DE1801936C3 - Switching arrangement - Google Patents
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Description
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 uninterrupted switching of a feed line from a constant direct current supply source to an immediate reserve for remote-fed communication systems, especially 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 Arbeitsqueüe parallel zugeschaltet und darauf diese dann abgeschaltet werden kann. Während der Umschaitzeit 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 queue is switched on in parallel and then switched off can be. During the switchover time, the supply current is supplied from 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 Parallelschaltung beiderThe situation is different with remote supply with constant direct current. There is no such simple way of switching here must be used, as it must be ensured that during the time of the parallel connection of both
ίο 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.ίο Neither constant direct current sources nor the current in the Feed line nor the voltage on it exceed the prescribed values inadmissibly and at the same time the parallel switching time is also limited to the shortest possible time.
Die Erfindung setzt sich nun zur Aufgabe, für eine Schaltungsanordnung zur unterbrechungslosen Umschaltung einer Speiseleitung 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 Siliziumdiode mit ferngespeisten, stroniversorgungsmäßig in Reihe liegenden Verbrauchern verbunden sind, von denen die eine Siliziumdiode 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 Arbeitsspannungswert liegenden Wert begrenzen, daß ferner zum Umschalten auf die andere Konstantgleich-Stromspeisequelle die bisher gesperrte Siliziumdiode durch einen an ihre Steuerelektrode angelegten Steuerimpuls leitend geschaltet wird, wobei durch die Entladung der in dem Kondensator gespeicherten Energie die Spannung am Verbraucher kurzzeitig erhöht und die bisher leitende Siliziumdiode durch das hierdurch erfolgende Vorspannen in Sperrichtung sperrend geschaltet wird.The invention now sets itself the task of a circuit arrangement for uninterrupted switchover a feed line from a constant direct current feed source to an immediate reserve for remote feed Communication systems, in particular for remote-fed repeater stations from Carrier frequency technology specify a solution as simple as possible and solves the problem in that Both constant DC power supply sources each via a controllable silicon diode with remote-fed, power supply Consumers lying in series are connected, of which a silicon diode is conductive switched and the other is blocking that the outputs of the constant direct current supply sources through each one capacitor and one zener diode each are bridged, the zener diodes when the silicon diodes are blocked take up the constant direct current and thereby the voltage on the capacitor to a value above the working voltage value limit lying value that also to switch to the other constant DC power supply source the previously blocked silicon diode by a control pulse applied to its control electrode is switched on, whereby by the discharge of the energy stored in the capacitor the voltage at the consumer increases briefly and the silicon diode, which was previously conductive, through this subsequent biasing is switched blocking in the blocking direction.
Die Erfindung soll nun an Ha*d der Figuren eingehend beschrieben werden. Es zeigt dabeiThe invention will now be described in detail at Ha * d of the figures to be discribed. It shows
F i g. 1 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung; F i g. 2 bis 4 erläutern dabei den Umschaltvorgang.
In F i g. 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 3 bezeichnet.F i g. 1 the circuit arrangement according to the invention; F i g. 2 to 4 explain the switching process.
In Fig. 1, the device to be fed with constant direct current is indicated by its load resistance 1 effective for the supply source.
Jede dieser beiden Speisequellen ist mit der Speiseleitung über eine steuerbare Siliziumdiode (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 U bzw. 12.
Die Arbeitsweise dieser Umschalteinrichtung soll nun an Hand eines Zahlenbeispiels erläutert werden. Es
sei hierzu angenommen, daß der Konstantspeisegleichstrom / = 50 mA betrage und unter normalen Bedingungen
hierdurch bedingt eine Arbeitsspannung Vl vonEach of these two supply sources is connected to the supply line via a controllable silicon diode (SCR = silicon controlled rectifier) 4, 5, which works as an electronic switch. Each of these diodes 4, 5 can be switched through when a pulse generator 6, 7 applies a pulse to its control electrode. A control circuit 8 initiates the switchover of the feed line from one feed source to the other, and this can be done manually or automatically. A Zener diode 9 or 10 and a capacitor U or 12 are connected across the output terminals of each supply source 2 or 3.
The mode of operation of this switching device will now be explained using a numerical example. It is assumed for this purpose that the constant supply direct current is / = 50 mA and, under normal conditions, this results in a working voltage Vl of
18 Ol18 Ol
570 Volt an den Einspeisungspunkten anstehe. Die Zcnerspannung Voder über den Ausgangsklemmen der Konstantstromspeisequellen 2 und .i angeordneten Zenerdioden 9 und 10 wird, etwas oberhalb der Arbeitsspeisespannung Vz. liegend, enva 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 de- 50 niA Konstamgleichstrom der Quelle 2, und der Kondensator 11 wird auf 600 V aufgeladen. Wenn nun die Konstantstromquelle 2 auf die Speiseleitung aufgeschaltet werden soll, wird durch den Impulsgenerator 6 ein Impuls an die Steuerelektrode der steuerbaren Siliziumdiode 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 Siliziumdiode noch nicht leitend ist, liegt an ihr eine Spannung von 600 — 570 = 30 V.570 volts are present at the feed points. The Zcners voltage V or over the output terminals of the constant current supply sources 2 and .i arranged Zener diodes 9 and 10 is, somewhat above the working supply voltage Vz., Enva to 600 V selected. B, triggered by the switching contact 13, the constant current source 2 is switched off from the supply line, flows through the Zener diode 9 de- 50 niA constant direct current of the source 2, and the capacitor 11 is charged to 600V. If the constant current source 2 is to be switched to the feed line, a pulse is applied by the pulse generator 6 to the control electrode of the controllable silicon diode 4, which becomes conductive as a result. The constant supply current now flows via the supply line to the consumers, and a voltage of 570 V is established at the supply point. As a result, the Zener diode 9 blocks again. The switching of the feed line from the feed source 2 to the feed source 3 is initiated by actuating the switch 14. The capacitor 12 is charged to 600V. Since the controllable silicon diode is not yet conductive, it has a voltage of 600 - 570 = 30 V.
Dieser Zustand ist in F i g. 2 dargestellt. Wenn durch einen Impuls des Pulsgenerators die Diode 5 !eilend 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 Siliziumdiode 4 eine Spannung von 599 — 571 = 28 V auf, durch die diese nichtleitend wird. Diesen Zustand zeigt F i g. 3. Bei weiterer Entladung des Kondensators 12 sinkt die Spannung am Lastwiderstand 1 auf 570 V ab wobei die Zenerdiode 10 der Speisequelle 3 gesperrt wird. Zur gleichen Zeit, in der die gesteuerte Siliziumdiode 4 gesperrt wird, wird der Kondensator 11 auf 600 V aufgeladen und die Zenerdiode 9 dann gezündet. Diesen Zustand zeigt Fig.4. Aus dieser'Wirkungsbeschreibung ist ersichtlich, daß jede Konstantgleichstromquelle 2 oder 3 für eine gewisse kurze Zeit einen höheren als den vorgegebenen Strom zu liefern hat. Für diese Zeit muß also die bisherige Reservestromquelle gewissermaßen ein Konstantspannungsverhalten aufweisen. Dieses wird dadurch erzielt, daß jedem Ausgang ein Kondensator 11 bzw. 12 parallel liegt. Die Kapazität dieses Kondensators muß hinreichend groß gewählt werden, damit für mindestens 20 \is das Sperrpotential an der zu öffnenden Siliziumdiode aufrechterhalten wird, da diese Zeit als Erholzeit bei solchen Dioden benötigt wird.This state is shown in FIG. 2 shown. When the diode 5 is quickly controlled by a pulse from the pulse generator, the capacitor 12 begins to discharge via the diode 5 and the load resistor 1. The voltage across the load resistor will briefly rise to 599 V. As a result, a voltage of 599-571 = 28 V occurs at the controllable silicon diode 4, which makes it non-conductive. This state is shown in FIG. 3. When the capacitor 12 continues to discharge, the voltage across the load resistor 1 drops to 570 V, the Zener diode 10 of the supply source 3 being blocked. At the same time that the controlled silicon diode 4 is blocked, the capacitor 11 is charged to 600 V and the Zener diode 9 is then ignited. This state is shown in Fig. 4. From this description of the effect it can be seen that each constant direct current source 2 or 3 has to supply a current higher than the specified current for a certain short period of time. For this time, the previous reserve power source must, so to speak, have a constant voltage behavior. This is achieved in that each output has a capacitor 11 or 12 in parallel. The capacitance of this capacitor must be selected to be sufficiently large so that the blocking potential is maintained at the silicon diode to be opened for at least 20 \ is , since this time is required as a recovery time for such diodes.
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 Speisestromquellen 2 und 3 enthaltenen Überwachungseinrichtungen beeinflußt. Wenn der von der einen Speisesiromquelle gelieferte Strom von dem Sollwert über einen zugelassenen Toleranzwert hinaus abweicht, erfolgt die Umschaltung auf eine andere Speisestromquelle.As has already been mentioned, the pulse generators 6 and 7 are via the control circuit 8 of Hand or automatically stimulated. In the latter case, the control circuit 8 is in the supply current sources 2 and 3 included monitoring devices. If the one from the one Speisesiromquelle If the current supplied deviates from the setpoint value beyond a permitted tolerance value, the switchover takes place to another supply current source.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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Legal Events
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