DE3035274A1 - Telephone subscriber's appts. circuit - has supply battery terminal connected to converter output with converter connected via capacitor to earth - Google Patents

Abstract

A telephone subscriber's appts. circuit provides a power supply that has min. losses. Packing density of the component parts can be increased. The circuit's supply battery terminal (b) is connected to the output of a converter (Ch) that is connected via a capacitor (C) to the reference potential (earth) and which is used for the supply battery current or voltage.

Description

Teilnehmeranschluß schaltungSubscriber connection circuit

Die Erfindung betrifft eine Teilnehmeranschlußschaltung, die als übertragerlose, vorzugsweise monolithische Baueinheit ausgebildet ist und zumindest dem Zweidraht-Vierdrahtübergang und der Teilnehmerspeisung dienende Bestandteile aufweist.The invention relates to a subscriber line circuit which, as a transformerless, is preferably formed monolithic unit and at least the two-wire to four-wire transition and the subscriber feed serving components.

Bei modernen Vermittlungssystemen besteht, insbesondere wenn ihre Bestandteile monolithische Baueinheiten sind, ein Trend zur Verringerung des Bauvolumens. Eine Grenze für die erzielbare Packungsdichte stellt dabei die abzuführende Verlustleistung dar. Den größten Anteil der Wärmeentwicklung bei solchen Systemen haben die Speiseschaltungen der Teilnehmerapparate, die Bestandteil der Teilnehmeranschluß schaltungen sind.With modern switching systems, especially when their Components are monolithic building units, a trend towards reducing the building volume. A limit for the achievable packing density is the power loss to be dissipated The supply circuits have the largest share of the heat generation in such systems the subscriber sets that are part of the subscriber line circuits.

Zur Lösung der damit verbundenen Probleme ist es bekannt, unter Beibehaltung der bisherigen Schaltungstechnik und der damit verbundenen Verlustleistung durch Einbau einer Zwangsbelüftung in die Gestelle der Vermittlungs stelle durch Zufuhr gekuhiter Luft für eine ausreichend schnelle Wärmeabfuhr zu sorgen. Ein anderer bekannter Lösungsweg geht dahin, für die Teilnehmerspeisung Konstantstromquellen zu verwenden, wodurch die Verringerung der Verlustleistung bei kurzen Teilnehmeranschlußleitungen allerdings relativ gering ist. Wenn die Fernsprechstationen mit einem automatischen Dämpfungsausgleich ausgerüstet sind, bringt die Anwendung einer solchen Konstantstromspeisung zusätzliche Probleme mit sich.To solve the related problems it is known while maintaining the previous circuit technology and the associated power loss Installation of forced ventilation in the frames of the exchange by supply cooled air to ensure that heat is dissipated sufficiently quickly. Another The well-known solution is to use constant current sources for the subscriber supply to use, thereby reducing the power loss in the case of short subscriber lines however, it is relatively low. If the telephone stations with an automatic Equipped with damping compensation, the application of such a constant current supply additional problems with itself.

Es ist schließlich auch bekannt (Zürich-Seminar 1978, Seiten B1.1 bis B1.6), in den Teilnehmeranschlußschaltungen im Zusammenhang mit der Teilnehmerspeisung einen Gleichspannungswandler einzusetzen, mit dessen Hilfe die Speiseleistung auf das für die betreffende Teilnehmerstation erforderliche Maß durch Wahl der Taktfrequenz eingestellt werden kann, mit der die Speise spannung der Speisebatterie zerhackt wird. Die dann noch auftretende Verlustleistung ist dadurch auf das im Rahmen der sonstigen Gegebenheiten unvermeidliche Minimum reduziert.After all, it is also known (Zurich Seminar 1978, pages B1.1 to B1.6), in the subscriber line circuits in connection to use a DC / DC converter with the subscriber supply, with its Help the feed power to the required for the subscriber station in question Measure can be set by choosing the clock frequency with which the supply voltage the feed battery is hacked. The power loss then still occurring is thereby reduced to the unavoidable minimum in the context of the other circumstances.

Im letztgenannten bekannten Fall ist der Stromwandler in einer Teilnehmeranschlußschaltung eingesetzt, die über einen Übertrager an die Vermittlungsstelle angekoppelt ist. Es muß daher der Spannungswandler eine hohe Ausgangsimpedanz aufweisen. Da aus diesem Grund dem bei der bekannten Anordnung den Wandlerausgang überbrückenden Kondensator nicht eine so große Kapazität gegeben werden kann, wie sie erforderlich wäre, um durch Schwankungen der Batteriespannung bedingte Störungen zu unterdrücken, ist bei dieser bekannten Anordnung zusätzlich ein elektronisches Tiefpaßfilter erforderlich, was sowohl vom Aufwand als auch vom Bauvolumen her unerwünscht ist.In the latter known case, the current transformer is in a subscriber line circuit used, which is coupled to the exchange via a transmitter. The voltage converter must therefore have a high output impedance. Because from this Reason for the capacitor bridging the converter output in the known arrangement so great a capacity cannot be given as it would be required to to suppress disturbances caused by fluctuations in the battery voltage this known arrangement also requires an electronic low-pass filter, which is undesirable both in terms of effort and volume.

Im Zuge der angestrebten platzsparenden Aufbauweise sind Teilnehmeranschlußschaltungen entwickelt worden, die, wie oben angedeutet, vorzugsweise monolithische Baueinheiten darstellen und keinen Übertrager mehr enthalten. Bei solchen Baueinheiten ist unter anderem ein Anschlußstift für den Anschluß der Speisebatterie nach außen geführt, wobei die Bestandteile der Baueinheiten bildenden Schaltungsteile, die der Teilnehmerspeisung dienen, nicht notwendigerweise eine Speisebrücke im üblichen Sinne sind, sondern auch in Form von modulierbaren Stromquellen realisiert sein können.In the course of the desired space-saving structure, subscriber connection circuits are has been developed, which, as indicated above, preferably monolithic structural units and no longer contain a transformer. With such units is under among other things a pin for the connection of the supply battery led to the outside, wherein the components of the structural units forming circuit parts, those of the subscriber feed serve, are not necessarily a feeder bridge in the usual sense, but can also be implemented in the form of modulatable current sources.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine derartige als Baueinheit aufgebaute Teilnehmeranschlußschaltung derart auszugestalten, daß eine möglichst verlustarme Teilnehmerspeisung möglich ist, so daß die Packungsdichte solcher Baueinheiten noch vergrößert werden kann.The object of the present invention is to provide such as a structural unit established subscriber line circuit to be designed in such a way that a subscriber feed with as little loss as possible is possible, so that the packing density such units can still be enlarged.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Teilnehmeranschlußschaltung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß deren Speisebatterieanschluß an den über einen Kondensator an Bezugspotential für die Speisebatterie liegenden Ausgang eines Wandlers für den Strom oder die Spannung der Speisebatterie angeschlossen ist.According to the invention, this object is achieved in a subscriber line circuit the aforementioned type solved in that the feed battery connection to the Output connected to reference potential for the supply battery via a capacitor a converter for the current or the voltage of the supply battery is.

Es wird also auch hier ein Strom- oder Spannungswandler wie bei der vorerwähnten bekannten Teilnehmeranschlußschaltung eingesetzt, wobei jedoch die oben erläuterten dort auftretenden Nachteile aufgrund der Ausnutzung anderer Voraussetzungen und einer besonderen Anschaltweise vermieden werden.So here, too, there is a current or voltage converter as with the previously mentioned known subscriber line circuit used, but the The disadvantages explained above due to the exploitation of other requirements and a special connection method can be avoided.

Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Aufbau eines in diesem Zusammenhang besonders geeigneten Wandlers angegeben.According to a further embodiment of the invention, the structure of an in Particularly suitable converter specified in this context.

Gemäß noch einer anderen Ausgestaltung der Erfindung werden die Taktimpulse des Schalters, der ein Zerhacken der von der Speisebatterie gelieferten Versorgungsgröße bewirkt, mit Anzeigekriterien für Schleifenschluß und Erdschluß oder überlast der Teilnehmerleitungsschleife verknüpft und zwar derart, daß im Falle des Auftretens der angezeigten Betriebszustände die Taktzufuhr zum Wandler unterbrochen wird. Hiermit ist zum einen eine Reduzierung der der Speisebatterie entnommenen Leistung in den Betriebsfällen erreicht, in denen nur eine geringe Leistung benötigt wird bzw. in denen gerade eine besonders hohe Verlustleistung entstehen würde und zum andern ist mit geringem schaltungstechnischen Aufwand vermieden, daß an dem erwähnten Kondensator in diesen Betriebsfällen eine Spannungsüberhöhung auftritt und daß es, sofern der Wandler gemäß der erwähnten Ausgestaltung der Erfindung aufgebaut ist, in dem dann vorhandenen induktivitätsbehafteten Schaltelement eines solchen Wandlers zu einer magnetischen Sättigung kommt.According to yet another embodiment of the invention, the clock pulses of the switch, which chopping the supply size supplied by the supply battery causes, with display criteria for loop faults and earth faults or overload of the Subscriber line loop linked in such a way that in the event of occurrence the displayed operating states the clock supply to the converter is interrupted. Herewith On the one hand, there is a reduction in the power drawn from the feed battery in the Reached operating cases in which only a low power is required or in which would result in a particularly high power loss and on the other hand is avoided with little circuitry expense that on the capacitor mentioned in these operating cases a voltage increase occurs and that it, provided the converter is constructed according to the mentioned embodiment of the invention is, in the then existing inductive switching element of such a Converter comes to a magnetic saturation.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Figur 1 das Blockschaltbild einer in erfindungsgemäßer Weise durch einen Gleichstrom- bzw. Gleichspannungswandler ergänzten TeilnehmeranschluBschaltung.The invention is explained below with the aid of exemplary embodiments Referring to the drawing explained in more detail. In the drawing: Figure 1 shows the Block diagram of a way according to the invention through a direct current or direct voltage converter supplemented subscriber connection.

Figur 2 das Schaltbild eines gemäß der ersterwähnten Ausgestaltung der Erfindung aufgebauten und gemäß der zweiten erwähnten Ausgestaltung der Erfindung steuerbaren Gleichspannungswandlers.FIG. 2 shows the circuit diagram of an embodiment according to the first-mentioned embodiment constructed of the invention and according to the second mentioned embodiment of the invention controllable DC voltage converter.

In Figur 1 ist eine als Baueinheit ausgebildete Teilnehmeranschlußschaltung, die die Schnittstelle zwischen einer zweidrähtigen Teilnehmeranschlußleitung mit den Leitungsadern a und b und der vierdrähtig arbeitenden Vermittlungsstelle darstellt. Sie enthält in nicht dargestellter Weise Bestandteile, die dem Zweidraht-Vierdraht-Uebergang, der Teilnehmerspeisung und der Erzeugung verschiedener Schleifenzustandskriterien dienen.FIG. 1 shows a subscriber line circuit designed as a structural unit, which is the interface between a two-wire subscriber line represents the lines a and b and the four-wire switching center. It contains in a manner not shown components that the two-wire-four-wire transition, the subscriber feed and the generation of various loop status criteria to serve.

Nach außen hin weist eine derartige Baueinheit Zweidrahtanschlüsse für die vorerwähnte Teilnehmeranschlußleitung, Vierdrahtanschlüsse Tx und Rx für den Anschluß an die Vermittlungsstelle, einen Anschluß iB für die Speisebatterie, einen Anschluß S, an dem ein Kriterium für den Schleifenschluß der Teilnehmeranschlußleitung abgenommen werden kann sowie einen Anschluß X auf, an dem ein Kriterium auftritt, wenn ein Erdschluß einer Leitungsader der Teilnehmeranschlußleitung oder eine Überlastung der Teilnehmeranschlußleitung vorliegt.Such a structural unit has two-wire connections on the outside for the aforementioned subscriber line, four-wire connections Tx and Rx for the connection to the exchange, a connection iB for the supply battery, a connection S, at which a criterion for the loop closure of the subscriber line can be removed as well as a connection X, at which a criterion occurs, if there is a ground fault in a line core of the subscriber line or an overload the subscriber line is present.

Die Anordnung gemäß Figur 1 zeigt ferner einen Wandler Ch für den Strom oder die Spannung der Speisebatterie. Der AnschluB e dieses Wandlers ist einerseits mit dem Bátterieanschluß iB derTeilnehmeranschlußschaltung SLIC verbunden, andererseits mit der einen Belegung des Kondensators C, dessen andere Belegung an Bezugspotential für die Speisebatterie, hier Erdpotential, liegt.The arrangement according to FIG. 1 also shows a converter Ch for the Current or the voltage of the supply battery. The connection of this converter is on the one hand connected to the battery connection iB of the subscriber line circuit SLIC, on the other hand with one assignment of the capacitor C, the other assignment of the reference potential for the feed battery, here ground potential.

Die Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen derartigen Wandler in Form eines Stromwandlers. Bestandteil dieses Wandlers sind ein Haibleiterschalter T und eine Spule L, die zur Hauptstromstrecke des Halbleiterschalters in Reihe liegt, wobei diese Reihenschaltung zwischen Bezugspotential für die Spesebatterie und dem negativen Pol derselben angeschlossen ist. Weiterer Bestandteil des Wandlers ist die Reihenschaltung eines Kondensators C undeiner Diode D, die zwischen dem Bezugspotential für die Speisebatterie führenden Schaltungspunkt und dem Verbindungspunkt der einen Hauptelektrode des Transistorschalters und der Spule L angeschlossen ist, wobei die Diode derart gepolt ist, daß sie aufgrund der Spannung, die in der Spule L induziert wird, wenn der Halbleiterschalter T in den Sperrzustand übergeht, in Durchlassrichtung beaufschlagt wird. Der Verbindungspunkt der Diode D und des Kondensators C stellt den Ausgang e des Wandlers dar, der, wie angegeben, mit dem Batterieanschluß der Teilnehmeranschlußschaltung SLIC verbunden ist. Der Halbleiterschalter T wird von einem Takt beaufschlagt, dessen Taktfrequenz so gewählt ist, daß an die betreffende Teilnehmeranschluß schaltung durch die Speisebatterie gerade die erforderliche Leistung abgegeben wird, was, wie ausgeführt, zu einer geringeren Verlustleistung gegenüber einer Schaltungsanordnung führt, bei der überschüssige Speiseenergie in den Elementen einer Speisebrücke verbraucht wird.FIG. 2 shows an exemplary embodiment for such a converter in the form of a current transformer. A semiconductor switch is part of this converter T and a coil L, which is in series with the main current path of the semiconductor switch, this series connection between the reference potential for the expense battery and the negative pole of the same is connected. Another component of the converter is the series connection of a capacitor C and a diode D connected between the reference potential for the feed battery leading circuit point and the connection point of the one Main electrode of the transistor switch and the coil L is connected, wherein the diode is polarized in such a way that it is due to the voltage induced in the coil L. is, when the semiconductor switch T goes into the blocking state, in the forward direction is applied. The connection point of the diode D and the capacitor C represents the output e of the converter, which, as indicated, with the battery connection of the Subscriber line circuit SLIC is connected. The semiconductor switch T is from applied to a clock whose clock frequency is chosen so that to the relevant Subscriber connection circuit through the supply battery just the required power is released, which, as stated, compared to a lower power loss a circuit arrangement leads to the excess feed energy in the elements a feed bridge is consumed.

Der erwähnte Kondensator C dient als Bestandteil des Wandlers dazu, die Schaltpausen zwischen den den Halbleiterschalter in den leitenden Zustand steuernden Taktimpulsen zu überbrücken, aufgrund der erfindungsgemäßen Anschlußweise trägt er darüber hinaus dazu bei, durch Speisespannungsschwankungen bedingte Störungen auszufiltern.The mentioned capacitor C serves as part of the converter to the switching pauses between the semiconductor switches that control the conductive state To bridge clock pulses, due to the connection method according to the invention carries He also contributes to disturbances caused by supply voltage fluctuations to filter out.

Wie die Figur 2 zeigt, wird die Taktimpulsfolge Cl für den Halbleiterschalter T mit den Kriterien X und S durch ein Verknüpfungsglied G, das an den entsprechenden Ausgängen der Teilnehmeranschlußschaltung SLIC gemäß Figur 1 entnommen wird, durch ein Verknüpfungsglied G in der Weise verknüpft, daß immer dann, wenn entwederSchleifenschluß der Teilnehmeranschlußleitung oder Erdschluß einer Teilnehmerader bzw. Uberlast der Teilnehmerleitung vorliegt, die Taktzufuhr unterbrochen wird. Hierdurch ist auf einfache Weise eine übermäßige Spannungserhöhung am Kondensator C bzw. eine magnetische Sättigung der Spule L verhindert, andererseits tragen diese Maßnahmen zur weiteren Verringerung der Verlustleistung bei.As FIG. 2 shows, the clock pulse sequence Cl for the semiconductor switch T with the criteria X and S by a link G, which is connected to the corresponding Outputs of the subscriber line circuit SLIC according to Figure 1 is taken by a link G is linked in such a way that whenever either the loop closes the subscriber line or the ground fault of a subscriber line or overload the subscriber line is present, the clock feed is interrupted. This is in a simple way an excessive increase in voltage across the capacitor C or a prevents magnetic saturation of the coil L, on the other hand, these measures contribute to further reduce the power loss.

Es besteht auch die Möglichkeit, die Kriterien für den Schleifenschluß bzw. Erdschluß der Teilnehmeranschlußleitung vom Potential am Batterieanschluß B der Teilnehmeranschlußschaltung SLIC gemäß Figur 1 abzuleiten, in welchem Falle sich auch bezüglich dieser Kriterien die Filterwirkung des Kondensators C vorteilhaft auswirkt.There is also the option of defining the criteria for closing the loop or earth fault of the subscriber connection line from the potential at battery connection B derive the subscriber line circuit SLIC according to Figure 1, in which case The filter effect of the capacitor C is also advantageous with regard to these criteria affects.

3 Patentansprüche Leerseite3 claims Blank page

Claims (3)

Patentansprüche X Teilnehmeranschlußschaltung, die als übertragerlose, vorzugsweise monolithische, Baueinheit ausgebildet ist und zumindest dem Zweidraht-Vierdraht-Ubergang und der Teilnehmerspeisung dienende Bestandteile aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ihr Speisebatterieanschluß (b) an den über einen Kondensator (C) an Bezugspotential (Erde) für die Speisebatterie liegenden Ausgang (a) eines Wandlers (Ch) für den Strom oder die Spannung der Speisebatterie angeschlossen ist.Claims X subscriber line circuit, which as a transformerless, preferably monolithic, structural unit is formed and at least the two-wire to four-wire transition and has the subscriber feed serving components, d a d u r c h e k e n n z e i c h n e t that its feed battery connection (b) is connected to the via a capacitor (C) at reference potential (earth) for the supply battery output (a) of a Converter (Ch) for the current or the voltage of the supply battery is connected. 2. Teilnehmeranschlußschaltung nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Wandler aus einer zwischen Bezugspotential (Erde) für die Speisebatterie und dem nicht auf Bezugspotential liegenden anderen Pol (- UB) der Speisebatterie liegenden Reihenschaltung eines induktivitätsbehafteten Schaltelementes (L) und eines von der Stromwandlertaktimpulsfolge gesteuerten Halbleiterschaltelementes (T), sowie aus einer der Hauptstromstrecke des Halbleiterelementes parallel liegenden Reihenschaltung des genannten Kondensators (C) und einer Diode (D) besteht, die so gepolt ist, daß sie durch die beim Ubergang des Halbleiterschaltelementes (T) vom leitenden Zustand in den gesperrten Zustand in dem induktivitätsbehafteten Schaltelement (L) induzierten Spannung in Durchlassrichtung beaufschlagt wird, und daß der Verbindungspunkt von Kondensator (C) und Diode den genannten Stromwandlerausgang (a) darstellt. 2. Subscriber line circuit according to claim 1, d a -d u r c h g it is not shown that the converter is made of a between reference potential (earth) for the supply battery and the other pole that is not at reference potential (- UB) of the supply battery lying series connection of an inductive switching element (L) and a semiconductor switching element controlled by the current converter clock pulse train (T), as well as from one of the main current path of the semiconductor element lying parallel Series connection of said capacitor (C) and a diode (D) consists of is polarized so that it is through the transition of the semiconductor switching element (T) from the conductive state to the blocked state in the inductive switching element (L) induced voltage is applied in the forward direction, and that the connection point of capacitor (C) and diode represents the mentioned current transformer output (a). 3. Teilnehmerschaltung 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 die Wandlertaktimpulse (C1) derart mit Anzeigekriterien für den Schleifenschluß (X) und Erdschluß oder Uberlast (S) der Teilnehmerleitungsschleife (a,b) verknüpft werden, daß im Falle des Auftretens der angezeigten Betriebszustände die Taktzufuhr zum Wandler (Ch) unterbrochen wird.3. Subscriber circuit according to claim 1 or 2, d a -d u r c h g e k e n n n z e i c.h n e t that the converter clock pulses (C1) with display criteria for the loop short (X) and earth fault or overload (S) of the subscriber line loop (a, b) are linked that in the event of the occurrence of the displayed operating states the clock supply to the converter (Ch) is interrupted.