DE1513830C3

DE1513830C3 -

Info

Publication number: DE1513830C3
Application number: DE1513830A
Authority: DE
Inventors: Willy 8031 Steinebach Auer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-03-14
Filing date: 1966-03-14
Publication date: 1973-11-15
Also published as: DE1513830B2; DE1513830A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungsschaltung für mehrere, einzeln anschaltbare, parallelgeschaltete Verbraucher, die wahlweise an eine von mehreren, einpolig zusammengeschalteten Gleichspannungsquellen mit verschieden hoher Spannung anschließbar sind, bei der allen Verbrauchern ein eigener Vorwiderstand für jede über der Nennspannung der Verbraucher liegende Spannung zugeordnet ist und bei der ferner alle Verbraucher über eine gemeinsame Sammelschiene einpolig mit dem gemeinsamen Pol der Gleichspannungsquellen verbunden sind.The invention relates to a power supply circuit for several, individually connectable, Consumers connected in parallel, which can optionally be connected to one of several single-pole interconnected DC voltage sources with different voltages can be connected to all consumers a separate series resistor is assigned for each voltage above the rated voltage of the consumer is and in which all loads are also single-pole with the via a common busbar common pole of the DC voltage sources are connected.

Bei einer solchen Stromversorgungsschaltung ist die Verwendung eines allen Verbrauchern gemeinsamen Vorwiderstandes, an dem bei Versorgung mit der höheren Gleichspannung die Spannungsdifferenz der Gleichspannungen abfallen muß, nicht möglich, da die Verbraucher einzeln anschaltbar sind.In such a power supply circuit, the use of one is common to all consumers Series resistor at which the voltage difference when the higher DC voltage is supplied the DC voltages must drop is not possible, since the consumers can be switched on individually.

Eine andere Möglichkeit zur wahlweisen Anschaltung der Verbraucher an Gleichspannungsquellen verschieden großer Spannung durch Vorschalten eines eigenen Vorwiderstandes vor jeden einzelnen Verbraucher, wobei jedem Verbraucher eine eigene Anschlußklemme für die niedrigere Spannung zugeordnet ist, scheitert meist daran, daß zum Anschluß jeder der voneinander verschiedenen Spannungen außer einer für alle Spannungsquellen gemeinsamen Sammelleitung jeweils nur eine weitere Anschlußklemme für jede Spannung zur Verfügung steht. Dieser Sachverhalt ist zur Erläuterung in der Fig. 1 dargestellt.Another possibility for the optional connection of the consumers to DC voltage sources different voltages by connecting a separate series resistor in front of each individual Consumers, each consumer being assigned its own connection terminal for the lower voltage usually fails because each of the different voltages apart from one common line for all voltage sources, only one more Terminal for each voltage is available. This fact is for explanation in the Fig. 1 shown.

Die hier beispielsweise als Signallampen dargestellten Verbraucher (S 1 bis Sn) sollen einzeln wahlweise an eine 24-V- oder eine 60-V-Gleichspannungsquelle anschaltbar sein. Der gemeinsame positive Pol der beiden Spannungsquellen liegt an einer mit E bezeichneten Sammelschiene (Erdschiene). Die größere Spannung (60 V) wird über eine Sammelschiene A und über je einen Vorwiderstand R 1 bis Rn den Verbrauchern zugeführt. Zur Versorgung aus der The consumers (S 1 to Sn) shown here as signal lamps, for example, should be individually connectable to either a 24 V or a 60 V direct voltage source. The common positive pole of the two voltage sources is on a busbar labeled E (earth rail). The higher voltage (60 V) is fed to the consumers via a busbar A and a series resistor R 1 to Rn. For supply from the

ίο 24-V-Gleichspannungsquelle muß jedem Verbraucher eine eigene Anschlußklemme (B 1 bis Bn) zugeordnet werden. Da für alle Verbraucher eine gemeinsame Anschlußklemme gefordert wird, müßten die Klemmen B 1 bis Bn durch eine Sammelschiene verbunden werden. Eine solche Änderung der vorliegenden Schaltung ist nicht zulässig, weil dadurch gleichzeitig alle Vorwiderstände R 1 bis Rn parallelgeschaltet würden.ίο 24 V DC voltage source must be assigned its own connection terminal (B 1 to Bn) to each consumer. Since a common connection terminal is required for all consumers, the terminals B 1 to Bn would have to be connected by a busbar. Such a change in the present circuit is not permitted because this would simultaneously connect all of the series resistors R 1 to Rn in parallel.

Eine weitere Möglichkeit bestünde in der Verwendung eines Spannungsteilers. Wegen der stark schwankenden Last wäre jedoch für den Spannungsteiler eine sehr ungünstige Dimensionierung erforderlich, die einen zusätzlichen Stromverbrauch zur Folge hätte.Another option would be to use a voltage divider. Because of the strong fluctuating load would require a very unfavorable dimensioning for the voltage divider, which would result in additional power consumption.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromversorgungsschaltung anzugeben, die es gestattet, mehrere Verbraucher wahlweise aus Gleichspannungsquellen unterschiedlicher Spannung ohne zusätzliche Verluste zu speisen.The invention is based on the object of specifying a power supply circuit which allows several consumers optionally from direct voltage sources of different voltages without additional Feed losses.

Diese Aufgabe wird bei einer Stromversorgungsschaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in jedem Verbraucherkreis der freie Pol der Spannungsquelle mit der höchsten Spannung über eine Reihenschaltung aus dem zugehörigen Vorwiderstand und einer in Sperrichtung gepolten Diode mit dem freien Pol der Spannungsquelle mit der nächstniedrigeren Spannung und der Verbindungspunkt dieses Vorwiderstandes und dieser Diode entweder über eine weitere Reihenschaltung aus einem weiteren Vorwiderstand und einer weiteren in Sperrichtung gepolten Diode mit dem freien Pol der Spannungsquelle mit der nächstniedrigeren Spannung oder bei Verwendung von nur zwei Spannungsquellen direkt mit dem Verbraucher verbunden ist.This object is achieved according to the invention in a power supply circuit of the type mentioned at the outset solved in that in each consumer circuit the free pole of the voltage source with the highest Voltage via a series circuit consisting of the associated series resistor and one polarized in the reverse direction Diode with the free pole of the voltage source with the next lower voltage and the Connection point of this series resistor and this diode either via another series circuit from a further series resistor and a further reverse-biased diode with the free pole of the voltage source with the next lower voltage or if only two are used Voltage sources are directly connected to the consumer.

Es ist zwar bereits eine Schaltungsanordnung zur Speisung von mehreren Verbrauchern aus zwei Gleichstromquellen bekannt, die eine selbsttätige Umschaltung der Verbraucher ermöglicht. Mit dieser Schaltungsanordnung wird jedoch die Aufgabe gelöst, unter Vermeidung von umfangsreichen Uberwachungs- und Steuereinrichtungen einen unterbrechungsfreien Umschaltvorgang und im ungestörten Betrieb eine gleichmäßige Lastaufteilung auf beide Gleichstromquellen zu erzielen. Jeder Verbraucher ist zu diesem Zweck mit den beiden Gleichstromquellen über je eine in Durchlaßrichtung gepolte Diode verbunden. Den Dioden ist je ein Widerstand in Reihe geschaltet, wenn die Verbraucher auch bei kleinen Unterschieden der Speisespannungen auf beide Gleichstromquellen gleichmäßig verteilt sein sollen. Wenn die Verbraucher im normalen Betriebsfall bei gleicher Speisespannung der Gleichstromquelle gruppenweise aus nur einer Gleichstromquelle versorgt werden sollen, dann ist jeweils eine der beiden Dioden, über die jeder Verbraucher angeschlossen ist, mit einer Zenerdiode in Reihe geschaltet (schweizerische Patentschrift 364 297). Diese unter-Although it is already a circuit arrangement for feeding several consumers from two DC sources known that allow automatic switching of the consumer. With this Circuit arrangement, however, the object is achieved while avoiding extensive monitoring and control devices an uninterrupted switching process and in the undisturbed Operation to achieve an even load distribution on both DC sources. Every consumer is for this purpose with the two direct current sources each polarized in the forward direction Connected diode. A resistor is connected in series to the diodes, if the consumers are also at small differences in the supply voltages must be evenly distributed between the two direct current sources should. If the consumers in normal operation with the same supply voltage of the direct current source are to be supplied in groups from only one direct current source, then one of the two is always the case Diodes, through which each consumer is connected, connected in series with a Zener diode (Swiss patent 364 297). This under-

brechungsfreie Umschalteinrichtung stellt keine Lösung für die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dar.Non-breaking switching device does not provide a solution for the problem on which the invention is based represent.

An Hand der F i g. 2 und 3 wird je ein Ausführungsbeispiel für die Verwendung von zwei bzw. drei Betriebsspannungen näher erläutert.On the basis of FIG. 2 and 3 each illustrate an embodiment for the use of two and three, respectively Operating voltages explained in more detail.

Im Ausführungsbeispiel gemäß der F i g. 2 sind die Verbraucher S1 bis Sn, die hier als Signallampen dargestellt sind, schaltungsmäßig zwischen Sammelschienen E und A bzw. B in Parallelschaltung angeordnet. Die Signallampen sind über je einen Schalter an die Sammelschiene E, die den gemeinsamen Anschluß gleichnamiger Pole der verschiedenen Betriebsspannungen darstellt, anschaltbar. Als Betriebsspannungen sind wahlweise 24 V oder 60 V vorgesehen, von denen die niedrigere Spannung mit der Sammelschiene B und die höhere Spannung mit der Sammelschiene Λ verbunden ist. Alle Stromverbraucher S1 bis Sn sind über je einen Vorwiderstand R 1 bis Rn mit der Sammelschiene A verbunden. Um auch den Anschluß der niedrigeren Spannung über eine allen Verbrauchern gemeinsame Sammelschiene B zu ermöglichen, sind die Sammelschienen A und B für jeden Verbraucher über eine Reihenschaltung, bestehend aus dem zugehörigen Vorwiderstand, z. B. Al, und einer Diode, z. B. Gl, miteinander verbunden. Der zweite Anschluß der Verbraucher ist jeweils am Verbindungspunkt von Widerstand und Diode angeschlossen. Die Dioden G1 bis Gn sind für die höhere Spannung an der Sammelschiene A in Sperrichtung gepolt. Durch die Schaltung wird vermieden, daß alle Vorwiderstände über die Sammelschiene B parallelgeschaltet sind. Bei Anschaltung an die niedrigere Spannung fließt der Verbraucherstrom jeweils über die Diode, die für diese Spannung in Durchlaßrichtung gepolt ist. Die erforderliche Sperrspannung der Dioden G1 bis Gn muß mindestens gleich der Differenz der beiden Betriebsspannungen sein.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the loads S 1 to Sn, which are shown here as signal lamps, are arranged in a parallel circuit between busbars E and A or B, respectively. The signal lamps can each be connected via a switch to the busbar E, which represents the common connection of poles of the same name for the various operating voltages. The operating voltages provided are either 24 V or 60 V, of which the lower voltage is connected to busbar B and the higher voltage to busbar Λ. All power consumers S 1 to Sn are each connected to the busbar A via a series resistor R 1 to Rn . In order to enable the connection of the lower voltage via a busbar B common to all consumers, the busbars A and B for each consumer are connected in series, consisting of the associated series resistor, e.g. B. Al, and a diode, e.g. B. Gl, interconnected. The second connection of the consumer is connected to the connection point between the resistor and the diode. The diodes G 1 to Gn are polarized in the reverse direction for the higher voltage on the busbar A. The circuit prevents all series resistors from being connected in parallel across the busbar B. When connected to the lower voltage, the load current flows through the diode, which is polarized in the forward direction for this voltage. The required reverse voltage of the diodes G 1 to Gn must be at least equal to the difference between the two operating voltages.

Bei der Verwendung von weiteren Betriebsspannungen müssen zusätzliche Sammelschienen, z. B. in der F i g. 3 die Sammelschiene C für 48 V, vorgesehen werden. Die im Ausführungsbeispiel der F i g. 2 beschriebene Reihenschaltung aus Vorwiderstand und Diode ist jetzt sowohl zwischen den Sammelschienen A und B als auch zwischen den Verbindungspunkten der Vorwiderstände mit den Dioden und der Sammelschiene C vorgesehen. So ist z. B. am Verbindungspunkt des Vorwiderstandes Ria und der Diode G1 α die Reihenschaltung aus dem Widerstand RIb und der Diode Gib angeschlossen. Der Verbraucher S1 ist am Verbindungspunkt des Widerstands RIb und der DiodeGIi angeschlossen. When using other operating voltages, additional busbars, e.g. B. in FIG. 3 the busbar C for 48 V can be provided. In the embodiment of FIG. 2 described series connection of series resistor and diode is now provided both between the busbars A and B and between the connection points of the series resistors with the diodes and the busbar C. So is z. B. at the connection point of the series resistor Ria and the diode G1 α, the series circuit of the resistor RIb and the diode Gib is connected. The consumer S 1 is connected to the connection point of the resistor RIb and the diodeGIi.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Power supply circuit for several, individually connectable, parallel-connected consumers, which can optionally be connected to one of several, single-pole interconnected DC voltage sources with different voltages, in which all consumers are assigned their own series resistor for each voltage above the rated voltage of the consumer and in which all Consumers are single-pole connected to the common pole of the DC voltage sources via a common busbar, characterized in that the free pole of the voltage source with the highest voltage in each consumer circuit is connected in series with the associated series resistor (Ria to Rna) and a reverse-biased diode ( G 1 α to Gna) with the free pole of the voltage source with the next lower voltage and the connection point of this series resistor and this diode either via a further series connection of a further series resistor (RIb to Rnb) and a white Another diode polarized in the reverse direction (Gib to Gnb) is connected to the free pole of the voltage source with the next lower voltage or, if only two voltage sources are used, directly to the consumer (S 1 to Sn) .