AT411858B - Schaltungsanordnung zur fernspeisung mehrerer lokaler systeme durch ein ferngespeistes zentralessystem - Google Patents

Schaltungsanordnung zur fernspeisung mehrerer lokaler systeme durch ein ferngespeistes zentralessystem Download PDF

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AT411858B
AT411858B AT0150401A AT15042001A AT411858B AT 411858 B AT411858 B AT 411858B AT 0150401 A AT0150401 A AT 0150401A AT 15042001 A AT15042001 A AT 15042001A AT 411858 B AT411858 B AT 411858B
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Description


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   Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Fernspeisung mehrerer lokaler Systeme, insbesondere von Netzwerk-Abschlüssen, über eine erste Schnittstelle durch ein zentrales System, insbesondere einen Ortsteil, welcher selbst über eine zweite Schnittstelle ferngespeist wird, umfas- send einen Energiewandler mit vorzugsweise nachgeschalteter Aufbereitungsschaltung zur Bereit- stellung der Speisespannung der lokalen Systeme bzw. der Netzwerk-Abschlüsse über einen ersten Strompfad und einen Energiespeicher zur Bereitstellung der Start-Energie der lokalen Systeme bzw. Netzwerk-Abschlüsse. 



   Solche Schaltungsanordnungen sind insbesondere im Zusammenhang mit der Fernspeisung von ISDN Netzwerk-Abschlüssen durch einen Ortsteil bekannt. 



   In der JP 06021948 A ist eine über einen Bus mit einer Netzwerkabschluss-Einheit verbundene Terminal-Einrichtung angegeben, welche über die Bus-Verbindung bei Bedarf eine weitere Termi- nal-Einrichtung versorgen kann. Zu diesem Zweck weist die Terminal-Einrichtung eine Leistungs- empfangseinrichtung und eine Leistungsspeiseeinrichtung auf, die einerseits an den Bus angekop- pelt und andererseits über einen Schalter intern miteinander verbunden sind. Sobald die Terminal- Einrichtung bedient wird, wird die Verbindung zwischen der Leistungsempfangseinrichtung und der Leistungsspeiseeinrichtung unterbrochen und die zusätzliche Speisung der weiteren Terminal- Einrichtung unterbunden.

   Durch den vorgesehenen Schalter wird jedoch nicht die Verbindung zwischen einem Energiespeicher zur Bereitstellung von Start-Energie für lokale Systeme und den lokalen Systemen selbst gesteuert, weshalb der in dieser Druckschrift gezeigte Schalter keine für das Hochfahren der lokalen Systeme relevante Funktion aufweist. 



   Weiters offenbart die JP 08221156 A eine Terminal-Einrichtung mit einem Ladekondensator, der über einen Trenntranfomator und eine Diode mit einer Schnittstellen-Einheit verbunden ist, wodurch bei Empfang eines Netzwerksignals der Ladekondensator geladen wird. Sobald die Spannung am Ladekondensator eine vorbestimmte Schwelle übersteigt, wird über ein Relais eine lokale Wechselspannungsquelle an einen Spannungsversorgungsteil geschaltet, der somit versorgt wird. Die Terminal-Einrichtung geht dadurch in den Betriebszustand und wird dadurch bedienbar. 



  Durch die Verwendung einer lokalen Spannungsquelle liegt daher keine Fernspeisung von lokalen Systemen im Sinne der Erfindung vor. 



   Schliesslich steht auch bei dem in der JP 11313178 A gezeigten Spannungsversorgungssystem die Umschaltung zwischen Fernspeisung und lokaler Spannungsversorgung im Vordergrund. Für den Fall, dass ein Detektorschaltkreis einen ausreichend hohen Strom von einer Teilnehmerleitung feststellt, bewirkt ein Schalter die Fernspeisung der Netzwerkabschluss-Einheit. Sobald der Strom unter einen bestimmten Wert fällt, wird die lokale Spannungsversorgung aktiviert. Über das Hoch- fahren von lokalen Systemen und den dabei erforderlichen erhöhten Speisestrom bzw. die dafür erforderlichen Energiespeicher findet sich in diesem Dokument allerdings kein Hinweis. 



   Der Ortsteil von ferngespeisten Netzwerk-Abschlüssen weist im allgemeinen einen Kondensa- tor als Energiespeicher auf, der beim Start eines neuen Netzwerk-Abschlusses die notwendige Startenergie zur Verfügung stellt. Nachteilig ergibt sich bei den bekannten Schaltungsanordnun- gen, dass die Anschlüsse der einzelnen Netzwerkabschlüsse über den Energiespeicher miteinander gekoppelt sind. Dies kann dazu führen, dass beim Start eines neuen Netzwerk-Abschlusses die Speisespannung für die restlichen Netzwerk-Abschlüsse zusammenbricht. Um dem entgegenzu- wirken müssen im allgemeinen entsprechend gross dimensionierte Kondensatoren verwendet werden, was zu entsprechend grossen und unhandlichen Bauformen führt.

   Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen eigenen Energiespeicher für jeden Netzwerk-Abschluss zu verwenden, was ebenfalls mit einem erheblichen materiellen Aufwand verbunden ist und die Herstellung entspre- chend kleiner Geräte verhindert. 



   Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltungsanordnung der eingangs genann- ten Art vorzustellen, welche die beschriebenen Nachteile beseitigt und es erlaubt, dass das fernge- speiste zentrale System die Startenergie für die ferngespeisten lokalen Systeme unter Verwendung möglichst weniger und möglichst kleiner Energiespeicher liefert und die lokalen Systeme sicher startet. 



   Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass pro lokalem System bzw. Netzwerk-Abschluss ein Schalter vorgesehen ist, mit dem der Energiespeicher über einen zweiten Strompfad an das lokale System bzw. an den Netzwerk-Abschluss anschaltbar ist. 



   Auf diese Weise wird eine gegenseitige Beeinflussung der Speisung der lokalen Systeme 

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 verhindert. Weiters erlaubt es diese Ausführungsform, kleinere Kondensatoren zu verwenden, was zu einem geringeren Platzbedarf und somit zu einem geringeren Herstellungsaufwand führt. 



   Gemäss einer weiteren Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Steuereinrich- tung vorgesehen ist, welche die Schalter ansteuert. Dadurch erhält man eine automatische An- steuerung der Schalter, welche gewährleistet, dass der Energiespeicher vor dem Start eines neuen Netzwerk-Abschlusses stets wieder vollständig aufgeladen ist. 



   Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrich- tung durch einen Zeitgeber gebildet ist. Dies bildet eine besonders einfache Ausführungsform der Steuereinrichtung. Durch das Abwarten einer fest vorgegebenen Zeit, welche für das Aufladen des Energiespeichers ausreicht, kann sichergestellt werden, dass genügend Startenergie zum Starten des nächsten Netzwerk-Abschlusses zu Verfügung steht. 



   In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung durch einen Mikroprozessor gebildet ist. Dieser ermöglicht eine besonders genaue Steuerung der Schalter in Abhängigkeit des Zustandes des Ortsteils bzw. des Energiespeichers. 



   Gemäss einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Steuer- einrichtung mit dem Ausgang des Energiespeichers verbunden ist. Dies ermöglicht es, bei nicht vollständig entladenem Energiespeicher, schon nach einer kürzeren Zeit als jener, die zum voll- ständigen Wiederaufladen notwendig ist, den nächsten Netzwerk-Abschluss zu starten. 



   In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Energiespeicher mit dem Energiewandler verbundenen ist und dass ein Entkopplungselement vorgesehen ist, welches zwischen dem Energiespeicher und dem Ausgang des Energiewandlers bzw. der Aufbereitungs- schaltung angeordnet ist. 



   Dadurch kann der Energiespeicher auf besonders einfache Weise und ohne Vorsehen zusätz- licher DC-Wandler über den Energiewandler und das Entkopplungselement aufgeladen werden, wobei verhindert wird, dass beim Starten eines Netzwerk-Abschlusses die Speisespannung der restlichen Netzwerk-Abschlüsse zusammenbricht. 



   Bei einer weiteren Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Entkopplungsele- ment durch einen Widerstand gebildet ist. Dies erlaubt eine besonders einfache und kostengünsti- ge Ausführung des Entkopplungselementes. 



   Gemäss einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Entkopp- lungselement durch eine Strombegrenzung gebildet ist. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die insgesamt aus der ersten Schnittstelle entnommene Strommenge den maximal zugelasse- nen Wert übersteigt. 



   In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Entkopplungselement regelbar ist. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, das Entkopplungselement abhängig vom aktuellen Zustand des Ortsteils bzw. von der Anzahl der bereits gestarteten Netzwerk-Abschlüsse zu steu- ern. So kann das regelbare Entkopplungselement beispielsweise so geregelt werden, dass der Energiespeicher am Anfang, d.h. solange noch keine Netzwerk-Abschlüsse gestartet sind, schnel- ler aufgeladen wird. 



   In diesem Zusammenhang kann gemäss einer zusätzlichen Weiterbildung der Erfindung vorge- sehen sein, dass das Entkopplungselement mit der Steuereinrichtung verbunden ist. Dadurch kann das Entkopplungselement auf einfache Weise unmittelbar durch die Steuereinrichtung gesteuert werden. 



   Gemäss einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Steuerein- richtung mit einer Messeinrichtung zur Messung der über die zweite Schnittstelle zur Verfügung stehenden Leistung verbunden ist. Dies erlaubt es, das Entkopplungselement in Abhängigkeit der real zu Verfügung stehenden Leistung zu steuern. Damit ist es möglich, die Aufladezeit des Ener- giespeichers weiter zu reduzieren, bzw. allgemein hinsichtlich der jeweils über die zweite Schnitt- stelle zur Verfügung stehenden Leistung zu optimieren. 



   Gemäss einer weiteren Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schalter durch MOS-FETs gebildet sind. Diese bilden besonders einfache Schalter, die überdies den Vorteil der verlustfreien Schaltung bieten. 



   Desweiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Fernspeisung mehrerer lokaler Systeme, insbesondere von Netzwerk-Abschlüssen über eine erste Schnittstelle durch ein zentrales System, insbesondere einen Ortsteil, welcher selbst über eine zweite Schnittstelle ferngespeist wird, mittels 

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 einer Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12. 



   Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass beim Starten des zent- ralen Systems bzw. des Ortsteils zunächst alle Schalter geöffnet werden und der Energiespeicher geladen wird und dass zum Starten der einzelnen lokalen Systeme bzw. Netzwerk-Abschlüsse diese nacheinander durch Schliessen des entsprechenden Schalters 22 mit dem Energiespeicher verbunden werden, wobei der Energiespeicher zwischen zwei Startvorgängen wieder neu aufgela- den wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass genügend Startenergie zum Starten des nächsten Netzwerk-Abschlusses zu Verfügung steht. 



   Bei einer anderen Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Ladezustand des Energiespeichers abgefragt wird, und zur Bestimmung des Zeitabstandes zwischen zwei Startvor- gängen verwendet wird. Dies erlaubt es, den nächsten Netzwerk-Abschluss schnellstmöglich, d. h. unmittelbar nach Erreichen des erforderlichen Energieniveaus im Energiespeicher zu starten. 



   Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Energie- speicher über das zwischen dem Energiespeicher und dem Ausgang des Energiewandlers bzw. der Aufbereitungsschaltung angeordnetes Entkopplungselement aufgeladen wird. Dies ermöglicht das besonders einfache Aufladen des Energiespeichers. 



   Gemäss einer weiteren Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die über die zweite Schnittstelle zur Verfügung stehenden Leistung abgefragt wird, und zur Regelung des Entkopp- lungselementes verwendet wird. Dies ermöglicht es, die Aufladezeit des Energiespeichers, abhän- gig von der jeweils über die zweite Schnittstelle zur Verfügung stehenden Leistung, zu minimieren. 



   Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen be- sonders bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt: 
Fig. 1 eine Prinzip-Skizze der Fernspeisung mehrerer lokaler Systeme durch einen Amtsteil 1; 
Fig. 2 eine Prinzip-Skizze der Fernspeisung mehrerer lokaler Systeme durch einen fernge- speisten Ortsteil 2 ; 
Fig. 3a ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Ortsteils 2 mit einem Energiespeicher 12; 
Fig. 3b eine Schaltungsanordnung entsprechend dem Blockschaltbild aus Fig. 3a; 
Fig. 4a ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Ortsteils 2 mit mehreren Energiespeichern 12; 
Fig. 4b eine Schaltungsanordnung entsprechend dem Blockschaltbild aus Fig. 4a;

   
Fig. 5a ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Ortsteils 2 mit einem erfindungsgemässen Ener- giespeichern 12 und 
Fig. 5b eine erfindungsgemässe Schaltungsanordnung entsprechend dem Blockschaltbild aus Fig. 5a. 



   Die Erfindung bezieht sich auf die Fernspeisung lokaler Systeme der Telekommunikation durch ein zentrales System, wobei das zentrale System selbst ferngespeist ist. 



   Bei der Fernspeisung ist das lokale System nicht von einer lokalen Stromversorgung abhängig, sondern wird über das zentrale System mit Energie versorgt. Dies bringt den Vorteil, dass das lokale System immer vom zentralen System überprüfbar bzw. wartbar ist, auch wenn keine lokale Stromversorgung zur Verfügung steht. 



   Die Erfindung wird anhand von ISDN Netzwerk-Abschlüssen 3 erläutert, kann aber auf beliebi- ge durch ein zentrales System ferngespeiste lokale Systeme angewendet werden. 



   ISDN Netzwerk-Abschlüsse 3, auch als NT (engl: Network Termination) bezeichnet, werden für gewöhnlich zur Energieversorgung an eine lokale Stromversorgung angeschlossen, welche bei- spielsweise 220V oder 230V Wechselspannung liefert. Im allgemeinen ist vorgesehen, dass durch die lokale Stromversorgung nur die Teilnehmerinstallation sowie die - in den Figuren nicht einge- zeichneten - Endgeräte (Telefonapparate etc. ) versorgt werden, nicht jedoch der Netzwerk- Abschluss 3 selbst. Die lokale Stromversorgung dient in diesem Fall lediglich zur Versorgung der Teilnehmerinstallation sowie der Endgeräte durch den Netzwerk-Abschluss 3. Es sind aber auch andere Konfigurationen möglich, bei denen beispielsweise die Versorgung des Netzwerk- Abschlusses 3 ebenfalls über die lokale Stromversorgung erfolgt. 



   Die Versorgung der Teilnehmerinstallation sowie der Endgeräte kann über Fernspeisung vom Netzwerk-Abschluss 3 aus erfolgen. Damit müssen die einzelnen Telefongeräte etc. nicht einzeln an eine Stromversorgung angeschlossen werden. Die Versorgung erfolgt beispielsweise bei ISDN über die Phantomschaltung der 2 Doppeladern der Teilnehmerinstallation (SO Bus). Diese Fern- speisung der Endgeräte wird im folgenden aber nicht näher beschrieben. Vielmehr soll die gegen- 

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 ständliche Erfindung am Beispiel der Fernspeisung der Netzwerk-Abschlüsse 3 selbst behandelt werden. 



   Als Beispiel eines lokalen Systems werden somit im folgenden ISDN Netzwerk-Abschlüsse 3 behandelt. Die Netzwerk-Abschlüsse 3 selbst werden durch die Ortsvermittlungsstelle, im folgen- den mit Amtsteil 1 benannt, ferngespeist. Diese Anordnung ist in Fig. 1 skizziert. 



   Die Fernspeisung vom Amtsteil 1 wird über eine erste Schnittstelle 4, im Fall von ISDN bei- spielsweise über die   UKO-Schnittstelle   geliefert. Üblicherweise ist die Möglichkeit eines Notbetriebes vorgesehen, um bei Ausfall der lokalen Stromversorgung zumindest ein - nicht eingezeichnetes - Endgerät zusätzlich zum Netzwerk-Abschluss 3 zu versorgen. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass der Amtsteil 1 den Netzwerk-Abschluss 3 sowohl im Normal- als auch im Notbetrieb oder auch nur im Notbetrieb fernspeist. Durch die Fernspeisung des Netzwerk- Abschlusses 3 durch den Amtsteil 1 ist der Netzwerk-Abschluss 3 unabhängig von der lokalen Stromversorgung beim Teilnehmer, wodurch auch bei Ausfall dieser lokalen Stromversorgung ein Notbetrieb aufrecht erhalten werden kann.

   Desweiteren ist somit der Netzwerk-Abschluss 3 immer vom Amtsteil 1 aus prüfbar. 



   Für die in Fig. 1 skizzierte Versorgung eines Netzwerk-Abschlusses 3 im Normalbetrieb muss die hierfür notwendige Leistung PNTN durch den Amtsteil 1 über die erste Schnittstelle 4 zur Verfü- gung gestellt werden. Beim Start des Netzwerk-Abschlusses 3 ist jedoch eine grössere Leistung PNTS notwendig. Dies ergibt sich daraus, dass in den Netzwerk-Abschlüssen 3 üblicherweise ein Eingangskondensator vorhanden ist, welcher beim Starten aufgeladen wird. Dadurch ist beim Starten ein erhöhter Leistungsbedarf zu decken. 



   Im folgenden gibt Us die an einer bestimmten Schnittstelle anliegende Speisespannung an. 



  Somit werden die an der ersten Schnittstelle 4 und die an der weiter unten beschriebenen zweiten Schnittstelle 5 anliegenden Speisespannungen mit Us4 bzw. Us5 bezeichnet. 



   Bei gegebener Speisespannung Us ergeben sich aus den notwendigen Leistungen zum Normalbetrieb PNTN und zum Starten PNTS eines Netzwerk-Abschlusses 3 auch die notwendigen 
 EMI4.1 
 



  Diese Strommengen gelten jeweils für eine bestimmte Speisespannung Us, wobei sich im allge- meinen unterschiedliche Werte für die an der ersten und zweiten Schnittstelle 4,5 anliegenden Speisespannungen Us4 und Us5 ergeben. 



   Die Normung TS 102 080 definiert die notwendigen Strommengen, die beim Anschluss eines ISDN Netzwerk-Abschlusses 3 bei gegebener Speisespannung Us durch die Fernspeisung über die U Schnittstelle zu liefern sind. 



   Die Strommenge, weiche über eine Schnittstelle übertragen werden kann, ist jedoch begrenzt. 



  Diese Begrenzung beruht einerseits auf der mit grossen Strommengen verbundenen Verlustleis- tung, andererseits auf Sicherheitsaspekten im Zusammenhang mit der Handhabung der entspre- chenden Kabel etc. Im folgenden wird der maximal über eine Schnittstelle übertragbare Strom mit 
 EMI4.2 
 4,5 übertragbaren Ströme an. Gemäss den an diesen Schnittstellen 4,5 anliegenden Speisespan- 
 EMI4.3 
 



   Bei der in Fig. 1 skizzierten Fernspeisung durch den Amtsteil 1, kann dieser problemlos genü- gend Energie zur Verfügung stellen, um den erhöhten Strombedarf beim Starten der Netzwerk- Abschlüsse 3 zu decken. Für die Fernspeisung über die erste Schnittstelle 4 gilt lmax4 > INTS > INTN. Die Speisespannung Us4 der ersten Schnittstelle 4 beträgt beispielsweise etwa 105 V, der maximal über die U Schnittstelle bzw. über die erste Schnittstelle 4 übertragene Strom lmax4 bei- spielsweise 60 mA. Dies ist sowohl für den Betrieb des Netzwerk-Abschlusses 3, für den bei der gegebenen Speisespannung Us4 ein Betriebsstrom   INTN   von etwa 10 mA benötigt wird, als auch für den Start des Netzwerk-Abschlusses 3 ausreichend, für den beispielsweise ein Startstrom INTS von etwa 50 mA benötigt wird. 



   Die Erfindung bezieht sich auf jene Fälle, in denen gemäss Fig. 2 das zentrale System, welches die lokalen Systeme, beispielsweise die Netzwerk-Abschlüsse 3, fernspeist, selbst ferngespeist ist. 



  Als Beispiel eines solchen ferngespeisten zentralen Systems wird im folgenden ein Ortsteil 2 in der Telekommunikation näher beschrieben. 



   Bei der Fernspeisung des Netzwerk-Abschlusses 3 durch einen Ortsteil 2, der selbst fernge- speist ist, muss die Fernspeisung des Ortsteils 2 den Energiebedarf aller an den Ortsteil 2 ange- 

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 schlossenen Netzwerk-Abschlüsse 3 decken. Dies führt insbesondere dort zu Problemen, wo die Fernspeisung des Ortsteils 2 über eine Schnittstelle 5 erfolgt, bei der eine Begrenzung des maxi- mal fliessenden Stromes vorgesehen ist. 



   Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei der vier ISDN Netzwerk-Abschlüsse 3 über eine erste Schnittstelle 4 mit einem Ortsteil 2 verbunden sind. Der Ortsteil 2 ist selbst über eine zweite Schnittstelle 5, beispielsweise über eine DSL Verbindung, mit dem Amtsteil 1 bzw. der Vermittlungsstelle ver- bunden. Die Verbindung des Amtsteils 1 mit dem Ortsteil 2 erfolgt beispielsweise über herkömmli- che Teilnehmerleitungen, bei denen der maximal übertragbare Strom auf   IMAX5   = 60 mA begrenzt ist. Diese zweite Schnittstelle 5 weist beispielsweise eine Speisespannung Us5 von bis zu   :t160   V auf. 



   Gilt für die zweite Schnittstelle 5 ein maximal zulässiger Strom von   IMAX5   bzw. eine maximal zu- lässige Leistung Pma5 und sind n Netzwerk-Abschlüsse 3 mit dem Ortsteil 2 jeweils über eine erste Schnittstelle 4 verbunden, so muss die Betriebsleistung im Normalbetrieb pntn über die Fernspeisung aufrecht erhalten werden können. Somit muss bei gegebenen Speisespannungen der Schnittstellen 4,5 gelten: pmax5¯ n .PNTN + P2. Hierbei ist berücksichtigt, dass eine gewisse Ver- lustleistung P2 im Ortsteil 2 bzw. in dessen DC-Wandler abfällt. 



   Unter der maximal übertragbaren Leistung pmax5 ist im folgenden die maximale Eingangsleis- tung am Ortsteil 2 zu verstehen. Diese ist zu unterscheiden von der Ausgangsleistung   PMAX5'   am Amtsteil 1, welche sich aus der Eingangsleistung pmax5 am Ortsteil 2 und den Leitungsverlusten auf der Schnittstelle 5 zusammensetzt. 



   Bei der in Fig. 4 dargestellten Anordnung kann die Betriebsleistung aller Netzwerk-Abschlüsse 3 jedenfalls durch die Fernspeisung des Ortsteils 2 aufrechterhalten werden. Im allgemeinen ist die Anordnung aber so ausgelegt, dass möglichst viele Netzwerk-Abschlüsse 3 an den Ortsteil 2 ange- 
 EMI5.1 
   n  PNTS + P2 bzw. PmAx5 <   (n-1)  PNTN + PNTS + P2. Dies bedeutet aber, dass zwar die Betriebsleis- tung aller Netzwerk-Abschlüsse 3 durch die Fernspeisung des Ortsteils 2 über die zweite Schnitt- stelle 5 gewährleistet werden kann, dass aber beim Start eines Netzwerk-Abschlusses 3 nicht genügend Energie über die zweite Schnittstelle 5 zur Verfügung steht, um die im Betrieb befindli- chen Netzwerk-Abschlüsse 3 zu versorgen und gleichzeitig den letzten Netzwerk-Abschluss 3 zu starten. 



   Aus diesem Grund ist in den bekannten Ortsteilen 2 ein Energiespeicher 12 vorgesehen, der beim Start des Ortsteils 2 bzw. während des Normalbetriebs der Netzwerk-Abschlüsse 3 aufgela- den wird und die gespeicherte Energie für das Starten der einzelnen Netzwerk-Abschlüsse 3 freigibt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Bereitstellung eines solchen Energiespei- chers 12 im zentralen System bzw. im Ortsteil 2. 



   Die Fig. 3a, 3b und 4a, 4b zeigen bekannte Methoden, den Energiespeicher 12 in einem Ortsteil 2 vorzusehen. In den folgenden Darstellungen sind dabei lediglich jene Teile und Verbin- dungen des Ortsteils 2 dargestellt, die die Spannungsversorgung bzw. die Fernspeisung betreffen. 



   Fig. 3a zeigt ein Ortsteil 2 umfassend einen Energiewandler 10 mit nachgeschalteter Aufberei- tungsschaltung 11. An den Ausgang der Aufbereitungsschaltung 11 ist ein Energiespeicher 12 nachgeschaltet, der beim Starten jedes einzelnen Netzwerk-Abschlusses 3 die notwendige Start- energie bzw. notwendige Strommenge INTS liefert. Dafür muss der Energiespeicher 12 so dimensi- oniert sein, dass mindestens die notwendige Startenergie zum Starten eines Netzwerk-Abschlusses 3 gespeichert ist. 



   Dies stellt den günstigsten Fall dar, bei dem die Netzwerk-Abschlüsse 3 hintereinander gestar- tet werden, und zwischen dem Start zweier Netzwerk-Abschlüsse 3 genügend Zeit zum Aufladen des Energiespeichers 12 zur Verfügung steht. 



   Im ungünstigsten Fall starten sämtliche Netzwerk-Abschlüsse 3 gleichzeitig. Für diesen Fall muss der Energiespeicher 12 so dimensioniert sein, dass die notwendige Startenergie zum Starten sämtlicher Netzwerk-Abschlüsse 3 vorhanden ist. 



   Bei der dargestellten Anordnung ist allerdings jeder Netzwerk-Abschluss 3 über einen Strom- pfad S1 mit dem Ausgang des Energiespeichers 12 verbunden. Der Start eines Netzwerk- Abschlusses 3 kann somit die Energieversorgung der restlichen Netzwerk-Abschlüsse 3 beeinflus- sen. Dies kann so weit führen, dass beim Start eines Netzwerk-Abschlusses 3 die Speisespannung der restlichen Netzwerk-Abschlüsse 3 zusammenbricht und bereits im Betrieb befindliche Netz- 

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 werk-Abschlüsse 3 wieder abgeschaltet werden müssen. 



   Um diesem Problem entgegenzuwirken muss der Energiespeicher 12 entsprechend gross aus- gelegt werden. Wird beispielsweise ein ausreichend gross dimensionierter Kondensator als Ener- giespeicher 12 vorgesehen, kann gewährleistet werden, dass die Speisespannung der bereits gestarteten Netzwerk-Abschlüsse 3 auch beim Start eines neuen Netzwerk-Abschlusses 3 nicht zusammenbricht. 



   Fig. 3b zeigt den Stromlaufplan einer eben beschriebenen Anordnung. Der Ausgang des den Energiewandler 10 bildenden Transformators T1 ist an die Aufbereitungsschaltung 11 angekoppelt, welche durch ein Gleichrichterelement, umfassend eine Diode D1 und einen Kondensator C1, gebildet ist. 



   Am Ausgang der Aufbereitungsschaltung 11 ist eine Strombegrenzung L1 vorgesehen, welche sicherstellt, dass die der Fernspeisung entnommene Energie ein gewisses Niveau nicht überschrei- tet. Die Strombegrenzung L1 ist hierfür so dimensioniert, dass bei gegebener Speisespannung Us4 die mit dem höchsten zulässigen Strom lL1 entnommene Leistung unterhalb der durch den öffentli- chen Anbieter auf den Teilnehmerleitungen maximal zur Verfügung gestellten Leistung   PMAX5   liegt. 
 EMI6.1 
 



   Die Strombegrenzung L1 kann beispielsweise durch eine mit einem Sperrschicht-FET gebilde- te Konstantstromquelle oder eine FET-Diode realisiert werden. 



   Der Energiespeicher 12 ist durch einen Kondensator C2 gebildet. Dieser Kondensator C2 stellt genügend Energie zum Starten der Netzwerk-Abschlüsse 3 zur Verfügung. 



   An den Energiespeicher 12 können die einzelnen Netzwerk-Abschlüsse 3 über die U Schnitt- stelle bzw. über die Schnittstelle 4 angeschlossen werden. Dabei weist jeder Anschluss jeweils eine eigene Strombegrenzung L2 auf. Die Strombegrenzungen L2 sind auf die Betriebsparameter der Netzwerk-Abschlüsse 3, insbesondere auf die Speisespannung abgestimmt. Vorzugsweise handelt es sich um steuerbare Strombegrenzungen L2. Beispielsweise kann die Strombegrenzung, bei gegebener Speisespannung Us4, im Betrieb hinsichtlich der notwendigen Betriebs-Leistung PNTN erfolgen, zum Starten eines Netzwerk-Abschlusses 3 hinsichtlich der Start-Leistung PNTS, Weiters kann vorgesehen sein, dass beim Start des Ortsteils 2 noch kein Strom zu den Netzwerk- Abschlüssen 3 fliessen darf und die Begrenzung in dieser Phase auf OmA (10) erfolgt.

   Der höchste durch die Strombegrenzung L2 zulässige Strom IL2 kann somit auf die Werte IL2 = INTN, IL2 = INTS und IL2 = 10 (OmA) eingestellt werden. 



   Aus dem dargestellten Stromlaufplan ergibt sich, dass durch das Starten eines Netzwerk- Abschlusses 3 der Kondensator C2 entleert wird und die Spannung am Punkt P1 zusammenbricht. 



  Dadurch besteht die Gefahr, dass die Speisespannung der schon gestarteten Netzwerk-Abschlüsse 3 nicht aufrecht erhalten werden kann. Dies kann nur durch das Vorsehen eines entsprechend grosszügig dimensionierten Kondensators C2 verhindert werden. 



   Entsprechendes gilt auch für den Fall, dass zwei oder mehrere Netzwerk-Abschlüsse 3 gleich- zeitig starten. Auch für diese Fälle ist ein entsprechend dimensionierter Kondensator C2 vorzusehen. 



   Fig. 4a zeigt ein weiteres Ortsteil 2 mit einem Energiewandler 10 und einer nachgeschalteten Aufbereitungsschaltung 11. Im Unterschied zu der Anordnung von Fig. 3a ist an den Ausgang der Aufbereitungsschaltung 11 jeweils ein eigener Energiespeicher 12 für jeden Netzwerk-Abschluss 3 nachgeschaltet. Jeder dieser Energiespeicher 12 liefert für den nachgeschaltenen Netzwerk- Abschluss 3 die zum Starten notwendige Startenergie. 



   Mit dieser Anordnung wird gewährleistet, dass die Stromversorgungen der einzelnen Netzwerk- Abschlüsse 3 entkoppelt sind. Der Start eines Netzwerk-Abschlusses 3 kann somit die Energiever- sorgung der restlichen Netzwerk-Abschlüsse 3 nicht mehr beeinflussen. Somit ist sichergestellt, dass die Speisespannung für die bereits gestarteten Netzwerk-Abschlüsse 3 stets aufrecht erhalten bleibt. 



   Nachteilig ergibt sich hier, dass ein eigener Energiespeicher 12 für jeden Netzwerk-Abschluss 3 vorgesehen werden muss, was mit einem entsprechenden Materialaufwand verbunden ist. 



   Fig. 4b zeigt einen dieser zweiten Anordnung entsprechenden Stromlaufplan. Energiewandler 10 und Aufbereitungsschaltung 11 sind wieder durch einen Transformator T1, eine Diode D1 und einen Kondensator C1gebildet. 



   Am Ausgang der Aufbereitungsschaltung 11ist in Fig. 4b eine eigene Strombegrenzung L3 für 

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 jeden Netzwerk-Abschluss 3 vorgesehen. Diese ist auf den Betriebszustand der einzelnen Netz- werk-Abschlüsse 3 eingestellt. Vorzugsweise gilt hier somit IL3 = lNtN. 



   Dadurch wird gewährleistet, dass beim Starten eines Netzwerk-Abschlusses 3 die notwendige Differenz zwischen dem Betriebsstrom INTN und dem Startstrom INTS nur vom entsprechenden Kondensator C2 kommen kann und nicht über die Strombegrenzungen L3 fliesst. Dadurch kann das Potential im Punkt P2 nicht durch den Start eines Netzwerk-Abschlusses 3 heruntergezogen werden. 



   Dadurch, dass in Fig. 4b jedem angeschlossenen Netzwerk-Abschluss 3 eine Strombegrenzung L3 vorgeschalten ist, wird auch sichergestellt, dass die der Fernspeisung entnommene Leistung das bei gegebener Speisespannung Us4 durch die Summe der Strombegrenzungen L3 zugelassene Niveau nicht überschreitet. Die Strombegrenzungen L3 stellen sicher, dass die maximal der Fern- speisung entnommene Leistung unterhalb von Pmax5 liegt. Somit gilt zweckmässig Pmax5¯   n  lL3. Us4 + P2 mit IL3 = INTN. 



   Die einzelnen Energiespeicher 12 sind wieder durch jeweils einen Kondensator C2 gebildet, der die Energie zum Starten eines Netzwerk-Abschlusses 3 zur Verfügung stellt. 



   Die Kondensatoren C2 werden beim Start des Ortsteils 2 geladen. Hierfür ist für jeden Netz- werk-Abschluss 3 ein Schalter 20 vorgesehen. Diese sind beim Starten des Ortsteils 2 zunächst geöffnet, damit sich die Kondensatoren C2 aufladen können. Erst nachdem sämtliche Kondensato- ren C2 aufgeladen sind, werden die Schalter 20 beim Starten der einzelnen Netzwerk-Abschlüsse 3 geschlossen. Die Steuerung der Schalter 20 erfolgt über eine Steuereinrichtung 21. Diese ist beispielsweise durch einen Mikrocontroller gebildet. Zweckmässigerweise ist dabei vorgesehen, dass die Steuereinrichtung 21 die Schalter 20 erst nach einer gewissen, für das Aufladen der Kon- densatoren C2 notwendigen Zeit ab dem Start des Ortsteils 2 schliesst.

   Nach Ablauf dieser Zeit werden die Schalter 20 zum Starten der einzelnen Netzwerk-Abschlüsse 3 geschlossen, und die Kondensatoren C2 können die notwendige Startenergie liefern. 



   Durch die dargestellte Entkopplung der Speisung der einzelnen Netzwerk-Abschlüsse 3 kann sichergestellt werden, dass die Speisespannung der schon gestarteten Netzwerk-Abschlüsse 3 in jedem Fall aufrecht erhalten werden kann und durch das Starten eines zusätzlichen Netzwerk- Abschlusses 3 nicht beeinträchtigt wird. Allerdings ist es hierfür erforderlich, für jeden Netzwerk- Abschluss 3 je einen Kondensator C2, bei n Netzwerk-Abschlüssen 3 also n Kondensatoren C2, vorzusehen. 



   Die vorliegende Erfindung stellt eine bedeutende Verbesserung gegenüber den bisher be- schriebenen Ausführungen dar. Sie erlaubt eine sichere Entkopplung der Speisungen der einzel- nen Netzwerk-Abschlüsse 3, wobei aber lediglich ein Energiespeicher 12 vorgesehen werden muss und dieser entsprechend klein dimensioniert werden kann. 



   Fig. 5a verdeutlicht den Unterschied zwischen einem erfindungsgemässen Ortsteil 2 und den oben vorgestellten Lösungen. Vorteilhaft ergibt sich hier, dass am Ausgang der Aufbereitungsschal- tung 11 lediglich ein einzelner Energiespeicher 12 vorgesehen werden muss. Dieser kann wahlwei- se an jeden Netzwerk-Abschluss 3 angeschaltet werden und somit über einen zweiten Strompfad S2 die zum Starten des Netzwerk-Abschlusses 3 notwendige Energie liefern. Die Versorgung der Netzwerk-Abschlüsse 3 im Normalbetrieb erfolgt über jeweils einen ersten Strompfad S1. 



   Das Aufladen des Energiespeichers 12 kann auf unterschiedliche Art, beispielsweise über ei- nen eigens vorgesehenen zweiten DC-Wandler erfolgen. 



   In Fig. 5a ist für das Aufladen des Energiespeichers 12 jedoch ein Entkopplungselement 13 vorgesehen, welches den Energiespeicher 12 vom Ausgang des Energiewandlers 10 bzw. der Aufbereitungsschaltung 11 entkoppelt. Das Entkopplungselement 13 erfüllt zwei Funktionen. 



  Einerseits kann der Energiespeicher 12 über das Entkopplungselement 13 aufgeladen werden. 



  Andererseits wird verhindert, dass beim Starten eines Netzwerk-Abschlusses 3 die Entladung des Energiespeichers 12 zum Zusammenbruch der Speisespannung der restlichen Netzwerk- Abschlüsse 3 führt. Mit dieser Anordnung wird gewährleistet, dass die Stromversorgungen der einzelnen Netzwerk-Abschlüsse 3 entkoppelt sind. Der Start eines Netzwerk-Abschlusses 3 kann somit die Energieversorgung der restlichen Netzwerk-Abschlüsse 3 nicht mehr beeinflussen. Somit ist sichergestellt, dass die Speisespannung für die bereits gestarteten Netzwerk-Abschlüsse 3 stets aufrecht erhalten bleibt. 



   Der Energiespeicher 12 kann deswegen sehr viel kleiner ausgelegt werden als jener in Fig. 3a 

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 und muss lediglich den zum Starten eines einzelnen Netzwerk-Abschlusses 3 notwendigen Strom INTS liefern können. Gleichzeitig muss im Gegensatz zu der in Fig. 4a beschriebenen Anordnung lediglich ein einzelner Energiespeicher 12 vorgesehen werden. 



   Fig. 5b zeigt einen der erfindungsgemässen Anordnung entsprechenden Stromlaufplan. In Ana- logie zu den Fig. 3a und 4a sind der Energiewandler 10 und die Aufbereitungsschaltung 11wieder durch einen Transformator T1, eine Diode D1 und einen Kondensator C1 gebildet. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Es können alle Arten von Wandlern wie DC-Wandler etc. verwendet werden. Weiters können spezielle Gleichrichterschaltungen wie Delon- Gleichrichterschaltungen vorgesehen sein sowie sonstige im Stand der Technik bekannte Verfah- ren zur Signalaufbereitung. 



   Am Ausgang der Aufbereitungsschaltung 11ist wieder eine eigene Strombegrenzung L4 für je- den Netzwerk-Abschluss 3 vorgesehen. Diese ist mit IL4 = 1NTN vorzugsweise wieder auf den Be- triebszustand der einzelnen Netzwerk-Abschlüsse 3 eingestellt. Dadurch kann sichergestellt wer- den, dass wenn alle Netzwerk-Abschlüsse 3 gestartet sind, die für die Teilnehmerleitung vorgege- bene Obergrenze der Leistung PMAX5 durch die Summe der bei gegebener Speisespannung Us4 fliessenden Ströme INTN nicht überstiegen wird. Die Strombegrenzungen L4 können in oben bereits erwähnter Weise durch eine Konstantstromquelle gebildet sein. Sie können steuerbar oder auch nicht ausgeführt sein. Im Normalbetriebsfall erfolgt die Versorgung der Netzwerk-Abschlüsse 3 über die über die Strombegrenzungen L4 führenden in Fig. 5b mit S1 angedeuteten Strompfade. 



   Es ist natürlich auch möglich, völlig auf die Strombegrenzungen L4 zu verzichten um so be- sonders kompakte Bauformen zu erhalten. Vorzugsweise sind jedoch Strombegrenzungen L4 vorgesehen. Bei einer besonders bevorzugten Ausführung sind diese steuerbar ausgeführt. Dies bringt den Vorteil, dass vorgesehen werden kann, dass beim Start des Ortsteils 2 zunächst kein Strom durch die Strombegrenzungen L4 fliesst und somit der Energiespeicher 12 bzw. der Konden- sator C2 schneller aufgeladen wird. Die Strombegrenzungen L4 sind hierfür auf die Schwellenwer- te IL4 = 10 und IL4 = INTN steuerbar. In Fig. 5b sind hierfür die Strombegrenzungen L4 mit der Steuereinrichtung 23 verbunden. 



   Es ist möglich, die Strombegrenzungen mit - in Fig. 5b nicht eingezeichneten- Schaltern 20 zu kombinieren, die - analog zu der in Fig. 4b skizzierten Anordnung - erst beim Starten des entspre- chenden Netzwerk-Abschlusses 3 die Verbindung herstellen. Dies entspricht in der Funktionalität den oben besprochenen steuerbaren Strombegrenzungen L4. Prinzipiell ist hier jede Kombination zwischen steuerbaren Strombegrenzungen L4 und Schaltern 20 möglich. 



   Der Energiespeicher 12 ist wieder durch einen Kondensator C2 gebildet, der die Energie zum Starten eines Netzwerk-Abschlusses 3 zur Verfügung stellt. Der Energiespeicher 12 kann durch einen einzelnen Kondensator C2 oder natürlich auch durch eine Kondensatorschaltung mit mehre- ren zusammenwirkenden Bauteilen gebildet sein. 



   Der Kondensator C2 ist mit dem Ausgang der Aufbereitungsschaltung 11über das Entkopp- lungselement 13 verbunden. Dieses ist in Fig. 5b durch einen Widerstand R gebildet. Der Wider- stand R bildet ein Entkopplungselement 13 im Sinne der Erfindung. Beim Start des Ortsteils 2 wird der Energiespeicher 12 über den Widerstand R aufgeladen. 



   Für den Fall, dass beim Start eines neuen Netzwerk-Abschlusses 3 die Spannung am Konden- sator C2 zusammenbricht, verhindert die am Widerstand R abfallende Spannungsdifferenz, dass die Spannung am Punkt P3 ebenfalls niedergeht. Dadurch ist der Kondensator C2 durch den Widerstand R von der Speisespannung der Netzwerk-Abschlüsse 3 im Sinne der Erfindung ent- koppelt. 



   Der Widerstand R bildet die einfachste Form eines erfindungsgemässen Entkopplungselemen- tes 13. Eine andere Ausführungsform des Entkopplungselementes 13 kann beispielsweise durch eine der weiter oben beschriebenen Strombegrenzungen, die im folgenden mit L5 bezeichnet wird, gegeben sein. Über die Strombegrenzung L5 kann der Kondensator C2 beim Start des Ortsteils 2 aufgeladen werden. Beim Starten eines Netzwerk-Abschlusses 3 verhindert die Strombegrenzung L5, dass die Spannung am Punkt P2 unter den für die Versorgung der bereits gestarteten Netzwerk- Abschlüsse 3 erforderlichen Wert der Speisespannung sinkt. 



   Der Kondensator C2 kann in Fig. 5b über die Schalter 22 mit den Anschlüssen für die Netz- werk-Abschlüsse 3 verbunden werden. Die Schalter 22 müssen dabei lediglich für den Start des entsprechenden Netzwerk-Abschlusses 3 geschlossen werden. Beim Start eines Netzwerk- 

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 Abschlusses 3 kann somit über einen zweiten Strompfad S2 der für den Start notwendige Strom INTS vom Kondensator C2 geliefert werden. Ist die entsprechende Strombegrenzung L4 auf den Schwellenwert IL4 = INTN eingestellt, so muss natürlich lediglich die Differenz zwischen INTS und INTN vom Kondensator C2 geliefert werden. Nach dem Start kann der entsprechende Schalter 22 wieder geöffnet werden. Die Versorgung des gestarteten Netzwerk-Abschlusses 3 erfolgt über die mit den Strombegrenzungen L4 versehenen Leitungen bzw. über den ersten Strompfad S1. 



   Durch das Öffnen des Schalters 22 kann der Kondensator C2 anschliessend über den Wider- stand R wieder aufgeladen und somit zum Start eines weiteren Netzwerk-Abschlusses 3 verwendet werden. 



   Falls kein Entkopplungselement 13 bzw. kein Widerstand R vorgesehen ist, muss der Wider- stand auf andere Weise, beispielsweise über einen weiteren DC-Wandler wieder aufgeladen werden. 



   Die Schalter 22 sind vorzugsweise als MOS-FET ausgebildet. Es ist aber prinzipiell jede denk- bare Ausführungsform wie Relais etc. denkbar. Der Schalter 22 kann auch in Form einer weiter oben beschriebenen steuerbaren Strombegrenzung ausgebildet sein, die zwischen den Begren- zungsströmen 10 und dem Startstrom INTS gesteuert werden kann. 



   Wesentlich für die erfindungsgemässe Anordnung ist, dass der Energiespeicher 12 bzw. der Kondensator C2 jeweils immer nur mit einem Netzwerk-Abschluss 3 verbunden ist. 



   Vorzugsweise sind beim Start des Ortsteils 2 und im Normalzustand, also im Betrieb mit sämt- lichen bereits gestarteten Netzwerk-Abschlüssen 3, sämtliche Schalter 22 geöffnet. Dieser Zustand ist auch in Fig. 5b dargestellt. 



   Nach dem Start des Ortsteils werden nacheinander sämtliche Netzwerk-Abschlüsse 3 mit dem Energiespeicher 12 verbunden, wodurch diese nacheinander gestartet werden. Hierfür ist zwischen dem Start der einzelnen Netzwerk-Abschlüsse 3 ein zeitlicher Abstand einzuhalten, der es erlaubt, dass der Energiespeicher 12 wieder aufgeladen wird. 



   Die hierzu notwendige Steuerung der Schalter 22 erfolgt in Fig. 5b über eine Steuereinrichtung 23. Diese kann durch einen Mikrocontroller realisiert sein, bzw. können gängige Steuereinrichtun- gen wie speicherprogrammierbare Steuerungen oder eigens Logikbausteine (ASICS) etc. verwen- det werden. Die Steuereinrichtung 23 stellt auch sicher, dass immer nur ein Schalter 22 geschlos- sen ist. Für aufwendigere Steuerungsaufgaben wird vorzugsweise ein Mikroprozessor verwendet. 



   Eine einfache Art der Steuerung der Schalter 22 besteht darin, ein einfaches Zeitfenster- Verfahren vorzusehen. Beispielsweise kann der Kondensator C2 zunächst für einen Zeitraum Ts, beispielsweise für 1,5 s mit dem ersten Netzwerk-Abschluss 3 über einen zweiten Strompfad S2 verbunden werden. Anschliessend wird der entsprechende Schalter 22 wieder geöffnet und somit der Kondensator C2 wieder vom ersten Netzwerk-Abschluss 3 getrennt. Hierauf wird eine fixe vorgegebene Zeit TL gewartet, die zum Aufladen des Kondensators C2 ausreicht. Anschliessend erfolgt die Verbindung des Kondensators C2 mit dem zweiten Netzwerk-Abschluss 3 und so fort. 



   Es ist aber auch möglich, die Steuerung abhängig vom Ladezustand des Energiespeichers 12 bzw. des Kondensators C2 zu gestalten. Hierfür ist die Steuereinrichtung 23 in Fig. 5a mit dem Ausgang des Energiespeichers 12 verbunden. Abhängig vom Spannungszustand am Ausgang des Kondensators C2 kann durch die Steuereinrichtung 23 entschieden werden, ob die Verbindung mit dem nächsten Netzwerk-Abschluss 3 hergestellt werden kann. Durch diese Messung des Ladezu- standes des Kondensators C2 erhält man eine Optimierung der Ladezeiten, da bei kleineren Ein- gangskapazitäten der Netzwerk-Abschlüsse 3 weniger lang bis zum Start des nächsten Netzwerk- Abschlusses 3 gewartet werden muss. 



   Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Entkopp- lungselement 13 selbst regelbar ausgeführt ist und abhängig vom jeweiligen Zustand des Ortsteils 2, insbesondere von der vorhandenen Leistung im Ortsteil 2, bzw. abhängig von der Anzahl der bereits gestarteten Netzwerk-Abschlüsse 3 geregelt wird. Hierzu ist das steuerbare Entkopplungs- element 13 vorzugsweise mit der Steuereinrichtung 23 verbunden. 



   Im Normalfall ist das Entkopplungselement 13 so dimensioniert, dass selbst im Fall eines Kurz- schlusses am Netzwerk-Abschluss 3 der Spannungsabfall am Entkopplungselement 13 ausreicht, um zu verhindern, dass die Spannung im Punkt P3 unter die notwendige Versorgungsspannung der im Betrieb befindlichen Netzwerk-Abschlüsse 3 sinkt. Gleichzeitig soll die Aufladezeit des Konden- sators C2 möglichst gering gehalten werden. Für den Fall eines konstanten bzw. nicht steuerbaren 

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 Entkopplungselementes 13 ist hier ein fester Wert zu wählen. 



   Durch die Ausführung mit einem steuerbaren Entkopplungselement kann dieses abhängig vom Zustand des Ortsteils 2 geändert werden. Die vorteilhafte Ausführungsform eines steuerbaren Entkopplungselement 13 soll am Beispiel einer regelbaren Strombegrenzung L5 erläutert werden. 



  Ein erfindungsgemässes regelbares Entkopplungselement 13 kann aber auch durch variable Wi- derstände etc. gebildet werden. 



   Ist eine regelbare Strombegrenzung L5 als Entkopplungselement 13 vorgesehen, so kann die- se beim Start des Ortsteils 2 zunächst auf einen maximalen Strom von IL5 eingestellt werden, bei dem die über die Schnittstelle 5 maximal übertragbare Leistung   PMAX5   gerade nicht überschritten wird. Somit gilt zunächst zweckmässigerweise bei gegebener Speisespannung Us4:   PMAX5   = lL5. 



  Us4 + P2. Dabei sind gleichzeitig alle steuerbaren Strombegrenzungen L4 auf IL4 = OmA einge- stellt. Dadurch kann der Kondensator C2 schnellstmöglich aufgeladen werden. Nach dem Aufladen des Kondensators C2 kann die Strombegrenzung L5 zum darauffolgenden Start des ersten Netz- werk-Abschlusses 3 auf einen niedrigeren Wert von IL5 eingestellt werden. Hierbei wird berück- sichtigt, dass beim und nach dem Start des ersten Netzwerk-Abschlusses 3 neben dem Strom IL5 ein zusätzlicher Strom von INTN über die dem ersten Netzwerk-Abschluss 3 zugeordnete Strombe- grenzung L4 fliesst. Somit ist der maximalen Strom IL5 um INTN zu reduzieren. Zum Start des zwei- ten Netzwerk-Abschlusses 3 wird der maximalen Strom IL5 um 2 LNTN reduziert, zum Start des dritten um 3 .LNTS und so fort. 



   Wäre das Entkopplungselement 13 nicht steuerbar, müsste stets der niedrigste Wert für IL5 ein- gestellt sein, für den im wesentlichen gelten muss : PMAX5 = (IL5 +   n .    INTN) -  Us4 + P2. Dies würde zu einer längeren Aufladezeit des Kondensators C2 führen. Der niedrigste Wert für IL5 ergibt sich in Fig. 5b daraus, dass bei drei im Betrieb befindlichen und einem gerade startendem Netzwerk- Abschlüssen 3 ein Strom von insgesamt   n .  INTN mit n = 4 über die Strombegrenzungen L4 fliesst. 



   Durch die Steuerung ist es hingegen möglich, die Aufladezeit des Kondensators C2 beträcht- lich zu erniedrigen, und so, in Kombination mit der oben erläuterten spannungsabhängigen Be- schaltung der Netzwerk-Abschlüsse 3 durch die Steuereinrichtung 23, die Gesamtdauer des Starts beträchtlich zu verringern. 



   Es kann weiters vorgesehen sein, dass die Strombegrenzung L5 nur zum Aufladen des Kon- densators C2 auf einen höheren Wert gesetzt wird und unmittelbar beim Start eines Netzwerk- Abschlusses 3 jeweils auf IL5 = 10 (OmA) eingestellt wird. Dies bewirkt eine besonders sichere Entkopplung des Punktes P3 vom Energiespeicher 12. 



   Eine weiterer Vorteil der Steuerung des Entkopplungselementes 13 ergibt sich aus der Mög- lichkeit, dieses in Abhängigkeit der real auf der Teilnehmerleitung zur Verfügung stehenden Leis- tung PMA5 bzw., bei gegebener Speisespannung Us5, in Abhängigkeit von   IMAX5   zu steuern. 



  Hierzu ist die Steuereinrichtung 23 mit einem nicht eingezeichneten Messgerät verbunden, welches die über die Schnittstelle 5 zur Verfügung stehende Leistung PMAX5 bzw. Stromstärke   IMAX5   misst. 



  Die Einstellung des maximal über das regelbare Entkopplungselementes 13 bzw. über die Strom- begrenzung L5 fliessenden Stromes kann so an den real zu Verfügung stehenden Strom LMAX5, vorzugsweise in der oben beschriebenen Weise, angepasst werden. Dies ist vorteilhaft, da die real zu Verfügung stehende Leistung PMAX5 nicht der bekannten Leistung   PMAX5'   am Ausgang des Amtsteils 1 entspricht, sondern um die Leitungsverluste verringert ist. PMAX5 wird somit durch unterschiedliche Parameter wie die Leitungslänge oder den Leitungswiderstand der Schnittstellen 5 beeinflusst und variiert oft in beträchtlichem Masse.

   Durch die Steuerung des Entkopplungsele- mentes 13 in Abhängigkeit der real zur Verfügung stehenden Leistung   PMAX5   kann sichergestellt werden, dass stets der maximale Strom zum Aufladen des Kondensators C2 verwendet wird, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Speisespannung der restlichen Netzwerk-Abschlüsse zusammen- bricht. 



   Durch die erfindungsgemässe Entkopplung des Energiespeichers 12 von der Speisung der ein- zelnen Netzwerk-Abschlüsse 3 kann sichergestellt werden, dass die Betriebs-Spannung der schon gestarteten Netzwerk-Abschlüsse 3 in jedem Fall aufrecht erhalten werden kann und durch das Starten eines zusätzlichen Netzwerk-Abschlusses 3 nicht beeinträchtigt wird. Gleichzeitig muss bei der erfindungsgemässen Anordnung lediglich ein einzelner entsprechend klein dimensionierter Energiespeicher 12 vorgesehen werden.

Claims (16)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schaltungsanordnung zur Fernspeisung mehrerer lokaler Systeme, insbesondere von Netzwerk-Abschlüssen (3), über eine erste Schnittstelle (4) durch ein zentrales System, insbesondere einen Ortsteil (2), welcher selbst über eine zweite Schnittstelle (5) fernge- speist wird, umfassend einen Energiewandler (10) mit vorzugsweise nachgeschalteter Aufbereitungsschaltung (11) zur Bereitstellung der Speisespannung der lokalen Systeme bzw. der Netzwerk-Abschlüsse (3) über einen ersten Strompfad (S1) und einen Energie- speicher (12) zur Bereitstellung der Start-Energie der lokalen Systeme bzw. Netzwerk- Abschlüsse (3), dadurch gekennzeichnet, dass pro lokalem System bzw.
    Netzwerk- Abschluss (3) ein Schalter (22) vorgesehen ist, mit dem der Energiespeicher (12) über ei- nen zweiten Strompfad (S2) an das lokale System bzw. an den Netzwerk-Abschluss (3) an- schaltbar ist.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerein- richtung (23) vorgesehen ist, welche die Schalter (22) ansteuert.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrich- tung (23) durch einen Zeitgeber gebildet ist.
  4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrich- tung (23) durch einen Mikroprozessor gebildet ist.
  5. 5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (23) mit dem Ausgang des Energiespeichers (12) verbunden ist.
  6. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespei- cher (12) mit dem Energiewandler (10) verbundenen ist und dass ein Entkopplungselement (13) vorgesehen ist, welches zwischen dem Energiespeicher (12) und dem Ausgang des Energiewandlers (10) bzw. der Aufbereitungsschaltung (11) angeordnet ist.
  7. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Entkopp- lungselement (13) durch einen Widerstand (R) gebildet ist.
  8. 8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Entkopp- lungselement (13) durch eine Strombegrenzung gebildet ist.
  9. 9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Entkopplungselement (13) regelbar ist.
  10. 10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Entkopp- lungselement (13) mit der Steuereinrichtung (23) verbunden ist.
  11. 11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerein- richtung (23) mit einer Messeinrichtung zur Messung der über die zweite Schnittstelle (5) zur Verfügung stehenden Leistung verbunden ist.
  12. 12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter (22) durch MOS-FETs gebildet sind.
  13. 13. Verfahren zur Fernspeisung mehrerer lokaler Systeme, insbesondere von Netzwerk- Abschlüssen (3), über eine erste Schnittstelle (4) durch ein zentrales System, insbesonde- re einen Ortsteil (2), welcher selbst über eine zweite Schnittstelle (5) ferngespeist wird, mit- tels einer Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn- zeichnet, dass beim Starten des zentralen Systems bzw. des Ortsteils (2) zunächst alle Schalter (22) geöffnet werden und der Energiespeicher (12) geladen wird und dass zum Starten der einzelnen lokalen Systeme bzw. Netzwerk-Abschlüsse (3) diese nacheinander durch Schliessen des entsprechenden Schalters (22) mit dem Energiespeicher (12) ver- bunden werden, wobei der Energiespeicher (12) zwischen zwei Startvorgängen wieder neu aufgeladen wird.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladezustand des Ener- giespeichers (12) abgefragt wird, und zur Bestimmung des Zeitabstandes zwischen zwei Startvorgängen verwendet wird.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (12) über das zwischen dem Energiespeicher (12) und dem Ausgang des Energiewandlers (10) bzw. der Aufbereitungsschaltung (11 ) angeordnetes Entkopplungselement (13) aufge- laden wird. <Desc/Clms Page number 12>
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die über die zweite Schnitt- stelle (5) zur Verfügung stehenden Leistung abgefragt wird, und zur Regelung des Ent- kopplungselementes (13) verwendet wird.
    HIEZU 3 BLATT ZEICHNUNGEN
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