DE1801936A1 - Switching arrangement - Google Patents

Switching arrangement

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Description

Umschalt anordnung Die Priorität der Anmeldung Nr. 4764/67 vom 19. Oktober 1967 in Großbritannien wird in Anspruch genommen.Switching arrangement The priority of application no. October 1967 in Great Britain is claimed.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur unterbrechungslosen Umschaltung einer Speiseleitung von einer Konstantgleichstromspeisequelle auf eine Sofortreserve für ferngespeiste Nachrichtenübertragungsanlagen, insbesondere für ferngespeiste Zwischenverstärkerstationen der Trägerfrequenztechnik.The invention relates to a circuit arrangement for uninterruptible Switching of a feed line from a constant direct current feed source to a Immediate reserve for remote-fed message transmission systems, in particular for remote-fed repeater stations for carrier frequency technology.

Die Umschaltung von einer Arbeits- auf eine Reservespannungsquelle ist bei einer Fernspeisung mit Konstantgleichspannung verhältnismäßig einfach durchzuführen, da die Reservespannungsquelle der Arbeitsquelle parallel zugeschaltet und darauf diese dann abgeschaltet werden kann. Während der Umschaltzeit wird der Speisestrom von beiden Quellen geliefert.Switching from a working to a reserve voltage source is relatively easy to carry out with remote supply with constant DC voltage, because the reserve voltage source of the work source is connected in parallel and on it this can then be switched off. During the switchover time, the supply current is Supplied by both sources.

Anders verhält es sich bei einer Fernspeisung mit Konstantgleichstrom. Hier kann keine so einfache Umschaltart eingesetzt werden, da dafür gesorgt werden muß, daß während der Zeit der Parallel schaltung beider Konstantgleichstromquellen weder der Strom in der Speiseleitung noch die Spannung an ihr die vorgeschriebenen Werte unzulässig überschreiten und dabei auch die Parallelschaltzeit auf die kürzest mögliche Zeit begrenzt wird.The situation is different with remote supply with constant direct current. Such a simple type of switchover cannot be used here, as this is ensured must that during the time of the parallel connection of both constant direct current sources neither the current in the feed line nor the voltage across it the prescribed Exceed values impermissibly and also reduce the parallel switching time to the shortest possible time is limited.

Die Erfindung setzt sich nun zur Aufgabe, für eine Schaltungsanordnung zur unterbrechungslosen Umschaltung einerSpeiseleitung von einer Konstantgleichstromspeisequelle auf eine Sofortreserve für ferngespeiste Nachrichtenübertragungsanlagen, insbesondere für ferngespeiste Zwischenverstärkerstationen der Trägerfrequenztechnik eine möglichst einfache Lösung anzugeben und löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß beide Konstantgleichstromspeisequellen über je eine steuerbare Silizium Diode mit ferngespeisten, stromversorgungsmäßig in Reihe liegenden Verbrauchern verbunden sind, von denen die eine Silizium Diode leitend geschaltet und die andere sperrend ist, daß die Ausgänge der Konstantgleichstromspeisequellen durch je einen Kondensator und je eine Zenerdiode überbrückt sind, wobei die Zenerdioden bei gesperrten Siliziumdioden den Konstantgleichstrom aufnehmen und dabei die Spannung am Kondensator auf einen über dem Arbeitsspannungswerte liegenden Wert begrenzen, daß ferner zum Umschalten auf die andere Konstantgleichstromspeisequelle die bisher gesperrte Silizium Diode durch einen an ihre Steuerelektrode angelegten Steuerimpuls leitend geschaltet wird, wobei durch die Entladung der in dem KondensaWor gespeicherten Energie die Spannung am Verbraucher kurzzeitig erhöht und die bisher leitende Silizium Diode durch das hierdurch erfolgende Vorspannen in Sperrichtung sperrendgeschaltet wird.The invention now has the task for a circuit arrangement for uninterrupted switching of a feed line from a constant direct current feed source to an immediate reserve for remote-fed message transmission systems, in particular for remote-fed repeater stations of the carrier frequency technology one if possible indicate simple solution and solves the problem in that both constant direct current supply sources each via a controllable silicon diode with remote-fed, power supply Consumers lying in series are connected, one of which is a silicon diode switched on and the other is blocking, that the outputs of the constant direct current supply sources are bridged by a capacitor and a zener diode, the zener diodes with blocked silicon diodes record the constant direct current and thereby the voltage limit the capacitor to a value above the working voltage value, that also to switch to the other constant DC power supply previously Blocked silicon diode by a control pulse applied to its control electrode is switched on, whereby by the discharge of the stored in the condensate Energy briefly increases the voltage on the consumer and the previously conductive silicon The diode is turned off by the resulting biasing in the reverse direction will.

Die Erfindung soll nun an Hand der Figuren eingehend beschrieber werden. Es zeigt dabei Figur 1 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung Figur 2 - 4 erläutern dabei den Umschaltvorgang.The invention will now be described in detail with reference to the figures. FIG. 1 shows the circuit arrangement according to the invention, FIGS. 2-4 doing the switching process.

In Figur 1 ist die mit Konstantgleichstrom zu speisende Einrichtung angedeutet durch ihren für die Speisequelle wirksamen Belastungswiderstand 1. Die beiden Konstantstromspeisequellen, von denen eine als Ausfallsofortreserve dient, seien mit 2 und 7 bezeichnet.In Figure 1 is the device to be fed with constant direct current indicated by their effective load resistance for the supply source 1. The two constant current supply sources, one of which serves as an immediate failure reserve, are denoted by 2 and 7.

Jede dieser beiden Speisequellen ist mit der Speiseleitung über eine steuerbare Silizium Diode (SCR = Silicon controlled rectifier) 4,5, die als elektronischer Schalter arbeitet, verbunden. Jede dieser Dioden 4,5 kann durchgeschaltet werden, wenn von einem Pulsgenerator 6,7 ein Impuls an ihre Steuerelektrode angelegt wird. Mittels einer Steuerschaltung 8 wird die Umschaltung der Speiseleitung von einer Speisequelle auf die andere eingeleitet, wobei dieses von Hand oder automatisch erfolgen kann. Über den Ausgangsklemmen jeder Speisequelle 2 bzw. 3 liegt eine Zenerdiode 9 bzw. 10 und ein Kondensator 11 bzw. 12.Each of these two sources of supply is connected to the supply line via one controllable silicon diode (SCR = silicon controlled rectifier) 4.5, which is used as an electronic Switch works, connected. Each of these diodes 4,5 can be switched through, when a pulse is applied to its control electrode from a pulse generator 6, 7. By means of a control circuit 8, the feed line is switched over from a Feed source initiated on the other, this manually or automatically can be done. A Zener diode is located across the output terminals of each supply source 2 or 3 9 and 10 and a capacitor 11 and 12, respectively.

Die Arbeitsweise dieser Umschalteinrichtung soll nun an Hand eines Zahlenbeispiels erläutert werden. Es sei hierzu angenommen, daß der Konstantspeisegleichstrom I = 50 m A betrage und unter normalen Bedingungen hierdurch bedingt eine Arbeitsspannung VL von 570 Volt an den Einspeisungspunkten anstehe.The mode of operation of this switching device will now be based on a Numerical example are explained. It is assumed for this purpose that the constant supply direct current I = 50 mA and, under normal conditions, this results in a working voltage VL of 570 volts is present at the feed points.

Die Zenerspannung V0 der über den Ausgangsklemmen der KonstanS stromspeisequellen 2 und 3 angeordneten Zenerdioden 9 und 10 wird, etwas oberhalb der Arbeitsspeisespannung VL liegend, etwa zu 600 V gewählt. Wenn z.B. , ausgelöst durch den Schaltkontakt 13, die Konstantstromquelle 2 von der Speiseleitung abgeschaltet wird, fließt über die Zenerdiode 9 der 50 m A Konstantgleichstrom der Quelle 2,und der Kondensator 11 wird auf 600V aufgeladen. Wenn nun die Konstantstromquelle 2 auf die Speiseleitung aufgeschaltet werden soll, wird durch den Impulsgenerator 6 ein Impuls an die Steuerelektrode der steuerbaren Silizium Diode 4 angelegt, die hierdurch leitend wird. Der Konstantspeisestrom fließt nun über die Speiseleitung zu den Verbrauchern, und es stellt sich am Einspeisungspunkt eine Spannung von 570 V ein. Hierdurch sperrt die Zenerdiode 9 wieder. Das Umschalten der Speiseleitung von der Speisequelle 2 auf die Speisequelle 3 wird durch Betätigen des Schalters 14 eingeleitet. Der Kondensator 12 ist auf 600 V aufgeladen. Da die steuerbare Silizium Diode noch nicht leitend ist, liegt an ihr eine Spannung von 600 - 570 = 30 V.The Zener voltage V0 of the power supply sources via the output terminals of the KonstanS 2 and 3 arranged zener diodes 9 and 10, slightly above the working supply voltage VL lying, about 600 V selected. If, for example, triggered by the switch contact 13, the constant current source 2 is switched off from the feed line, overflows the zener diode 9 of the 50 mA constant direct current of the source 2, and the capacitor 11 is charged to 600V. If now the constant current source 2 is on the feed line is to be switched on, the pulse generator 6 sends a pulse to the control electrode the controllable silicon diode 4 is applied, which thereby becomes conductive. The constant supply current now flows via the feed line to the consumers, and it appears at the feed point a voltage of 570 V. As a result, the Zener diode 9 blocks again. Switching the feed line from the feed source 2 to the feed source 3 is activated by pressing of switch 14 initiated. The capacitor 12 is charged to 600V. Since the controllable silicon diode is not yet conductive, a voltage of 600 - 570 = 30 V.

Dieser Zustand ist in Figur 2 dargestellt. Wenn durch einen Impuls des Pulsgenerators die Diode 5 leitend gesteuert wird, beginnt sich der Kondensator 12 über die Diode 5 und den Lastwiderstand 1 zu entladen. An den Lastwiderstand wird kurzzeitig die Spannung auf 599 V ansteigen. Hierdurch tritt an der steuerbaren Silizium Diode 4 eine Spannung von 599 - 571 = 28 V auS, durch die diese nichtleitend wird.This state is shown in FIG. If by an impulse of the pulse generator, the diode 5 is turned on, the capacitor begins 12 through the diode 5 and the load resistor 1 to discharge. To the load resistance the voltage will briefly rise to 599 V. This occurs at the controllable Silicon diode 4 has a voltage of 599 - 571 = 28 V, which makes it non-conductive will.

Diesen Zustand zeigt Figur 3. Bei weiterer Entladung des Kondensators 12 sinkt die Spannung am Lastwidërstand 1 auf 570 V ab, wobei die Zenerdiode 10 der Speisequelle 5 gesperrt wird. Zur gleichen Zeit> in der die gesteuerte Silizium Diode 4 gesperrt wird) wird der Kondensator 11 auf 600 V aufgeladen und die Zenerdiode 9 dann gezündet. Diesen Zustand zeigt Figur 4. Aus dieser Wirkungsbeschreibung ist ersichtlich, daß jede Konstantgleichstromquelle 2 oder 7 für -eine gewisse kurze Zeit einen höheren als den vorgegebenen Strom zu liefer hat. Für diese Zeit muß also die bisherige Reservestromquelle gewissermaßen ein Konstantspannungsverhalten aufweisen. DieseE wird dadurch erzielt, daß jedem Ausgang ein Kondensator 11 bzw. 12 parallel liegt. Die Kapazität dieses-Kondensators muß hinreichend groß gewählt werden, damit fü mindestens 20 /us das Sperrpotential an der zu öffnenden Silizium Diode aufrecht erhalten wird, da diese Zeit als Erholzeit bei solchen Dioden benötigt wird.Figure 3 shows this state. When the capacitor continues to discharge 12, the voltage at load resistor 1 drops to 570 V, with the zener diode 10 the supply source 5 is blocked. At the same time> in which the controlled silicon Diode 4 is blocked) the capacitor 11 is charged to 600 V and the Zener diode 9 then ignited. This state is shown in FIG. 4. From this description of the effects it can be seen that each constant direct current source 2 or 7 for a certain short Time to deliver a higher current than the specified. Must for this time So the previous reserve power source, so to speak, a constant voltage behavior exhibit. This E is achieved in that each output has a capacitor 11 or 12 is parallel. The capacitance of this capacitor must be chosen to be sufficiently large so that for at least 20 / us the blocking potential on the silicon to be opened Diode is maintained, as this time is needed as a recovery time for such diodes will.

Wie bereits erwähnt worden ist, werden die Pulsgeneratoren 6 und 7 über die Steuerschaltung 8 von Hand oder automatisch angeregt. Für letzteren Fall wird die Steuerschaltung 8 von in den Speisestromqueilen 2 und 3 enthaltenen Überwachungseinrichtungen beeinflußt. Wenn der von der einen Speisestromquelle gelieferte Strom von dem Sollwert über einen zugelassenen Toleranzwert hinaus abweicht3 erfolgt die Umschaltung auf eine andere Speisestromquelle.As already mentioned, the pulse generators 6 and 7 excited manually or automatically via the control circuit 8. In the latter case the control circuit 8 is contained in the supply current sources 2 and 3 monitoring devices influenced. When the current supplied by the one supply current source falls below the setpoint If it deviates beyond an approved tolerance value3, the system switches to another source of supply current.

1 Blatt Zeichnungen m. 4 Figuren 4 Patèntansprtche1 sheet of drawings with 4 figures 4 patent responses

Claims (4)

Patentansprüche 1.) Schaltungsanordnung zur unterbrechungslosen Umschaltung einer Speiseleitung von einer Kons tantgleichstromspei se -quelle auf eine Sofortreserve für ferngespeiste Nachrichtenübertragungsanlagen, insbesondere für ferngespeiste Zwischenverstärkerstationen der Trägerfrequenztechnik, dadurch gekennzeichnet, daß beide Konstantgleichstromspeisequellen (2,3) über je eine steuerbare Silizium Diode (4, 5) mit den ferngespeisten, stromversorgungsmäßig in Reihe liegenden Verbrauchern (1) verbunden sind, von denen die eine Silizium Diode (4 bzw. 5) leitend geschaltet und die andere(5 bzw. 4) sperrend ist, daß die Ausgänge der Konstantgleichstromspeisequellen (2,)) durch je Kondensator (11 oder 12) und je eine Zenerdiode-(9 oder 10) überbrückt sind, wobei die Zenerdioden (10 bzw. 9) bei gesperrten Siliziumdloden ( 5 bzw. 4 den Konstantgleichstrom aufnehmen und dabei die Spannung am Kondensator (12 bzw. 11) auf einem über dem Arbeitsspannungswerte liegenden Wert begrenzen, daß ferner zum Umschalten auf die andere Konstantgleichstromspeisequelle ( 3 bzw. 2) die bisher gesperrte Siliziumdiode (5 bzw. 4) durch einen an ihre Steuerelektrode angelegten Steuerimpuls leitend geschaltet wird, wobei durch die Entladung der in dem Kondensavor (12 bzw. 11) gespeicherte Energie die Spannung am Verbraucher kurzzeitig erhöht und die bisher leitende Silizium Diode ( 4 bzw. 5) durch das hierdurch erfolgende Vorspannen in Sperrichtung sperrend gestaltet wird. Claims 1.) Circuit arrangement for uninterrupted switchover a feed line from a constant DC feed source to an immediate reserve for remote-fed communication systems, in particular for remote-fed ones Repeater stations for carrier frequency technology, characterized in that Both constant direct current supply sources (2,3) each via a controllable silicon diode (4, 5) with the remotely fed consumers in series with their power supply (1) are connected, of which one silicon diode (4 or 5) is turned on and the other (5 or 4) is blocking that the outputs of the constant direct current supply sources (2,)) bridged by each capacitor (11 or 12) and one Zener diode (9 or 10) are, the Zener diodes (10 or 9) with blocked silicon diodes (5 or 4 absorb the constant direct current and thereby reduce the voltage on the capacitor (12 resp. 11) limit that furthermore to a value lying above the working voltage value to switch to the other constant DC power supply (3 or 2) the previous ones Blocked silicon diode (5 or 4) by a applied to its control electrode Control pulse is switched on, whereby the discharge in the condensate (12 or 11) stored energy temporarily increases the voltage at the consumer and the previously conductive silicon diode (4 or 5) through the resulting Pre-tensioning is designed blocking in the blocking direction. 2.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Kapazitätswert der Kondensatoren (11, 12) so gewählt wird, daß die Zeit der durch ihre Entladung bei Durchschalten der steuerbaren Silizium Dioden (4 bzw. 5) erfolgende Speisespannungserhöhung am Verbraucher (1) und damit das Anlegen einer Sperrspannung an die bisher durchgeschaltete Silizium-Diode ( 5 bzw. 4) größer ist als die Erholzeit der zu sperrenden Silizium-Diode (5 bzw. 4).2.) Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the capacitance value of the capacitors (11, 12) is chosen so that the time of due to their discharge when the controllable silicon diodes (4 or 5) are switched on resulting supply voltage increase at the consumer (1) and thus the creation of a Reverse voltage to the previously switched through silicon diode (5 or 4) is greater than the recovery time of the silicon diode to be blocked (5 or 4). 5.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerimpulse für die Steuerelektroden der steuerbaren Silizium-Dioden (4,5) von einem Pulsgenerator (6 bzw. 7) geliefert werden.5.) Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the control pulses for the control electrodes of the controllable silicon diodes (4,5) can be supplied by a pulse generator (6 or 7). 4.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsgeneratoren von Hand oder in Abhängigkeit von den in den Konstantgleichstromspeisequellen befindlichen Uberwachungseinrichtungen bei Ausfall oder Abweichen des Speisestromes von einem vorgegebenen Sollbereich angelassen werden.4.) Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that the pulse generators by hand or depending on the in the constant DC power supply sources monitoring devices located in the event of failure or deviation of the supply current be started from a predetermined target range.
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