DE1142912B

DE1142912B - Circuit arrangement for briefly increasing the voltage on consumers in telecommunication systems, in particular telephone switching systems

Info

Publication number: DE1142912B
Application number: DEST16747A
Authority: DE
Inventors: Walter Hackenberg; Hilmar Schoenemeyer
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1960-07-30
Filing date: 1960-07-30
Publication date: 1963-01-31

Description

Schaltungsanordnung zur kurzzeitigen Spannungserhöhung an Verbrauchern in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur kurzzeitigen Spannungserhöhung an Verbrauchern mittels mindestens eines im Ruhezustand aufgeladenen Kondensators, der durch unter dem Einfluß eines Steuerimpulses wirksam werdende Schaltmittel zum Entladen über einen Verbraucher in Serie mit der Spannungsquelle geschaltet wird, in Fernmelde-, insbesondere Femsprechvermittlungsanlagen.Circuit arrangement for a brief voltage increase on consumers in telecommunications, in particular telephone switching systems. The invention relates to a circuit arrangement for briefly increasing the voltage to consumers by means of at least one capacitor charged in the idle state, which is caused by under the influence a control pulse becomes effective switching means for discharging via a consumer is connected in series with the voltage source, in telecommunications, especially telephone exchanges.

In der Elektrotechnik liegt häufig dann, wenn die zur Verfügung stehende Betriebsspannung nicht ausreicht, die Aufgabe vor, eine kurzzeitig höhere Spannung selbst zu erzeugen. Dies geschieht in bekannter Weise mittels eines Kondensators, der durch die Betriebsspannung geladen und mit dieser in Reihe geschaltet wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere derartig aufgeladene Kondensatoren in Reihe zu schalten. Es ist ist bekannt, die Ladung und Entladung des Kondensators z. B. über Umschaltekontakte eines Flachrelais zu steuern. Werden diese in zentralen Einrichtungen sehr oft betätigt, so wird die zulässige Lebensdauer der Kontakte bald erreicht. Eine größere Lebensdauer besitzen z. B. Ankerkontakte im Schutzrohr, die aber zur Zeit in größeren Mengen nur als Arbeitskontakte zur Verfügung stehen, oder elektronische Schaltmittel, die funktionsmäßig einen Arbeitskontakt darstellen können.In electrical engineering is often when the available Operating voltage is insufficient, the task facing a briefly higher voltage to produce yourself. This is done in a known manner by means of a capacitor, which is charged by the operating voltage and connected in series with it. Of course, it is also possible to have several capacitors charged in this way to be connected in series. It is known the charge and discharge of the capacitor z. B. to be controlled via changeover contacts of a flat relay. Will this be in central Equipment operated very often, the permissible life of the contacts soon reached. Have a longer service life z. B. Armature contacts in the protective tube, but which are currently only available in larger quantities as working contacts, or electronic switching means that functionally represent a normally open contact can.

Die Erfindung befaßt sich daher mit der Aufgabe, eine Schaltungsanordnung zur kurzzeitigen Spannungserhöhung an Verbrauchern zu schaffen, die eine große Zuverlässigkeit und große Lebensdauer aufweist. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die die Hintereinanderschaltung durchführenden Schaltmittel als Arbeitskontakte ausgebildet sind, daß zwischen dem einen Pol der Spannungsquelle und dem diesem zugeordneten Belag des Kondensators ein nur für den Ladestrom durchlässiger Gleichrichter angeordnet ist, daß zwischen dem anderen Pol der Spannungsquelle und dem diesem zugeordneten Belag des Kondensators ein Strombegrenzungswiderstand angeordnet ist und daß die Verbraucher zwischen den dem einen Pol der Spannungsquelle zugeordneten Belag des Kondensators und den anderen Pol der Spannungsquelle einschaltbar sind.The invention is therefore concerned with the object of a circuit arrangement to create a short-term increase in voltage at consumers, which has a high level of reliability and has a long service life. According to the invention, this is achieved by that the switching means performing the series connection as working contacts are designed that between the one pole of the voltage source and this associated coating of the capacitor is a rectifier that is only permeable to the charging current is arranged that between the other pole of the voltage source and this associated coating of the capacitor, a current limiting resistor is arranged and that the consumers are assigned between the one pole of the voltage source Coating of the capacitor and the other pole of the voltage source can be switched on.

Gemäß weiteren Ausbildungen der Erfindung sind die Arbeitskontakte als Ankerkontakte im Schutzrohr oder als elektronische Schalter ausgebildet. Im letzten Fall wird die Durchsteuerung der durch eine Vorspannung gesperrten elektronischen Schalter durch Anlegen eines Steuerpotentials an lediglich einem Punkt der durch die elektronischen Schalter und die Kondensatoren gebildeten Entladestrecke eingeleitet. Durch die damit verbundene Potentialverschiebung in den Steuerkreisen der elektronischen Schalter werden diese nacheinander entsperrt.According to further developments of the invention, the working contacts are designed as armature contacts in the protective tube or as an electronic switch. in the The last case is the control of the electronic bias blocked Switch by applying a control potential to only one point of the through initiated the discharge path formed by the electronic switch and the capacitors. Due to the associated potential shift in the control circuits of the electronic Switches these are unlocked one after the other.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles mit verschiedenen Varianten und eines Anwendungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 die Reihenschaltung von zwei Kondensatoren mit der Spannungsquelle über Arbeitskontakte, Fig. 2 den Ersatz der Arbeitskontakte durch elektronische Schalter (Transistoren), Fig. 3 eine Verbesserung der Schaltung nach Fig. 2, wobei als Verbraucher ein Relais dargestellt ist.The invention is based on an embodiment with various Variants and an application example are described in more detail. It shows Fig. 1 the Series connection of two capacitors with the voltage source via normally open contacts, Fig. 2 the replacement of the working contacts by electronic switches (transistors), 3 shows an improvement of the circuit according to FIG. 2, with a relay as a consumer is shown.

Im Schaltbild nach Fig. 1 ist jeder der beiden Kondensatoren C 1 und C 2 mit dem einen Belag über je einen für den Ladevorgang in Durchlaßrichtung geschalteten Gleichrichter G 1 bzw. G 2 an den Pluspol und mit dem anderen Belag über je einen Widerstand W 1 bzw. W 2 an den Minuspol einer Spannungsquelle U 1 angeschlossen. Beide in dieser Weise beschaltete Kondensatoren sind über die Kontakte e 1 bis e 3 eines nicht dargestellten Relais in Reihe mit der Spannungsquelle U 1 mit einem Verbraucher V verbunden. Bei geöffneten Kontakten e 1 bis e 3 wird der Kondensator C 1 über den Gleichrichter G 1 und den Widerstand W 1 und der Kondensator C 2 über den Gleichrichter G 2 und den Widerstand W 2 aufgeladen. Werden die Kontakte e 1 bis e 3 geschlossen, so kann die Ladung der Kondensatoren C 1 und C 2 über den Verbraucher, dagegen nicht über die von den Kondensatoren C 1 und C 2 her Sperrspannung erhaltenden Gleichrichter G 1 und G 2 abfließen. Der Widerstand W 1 ist so bemessen, daß über ihn bei geschlossener Entladestrecke nur ein geringer Teil der Ladung des Kondensators C 2 entweicht, während die Bemessung des Widerstandes W 2 lediglich von der Belastbarkeit des Kontaktes e 3 und der Spannungsquelle U 1 abhängt. Selbstverständlich kann auch nur ein Kondensator in Reihe mit der Spannungsquelle betrieben werden, wobei dann die Bauelementengruppen zwischen den Punkten E und E' fortzulassen sind, oder es können auch mehr als zwei Kondensatoren sinngemäß in Reihe geschaltet sein.In the circuit diagram according to FIG. 1, each of the two capacitors C 1 and C 2 is connected to the positive pole with one coating via a rectifier G 1 or G 2 connected in the forward direction for charging and with the other coating via a resistor W 1 or W 2 is connected to the negative pole of a voltage source U 1 . Both capacitors connected in this way are connected in series with the voltage source U 1 to a consumer V via the contacts e 1 to e 3 of a relay (not shown). In open contacts e 1 to e 3, the capacitor C 1 via the rectifying G 1 and the resistor W 1 and capacitor C 2 through the rectifier G 2 and the resistor W 2 is charged. The contacts e closed 1 to e 3, so the other hand, the charge of the capacitors C 1 and C 2 by the consumer, not flow through the maintaining of the capacitors C 1 and C 2 ago reverse voltage rectifier G 1 and G. 2 The resistor W 1 is dimensioned so that only a small part of the charge of the capacitor C 2 escapes through it when the discharge path is closed, while the dimensioning of the resistor W 2 depends only on the load capacity of the contact e 3 and the voltage source U 1. Of course, only one capacitor can be operated in series with the voltage source, in which case the component groups between points E and E 'can be omitted, or more than two capacitors can be connected in series accordingly.

In der Fig. 2 entsprechen den Kontakten e 1 bis e 3 die Transistoren T 1 und T3. Die Transistoren T 3 und T4 mit den zugehörigen Widerständen bilden eine monostabile Kippanordnung, bei der im Ruhezustand der Transistor T3 nichtleitend und der Transistor T4 leitend ist, während sich durch Anlegen von Erdpotential an den Punkt E" die Schaltzustände umkehren. Liegt kein Erdpotential am Punkt E", so sind die Transistoren T 1 bis T 3 durch die auf ihre Basiselektroden einwirkende positive Spannung U2 gesperrt, so daß die Kondensatoren - wie schon beschrieben - aufgeladen werden. Wenn Punkt E" Erdpotential erhält, dann wird Transistor T3 ausgesteuert, über den auch Punkt E' auf Erdpotential gelegt wird. Durch die Spannung des Kondensators C2 erfolgt nun die Aussteuerung des Transistors T2 und nach dessen Durchsahaltung die Aussteuerung des Transistors T 1 durch die Spannung beider Kondensatoren C1, C2, die nach Durchschaltung des Transistors T 1 sich über den Verbraucher V zu entladen beginnen.In FIG. 2, the contacts e 1 to e 3 correspond to the transistors T 1 and T3. The transistors T 3 and T4 with the associated resistors form a monostable flip-flop arrangement, in which the transistor T3 is non-conducting and the transistor T4 is conducting in the idle state, while the switching states are reversed by applying ground potential to the point E ". If there is no ground potential at the point E ", the transistors T 1 to T 3 are blocked by the positive voltage U2 acting on their base electrodes, so that the capacitors - as already described - are charged. When point E "receives earth potential, transistor T3 is controlled, via which point E 'is also connected to earth potential. The voltage of capacitor C2 now activates transistor T2 and, after looking through it, transistor T 1 is activated by the voltage both capacitors C1, C2, which begin to discharge via the consumer V after the transistor T 1 has been switched through.

Die Vorteile dieser Schaltungsanordnung sind darin zu sehen, daß einmal die Entladung durch Anlegen eines Potentials an lediglich einen Punkt (E oder E' oder E") der Entladestrecke eingeleitet wird, zum anderen Transistoren verwendet werden, die eine große Lebensdauer der nach der Schaltungsanordnung gefertigten Baugruppe gewährleisten. Die Schaltungsanordnung beschränkt sich nicht nur auf die Verwendung von Transistoren, sondern es können an deren Stelle auch Röhren oder andere elektronische Schalter sinngemäß Anwendung finden.The advantages of this circuit arrangement can be seen in the fact that once the discharge by applying a potential to just one point (E or E ' or E ") the discharge path is initiated, on the other hand transistors are used which have a long service life of the manufactured according to the circuit arrangement Ensure assembly. The circuit arrangement is not limited to that only Use of transistors, but it can also use tubes or in their place other electronic switches can be used accordingly.

Die Fig. 3 zeigt eine Verbesserung der Schaltungsanordnung nach Fig. 2. Soll die Ladezeit der Kondensatoren C 1 und C 2 sehr klein sein, so müssen auch die Widerstände W 1 und W 2 kleine Werte besitzen. Das würde aber nach Fig. 2 bedeuten, daß bei durchgeschalteter Entladestrecke die Ladung des Kondensators C 2 vorwiegend über den Widerstand W 1 abfließt und daß der Strom über den Widerstand W 2 und den Transistor T2 für letzteren unzulässig groß wird. Um diese Nachteile zu vermeiden, ist zwischen den Minuspol der Spannungsquelle U 1 und den Widerstand W 1 ein n-p-n-Transistor T 5 eingefügt, der über einen weiteren Transistor T 6 in Abhängigkeit vom Zustand der Entladestrecke am Punkt E gesteuert wird. Beide Transistoren T5, T 6 befinden sich bei offener Entladestrecke in leitendem Zustand. Mit Anlegen des Steuerpotentials an Punkt E' greift das positive Potential des geladenen Kondensators C 2 auf die Basis des Transistors T6 über und sperrt diesen, womit auch der Transistor T5 in den nichtleitenden Zustand versetzt wird, so daß kein Strom über den Widerstand W 1 fließen kann. Bei Wiederbeginn der Aufladung des Kondensators C 1 muß dessen Aufladung über den Widerstand W 3 vermieden werden, weil dadurch der Transistor T6 gesperrt bliebe. Deshalb ist zwischen dem Punkt E und dem Kondensator C1 ein Gleichrichter G4 eingefügt. Die gleichen Vorgänge erfolgen mit den im unteren Abschnitt der Fig. 3 dargestellten Schaltmitteln (Transistor T7, T 8 und Gleichrichter G5), mit der Ausnahme, daß hier lediglich das über Transistor T3 an der Basis des Transistors T8 wirksam werdende Erdpotential die Sperrung des Transistors T8 bewirkt.FIG. 3 shows an improvement of the circuit arrangement according to FIG. 2. If the charging time of the capacitors C 1 and C 2 is to be very short, the resistors W 1 and W 2 must also have small values. However, according to FIG. 2, this would mean that when the discharge path is switched through, the charge of the capacitor C 2 flows predominantly through the resistor W 1 and that the current through the resistor W 2 and the transistor T2 becomes impermissibly large for the latter. In order to avoid these disadvantages, an npn transistor T 5 is inserted between the negative pole of the voltage source U 1 and the resistor W 1 , which is controlled via a further transistor T 6 depending on the state of the discharge path at point E. Both transistors T5, T 6 are in the conductive state when the discharge path is open. When the control potential is applied to point E ', the positive potential of the charged capacitor C 2 reaches the base of the transistor T6 and blocks it, which also puts the transistor T5 in the non-conductive state so that no current flows through the resistor W 1 can. When the charging of the capacitor C 1 starts again, its charging via the resistor W 3 must be avoided because this would mean that the transistor T6 would remain blocked. A rectifier G4 is therefore inserted between point E and capacitor C1. The same processes take place with the switching means (transistor T7, T8 and rectifier G5) shown in the lower section of FIG T8 causes.

Als Verbraucher ist ein Relais A dargestellt, das z. B. von einem zentralen Markierer durch die Kontakte c und k zugehöriger Relais ausgewählt und durch die Kondensatorenentladung zum Anzug gebracht wird. Nach Beendigung der Ladung oder nach Öffnung der Entladestrecke am Punkt E' hält sich das Relais A über seinen Kontakt a und über einen Gleichrichter G3. Auf diese Weise lassen sich auch Relaisgruppen zum Anzug bringen und mit geringer Erregung halten.As a consumer, a relay A is shown, which z. B. is selected by a central marker through the contacts c and k associated relays and brought to attraction by the capacitor discharge. After the end of the charge or after the discharge path has opened at point E ', the relay A is maintained via its contact a and via a rectifier G3. In this way, relay groups can also be attracted and held with little excitation.

Claims

PATENT CLAIMS: 1.Circuit arrangement for brief voltage increase on consumers by means of at least one capacitor charged in the idle state, which is connected in series with the voltage source by switching means for discharging via a consumer, which become effective under the influence of a control pulse, in telecommunications, in particular telephone exchanges, characterized that the switching means (e 1, e2, e3) performing the series connection are designed as working contacts, that between one pole (earth) of the voltage source and the coating of the capacitor (C 1, C 2) assigned to this one only permeable to the charging current Rectifier (G1, G2) is arranged that a current limiting resistor (W 1, W2) is arranged between the other pole (-) of the voltage source and the coating of the capacitor (C 1, C 2) assigned to it and that the consumer (V) between the layer of condensate assigned to one pole (earth) of the voltage source ators (C1) and the other pole (-) of the voltage source can be switched on.

2. Circuit arrangement according to claim 1 with a plurality of capacitors charged in parallel in the idle state and connectable in series for discharging, characterized in that the coating connected to the current limiting resistor (W1) of the respective closer to the loads (V) capacitor (C 1) with the to the rectifier (G2) connected coating of the respective next capacitor (C2) can be connected by a further normally open contact (e2).

3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the working contacts (e1 to e3) are designed as armature contacts in the protective tube.

4. Circuit arrangement according to Claim 1 or 2, characterized in that the working contacts are electronic Switches (T1, T2, T3) are formed.

5. Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the through-control of the blocked by a bias electronic switch (T1, T2) by applying a control potential (earth) only one point (E, E 'in Figs. 2 and 3) by the electronic switch (T1, T2) and the capacitors (C 1, C 2) formed discharge path is initiated and that the associated potential shift in the control circuits the electronic switches (T1, T2) unlocked them one after the other.

6. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that the control pulse (earth) applied to a point (E ') of the discharge path is shorter than the discharge time of the series-connected capacitors (C1, C2), so that they are only partially discharged, and that low-load transistors are used as electronic switches (T1, T2).

7. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that the control potential (earth) is also applied by electronic switches (T3). B. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that, in the current limiting abutment land (W1, W2)-containing branches of the charge of the capacitors provided circuits (C 1, C 2) additional switching means (T 5, T 6, G 4 or T7, T

8, G5) are inserted, the resistance during the capacitor discharge increase in the charging circuits and that with the application of the control potential (earth) at a point (E, E ') of the unloading path.

9. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that a Relay (A) is provided, in whose holding circuit a rectifier (G3) is connected is. Considered publications: German patent application M 15002 V111 a / 21a 3 (published October 28, 1954); German interpretative document No. 1047 869.