CH674437A5

CH674437A5 -

Info

Publication number: CH674437A5
Application number: CH74988A
Authority: CH
Inventors: Paul Meigniez
Original assignee: Sodeco Sa
Priority date: 1988-02-29
Filing date: 1988-02-29
Publication date: 1990-05-31
Also published as: FR2627920A1

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, die Anschlussvorschriften erfüllende Begrenzerschaltung für Telephonstationen mit Zusatzgeräten zu schaffen, die sich bei kleinen Strömen durch einen vernachlässigbaren Spannungsab-5 fall auszeichnet, eine geringere Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur aufweist und sich insbesondere zum Laden eines Speichers mit elektrischer Energie für die Zusatzgeräte eignet. The invention has for its object to provide a simple, the connection regulations limiting circuit for telephone stations with additional devices, which is characterized by a negligible voltage drop in the case of small currents, has a lower dependence on the ambient temperature and is particularly suitable for loading a memory electrical energy is suitable for the additional devices.

Die Lösung der Aufgabe gelingt durch die kennzeichnenden io Merkmale des Anspruchs 1. The problem is solved by the characterizing features of claim 1.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine Eingangsschaltung einer Telephonstation und is Fig. 2 ein Schema einer Begrenzerschaltung. Fig. 1 is an input circuit of a telephone station and Fig. 2 is a diagram of a limiter circuit.

Eine Telephonstation besteht beispielsweise aus einer Eingangsschaltung, aus einem Telephonapparat und aus wenigstens einem Zusatzgerät. In der Figur 1 sind der Übersichtlichkeit wegen von der Amtsleitung, dem Telephonapparat und dem Zu-2o satzgerät nur entsprechende Anschlussklemmen gezeichnet. So ist die Eingangsschaltung der Telephonstation über Eingangsklemmen 1, 2 mit der Amtsleitung, über Telephonklemmen 3, 4 mit dem Telephonapparat und über Geräteklemmen 5, 6 mit Zusatzgeräten verbunden. Die Eingangsschaltung weist einen 25 Überspannungsschutz 7, einen Verpolungsschutz 8, einen Spannungsregler 9 und eine Begrenzerschaltung 10 auf. A telephone station consists for example of an input circuit, a telephone set and at least one additional device. In FIG. 1, for the sake of clarity, only corresponding connection terminals are drawn from the exchange line, the telephone set and the accessory device. The input circuit of the telephone station is connected to the exchange line via input terminals 1, 2, to the telephone set via telephone terminals 3, 4 and to additional devices via device terminals 5, 6. The input circuit has an overvoltage protection 7, a polarity reversal protection 8, a voltage regulator 9 and a limiter circuit 10.

Der Überspannungsschutz 7 schirmt die Telephonstation vor schädlichen, auf der Amtsleitung auftretenden Spannungsspitzen ab. Der Verpolungsschutz 8 ermöglicht ein Anschliessen der grenzer (23) und dem Längstransistor (12) bestehenden Parallel- 30 Telephonstation, ohne die Polarität der Amtsleitung zu berück- The surge protector 7 shields the telephone station from harmful voltage peaks occurring on the exchange line. The reverse polarity protection 8 enables the connection of the boundary (23) and the series transistor (12) existing parallel telephone station without taking into account the polarity of the exchange line.

schaltung in Reihe geschaltet ist. circuit is connected in series.

6. Telephonstation mit einer Begrenzerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzerschaltung (10) einerseits über einen Potentialpunkt (103) mit einer ersten Geräteklemme (5) und der Gerätepunkt (102) mit einer zweiten Geräteklemme (6) des Zusatzgerätes und andererseits über den Leitungspunkt (101) mit einem Verpolungsschutz (8) verbunden ist. 6. Telephone station with a limiter circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the limiter circuit (10) on the one hand via a potential point (103) with a first device terminal (5) and the device point (102) with a second device terminal (6) of the additional device and on the other hand is connected to a reverse polarity protection (8) via the line point (101).

BESCHREIBUNG Die Erfindung bezieht sich auf eine Begrenzerschaltung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art. DESCRIPTION The invention relates to a limiter circuit of the type mentioned in the preamble of claim 1.

Telephonstationen, die ein durch die Amtsleitung gespeistes Zusatzgerät besitzen, müssen eine strombegrenzende Schaltung aufweisen, um den Anschlussvorschriften des Amtes zu genügen. Diese strombegrenzende Schaltung befindet sich am Eingang der Telephonstation nach dem Überspannungsschutz und nach dem Verpolungsschutz in Reihe mit den Zusatzgeräten. Sie besteht gemäss dem Stand der Technik aus drei parallel geschalteten Elementen, nämlich einem Kondensator, einem Widerstand mit einem festen, vorbestimmten Wert und einem Element mit einem positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstandes (PTC-EIement). Die Anschlussvorschriften werden durch sorgfältiges Abstimmen der drei Elemente auf die Zusatzgeräte eingehalten. Telephone stations that have an additional device fed by the exchange line must have a current-limiting circuit in order to meet the connection regulations of the exchange. This current-limiting circuit is located at the entrance of the telephone station after the overvoltage protection and after the reverse polarity protection in series with the additional devices. According to the prior art, it consists of three elements connected in parallel, namely a capacitor, a resistor with a fixed, predetermined value and an element with a positive temperature coefficient of resistance (PTC element). The connection regulations are adhered to by carefully coordinating the three elements with the additional devices.

Im Betrieb fällt je nach Leistungsaufnahme eine grössere oder eine kleinere Spannung über dieser strombegrenzenden Schaltung ab. In operation, depending on the power consumption, a larger or a smaller voltage drops across this current-limiting circuit.

Bei kleiner Stromaufnahme der Zusatzgeräte weist die strombegrenzende Schaltung wegen des kalten PTC-Elementes einen geringen Widerstand auf. Bei grosser Stromaufnahme hingegen steigt der Widerstand an, weil sich das PTC-Element infolge des Stromdurchgangs erwärmt. Die Funktion der strombegrenzenden Schaltung ist insbesondere bei kleinen Strömen stark von der Umgebungstemperatur abhängig. When the current consumption of the additional devices is low, the current-limiting circuit has a low resistance because of the cold PTC element. With a large current consumption, however, the resistance increases because the PTC element heats up due to the passage of current. The function of the current-limiting circuit is heavily dependent on the ambient temperature, especially in the case of small currents.

sichtigen. Der Spannungsregler 9 begrenzt die Spannung auf den für das Zusatzgerät vorgeschriebenen Wert. Die Begrenzerschaltung 10 hält die Stromaufnahme der Zusatzgeräte in den von den AnschlussVorschriften vorgeschriebenen Grenzen. 3s Beide Eingänge 71, 72 des Überspannungsschutzes 7 sind mit den Eingangsklemmen 1, 2 verbunden. Der eine Ausgang 73 des Überspannungsschutzes 7 ist an der Telephonklemme 3 und an einen Eingang 81 des Verpolungsschutzes 8 angeschlossen. Ein anderer Ausgang 74 des Überspannungsschutzes 7 ist 4o mit der Telephonklemme 4 und einem Eingang 82 des Verpolungsschutzes 8 verbunden. Von einem Ausgang 83 des Verpolungsschutzes 8 wird z.B. eine positive Spannung zu einem Eingang 91 des Spannungsreglers 9 und von dessen einem Ausgang 92 als geregelte Spannung zur Geräteklemme 5 geführt. Ein an-45 derer Ausgang 84 des Verpolungsschutzes 8 mit z.B. negativer Polarität ist mit einem eingangsseitigen Leitungspunkt 101 der Begrenzerschaltung 10 verbunden. Eine Leitung führt von einem ausgangsseitigen Gerätepunkt 102 der Begrenzerschaltung 10 zur Geräteklemme 6. Eine Verbindung besteht zwischen so dem Leitungspunkt 101 und einem Referenzpunkt 93 des Spannungsreglers 9 sowie eine zwischen einem Potentialpunkt 103 der Begrenzerschaltung 10 und der Geräteklemme 5. sight. The voltage regulator 9 limits the voltage to the value prescribed for the additional device. The limiter circuit 10 keeps the current consumption of the additional devices within the limits prescribed by the connection regulations. 3s Both inputs 71, 72 of overvoltage protection 7 are connected to input terminals 1, 2. One output 73 of the overvoltage protection 7 is connected to the telephone terminal 3 and to an input 81 of the reverse polarity protection 8. Another output 74 of the overvoltage protection 7 is connected 4o to the telephone terminal 4 and an input 82 of the polarity reversal protection 8. From an output 83 of the reverse polarity protection 8, e.g. a positive voltage to an input 91 of the voltage regulator 9 and from its output 92 to the device terminal 5 as a regulated voltage. Another output 84 of the reverse polarity protection 8 with e.g. negative polarity is connected to an input-side line point 101 of the limiter circuit 10. A line leads from an output-side device point 102 of the limiter circuit 10 to the device terminal 6. There is a connection between the line point 101 and a reference point 93 of the voltage regulator 9 and also between a potential point 103 of the limiter circuit 10 and the device terminal 5.

Die Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Begrenzerschaltung 10. Sie umfasst einen Transistor 11, der im dargestell-55 ten Beispiel ein pnp-Transistor ist, einen Längstransistor 12, ein PTC-Element 13, einen Kondensator 14, einen Vorwiderstand 15, einen Längswiderstand 16, einen Basiswiderstand 17, einen Kollektorwiderstand 18, eine Zenerdiode 19 und einen Spannungsbegrenzer 20. FIG. 2 shows an exemplary embodiment of the limiter circuit 10. It comprises a transistor 11, which in the example shown is a pnp transistor, a series transistor 12, a PTC element 13, a capacitor 14, a series resistor 15, a series resistor 16 , a base resistor 17, a collector resistor 18, a zener diode 19 and a voltage limiter 20.

6o Für den Längstransistor 12 eignet sich wegen der geringen Steuerleistung vorteilhaft ein MOS-Feldeffekttransistor. Dieser Längstransistor 12 ist über einen Sourceanschluss 121, über einen Drainanschluss 122 und über einen Gateanschluss 123 mit der Schaltung verbunden. 6o A MOS field-effect transistor is advantageously suitable for the series transistor 12 because of the low control power. This series transistor 12 is connected to the circuit via a source connection 121, via a drain connection 122 and via a gate connection 123.

65 Der Transistor 11 weist Anschlüsse für einen Emitter 111, für einen Kollektor 112 und für eine Basis 113 auf und bildet zusammen mit den Widerständen 15, 17 und 18 eine einfache, mit der Zenerdiode 19 geschützte Strommesseinrichtung 23. Sie 65 The transistor 11 has connections for an emitter 111, for a collector 112 and for a base 113 and, together with the resistors 15, 17 and 18, forms a simple current measuring device 23 which is protected by the Zener diode 19

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misst den von den Zusatzgeräten aufgenommenen Strom und steuert auf vorbestimmte Weise mittels des Potentials am Gate-anschluss 123 die Leitfähigkeit des Längstransistors 12. measures the current consumed by the auxiliary devices and controls the conductivity of the series transistor 12 in a predetermined manner by means of the potential at the gate connection 123.

Die Bauelemente 13, 14 und 16 sind parallel zwischen einem Punkt 21 und dem Gerätepunkt 102 geschaltet und bilden einen Strombegrenzer 22 gemäss dem Stand der Technik. Der Vorwiderstand 15 verbindet den Punkt 21 mit dem Leitungspunkt 101. Parallel zum Strombegrenzer 22 ist der Längstransistor 12 geschaltet, wobei der Sourceanschluss 121 mit dem Punkt 21, der Drainanschluss 122 mit dem Gerätepunkt 102 und der Gate-anschluss 123 mit einem der Anschlüsse des Kollektorwiderstandes 18 verbunden ist. Der andere Anschluss des Kollektorwiderstandes 18 führt zum Potentialpunkt 103. Der Transistor 11 ist mit dem Kollektor 112 zum Gateanschluss 123, mit dem Emitter 111 zum Leitungspunkt 101 und mit der Basis 113 zu einem der Anschlüsse des Basiswiderstandes 17 verbunden. Der andere Anschluss des Basiswiderstandes 17 führt zum Punkt 21. Die Zenerdiode 19 verbindet den Gateanschluss 123 mit dem Sourceanschluss 121, der Spannungsbegrenzer 20 hingegen die beiden Anschlusspunkte 101 und 102. The components 13, 14 and 16 are connected in parallel between a point 21 and the device point 102 and form a current limiter 22 according to the prior art. The series resistor 15 connects the point 21 to the line point 101. The series transistor 12 is connected in parallel with the current limiter 22, the source connection 121 with the point 21, the drain connection 122 with the device point 102 and the gate connection 123 with one of the connections of the collector resistor 18 is connected. The other connection of the collector resistor 18 leads to the potential point 103. The transistor 11 is connected to the collector 112 to the gate connection 123, to the emitter 111 to the line point 101 and to the base 113 to one of the connections of the base resistor 17. The other connection of the base resistor 17 leads to the point 21. The zener diode 19 connects the gate connection 123 to the source connection 121, while the voltage limiter 20 connects the two connection points 101 and 102.

Steigt der von den Zusatzgeräten aufgenommene Strom über einen durch den Vorwiderstand 15 bestimmten Wert an, wird der Transistor 11 der Strommesseinrichtung 23 in die Sättigung gesteuert, wobei der Gateanschlusspunkt 123 praktisch auf das Potential des Leitungspunktes 101 gelegt wird. Der Längstransistor 12 sperrt daher die Stromleitung zwischen dem Sourceanschluss 121 und dem Drainanschluss 122, d.h. die Begrenzerschaltung 10 erfüllt die Anschlussvorschriften, weil der Strom mittels des Strombegrenzers 22 begrenzt wird und der Einfluss des niederohmigen Vorwiderstandes 15 vernachlässigbar ist. If the current consumed by the additional devices rises above a value determined by the series resistor 15, the transistor 11 of the current measuring device 23 is driven into saturation, the gate connection point 123 being placed practically at the potential of the line point 101. The series transistor 12 therefore blocks the current line between the source terminal 121 and the drain terminal 122, i.e. the limiter circuit 10 fulfills the connection regulations because the current is limited by means of the current limiter 22 and the influence of the low-impedance series resistor 15 is negligible.

Fällt der Strom durch den Vorwiderstand 15 unter einen vorbestimmten Wert, wird der Strom durch den Basiswiderstand 17 in die Basis 113 zu klein. Der Transistor 11 beginnt zu sperren und am Gateanschluss 123 steigt das Potential auf den Wert, der am Potentialpunkt 103 herrscht. Die Leitfähigkeit des Längstransistors 12 zwischen seinen Anschlüssen 121 und 122 steigt rasch an, wobei der Strombegrenzer 22 kurzgeschlossen wird. Nur der niederohmige Vorwiderstand 15 wird daher in der Begrenzerschaltung 10 zwischen den Punkten 101 und 5 102 wirksam. Er ist im Vergleich zum PTC-Element 13 praktisch von der Umgebungstemperatur unabhängig. If the current through the series resistor 15 falls below a predetermined value, the current through the base resistor 17 into the base 113 becomes too small. The transistor 11 begins to block and the potential at the gate terminal 123 rises to the value prevailing at the potential point 103. The conductivity of the series transistor 12 between its terminals 121 and 122 increases rapidly, the current limiter 22 being short-circuited. Only the low-impedance series resistor 15 is therefore effective in the limiter circuit 10 between points 101 and 5 102. Compared to the PTC element 13, it is practically independent of the ambient temperature.

Weisen die Zusatzgeräte elektrische Speicher zur Überbrückung von Leistungsspitzen auf, ermöglicht die Begrenzerschaltung 10 ein rascheres Nachladen der Speicher auf einen io vorbestimmten Spannungswert durch eine vorteilhafte Verkleinerung des zwischen den Punkten 101 und 102 als Ladewiderstand wirksamen Widerstandswertes der Begrenzerschaltung 10. If the additional devices have electrical memories for bridging power peaks, the limiter circuit 10 enables the memories to be recharged more quickly to a predetermined voltage value by advantageously reducing the resistance value of the limiter circuit 10, which acts as a charging resistance between points 101 and 102.

Eine vorteilhafte Ausführung weist als Transistor 11 einen vom Typ BC546 und für den Längstransistor 12 einen MOS-15 Feldeffekttransistor vom Typ IRF710 auf. Typische Widerstandswerte sind 20 Ohm für den Vorwiderstand 15, 750 Ohm für den Längswiderstand 16, 100 kOhm für den Basiswiderstand 17 und ein Megohm für den Kollektorwiderstand 18. Die Zenerdiode 19 begrenzt die Spannung zwischen dem Gatean-20 schluss 123 und dem Sourceanschluss 121 auf etwa 16 V. Der Spannungsbegrenzer 20 limitiert die Spannung zwischen dem Leitungspunkt 101 und dem Gerätepunkt 102 auf etwa 33 V. Der Kondensator 14 hat typisch eine Kapazität von 22 nF und ist beispielsweise ein verlustarmer Elektrolytkondensator für 63 25 V Gleichspannung. Das PTC-Element 13 weist bei 20°C einen Widerstandswert von etwa 110 Ohm auf. An advantageous embodiment has a type BC546 as transistor 11 and a MOS-15 field effect transistor of type IRF710 for the series transistor 12. Typical resistance values are 20 ohms for the series resistor 15, 750 ohms for the series resistor 16, 100 kOhm for the base resistor 17 and one megohm for the collector resistor 18. The zener diode 19 limits the voltage between the gate terminal 20 and the source terminal 121 to approximately 16 V. The voltage limiter 20 limits the voltage between the line point 101 and the device point 102 to approximately 33 V. The capacitor 14 typically has a capacitance of 22 nF and is, for example, a low-loss electrolytic capacitor for 63 25 V DC voltage. The PTC element 13 has a resistance value of approximately 110 ohms at 20 ° C.

Selbstverständlich lassen sich für den Fachmann auf einfache Weise weitere Ausführungen dieser Schaltung im Bedarfsfall aus dem genannten Beispiel ableiten, sei es durch Anpassen 30 der Widerstandswerte, durch eine Polaritätsumkehr, wobei für den Transistor 11 die pnp-Type durch eine npn-Type ersetzt ist, oder durch Austauschen des Längstransistors 12 durch einen bipolaren Transistor oder eine aufwendigere Darlingtonschaltung. Of course, further designs of this circuit can be derived in a simple manner for the person skilled in the art from the example mentioned, if necessary, be it by adapting the resistance values or by reversing the polarity, the pnp type being replaced by an npn type for the transistor 11. or by replacing the series transistor 12 with a bipolar transistor or a more complex Darlington circuit.

35 Die Begrenzerschaltung 10 ist vorteilhaft in öffentlichen Telephonstationen mit Geldautomaten verwendbar. 35 The limiter circuit 10 can advantageously be used in public telephone stations with ATMs.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. Limiter circuit for telephone stations for limiting the current consumption of at least one auxiliary device fed from the outside line, with a limiter (22) arranged in the current path between an input-side line point (101) and an output-side device point (102), characterized in that it has a series transistor (12) and a current measuring device (23) controlling the series transistor (12) and that the limiter (22) is connected in parallel to the series transistor (12).

2. Limiter circuit according to claim 1, characterized in that the current measuring device (22) controls the series transistor (12) such that the series transistor (12) blocks when the current consumption of the additional device is high and conducts when the current consumption of the additional device is low.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Limiter circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the voltage across the limiter circuit (10) between the line point (101) and the device point (102) is limited by means of a zener diode (20).

4. Limiter circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the series transistor (21) is a MOS field effect transistor.

5. Limiter circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the current measuring device (23) contains a transistor (11), in the control circuit of which there is a series resistor (15) and a base resistor (17), and that between the conduction point (101 ) and the device point (102) the series resistor (15) with the from the current