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"Sperrschaltung für Störsignale" Die Erfindung betrifft eine mit
einem Schalter und einer zur Aufnahme von Steuerspanungen zur Steuerung des Schalters
zur Abgabe von Schaltsignale zur Umschaltung, des Schalters geeigneten Umformerschaltung
verseheneSperrschaltung für Stbrsignale.
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Die Schaltungen der eingangs geschilderten Art dienen als Steuerschaltungen,bei
denen infolge des Auftretens eines Freignisses ein Steuersignal leicht in seiner
Größe verändert wird. Diese Größenänderung dient zur Betätigung einer Schalteinrichtung,
woraus eine positive Anzeige infolge einer leichten Veränderung eines Signales resultiert.
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Die bekannten Schaltungen der eingangs geschilderten Art haben den
Nachteil, daß sie durch ihre gewachsene Empfindlichkeit gegenüber gerinfügigen Steuerspannungsänderungen
auch in erheblichem Maße gegenüber unerwünscht eingestreuten Spannungs-Enderungen,z.B.
Störspannungen in Form von Rauschen, empfindlich
sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltung der eingangs genannten
Art zu schaffen, die die geschilderten Nachteile der bekannten Schaltungen weitgehend
vermeidet und die dazu-noch einfach aufgebaut sein soll und in ihrer hohen Empfindlichkeit
gegenüber vorgesehenen geringfügigen Steuerspannungsänderungen nicht gedämpft sein
soll.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Umformerschaltung, in AbhAngigkeit
von einer änderung der Steuerspannung an ihren Eingängen ein sich zeitabhängig änderndes
Unterdrilckungssignal erzeugt, welches in die Steuerspannung eingestreute Spannungs-Enderungen,
insbesondere Störspannungen in Hinblick auf die Erzeugung von Schalt signalen zur
Umschaltung des Schalters unwirksam macht, sofern die'resultierende Steuerspannung
nicht eine durch die jeweilige Grdße des Unterdrückungssignales vorbestimmte Größe
dberschreitet, wodurch vom Ausgang der Umformerschaitung ein Schaltsignal an den
Schalter abgegeben wird, welches diesen von einem ersten in einen zweiten elektrischen
Zustand bringt.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der
Zeichnung erläutert. Darin zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bekannten
Schaltung der eingangs geschilderten Art, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer
- -erfindungsgemäßen Sperrschaltung für bStörsignale.
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Fig. 1 zeigt eine Eingangsklemme 1, die an eine Leitung 3 angeschlossen
ist. Die Anode eines Thyristors 5 liegt ebenfalls an der Leitung 3, während seine
Kathode mit einem Anschlußpunkt 7 verbunden ist. Eine Diode 9 liegt mit ihrer Anode
an dem Anschlußpunkt 7 und mit ihrer Kathode an einer Steuersignalleitung 11, die
sie miteinander verbindet.Eingangsklemmen 13 und 17 dienen zur Aufnahme eines Steuersignales,
welches der Steuersignalleitung 11 und einer gemein samen Leitung 18 zugeführt wird.
Das Gatter des Thyristord 15 ist an die Steuersignalleitung 11 angeschlossen.
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Ein Kondensator 15 verbindet den Anschlußpunkt 7 mit der gemeinsamen
Leitung 18. Eine erste Ausgangsklemme 19 liegt an der Anode und eine zweite Ausgangsklemme
21 liegt an der Kathode des Thyristors 5, der die beiden Ausgangsklemmen 19 und
21 miteinander verbindet.
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Eine relativ hohe Spannung ist zwischen die Eingangsklemmen 1 und
17 gelegt, wobei die Spannung an der Leitung 3 groß genug ist, um den Thyristor
5 durchzuschalten, wenn seine Gatter-Kathodenverbindung angesteuert wird. Ein aus
einer Spannung bestehen-des Steuersignal wird an die Klemmen 13 und 17 gelegt und
erscheint auf den Leitungen 11 und 18. Sobald die Steuersignalspannung auf der Leitung
11 negativ gegenüber der Spannung auf der gemeinsamen Leitung 18 ist, wird
die
Diode 9 in Durchschaltrichtung vorgespannt und der Kondensator 15 auf einen der
Größe der Steuersignalspannung auf der Steuersignalleitung 11 gegenüber der an der
Klemme 17 erscheinenden Spannung entsprechenden Wert aufgeladen. Der Anschlußpunkt
7 wird dementsprechend im wesentlichen die gleiche Spannung annehmen, wie sie auf
der Steuersignalleitung. 11 herrscht. Wenn der Abfall des Steuersignales aufhört,
wird die Diode 9 nicht-leitend und der aufgeladene Kondensator 15 hält die Spannung
an dem Anschlußpunkt 7 auf einem seiner Ladung entsprechenden Wert. Sobald die Steuerspannung
nachfolgend anwächst,wird die Diode 9 gesperrt bleiben, da sie in umgekehrter Richtung
vorgespannt ist. Der Anschlußpunkt 7 und damit die Kathode des Thyristors 5 wird
au diese Weise auf ihrer ursprünglichen Spannung gehalten. Aus diesem Grunde wird
die Gatter-Kathodenspannung bei ansteigender Steuerspannung sofort durch die angestegene
Spannung vorgespannt.
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Daraus resultiert, daß die Kathodenverbindung des Thyristors 5 durch
jeden Anstieg des Steuersignales auf der Leitung 11 in Durchlaßrichtung vorgespannt
wird und der Thyristor 5 leitend wird. Sobald der Thyristor 5 leitend wird, ergibt
sich ein relativ niedriger Widerstandspfad zwischen den Ausgangsklemmen 19 und 21.
In der hier besprochenen bekannten Schaltung nach Fig. 1 aktiviert jeder Anstieg
der Signal spannung auf Leitung 11 den Thyristor 5, wodurch sich eine positive Anzeige
jedes geringfügigen Anstieges des Steuersignales ergibt. In Systemen, bei denen
das Steuersignal für Störsignale empfänglich ist, besteht daher die Möglichkeit
einer falschen Betätigung des Thyristors 5 infolge von Störungen, die in dem auf
der Steuersignalleitung 11 erscheinenden Signal auftreten.
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Ein in Fig. 2 darge stell tee Ausführungsbeispiel der Erfindung
schafft
eine Möglichkeit zur Trennung des Thyristors oder eines anderen Schalters von den
ein Steuersignal über lagernden Störsignalen, wodurch eine fälschliche Betätigung
eines beispielsweise als Thyristor ausgestalteten Schalters durch derartige Störsignale
unmöglich gemacht ist. Die Betätigung des Schalters durch zu erwartende Anderungwen
des Steuersignales wird auf der anderen Seite nicht vermindert.
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In Fig. 2 ist eine Eingangsklemme 23 an eine Leitung 25 angeschlossen,
die eine relativ hohe Spannung führt. Eine zweite Eingangsklemme 27 ist an eine
gemeinsame Leitung 29'angeschlossen. Eine dritte Eingangsklemme 21 ist über einen
Kondensator 33 zu einem Verbindungspunkt 35 geführt, der zwischen dem Catter eines
als Schalter wirkenden Thyristors 37 und dem einen Ende eines Widerstandes 39 liegt.
Das andere Ende des Widerstandes 39 ist an die Kathode der Kathoden-Anodenstrecke
einer Diode 41 angeschlossen, die den Widerstand mit der gemeinsamen Leitung29 verbindet.
Die Anoden-Kathodenstrecke .des Thyristors 37 verbindet die Leitung 25 mit der gemeinsamen
Leitung 29. Zwei Ausgangsklemmen 43 und 45 sind an die Anode bzw. Kathode des Thyristors
37 angeschlossen. Den Eingangsklemmen 23>> 23 " 31, 27 in Fig. 2 werden.ähnliche
Signale wie den entsprechenden Eingangsklemmen 1, 13, 17 der Schaltung nach Fig.
1 zugeführt. Zwischen den Ausgangsklemmen 43 und 45 wird ein relativ niederohmiger
Widerstandspfad gebildet, wenn der Thyristor 37 leitend ist, während der Widerstand
relativ hochohmig ist, wenn der Thyristor sich in nichtleitendem Zustand befindet.
Wenn die Spannung des an der Eingangsklemme 31 erscheinenden Steuersignales plötzlich
fällt und gegenüber der Spannung an der gemeinsamen Leitung 29 negativ wird, so
wird dieser pl8tzliche Abfall augenblicklich über den Kondensator 33 auf den Abschlußpunkt
35 übertragen. Die Spannung an dem Anschlußpunkt 35 wird dann negativ gegenüber
derSpannung auf der gemeinsamen Leitung sein. Ein Ladestrom fließt über die Diode
41 sowie den Widerstand 39 und beginnt den Kondensator 33 aufzuladen. Während der
Ladestrom über den Widerstand 39 fließt, wird an diesen eine Spannung abfallen,
deren Polarität
die'Gatter-Kathodenstrecke des Thyristors 37 vorspannt.
Die abgefallene Spannung wirkt als Trennsignal zur wirksamen Trennung der Gatter-Kathodenstrecke
des Thyristors 37 von unerwünschten Anstiegen der Steuersignalspannung während des
FlieXens des Ladestromes. In der Steuerspannung während des Ladestromflusses auftretende
Störspannungsspitzen werden so wirksam durch die Isolationsspannung unterdrUckt,
bevor sie die Gatter-Kathodenstrecke des Thyristors 37 erreichen. Durch änderung
der RC-Zeitkonstanten kann die Flußzeit des Ladungsstromes und damit die Dauer des
Isolationssignales verändert werden. Nur in positiver Richtung verlaufende, nach
der Aufladung des Kondensators 33 erscheinende Signale, die in ihrer Größe den Wert
der Isolationsspannungen der Gatter-Kathodenstrecke des Thyristors 37 bei der Aufladung
des Kondensators 33 dbersteigen, können den Thyristor 37 in seinen leitenden Zustand
steuern. Die Diode 41 ist zur richtigen Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schaltung
nicht unbedingt notwendig.
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Sie ist aber insofern hilfreich, da sie verhindert, daß ein Steuerstrom
für den Thyristor zu der gemeinsamen Leitung 29 flieht, bevor er den Thyristor 37
durchsteuert.
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Aus dem Obengesagten ergibt sich, daß durch die Erfindung eine neuartige
Schaltung offenbart ist, welche im wesentlichen die fehlerhafte Ansteuerung eines
Schalters, insbesondere eines Thyristors, durch eingefügte Störspannungasignale
verhindert, welche innerhalb eines bestimmten Zeitraumes nach dem Auftreten eines
Betätigungssignales erscheinen, wobei die erfindungsgemäße Schaltung genügend empfindlich
bleibt, so daß vorbestimmte Signale die Betätigung eines insbesondere als Thyristor
ausgestalteten Schalters bewirken können.
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Patent ansprüche: