光电耦合器装置和输入和/或输出部件制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种在电流阻断时用于信号传输的光电耦合器，包括带有第一输入和输出路径的第一光电耦合器，带有第二输入和输出路径的第二光电耦合器以及第一和第二信号输入端，其中第一和第二输入路径利用连接开关装置布置在串联电路内，使得连接开关装置使第一和第二输入路径连接，其中操控电路作为输入端具有第一和第二信号输入端，并且作为输出端具有第一、第二和第三输出端，操控电路设计为，使得根据关于第一和第二信号输入端的第一开关状态操控连接开关装置，以及关于第二或第三开关状态操控配属于第一光电耦合器的第一输入路径的第一开关装置或配属于第二光电耦合器的第二输入路径的第二开关装置。

【技术实现步骤摘要】
光电耦合器装置和输入和/或输出部件
本专利技术涉及一种在电流阻断(galvanische Trennung)时用于信号传输的光电率禹合器装置。本专利技术还涉及一种工业自动化技术的输入和/或输出部件，带有输入和/或输出信道，其中该信道具有光电耦合器部件。
技术介绍
光电耦合器装置是一种电子构件，并用于两个电流阻断的电路之间的信号传输。光电耦合器优选地具有光传感器，例如发光二极管，以及光接收器，例如光电晶体管，它们优选地安置在不透光的壳体内。从EP1770457B1中已知一种用于信号的电流阻断的光电耦合器装置。在EP1770457B1中也描述了一种外围设备部件,例如输入和/或输出部件，用于具有光电I禹合器装置的自动化设备。在使用用于信号的电流阻断的光电耦合器的电子部件中，与光电耦合器的操控有关的损耗功率线性地随着所操控的光电耦合器的数量而增加。为了减少这种损耗，到目前为止使用例如磁耦合器和/或电容耦合器，然而该耦合器具有缺点，即它们通常比光电耦合器更加昂贵，并且需要额外的电路用于为次级侧供电。基于过程自动化，在工业设备中可能存在10000个待控制的、或待检测的输入/输出端。输入/输出端的较大的数量必须为了检测划分为输入/输出部件。该输入/输出部件对此通常是多信道的，每条信道配置有一个光电耦合器。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光电耦合器装置和输入/输出部件，其中可以减少由光电耦合器引起的损耗功率。该目的通过根据权利要求1的特征的光电耦合器装置来实现。在电流阻断时用于信号传输的光电耦合器装置包括带有第一输入路径和第一输出路径的第一光电耦合器，带有第二输入路径和第二输出路径的第二光电稱合器，第一信号输入端，第二信号输入端，其中第一输入路径和第二输入路径利用连接开关装置布置在串联电路内，使得该连接开关装置使第一输入路径和第二输入路径连接，其中操控电路作为输入端具有第一信号输入端和第二信号输入端，并且作为输出端具有第一输出端、第二输出端和第三输出端，操控电路设计为，使得根据关于第一和第二信号输入端的第一开关状态来操控连接开关装置，以及关于第二开关状态或第三开关状态来操控第一开关装置或第二开关装置，该第一开关装置配属于第一光电稱合器的第一输入路径，该第二开关装置配属于第二光电稱合器的第二输入路径。在这种布置中，实现带有节能优点的光电耦合器装置，其中根据开关状态执行第一和第二光电耦合器的串联。光电耦合器通常使用红外线二极管用于例如光电晶体管的操控。这种类型的红外线二极管具有一个相当低的、最大为1.2伏的磁通电压(Flussspannung)。在这个1.2伏的磁通电压中、例如在例如3.3伏的系统电压中可以串联两个光电耦合器。在两个串联的光电稱合器的操控中如同在光电稱合器的操控中一样发生相同的损耗功率。在同时操控光电稱合器装置的两个信号输入端的情况下，即两个光电稱合器必须输出一个信号时，这两个光电I禹合器在同时操控情况下以电路学的形式(schaltungstechnisch)被串联。为此所需的组件优选地是一个电源，它独立于输入电压提供所需的红外线二极管电流、逻辑的门电路，例如NAND门电路，以及例如双极晶体管。在优选的改进方案中得到带有电源的光电耦合器装置，所述电源连接在第一输入路径的第一侧上，其中第一输入路径的第二侧连接在连接开关装置的第一接口上，并且第二输入路径的第一侧连接在连接开关装置的第二接口上，并且第二输入路径的第二侧连接在一个点上，所述点实现电源的电流经过第一输入路径、连接开关装置、第二输入路径再流回到电源。该点可以设置为接地参考电位。所描述的电流路径现在描述了该情况，即两个光电耦合器同时激活。这种取决于开关状态的光电耦合器的串联在操控电路中实现，使得当第一信号输入端为“ I”并且第二信号输入端同样是为“ I”时，操控连接开关装置，使得相同的电流可以从电源流经两个光电耦合器，因此与现有技术下的光电耦合器装置相反，不是每个光电耦合器必须供给单独的电流。在另一种设计方案中，第一开关装置利用第一接口连接在第二侧上，并且第一开关装置的第二接口连接在点M上。因为第一开关装置配属于第一光电耦合器，并且应该确保电流在相应的操控中通过第一输入路径产生，带有第一开关装置的操控电路设计用于，对于只有第一信号输入端为“I”的这种情况时，操控第一开关装置，这样电流可以从电源流过第一耦合器的第一输入路径，电流经过第一开关装置再流回接地参考点，这样激活第一光电稱合器。为了单独激活第二光电耦合器，第二开关装置利用第一接口连接在第二输入路径的第一侧上，而第二开关装置的第二接口连接在电源上。对于这种情况，即只有第二信号输入端为“I”时，电流从电源通过第二开关装置经过第二输入路径流到接地参考电位，这样可以单独激活第二光电耦合器。在一个优选的设计方案中，为了具有相应地操控电路装置的可能性，第一输出端连接在第一开关装置的第三接口上，第二输出端连接在第二开关装置的第三接口上，而第三输出端连接在连接开关装置的第三接口上。在光电耦合器装置中，用于第一信号输入端和第二信号输入端的逻辑连接的操控电路设计为，使得在信号在第一信号输入端上的情况下，激活第一光电耦合器，在信号在第二信号输入端上的情况下，激活第二光电稱合器，而在各有一个信号在第一和第二信号输入端上的情况下，激活第一和第二光电耦合器，以在串联电路内节电。上述目的同样通过一种带有至少四个信道的、工业自动化技术的输入和/或输出部件来实现，其中第一信道和第二信道配置有根据权利要求1至5任一项所述的第一光电耦合器装置，而第三信道和第四信道配置有根据权利要求1至5任一项所述的第二光电耦合器装置。在使用光电耦合器装置的系统中，例如在带有输入/输出部件的模块化控制系统中，有助于遵循节能的系统要求，例如关系到最大的可能的系统扩展，其由总损耗功率来限定。在使用光电耦合器装置的自动化组件中有助于，例如降低废热增长，这会减轻在自动化组件中所使用的电子部件的热负荷，从而提高它的使用寿命。同样还能节省能源，这会降低生产费用，也可以提供使用更小供电件的可能性，这再次降低了系统成本。如果在开关柜中使用光电耦合器装置，降低了的热增长有助于设备生产者在开关柜的冷却时节省成本和能源。【附图说明】附图示出了实施例。图中示出:图1为光电耦合器装置，图2为信号输出端的开关状态的状态表，以及图3为自动化组件，特别是输入/输出部件，带有两个光电耦合器装置。【具体实施方式】根据图1示出了在电流阻断时用于信号传输的光电耦合器装置10。可施加第一信号输入端11和第二信号输入端12上的信号应该通过第一光电稱合器I和第二光电稱合器2电流阻断地被转递。对此，第一光电耦合器I具有第一输入路径Ia和第一输出路径lb，而第二光电稱合器2具有第二输入路径2a和第二输出路径2b。如果电流流经第一输入路径la，则激活第一光电耦合器1，在第一输出路径Ib内同样可以有电流流过，如果电流流经第二光电耦合器2的第二输入路径2a，则激活第二光电耦合器2，而在第二输出路径2b内同样可以有电流流过。第一输入路径Ia和第二输入路径2a通过连接开关装置T3布置在串联电路内，连接开关装置T3使第一输入路径Ia与第二输入路径2a连接。操控电路30具有作为输入端的第一信号输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在电流阻断时用于信号传输的光电耦合器装置（10），包括·带有第一输入路径（1a）和第一输出路径（1b）的第一光电耦合器（1），·带有第二输入路径（2a）和第二输出路径（2b）的第二光电耦合器（2），·第一信号输入端（11），·第二信号输入端（12），其中所述第一输入路径（1a）和所述第二输入路径（2a）利用连接开关装置（T3）布置在串联电路内，使得所述连接开关装置（T3）将所述第一输入路径（1a）与所述第二输入路径（2a）连接，其中操控电路（30）作为输入端具有所述第一信号输入端（11）和所述第二信号输入端（12），并且作为输出端具有第一输出端（31）、第二输出端（32）和第三输出端（33），在此，所述操控电路（30）设计为，使得根据关于所述第一信号输入端（11）和所述第二信号输入端（12）的第一开关状态（S1）操控所述连接开关装置（T3），以及关于第二开关状态（S2）或第三开关状态（S3）操控第一开关装置（T1）或第二开关装置（T2），所述第一开关装置配属于所述第一光电耦合器（1）的所述第一输入路径（1a），所述第二开关装置配属于所述第二光电耦合器（2）的所述第二输入路径（2a）。...

【技术特征摘要】
2013.02.22 EP 13156405.61.一种在电流阻断时用于信号传输的光电耦合器装置(10)，包括 ?带有第一输入路径(Ia)和第一输出路径(Ib)的第一光电稱合器(I), ?带有第二输入路径(2a)和第二输出路径(2b)的第二光电耦合器(2)， ?第一信号输入端(11)， ?第二信号输入端(12), 其中所述第一输入路径(Ia)和所述第二输入路径(2a)利用连接开关装置(T3)布置在串联电路内，使得所述连接开关装置(T3)将所述第一输入路径(Ia)与所述第二输入路径(2a)连接， 其中操控电路(30 )作为输入端具有所述第一信号输入端(11)和所述第二信号输入端(12)，并且作为输出端具有第一输出端(31)、第二输出端(32)和第三输出端(33)， 在此，所述操控电路(30 )设计为，使得根据关于所述第一信号输入端(11)和所述第二信号输入端(12)的第一开关状态(SI)操控所述连接开关装置(T3)，以及关于第二开关状态(S2)或第三开关状态(S3)操控第一开关装置(Tl)或第二开关装置(T2)，所述第一开关装置配属于所述第一光电耦合器(I)的所述第一输入路径(la)，所述第二开关装置配属于所述第二光电耦合器(2)的所述第二输入路径(2a)。2.根据权利要求1所述的光电耦合器装置(10)，其中，所述光电耦合器装置带有电源 (20)，所述电源连接在所述第一输入路径(Ia)的第一侧(la')上，其中所述第一输入路径(Ia)的第二侧(la'，)连接在所述连接开关装置(T3)的第一接口上，并且所述第二输入路径(2a)的第一侧(2a,)连接在所述连接开关装置(T3)的第二接口上，并且所述第二输入路径(2a)的第二侧(2a,')连接在点(M)上，所述点允许所述电源(20)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·霍尔茨，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE