DE2833606A1

DE2833606A1 - Vorrichtung zur ueberwachung der sperrfaehigkeit von dioden

Info

Publication number: DE2833606A1
Application number: DE19782833606
Authority: DE
Inventors: Nils Dipl Ing Dr Bardahl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-07-31
Filing date: 1978-07-31
Publication date: 1980-02-28
Also published as: JPS5523794A

Description

Vorrichtung zur Überwachung der Sperrfähigkeit von Dioden
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung der Sperrfähigkeit von Dioden, wobei jeweils zwei Dioden in einem Strang in Reihe und wenigstens zwei Stränge parallelgeschaltet sind, wobei die Stränge in zwei Stranggruppen zusammengefaßt sind und die Verbindungspunkte zwischen den Dioden Jedes Stranges in Jeder Stranggruppe mit einer Querverbindung versehen sind und wobei Jede Querverbindung an einen Eingang einer Potentialtrennstufe geführt ist, deren Ausgänge eine Störmeldestufe nachgeschaltet ist.
Eine solche Vorrichtung ist aus der Siemens-Zeitschrift 1965, Seiten 1249 bis 1256 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist als Potentialtrennstufe ein Trenntransformator vorgesehen, der zwischen die beiden Stranggruppen geschaltet ist. Dieser Trenntransformator ist im normalen Betrieb spannungslos, da die Dioden der beiden Stranggruppen eine Brückenschaltung bilden. Verliert eine der Dioden ihre Sperrfähigkeit, so verteilt sich die an beiden Stranggruppen liegende Sperrspannung auf die Ubrigen, in Reihe geschalteten Dioden, so daß das Gleichgewicht der Brückenschaltung durch Unsymmetrie ges@ört wird. Der Trenntransformator erhält dann Jeweils mit wiederkehrender Sperrspannung einen Spannungsimpuls, der beispielsweise über einen Hilfsgleichrichter der Störmeldestufe zugeführt wird, die beispielsweise mit einem Relais realisiert sein kann. Dieses Relais schaltet eine Hilfsspannung auf eine Meldelampe, die eine Störung in den betroffenen Stranggruppen anzeigt.
In einer zweiten, Wandelsüblichen Lösung ist die Potentialtrennstufe mit einem potentialtrennenden Relais realisiert.
Die bekannten Überwachungsvorrichtungen arbeiten zwar einwandfrei, Jedoch ist die Verwendung von Trenntransformatoren oder von potentialtrennenden Relais wirtschaftlich sehr aufwendig. Die bekannten Uberwachungsvorrichtungen sind daher nur in beschränktem Maße einsetzbar.
Beispielsweise aus der Zeitschrift "Electronics" 17. Mai 1965, Seiten 71 bis 75, ist ein Stromwandler bekannt, bei dem die Stromschiene von Ringkerntransformatoren umgeben ist, deren sekundärseitige Spannung einer Kodiereinrichtung zugeführt ist, der eine lichtemittierende Diode nachgeschaltet ist. Das im Code des Kodierers getaktete Licht der Leuchtdiode wird von einer potentialtrennenden Fieberglasoptik einem Lichtempfänger zugeführt, dem eine Stufe zur Decodierung nachgeschaltet ist. Das so übertragene dekodierte Signal, das der Stromstärke in der Stromschiene proportional ist, wird einer Meßvorrichtung zur weiteren Verarbeitung zugeführt.
Es besteht die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Potentialtrennstufe in einfacher Weise ausgeführt ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Potentialtrennstufe aus einem Lichtsender, einer potentialtrennenden optischen Übertragungsstrecke und einem Lichtempfänger besteht, wobei der Lichtsender mit den Eingängen der Potentialtrennstufe verknüpft ist und die Ausgänge des Lichtempfängers die Ausgänge der Potentialtrennstufe sind.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Potentialtrennung mit der optischen Übertragungsstrecke erzielt, womit die Gefahr von Überschlägen im Hochstromkreis vermieden ist, obwohl die Überwachungsvorrichtung potentialbehaftet ist. Damit ist mit einfachen Mitteln eine Potentialtrennung ermöglicht. Die erfindungsgemäße Uberwachungseinrichtung läßt sich in einfacher Weise auch in Serienfertigung billig herstellen und kann damit ohne besonderen wirtschaftlichen Aufwand vielfältig eingesetzt werden.
Vorzugsweise ist die optische Übertragungsstrecke mit Lichtleitern, beispielsweise mit handelsüblichen Glasfaserleitern realisiert. Zum Schutz des Lichtsenders kann diesem ein Hilfsgleichrichter vorgeschaltet sein.
Die erfindungsgemäße Uberwachungsvorrichtung wird beispielhaft anhand der Figur näher erläutert.
Die Figur 1 zeigt einen Zweig eines Bahnspeisegleichrichters, der über die Klemme A an einer Wechselstromquelle angeschlossen ist. Der Zweig besteht aus mehreren parallelgeschalteten Strängen 1 bis 6, wobei in jedem Strang zwei Dioden 7a und 8a bzw. 7b und 8b in Reihe geschaltet sind. Die Stränge 1 bis 6 sind in zwei Gruppen 9 und 10 unterteilt, wobei die Verbindungspunkte 11a, 11b und 11c bzw. 12a, 12b und 12c zwischen jeweils zwei Dioden in jeder Gruppe 9 bzw. 10 untereinander mit einem Querleiter 14 bzw. 13 verbunden sind.
Beide Querleiter 13 und 14 sind Jeweils an einen Eingang 15a bzw. 15b einer Potentialtrennst@@@ 15 geführt. Die beiden Eingänge 15a und 15b sind im Ausführungsbeispiel über einen Widerstand 16 und einen Hilfsgleichrichter 17 mit einem Lichtsender 18 verbunden, der im AusfUhrungsbeispiel eine Leuchtdiode ist. Der Hilfsgleichrichter 17 ist mit Dioden 17a bis 17d in Brückenschaltung realisiert.
Das vom Lichtsender 18 ausgesandte Licht wird mit einer potentialtrennenden optischen Übertragungsstrecke 19 einem Lichtempfänger 20 zugeleitet, der im Ausführungsbeispiel eine Fotodiode ist. Die potentialtrennende optische Ubertragungsstrecke 19 wird in vorteilhafter Weise mit Lichtleitern, beispielsweise mit Glasfasern realisiert, womit eine ausreichende Potentialtrennung in einfachster und billigster Weise erhalten wird.
Die beiden Anschlüsse der Fotodiode 20 bilden die Ausgänge 15c und 15d der Potentialtrennstufe 15. Sie sind über die Eingänge 21a und 21b einer Störmeldestufe 21 mit zwei Transistoren 22 und 23 einer Darlington-Schaltung verbunden. Über den Ausgang der Darlington-Schaltung wird als Anzeigegerät und Grenzwertmelder in herkömmlicher Weise ein Melde- bzw. Auslöserelais 24 gespeist. Wie bereits beschrieben, erhält die Meldeeinrichtung bei Jeder Wiederkehr der Spenspannung einen Impuls, wenn eine der Dioden 7a bis 8f ihre Sperrspannung verloren hat. Dieses Signal kann in üblicher Weise direkt angezeigt oder einer Fernmeldung zugeführt werden.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß bei der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung die Potentialtrennung mit der beispielsweise aus einer Glasfaseroptik bestehenden optischen Übertragungsstrecke in einfacher Weise realisiert ist, womit die Kosten insbesondere gegenüber Trenntransformatoren stark gesenkt werden können.
1 Figur 3 Patentansprüche

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1) Vorrichtung zur Überwachung der Sperrfähigkeit von Dioden, wobei Jeweils zwei Dioden in einem Strang in Reihe und. wenigstens zwei Stränge parallelgeschaltet sind, wobei die Stränge in zwei Stranggruppen zusammengefaßt und die Verbindungspunkte zwischen den Dioden Jedes Strangs in Jeder Stranggruppe mit einer Querverbindung versehen sind und wobei Jede Querverbindung an einen Eingang einer Potentialtrennstufe geführt ist, deren Ausgänge eine Störmeldestufe nachgeschaltet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Potentialtrennstufe (15) aus einem Lichtsender (18) einer potentialtrennenden optischen Übertragungsstrecke (19) und einem Lichtempfänger (20) besteht, wobei der Lichtsender mit den Eingängen (15a, 15b) der Potentialtrennstufe verknüpft ist und die Ausgänge (15c, 15d) des Lichtempfängers die Ausgänge der Potentialtrennstufe sind.
2) Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g ek e n n z e i c hn e t, daß die optische Übertragungsstrecke (19) mit Lichtleitern realisiert sind.
3) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß dem Lichtsender (18) ein Hilfsgleichrichter (17) vorgeschaltet ist.