Erregerspule 101 bestromt wird.
Angenommen sei nunmehr, dass die geänderte Eingangssteuerspannung, im vorliegenden Fall die neue Eingangs- Steuerspannung 48V, mindestens für eine vorbestimmte Zeitdauer anliegt und der Stromsensor 52 für die vorbestimmte Zeitdauer einen entsprechend erhöhten Stromwert misst, der über den Eingang 72 und den A/D- Wandler 79 dem Mikroprozessor 76 zugeführt wird. In diesem Fall ermittelt der Mikroprozessor 76 während der vordefinierten Zeit Spannungswerte und stellt fest, dass die ermittelten Spannungswert allesamt während der vorbestimmten Zeitdauer dem im Speicher 95 gespeicherten Referenzwert von 48 V zugeordnet werden können. Unter Ansprechen hierauf fordert der Mikroprozessor 76 über den Anschluss 77 die Speichereinrichtung 90 auf, den zum Referenzwert von 48V gehörenden Einschalt- und Ausschaltet-Spannungsschwellenwerte zu senden. Der Mikrocontroller 70 bzw. der Mikroprozessor 76 ist beispielsweise derart programmiert, dass er die der alten Eingangssteuerspannung von 24 V zugeordneten Einschalt- und Ausschalt- Spannungsschwellenwerte löscht und durch die neuen Einschalt- und Ausschalt- Spannungsschwellenwerte ersetzt, oder die alten Einschalt- und Ausschalt- Spannungsschwellenwerte durch die neuen empfangenen Einschalt- und Ausschalt- Spannungsschwellenwerte, die der Eingangssteuerspannung von 48 V zugeordnet sind, in dem Speicher 95 überbeschreiben.
Das beispielhafte Schaltungsgerät 10 ist somit in der Lage, selbstlernend, d.h. automatisch zu erkennen, ob währende eines laufenden Betriebs eine neue Eingangssteuerspannung an die Eingangsanschlüsse 30 und 31 angelegt wurde. Unter Ansprechen hierauf konfiguriert sich der das Schaltgerät 10 selbst, d. h. der Mikrocontroller 70 sorgt dafür, dass nunmehr die der neuen Eingangssteuerspannung von 48 V zugeordneten Einschalt- und Ausschalt- Spannungsschwellenwerte aktiviert werden, indem sie in den Speicher 95 geschrieben werden. Das bedeutet, dass, wenn die an den Eingangsanschlüssen 30 und 31 anliegende aktuelle Eingangssteuerspannung von 48 V unter den ihr zugeordneten Ausschalt-Spannungsschwellenwert fällt, der Mikrocontroller 70 dies feststellt und daraufhin das Schaltelement 110 öffnet.
Wie bereits erwähnt, ändert sich an der Funktionsweise des Schaltgeräts 10 im Wesentlichen nichts, wenn anstelle des Mikrocontrollers 70 der Mikrocontroller 70‘ und/oder anstelle des elektromechanischen Relais 100 der Optokoppler 100‘ im Schaltgerät 10 implementiert ist.

Claims

Patentansprüche
1. Schaltgerät (10, 10‘) insbesondere zum Betreiben mit unterschiedlichen Eingangssteuerspannungen, aufweisend: einen ersten und einen zweiten Eingangsanschluss (30, 31) zum Anlegen einer Eingangssteuerspannung (20), einen an den ersten und zweiten Eingangsanschluss (30, 31) angeschlossen Strommesspfad (50), der einen vorbestimmten elektrischen Widerstand (51) und einen dazu in Reihe geschalteten Stromsensor (52), der zum Messen eines durch den Strompfad (50) fließenden Stroms ausgebildet ist, aufweist, eine Schalteinrichtung (100, 100‘), die zum Schließen und Öffnen wenigstens eines Laststromkreises ausgebildet und mit einem Steuerstromkreis (103) elektrisch verbunden ist, ein ansteuerbares Schaltelement (110, 110‘), das zum Schließen und Öffnen des Steuerstromkreises (103) ausgebildet ist, eine Steuer- und Auswerteeinrichtung (70, 70‘), die einen ersten Eingang (72), der elektrisch mit dem Stromsensor (52) verbunden ist, aufweist, eine mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung (70, 70‘) elektrisch verbundene Speichereinrichtung (90, 95), in der eine Zuordnungstabelle gespeichert ist, die jedem vorbestimmten Eingangssteuerspannungswert aus einer Mehrzahl von n verschiedenen vorbestimmten Eingangssteuerspannungswerten jeweils einen Einschalt-Spannungsschwellenwert und einen Ausschalt- Spannungsschwellenwert zuordnet, wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (70, 70‘) dazu ausgebildet ist, i) in Abhängigkeit von einem vom Stromsensor (52) gemessenen Stromwert und dem vorbestimmten elektrischen Widerstand (51) einen Spannungswert zu ermitteln und zu prüfen, ob der ermittelte Spannungswert einem der n verschiedenen vorbestimmten Eingangssteuerspannungswerte zuordenbar ist, und wenn ja, ii) in Abhängigkeit von dem, dem ermittelten Spannungswert zugeordneten vorbestimmten Eingangssteuerspannungswert den dazugehörenden Einschalt- Spannungsschwellenwert und den dazugehörenden Ausschalt- Spannungsschwellenwert aus der Speichereinrichtung (90, 95) auszulesen und als aktuellen Einschalt- bzw. Ausschaltschwellenwert bereitzustellen. Schaltgerät nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Spannungsversorgungs-Einrichtung (60) mit einem ersten und einem zweiten Ausgang (64, 65), wobei die Spannungsversorgungs-Einrichtung (60) dazu ausgebildet ist, bei einer am ersten und zweiten Eingangsanschluss (30, 31) angelegten Eingangssteuerspannung eine erste vorbestimmte Versorgungsgleichspannung und eine zweite vorbestimmte Versorgungsgleichspannung zu erzeugen und die erste vorbestimmte Versorgungsgleichspannung am ersten Ausgang (64) und die zweite vorbestimmte Versorgungsgleichspannung am zweiten Ausgang (65) bereitzustellen, wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (70, 70‘) einen Spannungsversorgungsanschluss (71, 71‘) aufweist, der elektrisch mit dem zweiten Ausgang (65) der Spannungsversorgung-Einrichtung (60) verbunden ist, wobei die Schalteinrichtung (100) über den Steuerstromkreis (103) elektrisch mit dem ersten Ausgang (64) verbunden ist, Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (70, 70‘) dazu ausgebildet ist, ein Aktivierungssignal zu erzeugen, wenn nach Ausführung des Schrittes ii) ein von der Steuer- und Auswerteeinrichtung (70) in Abhängigkeit von einem vom Stromsensor (52) gemessenen Stromwert ermittelter Spannungswert größer oder gleich dem als aktuell gespeicherten Einschalt-Spannungsschwellenwert ist, wobei das ansteuerbare Schaltelement (110) dazu ausgebildet ist, unter Ansprechen auf das Aktivierungssignal den Steuerstromkreis (103) zu schließen, und wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (70, 70‘) dazu ausgebildet ist, ein Deaktivierungssignal zu erzeugen, wenn nach Ausführung des Schrittes ii) ein von der Steuer- und Auswerteeinrichtung (70, 70‘) in Abhängigkeit von einem vom Stromsensor (52) gemessenen Stromwert ermittelter Spannungswert kleiner oder gleich dem aktuell gespeicherten Ausschalt-Spannungsschwellenwert ist, wobei das ansteuerbare Schaltelement (110, 110‘) dazu ausgebildet ist, unter Ansprechen auf das Deaktivierungssignal den Steuerstromkreis (103) zu öffnen. Schaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das ansteuerbare Schaltelement (110, 110‘) integraler Bestandteil der Steuer- und Auswerteeinrichtung (70, 70‘) ist. Schaltgerät nach Anspruch 3, wobei das ansteuerbare Schaltelement (110, 110‘) als separates Bauelement ausgebildet ist, und wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (70, 70‘) einen Steuerausgang (75, 75 ‘) zum Anlegen des Aktivierungssignals oder des Deaktivierungssignals aufweist, wobei der Steuerausgang (75, 75‘) mit einem Anschluss des ansteuerbaren Schaltelements (110, 110‘) elektrisch verbunden ist. Schaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (70, 70‘) dazu ausgebildet ist, nach Ausführung der Schritte i) und ii) kontinuierlich in Abhängigkeit von einem vom Stromsensor (52) gemessenen Stromwert einen Spannungswert zu ermitteln und zu prüfen, ob dieser ermittelte Spannungswert einem anderen der n verschiedenen vorbestimmten Eingangssteuerspannungswerte zuordenbar ist, und wenn ja, in Abhängigkeit von dem, dem ermittelten Spannungswert zugeordneten vorbestimmten Eingangssteuerspannungswert den dazugehörenden Einschalt- Spannungsschwellenwert und den dazugehörenden Ausschalt- Spannungsschwellenwert aus der Speichereinrichtung (90, 95) auszulesen und als neue aktuelle Einschalt- und Ausschaltschwellenwerte bereitzustellen. Schaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Schaltgerät (10) einen dritten Eingangsanschluss (32) aufweist, der elektrisch mit einem zweiten Eingang (73, 73 ‘) der Steuer- und Auswerteeinrichtung (70, 70‘) verbunden ist, wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (70, 70‘) dazu ausgebildet ist, unter Ansprechen auf ein am dritten Eingangsanschluss (32) angelegbares erstes Steuersignal die als aktuelle Einschalt- und Ausschaltschwellenwerte gespeicherten Einschalt- und Ausschaltspannungsschwellenwerte zu löschen und anschließend die Schritte i) und ii) zu wiederholen.
8. Schaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Schaltgerät (10) eine optische und/oder akustische Ausgabeeinrichtung (80) aufweist, wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (70) dazu ausgebildet ist, das Schaltgerät (10) zu veranlassen, über die optische und/oder akustische Ausgabeeinrichtung (80) eine optische und/oder akustische Information auszugeben, die die als aktuelle Einschalt- und Ausschaltschwellenwerte gespeicherten Einschalt- und Ausschalt-Spannungsschwellenwerte und/oder den dazugehörenden vorbestimmten Eingangssteuerspannungswert repräsentiert.
9. Schaltgerät nach Anspruch 7 und 8, wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (70) dazu ausgebildet ist, unter Ansprechen auf ein zweites am dritten Eingangsanschluss (32) anlegbares Steuersignal das Schaltgerät (10) zu veranlassen, über die optische und/oder akustische Ausgabeeinrichtung (80) eine optische und/oder akustische Information auszugeben, die die als aktuelle Einschalt- und Ausschaltschwellenwerte gespeicherten Einschalt- und Ausschalt-Spannungsschwellenwerte und/oder den dazugehörenden vorbestimmten Eingangssteuerspannungswert repräsentiert.
10. Schaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das ansteuerbare Schaltelement (110, 110‘) als Halbleiterschalter und die Schalteinrichtung als elektromechanischer Schalter (100) oder als Optokoppler (100‘) ausgebildet ist.
11. Schaltgerät nach Anspruch 10, wobei das Schaltgerät (10) wenigstens zwei mit dem elektromechanischen Schalter (100) verbundene Ausgangsanschlüsse (120-122) zum Anschließen wenigstens eines Laststromkreises aufweist. Schaltgerät nach Anspruch 10 oder 11, wobei der elektromechanische Schalter (100) eine in Reihe mit dem ansteuerbaren Schaltelement (110 geschaltete Erregerspule (101) aufweist. Schaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung (70, 70‘) als Mikrocontroller ausgebildet ist. Schaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Speichereinrichtung (95, 95‘) integraler Bestandteil der Steuer- und
Auswerteeinrichtung (70, 70‘) ist.
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