Jan Langsdorf Francis Pinto Reinhard Werner

Präsentation zum Thema: "Jan Langsdorf Francis Pinto Reinhard Werner"—  Präsentation transkript:

1 Pem III Miniaturisierte Leuchteinheit mit galvanisch getrennter Energieübertragung
Jan Langsdorf Francis Pinto Reinhard Werner Auftraggeber: Dipl.-Ing. Michael Härtl, Firma Siteco Betreuer: Dipl.-Ing. Christian Wohlgemuth

2 Gliederung Aufgabenstellung, Anwendung und Aufbau Funktionsstruktur
Energie- und Signalübertragung Weitere Entwicklungsplanung

3 Aufgabenstellung Entwicklung einer Leuchteinheit mit galvanisch getrennter Energieübertragung. Steuerung verschiedener, sichtbarer Zustände der Leuchteinheit über die Versorgungsleitung. Zwei-Komponenten-Bauweise (Leuchtmitteleinheit, Versorgungseinheit)

4 Anwendung, Motivation 1. Anwendung im Außenbereich als Orientierungs- oder Notbeleuchtung (z.B. farbliche Anzeige eines versperrten Fluchtweges). 2. Es soll keine Verletzungsgefahr an zugänglichen, stromführenden Anschlüssen entstehen, auch nicht während des Betriebs. 3. Ermöglichen einer wasserdichten und robusten Komponentenbauweise (Schutz vor Korrosion und Erschütterungen).

5 Schematischer Aufbau Leuchteinheit Sockel
Geometrie: zylinderförmig, Grundfläche Leuchteinheit mm2, Gesamte Höhe < 100 mm Leuchteinheit Übertragungsglied Sockel El. Versorgungs- und Steuerleitung

6 Gliederung Aufgabenstellung, Anwendung und Aufbau Funktionsstruktur
Energie- und Signalübertragung Weitere Entwicklungsplanung

7 Funktionsstruktur Blackbox Störgrößen: - Staub el. Energie + Signal
- Feuchtigkeit - Spannungsabfall - EM-Störungen el. Energie + Signal Licht Blackbox Restriktionen: - Schutzkleinspannung - Spritzwassergeschützt - Galvanische Trennung - 2 Zustände

8 Blackbox el. Energie + Signal E + S trennen
el. E+S E + S trennen E + S galv. getrennt übertragen S E S + E verknüpfen und wandeln Licht S Signal dekodieren

9 Gliederung Aufgabenstellung, Anwendung und Aufbau Funktionsstruktur
Energie- und Signalübertragung Weitere Entwicklungsplanung

10 Möglichkeiten zur Energieübertragung zwischen Sockel und Leuchteinheit
1. Optisch (Lichtleiter, Solarzellen) Lampe und Solarzelle notwendig Lichtleiter über weite Strecken nicht effizient genug Wirkungsgrad gering Empfindliche Bauteile Hohe Kosten Nachteile:

11 Möglichkeiten zur Energieübertragung zwischen Sockel und Leuchteinheit
2. Mechanisch (Motor, Generator) Vorteile: Hoher Wirkungsgrad (durch Übersetzung) Hoher Platzbedarf Hoher Verschleiß Hohe Kosten Große Geräuschentwicklung Nachteile:

12 Möglichkeiten zur Energieübertragung zwischen Sockel und Leuchteinheit
3. Elektrisch (Induktion) Nachteile: Entstehung von Magnetfeldern Erprobt und ausgereift Relativ einfache und kostengünstige Herstellung Keine hohe Belastung der „Bauteile“ (Spulen) Überlagerung von Signal und elektrischer Energie möglich Vorteile:

13 Arten der Signalform 1. Kurzer Impuls Vorteile:
Geringer Schaltungsaufwand Erweiterbarer Code Hoher Informationsgehalt Impulsverformung bei der Übertragung Geringe Störsicherheit Nachteile:

14 Arten der Signalform 2. Variable Frequenz Vorteile: Erweiterbarer Code
Hoher Informationsgehalt Signaltreue bei der Übertragung Hohe Störsicherheit hoher Schaltungsaufwand Nachteile:

15 Arten der Signalform 3. Spannungsebenen Vorteile:
Geringer Schaltungsaufwand Signaltreue bei der Übertragung Hohe Störsicherheit Eingeschränkte Erweiterbarkeit Informationsgehalt nicht ganz so hoch Nachteile:

16 Weitere Entwicklungsplanung
Verbindung zwischen Sockel und Leuchteinheit Entwicklung der elektrischen Schaltung(en) Dimensionierung der Spulen Gehäuseentwurf

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