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Schaltungsanordnung zur Zuführung eines geregelten Stromimpulses an
ein in einem Koppelfeld ausgewähltes Koppelrelais in Fernmelde-, insbesondere Femsprechvermittlungsanlagen
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Zuführung eines geregelten Stromimpulses
an ein in einem Koppelfeld ausgewähltes Koppelrelais in Fernmelde-, insbesondere
Fernsprechvermittlungsanlagen, bei der an das an den Kreuzpunkt einer Zeilen- und
einer Spaltenleitung des koordinatenartig aufgebauten Koppelfeldes angeschaltete
Koppelrelais Steuerimpulse angelegt werden, die bei ihrer gegenseitigen Koinzidenz
einen Stromfuß durch die Erregerspule- des ausgewählten Koppelrelais und durch einen
mit der Erregerspule in Reihe geschalteten Entkoppelgleichrichter bewirken, der
durch eine allen Zeilen- und Spaltenleitungen gemeinsame Gegenspannungsquelle in
Sperrichtung vorgespannt wird.
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Bekanntlich werden in Koppelfeldern die Koppelrelais zeilen- und spaltenförmig
aneinandergereiht. Für die Steuerung der Koppelrelais werden Zeilen-und Spaltenleitungen
vorgesehen und .die Betätigungsspulender Koppelrelais jeweils an den Kreuzpunkten
zweier Leitungen an diese angeschlossen. Um Mehrdeutigkeiten beider Betätigung zu
vermeiden, wird zu jeder Betätigungsspule ein entkoppelnder Gleichrichter in Reihe
geschaltet. Durch Anlegen von entgegengesetzten Potentialen an eine Zeilen-und eine
Spaltenleitung spricht das .dem Kreuzpunkt zugeordnete Koppelrelais an. - Finden
beispielsweise als Koppelrelais Mehrankerhaftrelais - mit inverser Kontaktbetätigung
entsprechend der deutschen Patentschrift 1109 217 Anwendung, so bedarf es
zur Überführung eines Einzelankers dieses Mehrankerhaftrelais nur eines kurzen Steuerimpulses.
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Es .ist beispielsweise durch die deutsche Auslegeschrift 11.87 275
bekannt, .alle mit den Betätigungsspulen der Koppelrelais in Reihe liegenden Entkoppelgleichrichter
durch eine besondere Gegenspannungsquelle in ihrer Sperrichtung vorzuspannen.
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Diese Gegenspannung wird vorteilhafterweise so groß gewählt, daß sie
gerade größer als die Spannung jedes einzelnen der an die Zeilen- und.Spaltenleitungen
angelegten Steuerimpulse, jedoch kleiner als die Summe der beiden .ist. Durch diese
Maßnahme wird eine größere Sicherheit darin erreicht, daß Koppelrelais nur durch
das Zusammenwirken beider Steuerimpulse betätigt werden können.
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Die Gegenspannungsquelle kann auch durch eine Schwellwertdiode ersetzt
werden, die dann -in dem allen Zeilen- und Spaltenleitungen gemeinsamen Stromkreis
anzuordnen ist. Die Schwelle wird dabei so eingerichtet, daß sie nur von der Summe
der Spannungen der beiden Steuerimpulse überstiegen wird. Bei dieser bekannten Art
der Ansteuerung eines ausgewählten Koppelrelais verweisen sich die induktive Blindkomponente
der Koppelrelaisspule und die . Innenwiderstände der Steuerimpulsquellen als nachteilig.
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Wegen des verzögerten Stromanstieges beim Beginn der Steuerimpulse
ist zunächst die Leerlaufspannung der Steuerimpulse wirksam. Es ist daher notwendig,
die Höhe der Gegenspannung auf die Leerlaufspannungen auszurichten. Mit einsetzendem
Steuerstrom ergibt sich jedoch ein erheblicher Spannungsabfall, so daß :die dann-
zu große Gegenspannung -den Stromfiüß unnötig behindert.
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Beider Beendigung der Steuerimpulse entsteht an der Induktivität eine
Abschaltspannung, deren Ableitung besondere Mittel, wie --beispielsweise antiparallelgeschaltete
Dioden erfordert.
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Durch die Erfindung werden die sich aus dem geschilderten Spannungsverhalten
ergebenden Nachteile, besonders die Behinderung des Fließens des Steuerstromes als
Folge .des Abfalls der Impulsspannungen, vermieden.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß .die Gegenspannungsquelle
ein Gegenspannungserzeuger ist, der aus einem Transistor mit einer an seine Basis
angeschalteten, zeit- und stromabhängigen Regeleinrichtung besteht; welche die mittels
des Transistors erzeugte Gegenspannung entsprechend der Änderung der Steuerimpulse
verändert.
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Die Erfindung wird an Schaltbildern erklärt.
F i g.
1 dient zur Erläuterung des Grundgedankens, während F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel
eines an ein Koppelfeld -angelegten Gegenspannungsreglers zeigt.
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In F i g. 1 wird die Koppelrelaisspule durch die Induktivität L und
den Widerstand R dargestellt. Mit ihr in Reihe liegt ein die Koppelrelaisspule von
den anderen Koppelrelaisspulen des Koppelfeldes entkoppelnder Gleichrichter D. Die
Steuerimpulsspannungen U1 und U2 werden mittels der Übertrager 1 und 2 unter Zwischenschaltung
des Gegenspannungserzeugers G angeschaltet.
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Aus Gründen .der Vereinfachung sei angenommen, daß die beiden Steuerimpulsspannungen
UI und U2 gleich groß und in Koinzidenz seien.
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Der in den Stromkreis eingeschaltete Gegenspannungserzeuger G enthält
die Emitter-Kollektorstrecke eines Transistors 4, über die nur bei geschlossenem
Schalter 5 ein Steuerstrom fließen kann. Bei geschlossenem Schalter 5 fließt ein
Basisstrom, dessen Größe durch eine Vorspannung oder Impulsspannung U3 bestimmt
wird. Dabei bildet sich an -der Emitter-Kollektorstrecke des Transistors 4 eine
Gegenspannung Ug aus, die,annähernd der Spannung,der Basiselektrode gegenüber der
Kollektorelektrode entspricht und so gepolt .ist, daß sie den GleichrichterD in
Sperrichtung vorspannt. Sie wirkt den Steuerimpulsspannungen U1 und U2 entgegen.
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Es kann indem Lastwiderstand L, R nur dann ein Steuerstrom zustande
kommen, wenn die Summe der Steuerimpulsspannungen U1 und U2 -die Gegenspannung Ug
der Emitter-Kollektorstrecke des Transistors 4 übersteigt. Da wegen des induktiven
Verhaltens der Last ixn Zusammenwirken mit den Innenwiderständen der Steuerimpulsquellen
1 und 2 .die Steuerimpulsspannungen U1 und U2 zeitlich absinken, wird der dadurch
bedingten Verringerung des Steuerstromes durch eine entsprechende Verringerung der
Gegenspannung Ug mit Hilfe einer Herabsetzung der Vorspannung U3 entgegengewirkt.
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An einem in die Kollektorleitung des Transistors 4 eingefügten Widerstand
6 tritt durch den Steuerstrom ein Spannungsabfall auf, der einen Anteil zur Gegenspannung
beiträgt und daher die Verlustleistung des Transistors 4 erniedrigt.
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Während der Dauer .der Koinzidenz der Steuerimpulse U1 und U2 mit
dem Schließen des Schalters 5 hat die Änderung der Vorspannung U3 derart zu erfolgen,
daß das Verhältnis zwischen der Spannung der Steuerimpulse U1, U2 und der wirksamen
Gegenspannung Ug annähernd erhalten bleibt.
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Bei dem in F i g. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel enthält der Gegenspannungserzeuger
G den Transistor 14, dessen Emitter-Kollektorstrecke samt dem in seiner Kollektorzuleitung
angeordneten leistungsbegrenzenden Widerstand 16 zwischen die die Zeilenleitungen
Z und die Spaltenleitungen S steuernden Steuerimpulsquellen 11 und 12 geschaltet
ist. Die Steuerimpulsquellen sind hier als Sekundärwicklungen von Übertragern ausgebildet,
die mit Gleichrichtern für die Erzeugung der vorgeschriebenen Polarität der Steuerimpulse
versehen sind. Sie liefern die Steuerimpulsspannungen UI und U2. Eine dritte Impulsquelle
13 liefert die Impulsspannung U3, die einen den Schalter 5 nach F i g. 1 ersetzenden
Hilfstransistor 15 leitend steuert.
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Stellvertretend für ein ganzes Koppelfeld sind nur zwei Zeilen- und
Spaltenleitungen Z und S gezeichnet, an deren Kreuzpunkt eine Koppelrelaisspule
L, R über ihren Entkoppelgleichrichter D angeschaltet ist.
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Solange keine Impulsspannung U3 ansteht, ist der Hilfstransistor 15
gesperrt, ebenso auch der Transistor 14, und es kann kein Steuerstrom fließen.
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Bei Koinzidenz der Impulsspannungen UI, U2 und U3 liegt zunächst
die volle Impulsspannung U3, da ein den Spannungsteilerwiderstand 17 überbrückender
Kondensator 19 entladen ist, an der Basis-Kollektorstrecke des Transistors 14, der
dadurch die volle Gegenspannung liefert.
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Gleichzeitig mit dem durch die InduktivitätL des Koppelrelais verzögert
einsetzenden Steuerstrom wird der Kondensator 19 aufgeladen, so daß dann, wenn der
Steuerstrom seinen vollen Wert erreicht hat und damit die Steuerimpulsspannungen
U1 und U2 wegen der Innenwiderstände ihrer Steuerimpulsquellen 11 und 12 abgefallen
sind, auch die an der Emitter-Kollektorstrecke des Transistors 14 bestehende Gegenspannung
vermindert ist, weil jetzt nämlich seine Basisspannung durch den aus den Widerständen
17,18 und dem leitenden Hilfstransistor 15 bestehenden Spannungsteiler bestimmt
wird.
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Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der die Verlustleistung des
Transistors 14 vermindernde Widerstand 16 in seine Kollektorleitung eingefügt.
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In der Regelschaltung ist außerdem ein Ladekondensator 20 parallel
zum Ausgang der Impulsquelle 13 vorgesehen. Er wird bei Impulsbeginn aufgeladen
und hält daher mit seiner Ladung nach der Rückflanke der Impulsspannung U3 noch
kurzzeitig die Transistoren 14 und 15 leitend, so daß die durch das Aufhören der
Steuerimpulsspannungen U1 und U2 einsetzende Abschaltspannung sich noch in dem Stromkreis
ausgleichen kann.