DE2409884A1 - Stromversorgungsteil fuer einen elektronischen rundsteuerempfaenger - Google Patents

Stromversorgungsteil fuer einen elektronischen rundsteuerempfaenger

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Description

1. März 1974
ZEÜiWEGER USTEE AG
OH 8610 Uster / Schweiz
Stromversorgungsteil für einen elektronischen Rundsteuerempfänger
Die Erfindung "bezieht sich auf einen Stromversorgungsteil für einen elektronischen Rundsteuerempfänger.
Bei einem Rundsteuerempfänger handelt es sich darum, die einem Starkstromnetz durch einen Sender in einer Zentrale überlagerten Wechselstromimpulse bzw. Wechselstromimpulssequenzen selektiv zu empfangen und auszuwerten. Demzufolge weist ein solcher Rundsteuerempfänger einen selektiven Empfangsteil auf, welcher aus den an seinen Eingang zugeführten Spannungen Impulssequenzen einer bestimmten Frequenz aussiebt. Auf den selektiven Empfangsteil folgt ein Demodulator meist in der Form eines Diodengleichrichters, welcher eine der ausgesendeten Wechselstromimpulssequenz entsprechende Gleichspannungsimpulssequenz bildet. Mit Hilfe einer Zeitbasis und einer Vergleichseinrichtung wird sodann in an sich bekannter Weise die Auswertung dieser Gleichstromimpulssequenz, oft auch Impulsbild genannt, vorgenommen. Die durch eine der genannten Wachselstromimpulssequenzen bzw. die daraus erhaltenen Gleichstromimpulssequenzen zum Ausdruck gebrachten Befehle können in irgend-
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einer der bekannten Codierungen codiert sein. Der Rundsteuerempfänger weist demzufolge einen der Zeitbasis zugeordneten Decodierer auf. Im Decodierer wird ein empfangener Fernsteuerbefehl mit einem dem betreffenden Empfänger zugeordneten Fernsteuerbefehl verglichen und bei Uebereinstimmung wird ein G-utbefundsignal gebildet, beispielsweise ein Stromstoss, durch welchen ein fernzusteuerndes Schaltorgan wie beispielsweise ein Stromstossschalter betätigt wird.
Bisher weisen die meisten Rundsteuerempfänger konventionelle Filter, also beispielsweise LC-Schwingkreise oder elektromechanische Resonanzgebilde auf, welche unmittelbar durch die empfangene also unverstärkte Signalenergie erregt werden. Auch die Energie für die zu erzeugende G-leichstromimpulsfolge stammt aus der dem Empfänger zugeführten Signalenergie. Für die Zeitbasis wird in der Regel ein von einem an das ¥echseistromnetz angeschlossenen Synchronmotor betriebenes elektromechanisches Schaltwerk benutzt. Als Speicherorgan für die Vergleichseinrichtung kann ein Relais oder ein gesteuerter Siliziumgleichrichter vorgesehen sein.
Durch die technischen Fortschritte auf dem Gebiet der elektronischen Halbleiterbauteile, insbesondere der integrierten Schaltungen wird es nun möglich, beispielsweise elektronische Filteranordnungen, wie z.B. aktive RC-Filter sowie vollelektronische Impulsbildvergleichs- und Auswerteschaltungen preiswert zu realisieren. Vorzugsweise bleibt dabei
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als einziges elektromechanisch.es Schaltelement lediglich ein durch das Gutbefundsignal betätigbarer Stromstossschalter übrig, mittels welchem in Abhängigkeit von den empfangenen Fernsteuerbefehlen daran angeschlossene elektrische Apparate an das Starkstromnetz an- und von diesem abgeschaltet werden können.
Im Hinblick auf die relativ niedrigen Gleichspannungen von beispielsweise . 20 Volt und ausserdem unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die in Frage kommenden elektronischen Schaltungsanordnungen relativ hohe Anforderungen bzgl. der Konstanz der ihnen' zugeführten Speisespannung stellen, wurde bisher für die Stromversorgung eines elektronischen Rundsteuerempfängers die Anwendung eines mit einem Transformator und einem Spannungsregler versehenen Stromversorgungsteil als erforderlich erachtet.
Da nun jedoch Rundsteuerempfänger in sehr grossen Stückzahlen benötigt werden, ist es aus wirtschaftlichen Gründen wichtig, deren Herstellkosten so tief wie möglich zu halten. Ein mit einem Transformator versehener Stromversorgungsteil ist nicht nur relativ kostspielig, sondern er erschwert auch den Einbau in die heute üblichen gedruckten Schaltungen. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen preiswerten Stromversorgungsteil für einen elektronischen Rundsteuerempfänger zu schaffen, welcher trotzdem alle an ihn zu stellenden technischen Anforderungen erfüllt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stromversorgungsteil für einen elektronischen Rundsteuerempfänger, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen zwei für den Anschluss an ein Wechselstromnetz bestimmten Eingangsklemmen eine Serieschaltung einer Schutzimpedanz, eines Kondensators und eines Vollweg-Gleichrichters geschaltet ist, wobei dem Vollweg-Gleichrichter ein Spannungsbegrenzer zugeordnet ist.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise erläutert. Dabei zeigt
Pig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem Vollweg-G-leichrichter und diesem nachgeschalteten Spannungsbegrenzer;
Pig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem Vollweg-G-leichrichter in Graetzschaltung und den Wechselstromanschlüssen des G-raetzgleichrichters parallel geschaltetem Spannungsbegrenzer;
Pig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel mit einem Vollweg-Gieichrichter in Graetzschaltung und einem den Gleichstromanschlüssen des Graetzgleichrichters parallel geschalteten Spannungsbegrenzer.
In allen Figuren sind sich entsprechende Teile mit glei-3hen Bezeichnungen versehen.
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Die Figur 1 zeigt als erstes Ausführungsbeispiel einen Stromversorgungsteil 1, bei welchem zwischen eine erste für den Anschluss an ein Wechselstromnetz bestimmte Eingangsklemme 2 und eine zweite solche Eingangsklemme 3 eine Serieschaltung aus einer Schutzimpedanz 4, einem Kondensator 5 und einem Vollweg-Gleichrichter 6 geschaltet ist. Der Vollweg-G-leichrichter 6 weist zwei entgegengesetzt gepolte Dioden 61 bzw. 6" auf, denen eine Serieschaltung von zwei Speicherkondensatoren 8' bzw. 8" nachgeschaltet ist. Der Verbindungspunkt 811' der beiden Speicherkondensatoren 81 und 8" ist mit der weiteren Eingangsklemme 3 verbunden. Dem Vollweg-G-leichrichter 6 ist ein Spannungsbegrenzer 7 zugeordnet. Als Spannungsbegrenzer ist eine Zenerdiode 7 den Gleichspannungsanschlüssen des Vollweg-Gleichrichters parallel geschaltet. Die Gleichspannungsanschlüsse des Vollweg-Gleichrichters 6 sind im übrigen mit den Ausgangsklemmen 9 und 10 verbunden.
Die Figur 2 zeigt als ein zweites Ausführungsbeispiel einen Stromversorgungsteil 1', welcher ebenfalls eine Serieschaltung einer Schutzimpedanz 4 eines Kondensators 5 und eines Vollweg-Gleichrichters aufweist, wobei in diesem Ausführungsbeispiel der Vollweg-Gleichrichter 6* Graetzschaltung aufweist. Die genannte Serieschaltung führt von der Eingangsklemme 2 über die Schutzimpedanz 4, den Kondensator 5 die ¥echselstromanschlüsse 11 und 12 zur weiteren Eingangsklemme 5. Wieder ist dem Vollweg-Gleichrichter 6* ein Span-
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nungsbegrenzer 7* zugeordnet und zwar in der Form von zwei mit entgegengesetzter Polarität in Serie geschalteten Zenerdioden 7' und 7", welche an die Wechselstromanschlüsse 11 und 12 des Vollweg-Gleichrichters 6* angeschlossen sind. An die Gleichstromanschlüsse 13 und 14 des Vollweg-Gleichrichters 6* sind der Speicherkondensator 8 und die Ausgangsklemmen 9 und 10 angeschlossen.
Schliesslich zeigt die Figur 3 als drittes Ausführungsbeispiel einen Stromversorgungsteil 1", bei welchem wie gemäss Figur 2 eine Serieschaltung der Schutzimpedanz 4, des Kondensators 5 und des als Graetzgleichrichter ausgebildeten Yollweg-Gleichrichters 6* vorliegt, wobei jedoch der Spannungsbegrenzer 7 in diesem Falle parallel zu den Gleichstromanschlüssen 13 und 14 des "Vollweg-Gleichrichters 6* angeschlossen ist. An die gleichen Gleichstromanschlüsse sind auch der Speicherkondensator 8 und die Ausgangsklemmen 9 und 10 angeschlossen.
Gemeinsam ist allen Ausführungsbeispielen, dass zur Spannungsreduktion von beispielsweise 220 V Netzwechselspannung auf beispielsweise 10...30 Volt Wechselspannung an den Wechselstromanschlüssen des Vollweg-Gleichrichters im wesentlichen der kapazitive Spannungsabfall über den Kondensator 5 ausgenützt wird. Der Spannungsabfall über der Schutzimpedanz 4 kann praktisch vernachlässigt werden. Es ist daher zu beachten, dass der Kondensator 5 praktisch für die volle ETetzwechselspannung dimensioniert sein muss.
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Die Anwendung dieses Kondensators 5 gibt eine praktisch verlustlose Spannungsreduktion.
Die Schutzimpedanz 4 übernimmt den Schutz der Schaltungsanordnung gegenüber Stossspannungen, wie sie bekanntlich in Wechselstromnetzen, namentlich zufolge atmosphärischer Entladungen, auftreten können. Als Schutzimpedanz 4 kann ein Widerstand oder eine Induktivität oder eine Serieschaltung eines Widerstandes und einer Induktivität vorgesehen sein. Die Schutzimpedanz muss natürlich stossspannungsfest ausgeführt sein. Die Stossspannungsfestigkeit elektrischer Bauteile und Apparate wird üblicherweise mit genormten Stossspannungen geprüft. Bei solchen Prüfungen steigt die Spannung innerhalb 1 £is auf mehrere Kilovolt an und fällt danach mit einer Halbwertszeit von 50 us exponentiell ab. Ohne die Schutzimpedanz 4 würde dabei durch die Serieschaltung: Kondensator 5 - Vollweg-G-leichrichter 6 Siebkondensator 8 ein Stossstrom von mehreren Kiloamperes fliessen, was zur Zerstörung der genannten Bauteile und selbst der Verbindungsleitungen führen würde.
Mit einer Schutzimpedanz von etwa 1000 0hm oder 10 ... 50 mH wird dieser Stossstrom auf einige Amperes reduziert, was im Hinblick auf die kurze Dauer zulässig ist.
Wegen des Tiefpasscharakters der Serieschaltung: Schutzimpedanz 4 - Kondensator 5 - Vollweg-G-leichrichter 6 - Siebkondensa.tor 8, liegt der grösste Teil der Stossspannung nun
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über der Schutζimpedanz 4, so dass die übrigen Schaltelemente geschützt sind. Selbstverständlich muss die Schutzimpedanz 4 stossspannungsfest ausgeführt werden. Beispielsweise erfüllen Widerstände des Typs CML 828 der Firma Amherd, Zürich, Schweiz, diese Anforderungen. Die Ausführung stossspannungsfester Spulen kann als bekannt, vorausgesetzt werden.
Beispielsweise wählt man für einen Stromversorgungsteil für 20 V und 0,5 Watt bei einer Netzspannung von 220 V^ für den.Kondensator 5 eine Kapazität von etwa 1 nF. Vorzugsweise wählt man für den ohmschen Widerstandswert der Schutzimpedanz 4 etwa 1000 0hm. Wählt man eine Schutzimpedanz mit induktivem Charakter, so eignet sich beispielsweise für einen Stromversorgungsteil der erwähnten Art eine Induktivität von etwa 10...50 mH.
Ein solcherart gebauter Stromversorgungsteil mit spannungsfestem Widerstand verursacht etwa 50?ό weniger Kosten als ein gleich leistungsfähiger Stromversorgungsteil mit Netztransformator.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    · lStromversorgungsteil für einen elektronischen Rundsteuerempfänger, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei für den Anschluss an ein Wechselstromnetz bestimmten Eingangsklemmen (2, 3) eine Serieschaltung einer Schutzimpedanz (4), eines Kondensators (5) und eines Vollweg-Gleichrich-• ters (6) geschaltet ist, wobei dem Yollweg-Gleichrichter ein Spannungsbegrenzer (7) zugeordnet ist.
    2. Stromvers or gungs teil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Yollweg-Gleichrichter (6) eine Zenerdiode (7) als Spannungsbegrenzer nachgeschaltet ist.
    3. Stromversorgungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Yollweg-Gleichrichter ein Graetzgleichrichter (6*) vorgesehen.ist, wobei parallel zu seinen Vechselstromanschlüssen (11, 12) eine Serieschaltung (7*) zweier entgegengesetzt gepolter Zenerdioden (71? 7") als Spannungsbegrenzer vorgesehen ist.
    4-, Stromversorgungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Yollweg-Gleichrichter ein Graetzgleichrichter (6*) vorgesehen ist, wobei parallel zu seinen Gleichstromanschlüssen (13*14-) eine Zenerdiode (7) als Spannungsbegrenzer vorgesehen ist.
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    5. Str omver sorgungst eil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Schutzimpedanz (4) ein stoßspannungsfester Widerstand vorgesehen ist.
    6. Stromversorgungsteil nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 1 "bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzimpedanz (4) induktiven Charakter hat und stoßspannungsfest ausgebildet ist.
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