DE1083872B - UEberlastungsschutzschaltung fuer ein stark unterschiedlichen Wechselstromerregungen ausgesetztes Relais - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überlastungsschutzschaltung für ein stark unterschiedlichen Wechselstromerregungen ausgesetztes Relais, bei der mit möglichst einfachen Mitteln eine thermische Überlastung des Relais beim Überschreiten einer bestimmten Erregungsgröße vermieden wird. Eine derartige Schutzwirkung ist insbesondere für Relais in Kleinbauweise von großer Bedeutung, da es bei diesen durch die zur Erzielung des verlangten geringen Gewichtes und einer möglichst kleinen Baugröße notwendige engtolerierte Anpassung an eine den Sollwert darstellende Erregungsstromstärke besonders leicht zu einer thermischen Zerstörung kommen kann, falls die Erregung diesen Wert zu sehr übersteigt.

Obwohl es bei den Relais normaler Größe in vielen Fällen möglich ist, durch eine entsprechende Überdimensionierung der Erregungswicklung sowie der weiteren in Betracht kommenden Relaisteile auch bei großer Ansprechempfindlichkeit einen weiten Toleranzbereich der Ansprecherregung auszugleichen, kann sich der damit verbundene größere Aufwand an Wickelraum und Gewicht in bestimmten Anwendungsfällen doch äußerst störend bemerkbar machen. Insbesondere in den Fällen, wo eine derartige Relaisschaltung in der modernen Kleinstbauweise der Nachrichtentechnik ausgeführt werden soll, so z. B. als gedruckte Schaltung, ist eine solche Überdimensionierung schon aus Gründen der Stabilität und der sicheren Befestigung praktisch nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Überlastungsschutzschaltung für ein stark unterschiedlichen Wechselstromerregungen ausgesetztes Relais zu schaffen, die einen größeren Aufwand an Wickelraum und Gewicht vermeidet und es insbesondere erlaubt, derartige Relais in Kleinbauweise auszuführen und in nach der neuzeitlichen Kleinstbauweise der Nachrichtentechnik ausgeführten Schaltungen, wie z. B. gedruckten Schaltungen, anzuwenden.

Als ein wichtiger Anwendungsfall für derartige Relaisschaltungen sei die Rufrelaisschaltung in Fernsprechsystemen genannt, die auf der Zweidrahtseite des Übertragungsweges vor der Gabelschaltung angeordnet ist und eine Umsetzung der auf der Zweidrahtleitung niederfrequent übertragenen Rufspannungen in Tonfrequenzsignale bewirkt, die dann hinter der Gabelschaltung auf die abgehende Vierdrahtleitung gegeben werden. Hierbei ist die Rufrelaisschaltung je nach der Länge der Verbindungsleitung zur rufenden Zentrale stark unterschiedlichen Rufspannungen ausgesetzt, die beispielsweise zwischen 16 und 90 Volt liegen können. Bei den bisher verwendeten Rufrelais mit hoher Induktivität und kleiner Ansprechleistung werden derartige Unterschiede in der Wechselstromerregung durch eine entsprechende Überdimensionierung ausgeglichen. Dagegen ist jedoch eine Ausführung einer solchen Schaltung in Kleinstbauweise, so z. B. als gedruckte Schaltung, infolge der

überlastungsschutzschaltung

für ein stark unterschiedlichen

Wechselstromerregungen

ausgesetztes Relais

Anmelder:
Siemens Sd Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Hans Herkert, Pullach bei München,
ist als Erfinder genannt worden

erforderlichen Größe und des Gewichtes des verwendeten Rufrelais bisher nicht möglich gewesen. Eine sinngemäße Einschaltung eines Relais in Kleinbauweise ist wiederum nicht möglich, da ein solches Relais zu niederohmig ist und deshalb einerseits für die Sprachfrequenzen eine zu große Einfügungsdämpfung in die Übertragungsleitung bringen würde und andererseits durch die höheren Rufspannungen thermisch stark überlastet und somit zerstört werden würde. In diesem beispielsweisen Anwendungsfall bringt eine sinngemäße Verwendung vorliegender Erfindung den wesentlichen Vorteil mit sich, daß die Ausführung der Schaltung in Kleinstbauweise in einfacher Weise gewährleistet wird.

Erfindungsgemäß werden die genannten Vorteile bei einer Überlastungsschutzschaltung für ein stark unterschiedlichen Wechselstromerregungen ausgesetztes Relais, insbesondere für ein Relais in Kleinbauweise, dadurch erreicht, daß das Relais über die Sekundärwicklung

eines Übertragers mit vorzugsweise hochpermeablem Kern gespeist wird, dessen Primärwicklung über einen Serienwiderstand an der Speisespannung liegt, und daß die Dimensionierung in der Weise vorgenommen ist, daß der Eingangsscheinwiderstand des Übertragers in Abhängigkeit vom jeweiligen Sättigungsgrad des Kerns mit dem Serienwiderstand eine Spannungsteilung auf einen unschädlichen, zur Erregung des Relais ausreichenden Wert hervorruft.

Insbesondere für die Anwendung der Schaltungsan-Ordnung nach der Erfindung als Querzweig in einer Speiseleitung, ζ. B. in der Verbindungsleitung von der rufenden Zentrale zur Gabelschaltung in Fernsprechsystemen, ist eine bevorzugte Weiterbildung in der Weise vorgesehen, daß vor dem Serienwiderstand eine Anti-

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Claims (5)

1. 3 4

   parallelschaltung von Gleichrichtern mit definierter trager 8 in den Sättigungsbereich gesteuert, so daß seine

   Spannungsschwelle angeordnet ist. Induktivität und damit sein Scheinwiderstand wesentlich

   Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungs- geringer werden und nunmehr bei geeigneter Größe des

   beispiel der Schaltungsanordnung nach der Erfindung Serienwiderstandes 9 der größte Teil der Speisespannung

   an Hand der Fig. 1 und 2 näher beschrieben. 5 an diesem abfällt, so daß das Rufrelais R nicht überlastet

   Fig. 1 zeigt hierbei eine Rufrelaisschaltung eines werden kann. Es wird also die spannungsabhängige

   Trägerfrequenzfernsprechsystems. An den Klemmen 1 Leistungsübertragung des Übertragers 8 in der Weise

   treten die von der rufenden Zentrale ausgesendeten, ausgenutzt, daß sie für ansteigende Rufspannungen be-

   über eine Verbindungsleitung mit je nach der Ent- grenzend wirkt und somit das Rufrelais R vor Über-

   fernung der Zentrale unterschiedlicher Länge übertrage- io lastungen schützt.

   nen Rufwechselspannungen auf, die das auf der Zwei- Um die Ansprechempfindlichkeit des Ruf relais R zu drahtseite der Gabelschaltung 2 vorgesehene Rufrelais R erhöhen, kann es dabei zweckmäßig sein, das Relais über zum Ansprechen bringen sollen, welches dann seinerseits einen Transistor T in einer beliebigen, an sich bekannten über zwei vorzugsweise symmetrisch angeordnete Arbeits- Richtverstärkerschaltung an die Sekundärwicklung des kontakte rl und r2 einen an "den Klemmen 3 angeschlos- 15 Übertragers 8 anzuschließen. Wie aus der Fig. 1 ersichtsenen Tonfrequenzgeber in die abgehende Leitung der lieh ist, wird die Gleichstromversorgung des Transistors T, Vierdrahtseite der Gabelschaltung 2 mit den Ausgangs- dessen Basis-Kollektor-Strecke durch einen Kondenklemmen 4 einschaltet. Dabei werden die Rufzeichen, die sator 10 überbrückt ist, zweckmäßig mit Hilfe einer an auf der Zweidrahtseite meist als Wechselstromimpulse die Klemmen 11 angeschlossenen Batterie vorgenommen, mit einer Frequenz zwischen 16 und SO Hz über die an 20 Die Einfügungsdämpfung der gesamten Rufrelaisdie Klemmen 1 angeschlossene Verbindungsleitung über- schaltung für die an die Klemmen 1 angeschlossene Vertragen werden, in Tonfrequenzimpulse umgesetzt, die bindungsleitung kann nach einer bevorzugten Weitermit ihrer Frequenz innerhalb oder dicht neben dem über- bildung der Erfindung mit besonderem Vorteil dadurch tragenen Tonfrequenzkanal hegen und daher auf der verkleinert werden, daß nach Fig. 2 in Reihe zum Serien-Vierdrahtseite des Übertragurigssystems den gleichen 25 widerstand 9 noch zusätzlich eine Antiparallelschaltung Übertragungsbedingungen unterworfen werden können ^ zweier Gleichrichteranordnungen 12 und 13 mit definierter wie die Sprachfrequenzen selbst. Die schematische Dar- Spannungsschwelle vorgesehen wird. Dadurch wird erstellung nach Fig. 1 wird weiter durch die für die an- reicht, daß die auf der Speiseleitung übertragenen Sprechkommenden Signale und Sprachfrequenzspannungen vor- spannungen, die amplitudenmäßig unter der Spannungsgesehene Leitung der Vierdrahtseite mit den Klemmen 5 30 schwelle der Gleichrichteranordnungen 12 und 13 liegen, und die Leitungsnachbildung 6 ergänzt, während der durch die Rufrelaisschaltung praktisch nicht geschwächt Kondensator 7 eine Beeinflussung der Gabelschaltung 2 werden, da die Gleichrichteranordnungen durch sie nicht und der abgehenden Vierdrahtleitung mit den Klemmen 4 in den Durchlaßbereich gesteuert werden. Die Einstellung durch die niederfrequenten Rufspannungen weitgehend eines bestimmten Schwellwertes kann dabei zweckverhindert. . 35 mäßigerweise dadurch vorgenommen werden, daß ent-

   Da die Länge der Verbindungsleitung von der Zwei- weder Gleichrichter mit der vorbestimmten Spannungsdrahtseite je nach der Entfernung des rufenden Amtes schwelle ausgesucht und als Einzelelemente eingesetzt beträchtlich schwanken kann und somit die an den werden oder in Form von Serienkombinationen mehrerer Klemmen 1 auftretenden Rufwechselspannungen infolge Einzelelemente zu den Gleichrichteranordnungen 12 und der Leitungsdämpfung größenmäßig entsprechenden 40 13 zusammengefaßt werden oder daß Serienkombi-Schwankungen unterworfen sind, ist auch die Erregung nationen einzelner Gleichrichter mit definierter Spandes Ruf relais R stark unterschiedlich. In der Praxis nungsschwelle vorgesehen sind, von denen jeweils einkönnen dabei beispielsweise Schwankungen zwischen 16 zelne oder mehrere über entsprechende Abgriffe 14, 15 und 90 Volt auftreten. bzw. 16, 17 mittels Kurzschlußbügel überbrückt werden

   Um derartige Schwankungen ausgleichen zu können, 45 können. Für die angestrebte Schalterwirkung kann mit wird nach der Erfindung dem Rufrelais R ein Über- besonderem Vorteil auch die Sperrkennlinie von Siliziumtrager 8 mit einem vorzugsweise hochpermeablen Kern gleichrichtern od. dgl. im Bereich des scharf ausgeprägten vorgeschaltet, der primärseitig mit einem vorzugsweise Zenerknicks verwendet werden. Durch die Einschaltung hochohmigen Serienwiderstand 9 in Reihe liegt. Dabei von Gleichrichtern mit definierter Spannungsschwelle bildet die Reihenschaltung der Primärwicklung des Über- 50 wird gleichzeitig der Vorteil erreicht, daß das Rufrelais R tragers 8 und des Serienwiderstandes 9 einen Querzweig auf maximale Spitzen der Sprechspannungen nicht ander als Speiseleitung für das Rufrelais R aufzufassenden, spricht. In Fig. 2 sind im übrigen die der Fig. 1 entspreän die Klemmen 1 angeschlossenen Verbindungsleitung chenden Schaltungsteile mit den gleichen Bezugszeichen zur rufenden Zentrale. Bei der dargestellten Anordnung versehen,
   findet eine Spannungsteüung der an den Klemmen 1 55
   liegenden Speisespannung zwischen dem Eingangsschein-

   widerstand des Übertragers 8und dem Serienwiderstand9 . Patentansprüche =
   statt, wobei lediglich der am Übertrager 8 liegende Teil

   der Speisespannung zur Erregung des Rufrelais R heran- 1. Überlastungsschutzschaltung für ein stark

   gezogen wird. Die Dimensionierung des Übertragers 8 60 unterschiedlichen Wechselstromerregungen ausgesetz-

   und des Serienwiderstandes 9 wird nach der Erfindung tes Relais, insbesondere für ein Relais in Kleinbau-

   in der Weise vorgenommen, daß bei niedrigen Ruf- weise, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (R)

   spannungen der Übertrager 8 noch nicht im Sättigungs- über die Sekundärwicklung eines Übertragers (8) mit

   zustand arbeitet und somit eine große Induktivität bzw. vorzugsweise hochpermeablem Kern gespeist ist,

   einen großen Scheinwiderstand aufweist, der für diese 65 dessen Primärwicklung über einen Serienwiderstand

   niedrigen Rufspannungen eine solche Spannungsteüung (9) an der Speisespannung liegt, und daß die Dimen-

   bewirkt, daß der größte Teil der Speisespannung am sionierung in der Weise vorgenommen ist, daß der

   Übertrager 8 auftritt und somit zur Erregung des Ruf- Eingangsscheinwiderstand des Übertragers (8) in

   relais R herangezogen wird. Bei über einer bestimmten Abhängigkeit vom jeweiligen Sättigungsgrad des

   Größe liegenden Rufspannungen wird jedoch der Über- 70 Kerns mit dem Serienwiderstand (9) eine Spannungs-

   teilung auf einen unschädlichen, zur Erregung des Relais (R) ausreichenden Wert hervorruft.
2. 2. Überlastungsschutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (R) über einen in Richtverstärkerschaltung angeordneten Transistor (T) an die Sekundärwicklung des Übertragers (8) angeschlossen ist.
3. 3. Überlastungsschutzschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung des Übertragers (8) mit hochpermeablem Kern mit dem Serienwiderstand (9) und einer Antiparallelschaltung von Gleichrichtern (12, 13) mit definierter Spannungsschwelle als Querzweig einer Speiseleitung ausgebildet ist.
4. 4. Überlastungsschutzschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antiparallelschaltung der Gleichrichter (12, 13) aus jeweils mehreren hinteremandergeschalteten Gleichrichterelementen besteht, von denen einzelne oder mehrere wahlweise überbriickbar ausgebildet sind.
5. 5. Überlastungsschutzschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung als Rufrelaisschaltung in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechsystemen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 009 547/279 6.