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Energierückgewinnung bei Peripherie-Baugruppen (Umwandlung von Verlustenergie in Nutzenergie)

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018345D
Original Publication Date: 2002-Jun-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 1 page(s) / 147K

Publishing Venue

Siemens

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Georg Lang: AUTHOR

Abstract

[g183] Gerald Hirmer, Amberg; Werner Engl, Amberg Insbesondere an Peripherie-Baugruppen von spei- cherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) wird oft die Forderung nach einer kompakteren Auf- bautechnik gestellt. Eine Erhöhung der Packungs- dichte ist jedoch nicht ohne Reduzierung der Ver- lustleistung möglich.

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Bauelemente

Es ergeben sich folgende Vorteile:

•� � Eingangs-Verlustleistung� wird� als� Nutzenergieverfügbar

•� � Reduzierung der Baugruppentemperaturen

•� � Bei geeigneter� Integrationstechnik� (z.B.� Pla-nartrafo� oder� GMR)� kann� auch Potentialtren-nung zwischen DE und interner Verarbeitung er-folgen

•� � Höhere Packungsdichte� durch� geringere� Ver-lustleistung möglich

Durch� die� Schaltung� nach� Abb. 2� wird eine Tren-nung des energiebehafteten Eingangssignals in Ener-gie� und� Informationsgehalt � bewirkt� (Abgrenzungzum Stand der Technik: Dort wird die Energieleitunggleichzeitig als Kommunikationsleitung genutzt).

Ferner wird von „Verlustenergie“ in „Nutzenergie“umgewandelt,� d. h.� die� erforderliche „Eingangsbe-lastung“ des Kanals wird nicht in Wärme umgewan-delt, sondern der Energieversorgung der Baugruppezugeführt.

Darüber� hinaus� wird� das� Signal� und� die� Energiegleichzeitig� übertragen, wir� im� Folgenden� gezeigtwird (siehe Abb. 3).

In Abb. 3 wird ein Sperrwandler realisiert, bei demauf einen konstanten Primärstrom ausgeregelt wird.

In� der� Leitphase� wird die transformierte Eingans-spannung� in� einer� Auswerteschaltung� verarbeitet(Signalübertragungsphase).

Während� der� Sperrphase� wird� die im Übertragergespeicherte Energie in die interne Versorgung ein-gespeist (Energieübertragungsphase).

Abb. 3:

DE

P nutz

Energierückgewinnung bei Peri-pherie-Baugruppen (Umwandlungvon Verlustenergie in Nutzenergie)

Insbesondere� an� Peripherie-Baugruppen von spei-cherprogrammierbaren� Steuerungen� (SPS)� wird� oftdie Forderung nach einer kompakteren Auf-bautec...