DE2833606A1 - Monitor for blocking ability of diodes arranged in groups - uses potential dividing stage consisting of light sender of optical coupler and light receiver - Google Patents

Abstract

Two diodes are connected in series, and at least two such series circuits are connected in parallel and combined in two groups. Junction points between diodes in a series circuit and in a group are provided with a cross-connection, each of which leads to an input of a potential isolating stage, whose outputs are connected to a fault signalling stage. The potential isolating stage has a light source, a potential isolating light path and a light receiver. The light sender is connected to the inputs of the isolating stage, and the receiver outputs are the isolating stage outputs.

Description

Vorrichtung zur Überwachung der Sperrfähigkeit von DiodenDevice for monitoring the blocking ability of diodes

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.The invention relates to a device for monitoring the blocking capability of diodes, with two diodes in a string in series and at least two Strands are connected in parallel, the strands being combined in two strand groups and the connection points between the diodes of each strand in each strand group are provided with a cross connection and wherein each cross connection to an input an electrical isolation stage, the outputs of which are followed by an alarm stage is.

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.Such a device is from the Siemens magazine 1965, pages Known from 1249 to 1256. In this device, an isolating transformer is used as the potential isolation stage provided, which is connected between the two strand groups. This isolation transformer is dead during normal operation because the diodes of the two strand groups are one Form a bridge circuit. If one of the diodes loses its blocking capability, it is distributed the reverse voltage on both strand groups is applied to the rest, in Series connected diodes so that the balance of the bridge circuit due to unbalance ges @ is local. The isolating transformer then receives each time with a recurring reverse voltage a voltage pulse, for example via an auxiliary rectifier of the alarm level is supplied, which can be implemented, for example, with a relay. This Relay switches an auxiliary voltage to a signal lamp, which indicates a fault in the affected strand groups.

In einer zweiten, Wandelsüblichen Lösung ist die Potentialtrennstufe mit einem potentialtrennenden Relais realisiert.A second, customary solution is the potential separation stage realized with an isolated relay.

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.The known monitoring devices work perfectly, However, the use of isolating transformers or potential isolating Relays very expensive economically. The known monitoring devices are therefore can only be used to a limited extent.

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.For example, from the magazine "Electronics" May 17, 1965, pages 71 to 75, a current transformer is known in which the busbar of toroidal transformers is surrounded, the secondary-side voltage of which is fed to a coding device, which is followed by a light-emitting diode. The clocked in the code of the encoder The light from the light emitting diode is converted into a light receiver by potential-separating fiberglass optics fed, which is followed by a decoding stage. The so transferred decoded signal that is proportional to the current in the busbar fed to a measuring device for further processing.

Es besteht die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Potentialtrennstufe in einfacher Weise ausgeführt ist.The object is to develop a device of the type mentioned at the beginning designed so that the potential separation stage is carried out in a simple manner.

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.According to the invention this object is achieved in that the potential separation stage from a light transmitter, a potential-separating optical transmission path and consists of a light receiver, the light transmitter with the inputs of the potential separation stage is linked and the outputs of the light receiver are the outputs of the electrical isolation stage are.

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.In the device according to the invention, the potential separation is with achieved in the optical transmission path, reducing the risk of flashovers in the High current circuit is avoided, although the monitoring device has potential is. This enables electrical isolation with simple means. The inventive The monitoring device can be easily and cheaply produced in series manufacture and can thus be used in a variety of ways without any particular economic outlay will.

Vorzugsweise ist die optische Übertragungsstrecke mit Lichtleitern, beispielsweise mit handelsüblichen Glasfaserleitern realisiert. Zum Schutz des Lichtsenders kann diesem ein Hilfsgleichrichter vorgeschaltet sein.The optical transmission path is preferably made with light guides, realized, for example, with commercially available fiber optic cables. To protect the light transmitter an auxiliary rectifier can be connected upstream of this.

Die erfindungsgemäße Uberwachungsvorrichtung wird beispielhaft anhand der Figur näher erläutert.The monitoring device according to the invention is illustrated by way of example the figure explained in more detail.

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.Figure 1 shows a branch of a path feed rectifier, the is connected to an AC power source via terminal A. The branch exists from several strings 1 to 6 connected in parallel, with two diodes in each string 7a and 8a or 7b and 8b are connected in series. Strands 1 through 6 are in two Groups 9 and 10, where the connection points 11a, 11b and 11c or 12a, 12b and 12c between two diodes in each group 9 and 10 with one another are connected to a transverse conductor 14 and 13, respectively.

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.Both cross conductors 13 and 14 are each connected to an input 15a or 15b a potential separator @@@ 15. The two inputs 15a and 15b are in the Embodiment via a resistor 16 and an auxiliary rectifier 17 with connected to a light transmitter 18, which in the exemplary embodiment is a light-emitting diode. The auxiliary rectifier 17 is realized with diodes 17a to 17d in a bridge circuit.

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.The light emitted by the light transmitter 18 is isolated with a potential separator optical transmission path 19 fed to a light receiver 20, which in the exemplary embodiment is a photodiode. The potential-separating optical transmission path 19 is realized in an advantageous manner with light guides, for example with glass fibers, with which a sufficient potential separation is obtained in the simplest and cheapest way will.

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.The two connections of the photodiode 20 form the outputs 15c and 15d of the potential isolation stage 15. You are via the inputs 21a and 21b of a fault reporting stage 21 connected to two transistors 22 and 23 of a Darlington pair. On the Output of the Darlington circuit is used as a display device and limit indicator in conventional Way a signaling or trigger relay 24 is fed. As already described, received the signaling device sends a pulse every time the voltage is restored, if a the diodes 7a to 8f have lost their reverse voltage. This signal can be in usual Way can be displayed directly or sent to a remote message.

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.In summary, it can be stated that in the monitoring device according to the invention the potential separation with the one consisting, for example, of a fiber optic optical transmission link is implemented in a simple manner, reducing the cost in particular compared to isolating transformers can be greatly reduced.

1 Figur 3 Patentansprüche1 Figure 3 claims

Claims (3)

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.P a t e n t a n s p r ü c h e 1) Device for monitoring the blocking capability of diodes, two diodes in a string in series and. at least two Strands are connected in parallel, the strands being combined in two strand groups and the connection points between the diodes of each strand in each strand group are provided with a cross connection and wherein each cross connection to an input an electrical isolation stage, the outputs of which are followed by an alarm stage is that the potential separation stage (15) from a light transmitter (18) of a potential-separating optical transmission path (19) and a light receiver (20), the light transmitter with the inputs (15a, 15b) of the potential separation stage is linked and the outputs (15c, 15d) of the The outputs of the electrical isolation stage are the light receiver. 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.2) Device according to claim 1, d a d u r c h g ek e n n z e i c hn e t that the optical transmission path (19) are implemented with light guides. 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.3) Device according to claim 1 or 2, d a d u r c h e k e n n z e i c h n e t that the light transmitter (18) is preceded by an auxiliary rectifier (17) is.