CH678136A5 - - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für Stromversorgungseinrichtungen in Femmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen, mit zwei Spannungssenken und zwei voneinander unabhängigen, Spannungen innerhalb gleicher Toleranzgrenzen liefernden Span-nungsquellen, die für den störungsfreien Normalbetrieb einzeln den Spannungssenken zugeordnet sind, und von denen jede sowohl bei Unterschreitung der Toleranzuntergrenzen durch die jeweils gelieferte Spannung als auch bei deren Ausfall bzw. bevorstehendem Ausfäll dieser Spannung eine sich vom Normalbetrieb unterscheidende Störungssituation signalisiert und hierzu ein Störungssignal an einen der betreffenden Spannungssenke zugeordneten Schalter abgibt.

Eine Schaltungsanordnung dieser Art ist i.w. bereits bekannt durch die deutsche Patentschrift 3 209 967 (VPA82 P1189). In diesem bekannten Falle sind die Spannungssenken z.B. Mehrfachteilneh-meranschlussschaltungen, Bei Eintritt der genannten Störungssituation, die in einer Überschreitung der Toleranzgrenzen der gelieferten Spannung nach unten oder nach oben liegen kann, soll dafür gesorgt werden, dass Informationsverfälschungen im Zusammenhang von im Aufbau befindlichen Verbindungen unterbunden werden. Bei Eintritt einer in einer Überschreitung der Toleranzgrenzen nach oben oder nach unten liegenden Störungssituation sollen im Aufbau befindliche Verbindungen lieber abgebrochen werden, als dass aufgrund von störungsbedingten Informationsverfälschungen FalsGhverbindungen zustande kommen. Im bekannten Falle kann also die Betriebsspannung für Mehr-fachteilnehmeranschlussschaltungen, Verbin dungssätze und dergleichen bei störungsfreiem Normalbetrieb innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen liegen; eine Störungssituation besteht darin, dass die Betriebsspannung diese Toleranzgrenzen nach oben oder nach unten überschreitet bzw. unterschreitet.

Bei Stromversorgungseinrichtungen, die ja üblicherweise spannungsgeregelt sind, besteht das Hauptproblem hinsichtlich Störungssituationen darin, dass die Betriebsspannung ausfällt oder dass die Betriebsspannung ihre Toleranzuntergrenze unterschreitet, d.h. dass die Betriebsspannung etwas tiefer absinkt als dies zulässig ist. Der umgekehrte Fall, dass die Betriebsspannung zu hohe Werte annimmt, ist also weniger problematisch, weil diese Unregelmässigkeit mit Hilfe der Regelung leichter be-herrschbar ist. Demgegenüber besteht das schwierigere Problem darin, bei einem Absinken der von einer Spannungsquelle gelieferten Betriebsspannung oder bei deren totalem Ausfall für Abhilfe zu sorgen.

Für die Erfindung besteht die Aufgabe, bei einem Absinken der von einer Spannungsquelle gelieferten Betriebsspannung unter einer Toleranzuntergrenze sowie bei einem Ausfall der Betriebsspannung eine Weiterversorgung mittels an sich bekannter Parallelschaltung zu gewährleisten, wobei diese ausgehend von einem entkoppelten Parallelarbeiten bei störungsfreiem Normalbetrieb einerseits möglichst lückenlos gewährleistet sein soll und andererseits möglichst ohne einen Spannungsabfall zusätzlich zu der an sich sich zulässigen Spannungstoleranz.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in jedem der von jeder der beiden Spannungsquellen zu ihrer jeweils zugeordneten Spannungssenke führenden Strompfade je eine erste Diode in Durchlassrichtung und in jedem von zwei weiteren, von jeder der beiden Spannungsquellen zu der jeweils anderen, also nicht zugeordneten Spannungssenke führenden Stromhilfspfade eine zweite, und zwar eine ebenfalls jeweils der betreffenden Spannungssenke zugeordnete Diode in Durchlassrichtung liegt, und dass mit Hilfe eines nur im Normalbetrieb jeder der Spannungsquellen geschlossenen Schalterkontaktes die jeweilige erste Diode in dem der betreffenden Spannungssenke und somit dem betreffenden Schalter zugeordneten Strompfad kurzschliessbar ist, und dass mit Hilfe eines nur in einer Störungssituation der einen oder der anderen jeder der beiden Spannungsquellen geschlossenen Schalterkontaktes die jeweilige zweite Diode in dem der betreffenden Spannungssenke und somit dem betreffenden Schalter zugeordneten Stromhilfspfad kurzschliessbar ist und dass der an den Dioden bei Stromfluss in Durchlassrichtung auftretende jeweilige Spannungsabfall gleich oder grösser ist als der Toleranzbereich jeder der beiden Spannungsquellen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nur in wesentlich zu ihrem Verständnis beitragenden Bestandteilen dargestellt, worauf dieselbe jedoch keineswegs beschränkt ist.

Es sind zwei Spannungsquellen Q1 und Q2 vorgesehen, die in an sich bekannter Weise ausgebildet sind und deshalb hier nicht im einzelnen beschrieben werden. Diese Spannungsquellen mögen spannungsgeregelt sein. Die von ihnen gelieferten Spannungen liegen innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen. Die gelieferten Betriebsspannungen, die also innerhalb der gegebenen Toleranzgrenzen liegen, sind insoweit im störungsfreien Betrieb im wesentlichen gleich gross. Diese beiden Spannungsquellen mögen zu einer Stromversorgungseinrichtung in einer Fernmeldeanlage, insbesondere einer Fernsprechvermittlungsanlage gehören.

Ausserdem sind zwei voneinander unabhängige Spannungssenken S1 und S2 angedeutet. Hierunter sind Verbraucher zu verstehen, wie z.B. Mehr-fachteilnehmeranschlussschaltungen, Verbindungssätze, Gruppen von diesen, Anschlussgruppen oder Teile von diesen.

Für den störungsfreien Normalbetrieb sind die Spannungssenken und die Spannungsquellen einzeln einander zugeordnet. So sind die Spannungsquelle Q1 und die Spannungssenke S1 einander zugeordnet; gleiches gilt für die Spannungsquelle Q2 und die Spannungssenke S2. Die Spannungsquellen sind voneinander entkoppelt.

Jede der beiden Spannungsquellen weist u.a. einen Alarmkontakt q1 bzw. q2 auf. Unterschreitet die von einer der Spannungsquellen jeweils gelieferte

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Spannung eine vorgegebene Toleranzuntergrenze, so signalisiert der betreffende Alarmkontakt diese sich vom störungsfreien Normalbetrieb unterscheidende Störungssituation. Die Störungssituation wird signalisiert sowohl bei Unterschreitung der Toleranzuntergrenze durch die jeweils gelieferte Spannung sowie bei deren totalem Ausfall. Ebenso kann auch vorgesehen werden, dass die Störungssituation signalisiert wird vorbereitend für die Situation eines Ausfalles der Betriebsspannung, also mit zeitlichem Vorlauf. Die Störungssituation kann also auch vorbereitend für einen bevorstehenden Ausfall der Betriebsspannung signalisiert werden. Das Störungssignal wird zu einem der der betreffenden Spannungsquelle, z.B. Q1, zugeordneten Spannungssenke, z.B. S1, entspechenden Schalter, z.B. R1, übertragen. Das Mitwirken eines Transistors T1, eines Kondensators C1 und eines Widerstandes hat (ähnlich wie in obigem bekannten Falle; die Arbeitsweise ist dort erläutert!) die Bedeutung, dass der betreffende Schalter, z.B. R1, beim Übergang vom Normalbetrieb in die Störungssituation reak-tionsverzögert arbeitet.

Die Alarmkontakte q1 und q2 sowie die Schalterkontakte r1 und r2 sind im stromlosen Zustand der Schaltungsanordnung dargestellt. Die Schalter R1 und R2 mögen als elektromechanische Relais ausgebildet sein. Ebensogut ist es aber auch möglich, hierfür entsprechende elektronische Schaltmittel bekannter Art zu verwenden. Die den Relais R1 und R2 und den Widerständen W1 und W2 zugeführte Minusspannung kann ebenfalls von den Spannungsquellen a1 und a2 geliefert werden.

Befinden sich die Spannungsquellen Q1 und Q2 im Normalbetrieb, so sind die Alarmkontakte q1 und q2 geschlossen. Die Alarmgabe besteht also darin, dass ein über einen Alarmkontakt verlaufender Strompfad unterbrochen wird. - Befinden sich also die beiden Spannungsquellen Q1 und Q2 im Normalbetrieb, so sind die Kontakte q1 und q2 geschlossen, wodurch auch die Relaisspulen RI und R2 stromdurchflossen und die beiden Umschalter r1 und r2 der Relais betätigt sind. Diese Umschalter befinden sich also beim Normalbetrieb ihrer Spannungsquellen in der in der Zeichnung nicht dargestellten Arbeitslage. Zum Beispiel für den Umschalter r1 bedeutet dies, dass in seiner Arbeitslage die Diode D1 durch ihn kurzgeschlossen ist, während die Diode D2 nicht kurzgeschlossen ist. Entsprechendes gilt für den Umschalter r2.

In jedem der von jeder der beiden Spannungsquellen Q1 und Q2 zu ihrer jeweils zugeordneten Spannungssenke S1 und S2 führenden Strompfade liegt je eine erste Diode D1 bzw. D2 in Durchlassrichtung für den von der Stromversorgungseinrichtung jeweils gelieferten Gleichstrom. In jedem von zwei weiteren, von jeder der beiden Spannungsquellen Q1 und Ql zu der jeweils anderen, also nicht zugeordneten Spannungssenke, S2 bzw. S1 führenden Stromhilfspfade liegt jeweils eine zweite Diode E2 bzw. E1, Diese zweite Diode, z.B. E1 möge ebenfalls jeweils der betreffenden Spannungssenke, z.B. S1 zugeordnet sein. Die zweiten Dioden E1 und E2 sind für einen von der Stromversorgungseinrichtung zu liefernden Versorgungsgleichstrom ebenfalls - wie aus der Zeichnung ersichtlich - in Durchlassrichtung geschaltet.

Im Normalbetrieb jeder der beiden Spannungs-quelien Q1 und Q2 ist die jeweils zugeordnete erste Diode D1 bzw. D2 kurzgeschlossen durch die Arbeitsseite des jeweils zugeordneten Umschalters r1 bzw. r2. Der Versorgungsstrom von der Spannungsquelle Q1 führt zur Spannungssenke S1 also über die Arbeitsseite des Umschalters r1. Die Diode Dl ist dabei kurzgeschlossen. Entsprechendes gilt für die Spannungsquelle Q2 und die Spannungssenke S2. Die beiden genannten Strompfade sind dabei miteinander über die zweiten Dioden E1 und E2 miteinander verbunden. Jedoch sind die beiden Spannungsquellen über diese Dioden voneinander entkoppelt. Dies ist dadurch bewerkstelligt, dass die von den beiden Spannungsquellen Q1 und Q2 gelieferten Betriebsspannungen hochgradig gleich sind, d.h. innerhalb von vorgegebenen engen Toleranzgrenzen. Die Einhaltung dieser Toleranzgrenzen seitens der Spannungsquellen wird durch entsprechende an sich bekannte Regelungseinrichtungen bewerkstelligt. Diese Toleranzgrenzen sind so festgelegt, dass der dadurch begrenzte Toleranzbereich gleich oder kleiner ist als der bei Stromfluss durch die Dioden in Durchlassrichtung an ihnen jeweils auftretende Spannungsabfall. Dies hat zur Folge, dass bei Normalbetrieb der beiden Spannungsquellen Q1 und Q2 die von ihnen gelieferten Spannungen über die Arbeitsseiten der Umschalter r1 bzw. r2 unmittelbar durchgreifen auf die Punkte P1 und P2. Die am Punkt P1 in dieser Betriebssituation anliegende Spannung kann auf den Punkt P2 nicht durchgreifen, weil dies durch einen an der zweiten Diode E2 bei Stromfluss auftretenden Spannungsabfall verhindert werden würde. Entsprechendes gilt umgekehrt bezüglich der zweiten Diode E1. - Im Normalbetrieb beider Spannungsquellen arbeitet also jeder von ihnen beiden nur für die jeweils der einen oder der anderen zugeordnete Spannungssenke S1 bzw. S2; die Spannungsquellen arbeiten also im Normalbetrieb entkoppelt voneinander.

Es sei nun angenommen, dass die Spannung der Spannungsquelle Q2 die Toleranzuntergrenze unterschreitet. Infolgedessen wird der Alarmkontakt q2 geöffnet. Das Relais R2 wird stromlos. Sein Umschalter r2 kehrt in die in der Zeichnung dargestellte Ruhelage zurück. Dadurch wird die zweite Diode E2 kurzgeschlossen und die erste Diode D2 freigegeben. Das Potential am Punkt P2 bestimmt sich nunmehr nach dem Potential am Punkt P1, weil dieses positiver ist als das von der Spannungsquelle Q2 gelieferte Potential. Die beiden Spannungssenken S1 und S2 werden nun also mit genau der gleichen Betriebsspannung versorgt. Nur während der Reaktionszeit des Relais R2, während der nach seinem Stromloswerden der Umschalter r2 aus der Arbeitslage in die in der Zeichnung dargestellte Ruhelage zurückkehrt, liegt in dem über die zweite Diode E2 verlaufenden Stromhilfspfad diese Diode glei-chermassen als Vorwiderstand. Der durch den über sie eintretenden Stromfluss entstehende Spannungsabfall macht sich also kurzzeitig ber der an die Spannungssenke S2 gelieferten Versor5

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gungsspannung bemerkbar. Während der Reaktionszeit des Umschalters r2 ist die der Spannungssenke S2 gelieferte Versorgungsspannung vorübergehend also etwas niedriger, und zwar nach Massgabe des Spannungsabfalles, der bei Stromfluss in Durchlassrichtung durch die zweite Diode E2 auftritt.

Insoweit kann also zusammenfassend festgestellt werden, dass bei Übergang der Spannungsquelle Q2 vom Normalbetrieb in die Störungssituation die der betreffenden Spannungssenke S2 zugeführte Betriebsspannung kurzzeitig um den an der betreffenden zweiten Diode E2 entstehenden Spannungsabfall verringert ist, dass aber nach der betreffenden, durch den Umschalter r2 bedingten Reaktionszeit die der Spannungssenke S2 zugeführte Versorgungsspannung wieder den gleichen Wert hat wie die der Spannungssenke S1 von der im störungsfreien Normalbetrieb sich befindenden Spannungsquelle Q1 zugeführte Versorgungsspannung; diese Spannungssenke befindet sich also noch im Normalbetrieb - es ist also festzustellen, dass beim Übergang vom Normalbetrieb in die Störungssituation einer der beiden Spannungsquellen, z.B. Q2, beide Spannungssenken weiterhin spannungsversorgt sind. Dabei wird die betreffende Spannungssenke, z.B. S2, mit der gleichen Spannung versorgt, wie diejenige Spannungssenke, z.B. S1, deren zugeordnete Spannungsquelle, z.B. Q1, weiterhin im Normalbetrieb ist. Die andere Spannungssenke, deren Spannungsquelle sich in der Störungssituation befindet, wird nur während einer relativ kurzen Zeit, und zwar der Reaktionszeit des Umschalters ihres Relais kurzzeitig mit einer um den Spannungsabfall von der betreffenden zweiten Diode, z.B. E2, niedrigeren Versorgungsspannung versorgt. Diese Situation ist jedoch nur von sehr kurzer Dauer.

Durch das Zusammenwirken der Dioden, insbesondere der zweiten Dioden E1 und E2, und der Umschalter wird also bei gegebener Entkopplung (s.o.) im Normalbetrieb der Effekt der Verringerung der jeweiligen Versorgungsspannung für die Spannungssenken so klein wie möglich gehalten in seiner Auswirkung, und zwar sowohl grössenmässig als auch zeitlich. Durch diese zeitliche Kürze ist die Wahrscheinlichkeit gross, dass nicht gerade während der Reaktionszeit eines Umschalters, z.B r2, einer Spannungssenke, z.B. S2, sich die von der der anderen Spannungssenke, z.B. S1, zugeordneten Spannungsquelle, z.B. Ql, abgegebene Betriebsspannung gerade in ihrem unteren Toieranzbereich befindet, dass sich also der während dieser Reaktionszeit entstehende Spannungsabfall an der betreffenden zweiten Diode, z.B. È2, sich nicht von einer sich bereits im unteren Toleranzbereich sich befindenden Betriebsspannung (von Q1 abgegeben) noch subtrahiert, was ja zur Unterschreitung der unteren Toleranzgrenze führen könnte. Es ist aber mit der erwähnten hohen Wahrscheinlichkeit gewährleistet, dass dieser Fall nicht eintritt.

Es ist vorgesehen, dass der an den Dioden bei Stromfluss in Durchlassrichtung auftretende jeweilige Spannungsabfall gleich oder grösser ist als der Toleranzbereich jeder der beiden Spannungsquellen. Dadurch ist die bereits erwähnte Entkopplung gewährleistet. - Andererseits ist vorgesehen, dass der bei Stromfluss in Durchlassrichtung an den Dioden auftretende Spannungsabfall relativ nur wenig grösser ist als der Toleranzbereich der Spannungsquellen; dadurch wird gewährleistet, dass der durch die Dioden bedingte, sich zur Spannungstoleranz addierende Spannungsabfall so gering wie möglich ist. Es ist zweckmässig, vorzusehen, dass der Mindestwert dieses SpannungsabfaHes gleich oder grösser ist als dieser Toleranzbereich - wie es sich aus der Zeichnung ergibt, sind die Schatterkontakte als Umschalter mit gemeinsamer Mittelfeder für die beiden Schalterkontakte (Arbeitskontakt und Ruhekontakt) pro Schalter ausgebildet.

Die Erfindung hat besondere Bedeutung im Zusammenhang mit einem Stecken und Ziehen von Baugruppen bezüglich der üblicherweise vorgesehenen Kontaktsteckerleisten; über einige Kontaktstecker-Stifte solcher Leisten erfolgt in bekannter Weise auch die Zuführung der erforderlichen Betriebsspannungen. Umfasst ein Gerät mit zwei Spannungsquellen mehrere Baugruppen, die teils von der einen Spannungsquelle und teils von der anderen Spannungsquelle versorgt werden, und von denen jede mit eigenen Pufferkondensatoren für die Gleichspannungsspeisung ausgestattet ist, und wird eine Baugruppe gesteckt, so kann ein entsprechender Ladestromstoss für die Pufferkondensatoren zu einem Spannungseinbruch bei der betreffenden Spannungsquelle führen, der sich darüber hinaus aber auch alien anderen von derselben Spannungsquelle gespeisten Baugruppen mitteilt und diesen Falschfunktionen, z.B. Informationsverfälschungen, zur Folge haben kann. Solche auf diese oder auch auf noch andere Weise hervorgerufenen kurzzeitigen belastungsbedingten Spannungseinbrüche am Ausgang einer der Spannungsquellen mögen innerhalb der Reaktionszeit der Alarmsignale durch die Alarmkontakte q1/q2 liegen und/oder innerhalb der Reaktionszeit der Relais R1/R2. Auch für diesen Fall wirkt sich die Erfindung vorteilhaft aus. Solche Spannungseinbrüche überschreiten also den allgemeinen Rahmen des störungsfreien Normalbetriebes und stellen bereits eine störungsähnliche Unregelmässigkeit dar. Solchen Spannungseinbrüchen wirkt aber die Erfindung ganz entscheidend entgegen, wobei dies verursachende entsprechende Spannungsspitzen aufgefangen werden, indem während derselben eine der zweiten Dioden E1 oder E2 aufgrund des entstehenden Spannungsabfalles in Durchlassrichtung leitend wird, und indem die Spannungsquelie, die von dem jeweils stromspitzenbedingten Spannungseinbruch nicht betroffen war, die Versorgungsgleichspannung für die von diesem stromspitzenbedingten Spannungseinbruch betroffenen Baugruppen unterstützt, die von der jeweils anderen Spannungsquelle gespeist werden, - Ausserdem ist auch noch darauf hinzuweisen, dass die ersten Dioden und die zweiten Dioden einen optimalen Kontaktschutz für die Kontakte der Umschalter rt und r2 bilden. Aufgrund dieses hochwertigen Kontaktschutzes können hierfür Kontakte und Relais verwendet werden, die trotz beachtlicher Ströme im

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Zusammenhang mit der Zuführung der Versorgungsspannung dennoch relativ aufwandsparend ausgebildet sein können.

Claims (4)

Patentansprüche 5

1. Schaltungsanordnung für Stromversorgungseinrichtungen in Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen, mit zwei Spannungssenken und zwei voneinander unabhängigen, 10 Spannungen innerhalb gleicher Toleranzgrenzen liefernden Spannungsquellen, die für den störungsfreien Normalbetrieb einzeln den Spannungssenken zugeordnet sind, und von denen Jede sowohl bei Unterschreitung der Toleranzuntergrenzen durch die 15 jeweils gelieferte Spannung als auch bei deren Ausfall bzw. bevorstehendem Ausfall dieser Spannung eine sich vom Normalbetrieb unterscheidende Störungssituation signalisiert und hierzu ein Störungssignal an einen der betreffenden Spannungssenke 20 zugeordneten Schalter abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem der von jeder der beiden Spannungsquellen zu ihrer jeweils zugeordneten Spannungssenke führenden Strompfade je eine erste Diode in Durchlassrichtung und in jedem von 25 zwei weiteren, von jeder der beiden Spannungsquellen zu der jeweils anderen, also nicht zugeordneten Spannungssenke führenden Stromhilfspfade eine zweite, und zwar eine ebenfalls jeweils der betreffenden Spannungssenke zugeordnete Diode in 30 Durchlassrichtung liegt, und dass mit Hilfe eines nur im Normalbetrieb jeder der Spannungsquellen geschlossenen Schalterkontakes die jeweilige erste Diode in dem der betreffenden Spannungssenke und somit dem betreffenden Schalter zugeordneten 35 Strompfad kurzschliessbar ist und dass mit Hilfe eines nur in einer Störungssituation der einen oder der anderen jeder der beiden Spannungsquellen geschlossenen Schalterkontaktes die jeweilige zweite Diode in dem der betreffenden Spannungssenke 40 und somit dem betreffenden Schalter zugeordneten Stromhilfspfad kurzschliessbar ist und dass der an den Dioden bei Stromfluss in Durchlassrichtung auftretende jeweilige Spannungsabfall gleich oder grösser ist als der Toleranzbereich jeder der bei- 45 den Spannungsquellen.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bei Stromfluss in Durchlassrichtung an den Dioden auftretende Spannungsabfall relativ nur wenig grösser ist als 50 der Toleranzbereich der Spannungsquellen, insbesondere dass der Mindestwert dieses Spannungsabfalles gleich oder grösser ist als dieser To-leranzbereich.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- 55 durch gekennzeichnet, dass der genannte Schalter bei Übergang vom Normalbetrieb in die Störungssituation reaktionsverzögert arbeitet.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalterkontakte 60 als Umschalter mit gemeinsamer Mittelfeder für die beiden Schalterkontakte pro Schalter ausgebildet sind.

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