DE3109087C2 - Remote feed device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernspeiseeinrichtung zur Speisung von Fernspeisekreisen mit konstantem Gleichstrom, mit einem Stromregler und mit einem ausgangsseitig mit dem Stromregler zusammengeführten Spannungsbegrenzer. Bei einer derartigen Fernspeiseeinrichtung soll mit möglichst geringem Aufwand eine selbsttätige Reduzierung der Ausgangsspannung und Wiederaufnahme der Konstantstromspeisung abhängig vom Lastwiderstand erfolgen. Die Erfindung sieht hierzu vor, daß der Spannungsgrenzwert mit Hilfe eines Komparators, der die Ausgangsspannung mit dem Ausgangsstrom vergleicht, herabsetzbar ist. Die Fernspeiseeinrichtung läßt sich vorteilhaft zur Fernspeisung von Einrichtungen der elektrischen Nachrichten-Übertragungstechnik verwenden.The invention relates to a remote feed device for feeding remote feed circuits with constant direct current, with a current regulator and with a voltage limiter connected to the current regulator on the output side. With such a remote feed device, an automatic reduction of the output voltage and resumption of the constant current feed should take place with as little effort as possible, depending on the load resistance. For this purpose, the invention provides that the voltage limit value can be reduced with the aid of a comparator which compares the output voltage with the output current. The remote feed device can advantageously be used for the remote feed of devices of electrical communications transmission technology.
Description
2. Fernspeiseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator (9) einen, insbesondere über einen ohmschen Widerstand (94) rückgekoppelten Differenzverstärker (91) aufweist. 2. Remote feed device according to claim 1, characterized in that the comparator (9) has a, in particular has a differential amplifier (91) which is fed back via an ohmic resistor (94).
3. Fernspeiseeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des !Comparators (9) an die Basis eines Transistors (28) geführt ist, dessen Emitter-Kollektorstrecke parallel zu einem Zweig (90) eines dem Sollwerteingang des Spannungsbegrenzers (8) vorgeschalteten Spannungsteilers (88,89,90) angeordnet ist.3. Remote feed device according to claim 1 or 2, characterized in that the output of the! Comparator (9) is led to the base of a transistor (28), the emitter-collector path of which is parallel to a branch (90) of a voltage divider connected upstream of the setpoint input of the voltage limiter (8) (88,89,90) is arranged.
4. Fernspeiseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Komparators (9) eine Steuerschaltung (10) angeschlossen ist, mit deren Hilfe ein an den Fernspeisekreis angeschlossener Querzweig (31, 32, 33) kurzzeitig einschaltbar ist.4. Remote feed device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a control circuit (10) is connected to the output of the comparator (9), with the aid of which a shunt arm (31, 32, 33) connected to the remote feed circuit can be switched on briefly .
5. Fernspeiseeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (10) einen Transistor (96) mit einem vorgeschalteten, durch den Komparator (9) anstoßbaren Zcitglied (104, 105) enthält, dessen Emitter-Kollektorstrecke bei Reduktion der Ausgangsspannung (U3) den mit dem Meßwiderstand (16) verbundenen Eingang ( + ) des Differenzverstärkers (91) des Komparators (9) mit einer derartigen Hilfsspannung {—Uu) verbindet, daß der reduzierte Sollwert der Ausgangsspannung (Ua) während einer durch das Zeitglied (104, 105) und einen Basisvorwiderstand (103) bestimmten vorgegebenen Zeitspanne aufrecht erhalten bleibt.5. Remote feed device according to claim 4, characterized in that the control circuit (10) contains a transistor (96) with an upstream, by the comparator (9) triggerable Zcit member (104, 105) whose emitter-collector path when reducing the output voltage (U 3 ) the input (+) of the differential amplifier (91) of the comparator (9) connected to the measuring resistor (16) connects to such an auxiliary voltage {-Uu) that the reduced setpoint value of the output voltage (Ua) during a through the timer (104 , 105) and a base series resistor (103) certain predetermined time period is maintained.
6. Fernspeiseeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante des Zeitgliedes (104,105) in Verbindung mit dem Basiswiderstand (103) derart bemessen ist, daß die Kapazität des Lastkreiset durch den Querzweig (31, 32, 33) sicher entladen wird.6. remote feed device according to claim 5, characterized in that the time constant of the timing element (104,105) in connection with the base resistor (103) is dimensioned such that the capacitance of the load circuit through the shunt arm (31, 32, 33) is safely discharged.
7. Fernspeiseeinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Komparators (9) über eine aus einem Widerstand (92) und einem Kondensator (93) bestehende Serienschaltung an die Basis eines Transistors (102) geführt ist, dessen Emitter-Kollektorstrecke im Ladestromkreis eines Kondensators (104) des Zeitgliedes (104, 105) liegt, der mit einem Parallelwidersland (105) verschen und über den Basiswiderstand (103) an die Basis des mit einem Eingang des Komparators (9) verbundenen Transistors (96) geführt ist7. Remote feed device according to claim 5 or 6, characterized in that the output of the comparator (9) via a series circuit consisting of a resistor (92) and a capacitor (93) is led to the base of a transistor (102) , the emitter of which Collector path in the charging circuit of a capacitor (104) of the timing element (104, 105) , which is given away with a parallel resistor (105) and passed through the base resistor (103) to the base of the transistor (96) connected to an input of the comparator (9) is
8. Fernspeiseeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß die Basis des mit seiner Emitter Kollektorstrecke im Ladestromkreis liegenden Transistors (102) über eine Serienschaltung aus einem Widerstand (100) und einem Kondensator (101) an das Bezugspotentia! der Hilfsspannung (Un) geführt ist8. remote feed device according to claim 7, characterized in that the base of the lying with its emitter collector path in the charging circuit transistor (102) via a series circuit of a resistor (100) and a capacitor (101) to the reference potential! the auxiliary voltage (Un) is carried
10 Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernspeiseeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. 10 The invention relates to a remote feed device according to the preamble of claim 1.
Eine derartige Fernspeiseeinrichtung ist aus der DE-PS 12 98 573 bekanntSuch a remote feed device is known from DE-PS 12 98 573
In anderen bekannten Schaltungen (Siemens-Zeitschrift 45 (1971) Beiheft »Nachrichten-Übertragungstechnik« S. 118—121) wird im Fernspeisegerät ein Ersatzlastwiderstand eingeschaltet, um die geforderte Ausgangsspannung bei zu hohem Streckenlastwiderstand einzuhalten. Es fließt dann der gesamte oder zumindest größte Teil des Fernspeise-Stromes über diese Ersatzlast und erzeugt damit zusätzliche Verluste und somit eine weitere Erwärmung im Gerät.In other known circuits (Siemens-Zeitschrift 45 (1971) Supplement "News-Transmission Technology" pp. 118-121) an equivalent load resistor is used in the remote supply device switched on to achieve the required output voltage when the line load resistance is too high to be observed. The entire or at least the largest part of the remote feed current then flows through this Substitute load and thus generates additional losses and thus further heating in the device.
Ferner ist aus der DE-PS 19 02 090 bereits ein Verfahren zum Aufrechterhalten der Fernspeisung bei Strekkenunterbrechungen für die Ortung von Streckenunterbrechungen bekannt, bei dem die Ausgangsspannung des Fernspeisegerätes auf eine Meßspannung reduziert wird, sobald der Ausgangsstrom einen vorgegebenen Mindestwert, bei dem der Betrieb der Zwischenverstärker noch möglich ist, unterschreitet und darauf eine selbsttätige Wiedereinschaltung des Fernspeisegerätes erfolgt, sobald an dessen Ausgang ein dem Arbeitsbereich des Gerätes entsprechender Widerstand anliegt.Furthermore, DE-PS 19 02 090 already discloses a method for maintaining the remote feed during line breaks known for the location of interruptions in the route, in which the output voltage of the remote power supply is reduced to a measurement voltage as soon as the output current has reached a predetermined level Falls below the minimum value at which the intermediate amplifier can still be operated and then a The remote power supply unit is automatically switched on again as soon as the work area is at its output corresponding resistance of the device is present.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fernspeiseeinrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß die Ausgangsspannung der Fernspeiseeinrichtung auf eine reduzierte Spannung umgesteuert wird, sobald der Ausgangsstrom einen vorgegebenen Mindestwert unterschreitet, daß darauf eine selbsttätige Wiederaufnahme der Konstantstromspeisung erfolgt, sobald am Ausgang des Fernspeisegerätes ein dem Arbeitsbereich entsprechender Widerstand anliegt und daß sich dabei ein möglichst geringer Aufwand ergibt.The object of the invention is to design a remote feed device of the type mentioned at the outset in such a way that that the output voltage of the remote feed device is reversed to a reduced voltage as soon as the output current falls below a predetermined minimum value that thereupon an automatic resumption the constant current supply takes place as soon as the output of the remote supply device enters the working area corresponding resistance is applied and that there is as little effort as possible.
Gemäß der Erfindung wird die Fernspeiseeinrichtung der eingangs genannten Art zur Lösung dieser Aufgabe gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 ausgebildet.According to the invention, the remote feed device of the type mentioned is used to solve this problem designed according to the characterizing features of claim 1.
Als Meßwiderstand kann dabei der für die Konstantstromregelung vorgesehene oder ein eigener Meßwiderstand dienen. Der Komparator mißt den Streckenwidcrstand. Bei Erhöhung des Streckenwiderstandes über einen vorgegebenen Maximalwert hinaus wird die Ausgangsspannung selbsttätig auf einen niedrigeren Wert begrenzt.The measuring resistor provided for the constant current regulation or a separate measuring resistor can be used as the measuring resistor to serve. The comparator measures the line resistance. When the line resistance increases over Beyond a predetermined maximum value, the output voltage is automatically reduced to a lower value limited.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in M) den Unteransprüchen angegeben.Advantageous refinements of the invention are given in M) of the subclaims.
Mit den Maßnahmen des Anspruchs 2 läßt sich der Sollwert leicht an den jeweiligen Betriebsfall anpassen.With the measures of claim 2, the setpoint can easily be adapted to the particular operating case.
Um den gewünschten Personenschutz möglichst schnell sicherzustellen, ist es zweckmäßig gleichzeitig mit der Spannungsreduktion eine Entladung der im Lastkreis vorhandenen Kapazitäten herbeizuführen. Zu diesem Zweck wird die Fernspcisccinrichtung zweckmäßigerweisc gemäß Anspruch 4 ausgebildet.In order to ensure the desired personal protection as quickly as possible, it is useful at the same time to discharge the capacities present in the load circuit with the voltage reduction. to for this purpose the remote control device is expediently used formed according to claim 4.
Beim Gegenstand des Anspruchs 5 wird mit Hilfe des Transistors der reduzierte Sollwert der Ausgangsspani.ung so lange festgehalten, bis der Ausgangskreis sicher entladen ist. Dies geschieht dadurch, daß der Transistor für den Komparator einen Strom der Größe G und damit einen offenen Fernspeisekreis vortäuscht und somit die für diesen Fall vorgesehene Reduzierung der Ausgangsspannung mit Hilfe des im Eingangskreis gelegenen Schalttransistors herbeiführt. Die Zeit, während der die Spannungsreduzierung aufrecht erhalten bleibt, wird zweckmäßigenveise so gewählt, daß der Haltestrom des Thyristors während dieser Zeit unterschritten wird und der Thyristor daher selbsttätig löschtIn the subject matter of claim 5, the reduced setpoint of the output voltage is achieved with the aid of the transistor held until the output circuit is safely discharged. This is done by the transistor simulates a current of size G for the comparator and thus an open remote feed circuit and thus the for this case intended reduction of the output voltage with the help of the one in the input circuit Switching transistor brings about. The time during which the voltage reduction is maintained will expediently chosen so that the holding current of the Thyristor is undershot during this time and the thyristor therefore extinguishes automatically
Die Zeitkonstante des Zeitgliedes ist daher zweckmäßigerweise gemäß Ansprüche bemessen. Hierdurch wird vermieden, daß der Sperrumrichter in dem Fall, daß die Fernspeiseschleife in der Zwischenzeit wieder in Ordnung ist, Energie liefert, obwohl der Thyristor noch gezündet istThe time constant of the timing element is therefore useful measured according to claims. This prevents the flyback converter from being that the remote feed loop is OK again in the meantime, supplies energy, although the thyristor is still is ignited
Durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 7 ergibt sich eine kurzzeitige und leistungsmäßig ausreichende Aufladung des im Zeitglied enthaltenen Kondensators.The measures according to claim 7 result in a short-term charging which is sufficient in terms of performance of the capacitor contained in the timer.
Bei der Weiterbildung nach Ansprüche macht die Serienschaltung den Transistor bei Einschalten der Fernspeiseeinrichtung leitend, so daß zunächst bei reduzierter Ausgangsspannung die Kabelkapaziläten aufgeladen werden und erst danach die Prüfung des Fernspeisekreises erfolgt. Ist der Fernspeisekreis in Ordnung, erfolgt dann die volle Konstantstromlieferung des Speisegerätes, bei der dann die Spannung ansteigen kann.In the case of further training according to claims, she makes Series connection conducts the transistor when the remote feed device is switched on, so that initially at reduced Output voltage the cable capacitors are charged and only then the test of the remote feed circuit he follows. If the remote feed circuit is OK, then the full constant current supply of the feed device takes place, at which the voltage can then increase.
Die Erfindung wird anhand des in F i g. 1 dargesteiiten Ausführungsbeispiels und anhand des Spannungsdiagrammes nach F i g. 2 näher erläutert. Es zeigtThe invention is based on the in FIG. 1 shown Embodiment and based on the voltage diagram according to FIG. 2 explained in more detail. It shows
Fig. 1 eine Fernspeiseeinrichtung mit einem Stromregler und mit einem durch einen Komparator steuerbaren Spannungsbegrenzer, und1 shows a remote feed device with a current regulator and with a voltage limiter controllable by a comparator, and
F i g. 2 ein Stromspeisungsdiagramm für die in F i g. 1 gezeigte Fernspeiceeinrichtung.F i g. FIG. 2 is a current feed diagram for the systems shown in FIG. 1 shown remote power supply.
Die Figur zeigt eine Fernspeiseeinrichtung zur Speisung von Fernspeisekreisen. Die Fernspeisecinrichtung ist ein Gleichstrom-Fernspeisegerät, das zur Versorgung von Leitungs-Verstärkern oder -Regeneratoren einen konstanten Gleichstrom bei einer Spannung entsprechend der Streckenlänge abgibt. Das Gerät könnte ohne die vorgesehenen Schutzeinrichtungen bei einem Ausgangsgleichstrom über 60 mA an einem angenommenen Körperwiderstand von wenigstens 2 k Ω eine Spannung über 120V abgeben. Zum Personenschutz sind daher Schutzeinrichtungen vorgesehen, die bei einer Kabelunterbrechung einen Menschen, der diese Stelle berührt, schützen. Das Femspeisegerät gibt nur bei einer Belastung unter einem Widerstand von 1 k Ω seinen Nennausgangsstrom ab. Von einer bestimmten hochohmigeren Belastung ab, die etwas oberhalb der geforderten maximalen Belastung liegt, schaltet es wieder auf eine niedrige ungefährliche Spannung von z. B. weniger als 60 V zurück.The figure shows a remote feed device for feeding of remote feed circuits. The remote feed device is a direct current remote feed device that is used to supply line amplifiers or regenerators generate a constant direct current at a voltage corresponding to that the length of the route. Without the protective devices provided, the device could be used in a DC output current over 60 mA at an assumed A body resistance of at least 2 kΩ give a voltage over 120V. For personal protection Protective devices are therefore provided which, in the event of a cable interruption, can prevent a person from touching them Touched, protect. The remote feeder only gives when there is a load below a resistance of 1 kΩ its rated output current. From a certain high-resistance load, which is slightly above the required maximum load, it switches back to a low, harmless voltage of z. B. returns less than 60V.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Gleichstrom-Umrichter werden die Ausgangsgrößen Strom bzw. Spannung über Tastgradänderungen für den Schalttransislor 12 bestimmt, so daß sich eine Energieflußsteuerung ergibt. Zur Einhaltung der geforderten Eigenschaften lösen sich der Strom-Re£ler 5 und der Spannungs-Begrenzer 8 gegebenenfalls al1.In the DC converter shown in FIG. 1, the output variables current or voltage are determined via changes in the duty cycle for the switching transistor 12, so that an energy flow control results. In order to maintain the required properties, the current regulator 5 and the voltage limiter 8 may be disengaged as 1 .
Der als Meßschi>hung dienende Komparator 91 überwacht die Größe d^s angeschlossenen Lastwiderstandes 20 und bestimmt je nach dessen Größe entweder den hohen oder den tiK-drigen ^jrenzsollwert für den Spannungsbegrenzer 8. der im Begrenzungsfall über den Tastgrad des Schalttransistors 12 den entsprechenden Ausgangsspannungsgrenzwert sicherstellt.The comparator 91 serving as a measuring circuit monitors the size of the connected load resistance 20 and, depending on its size, determines either the high or low limit setpoint for the voltage limiter 8. In the case of limitation, via the duty cycle of the switching transistor 12, the corresponding Ensures output voltage limit value.
Beim Auftrennen der Strecke, d. h. Aufhebung einer zuvor normalen Streckenbelastung, d. h. bei einem gegen den Wert e» gehenden Lastwiderstand, sorgt eine den Thyristor 31 enthallende Entladeschaltung für ein schnelles Absinken der Ausgangsspannung des Gerätes durch Entladung der Siebkondensatoren.When splitting the route, i. H. Lifting a previously normal route load, d. H. at one against the value e »going load resistance, provides a the thyristor 31 containing discharge circuit for a rapid drop in the output voltage of the device by discharging the filter capacitors.
Der in Fig. 1 gezeigte Sperrumrichter ist an eine Gleichstromquelle variabler Spannung U1. (z. B. 36 .. .75 V) angeschlossen und erzeugt einen konstanten Ausgangsgleichstrom /, (z. B. 0.5 A) bei einem großen Ausgangsspannungsbereich (z. B. 0.. .420 V).The flyback converter shown in FIG. 1 is connected to a direct current source of variable voltage U 1 . (e.g. 36 .. .75 V) and generates a constant output direct current /, (e.g. 0.5 A) with a large output voltage range (e.g. 0 .. .420 V).
Das Leistungsteil 1 besteht im wesentlichen aus einem Eingangstiefpaß 10', dem Speicherkondensator 11, dem Schalttransistor 12, dem Speichertransformator 2 mit der primären Wicklung 21 und den beiden galvanisch getrennten Sekundärwicklungen 22, 23, den beiden Gleichrichtern 13,14 den Siebkondensatoren 15,17 dem Strommeßwiderstand 16 sowie den beiden Siebdrosseln 18,19. Die Energieübertragung wird bei fester Arbeitsfrequenz außerhalb des Hörbereiches durch die relative Einschaltzeit des Transistors 12 gesteuert.The power section 1 essentially consists of an input low-pass filter 10 ', the storage capacitor 11, the switching transistor 12, the storage transformer 2 with the primary winding 21 and the two galvanically separate secondary windings 22, 23, the two rectifiers 13,14 the filter capacitors 15,17 the current measuring resistor 16 and the two filter throttles 18, 19. The energy transfer is more solid The operating frequency outside the audible range is controlled by the relative switch-on time of the transistor 12.
Die primärseitige Steuerschaltung 25 enthält den Taktgeber, die Treiberschaltung des Transistors 12 sowie einen Hilfsumrichter für die sekundären Hilfsspannungen + Un und — Uh- Die Übertragung sowohl der Hilfsenergie als auch der Steuersignale erfolgen zur gal-The primary-side control circuit 25 contains the clock generator, the driver circuit of the transistor 12 and an auxiliary converter for the secondary auxiliary voltages + Un and - Uh- The transmission of both the auxiliary power and the control signals takes place for the gal-
vanischen Trennung durch Übertrager.vanic separation through transformers.
Eine Stromregelschaltung 5 mit Meßwerterfassung am Widerstand 16 hält den Ausgangsstrom la durch Beeinflussung der relativen Einschaltdauer des Transistors 12 für den Betriebslastbereich konstant.A current control circuit 5 with measured value acquisition at the resistor 16 keeps the output current I a constant for the operating load range by influencing the relative duty cycle of the transistor 12.
Eine Spannungsbegrenzerschaltung mit dem Operationsverstärker 81 begrenzt im Fehlerfall die Ausgangsspannung auf den Wert Ua 2 von z. B. 450 V etwas oberhalb der größten Betriebsspannung (siehe Ausgangskennlinie nach Fig.2). Dazu wird die Spannung am Kondensator 17 (« V2 Ua) über den Meßwertteiler 88, 89,90 und den Widerstand 26 dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 81 zugeführt und mit dem Sollwert, gewonnen über den Spannungsteiler 27, 82 aus der Zenerspannung der Z-Diode 82 verglichen.A voltage limiter circuit with the operational amplifier 81 limits the output voltage to the value U a 2 of z. B. 450 V slightly above the highest operating voltage (see output curve according to Fig.2). For this purpose, the voltage on the capacitor 17 («V 2 U a ) is fed via the measured value divider 88, 89, 90 and the resistor 26 to the inverting input of the operational amplifier 81 and with the desired value obtained via the voltage divider 27, 82 from the Zener voltage of the Z. -Diode 82 compared.
Die Regelabweichung am Ausgang des Verstärkers 81 ergibt über einen Analog-Digital-Umsetzer 4 die entsprechend notwendige relative Einschaltzeit des Transistors 12. Dem Sollwert am Widerstand 82 wird eine aus der Rechteckwechselspannung der Transformatorwicklung 22 mit dem Widerstand 86 und dem KondensatorThe control deviation at the output of the amplifier 81 results via an analog-digital converter 4 accordingly necessary relative switch-on time of transistor 12. The setpoint value at resistor 82 is off the square wave AC voltage of the transformer winding 22 with the resistor 86 and the capacitor
87 erzeugte kleine Dreieckspannung überlagert, die die Stabilität des Regelkreises verbessert, so daß der Regelverstärker 81 bei einer linearen Verstärkungsminderung mit dem Widerstand 80 ohne Verzögerung arbeiten kann.87 generated small triangular voltage superimposed, which improves the stability of the control loop, so that the control amplifier 81 work with a linear gain reduction with the resistor 80 without delay can.
Der nachfolgend beschriebene Schaltungsteil verändert über den Transistor 28 mit Basisvorwidc-stand 29 den Istwert-Teiler 88, 89, 90 derart, daß bei gesättigter Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 28 der Be-The circuit part described below changes via the transistor 28 with the base resistor 29 the actual value divider 88, 89, 90 such that when the collector-emitter path of the transistor 28 is saturated, the loading
bo grenzer auf den Ausgangsspannungswert U<,i eingestellt ist und bei hochohmiger Kollektor-Emitter-Strekke des Transistors 28 das geänderte Teilverhältnis vonbo limiter is set to the output voltage value U <, i and with a high-resistance collector-emitter path of the transistor 28 the changed division ratio of
88 zu Ü9 + 90 die Ausgangsspannung auf den niedrigen Wert U., 1 von /.. B. 20 V absenkt. Die Z-Diode 85 schützt88 to Ü9 + 90 the output voltage drops to the low value U., 1 from / .. B. 20 V. The Zener diode 85 protects
b5 den Eingang des Operationsverstärkers 81 vor zu hohen Spannungen.b5 the input of the operational amplifier 81 before too high Tensions.
Das Erfassen des an das Gerät angeschlossenen Lastwiderstandes 20 erfolgt durch eine QuotientenmessungThe load resistance 20 connected to the device is detected by measuring the quotient
aus Ausgangsspannung U, und Ausgangsstrom /„. Die Ausgangsspannung ( - ■- am Kondensator 17) wird über den Spannungsteiler 97, 98 dem invertierenden Eingang des !«Comparators 91 zugeführt und mil dem Spannungsabfall des Ausgangsstromes I11 am Widerstand 16 am nichtinvertierenden Eingang des !Comparators 91 verglichen. 1st der von der Ausgangsspannung U1, abgeleitete Wert größer als der des Ausgangsstromes I11, d. h. ist der Lastwiderstand 20 gleich oder größer als der maximal zulässige Widerstand Rih. so hat der Ausgang des Komparator 91 auf annähernd die Spannung — Uh durchgeschaltet und sperrt den Transistor 91 so daß sich sprunghaft der Ausgangsspannungsgrenzwert U1, \ einstellt. Da die beiden Ausgangsspannungsgrenzwerte Uj \ bzw. L/.,! erforderlich sind, ist eine Hysterese in Form einer Mitkopplung durch die Widerstände 94,95 in der Meß-/Verstärkeranordnung vorgesehen. Die Größe dieser Hysterese zeigt sich hier in den unterschiedlichen Werten der Lastwiderslände RL1, und RLb in Fig.2, bei denen eine Spannungsumschaltung für die beiden Spannungsgrenzwerte erfolgt. Nur bei Widerstand-Werten, die höchstens gleich dem Lastwiderstand RLa sind, kann das Gerät vom Ausgangsspannungswert U1, \ durch die Übernahme der Tastgradeinstellung am Transistor 12 durch den Stromreglcr auf Betriebsnennstrom für den geforderten Lastbereich übergehen. Wird der Lastwiderstand durch Streckenfehler größer als RL„inn, so wird die Stromregelung bei der Spannung (Λ2 durch die Spannungsbegrenzung abgelöst und mit einer weiteren Steigerung des Last-Widerstandswertes Ri = /?;./, schaltet das Gerät auf den Wert Uj ι zurück.from output voltage U, and output current / „. The output voltage (- ■ - at the capacitor 17) is fed via the voltage divider 97, 98 to the inverting input of the comparator 91 and compared with the voltage drop of the output current I 11 at the resistor 16 at the non-inverting input of the comparator 91. If the value derived from the output voltage U 1 is greater than that of the output current I 11 , ie the load resistance 20 is equal to or greater than the maximum permissible resistance Rih. so the output of the comparator 91 has switched through to approximately the voltage - Uh and blocks the transistor 91 so that the output voltage limit value U 1 , \ occurs suddenly. Since the two output voltage limit values Uj \ and L /.,! are required, a hysteresis is provided in the form of positive feedback through the resistors 94, 95 in the measuring / amplifier arrangement. The size of this hysteresis is shown here in the different values of the load resistances RL 1 and RLb in FIG. 2, in which a voltage switch takes place for the two voltage limit values. Only with resistance values that are at most equal to the load resistance RL a can the device go from the output voltage value U 1 , \ by adopting the duty cycle setting on the transistor 12 by the current regulator to the nominal operating current for the required load range. If the load resistance is greater than RL " inn due to a route error, the current control for the voltage (Λ2 is replaced by the voltage limitation and with a further increase in the load resistance value Ri = / ?;./, the device switches back to the value Uj ι .
Für den Fall, daß dieser Fehler sprunghaft auftritt, d. h. der Lastwiderstand R2 plötzlich gegen unendlich geht, ist aus Sicherheitsgründen vorgesehen, die Siebkondensatoren 15, 17 schnell auf eine ungefährliche Spannung zu entladen. Diese Entladung erfolgt über den Thyristor 31 mit dem Entladewiderstand 33. Die in Reihe geschaltete Z-Diode 32 läßt den Thyristor 31 knapp oberhalb der Spannung Uj 1 wieder stromlos werden bzw. sperren.In the event that this error occurs suddenly, ie the load resistance R 2 suddenly approaches infinity, it is provided for safety reasons that the filter capacitors 15, 17 are quickly discharged to a safe voltage. This discharge takes place via the thyristor 31 with the discharge resistor 33. The series-connected Zener diode 32 causes the thyristor 31 to be de-energized again just above the voltage Uj 1 or to block it.
Die Ansteuerung dazu erfolgt über den zur Potentialtrennung dienenden Puls-Übertrager 2 mit Energie aus der Hilfsspannung + Un immer dann, wenn der Komparator 91 auf den Spannungswert U11 ι umschaltet: Über den Widerstand 92 und den Kondensator 93 wird der Transistor 102 kurzzeitig leitend gesteuert und als Folge erhält der Transistor 36 über den Kondensator 107, die Diode 106 und den Widerstand 110. den zur kurzzeitigen Aufsteuerung nötigen Basisstrom. Die weitere Schaltungsanordnung mit den Bauteilen 109, 103, 104, 105 und % hält den Ausgang des Komparators 91 für eine längere Zeit auf der Vorgabe zum U3 i-Spannungs-Regelwert bis die Entladung der Kondensatoren 15 und 17 abgeschlossen ist und der Thyristor 31 wieder sicher gelöscht ist, auch wenn der Lastwiderstand 20 zwischenzeitlich einen zur Leistungsabgabe genügend niederohmigen Wert erreicht haben sollte. Die Ladung des Kondensators 104 erfolgt über den Transistor 102 und den Widerstand 109 relativ schnell auf den Spannungswerl + Uh. die Entladewiderstände 103,105 bestimmen die Pausezeit Der Transistor 102 wird ebenfalls beim Einschalten des Gerätes durch den Ladestrom vom Kondensator 101 über den Widerstand 100 leitend gesteuert, so daß die Ausgangsspannung des Gerätes für eine bestimmte Zeit auf dem l/, rSpannungswert gehalten wird und erst danach das Prüfen des angeschlossenen Lastwiderstandes 20 durch den Komparator 91 gegebenenfalls in Konstantstrom-Betrieb gehen kann.The control for this takes place via the pulse transformer 2 serving for electrical isolation with energy from the auxiliary voltage + Un whenever the comparator 91 switches to the voltage value U 11 : The transistor 102 is briefly switched on via the resistor 92 and the capacitor 93 and as a result, the transistor 36 receives the base current necessary for the brief opening via the capacitor 107, the diode 106 and the resistor 110. The further circuit arrangement with the components 109, 103, 104, 105 and% holds the output of the comparator 91 for a longer time at the default value for the U 3 i voltage control value until the discharge of the capacitors 15 and 17 and the thyristor 31 is complete is safely deleted again, even if the load resistor 20 should in the meantime have reached a value that is sufficiently low for power output. The capacitor 104 is charged relatively quickly to the voltage value + Uh via the transistor 102 and the resistor 109. the discharge resistors 103,105 determine the pause time. When the device is switched on, the transistor 102 is also conductively controlled by the charging current from the capacitor 101 via the resistor 100, so that the output voltage of the device is kept at the 1 /, r voltage value for a certain time and only then that Checking the connected load resistor 20 by the comparator 91 can possibly go into constant current operation.
Diese Anfangsvorzugszeit bei dem Spannungswert von maximal U1,1 läßt den in der Praxis vorhandenen
kapazitiven Anteil des Laststromes /,, einer Fernspeisestrecke abklingen, so daß in vorteilhafter Weise für die
Prüfung nur der ohmsche Anteil des angeschlossenen Lastwiderstandes 20 maßgebend ist.
Bei dem in der Figur gezeigten Sperrumrichter verläuft der sekundärseitige Teil 1 des Leistungskreises vor
der Plusklemme des Ausganges über die Drossel 19, den Kondensator 17, den Strommeßwiderstand 16, den Kondensator
15 und die Drossel 18 zur Minusklemme des Ausganges.This initial preferred time at the voltage value of a maximum of U 1 , 1 lets the capacitive component of the load current / ,, of a remote feed path, which is present in practice, decay, so that advantageously only the ohmic component of the connected load resistor 20 is decisive for the test.
In the flyback converter shown in the figure, the secondary-side part 1 of the power circuit runs in front of the positive terminal of the output via the choke 19, the capacitor 17, the current measuring resistor 16, the capacitor 15 and the choke 18 to the negative terminal of the output.
Die Sekundärwicklung 22 ist über den Gleichrichter 13 an den Kondensator 15, die Sekundärwicklung 23 über die Diode 14 an den Kondensator 17 geführt. Die Dioden 13 und 14 sind so gepolt, daß sie leitend sind, während der Schalttransistor 12 gesperrt ist.The secondary winding 22 is connected to the capacitor 15, the secondary winding 23, via the rectifier 13 led via the diode 14 to the capacitor 17. The diodes 13 and 14 are polarized so that they are conductive, while the switching transistor 12 is blocked.
Der Stromregler 5 und der Spannungsbegrenzer 8 sind ausgangsseitig an den Analog-Digitalumsetzer 4 geführt. Insbesondere sind dabei zwei Operationsverstärker mit offenem Kollektorausgang ausgangsseitig parallelgeschaltet.The current regulator 5 and the voltage limiter 8 are connected to the analog-digital converter 4 on the output side guided. In particular, there are two operational amplifiers with an open collector output on the output side connected in parallel.
Der Spannungsbegrenzer 8 enthält den Operationsverstärker 81, dessen Ausgang über den Widerstand 80 an den Minuseingang geführt ist. An der Hilfsspannung Un liegt die Serienschaltung aus einem Widerstand und der Z-Diode 84, wobei die Z-Diode über den Widerstand 27 an den Pluseingang des Operationsverstärkers 81 geführt ist.The voltage limiter 8 contains the operational amplifier 81, the output of which is led via the resistor 80 to the negative input. The series circuit comprising a resistor and the Zener diode 84 is connected to the auxiliary voltage Un , the Zener diode being led via the resistor 27 to the positive input of the operational amplifier 81.
Das eine Ende der Wicklung 22 ist über den Widerstand 86 und den dazu in Serie liegenden Kondensator 87 an Bezugspotential 0 V geführt. Der Verbindungspunkt zwischen Widerstand 86 und Kondensator 87 ist an den Pluseingang des Operationsverstärkers 81 geführt, der über den Widerstand 82 an Bezugspotential 0 V liegt. Außerdem ist der Verbindungspunkt des Kondensators 15 mit dem Strommeßwiderstand 16 an einenOne end of the winding 22 is via the resistor 86 and the capacitor connected in series with it 87 led to 0 V reference potential. The connection point between resistor 86 and capacitor 87 is to the positive input of the operational amplifier 81, which is connected to the reference potential via the resistor 82 0 V is present. In addition, the connection point of the capacitor 15 with the current measuring resistor 16 is at one
*o Eingang des Stromreglers 5 geführt. Der Verbindungspunkt von Kondensator 17 und Strommeßwiderstand 16 liegt an Bezugspotential 0 V.* o Input of current regulator 5 led. The connection point of capacitor 17 and current measuring resistor 16 is at reference potential 0 V.
Der Verbindungspunkt des Kondensators 17 mit der Drossel 19 ist über die aus den Widerständen 88,89 undThe connection point of the capacitor 17 with the choke 19 is via the resistors 88, 89 and
"5 90 bestehende Serienschaltung an Bezugspotential 0 V geführt, wobei die Widerstände 85 überbrückt sind. Der Verbindungspunkt der Widerstände 88 und 89 ist über den Widerstand 26 an den Minuseingang des Operationsverstärkersei geführt."5 90 existing series connection at reference potential 0 V out, the resistors 85 are bridged. The junction of resistors 88 and 89 is across the resistor 26 to the negative input of the operational amplifier i guided.
Der Komparator 91, dessen Ausgang über den Widerstand 94 mii dem P'uscingang verbunden ist, ist mit seinem Minuseingang einerseits über den Widerstand 98 an Bezugspotential 0 V, andererseits über den Widerstand 97 an den Verbindungspunkt der Drossel 19 und des Kondensators 17 geführt Der Pluseingang des Komparators 91 ist über den Widerstand 95 an den Verbindungspunkt des Kondensators 15 und des Strommeßwiderstandes 16 geführt Der Ausgang des Komparators 91 ist über die Serienschaltung aus dem Widerstand 92 und dem Kondensator 93 an die Basis des Transistors 102 geführt Der Transistor 102 ist mit seiner Basis über einen Widerstand an die Hilfsspannung + Un und über die aus dem Widerstand 100 und dem Kondensator 101 bestehende Serienschaltung an das Bezugspotential 0 V geführt Sein Kollektor ist über den Widerstand 109 und die Parallelschaltung aus Kondensator 104 und Widerstand 105 an die weitere Hilfsspannung — Uh geführt. Der Verbindungspunkt der WiderständeThe comparator 91, whose output is connected to the P'uscingang via the resistor 94, has its minus input on the one hand via the resistor 98 to reference potential 0 V, on the other hand via the resistor 97 to the connection point of the choke 19 and the capacitor 17. The plus input of the comparator 91 is led via the resistor 95 to the connection point of the capacitor 15 and the current measuring resistor 16. The output of the comparator 91 is led via the series circuit of the resistor 92 and the capacitor 93 to the base of the transistor 102. The transistor 102 is at its base Via a resistor to the auxiliary voltage + Un and via the series circuit consisting of the resistor 100 and the capacitor 101 to the reference potential 0 V.Its collector is connected to the further auxiliary voltage - Uh via the resistor 109 and the parallel connection of capacitor 104 and resistor 105 . The connection point of the resistors
105 und 109 ist über den Widerstand 103 an die Basis des Transistors % geführt, der mit seinem Emitter an der Hilfsspannung — Un liegt und mit dem Kollektor an den Pluseingang des Operationsverstärkers 91 geführt ist.105 and 109 is led via the resistor 103 to the base of the transistor%, the emitter of which is connected to the auxiliary voltage - Un and its collector is led to the positive input of the operational amplifier 91.
Der Kollektor des Transistors 102 ist ferner über die < Diode 106. die dazu in Serie liegende Parallelschaltung aus Kondensator 107 und einem Widerstand 108 und die dazu in Serie liegende Reihenschaltung mit dem Widerstand 110 und der Basis-Emitterstrecke von Transistor 36 mit Parallelwiderstand an Bezugspotential 0 V ge- hi führt.The collector of the transistor 102 is furthermore connected via the diode 106 to the parallel connection in series therewith of capacitor 107 and a resistor 108 and the series circuit connected in series with the resistor 110 and the base-emitter path of transistor 36 with parallel resistance to reference potential 0 V hi leads.
Der Kollektor des Transistors 36 ist über die Primärwicklung des Übertragers 2' an die Hilfsspannung geführt. Die Sekundärwicklung des Übertragers 2' liegt zwischen den Verbindungspunkt des Kondensators 15 r> und der Drossel 18 und dem Sieuereingang des Thyristors 31 vorgeschalteten Schaltmitteln.The collector of transistor 36 is across the primary winding of the transformer 2 'to the auxiliary voltage. The secondary winding of the transformer 2 'is located between the connection point of the capacitor 15 r> and the choke 18 and the control input of the thyristor 31 upstream switching means.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
bPbP
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813109087 DE3109087C2 (en) | 1981-03-10 | 1981-03-10 | Remote feed device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813109087 DE3109087C2 (en) | 1981-03-10 | 1981-03-10 | Remote feed device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3109087A1 DE3109087A1 (en) | 1982-09-30 |
| DE3109087C2 true DE3109087C2 (en) | 1984-08-23 |
Family
ID=6126826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19813109087 Expired DE3109087C2 (en) | 1981-03-10 | 1981-03-10 | Remote feed device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3109087C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4337229C1 (en) * | 1993-10-30 | 1994-11-10 | Ant Nachrichtentech | Power-feeding device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5723473B2 (en) * | 1972-09-22 | 1982-05-19 |
-
1981
- 1981-03-10 DE DE19813109087 patent/DE3109087C2/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4337229C1 (en) * | 1993-10-30 | 1994-11-10 | Ant Nachrichtentech | Power-feeding device |
| US6172491B1 (en) | 1993-10-30 | 2001-01-09 | Robert Bosch Gmbh | Remote feeding device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3109087A1 (en) | 1982-09-30 |
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