Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Übertrager für potentialfreie Durchschaltung


von CenturiO (Gast)


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Hallo zusammen,

ich drehe bald durch da ich eine Schaltung nicht verstehe (siehe 
Bildanhang). Ist die Diode falschrum da eingezeichnet ? Kann eigentlich 
nicht sein, da das Skript seit Jahren in der Form existiert. Ich wäre 
wahnsinnig froh wenn mir einer erklären würde was da ablaufen soll...


Viele Grüße
Michi

von Bernd S. (bernds1)


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CenturiO schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> ich drehe bald durch da ich eine Schaltung nicht verstehe (siehe
> Bildanhang). Ist die Diode falschrum da eingezeichnet ? Kann eigentlich
> nicht sein, da das Skript seit Jahren in der Form existiert. Ich wäre
> wahnsinnig froh wenn mir einer erklären würde was da ablaufen soll...
>
>
> Viele Grüße
> Michi

Hallo Michi,
erstmal eine Frage: Was ist das rechts? Ein Kondensator? Oder eine 
Batterie? Erläutere mal die Zusammenhänge dieser Schaltung. Wie sehen 
die einzelnen Pegel aus, und wo ist diese Schaltung eingesetzt?
Um eine erste Einschätzung zu trennen, wenn die Diode andersrum 
eingebaut wird, lädt sie nur den Kondensator mit der anderen Polarität 
auf. Was das für Auswirkungen hat, wissen wir erst, wenn wir die Pegel 
und Polaritäten kennen.

von CenturiO (Gast)


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Hallo Bernd,

konkrete Pegel gibt es nicht, die Zeichnung + Erklärung im Anhang steht 
so in einem Buch bzw. Skript. Es geht darum Signale galvanisch 
entkoppelt zu übertragen (hier im Kontext der Prozessautomatisierung). 
Das rechts scheint eine Spannungsquelle zu sein, da der obere Balken 
länger ist. Unterer Schalter soll den Input Pegel einer Prozessgröße 
simulieren die über den Übertrager potentialfrei an einen Rechner 
gegeben werden soll (siehe Text unter dem Bild).

Schalter geschlossen heisst Signal ist da, dann kommt diese merkwürdige 
Erklärung aus der ich nicht schlau werde. Simuliert habe ich die 
Schaltung auch schon, wenn der Schalter zu ist ist die Spannung an der 
Induktivität 0. Die Adreßleitung ist wohl zum testen da. Wenn der 
Schalter unten im Bild zu ist und an der Adreßleitung ein Signal 
anliege, soll im oberen Teil der Schaltung wohl ein Signal kommen. Wie 
gesagt verstehe ich diese Schaltung leider gar nicht, weil wenn der 
Schalter geschlossen ist die erste Spule keine Spannung hat, daher 
dachte ich vielleicht ist die Diode falsch rum...

Viele Grüße
Michi

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Das sieht nach der Trickschaltung von LTC zur Abfrage der 
Einzelspannungen einer Akkukette aus. Ist in deren AppNote genauer 
beschrieben.

von CenturiO (Gast)


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Abdul K. schrieb:
> Das sieht nach der Trickschaltung von LTC zur Abfrage der
> Einzelspannungen einer Akkukette aus. Ist in deren AppNote genauer
> beschrieben.

Das hilft mir auch nicht weiter die Schaltung zu verstehen. Wie gesagt 
geht es nicht ums Abfragen von Akkus sondern um Kopplung von 
Feldprozessperipherie und Autom.System.

von CenturiO (Gast)


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von Bernd S. (bernds1)


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Ich verstehe das so: Im gezeichneten Zustand leitet die Diode auf jeden 
Fall während einer Halbwelle, die über den Übertrager kommt. Diese 
Halbwelle wird dann über den Kondensator kurzgeschlossen. Wenn der 
Übertrager kurzgeschlossen ist, kommt oben am Ausgang keine Spannung 
raus.

Wenn jetzt der Schalter geschlossen ist, lädt sich der Kondensator auf. 
Und zwar rechts plus und links minus. Diese Spannung liegt über die 
Wicklung des Übertragers auch an der Diode an und muß natürlich größer 
sein als die Sperrspannung der Diode. Diese geht dadurch in den 
gesperrten Zustand über, wird also hochohmig. Es fließt auch kein Strom 
durch die Wicklung. Durch die gesperrte Diode ist der Kondensator 
praktisch von der Wicklung des Übertragers abgeklemmt und wirkt nicht 
mehr als Kurzschluß für die untere Wicklung. Die anderen beiden 
Wicklungen (mitte und oben) können jetzt als normaler Übertrager wirken 
und eine Spannung von der Mitte zum Ausgang übertragen.

Ich hoffe, ich habe mir das richtig zusammengereimt.
Abgesehen davon habe ich diese Schaltung noch nie gesehen, aber man kann 
ja nicht alles kennen. :-)

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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CenturiO schrieb:
> Abdul K. schrieb:
>> Das sieht nach der Trickschaltung von LTC zur Abfrage der
>> Einzelspannungen einer Akkukette aus. Ist in deren AppNote genauer
>> beschrieben.
>
> Das hilft mir auch nicht weiter die Schaltung zu verstehen. Wie gesagt
> geht es nicht ums Abfragen von Akkus sondern um Kopplung von
> Feldprozessperipherie und Autom.System.

Natürlich sind das zwei unterschiedliche Maßsysteme. Die eine heißt 
Akkuspannung Va, die andere Feldbusspannung Vf. Und bloß nicht 
zueinander bringen... könnte explodieren.

Ohne Worte.

von Reinhard Kern (Gast)


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Bernd S. schrieb:
> Ich hoffe, ich habe mir das richtig zusammengereimt.
> Abgesehen davon habe ich diese Schaltung noch nie gesehen, aber man kann
> ja nicht alles kennen. :-)

Mir kommt das reichlich steinzeitlich vor - wer nimmt einen Ringkern mit 
3 Wicklungen, wenn es Tausende Typen von Optokopplern gibt? Und wer 
steuert überhaupt noch mit Wechselspannung?

Wenn das aus einem Lehrbuch ist (Skript), dann wird die Sache 
verständlich, da wird ja vorwiegend die Technik vergangener Jahrhunderte 
gelehrt. Kommt wahrscheinlich gleich nach dem Selen-Plattengleichrichter 
und vor der Barkhausenschen Röhrengleichung.

Gruss Reinhard

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Eventuell kommt diese Schaltung aus der Zeit der Ringkernspeicher. Vor 
dem Meckern einfach mal die AppNote von LTC lesen.

von Bernd S. (bernds1)


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...oder mal den Link zum (Lehr-)Buch lesen. Dort steht, daß heutzutage 
kaum noch Übertrager und Relais zur Potentialtrennung von digitalen 
Signalen verwendet werden, weil mittlerweile Optokoppler auf dem Markt 
sind, die die geforderten Isolationsspannungen aufweisen. Ist also schon 
etwas älter, die Quelle. 1988 herausgegeben und 1999 neu bearbeitet.
Naja, 1988 hat man das schon noch so gemacht.

von CenturiO (Gast)


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Danke für deine Mühe Bernd.

Es geht halt darum die Schaltung rein technisch zu verstehen und nicht 
darum, etwas damit zu bauen oder um die Aktualität der Übertragungsart. 
Das Optokoppler eingesetzt werden idR ist klar und steht ja auch im 
selben Buch.

Ich bin Anfänger und dachte so eine kleine und übersichtliche Schaltung 
ist schnell verstanden - aber immerhin bedeutet dies ja das sie nicht so 
trivial ist wie ich dachte.

Viele Grüße
Michi

von Arno H. (arno_h)


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Wenn die paar mA für einen Optokoppler nicht zur Verfügung stehen, muss 
man eben zu stromsparenderen Mitteln greifen. Bei dem Hype um Energy 
Harvesting gibts ja vielleicht eine Renaissance derartiger Schaltungen.
In der electronics world gabs mal vor Jahren was ähnliches als Circuit 
Idea, bei dem einfach der HF-beaufschlagte Sekundärkreis kurzgeschlossen 
wurde. So konnten binäre Signale übertragen werden.

@Abdul: da du einer der wenigen bist, die diese LT-AN kennen, wäre ein 
Link ganz nett.

Arno

von Gregor B. (Gast)


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Das Ust eine Anwendung eines Impulsübertragers.
Ich habe das ganze einmal simuliert, so ganz richtig schaut das Ergebnis 
nicht aus, besser bekomme ich es aber nicht hin.

Übertrager mit einer Primär- und zwei Sekundärwicklungen, Np:Ns 1:10.

Die Primärwicklung ist die Adressleitung.

Bild 1: Impuls von 1V auf die Primärwicklung, Kondensator entladen (in 
Deinem Bild Schalter offen).
Spannung Out2-T steigt bis zur Flussspannung der Diode an, danach fließt 
die gesamte Energie in den Kondensator. Mehr als die Flussspannung der 
Diode siehst Du nicht auf Out1.

Bild 2: Impuls von 1V auf die Primärwicklung, Kondensator parallel zu 
einer 12V-Spannungsquelle, also auf 12V vorgeladen (in Deinem Bild 
Schalter geschlossen).
Mehr als 10V kommen bei einem 1:10-Übertrager auf der Sekundärseite 
nicht an, also sperrt die Diodeimmer, da die Spannung am Kondensator 
größer ist als an der Wicklung. Dann siehst Du den 10V-Impuls sowohl an 
Out2-T als auch an Out1.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Arno H. schrieb:
> @Abdul: da du einer der wenigen bist, die diese LT-AN kennen, wäre ein
> Link ganz nett.
>
> Arno

Extra für dich würde ich es ja tun - nur leider finde ich sie momentan 
selbst nicht! Vielleicht komme ich noch auf die richtigen Stichworte...

von oszi40 (Gast)


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Skizze oben riecht nach altem Ferritkernspeicher. 
http://de.wikipedia.org/wiki/Kernspeicher

Je nach xy-Ansteuerung kommt im rechten Moment ein winziger Leseimpuls 
durch die schräge Leseleitung (je nach Magnetisierung 0 oder 1), der 
dann der Speicherzelle aus den xy-Wert zugeordnet werden kann.

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