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Modler-Koppelfeld zur elektronischen Umschaltung von
Wechselspannungen
Die Erfindung betrifft ein Modler-Koppelfeld mit mindestens einem von einer Wechselspannung beaufschlagbaren Eingang und mehreren Ausgängen oder mit mehreren von einer Wechselspannung jeweils beaufschlagbaren Eingängen und mindestens einem Ausgang, wobei die Ein- und Ausgänge durch Gegentaktübertrager gebildet sind und für jede der wahlweise durchschaltbaren Verbindungen ein Durchschaltestromkreis vorhanden ist, in welchem die Sekundärwicklung des jeweiligen Eingangsübertragers und die Primärwicklung des jeweiligen Ausgangsübertragers über Dioden miteinander verbunden sind und die Mittelanzapfungen dieser beiden Wicklungen an eine schaltbare Steuergleichspannung angeschlossen sind,
so dass im einen Schaltzustand der Durchschaltestromkreis durch die Dioden gesperrt und im andern die Sperrwirkung der Dioden aufgehoben ist.
Benötigt man ein Koppelfeld mit m x n Koppelpunkten, so sind hiezu, wenn man die vorstehend beschriebene bekannte Anordnung verwendet, 2 m x n Dioden und Übertrager erforderlich.
Die Erfindung zeigt nun einen Weg, die Anzahl der erforderlichen Übertrager wesentlich zu vermindern. Erreicht wird dieses Ziel dadurch, dass wenigstens ein Teil der Schaltstromkreise eine gemeinsame Primärwicklung eines Eingangsübertragers besitzt und bzw. oder dass wenigstens ein Teil der Schaltstromkreise eine gemeinsame Sekundärwicklung eines Ausgangsübertragers aufweist, wobei entweder einerseits die Eingangsübertrager mit gemeinsamer Primärwicklung getrennte, je einem Ausgang zugeordnete Se-
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besitzen und die Ausgangsübertrager mit gemeinsamer Sekundärwicklung je eine, mehreren Durchschaltestromkreisen angehörende Primärwicklung aufweisen, wobei die Durchschaltestromkreise durch Dioden in Abhängigkeit von der Steuergleichspannung trenn-und aktivierbar sind.
Zur Umschaltung von n Eingängen auf m Ausgänge nach Arteines Kreuzschienenverteilers sind an Stelle von bisher 2 x m x n Übertragern nur mehr m + n Übertrager notwendig. Dies ergibt in der Praxis eine beträchtliche Einsparung an Aufwand und Platzbedarf, wobei als weiterer Vorteil noch hinzukommt, dass jeder Ein- bzw. Ausgang des Koppelfeldes nur mehr mit der Induktivität eines Übertragers je Leitung belastet wird. Bei der herkömmlichen Art der Zusammenschaltung wären hingegen m x n bzw. n Übertrager parallel zu schalten.
Durch die Erfindung wird daher nicht nur die Anzahl der Übertrager reduziert, sondern bei gleicher Belastung der Ein-bzw. Ausgänge auch deren Grösse.
An Hand der Zeichnungen, deren Fig. 1 und 2 Ausführungsbeispiele darstellen, sei die Erfindung nachstehend näher beschrieben.
Bei der in Fig. l dargestellten erfindungsgemässen Schaltungsanordnung sind die an die Spannungsquellen Ul, U2, U3 angeschlossenen Eingänge in beliebiger Folge an die Ausgänge 1, 2 schaltbar.
Für jeden Eingang ist ein eigener Übertrager Tr 1, Tr 2, Tr 3 vorgesehen, der eine Primärwicklung und für jeden Ausgang je eine in der Mitte angezapfte Sekundärwicklung aufweist. Die Enden der Sekundärwicklungen sind über die Dioden D an die zugehörigen Ausgänge geführt, wogegen jede Mittelan-
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zapfung jeweils über einen Schalter z. B. die Kollektor-Emitter-Strecke eines Schalttransistors mit einer Steuerspannung + U verbunden ist. Durch Schliessen eines Schalters wird ein Diodenpaar D leitend und die gewünschte Durchschaltung erreicht.
Erfindungsgemäss ist für jeden Ausgang nur mehr ein einziger Übertrager Tl, T2 vorgesehen, der eine Gegentaktwicklung aufweist, deren Mittelanzapfung mit den Anzapfungen der andern Ausgangstransformatoren vielfach geschaltet ist und an einem gemeinsamen Po- tential - U liegt. Bei dieser Anordnung sind z. B. bei drei Wechselstromquellen und zwei Ausgängen insgesamt fünf Übertrager erforderlich.
Die eben beschriebene Schaltung kann auch mit umgekehrter Energie-Transportrichtung betrieben werden, wobei dann bei ungeändertem Schaltbild die Ein- und Ausgänge untereinander vertauscht sind.
In Fig. 2 handelt es sich um eine reine Matrixanordnung mit nur je einem Transformator Te 1, Te 2, Tal, Ta2, mit je einer Gegentaktwicklung pro Ein- bzw. Ausgang. Diese Anordnung löst die Aufgabe, Eingänge über Schalter mit Ausgängen zu verbinden, wobei jeder Eingang auf jeden Ausgang geschaltet werden kann. Als Schalter sind hiebei Dioden vorgesehen, die durch entsprechende Spannungen gesteuert werden. So dienen beispielsweise die Dioden D., D'zur Verbindung des Eingangs 2 mit dem Ausgang 1, die Dioden R, D'zur Verbindung de ; Eingangs 1 mit dem Ausgang 2, wogegen die Dioden D3, D3 ' und D4, D4 ' zur direkten Durchschaltung der Eingänge 1 und 2 auf die zugehörigen Ausgänge 1 und 2 vorgesehen sind.
Wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, können auch hier die Dioden über Transistoren gesteuert werden. Auf Jedem Transformator, es sind bei zwei Ein- und zwei Ausgängen nur vier erforderlich, um alle angegebenen Schaltungen durchführen zu können, ist nur eine einzige Gegentaktwicklung aufgebracht, über deren Mittelanzapfungen die Steuerspannungen für die Dioden zugeführt werden. Dabei liegen die Mittelanzapfungen der Sekundärwicklungen der Eingangsübertrager Te 1 und Te 2 und die Mittelanzapfungen der Primärwicklungen der Ausgangsübertrager Tal und Ta 2 Jeweils über einen Widerstand am Potential-12 V. Die Mittelanzapfungen der Sekundärwicklungen der Eingangsübertrager Tel und Te2 sind ausserdem über die Emitter-Kollektor-Strecke je eines Transistors an das Potential + 12 V geführt.
Die Primärwicklungen der Ausgangsübertrager Ta 1 und Ta 2 liegen über je eine Emitter-Kollektor-Strecke am Potential : 0 V. DieSekundärwicklungen der Eingangs- übertrager und die Primärwicklungen der Ausgangsübertrager weisen daher getrennte Steuerpotentiale auf.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Modler-Koppelfeld mit mindestens einem von einer Wechselspannung beaufschlagbaren Eingang und mehreren Ausgängen oder mit mehreren von einer Wechselspannung jeweils beaufschlagbaren Eingängen und mindestens einem Ausgang, wobei die Ein- und Ausgänge durch Gegentaktübertrager gebildet sind und für jede der wahlweise durchschaltbaren Verbindungen ein Durchschaltestromkreis vorhanden ist, in welchem die Sekundärwicklung des jeweiligen Eingangsübertragers und die Primärwicklung des jeweiligen Ausgangsübertragers über Dioden miteinander verbunden sind und die Mittelanzapfungen dieser beiden Wicklungen an eine schaltbare Steuergleichspannung angeschlossen sind, so dass im einen Schaltzustand der Durchschaltestromkreis durch die Dioden gesperrt und im andern die Sperrwirkung der Dioden aufgehoben ist, dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens ein TeilderSchaltstromkreiseeine gemeinsame Primärwicklung eines Eingangsübertragers besitzt und bzw. oder dass wenigstens ein Teil der Schaltstromkreise eine gemeinsame Sekundärwicklung eines Ausgangsübertragers aufweist, wobei entweder einerseits die Eingangsübertrager mit gemeinsamer Primärwicklung getrennte, je einem Ausgang zugeordnete Sekundärwicklungen und bzw. oder die Ausgangsübertrager mit gemeinsamer Sekundärwicklung getrennte, je einem Eingang zugeordnete Primärwicklungen aufweisen (Fig.
l), oder anderseits die Ein- gangsübertrager mit gemeinsamer Primärwicklung je eine, mehreren Durchschaltestromkreisen gemein- same Sekundärwicklung besitzen und die Ausgangsübertrager mit gemeinsamer Sekundärwicklung je eine, mehreren Durchschaltestromkreisen angehörende Primärwicklung aufweisen (Fig. 2), wobei die Durchschaltestromkreise durch Dioden in Abhängigkeit von der Steuergleichspannung trenn-und aktivierbar sind.
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trennte, je einem Durchschaltestromkreis zugeordnete Sekundärwicklungen und die Ausgangsübertrager der Schaltstromkreise je eine, mehreren Durchschaltestromkreisen zugeordnete Primärwicklung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelanzapfungen der Sekundärwicklungen der Eingangsüber- trager getrennte Steuerpotentiale und die Mittelanzapfungen der Primärwicklungen der Ausgangsübertrager ein gemeinsames Steuerpotential aufweisen (Fig. 1).