CH667559A5

CH667559A5 - Einrichtung zum speisen eines in automatischen fernsprechanlagen an einen telephonschaltkreis parallel angeschalteten zusatzgeraetes.

Info

Publication number: CH667559A5
Application number: CH2948/85A
Authority: CH
Inventors: Joseph Rueff
Original assignee: Sodeco Compteurs De Geneve
Priority date: 1985-07-08
Filing date: 1985-07-08
Publication date: 1988-10-14
Also published as: IT1189580B; GB2177571A; GB8615297D0; DE3528260A1; IT8620843A1; IT8620843A0; GB2177571B

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Speisen eines in automatischen Fernsprechanlagen an einen Telephonschaltkreis parallel angeschalteten Zusatzgerätes gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Einrichtung ist aus der CH-PS 537 679 bekannt. Da bei automatischen Fernsprechanlagen mit Vorausbezahlung der Ferngespräche die über eine Teilnehmerleitung zur Speisung von Zusatzgeräten zur Verfügung stehende Energie sehr begrenzt ist, wird in der bekannten Einrichtung diese elektrische Energie während der Ruhepausen und während der Zeiten geringen Stromverbrauchs in einem Kondensator gespeichert. Die so akkumulierte Energie dient der Speisung und damit dem Betrieb einer Anzahl von Elektromagneten, die im Zusatzgerät angeordnet sind zur Auswertung von vorausbezahlten Münzen und die in der Regel einen grossen Stromverbrauch besitzen. Der verwendete Kondensator benötigt für derartige Anwendungen eine sehr grosse Kapazität in der Grössenordnung von 10.000 |xF und ist dementsprechend teuer, sperrig und, da elektrolytisch, wenig zuverlässig. Ausserdem ist seine Entlade-zeit begrenzt, so dass auch die Betriebsdauer der Elektromagne-te beschränkt ist. Das Zusatzgerät der Fernsprechanlage unterliegt somit in Konstruktion und Arbeitsweise sehr starken Beschränkungen. Auch der Ersatz des Kondensators durch einen Akkumulator bringt keine Verbesserung, da dieser ebenfalls teuer, wenig zuverlässig und ausserdem dauernd unterhaltsbedürftig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu realisieren, die weder einen Akkumulator noch einen grossen, teuren und wenig zuverlässigen Kondensator benötigt.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein prinzipielles Blockschaltbild einer teilnehmerseiti-gen automatischen Fernsprechanlage und

Fig. 2 ein Schaltbild eines Spannungsvervielfachers.

Gleiche Bezugszahlen bezeichnen in allen Figuren der Zeichnung gleiche Teile.

Die in der Fig. 1 dargestellte Einrichtung besteht aus einem Zusatzgerät 1, einem Telephonschaltkreis 2 mit einem zugehörigen Mikrophon 3 und einem zugehörigen Hörer 4, einer Konstantstromquelle 5, einem Filter 6, einem Gleichspannungswandler 7, einem Speicherorgan 8, einem Spannungsregler 9, einem nichtlinearen Schaltungsglied 10, einem Steuergerät 11 und einem Brückengleichrichter 12. Das Steuergerät 11 ist z.B. ein Mikrocomputer und das Filter 6 z.B. ein Induktor. Der Induktor ist seinerseits z.B. eine zweipolige Induktionsspule oder mit Hilfe von aktiven Bauelementen aufgebaut, z.B. gemäss der in Electronic components and materials, Seite R 15, Report No ETT 8303 der Firma Philips dargestellten Schaltung. Der Gleichspannungswandler 7 ist z.B. ein Spannungsvervielfacher.

Eine Teilnehmerleitung a; b ist mit den Wachselstrom-An-schlüssen des Brückengleichrichters 12 verbunden. Einer der beiden Gleichstrom-Anschlüsse des Brückengleichrichters 12 liegt an Masse, während sein anderer Gleichstrom-Anschluss auf einen Leitungsanschluss des Telephonschaltkreises 2 geführt ist, dessen zweiter Leitungsanschluss an Masse liegt. Der Telephonschaltkreis 2 ist ein an sich bekannter üblicher Telephonschaltkreis, dessen Mikrophoneingang mit dem Ausgang des Mikrophons 3 und dessen Hörerausgang mit dem Eingang des Hörers 4 verbunden ist. Das Zusatzgerät 1 ist in der automatischen Fernsprechanlage parallel an den Telephonschaltkreis 2 angeschaltet, und zwar über das in der Zuleitung zum Zusatzgerät 1 in Kaskade liegende Filter 6, das mit dem nichtlinearen Schaltungsglied 10 belastet ist. Wenn das Filter 6 nur aus einer zweipoligen Induktions spule besteht, dann sind die Induktionsspule und das nichtlineare Schaltungsglied 10 in Reihe geschaltet. In diesem Fall fehlt der in der Fig. 1 dargestellte, an Masse liegende dritte Pol des Filters 6. Die Konstantstromquelle 5 ist mit dem Telephonschaltkreis 2 in Reihe geschaltet. Der Eingang s

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des Filters 6 ist über die Konstantstromquelle 5 mit dem nicht an Masse liegenden Leitungsanschluss des Telephonschaltkreises 2 verbunden, so dass die Reihenschaltung 5; 2 dem Zusatzgerät 1 parallel geschaltet ist. Der Konstantstromquelle 5 ist ein Kondensator 5' parallelgeschaltet. Der mit dem nichtlinearen Schaltungsglied 10 belastete Ausgang des Filters 6 ist auf den Eingang des Gleichspannungswandlers 7 geführt, dessen Ausgang seinerseits auf einen Pol des Speicherorgans 8 und auf einen getrennten ersten Speiseeingang c des Zusatzgerätes 1 geführt ist. Das Speicherorgan 8 ist so über den Gleichspannungswandler 7 dem nichtlinearen Schaltungsglied 10 parallelgeschäl-tet, da ein Pol des nichtlinearen Schaltungsgliedes 10 und der zweite Pol des Speicherorgans 8 an Masse liegen und das Bezugspotential des Gleichspannungswandlers 7 ebenfalls die Masse ist. Das nichtlineare Schaltungsglied 10 ist z.B. eine Ze-nerdiode und das Speicherorgan 8 z.B. ein Kondensator mit relativ kleiner Kapazität. Der Ausgang des Filters 6 ist ausserdem noch auf den Eingang des Spannungsreglers 9 geführt, dessen Ausgang seinerseits mit einem zweiten Speiseeingang d des Zusatzgerätes 1 und mit dem Speiseeingang des Steuergerätes 11 verbunden ist. Das Bezugspotential des Filters 6, des Spannungsreglers 9, des Steuergerätes 11 und des Zusatzgerätes 1 ist die Masse.

Wie bereits erwähnt, enthält das Zusatzgerät in automatischen Fernsprechanlagen mit Vorausbezahlung mindestens einen Elektromagneten und damit auch mindestens eine Magnetspule Ai, A2, ... bzw. An, deren erster Pol, über einen Schalter Bi, B2, ... bzw. Bn mit dem ersten Speiseeingang c des Zusatzgerätes 1 und deren zweiter Pol über einen weiteren Schalter Ei, E2, ... bzw. En mit dem Bezugspotential des Zusatzgerätes 1 verbunden sind. Die Steuerausgänge des Steuergerätes 11 sind z.B. über je eine Drahtverbindung mit den Steuereingängen der Schalter Bi bis Bn und Ei bis En verbunden. Die Schalter Bi bis Bn besitzen z.B. je einen Schliesskontakt und die weiteren Schalter Ei bis En z.B. je einen Öffnungskontakt. Alle diese Kontakte sind in der Fig. 1 einfachshalber als Relaiskontakte gezeichnet. In der Praxis werden jedoch in der Regel Halbleiterschalter verwendet. Die ersten Pole der Magnetspulen Ai bis An sind ausserdem noch über je eine Diode Di, D2, ... bzw. Dn mit dem zweiten Speiseeingang d des Zusatzgerätes 1 verbunden. Wenn der Spannungsregler 9 eine positive Ausgangsspannung, z.B. +5 V, besitzt, dann sind dabei alle Anoden der Dioden Di bis Dn auf den zweiten Speiseeingang d des Zusatzgerätes 1 zu führen.

In der Fig. 1 ist der nicht an Masse liegende Gleichspan-nungs-Anschluss des Brückengleichrichters 12 direkt mit dem Eingang des Filters 6 und über die Konstantstromquelle 5 mit dem nicht an Masse liegenden Leitungsanschluss des Telephonschaltkreises 2 verbunden, so dass der Brückengleichrichter 12 der Einrichtung 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11, d.h. der Parallelschaltung des Telephonschaltkreises 2 und des Zusatzgerätes 1, elektrisch vorgeschaltet ist.

Der in der Fig. 2 dargstellte Spannungsvervielfacher 7 besteht mindestens aus einem Oszillator 13 und einer Dioden-Reihenschalung von m gleichpolten Dioden D' 1 bis D' m, wobei die nicht direkt miteinander verbundene Anode und Kathode zweier aufeinanderfolgender Dioden durch je einen Kondensator C' 1, C'2, bzw. C'm-i miteinander verbunden sind. Ein Speisepol des Oszillators 13 bildet den Eingangspol und ein Pol der Dioden-Reihenschaltung den Ausgangspol des Spannungs-vervielfachers 7. Der andere Speisepol des Oszillators 13 und der andere Pol der Dioden-Reihenschaltung liegen am Bezugspotential des Spannungs ver vielfachers 7. Eine Zenerdiode ZD ist fakultativ der'Dioden-Reihènschaltung parallelgeschaltet. Der Ausgang des Oszillators 13 ist auf den kürzesten Weg über eine einzige Diode D' 1 mit dem Bezugspotential des Spannungs-vervielfachers 7 verbunden.

Die in der Fig. 1 dargestellte Fernsprechanlage wird über die

Teilnehmerleitung a; b und den Brückengleichrichter 12 von einer Gleichspannung gespeist. Die Verwendung des Brückengleichrichters 12 macht die Fernsprechanlage unabhängig von der Polarität dieser Gleichspannung, da die Ausgangsspannung eines Brückengleichrichters immer die gleiche Polarität besitzt. Das Vorhandensein des Filters 6, der eine hohe Wechselstrom Eingangsimpedanz besitzt, verhindert das Eindringen der Telephonwechselströme in das Zusatzgerät 1 und seine Baugruppen 7 bis 11. Die Telephonwechselströme fliessen über den Kondensator 5' zum Telephonschaltkreis 2. Der polaritätsunabhängige, von der Teilnehmerleitung a; b am Ausgang des Brückengleichrichters 12 gelieferte Speisegleichstrom II teilt sich auf in einen Gleichstrom Ii, der über die Konstantstromquelle 5 den Telephonschaltkreis 2 speist, und in einen Gleichstrom I2, der über das Filter 6 das Zusatzgerät 1 und seine Baugruppen 7 bis 11 speist. Der Wert des Gleichstromes II beträgt z.B. 16 mA und die Werte der Gleichströme Ii und h betragen z.B. je 8 mA. Die als nichtlineares Schaltungsglied 10 verwendete Zenerdiode übernimmt bei schwankenden Lastströmen des Gleichspannungswandlers 7 und des Spannungsreglers 9 den Zusatzstrom, so dass der Wert des Gleichstromes I2 konstant bleibt. Das Zusatzgerät 1 besitzt ein Speisegerät, welches aus dem Gleichspannungswandler 7 und dem Spannungsregler 9 besteht, die beide eingangsseitig mit dem Ausgang des Filters 6 verbunden sind. Eine relativ hohe erste Gleichspannung von z.B. 30 V wird im Gleichspannungswandler 7 erzeugt und speist das Zusatzgerät 1 über dessen ersten Speiseeingang c. Sie stellt die Anzugsspannung der Elektromagnete des Zusatzgerätes 1 dar. Eine niedrige zweite Gleichspannung von z.B. 5 V wird im Spannungsregler 9 erzeugt und speist das Zusatzgerät 1 über dessen zweiten Speiseeingang d. Sie bildet die Haltespannung der Elektromagnete des Zusatzgerätes 1. Der Gleichspannungswandler 7 und der Spannungsregler 9 werden ihrerseits über das Filter 6 durch die aus der Teilnehmerleitung a; b entnommene Gleichspannungs-Energie gespeist. Der Spannungsregler 9 speist ausserdem noch das Steuergerät 11, welches das Zusatzgerät 1 steuert und in der Regel wenig Energie benötigt. Die Schalter Bi bis B„ des Zusatzgerätes 1 dienen dem Anziehen und die Schalter Ei bis En dem Abfallen der im Zusatzgerät 1 enthaltenen Elektromagnete. Die Schalter Bi bis Bn werden mit kurzen Einschaltimpulsen betrieben. Legt ein Steuerausgang des Steuergerätes 11 kurzzeitig eine Spannung an den Steuereingang eines Schalters Bi bis B„, so zieht der zugehörige Elektromagnet an, da dadurch eine der Magnetspulen Ai bis An kurzzeitig von der Ausgangsspannung des Gleichspannungswandlers 7 gespeist wird. Nach Beendigung des Einschaltimpulses sind alle Schalter Bi bis Bn wieder geöffnet; trotzdem bleiben die angezogenen Elektromagnete angezogen, da jetzt die Ausgangsspannung des Spannungsreglers 9 die Halteströme dieser Elektromagnete liefert und über zugehörige Dioden Di, D2, ..., Dn die zugehörigen Spulen Ai, A2,

..., An dieser Elektromagnete speist. Die Dioden Di, D2 D„

verhindern dabei einen Stromfluss vom Ausgang des Gleichspannungswandlers 7 zum Ausgang des Spannungsreglers 9,

wenn ein oder mehrere Schalter Bi, B2 Bn geschlossen sind.

Die Summe des Speisestromes des Steuergerätes 11 und der Halteströme der angezogenen Elektromagnete, d.h. der Ausgangsstrom des Spannungsreglers 9, ist sehr niedrig, so dass diese Summe ohne weiteres dauernd über den Spannungsregler 9 von der Teilnehmerleitung a; b geliefert werden kann. Eine Speicherung der zugehörigen elektrischen Leistung, z.B. in einem sehr grossen und wenig zuverlässigen elektrolytischen Kondensator am Ausgang des Spannungsreglers 9, ist daher nicht nötig. Die Anzugsdauer der Elektromagnete hat somit keinen grossen Einfluss mehr auf die von der Teilnehmerleitung a; b gelieferte Energie, so dass das Zusatzgerät 1 relativ unabhängig von der zur Verfügung stehenden Speiseleistung dimensioniert werden kann. Der als Speicherorgan 8 am Ausgang des Gleichspannungswandlers 7 vorhandene Kondensator kann da5

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gegen sehr klein gehalten werden und somit sehr preisgünstig und sehr zuverlässig sein, da er nur während des Anziehens der Elektromagnete kurzzeitig relativ wenig Energie in Gestalt von kurzen Stromspitzen liefern muss. Das Abfallen der angezogenen Elektromagnete erfolgt mit Hilfe der zugehörigen Schalter

Ei, E2, ..., En, die ebenfalls vom Steuergerät 11 gesteuert werden.

Die Arbeitsweise der in den Figuren 2 dargestellten Schaltung ist an sich bekannt und wird daher nicht näher beschrie-5 ben.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Einrichtung zum Speisen eines in automatischen Fernsprechanlagen an einen Telephonschaltkreis parallel angeschalteten Zusatzgerätes durch der Teilnehmerleitung entnommene Energie, mit einem in der Zuleitung zum Zusatzgerät in Kaskade liegenden Filter und einem Speicherorgan, dadurch gekennzeichnet, dass ein Speisegerät des Zusatzgerätes (1) vorhanden ist und einen Gleichspannungswandler (7) enthält, der eingangs-seitig mit dem Ausgang des Filters (6) und dessen Ausgang mit einem getrennten Speiseeingang (c) des Zusatzgerätes (1) und mit dem Speicherorgan (8) verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Speisegerät des Zusatzgerätes (1) einen Spannungsregler (9) enthält, der eingangsseitig mit dem Ausgang des Filters (6) und dessen Ausgang mit einem weiteren Speiseeingang (d) des Zusatzgerätes (1) und mit dem Speiseeingang eines das Zusatzgerät (1) steuernden Steuergerätes (11) verbunden ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (11) ein Mikrocomputer ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (6) ein Induktor ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Konstantstromquelle (5) mit dem Telephonschaltkreis (2) in Reihe geschaltet ist und dass diese Reihenschaltung an das Zusatzgerät (1) parallel angeschaltet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherorgan (8) ein Kondensator ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichspannungswandler (7) ein Spannungsvervielfacher ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsvervielfacher mindestens einen Oszillator (13) und eine Dioden-Reihenschaltung gleichgepolter Dioden (D' i, D' 2, ..., D' m) enthält, wobei die nicht direkt miteinander verbundene Anode und Kathode zweier aufeinanderfolgender Dioden durch je einen Kondensator (C' i, C'2, •••, C'm.i) miteinander verbunden sind.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzgerät (1) mindestens eine Magnetspule (Ai, A2, ..., An) enthält, deren erster Pol mit den beiden Speiseeingängen (c, d) und deren zweiter Pol mit dem Bezugspotential jeweils des Zusatzgerätes (1) verbunden sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Pol der Magnetspule (Ai, A2, ..., An) über einen Schalter (Bi, B2, ..., Bn) mit dem einen Speiseeingang (c) und über eine Diode (Di, D2, ..., Dn) mit dem anderen Speiseeingang (d) und dass der zweite Pol der Magnetspule (Ai, A2, ..., An) über einen weiteren Schalter (Ei, E2, ..., En) mit dem Bezugspotential jeweils des Zusatzgerätes (1) verbunden sind.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Parallelanschaltung des Telephonschaltkreises (2) und des Zusatzgerätes (1) ein Brückengleichrichter (12) vorgeschaltet ist.