DE1012986B - Circuit arrangement for power supply devices - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Stromversorgungseinrichtungen, insbesondere für Telefonieanlagen, mit einem die Speisung aus dem Wechselstromnetz übernehmenden Gleichrichter und einer bei Netzausfall an den Verbraucher geschalteten Reservebatterie, welche über einen weiteren Gleichrichter aus dem Wechselstromnetz einen Ladeerhaltungsstrom bezieht. Bei derartigen Anlagen ist es erforderlich, die Umschaltung auf die Reservebatterie bei Netzausfall unterbrechungslos und mit einem möglichst geringen Spannungsstoß auszuführen. Dies bereitet bei den bekannten Anordnungen Schwierigkeiten, weil die unbelastete Batterie durch den Ladeerhaltungsstrom auf einer höheren Spannung als die Betriebsspannung gehalten werden muß, wenn man nach Netzausfall zur Speisung aus der Reservebatterie die volle Kapazität der Batterie haben will. Mit der Anschaltung der Reservebatterie höherer Spannung an den Verbraucher und an den während der Dauer der Umschaltung die Lieferung der Betriebsspannung übernehmenden Kondensator fließen erhebliche Ausgleichströme, welche den die Anschaltung bewirkenden Kontakt gefährden. Jeglicher Abbrand an diesem Kontakt bedeutet eine Erhöhung des Übergangswiderstandes, welcher die Gefahr der Übertragung von Geräusch aus einem Sprechverbindungskreis in einen anderen in Fernsprechanlagen mit sich zieht.The invention relates to a circuit arrangement for power supply devices, in particular for Telephony systems, with a rectifier taking over the supply from the AC network and a reserve battery connected to the consumer in the event of a power failure, which is via an additional rectifier draws a trickle charge current from the alternating current network. In such systems is it is necessary to switch to the reserve battery in the event of a power failure without interruption and with with the lowest possible voltage surge. This prepares for the known arrangements Difficulties because the unloaded battery is at a higher voltage due to the trickle charge current than the operating voltage must be maintained if you need to supply power from the reserve battery after a power failure wants to have the full capacity of the battery. With the connection of the reserve battery higher Voltage to the consumer and to the supply of the during the switchover The capacitor taking over the operating voltage flows considerable equalizing currents, which cause the connection endanger the contact. Any burn on this contact means an increase the transition resistance, which reduces the risk of noise being transmitted from a speech connection circuit into another in telephone systems.

Nach der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch vermieden, daß eine Reihenschaltung zweier Kondensatoren ständig an die Pole der Reservebatterie angeschlossen ist, von denen ein Kondensator parallel zum Verbraucher liegt und auf die Betriebsspannung aufgeladen ist, während der zweite Kondensator in Reihe zu dem Verbraucher auf die Differenz zwischen Betriebsspannung des Verbrauchers und Batteriespannung aufgeladen ist.According to the invention, these difficulties are avoided in that a series connection of two Capacitors are constantly connected to the poles of the reserve battery, one of which is a capacitor is parallel to the consumer and is charged to the operating voltage, while the second capacitor in series with the consumer on the difference between the operating voltage of the consumer and battery voltage is charged.

Bei Ausfall des Netzes entlädt sich der erste Kondensator über den Verbraucher, und im gleichen Ausmaße ladet sich der zweite Kondensator auf die Differenzspannung zwischen der Spannung des ersten Kondensators und der Batterie auf. Der Entladestrom und dieser Ladestrom fließen in gleicher Richtung über den Verbraucher. Die Spannung an dem Verbraucher sinkt daher nach einer Exponentialfunktion ab, deren Zeitkonstante etwa durch die Summe der Kapazitätswerte beider Kondensatoren bestimmt ist.If the network fails, the first capacitor discharges across the consumer, and the second capacitor charges to the same extent Differential voltage between the voltage of the first capacitor and the battery. The discharge current and this charging current flows in the same direction via the consumer. The voltage at the consumer therefore decreases according to an exponential function, the time constant of which is roughly equal to the sum of the Capacitance values of both capacitors is determined.

Dadurch wird die Spannungsschwankung am Verbraucher bei Umschaltung von Netz- auf Reservebatterie wesentlich beschränkt und der die Anschaltung der Reservebatterie bewirkende Kontakt wesentlich entlastet.This reduces the voltage fluctuation at the consumer when switching from the mains to the reserve battery substantially limited and the contact that connects the reserve battery significantly relieved.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt schematisch die Schaltungsanordnung
für StromversorgungseinrichtungenAn embodiment of the invention is shown in the drawing. This shows the circuit arrangement schematically
for power supply facilities

Anmelder:Applicant:

Telefonbau und Normalzeit G.m.b.H.,
Frankfurt/M., Mainzer Landstr. 136-146Telefonbau and Normalzeit GmbH,
Frankfurt / M., Mainzer Landstr. 136-146

Günther Ouvrier, Darmstadt,
ist als Erfinder genannt wordenGünther Ouvrier, Darmstadt,
has been named as the inventor

wesentlichen Einrichtungen einer Stromversorgungseinrichtung für Telefonieanlagen.essential equipment of a power supply device for telephony systems.

An dem Wechselstromnetz liegen ein Hauptgleichrichter HG₁ ein Zusatzgleichrichter ZG und ein Überwachungsrelais U. Der Hauptgleichrichter HG speist für gewöhnlich den Verbraucher RV. Zur Glättung der Oberwellen liegt parallel zu der Sekundärseite des Hauptgleichrichters ein Kondensator C und in der Speiseleitung eine Drossel Dr. Parallel zum Verbraucher liegt ein weiterer Kondensator CX₁ welcher ebenfalls auf die Betriebspannung aufgeladen ist. A main rectifier HG _1, an additional rectifier ZG and a monitoring relay U are connected to the alternating current network. The main rectifier HG usually feeds the consumer RV. To smooth the harmonics, there is a capacitor C parallel to the secondary side of the main rectifier and a choke Dr. Another capacitor CX _1, which is also charged to the operating voltage, is located parallel to the consumer.

Die Größe der Kondensatoren C und Cl bestimmt die Unterdrückung von Geräuschspannungen in den Sprechstromkreisen des Verbrauchers RV. The size of the capacitors C and Cl determines the suppression of noise voltages in the speech circuits of the consumer RV.

Die Batterie B ist mit einem Pol ständig mit der Speiseleitung des Verbrauchers RV verbunden. Ihr anderer Pol liegt über einen Kontakt u des die Netzspannung überwachenden Relais U an einer Ausgangsklemme des Zusatzgleichrichters ZG₁ dessen andere Ausgangsklemme mit einer Ausgangsklemme des Hauptgleichrichters HG so verbunden ist, daß für die Ladung der Batterie B die Sekundärseiten der Hauptgleichrichter HG und ZG hintereinandergeschaltet sind. Solange das Wechselstromnetz Spannung führt und das Relais U erregt ist, liegt der Kontakt u in der punktiert gezeichneten Stellung. Fällt das Netz aus und das Relais U ab, dann kehrt der Kontakt u in die ausgezeichnete Stellung zurück. Während der Dauer der Umschaltzeit entlädt sich der Kondensator Cl über den Verbraucher RV und hält damit den Betrieb aufrecht. Im Augenblick der Kontaktschließung übernimmt die Batterie B die Speisung des Verbrauchers RV. Da die Batterie B auf eine höhere Spannung durch den Zusatzgileichrichter ZG geladen wurde, fließt nunmehr über den Kontakt u außer dem Verbraucherstrom auch noch ein Ladestrom für den Kondensator Cl₁ um diesen auf dieOne pole of the battery B is permanently connected to the feed line of the consumer RV . Its other pole is connected to an output terminal of the auxiliary rectifier ZG ₁ via a contact u of the relay U monitoring the mains voltage, the other output terminal of which is connected to an output terminal of the main rectifier HG in such a way that the secondary sides of the main rectifier HG and ZG are connected in series to charge the battery B . As long as the AC network is live and the relay U is energized, the contact u is in the position shown in dotted lines. If the network fails and the relay U de-energizes, the contact u returns to the marked position. During the duration of the switchover time, the capacitor C1 discharges via the consumer RV and thus maintains operation. At the moment the contact closes, the battery B takes over the supply of the consumer RV. Since the battery B was charged to a higher voltage by the Zusatzgileichrichter ZG , in addition to the consumer current, a charging current for the capacitor Cl ₁ now also flows through the contact u

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Claims (2)

höhere Betriebsspannung aufzuladen. Diese höhere Strombelastung führt leicht zu einem Abbrand des Kontaktes u. Zweckmäßig wird bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung dem zweiten Kondensator C 2 die Parallelschaltung eines richtungsabhängigen Widerstands (Ventilzelle) V mit einem ohmschen Widerstand R vorgeschaltet. Der Kondensator C 2 ist während des Betriebes aus dem Wechselstromnetz auf die Differenzspannung zwischen der Batteriespannung und der Betriebsspannung aufgeladen. Sobald das Netz ausfällt, fällt das Relais U ab. Während der Umschlagzeit des Kontaktes u entlädt sich der Kondensator Cl über den Verbraucher RV. Gleichzeitig wird der Zusatzkondensator C2 über das Ventil V aufgeladen. Der Entladestrom des Kondensators Ci und der Ladestrom des Kondensators C 2 fließen in gleicher Richtung über den Verbraucher RV. Die Spannung an dem Verbraucher RV nimmt nach einer Exponentialfunktion ab, deren Zeitkonstante durch die Summe der Kapazitätswerte von Cl und C2 bestimmt ist. Da diese Zeitkonstante groß ist, nimmt die Spannung am Verbraucher RV weniger schnell ab, und die Spannung am Kondensator Cl sinkt weniger schnell ab. Schließt nach der Umschlagzeit des Kontaktes u die Ruheseite dieses Kontaktes, so übernimmt die Batterie B unmittelbar die Speisung des Verbrauchers RV und die Wiederaufladung des Kondensators Cl. Der maximale Stromstoß im Augenblick des Schließens des Kontaktes u ist wesentlich kleiner als bei den bekannten Ausführungen, weil aus dem Kondensator C1 eine geringere Elektrizitätsmenge während der Umschlagzeit entnommen wurde. Allerdings wird durch die Ruheseite des Kontaktes u der Kondensator C 2 kurzgeschlossen. Jedoch sperrt das Ventil V den Entladestrom des Kondensators C 2, so daß dieser nur über den dem Ventil parallel liegenden Widerstand R fließen kann. Durch entsprechende Bemessung des Widerstandes R kann dieser Entladestrom klein und daher die Belastung des Kontaktes u durch diesen Entladestrom gering gehalten werden. Die Gefahr eines Abbrandes des Kontaktes u wird somit auf ein Mindestmaß beschränkt. Der Kondensator C 2 wird nie der vollen Betriebsspannung ausgesetzt und kann daher entsprechend einer kleineren Spannung bemessen werden. Die Kapazität des Kondensators Cl kann wesentlich kleiner gehalten werden als ohne Verwendung des Kondensators C2, weil er während der Umschlagzeit nur mit einer wesentlich geringeren Elektrizitätsmenge zur Speisung des Verbrauchers herangezogen wird. Für die Unterbringung der Kondensatoren Cl und C 2 ist daher ein weit geringerer Platz erforderlich als bei den bekannten Anordnungen. Paten ta ns ρ R Och E:charge higher operating voltage. This higher current load easily leads to a burn-off of the contact and expediently, in the circuit arrangement according to the invention, the parallel connection of a direction-dependent resistor (valve cell) V with an ohmic resistor R is connected upstream of the second capacitor C 2. During operation, the capacitor C 2 is charged from the alternating current network to the differential voltage between the battery voltage and the operating voltage. As soon as the network fails, the relay U drops out. During the transition time of the contact u, the capacitor Cl discharges via the consumer RV. At the same time, the additional capacitor C2 is charged via the valve V. The discharge current of the capacitor Ci and the charge current of the capacitor C 2 flow in the same direction via the consumer RV. The voltage at the consumer RV decreases according to an exponential function, the time constant of which is determined by the sum of the capacitance values of C1 and C2. Since this time constant is large, the voltage across the consumer RV decreases less quickly and the voltage across the capacitor Cl decreases less rapidly. If the rest side of this contact closes after the changeover time of the contact u, the battery B immediately takes over the supply of the consumer RV and the recharging of the capacitor Cl. The maximum current surge at the moment the contact u closes is significantly smaller than in the known designs because a smaller amount of electricity was drawn from the capacitor C1 during the changeover time. However, the capacitor C 2 is short-circuited by the rest side of the contact u. However, the valve V blocks the discharge current of the capacitor C 2, so that it can only flow through the resistor R lying parallel to the valve. By appropriately dimensioning the resistor R, this discharge current can be kept small and therefore the load on the contact u due to this discharge current can be kept low. The risk of the contact u burning off is thus limited to a minimum. The capacitor C 2 is never exposed to the full operating voltage and can therefore be dimensioned according to a lower voltage. The capacitance of the capacitor C1 can be kept much smaller than without the use of the capacitor C2, because it is only used with a much smaller amount of electricity to feed the consumer during the turnaround time. Far less space is therefore required to accommodate the capacitors C1 and C2 than is the case with the known arrangements. Paten ta ns ρ R Och E: 1. Schaltungsanordnung für Stromversorgungseinrichtungen, insbesondere für Telefonieanlageti, mit einem die Speisung aus dem Wechselstromnetz übernehmenden Gleichrichter und einer bei Netzausfall an den Verbraucher geschalteten Reservebatterie, welche über einen weiteren Gleichrichter aus dem Wechselstromnetz einen Ladeerhaltestrom bezieht, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihenschaltung zweier Kondensatoren (Cl, C2) ständig an die Pole der Reserrebatterie (B) angeschlossen ist, von denen ein Kondensator (C 1) parallel zum Verbraucher (RV) liegt und auf die Betriebsspannung aufgeladen ist, während der zweite Kondensator (C 2) in Reihe zu dem Verbraucher (RV) auf die Differenz zwischen Betriebsspannung des Verbrauchers und Batteriespannung (B) aufgeladen ist.1. Circuit arrangement for power supply devices, in particular for Telefonieanlageti, with a rectifier taking over the supply from the AC network and a reserve battery connected to the consumer in the event of a power failure, which receives a charge retention current from the AC network via a further rectifier, characterized in that a series connection of two capacitors ( Cl, C2) is constantly connected to the poles of the reserve battery (B) , of which one capacitor (C 1) is parallel to the consumer (RV) and is charged to the operating voltage, while the second capacitor (C 2) in series with the Consumer (RV) is charged to the difference between the operating voltage of the consumer and the battery voltage (B). 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Kondensator (C 2) die Parallelschaltung eines richtungsabhängigen Widerstands (V) mit einem ohmschen Widerstand (R) vorgeschaltet ist, welche nach Anschaltung der Reservebatterie (B) an den Verbraucher (RV) eine schnelle Entladung des zweiten Kondensators (C 2) über den hierbei bewirkten Kurzschluß verhindert.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the second capacitor (C 2) is connected upstream of the parallel connection of a direction-dependent resistor (V) with an ohmic resistor (R) , which after the reserve battery (B) is connected to the consumer (RV) a rapid discharge of the second capacitor (C 2) is prevented by the short circuit caused here. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 709 590/267 T.© 709 590/267 T.