DE1187668B

DE1187668B - Circuit arrangement of a circuit for double current operation, instead of a telegraph relay

Info

Publication number: DE1187668B
Application number: DET24224A
Authority: DE
Inventors: Josef Dusek; Svatopluk Prucha
Original assignee: Tesla AS
Current assignee: Tesla AS
Priority date: 1962-07-30
Filing date: 1963-07-03
Publication date: 1965-02-25
Also published as: GB995705A; NL295175A

Description

Schaltungsanordnung eines Stromkreises für Doppelstrombetrieb, anstelle eines Telegraphenrelais Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung eines Stromkreises für Doppelstrombetrieb anstelle eines Telegraphenrelais, die aus einer Brückenschaltung besteht, an deren Speisungsdiagonale von einer Seite zwei Widerstände und von der anderen Seite zwei Transistoren angeschlossen sind und deren Ausgangsdiagonale die Gleichstromschleife für Doppelstrombetrieb bildet.Circuit arrangement of a circuit for double current operation, instead of a telegraph relay The invention relates to a circuit arrangement of a circuit for double-current operation instead of a telegraph relay, which consists of a bridge circuit exists, on the diagonal of which there are two resistors from one side and from the other side two transistors are connected and their output diagonal the Forms direct current loop for dual current operation.

In den Systemen der Wechselstromtelegraphie, Konvertoren (Anschlußschaltungen) und Fernschreibämter, die mit Doppelstrombetrieb arbeiten, entspricht der Trennlage ein Strom von 20 mA in einer Richtung und der Zeichenlage ein Strom von 20 mA entgegengesetzter Richtung. Bei bekannten Einrichtungen wird das Umkehren der Ausgangsstromrichtung durch ein Telegraphenrelais durchgeführt.In the systems of alternating current telegraphy, converters (connection circuits) and telegraph exchanges that work with dual-stream operation corresponds to the separation layer a current of 20 mA in one direction and a current of 20 mA in the opposite direction of the drawing Direction. In known devices, the direction of the output current is reversed carried out by a telegraph relay.

Ein bekannter Stromkreis dieser Art ist in F i g. 1 dargestellt, wo der Strom der geteilten Telegraphenbatterie TB 1 und TB 2 durch den Kontakt k in die Ausgangsschleife mit einem Belastungswiderstand RZ kommutiert wird.A known circuit of this type is shown in FIG. 1, where the current of the divided telegraph battery TB 1 and TB 2 is commutated through the contact k into the output loop with a load resistor RZ.

Heutzutage trachtet man immer mehr danach, von der Anwendung der Telegraphenrelais Abstand zu nehmen, vor allem aus dem Grund, weil diese eine periodische Einstellung in verhältnismäßig kurzen Zeitabständen beanspruchen, wodurch die Instandhaltungskosten wesentlich ansteigen, und weiterhin auch aus dem Grund, weil die Tätigkeit dieser Relais infolge der ständig ausgeführten Einstellungen nicht ganz verläßlich ist und auch ein Versagen eintreten kann, welches in bestimmten Betriebsarten, z. B. in Netzen der Energetik, nicht zulässig ist, da dadurch ernste Betriebsstörungen eintreten könnten.Nowadays one tries more and more to use the telegraph relay To refrain, mainly because this is a periodic adjustment in relatively short time intervals, reducing maintenance costs increase substantially, and continue to do so because the activity of this Relay is not entirely reliable due to the constant adjustments made and failure can also occur, which in certain operating modes, e.g. B. in power supply networks, is not permitted, as this would cause serious operational disruptions could occur.

Aus den oben angeführten Gründen wurden bereits solche Schaltungen vorgeschlagen, die das Ersetzen der früher geläufig angewendeten Telegraphenrelais zum Ziel haben. Im Grunde genommen existieren drei bekannte Schaltungsanordnungen dieser Art, welche in den F i g. 2, 3 und 4 dargestellt sind und bei denen die Funktion des Umschalters zwei oder vier entsprechend erregte Transistoren erfüllen.For the reasons given above, such circuits have already been made proposed the replacement of the telegraph relays that were commonly used in the past have the objective. Basically there are three known circuit arrangements of this type, which is shown in FIGS. 2, 3 and 4 are shown and where the function of the switch meet two or four appropriately energized transistors.

In F i g. 2 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, welche mit einer Relaisanordnung direkt analog ist, in der zwei miteinander in Reihe geschaltete Transistoren T1 und T2, je durch eine Spannung Ei und E2 erregt werden. Die Batterie ist mit TB 1 und TB 2 bezeichnet, und die an die Klemmen a, b angeschlossene Ausgangsschleife der Schaltung ist durch den Widerstand RZ dargestellt. Die Grundeigenschaften der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 2 sind folgende: Am geschlossenen Transistor T1 oder T2 liegt die zweifache Linienspannung. Wenn die Erregungen der beiden Transistoren T1 und T2 voneinander galvanisch abgeteilt sind, kann die Telegraphenbatterie eine gemeinsame Mitte haben und kann auch gemeinsam für mehrere Kanäle dienen, wobei dann die b-Ader allen Ausgangsschleifen gemeinsam ist. Die Schaltung gemäß F i g. 2 kann derart abgeändert werden, daß die Erregungen der beiden Transistoren eine gemeinsame Mitte haben, dann müssen aber die beiden Zweige der Telegraphenbatterie getrennt sein, die Batterie kann nicht mehr für mehrere Kanäle gemeinsam sein, und die b-Ader kann nicht geerdet werden.In Fig. 2 shows a circuit arrangement which is directly analogous to a relay arrangement in which two transistors T1 and T2 connected in series with one another are each excited by a voltage Ei and E2. The battery is labeled TB 1 and TB 2, and the circuit output loop connected to terminals a, b is represented by resistor RZ. The basic properties of the circuit arrangement according to FIG. 2 are as follows: Twice the line voltage is applied to the closed transistor T1 or T2. If the excitations of the two transistors T1 and T2 are galvanically separated from each other, the telegraph battery can have a common center and can also serve together for several channels, the b-wire then being common to all output loops. The circuit according to FIG. 2 can be modified in such a way that the excitations of the two transistors have a common center, but then the two branches of the telegraph battery must be separated, the battery can no longer be common for several channels, and the b-wire cannot be earthed.

Eine weitere Schaltungsanordnung ist in F i g. 3 dargestellt. Es handelt sich um eine Parallelschaltung von zwei Transistoren T1 und T2, deren Belastungswiderstände als R1 und R2 bezeichnet sind. Die Batterie ist mit TB bezeichnet, und die Ausgangsschleife der Schaltung ist wieder in derselben Weise wie bei F i g. 2 durch den Widerstand RZ dargestellt.Another circuit arrangement is shown in FIG. 3 shown. It is a parallel connection of two transistors T1 and T2, the load resistances of which are designated as R1 and R2. The battery is labeled TB and the output loop of the circuit is again in the same way as in FIG. 2 represented by the resistor RZ.

Die Parallelschaltung gemäß F i g. 3 hat folgende Grundeigenschaften: Am geschlossenen Transistor T1 oder T2 liegt eine Spannung, welche der Linienspannung gleich ist.The parallel connection according to FIG. 3 has the following basic properties: A voltage, which is the line voltage, is applied to the closed transistor T1 or T2 is equal to.

Durch den offenen Transistor fließt ein Strom, der größer ist als der zweifache Linienstrom. (Zweifach würde er im Grenzfall sein, wenn R, = R2 = 0o.) Die Batterie TB kann für mehrere Kanäle gemeinsam sein, die b-Ader kann nicht geerdet werden. Die Erregungen El, E2 haben eine gemeinsame Mitte.A current that is greater than twice the line current flows through the open transistor. (In the borderline case it would be two times if R, = R2 = 0o.) The battery TB can be common for several channels, the b-wire cannot be earthed. The excitations El, E2 have a common center.

Die F i g. 4 stellt eine bekannte Schaltungsanordnung in der Form einer vollständigen Brückenschaltung aus vier Transistoren T1 bis T4 dar. Diese Schaltungsanordnung hat folgende Eigenschaften: An jedem der geschlossenen Transistoren T1 bis T4 liegt eine Spannung, die der Linienspannung gleich ist.The F i g. Figure 4 illustrates known circuitry in the form a complete bridge circuit made up of four transistors T1 to T4. This Circuit arrangement has the following properties: On each of the closed transistors T1 to T4 have a voltage that is equal to the line voltage.

Jeder offene Transistor wird vom Linienstrom durchflossen.Line current flows through every open transistor.

Die Batterie TB ist gemeinsam, die b-Ader kann nicht geerdet werden. Die Erregung betätigt vier Transistoren und ist deshalb schwierig auszuführen.The battery TB is common, the b-wire cannot be earthed. The excitation operates four transistors and is therefore difficult to implement.

Bei den Relaisschaltungen gemäß F i g. 1 ist gewöhnlich ein maximaler Widerstand der Linie von 3 kOhm zulässig. Bei Transistorenschaltungen ist dieser Wert, mit Rücksicht auf die erlaubte Kollektorspannung der angewendeten Transistoren, wesentlich niedriger. Man muß aber den maximalen zulässigen Wert anstreben. Aus dem Grund wäre die Serienschaltung gemäß F i g. 2 nicht geeignet.In the relay circuits according to FIG. 1 is usually a maximum Line resistance of 3 kOhm is permitted. In transistor circuits this is Value, taking into account the permitted collector voltage of the transistors used, much lower. But you have to strive for the maximum permissible value. the end the reason would be the series connection according to FIG. 2 not suitable.

Aus ökonomischen Gründen ist nicht die Brückenschaltung mit vier Transistoren gemäß F i g. 4, sondern die in F i g. 3 dargestellte Parallelschaltung am meisten verbreitet, in der jeder von den Transistoren T1 und T2 nur durch die Linienspannung belastet wird, so daß es dann möglich ist, eine Telegraphenbatterie mit höherer Spannung anzuwenden, als die erlaubte Kollektorspannung der angewendeten Transistoren ist, so weit sichergestellt wird, daß einer der beiden Transistoren sicher offen bleibt. Dann wird die Spannung an dem geschlossenen Transistor (z. B. T1) durch einen Spannungsteiler aufgeteilt (z. B. R1 : RZ), und die Spannung am Kollektor dieses Transistors ist nicht größer als die Spannung am Widerstand Rz, welcher den Widerstand der Linie darstellt. Die Spannung an dem zweiten offenen Transistor darf vernachlässigt werden.For economic reasons, the bridge circuit with four transistors is not according to FIG. 4, but the one in F i g. 3 shown parallel connection most spread in each of the transistors T1 and T2 only by the line voltage is charged, so that it is then possible to use a telegraph battery with a higher To apply voltage than the allowed collector voltage of the applied transistors is, as far as it is ensured that one of the two transistors is safely open remain. Then the voltage on the closed transistor (e.g. T1) will through divided by a voltage divider (e.g. R1: RZ), and the voltage at the collector this transistor is not greater than the voltage across the resistor Rz, which the Representing resistance of the line. The voltage on the second open transistor is allowed be ignored.

Im Betrieb kann es aber zu einem Störungszustand kommen, wenn die Gleichstromschleife unterbrochen, d. h. der Widerstand RZ abgeschaltet wird. Dann erscheint am Kollektor des geschlossenen Transistors die volle Spannung der Telegraphenbatterie, und der Transistor ist durch überspannung bedroht.During operation, however, a malfunction can occur if the DC loop interrupted, d. H. the resistor RZ is switched off. then the full voltage of the telegraph battery appears at the collector of the closed transistor, and the transistor is threatened by overvoltage.

Zu einem ähnlichen Fall kann es kommen, falls an der Gleichstromschleife eine Störspannung erscheint, welche die erlaubte Kollektorspannung des geschlossenen Transistors überschreitet. Der Schutz durch die Anwendung von Zenerdioden ist in diesem Fall nicht vorteilhaft, da die erlaubte Kollektorspannung an den üblichen Transistoren 30 V oder noch höher ist und für eine so hohe Spannung es dann notwendig wäre, mehrere Zenerdioden in Reihe zu schalten. Glimmröhren dagegen erfordern eine wesentlich größere Zündspannung, so daß sie für diesen Zweck nicht anzuwenden sind. Diese Schwierigkeiten führen manche Produzenten dazu, daß sie einen Schleifenwiderstand von nur 600 Ohm garantieren und die Spannung der Telegraphenbatterie kleiner wählen, als die erlaubte Kollektorspannung der Transistoren ist.A similar case can occur if on the DC loop an interference voltage appears, which is the permitted collector voltage of the closed Transistor exceeds. Protection through the use of zener diodes is in In this case, not advantageous, since the allowed collector voltage to the usual Transistors 30 V or even higher and for such a high voltage it is then necessary would be to connect several Zener diodes in series. Glow tubes, on the other hand, require one significantly higher ignition voltage, so that they cannot be used for this purpose. These difficulties cause some manufacturers to experience a loop resistance guarantee of only 600 ohms and choose a lower voltage for the telegraph battery, than the allowed collector voltage of the transistors.

Aus diesem Stand der Technik geht klar hervor, daß das Ersetzen der Telegraphenrelais durch Transistorschaltungen bisher noch nicht befriedigend gelöst wurde.From this prior art it is clear that replacing the Telegraph relays have not yet been satisfactorily solved by transistor circuits became.

Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung der oben angeführten Nachteile der bekannten Transistorschaltungen durch eine neue Schaltungsanordnung, welche einen verläßlichen Schutz der angewendeten Transistoren gegen Überspannung bietet.The object of the invention is to eliminate the disadvantages mentioned above the known transistor circuits by a new circuit arrangement, which provides reliable protection of the transistors used against overvoltage.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß parallel zum Widerstand der Ausgangsschleife zwei Dioden angeschlossen sind, die aus der Anzapfung der Telegraphenbatterie vorgespannt und derart polarisiert sind, daß sie geschlossen sind, solange an den Kollektoren der Transistoren eine kleinere Spannung als die Spannung an der erwähnten Anzapfung der Telegraphenbatterie liegt.This object is achieved in that parallel to the resistance of the Two diodes are connected to the output loop, which come from the tap of the telegraph battery are biased and polarized such that they are closed as long as the Collectors of the transistors have a lower voltage than the voltage at the mentioned Tapping the telegraph battery is.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist in F i g. 5 dargestellt, wo die gleichen Bestandteile mit gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 3 bezeichnet sind.The circuit arrangement according to the invention is shown in FIG. 5 shown, where the same components with the same reference numerals as in FIG. 3 designated are.

Aus der F i g. 5 ist es ersichtlich, daß der Schutz der beiden Transistoren T1 und T2 durch zwei Dioden Dl und D2 gebildet ist, die parallel zu der Gleichstromschleife Rz angeschlossen und aus der Anzapfung der Telegraphenbatterie TB gespeist sind. Bei der 60-V-Telegraphenbatterie kann vorzugsweise die Anzapfung in ihrer Mitte ausgenutzt werden, wie es auch in der Abbildung dargestellt ist. Die Dioden Dl und D2 sind im Betriebszustand derart vorgespannt, daß sie geschlossen sind. Falls dann aus irgendeinem Grund am Kollektor einer der beiden Transistoren T, und T2 eine höhere Spannung als die Spannung an der angeführten Anzapfung der Batterie erscheint, öffnen sich diese Dioden und leiten die überspannung ab.From FIG. 5 it can be seen that the protection of the two transistors T1 and T2 is formed by two diodes Dl and D2, which are connected in parallel to the direct current loop Rz and fed from the tap of the telegraph battery TB. In the case of the 60 V telegraph battery, the tap in its center can preferably be used, as is also shown in the illustration. The diodes Dl and D2 are biased in the operating state such that they are closed. If, for whatever reason, a higher voltage appears at the collector of one of the two transistors T1 and T2 than the voltage at the battery tap mentioned, these diodes open and divert the overvoltage.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung beseitigt mit Sicherheit die beschriebenen Nachteile der Parallelschaltung gemäß F i g. 3. Da in der Anzapfung der Telegraphenbatterie, deren Spannung die Dioden vorspannt, beim Betriebszustand kein Strom fließt (die Dioden sind geschlossen) und umgekehrt, im Störungszustand immer durchfließt, kann man diesen Strom als Kriterium zur überwachung der Unterbrechung oder Bedrohung der Linie durch überspannung ausnutzen, was mittels Einschaltung eines empfindlichen Relais P in die Zuleitung dieser Hilfsspannung einfach realisiert werden kann. Das Relais kann selbständig für einen jeden Kanal eingereiht werden, oder es kann gemeinsam für eine Gruppe von Kanälen sein. In den durch die Hochspannung bedrohten Objekten kann dieses Relais vorteilhaft im Notfall auch zur Unterhaltung der Linie angewendet werden, wodurch die Einrichtung gegen länger dauernde Bedrohung durch Hochspannung geschützt wird.The circuit arrangement according to the invention eliminates with certainty the disadvantages of the parallel connection according to FIG. 3. As in the tap the telegraph battery, the voltage of which biases the diodes, when in operation no current flows (the diodes are closed) and vice versa, in the fault state always flowing through, this current can be used as a criterion for monitoring the interruption or threats to the line from overvoltage, exploit what by means of switching on a sensitive relay P is easily implemented in the supply line of this auxiliary voltage can be. The relay can be assigned independently for each channel, or it can be common for a group of channels. In by the high voltage Threatened objects, this relay can also be used for entertainment purposes in an emergency of the line applied, making the facility against prolonged threat is protected by high voltage.

Claims

Claims: 1. Circuit arrangement of a circuit for double current operation, instead of a telegraph relay, which consists of a bridge circuit, to the supply diagonal of which two resistors are connected from one side and two transistors from the other side and whose output diagonal forms the direct current loop for double current operation, characterized in that parallel to the resistor (RZ) of the output loop two diodes (Dl and D2) are connected, which are biased from a tap of the telegraph battery (TB) and polarized in such a way that they remain closed as long as at the collectors of the transistors (T1 and T2 ) the voltage is lower than the voltage at the listed tap of the telegraph battery (TB). 2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that in the bias branch of the two diodes (D1 and D2) a monitoring relay (P) is connected, which is provided either independently for each channel or jointly for a group of several channels.