DE3035274C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Teilnehmeranschlußschaltung, die als übertragerlose, vorzugsweise monolithische Bau­ einheit ausgebildet ist und zumindest dem Zweidraht-Vier­ drahtübergang und der Teilnehmerspeisung dienende Bestand­ teile aufweist.The invention relates to a subscriber line circuit, which as a transformerless, preferably monolithic building unit is formed and at least the two-wire four wire transfer and subscriber feeding stock has parts.

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 abzu­ führende Verlustleistung dar. Den größten Anteil der Wär­ meentwicklung bei solchen Systemen haben die Speiseschal­ tungen der Teilnehmerapparate, die Bestandteil der Teil­ nehmeranschlußschaltungen sind.In modern switching systems, in particular if its components are monolithic units, a trend towards reducing the construction volume. A border for the achievable packing density, this sets off leading power loss. Most of the heat The development of such systems has the dining scarf of the subscriber devices that are part of the part are slave connection 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 Vermittlungsstelle durch Zufuhr gekühlter Luft für eine ausreichend schnelle Wärmeabfuhr zu sorgen. Ein anderer bekannter Lösungsweg geht dahin, für die Teilnehmerspeisung Konstantstromquel­ len zu verwenden, wodurch die Verringerung der Verlust­ leistung bei kurzen Teilnehmeranschlußleitungen aller­ dings relativ gering ist. Wenn die Fernsprechstationen mit einem automatischen Dämpfungsausgleich ausgerüstet sind, bringt die Anwendung einer solchen Konstantstrom­ speisung zusätzliche Probleme mit sich.To solve the problems associated with this, it is known while maintaining the previous circuit technology and the associated power loss by installing a Forced ventilation in the racks of the exchange by supplying cooled air for a sufficiently fast To ensure heat dissipation. Another known solution goes there for the subscriber supply constant current source len use, reducing the loss performance with short subscriber lines of all things is relatively low. If the telephone stations equipped with an automatic damping compensation are the application of such a constant current feeding additional problems with it.

Eine Teilnehmeranschlußschaltung dieser Art ist in der DE-OS 28 35 526 beschrieben.A subscriber line circuit of this type is in the DE-OS 28 35 526 described.

Es ist schließlich auch bekannt (Zürich-Seminar 1978, Sei­ ten B1.1 bis B1.6), in den Teilnehmeranschlußschaltungen im Zusammenhang mit der Teilnehmerspeisung einen Gleich­ spannungswandler einzusetzen, mit dessen Hilfe die Spei­ seleistung auf das für die betreffende Teilnehmerstation erforderliche Maß durch Wahl der Taktfrequenz einge­ stellt werden kann, mit der die Speisespannung der Spei­ sebatterie zerhackt wird. Die dann noch auftretende Ver­ lustleistung ist dadurch auf das im Rahmen der sonstigen Gegebenheiten unvermeidliche Minimum reduziert.After all, it is also known (Zurich Seminar 1978, Sei B1.1 to B1.6), in the subscriber line circuits  a match in connection with the subscriber feed use voltage transformers, with the help of which the power to that for the subscriber station concerned required measure by choosing the clock frequency can be set with which the supply voltage of the Spei battery is chopped. The then occurring Ver pleasure performance is thereby on that in the context of the other Circumstances reduced inevitable minimum.

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 Aus­ gangsimpedanz 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 elek­ tronisches 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, the a transmitter coupled to the exchange is. The voltage converter must therefore have a high off have gait impedance. Because of this reason the known arrangement bridging the converter output Capacitor cannot be given such a large capacitance can, as it would be required to, by fluctuations to suppress disturbances caused by the battery voltage, is also an elek in this known arrangement tronic low-pass filter required, which from both Effort and volume is undesirable.

Im Zuge der angestrebten platzsparenden Aufbauweise sind Teilnehmeranschlußschaltungen entwickelt worden, die, wie oben angedeutet, vorzugsweise monolithische Baueinheiten darstellen und keinen Übertrager mehr enthalten. Bei sol­ chen Baueinheiten ist unter anderem ein Anschlußstift für den Anschluß der Speisebatterie nach außen geführt, wobei die Bestandteile der Baueinheiten bildenden Schaltungs­ teile, die der Teilnehmerspeisung dienen, nicht notwendi­ gerweise eine Speisebrücke im üblichen Sinne sind, son­ dern auch in Form von modulierbaren Stromquellen reali­ siert sein können.In the course of the desired space-saving construction method Subscriber circuits have been developed which, like indicated above, preferably monolithic units represent and no longer contain a transmitter. With sol Chen units is a connector pin for led the connection of the supply battery to the outside, whereby the components of the circuit-forming circuit Parts that serve to feed the participants are not necessary are a food bridge in the usual sense, son also reali in the form of modulatable power sources can be based.

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 subscriber line circuit constructed as a unit  to be designed in such a way that the lowest possible loss Subscriber feeding is possible, so that the packing density such units can still be enlarged.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Teilnehmer­ anschlußschaltung der eingangs genannten Art dadurch ge­ löst, daß deren Speisebatterieanschluß an den über einen Kondensator an Bezugspotential für die Speisebatterie lie­ genden Ausgang eines Wandlers für den Strom oder die Span­ nung der Speisebatterie angeschlossen ist.According to the invention, this task is performed by a participant connection circuit of the type mentioned ge thereby triggers that the feed battery connection to the one Capacitor at reference potential for the supply battery lie output of a converter for the current or the chip supply battery is connected.

Es wird also auch hier ein Strom- oder Spannungswandler wie bei der vorerwähnten bekannten Teilnehmeranschluß­ schaltung eingesetzt, wobei jedoch die oben erläuterten dort auftretenden Nachteile aufgrund der Ausnutzung ande­ rer Voraussetzungen und einer besonderen Anschaltweise vermieden werden.So here too it becomes a current or voltage converter as with the aforementioned known subscriber line circuit used, however, those explained above disadvantages occurring there due to the use of others prerequisites and a special connection method be avoided.

Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Auf­ bau eines in diesem Zusammenhang besonders geeigneten Wandlers angegeben.According to a further embodiment of the invention, the up build one that is particularly suitable in this context Specified converter.

Gemäß noch einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wer­ den die Taktimpulse des Schalters, der ein Zerhacken der von der Speisebatterie gelieferten Versorgungsgröße be­ wirkt, mit Anzeigekriterien für Schleifenschluß und Erd­ schluß oder Überlast der Teilnehmerleitungsschleife ver­ knüpft 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 Be­ triebsfällen erreicht, in denen nur eine geringe Lei­ stung 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 induktivitätsbe­ hafteten Schaltelement eines solchen Wandlers zu einer magnetischen Sättigung kommt.According to yet another embodiment of the invention, who the the clock pulses of the switch, which is a chopping of the supply size supplied by the supply battery works, with display criteria for loop closure and earth short or overload of the subscriber line loop ver ties in such a way that in the event of the occurrence of displayed operating states the clock supply to the converter is interrupted. On the one hand, this is a reduction the power drawn from the supply battery in the Be drive cases achieved in which only a low lei stung is needed or in which a particular one high power loss would arise and is different avoided with little circuit complexity that on the capacitor mentioned in these operating cases  a voltage surge occurs and that, if the Converter according to the mentioned embodiment of the invention is built up in the then existing inductance stuck switching element of such a converter to one magnetic saturation is coming.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläu­ tert. In der Zeichnung zeigtThe invention will now be described with reference to embodiments play with reference to the drawing tert. In the drawing shows

Fig. 1 das Blockschaltbild einer in erfindungsgemäßer Weise durch einen Gleichstrom- bzw. Gleichspannungswand­ ler ergänzten Teilnehmeranschlußschaltung. Fig. 1 shows the block diagram of a subscriber line circuit supplemented in a manner according to the invention by a DC or DC voltage wall.

Fig. 2 das Schaltbild eines gemäß der ersterwähnten Aus­ gestaltung der Erfindung aufgebauten und gemäß der zwei­ ten erwähnten Ausgestaltung der Erfindung steuerbaren Gleichspannungswandlers. Fig. 2 is a circuit diagram of a constructed according to the first-mentioned embodiment of the invention and controllable according to the two-th embodiment of the invention controllable DC converter.

In Fig. 1 ist eine als Baueinheit ausgebildete Teilneh­ meranschlußschaltung, die die Schnittstelle zwischen einer zweidrähtigen Teilnehmeranschlußleitung mit den Leitungsadern a und b und der vierdrähtig arbeitenden Vermittlungsstelle darstellt. Sie enthält in nicht darge­ stellter Weise Bestandteile, die dem Zweidraht-Vierdraht- Übergang, der Teilnehmerspeisung und der Erzeugung ver­ schiedener Schleifenzustandskriterien dienen.In Fig. 1 is a trained as a subscriber part connection circuit, which represents the interface between a two-wire subscriber line with the line wires a and b and the four-wire switching center. It contains, in a manner not shown, components which serve the two-wire-four-wire transition, the subscriber feed and the generation of various loop condition criteria.

Nach außen hin weist eine derartige Baueinheit Zweidraht­ anschlüsse für die vorerwähnte Teilnehmeranschlußleitung, Vierdrahtanschlüsse Tx und Rx für den Anschluß an die Vermittlungsstelle, einen Anschluß iB für die Speisebat­ terie, einen Anschluß S, an dem ein Kriterium für den Schleifenschluß der Teilnehmeranschlußleitung abgenommen werden kann sowie einen Anschluß X auf, an dem ein Krite­ rium auftritt, wenn ein Erdschluß einer Leitungsader der Teilnehmeranschlußleitung oder eine Überlastung der Teil­ nehmeranschlußleitung vorliegt. To the outside, such a unit has two-wire connections for the aforementioned subscriber line, four-wire connections Tx and Rx for the connection to the exchange, a connection iB for the battery, a connection S , on which a criterion for the loop closure of the subscriber line can be removed and a terminal X on which a criterion occurs when there is a ground fault in a line wire of the subscriber line or an overload of the subscriber line.

Die Anordnung gemäß Fig. 1 zeigt ferner einen Wandler Ch für den Strom oder die Spannung der Speisebatterie. Der Anschluß e dieses Wandlers ist einerseits mit dem Batte­ rieanschluß iB der Teilnehmeranschlußschaltung SLIC ver­ bunden, andererseits mit der einen Belegung des Kondensa­ tors 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 e 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 the one assignment of the capacitor C , the other assignment of which is connected to the reference potential for the supply battery, here earth potential.

Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen der­ artigen Wandler in Form eines Stromwandlers. Bestandteil dieses Wandlers sind ein Halbleiterschalter T und eine Spule L, die zur Hauptstromstrecke des Halbleiterschal­ ters in Reihe liegt, wobei diese Reihenschaltung zwischen Bezugspotential für die Speisebatterie und dem negativen Pol derselben angeschlossen ist. Weiterer Bestandteil des Wandlers ist die Reihenschaltung eines Kondensators C und einer Diode D, die zwischen dem Bezugspotential für die Speisebatterie führenden Schaltungspunkt und dem Verbin­ dungspunkt der einen Hauptelektrode des Transistorschal­ ters 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 beauf­ schlagt wird. Der Verbindungspunkt der Diode D und des Kondensators C stellt den Ausgang e des Wandlers dar, der, wie angegeben, mit dem Batterieanschluß der Teilnehmeran­ schlußschaltung SLIC verbunden ist. Der Halbleiterschal­ ter T wird von einem Takt beaufschlagt, dessen Taktfre­ quenz so gewählt ist, daß an die betreffende Teilnehmer­ anschlußschaltung durch die Speisebatterie gerade die er­ forderliche Leistung abgegeben wird, was, wie ausgeführt, zu einer geringeren Verlustleistung gegenüber einer Schal­ tungsanordnung führt, bei der überschüssige Speiseenergie in den Elementen einer Speisebrücke verbraucht wird. Fig. 2 shows an embodiment for one of the like converter in the form of a current transformer. Part of this converter are a semiconductor switch T and a coil L , which lies in series with the main current path of the semiconductor switch, this series circuit being connected between the reference potential for the supply battery and the negative pole thereof. Another component of the converter is the series connection of a capacitor C and a diode D , the circuit point leading between the reference potential for the supply battery and the connec tion point of a main electrode of the transistor switch and the coil L is connected, the diode being polarized such that it due to the voltage induced in the coil L when the semiconductor switch T goes into the blocking state, is passed in the forward direction. The connection point of the diode D and the capacitor C represents the output e of the converter, which, as indicated, is connected to the battery connection of the subscriber circuit SLIC . The semiconductor scarf ter T is acted upon by a clock, the clock frequency of which is selected such that the circuit in question is delivered to the subscriber circuit concerned by the supply battery, which, as stated, leads to a lower power loss compared to a circuit arrangement the excess food energy is consumed in the elements of a food bridge.

Der erwähnte Kondensator C dient als Bestandteil des Wand­ lers dazu, die Schaltpausen zwischen den den Halbleiter­ schalter in den leitenden Zustand steuernden Taktimpulsen zu überbrücken, aufgrund der erfindungsgemäßen Anschluß­ weise trägt er darüber hinaus dazu bei, durch Speisespan­ nungsschwankungen bedingte Störungen auszufiltern.The capacitor C mentioned serves as part of the wall lers to bridge the switching pauses between the semiconductor switches in the conductive state controlling clock pulses, due to the connection according to the invention, it also helps to filter out voltage fluctuations caused by supply voltage.

Wie die Fig. 2 zeigt, wird die Taktimpulsfolge Cl für den Halbleiterschalter T mit den Kriterien X und S durch ein Verknüpfungsglied G, das an den entsprechenden Aus­ gängen der Teilnehmeranschlußschaltung SLIC gemäß Fig. 1 entnommen wird, durch ein Verknüpfungsglied G in der Wei­ se verknüpft, daß immer dann, wenn entweder Schleifen­ schluß der Teilnehmeranschlußleitung oder Erdschluß einer Teilnehmerader bzw. Überlast der Teilnehmerleitung vor­ liegt, 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 weite­ ren Verringerung der Verlustleistung bei.As FIG. 2 shows, the clock pulse train Cl for the semiconductor switch T with the criteria X and S through a gate G which is transmitted to the corresponding one of the subscriber line interface circuit SLIC transitions of FIG. 1 removed is se by a gate G in the Wei linked that whenever either loop of the subscriber line or ground fault of a subscriber wire or overload of the subscriber line is present, the clock supply is interrupted. In this way, an excessive voltage increase on the capacitor C or magnetic saturation of the coil L is prevented in a simple manner, on the other hand, these measures contribute to the further reduction of the power loss.

Es besteht auch die Möglichkeit, die Kriterien für den Schleifenschluß bzw. Erdschluß der Teilnehmeranschlußlei­ tung vom Potential am Batterieanschluß iB der Teilnehmer­ anschlußschaltung SLIC gemäß Fig. 1 abzuleiten, in wel­ chem Falle sich auch bezüglich dieser Kriterien die Fil­ terwirkung des Kondensators C vorteilhaft auswirkt.There is also the possibility of deriving the criteria for the loop or earth fault of the subscriber connection line from the potential at the battery connection iB of the subscriber connection circuit SLIC according to FIG. 1, in which case the filter effect of the capacitor C also has an advantageous effect with respect to these criteria.

Claims (3)

1. Teilnehmeranschlußschaltung, die als übertragerlose, vorzugsweise monolithische, Baueinheit ausgebildet ist und zumindest dem Zweidraht-Vierdraht-Übergang und der Teilnehmerspeisung dienende Bestandteile aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Speisebatterieanschluß (iB) an den über einen Kondensator (C) an Bezugspotential (Erde) für die Speisebatterie lie­ genden Ausgang (e) eines Wandlers (Ch) für den Strom oder die Spannung der Speisebatterie angeschlossen ist.1. Subscriber connection circuit, which is designed as a transformerless, preferably monolithic, unit and has at least the two-wire-four-wire transition and the subscriber supply serving components, characterized in that its supply battery connection (iB) to the via a capacitor (C) at reference potential (earth ) for the supply battery lying output (s) of a converter (Ch) for the current or voltage of the supply battery is connected. 2. Teilnehmeranschlußschaltung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der Wand­ ler aus einer zwischen Bezugspotential (Erde) für die Speisebatterie und dem nicht auf Bezugspotential liegen­ den anderen Pol (-UB) der Speisebatterie liegenden Rei­ henschaltung eines induktivitätsbehafteten Schaltelemen­ tes (L) und eines von der Stromwandlertaktimpulsfolge ge­ steuerten 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 Übergang 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 (e) darstellt.2. Subscriber connection circuit according to claim 1, characterized in that the wall ler from a between reference potential (earth) for the supply battery and the not at reference potential are the other pole (-UB) of the supply battery lying series circuit of an inductance Schaltelemen tes (L) and a semiconductor switching element (T) controlled by the current transformer clock pulse sequence, as well as a series circuit of said capacitor (C) lying parallel to the main current path of the semiconductor element and a diode (D) which is poled so that it is connected to the semiconductor switching element during the transition ( T) from the conductive state to the blocked state in the inductive switching element (L) induced voltage in the forward direction, and that the connection point of the capacitor (C) and diode represents the current transformer output (e) . 3. Teilnehmerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Wand­ lertaktimpulse (Cl) derart mit Anzeigekriterien für den Schleifenschluß (S) und Erdschluß oder Überlast (X) 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, characterized in that the wall lertaktimpulse (Cl) such with display criteria for the short circuit (S) and earth fault or overload (X) of the subscriber line loop (a, b) are linked that in the case of If the indicated operating conditions occur, the clock supply to the converter (Ch) is interrupted.