DE1513830C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungsschaltung für mehrere, einzeln anschaltbare, parallelgeschaltete Verbraucher, die wahlweise an eine von mehreren, einpolig zusammengeschalteten Gleichspannungsquellen mit verschieden hoher Spannung anschließbar sind, bei der allen Verbrauchern ein eigener Vorwiderstand für jede über der Nennspannung der Verbraucher liegende Spannung zugeordnet ist und bei der ferner alle Verbraucher über eine gemeinsame Sammelschiene einpolig mit dem gemeinsamen Pol der Gleichspannungsquellen verbunden sind.

Bei einer solchen Stromversorgungsschaltung ist die Verwendung eines allen Verbrauchern gemeinsamen Vorwiderstandes, an dem bei Versorgung mit der höheren Gleichspannung die Spannungsdifferenz der Gleichspannungen abfallen muß, nicht möglich, da die Verbraucher einzeln anschaltbar sind.

Eine andere Möglichkeit zur wahlweisen Anschaltung der Verbraucher an Gleichspannungsquellen verschieden großer Spannung durch Vorschalten eines eigenen Vorwiderstandes vor jeden einzelnen Verbraucher, wobei jedem Verbraucher eine eigene Anschlußklemme für die niedrigere Spannung zugeordnet ist, scheitert meist daran, daß zum Anschluß jeder der voneinander verschiedenen Spannungen außer einer für alle Spannungsquellen gemeinsamen Sammelleitung jeweils nur eine weitere Anschlußklemme für jede Spannung zur Verfügung steht. Dieser Sachverhalt ist zur Erläuterung in der Fig. 1 dargestellt.

Die hier beispielsweise als Signallampen dargestellten Verbraucher (S 1 bis Sn) sollen einzeln wahlweise an eine 24-V- oder eine 60-V-Gleichspannungsquelle anschaltbar sein. Der gemeinsame positive Pol der beiden Spannungsquellen liegt an einer mit E bezeichneten Sammelschiene (Erdschiene). Die größere Spannung (60 V) wird über eine Sammelschiene A und über je einen Vorwiderstand R 1 bis Rn den Verbrauchern zugeführt. Zur Versorgung aus der

ίο 24-V-Gleichspannungsquelle muß jedem Verbraucher eine eigene Anschlußklemme (B 1 bis Bn) zugeordnet werden. Da für alle Verbraucher eine gemeinsame Anschlußklemme gefordert wird, müßten die Klemmen B 1 bis Bn durch eine Sammelschiene verbunden werden. Eine solche Änderung der vorliegenden Schaltung ist nicht zulässig, weil dadurch gleichzeitig alle Vorwiderstände R 1 bis Rn parallelgeschaltet würden.

Eine weitere Möglichkeit bestünde in der Verwendung eines Spannungsteilers. Wegen der stark schwankenden Last wäre jedoch für den Spannungsteiler eine sehr ungünstige Dimensionierung erforderlich, die einen zusätzlichen Stromverbrauch zur Folge hätte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromversorgungsschaltung anzugeben, die es gestattet, mehrere Verbraucher wahlweise aus Gleichspannungsquellen unterschiedlicher Spannung ohne zusätzliche Verluste zu speisen.

Diese Aufgabe wird bei einer Stromversorgungsschaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in jedem Verbraucherkreis der freie Pol der Spannungsquelle mit der höchsten Spannung über eine Reihenschaltung aus dem zugehörigen Vorwiderstand und einer in Sperrichtung gepolten Diode mit dem freien Pol der Spannungsquelle mit der nächstniedrigeren Spannung und der Verbindungspunkt dieses Vorwiderstandes und dieser Diode entweder über eine weitere Reihenschaltung aus einem weiteren Vorwiderstand und einer weiteren in Sperrichtung gepolten Diode mit dem freien Pol der Spannungsquelle mit der nächstniedrigeren Spannung oder bei Verwendung von nur zwei Spannungsquellen direkt mit dem Verbraucher verbunden ist.

Es ist zwar bereits eine Schaltungsanordnung zur Speisung von mehreren Verbrauchern aus zwei Gleichstromquellen bekannt, die eine selbsttätige Umschaltung der Verbraucher ermöglicht. Mit dieser Schaltungsanordnung wird jedoch die Aufgabe gelöst, unter Vermeidung von umfangsreichen Uberwachungs- und Steuereinrichtungen einen unterbrechungsfreien Umschaltvorgang und im ungestörten Betrieb eine gleichmäßige Lastaufteilung auf beide Gleichstromquellen zu erzielen. Jeder Verbraucher ist zu diesem Zweck mit den beiden Gleichstromquellen über je eine in Durchlaßrichtung gepolte Diode verbunden. Den Dioden ist je ein Widerstand in Reihe geschaltet, wenn die Verbraucher auch bei kleinen Unterschieden der Speisespannungen auf beide Gleichstromquellen gleichmäßig verteilt sein sollen. Wenn die Verbraucher im normalen Betriebsfall bei gleicher Speisespannung der Gleichstromquelle gruppenweise aus nur einer Gleichstromquelle versorgt werden sollen, dann ist jeweils eine der beiden Dioden, über die jeder Verbraucher angeschlossen ist, mit einer Zenerdiode in Reihe geschaltet (schweizerische Patentschrift 364 297). Diese unter-

brechungsfreie Umschalteinrichtung stellt keine Lösung für die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dar.

An Hand der F i g. 2 und 3 wird je ein Ausführungsbeispiel für die Verwendung von zwei bzw. drei Betriebsspannungen näher erläutert.

Im Ausführungsbeispiel gemäß der F i g. 2 sind die Verbraucher S1 bis Sn, die hier als Signallampen dargestellt sind, schaltungsmäßig zwischen Sammelschienen E und A bzw. B in Parallelschaltung angeordnet. Die Signallampen sind über je einen Schalter an die Sammelschiene E, die den gemeinsamen Anschluß gleichnamiger Pole der verschiedenen Betriebsspannungen darstellt, anschaltbar. Als Betriebsspannungen sind wahlweise 24 V oder 60 V vorgesehen, von denen die niedrigere Spannung mit der Sammelschiene B und die höhere Spannung mit der Sammelschiene Λ verbunden ist. Alle Stromverbraucher S1 bis Sn sind über je einen Vorwiderstand R 1 bis Rn mit der Sammelschiene A verbunden. Um auch den Anschluß der niedrigeren Spannung über eine allen Verbrauchern gemeinsame Sammelschiene B zu ermöglichen, sind die Sammelschienen A und B für jeden Verbraucher über eine Reihenschaltung, bestehend aus dem zugehörigen Vorwiderstand, z. B. Al, und einer Diode, z. B. Gl, miteinander verbunden. Der zweite Anschluß der Verbraucher ist jeweils am Verbindungspunkt von Widerstand und Diode angeschlossen. Die Dioden G1 bis Gn sind für die höhere Spannung an der Sammelschiene A in Sperrichtung gepolt. Durch die Schaltung wird vermieden, daß alle Vorwiderstände über die Sammelschiene B parallelgeschaltet sind. Bei Anschaltung an die niedrigere Spannung fließt der Verbraucherstrom jeweils über die Diode, die für diese Spannung in Durchlaßrichtung gepolt ist. Die erforderliche Sperrspannung der Dioden G1 bis Gn muß mindestens gleich der Differenz der beiden Betriebsspannungen sein.

Bei der Verwendung von weiteren Betriebsspannungen müssen zusätzliche Sammelschienen, z. B. in der F i g. 3 die Sammelschiene C für 48 V, vorgesehen werden. Die im Ausführungsbeispiel der F i g. 2 beschriebene Reihenschaltung aus Vorwiderstand und Diode ist jetzt sowohl zwischen den Sammelschienen A und B als auch zwischen den Verbindungspunkten der Vorwiderstände mit den Dioden und der Sammelschiene C vorgesehen. So ist z. B. am Verbindungspunkt des Vorwiderstandes Ria und der Diode G1 α die Reihenschaltung aus dem Widerstand RIb und der Diode Gib angeschlossen. Der Verbraucher S1 ist am Verbindungspunkt des Widerstands RIb und der DiodeGIi angeschlossen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Stromversorgungsschaltung für mehrere, einzeln anschaltbare, parallelgeschaltete Verbraucher, die wahlweise an eine von mehreren, einpolig zusammengeschalteten Gleichspannungsquellen mit verschieden hoher Spannung anschließbar sind, bei der allen Verbrauchern ein eigener Vorwiderstand für jede über der Nennspannung der Verbraucher liegende Spannung zugeordnet ist und bei der ferner alle Verbraucher über eine gemeinsame Sammelschiene einpolig mit dem gemeinsamen Pol der Gleichspannungsquellen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Verbraucherkreis der freie Pol der Spannungsquelle mit der höchsten Spannung über eine Reihenschaltung aus dem zugehörigen Vorwiderstand (Ria bis Rna) und einer in Sperrichtung gepolten Diode (G 1 α bis Gna) mit dem freien Pol der Spannungsquelle mit der nächstniedrigeren Spannung und der Verbindungspunkt dieses Vorwiderstandes und dieser Diode entweder über eine weitere Reihenschaltung aus einem weiteren Vorwiderstand (RIb bis Rnb) und einer weiteren in Sperrichtung gepolten Diode (Gib bis Gnb) mit dem freien Pol der Spannungsquelle mit der nächstniedrigeren Spannung oder bei Verwendung von nur zwei Spannungsquellen direkt mit dem Verbraucher (S 1 bis Sn) verbunden ist.