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Title:
INTERFACE ARRANGEMENT WITH GALVANIC SEPARATION FOR CONNECTION TO AN ELECTRICAL APPLIANCE, MORE PARTICULARLY A HOUSEHOLD APPLIANCE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/042436
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an interface circuit arrangement with galvanic separation between one or more signal emitting devices and/or signal receiving devices of an electrical appliance, more particularly a household appliance, on the one hand and a control and evaluation device to be connected to the appliance concerned on the other hand, in which driver stages (T11, T12) are provided at the control device end, the input and output levels of said driver stages being adapted to the input and output levels of the control device and the driver stages being connected via galvanic separation arrangements (Op1, Op2) to driver stages (T12, T21) which are arranged in the vicinity of the signal emitting devices and signal receiving devices and which can emit and receive, respectively, signal levels that are adapted to the input and output levels of the signal emitting and signal receiving devices and which have operating points that are set such that at the input end they can process signals from the signal emitting devices with output resistances of between tens of ohms and a few kiloohms and at the output end can control signal receiving devices with input resistances of between tens of ohms and one or more tens of kiloohms.

Inventors:
BOSEN PETER (DE)
HERTEL UDO (DE)
MAKHTYUK ROMAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2006/067026
Publication Date:
April 19, 2007
Filing Date:
October 04, 2006
Export Citation:
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Assignee:
BSH BOSCH SIEMENS HAUSGERAETE (DE)
BOSEN PETER (DE)
HERTEL UDO (DE)
MAKHTYUK ROMAN (DE)
International Classes:
H04L25/02
Domestic Patent References:
WO2002011377A22002-02-07
WO2004114522A12004-12-29
Foreign References:
EP1164741A22001-12-19
US6407402B12002-06-18
Attorney, Agent or Firm:
BSH BOSCH UND SIEMENS HAUSGERÄTE GMBH (München, DE)
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Claims:

Patentansprüche

1. Schnittstellenschaltungsanordnung mit galvanischer Trennung zwischen einer o- der mehreren Signalabgabeeinrichtungen und/oder Signalempfangseinrichtungen eines elektrischen Gerätes, insbesondere eines Hausgerätes einerseits und einer mit dem betreffenden Gerät zu verbindenden Steuer- und Auswerteeinrichtung andererseits, dadurch gekennzeichnet, dass zur Seite der Steuereinrichtung hin an deren Eingangs- und Ausgangspegel ausgangsseitig bzw. eingangsseitig pegelmäßig angepasste Treiberstufen (T11 , T12) vorgesehen sind, die über galvanische Trenneinrichtungen (Op1 , Op2) mit zur Seite der genannten Signalabgabeeinrichtungen und Signalempfangseinrichtungen hin angeordneten Treiberstufen (T12, T21 ) verbunden sind, welche an die Eingangs- und Ausgangspegel der Signalabgabe- und Signalempfangseinrichtungen angepasste Signalpegel abzugeben bzw. zu empfangen vermögen und welche hinsichtlich ihrer Arbeitspunkte so eingestellt sind, dass sie eingangsseitig Signale von Signalabgabeeinrichtungen mit Ausgangswiderständen zwischen einigen zehn Ohm und einigen Kiloohm zu verarbeiten vermögen und dass sie ausgangsseitig Signalempfangseinrichtungen mit Eingangswiderständen zwischen einigen zehn Ohm und einem oder mehreren zehn Kiloohm signalmäßig anzusteuern gestatten.

2. Schnittstellenschaltungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Treiberstufen (T12, T21 ) zur Seite der genannten Signalabgabeeinrichtungen und Signalempfangseinrichtungen hinsichtlich ihrer Arbeitspunkte so eingestellt sind, dass sie eingangsseitig Signale von Signalabgabeeinrichtungen mit Ausgangswiderständen zwischen 68 Ohm und 2 kOhm zu verarbeiten vermögen und dass sie ausgangsseitig Signalempfangseinrichtungen mit Eingangswiderständen zwischen 68 Ohm und 10kOhm signalmäßig anzusteuern gestatten.

3. Schnittstellenschaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass die galvanischen Trenneinrichtungen (Op1 , Op2) durch Optokoppler (Op1 , Op2) gebildet sind.

4. Schnittstellenschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Treiberstufen (T11 , T22, T12, T21 ) jeweils zumindest ei- nen Transistor (T11 , T22, T12, T21 ) enthalten.

5. Schnittstellenschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Treiberstufen (T12, T21 ) zur Seite der Signalabgabeeinrichtungen und Signalempfangseinrichtungen Spannungsbegrenzungsglieder (Z1 , Z2) aufweisen.

6. Schnittstellenschaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsbegrenzungsglieder (Z1 , Z2) jeweils durch eine ZENER-Diode (Z1 ; Z2) gebildet sind.

7. Schnittstellenschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Treiberstufen (T12, T21 ) zur Seite der Signalabgabeeinrichtungen und der Signalempfangseinrichtungen jeweils zumindest ein Tiefpassglied (R18, C12; R16, C11 ; R21 , C22) enthalten.

Description:

Schnittstellenanordnung mit galvanischer Trennung für den Anschluss an ein elektrisches Gerät, insbesondere Hausgerät

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schnittstellenschaltungsanordnung mit galvanischer Trennung für den Anschluss zwischen einer oder mehreren Signalabgabeeinrichtungen und/oder Signalempfangseinrichtungen eines elektrischen Gerätes, insbesondere eines Hausgerätes einerseits und einer mit dem betreffenden Gerät zu verbindenden Steuer- und Auswerteeinrichtung andererseits.

Schnittstellenschaltungsanordnungen bzw. Interfaceanordnungen werden für Pegel- und Impedanzanpassungen zwischen miteinander zu verbindenden elektrischen Geräten und Vorrichtungen eingesetzt. Bei einer bekannten Interfaceanordnung zur automatischen Pegelanpassung (DD 218 237 A1 ) werden beispielsweise zwei Optokoppler zur galvanischen Trennung der miteinander zu verbindenden elektrischen Geräte bzw. Einrichtungen verwendet. Eine Impedanzanpassung unter Berücksichtigung der Impedanzen der ein- gangsseitig und ausgangsseitig anzuschließenden elektrischen Einrichtungen bzw. Geräte ist bei dieser bekannten Interfaceanordnung nicht vorgesehen.

Optokoppler werden im übrigen auch in Sende- und Empfangszweigen von elektrischen Geräten zur galvanischen Trennung dieser Geräte von einer Leitungsanordnung eingesetzt (US 6.272.220 B1 ). Die betreffenden Optokoppler, die sowohl im Sendezweig als auch im Empfangszweig der bekannten Schaltungsanordnung liegen, sind eingangsseitig und ausgangsseitig lediglich an die mit dieser bekannten Schaltungsanordnung zu verarbeitenden Pegel und Impedanzen angepasst.

Außerdem werden Optokoppler in Rückkopplungszweigen von Schaltnetzteilen eingesetzt, um auf der jeweiligen Schaltnetzteil-Lastseite ermittelte Spannungsänderungen in Steuersignale umzusetzen, die auf der Netzseite des jeweiligen Schaltnetzteiles zu änderungen der Schaltfrequenz eines dort vorgesehenen Schaltgliedes herangezogen werden. Bei einem solchen bekannten Schaltnetzteil (siehe Siemens-Schaltbeispiele, Ausgabe 1974/75, Seiten 127, 128, Bild 6.4.) ist eine mit der Last- bzw. Sekundärseite des betreffenden Schaltnetzteiles verbundene Treiberstufe in Form eines Transistors für die Ansteuerung eines Optokopplers vorgesehen, der ausgangsseitig eine Transistor-Treiberstufe ansteuert, mit der ein auf der Primärseite des betreffenden Schaltnetzteiles vorge- sehener Schalttransistor in seiner Schaltfrequenz gesteuert wird. Durch diese Schal-

tungsanordnung erfolgt eine solche Regelung der Spannungsabgabe von dem betreffenden Schaltnetzteil, dass praktisch eine von Lastschwankungen unabhängige konstante Ausgangsspannung abgegeben wird. Die mit dem betreffenden Optokoppler eingangssei- tig und ausgangsseitig verbundenen Treiberstufen sind an die auf ihrer Seite jeweils vor- liegenden Pegel- und Impedanzverhältnisse angepasst.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schnittstellenschaltungsanordnung der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass diese mit galvanischer Trennung als praktisch universell einsetzbare und bidirektional betreibbare Schnittstellenschaltungsan- Ordnung zwischen einer oder mehreren Signalabgabeeinrichtungen und/oder Signalempfangseinrichtungen eines elektrischen Gerätes, insbesondere eines Hausgerätes einerseits und einer mit dem betreffenden Gerät zu verbindenden Steuereinrichtung bzw. Auswerteeinrichtung andererseits einzusetzen ist.

Um die vorstehend genannte Aufgabe noch weiter zu spezifizieren, sei angemerkt, dass es sich bei den gerade erwähnten Signalabgabeeinrichtungen bzw. Signalempfangseinrichtungen beispielsweise um den Signalabgabeteil bzw. den Signalempfangsteil von sogenannten standardisierten Diagnose- bzw. Kundenschnittstellen in elektrischen Hausgeräten handeln kann, an die Steuer- bzw. Auswerteeinrichtungen anzuschließen sind, und zwar jeweils über eine Schnittstellenschaltungsanordnung mit galvanischer Trennung. Die Forderung nach der betreffenden galvanischen Trennung resultiert daraus, dass die betreffenden Steuer- bzw. Auswerteeinrichtungen einerseits und die standardisierten Diagnose- bzw. Kundenschnittstellen bzw. die daran angeschlossenen Hausgeräte andererseits mit völlig voneinander verschiedenen Spannungen betrieben sein bzw. sogar Netzwechselspannung führen können und dass eine direkte Kopplung mit all diesen

Spannungen aus Sicherheitsgründen vermieden werden muss. Dabei können die Signalpegel sowie die Eingangs- und Ausgangswiderstände in den Signalabgabeeinrichtungen und/oder Signalempfangseinrichtungen und damit auf der Seite der erwähnten Kundenschnittstelle eine recht große Varianz besitzen, die mittels einer einzigen Schnittstellen- Schaltungsanordnung abgedeckt werden soll.

Gelöst wird die aufgezeigte Aufgabe bei einer Schnittstellenschaltungsanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, dass zur Seite der Steuer- und Auswerteeinrichtung hin an deren Eingangs- und Ausgangspegel ausgangsseitig bzw. eingangs- seitig pegelmäßig angepasste Treiberstufen vorgesehen sind, die über galvanische

Trenneinrichtungen mit zur Seite der genannten Signalabgabeeinrichtungen und Signalempfangseinrichtungen hin angeordneten Treiberstufen verbunden sind, welche an die Eingangs- bzw. Ausgangspegel der Signalabgabe- bzw. Signalempfangseinrichtungen angepasste Signalpegel abzugeben bzw. zu empfangen vermögen und welche hinsicht- lieh ihrer Arbeitspunkte so eingestellt sind, dass sie eingangsseitig Signale von Signalabgabeeinrichtungen mit Ausgangswiderständen zwischen einigen zehn Ohm und einigen Kiloohm zu verarbeiten vermögen und dass sie ausgangsseitig Signalempfangseinrichtungen mit Eingangswiderständen zwischen einigen zehn Ohm und einem oder mehreren zehn Kiloohm signalmäßig anzusteuern gestatten.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass mit relativ geringem schaltungstechnischen Aufwand eine praktisch universell einsetzbare und bidirektional betreibbare Schnittstellenschaltungsanordnung bereitgestellt ist, wie sie insbesondere für den Anschluss von Steuer- und Auswerteeinrichtungen an unterschiedliche Hausgeräte bzw. an in diesen vorge- sehenen standardisierten Kundenschnittstellen mit der erwähnten großen Varianz von Eingangs- und Ausgangswiderständen erforderlich ist.

Vorzugsweise sind die erwähnten Treiberstufen zur Seite der genannten Signalabgabeeinrichtungen und Signalempfangseinrichtungen hinsichtlich ihrer Arbeitspunkte so einge- stellt, dass sie eingangsseitig Signale von Signalabgabeeinrichtungen mit Ausgangswiderständen zwischen 68 Ohm und 2kθhm zu verarbeiten vermögen und dass sie ausgangsseitig Signalempfangseinrichtungen mit Eingangswiderständen zwischen 68 Ohm und 10kOhm signalmäßig anzusteuern gestatten. In diesen Widerstandsbereichen der Ausgangs- und Eingangswiderstände der betreffenden Signalabgabeeinrichtungen bzw. Signalempfangseinrichtungen arbeitet die Schnittstellenschaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung einwandfrei.

Vorzugsweise sind die erwähnten galvanischen Trenneinrichtungen in der Schnittstellenschaltungsanordnung gemäß der Erfindung durch Optokoppler gebildet. Hierdurch wird eine eine hohe Spannungsfestigkeit mit sich bringende galvanische Trennung zwischen den erwähnten Signalabgabe- und Signalempfangseinrichtungen einerseits und der erwähnten Steuer- und Auswerteeinrichtung andererseits mit einfachen Schaltungsbauteilen gewährleistet.

Zweckmäßigerweise enthalten die Treiberstufen der Schnittstellenschaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung jeweils zumindest einen Transistor. Dies bringt den Vorteil eines besonders geringen Schaltungsaufwands mit sich. Die betreffenden Transistor-Treiberstufen lassen sich im übrigen jeweils auf geringe Eingangsleistungen und kurze Schaltzeiten auslegen und damit an erforderliche Pegel und Ströme eines als Steuer- und Auswerteeinrichtung beispielsweise verwendeten Mikrocontrollers anpassen.

Vorzugsweise weisen die Treiberstufen zur Seite der Signalabgabeeinrichtungen und Signalempfangseinrichtungen Spannungsbegrenzungsglieder auf. Dadurch lassen sich in vorteilhafter weise von diesen Signalabgabeeinrichtungen und Signalempfangseinrichtungen her kommende störende Spannungen, wie statische überspannungen oder erhöhte Signalpegel wirksam begrenzen.

Die betreffenden Spannungsbegrenzungsglieder sind zweckmäßigerweise jeweils durch eine ZENER-Diode gebildet. Dadurch ist eine Spannungsbegrenzung auf einen definierten Spannungspegel leicht erreichbar.

Vorzugsweise enthalten die Treiberstufen zur Seite der Signalabgabeeinrichtungen bzw. der Signalempfangseinrichtungen jeweils zumindest ein Tiefpassglied. Dieses Tiefpass- glied kann im Einzelfall vorzugsweise zusätzlich zu der jeweils vorgesehenen ZENER- Diode vorgesehen sein; es dient zum einen dazu, impulsförmige Spannungen relativ hoher Amplitude unverzüglich und stark zu bedampfen, und zum anderen dient es dazu, die gegebenenfalls vorgesehene ZENER-Diode vor einer Zerstörung durch derartige Spannungsspitzen zu schützen.

Anhand einer Zeichnung wird nachstehend eine Schnittstellenschaltungsanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Schnittstellenschaltungsanordnung gemäß der Erfindung handelt es sich um eine praktisch universell einsetzbare und bidirektional betreibbare Schnittstellenschaltungsanordnung, die zwischen einer Steuer- und Auswerteeinrichtung (nicht dargestellt) einerseits und einer oder mehreren Signalabgabeeinrichtungen und/oder Signalempfangseinrichtungen eines elektrischen Gerätes und insbesondere eines elektrischen Hausgerätes andererseits angeschlossen werden kann. Wie be- reits oben erwähnt, können die Signalabgabeeinrichtungen bzw. Signalempfangseinrich-

tungen zu einer sogenannten standardisierten Diagnose- bzw. Kundenschnittstelle von elektrischen Hausgeräten gehören. Dabei kann diese Schnittstelle in Hausgeräten unterschiedlicher Hersteller eine relativ große Varianz von Eingangs- bzw. Ausgangswiderständen und Pegeln aufweisen. Die Ausgangswiderstände der erwähnten Signalabgabe- einrichtungen können dabei zwischen einigen zehn Ohm und einem oder mehreren Kiloohm, insbesondere zwischen 68 Ohm und 2kθhm liegen, und die Eingangswiderstände der erwähnten Signalempfangseinrichtungen können zwischen einigen zehn Ohm und einem oder mehreren zehn Kiloohm, insbesondere zwischen 68 Ohm und lOkOhm liegen.

Die in der Zeichnung dargestellte Schnittstellenschaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch eine in der Mitte der Zeichnung dargestellte, von oben nach unten verlaufende Strichpunktlinie l-l in zwei Schaltungsteile aufgeteilt. Die auf der mit ST (steuerungsseitig) bezeichneten linken Seite dieser Strichpunktlinie l-l liegenden Schaltungsteile der betreffenden Schnittstellenschaltungsanordnung sind mit der Ausgangs- bzw. Eingangsseite einer hier nicht näher dargestellten Steuer- und Auswerteeinrichtung verbunden. Bei dieser Steuer- und Auswerteeinrichtung kann es sich beispielsweise um einen MikroController oder um einen Mikroprozessor handeln. Die auf der mit GE (geräte- seitig) bezeichneten rechten Seite von der betreffenden Strichpunktlinie l-l befindlichen Schaltungsteile sind mit hier nicht dargestellten Signalempfangseinrichtungen bzw. Sig- nalabgabeeinrichtungen oder mit der erwähnten standardisierten Kundenschnittstelle von Hausgeräten zu verbinden.

Eine in der Zeichnung dargestellte, in horizontaler Richtung verlaufende Strichpunktlinie N-Il teilt die vorstehend erwähnten Schaltungsteile der Schnittstellenschaltungsanordnung gemäß der Erfindung in Schaltungsteile (oberer Teil in der Zeichnungsfigur), welche für eine Signalübertragung von der erwähnten Steuer- und Auswerteeinrichtung zu einer Signalempfangseinrichtung eines Gerätes bzw. Hausgerätes hin vorgesehen sind, und in Schaltungsteile (unterer Teil in der betreffenden Zeichnungsfigur) auf, die für die Aufnahme von Signalen von einer Signalabgabeeinrichtung eines Gerätes bzw. Hausgerätes und die übertragung zu der erwähnten Steuer- und Auswerteeinrichtung dienen.

Bevor auf den Aufbau der in der Zeichnung dargestellten Schaltungsanordnung näher eingegangen wird, sei zunächst angemerkt, dass für die im steuerungsseitigen Bereich ST liegenden Schaltungsteile eine Spannungsversorgung verwendet wird, die von der Spannungsversorgung für die in dem geräteseitigen Bereich GE vorgesehenen Schal-

tungsteile verschieden ist. Dies bedeutet, dass die Spannungsversorgungsanschlüsse und natürlich auch die Masseanschlüsse im Bereich ST und die Masseanschlüsse im Bereich GE nicht identisch, sondern voneinander verschieden, also nicht miteinander verbunden sind. Diese Maßnahme ist für die durch die Strichpunktlinie l-l angedeutete galva- nische Trennung zwischen den beiden Bereichen ST und GE erforderlich.

Nunmehr wird die in der Zeichnung dargestellte Schaltungsanordnung näher betrachtet. Diese Schaltungsanordnung enthält im oberen Teil des steuerungsseitigen Bereiches ST hier einen mit der Ausgangsseite einer nicht dargestellten Steuer- und Auswerteeinrich- tung zu verbindenden bipolaren Transistor T11 vom npn-Leitfähigkeitstyp. Dieser eine eingangsseitige Steuerstufe auf der ST-Seite bildende Transistor T1 1 ist mit seiner Basis an einem Eingangsanschluss E1 angeschlossen, an dem die betreffende Steuer- und Auswerteeinrichtung ein Ausgangssignal abzugeben vermag. Wie bereits erwähnt, kann es sich bei dieser Steuer- und Auswerteeinrichtung um einen Mikrocontroller oder einen Mikroprozessor handeln. Der Transistor T1 1 ist basisseitig ferner über einen ohmschen Widerstand R11 und kollektorseitig über einen ohmschen Widerstand R12 an einem Spannungsanschluss U1 angeschlossen, der eine Versorgungsgleichspannung von beispielsweise +5V führen kann. Diese Versorgungsspannung ist gegenüber einem An- schluss U01 wirksam, der mit der ST-seitigen Masse verbunden ist.

Der Transistor T1 1 ist mit seinem Emitter über einen Strombegrenzungswiderstand R13 mit dem einen Ende eines LED-Elements eines Optokopplers Op1 verbunden, dessen LED-Element mit seinem anderen Ende ebenfalls mit der ST-seitigen Masse verbunden ist.

Ein Fototransistor des Optokopplers Op1 ist zum einen mit der GE-seitigen Masseverbindung und zum anderen mit der Basis eines eine ausgangsseitige Steuerstufe auf der GE- Seite bildenden Transistors T12 vom npn-Leitfähigkeitstyp und mit dem einen Ende eines ohmschen Widerstands R14 verbunden. Der Kollektor des Transistors T12 ist mit dem einen Ende eines ohmschen Widerstandes R15 verbunden, der mit seinem anderen Ende zusammen mit dem anderen Ende des Widerstands R14 über einen ohmschen Widerstand R16 an einem Spannungsanschluss U2 angeschlossen ist, dem eine GE-seitige Versorgungsgleichspannung zugeführt wird, die bezogen auf die GE-seitige Masse beispielsweise +5V betragen kann. Der Emitter des Transistors T12 liegt an der GE-seitigen Masse dieser Versorgungsgleichspannung. Zwischen den Verbindungspunkten der Wi-

derstände R14, R15 und R16 einerseits und der GE-seitigen Masse andererseits liegt ein Kondensator en . Dieser Kondensator en bildet zusammen mit dem Widerstand R16 ein Tiefpassglied, welches für über den Spannungsanschluss U2 gegebenenfalls eingekoppelte Störspannungen zu deren Unterdrückung wirksam ist. Im übrigen dient dieser Kondensator C11 zur Spannungsglättung der dem Spannungsanschluss U2 zugeführten Versorgungsgleichspannung.

Zwischen dem Kollektor des Transistor T12 und der GE-seitigen Masseverbindung liegt eine ZENER-Diode Z1 , die beispielsweise eine ZENER-Spannung vom 5,5V aufweisen kann. Ferner ist mit dem Kollektor des Transistors T12 ein ohmscher Widerstand R17 verbunden, mit dem ein Tiefpassglied verbunden ist, welches aus einem ohmschen Widerstand R18 und einem Kondensator C12 besteht. Dieses Tiefpassglied erfüllt hier eine entsprechende Aufgabe wie das aus dem Widerstand R16 und dem Kondensator C11 bestehende Tiefpassglied. Das vom Verbindungspunkt mit dem Kondensator C12 ablie- gende Ende des Widerstands R18 ist mit einem Ausgangsanschluss A der dargestellten Schaltungsanordnung verbunden, von dem in Bezug auf einen mit der GE-seitigen Masse verbundenen Anschluss U02 Ausgangssignale abgebbar sind.

Sowohl durch das Tiefpassglied, bestehend aus dem Widerstand R16 und dem Konden- sator C11 , als auch durch die ZENER-Diode Z1 in Verbindung mit dem Widerstand R17 sowie durch das Tiefpassglied, bestehend aus dem Widerstand R18 und dem Kondensator C12, werden bei der in der Zeichnung dargestellten Schnittstellenschaltungsanordnung von der Seite der Signalempfangseinrichtung herkommende und über die Anschlüsse U2 bzw. A1 eingekoppelte Störimpulse und statische überspannungen bedämpft bzw. unschädlich gemacht. Im Falle der zwischen dem Ausgangsanschluss A1 und dem Kollektor des Transistors T12 angeschlossenen Bauelemente bewirkt zunächst das Tiefpassglied, bestehend aus dem Widerstand R18 und dem Kondensator C12 eine Bedämp- fung von über diesen Ausgangsanschluss A1 eingekoppelten Störimpulsen, und die dann gegebenenfalls noch übrig bleibende überspannung gelangt über den Widerstand R17 zur ZENER-Diode Z1 und wird durch diese auf eine für den Transistor T12 unschädliche Spannungshöhe begrenzt.

Nunmehr wird der unterhalb der in der Zeichnung dargestellten Strichpunktlinie M-Il dargestellte Schaltungsteil der Schnittstellenschaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung näher betrachtet.

Dieser Schaltungsteil enthält auf seiner in der Zeichnungsfigur rechts dargestellten Eingangsseite eine eingangsseitige Steuerstufe auf der GE-Seite mit einem Transistor T21 vom npn-Leitfähigkeitstyp, der mit seiner Basis über einen ohmschen Widerstand R21 an einem Eingangsanschluss E2 angeschlossen ist und der im vorliegenden Fall mit seinem Kollektor über zwei ohmsche Widerstände R22, R23 an einem Spannungsanschluss U2 angeschlossen ist, an welchem die gleiche Versorgungsgleichspannung von beispielsweise +5V bezogen auf die GE-seitige Masse liegen kann, wie sie an dem im oberen Teil der Zeichnungsfigur dargestellten Spannungsanschluss U2 zugeführt wird. Mit U02 ist hier auch ein Anschluss mit derselben Masseverbindung auf der GE-Seite veranschaulicht.

Zwischen dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände R22 und R23 und der GE- seitigen Masse liegt ein Kondensator C21 , der zusammen mit dem Widerstand R23 ein Tiefpassglied bildet und der zum einen wie der Kondensator C1 1 zur Glättung der über den Spannungsanschluss U2 zugeführten Versorgungsgleichspannung dient und der zum anderen zusammen mit dem Widerstand R23 für eine wirksame Bedämpfung von über diesen Spannungsanschluss U2 eingekoppelten Störspannungen sorgt.

Zwischen der Basis des Transistors T21 und der GE-seitigen Masse sind noch ein Kon- densator C22 und eine diesem parallelgeschaltete ZENER-Diode Z2 angeschlossen, die eine ZENER-Spannung von beispielsweise 5,5V besitzen mag. Das aus dem Widerstand R21 und dem Kondensator C22 bestehende Tiefpassfilter und die ZENER-Diode Z2 erfüllen hier jeweils die gleichen Aufgaben wie das bereits erwähnte Tiefpassfilter, bestehend aus dem Widerstand R18 und dem Kondensator C12, und die ZENER-Diode Z1. In jedem Fall ist also hier eine Doppelschutzfunktion zum Schutz des jeweiligen Transistors T12 bzw. T21 realisiert.

Der Transistor T21 ist mit seinem Emitter über einen ohmschen Widerstand R24 mit dem einen Anschluss des LED-Elements eines Optokopplers Op2 verbunden, dessen LED- Element mit seinem anderen Anschluss auf der GE-seitigen Masse liegt.

Ein zu dem Optokoppler Op2 gehörender Fototransistor ist mit seinem einen Anschluss mit der ST-seitigen Masse verbunden, und mit seinem anderen Anschluss ist er mit der Basis eines Transistors T22 vom npn-Leitfähigkeitstyp verbunden. Dieser zu einer aus- gangsseitigen Steuerstufe des unterhalb der in der Zeichnung dargestellten Strichpunktli-

nie M-Il vorgesehenen Schaltungsteiles gehörende Transistor T22 ist mit seiner Basis über einen ohmschen Widerstand R25 und mit seinem Kollektor über einen ohmschen Widerstand R26 an einem Spannungsanschluss U1 angeschlossen, bei dem es sich um denselben Spannungsanschluss handeln kann, wie er oben in Verbindung mit dem Transistor T1 1 erwähnt worden ist.

Der Transistor T22 ist kollektorseitig mit einem Ausgangsanschluss A2 verbunden, der über einen ohmschen Widerstand R27 auf der ST-seitigen Masse liegt. Zwischen dem Ausgangsanschluss A2 und einem auf der ST-seitigen Masse liegenden Anschluss UO1 kann die oben erwähnte Steuer- und Auswerteeinrichtung eingangsseitig angeschlossen sein.

Der Emitter des Transistors T2 liegt im vorliegenden Fall direkt auf der ST-seitigen Masse.

Die vorstehend erwähnten Transistoren T11 und T21 stellen, wie erwähnt, jeweils eine eingangsseitige Treiberstufe für den jeweiligen Optokoppler Op1 bzw. Op2 dar. Die den Transistor T1 1 umfassende Treiberstufe ist dabei an einer Steuer- und Auswerteeinrichtung (nicht dargestellt) angeschlossen, welche, wie erwähnt, durch einen MikroController oder Mikroprozessor gebildet sein kann. Die den Transistor T21 umfassende Treiberstufe kann hingegen an einer Signalabgabeeinrichtung eines elektrischen Gerätes bzw. Hausgerätes und insbesondere an der oben erwähnten standardisierten Kundenschnittstelle eines solchen Hausgerätes angeschlossen sein.

Die Transistoren T12 und T22 stellen jeweils eine ausgangsseitige Treiberstufe für den jeweiligen Optokoppler Op1 bzw. Op2 dar, und sie sind ausgangsseitig zum einen mit einer Signalempfangseinrichtung eines elektrischen Gerätes bzw. Hausgerätes bzw. der erwähnten Steuer- und Auswerteeinrichtung verbunden, die durch den erwähnten Mikro- controller bzw. Mikroprozessor gebildet sein kann. Die ST-seitigen, die Transistoren T11 und T22 umfassenden Treiberstufen sind durch entsprechende Dimensionierung ihrer basis- und kollektorseitig vorgesehenen Widerstände R1 1 , R12 und R25, R26 eingangsseitig bzw. ausgangsseitig an die Eingangspegel bzw. Ausgangspegel der Steuer- und Auswerteeinrichtung angepasst. Diese Steuer- und Auswerteeinrichtung arbeitet im vorliegenden Fall ebenfalls mit einer Versorgungsspannung von +5V, also wie die Transistoren T1 1 und T22.

Die GE-seitigen Treiberstufen sind mit ihren Transistoren T12 und T21 an die Eingangsbzw. Ausgangspegel der an sie anzuschließenden Signalempfangs- bzw. Signalabgabeeinrichtungen angepasst. Außerdem sind die betreffenden Treiberstufen mit den Transistoren T12 und T21 hinsichtlich ihrer Arbeitspunkte durch entsprechende Dimensionierung ihrer basis- und kollektorseitig vorgesehenen Widerstände R14, R15 und R21 , R22 so eingestellt, dass sie ausgangsseitig Signalempfangseinrichtungen mit Eingangswiderständen zwischen einigen zehn Ohm und einem oder mehreren zehn Kiloohm, insbesondere zwischen 68 Ohm und lOkOhm sicher anzusteuern gestatten und dass sie ein- gangsseitig Signale von Signalabgabeeinrichtungen mit Ausgangswiderständen zwischen einigen zehn Ohm und einigen Kiloohm, insbesondere zwischen 68 Ohm und 2kθhm zu empfangen, also signalmäßig sicher zu erfassen gestatten. Dadurch ist die Berücksichtigung der relativ großen Varianz in den Eingangs- und Ausgangswiderständen der auf der GE-Seite der Schnittstellenschaltungsanordnung gemäß der Erfindung anzuschließenden Signalempfangs- bzw. Signalabgabeeinrichtungen berücksichtigt.

Abschließend sei noch angemerkt, dass die Schnittstellenschaltungsanordnung gemäß der Erfindung auch mit anderen Versorgungsspannungen und auch mit anderen Halbleiterbauelementen betrieben werden kann, als sie bei der zuvor erläuterten Ausführungsform angegeben worden sind. So können die in den erwähnten Treiberstufen verwende- ten npn-Transistoren durch Transistoren eines anderen Leitfähigkeitstypen oder durch gänzlich andere Transistoren oder andere Halbleiterbauelemente ersetzt sein. Außerdem können die erwähnten Optokoppler durch andere galvanische Trenneinrichtungen gebildet sein, wie beispielsweise durch Transformatoren. Schließlich können die beiden Tiefpassfilter, bestehend aus dem Widerstand R16 und dem Kondensator C1 1 einerseits und aus dem Widerstand R23 und dem Kondensator C21 andererseits, durch ein einziges, aus einem Widerstand und einem Kondensator bestehendes Tiefpassglied ersetzt sein. In jedem Falle steht damit eine zuverlässig arbeitende Schnittstellenschaltungsanordnung mit galvanischer Trennung zwischen ihren beiden Seiten zu Verfügung, die auf ihrer Ge- räteanschlussseite eine relativ hohe Varianz von Eingangswiderständen und Ausgangs- widerständen von anzuschließenden elektrischen Geräten, insbesondere von Hausgeräten zu berücksichtigen imstande ist.

Bezugszeichenliste

A1 Ausgangsanschluss

A2 Ausgangsanschluss

C1 1 , C12, C21 , C22 Kondensatoren

E1 Eingangsanschluss

E2 Eingangsanschluss

GE geräteseitige Schaltungsteile

I - I Strichpunktlinie

II - Il Strichpunktlinie Op1 , Op2 Optokoppler

R1 1 , R12, R13, R14, R15, R16, R17, ohmsche Widerstände

R18, R21 , R22, R23, R24, R25, R26,

R27

ST steuerungsseitige Schaltungsteile

T11 , T12, T21 , T22 Transistoren

U01 Anschluss

U02 Anschluss

U1 Spannungsanschluss

U2 Spannungsanschluss

Z1. Z2 ZENER-Dioden