Das Hauptpatent betrifft eine Schaltungsanordnung mit einer ersten Spannungsquelle, mit einem zur ersten Spannungsquelle in Serie angeordneten ersten Schalter und mit mindestens einem Verbraucher. Die betreffende Schaltungsanordnung enthält ferner je einen jedem Verbraucher zugeordneten, zwischen dem ersten Schalter und dem Verbraucher angeordneten zweiten Schalter und Verbindungen zwischen den nicht auf Schalter führenden Anschlüssen der ersten Spannungsquelle und der Verbraucher. In jener Schaltungsanordnung wird somit ein Verbraucher durch die erste Spannungsquelle gespeist, solange sich der ihm zugeordnete zweite Schalter und der erste Schalter im leitenden Zustande befinden.
Die Schaltungsanordnung gemäss dem Hauptpatent enthält ferner Schaltungsmittel zur vom Zustand des ersten Schalters unabhängigen Meldung des Zustandes der zweiten Schalter über von der ersten Spannungsquelle galvanisch getrennte Stromkreise und ist gekennzeichnet durch eine von der ersten Spannungsquelle unabhängige zweite Spannungsquelle und je einen jedem zweiten Schalter zugeordneten, je eine Leuchtdiode und einen Phototransistor enthaltenden Optokoppler und je einen Widerstand. Dabei ist aus der zweiten Spannungsquelle, je einer Leuchtdiode und einem Widerstand ein über den zugehörigen zweiten Schalter verlaufender Stromkreis gebildet, in welchem ein vom Zustand des betreffenden zweiten Schalters abhängiger Strom fliesst, so dass der Strom in der Leuchtdiode und damit der Zustand des Phototransistors durch den Zustand des zugehörigen zweiten Schalters bestimmt ist.
Es ist nun erkannt worden, dass die beschriebenen Vorteile nicht an die Verwendung von Optokopplern gebunden sind, indem die galvanische Trennung zwischen den Spannungsquellen und den Meldestromkreisen auch über andere Trennelemente bewerkstelligt werden kann. Die vorliegende Erfindung betrifft somit eine Schaltungsanordnung der vorher beschriebenen Art, bei welcher anstelle von Optokopplern und Widerständen Trennelemente anderer Art verwendet sind.
Diese Trennelemente bestehen dabei aus einem Erregungsteil und einem durch die Erregung des Erregungsteils in seiner Leitfähigkeit beeinflussbaren Schaitteil. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind als Trennelemente Relais verwendet.
Die Figur zeigt das Schaltschema eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei für die auch im Hauptpatent vorhandenen Teile übereinstimmende Bezeichnungen gewählt sin
Die Schaltungsanordnung gemäss dem Ausführungsbeispiel enthält eine erste Spannungsquelle 8, welche Gleichspannung abgibt, drei Verbraucher 5, einen ersten Schalter 9 und drei je einem der Verbraucher zugeordnete zweite Schalter 1.
Jeder Verbraucher 5 ist einerseits über den ersten Schalter 9, den ihm zugeordneten zweiten Schalter 1 und den Gleichrichtern 33 und anderseits über die allen Verbrauchern gemeinsam zugeteilte, nicht auf Schalter führende Verbindung 10 an die Spannungsquelle 8 angeschlossen. Ein Verbraucher 5 ist somit durch die Spannungsquelle 8 gespeist, solange sich der erste Schalter 9 und der dem betreffenden Verbraucher zugeordnete zweite Schalter 1 im leitenden Zustand befinden.
Zu jedem zweiten Schalter ist ein Relais 17 angeordnet, welches eine als Erregungsteil dienende Spule 14 und einen als Schaltteil dienenden Kontakt 15 enthält. Eine aus der Spule 14 und einem Gleichrichter 16 bestehende Serieschaltung ist einerseits an die zwischen dem betreffenden zweiten Schalter und dem zugehörigen Verbraucher verlaufende Verbindung 36 und anderseits an den einen Anschluss einer zweiten Spannungsquelle 11 angeschlossen. Der andere Anschluss dieser zweiten Gleichspannung erzeugenden Spannungsquelle 11 ist an die zwischen dem ersten Schalter und den zweiten Schaltern verlaufende Verbindung 18 angeschlossen. Die Kontakte 15 der verschiedenen Relais legen je einen Meldeausgang 13 an den Pluspol einer nicht dargestellten, von den beschriebenen Spannungsquellen galvanisch getrennten Spannungsquelle.
Die beiden Spannungsquellen 8 und 11 sind derart gepolt, dass bei deren Betrachtung in einem Stromkreis, in welchem sie hintereinander durchlaufen werden, ihre Polungen einander entgegengerichtet sind. Ausserdem ist die Spannung der Spannungsquelle 8 grösser als diejenige der Spannungsquelle 11.
Es ist nun leicht einzusehen, dass eine Relaisspule 14 dann und nur dann vom Strom durchflossen wird, wenn sich, unabhängig vom Zustand des ersten Schalters 9, der zugehörige zweite Schalter 1 im leitenden Zustand befindet. Der Zustand der zweiten Schalter wird somit von den Kontakten 15 nach einer nicht dargestellten, galvanisch von den Spannungsquellen 8 und 11 getrennten Überwachungseinrichtung gemeldet.
Die Gleichrichter 16 verhindern in Fällen, in denen ein zweiter Schalter gesperrt, der erste Schalter jedoch leitend ist, das Fliessen von Strom in der dem betreffenden zweiten Schalter zugehörigen Relaisspule, sofern die vorher erwähnten Voraussetzungen für die Polung und die relativen Spannungswerte der beiden Spannungsquellen erfüllt sind. Die durch das Relais abgegebene Meldung stimmt somit auch in diesen Fällen mit der Stellung des betreffenden zweiten Schalters überein. Die Sperrspannung der Gleichrichter 16 muss dabei mindestens für die Spannungsdifferenz der beiden Spannungsquellen 8 und 11 bemessen sein.
Die Gleichrichter 33 verhindern während des sperrenden Zustandes des ersten Schalters das Ansprechen von Relais, die einem sperrenden zweiten Schalter zugeordnet sind. Unter der Voraussetzung des sperrenden Zustandes des ersten Schalters und teils sperrenden, teils leitenden Zuständen der zweiten Schalter nimmt die Verbindung 10 das Potential der Verbindung 18 an, so dass ohne das Vorhandensein der Gleichrichter 33 ein Strom vom Pluspol der zweiten Spannungsquelle 11 über einen leitenden zweiten Schalter 1, den zugehörigen Verbraucher 5, einen Verbraucher, dessen zugehöriger zweiter Schalter gesperrt ist, den zugehörigen Gleichrichter 16 und die zugehörige Relaisspule 14 nach dem Minuspol der zweiten Spannungsquelle fliessen könnte, wodurch die Stellung des Relais der Stellung des zugehörigen zweiten Schalters nicht entsprechen würde.
Die Sperrspannung der Gleichrichter 33 muss dabei für die Spannung der Spannungsquelle 11 bemessen sein.
Die beschriebene Schaltungsanordnung lässt sich in vorteilhafter Weise im Zusammenhang mit Fernsteuerungen anwenden, wobei die Verbraucher vorzugsweise Steuerspulen oder Servomotoren sind. Sie ermöglicht in Anlagen, in welchen bei gesperrtem erstem Schalter durch die Fernsteuerung vorerst die zweiten Schalter in den verlangten Zustand verbracht und anschliessend durch Betätigen des ersten Schalters die durch die zweiten Schalter ausgewählten Verbraucher an Spannung gelegt werden, den Zustand der zweiten Schalter vor der Betätigung des ersten Schalters unmittelbar zu überprüfen und damit die Unsicherheit einer indirekten Überprüfung zu vermeiden.
Auch in Fällen, in denen während des leitenden Zustandes des ersten Schalters 9 ein zweiter Schalter 1 vom sperrenden in den leitenden Zustand übergeht, wird diese Änderung über den betreffenden Meldeausgang 13 gemeldet.
Die Erfindung ist natürlich nicht an das Ausführungsbeispiel gebunden. Sie ist sowohl in Anlagen mit einem einzigen Verbraucher als auch in solchen mit einer beliebigen Anzahl von Verbrauchern und damit zweiten Schaltern anwendbar.
Die Polaritäten der Spannungsquellen können beliebig gewählt werden, wobei natürlich die vorher aufgeführten Bedingungen eingehalten sein müssen.
Als zweite Schalter könnten auch Thyristoren und als erster Schalter ein Transistor verwendet werden.
In diesem Falle müsste jedoch noch mindestens ein weite- rer Schalter vorhanden sein, welcher die Unterbrechung eines von der zweiten Spannungsquelle gelieferten, über einen einmal gezündeten Thyristor und die zugehörige Relaisspule fliessenden Stroms ermöglichte, damit die Thyristoren bei sperrendem erstem Schalter in ihren Ruhezustand zurückkehren könnten.
The main patent relates to a circuit arrangement with a first voltage source, with a first switch arranged in series with the first voltage source and with at least one consumer. The circuit arrangement in question also contains a second switch, which is assigned to each consumer and is arranged between the first switch and the consumer, and connections between the connections of the first voltage source and the consumer that do not lead to switches. In that circuit arrangement, a consumer is thus fed by the first voltage source as long as the second switch assigned to it and the first switch are in the conductive state.
The circuit arrangement according to the main patent also contains circuit means for reporting the state of the second switch independently of the state of the first switch via electrical circuits galvanically separated from the first voltage source and is characterized by a second voltage source independent of the first voltage source and one assigned to each second switch a light emitting diode and a phototransistor containing optocoupler and a resistor each. The second voltage source, a light-emitting diode and a resistor each form a circuit that runs via the associated second switch and in which a current flows depending on the state of the second switch in question, so that the current in the light-emitting diode and thus the state of the phototransistor flows through the state of the associated second switch is determined.
It has now been recognized that the advantages described are not tied to the use of optocouplers, in that the galvanic separation between the voltage sources and the signaling circuits can also be achieved using other separating elements. The present invention thus relates to a circuit arrangement of the type described above, in which separating elements of a different type are used instead of optocouplers and resistors.
These separating elements consist of an excitation part and a switching part whose conductivity can be influenced by the excitation of the excitation part. In a particular embodiment of the invention, relays are used as isolating elements.
The figure shows the circuit diagram of an exemplary embodiment of the invention, with identical designations being selected for the parts also present in the main patent
The circuit arrangement according to the exemplary embodiment contains a first voltage source 8 which emits direct voltage, three loads 5, a first switch 9 and three second switches 1 each assigned to one of the loads.
Each consumer 5 is connected to the voltage source 8, on the one hand, via the first switch 9, the second switch 1 assigned to it and the rectifiers 33 and, on the other hand, via the connection 10 which is shared with all consumers and does not lead to switches. A consumer 5 is thus fed by the voltage source 8 as long as the first switch 9 and the second switch 1 assigned to the relevant consumer are in the conductive state.
A relay 17 is arranged for every second switch and contains a coil 14 serving as an excitation part and a contact 15 serving as a switching part. A series circuit consisting of the coil 14 and a rectifier 16 is connected on the one hand to the connection 36 running between the relevant second switch and the associated consumer and on the other hand to one connection of a second voltage source 11. The other connection of this second direct voltage generating voltage source 11 is connected to the connection 18 running between the first switch and the second switches. The contacts 15 of the various relays each apply a message output 13 to the positive pole of a voltage source, not shown, which is electrically isolated from the voltage sources described.
The two voltage sources 8 and 11 are polarized in such a way that when they are viewed in a circuit in which they are passed through one after the other, their polarities are opposite to one another. In addition, the voltage of the voltage source 8 is greater than that of the voltage source 11.
It is now easy to see that a relay coil 14 has a current flowing through it if and only when, regardless of the state of the first switch 9, the associated second switch 1 is in the conductive state. The state of the second switch is thus reported by the contacts 15 to a monitoring device (not shown) that is galvanically separated from the voltage sources 8 and 11.
In cases in which a second switch is blocked but the first switch is conductive, the rectifiers 16 prevent the flow of current in the relay coil associated with the second switch in question, provided that the aforementioned requirements for the polarity and the relative voltage values of the two voltage sources are met are. The message given by the relay therefore also corresponds in these cases to the position of the second switch in question. The reverse voltage of the rectifiers 16 must be dimensioned for at least the voltage difference between the two voltage sources 8 and 11.
During the blocking state of the first switch, the rectifiers 33 prevent relays that are assigned to a blocking second switch from responding. Assuming the blocking state of the first switch and partly blocking, partly conductive states of the second switch, the connection 10 assumes the potential of connection 18, so that without the presence of the rectifier 33, a current from the positive pole of the second voltage source 11 via a conductive second Switch 1, the associated consumer 5, a consumer whose associated second switch is blocked, the associated rectifier 16 and the associated relay coil 14 could flow to the negative pole of the second voltage source, whereby the position of the relay would not correspond to the position of the associated second switch .
The reverse voltage of the rectifier 33 must be dimensioned for the voltage of the voltage source 11.
The circuit arrangement described can be used advantageously in connection with remote controls, the consumers preferably being control coils or servomotors. In systems in which, when the first switch is locked, the remote control initially brings the second switch to the required state and then activates the loads selected by the second switch by actuating the first switch, the state of the second switch before actuation of the first switch to be checked immediately and thus to avoid the uncertainty of an indirect check.
Even in cases in which a second switch 1 changes from the blocking to the conductive state while the first switch 9 is in the conductive state, this change is reported via the relevant message output 13.
The invention is of course not bound to the exemplary embodiment. It can be used both in systems with a single consumer and in those with any number of consumers and thus second switches.
The polarities of the voltage sources can be selected as desired, although the conditions listed above must of course be met.
Thyristors could also be used as the second switch and a transistor as the first switch.
In this case, however, at least one further switch would have to be present, which would enable the interruption of a current supplied by the second voltage source and flowing through a thyristor and the associated relay coil, so that the thyristors could return to their idle state when the first switch blocked .