DE1949154A1

DE1949154A1 - Circuit arrangement for interference suppression of the direct current supply for circuit units without potential binding

Info

Publication number: DE1949154A1
Application number: DE19691949154
Authority: DE
Inventors: Karl-Georg Dipl-Ing Dieter; Karl-Otto Dipl-Ing Knabe
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-09-29
Filing date: 1969-09-29
Publication date: 1971-04-01
Also published as: CH515650A; LU61751A1; NL7013870A; AT305390B; ES383830A1; BE756802A; FR2063061B3; FR2063061A7

Description

schaltungsanordnung zur Entstörung der Gleichstromversorgung für Schaltungseinheiten ohne Potentialbindungcircuit arrangement for interference suppression of the direct current supply for circuit units without potential bonding

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Entstörung der Gleichstromversorgung für Schaltungseinheiten ohne Po ten ti al "bindung, indem von einer Wechselspannungsquelle über einen Trennübertrager und einer Gleichrichterschaltung mit anschließender Siebung der Gleichstrom entsteht.The invention relates to a circuit arrangement for interference suppression of the direct current supply for circuit units without potential connection by using an alternating voltage source Via an isolating transformer and a rectifier circuit with subsequent sieving of the Direct current arises.

In der Übertragungs- und Meßtechnik werden häufig Schaltungseinheiten benötigt, die keine Potentialbindung zur Erde besitzen. Es sind dies beispielsweise Verstärker für Gleiehstromtelegrafieeinrichtungen oder für Ortskreise von 7/echselstromtelegrafiesendern. Wenn diese Schaltungseinheiten aktive Bauelemente, wie Transistoren usw. enthalten, muß die zur Stromversorgung erforderliche Leistung über einen speziellen Übertrager mit nachfolgender Gleichrichterschaltung und Siebung zugeführt werden. Dabei wird der zur Potentialtrennung erforderliche Transformator entweder aus einer geeigneten Sinus- oder Rechteckspannungsquelle gespeist. Stehen derartige Spannungen nicht zur Verfugung, so kann auch ein Gleichspannungswandler verwendet werden. In jedem dieser Fälle werden jedoch, zwischen den Eingangs- oder Ausgangsklemmen der potentialfreien Schal-In transmission and measurement technology, circuit units are often required that have no potential connection to earth. These are, for example, amplifiers for trailing current telegraphic devices or for local districts of 7 / alternating current telegraphy transmitters. If these circuit units contain active components such as transistors, etc., the power required for the power supply must be supplied via a special transformer with a subsequent rectifier circuit and filtering. The transformer required for electrical isolation is either fed from a suitable sine wave or square wave voltage source. If such voltages are not available, a DC voltage converter can also be used. In each of these cases, however, between the input or output terminals of the potential-free switching

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tungen und Erde Störapannungen vorhanden sein, die durch die unvermeidlichen Streukapazitäten des Übertragers bedingt sind und von der Stromversorgung herrühren. Letzteres gilt auch dann, wenn die Kapazität, des Siebkondensators so groß bemessen wurde, daß am Kondensator keine nennenswerten Störspannungen auftreten. Die auftretenden Störspannungen sind vor allem P bei Geräten der Ubertragungs- und Meßtechnik unerwünscht, da die Eingänge- und Ausgangsklemmen der potentialfreien Schaltungseinheiten meist mit Leitungskreisen verbunden werden, für die bezüglich der Störfreiheit besonders strenge Forderungen von Seiten der Postverwaltungen gelten.lines and earth interference voltages , which are caused by the unavoidable stray capacities of the transformer and originate from the power supply. The latter also applies if the capacitance of the filter capacitor has been dimensioned so large that no significant interference voltages occur on the capacitor. The interference voltages that occur are particularly undesirable for devices used in transmission and measurement technology, since the input and output terminals of the floating circuit units are usually connected to line circuits for which the postal administrations have particularly strict requirements for freedom from interference.

Es ist bereits bekannt» die von der Stromversorgung in potentialfreien Schaltungen erzeugten Störapannungen zu verringern, indem man vor.die au entstörenden Leitungsklemmen geeignete Drosselglieder schaltet. Diese Methode scheidet Jedoch häufig aus Kostengründen und wegen des großen Volumens der Drosselglieder aus, " Auch die bekannte Methode, zur Verringerung der Störspannung eine Abschirmung zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung des Übertragers anzuordnen, führt nicht zu dem gewünschten Erfolg. It is already known to reduce the interference voltages generated by the power supply in potential-free circuits by connecting suitable chokes in front of the line terminals that suppress interference. However, this method is often ruled out for reasons of cost and because of the large volume of the choke elements. "Even the known method of arranging a screen between the primary and secondary winding of the transformer to reduce the interference voltage does not lead to the desired success.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur Entstörung der Gleichstromversorgung für Schaltungseinheiten ohne Potentialbindung aufzuzeigen, die besondere einfach und kostengünstig ist und eine ausreichende Störfreiheit gewährleistet. - The object of the invention is to provide a circuit arrangement for interference suppression of the direct current supply for circuit units without potential binding, which is particularly simple and inexpensive and ensures sufficient freedom from interference. -

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Die Lösung dieser Aufgabe "besteht darin, daß in bekannt erweise der Trennübertrager eine erste Absehirmunr besitzt, die zwischen den beiden Wicklungen angeordnet und an Erde angeschaltet ist, daß getrennt von der ersten Abschirmung eine zweite Abschirmung angeordnet ist und daß die zweite Abschirmung mit der nicht mit dem Gleichrichter verbundenen Klemme der Sekundärwicklung verbunden ist.The solution to this problem "is that in known the isolating transformer proves a first Absehirmunr owns, which is arranged between the two windings and connected to ground, a second shield is arranged separately from the first shield is and that the second shield with the not with the terminal of the secondary winding connected to the rectifier.

Die neue Schaltung besitzt den Vorteil, .daß die sowohl hinsichtlich ihrer Kosten als auch hinsichtlich ihres Volumens oft· ungünstigen Stördrosseln entfallen. Die neue Schaltung besitzt eine ausgezeichnete Störfreiheit. Bei der erfindungsgemäßen Schaltung wird der ,Störpegel an den Klemmen, einer potentialfreien Schaltungseinheit im Vergleich zur ungeschirmten Ausführung um etwa 10 dB gesenkt.The new circuit has the advantage that both Interfering chokes, which are often unfavorable in terms of their costs and also in terms of their volume, are dispensed with. the new circuit has excellent freedom from interference. In the circuit according to the invention, the , Interference level at the terminals, a potential-free circuit unit compared to the unshielded version reduced by about 10 dB.

Einzelheiten der Erfindung werden anhand von vorteilhaften Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellt sind, erläutert.Details of the invention are based on advantageous exemplary embodiments shown in the figures are explained.

Pig.1 zeigt eine potentialfreie Schaltungseinheit mit der Gleichstromversorgung.Pig.1 shows a potential-free circuit unit with the DC power supply.

Pig.2 zeigt die neue Schaltungsanordnung zur Entstörung der Gleichstromversorgung mit einer Einweggleiehriehterschaltung. Pig.2 shows the new circuit arrangement for interference suppression the DC power supply with a one-way equilibrator circuit.

Pig.3 zeigt die neue Schaltungsanordnung zur Entstörung der Gleichstromversorgung mit einer Zweiweggleichrichterschaltung.Pig. 3 shows the new circuit arrangement for interference suppression the DC power supply with a full wave rectifier circuit.

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In Pig.1 ist eine potentialfreie Schaltungseinheit SE dargestellt,- die über die Eingangskiemmen E1 und die Ausgangsklemmen A1 an verschiedene Leitungen anschaltbar ist. Die potentialfreie Schaltungseinheit wird mit einem Gleichstrom versorgt. Der Wechselspannungsgenerator G liefert seine Wechselspannung an die Primärwicklung '.71 eines Übertragers Ü. Die an der Sekundär-In Pig.1 a potential-free circuit unit SE is shown, - the input terminals E1 and the Output terminals A1 can be connected to different lines. The potential-free circuit unit is with supplied with a direct current. The alternating voltage generator G supplies its alternating voltage to the primary winding '.71 of a transformer Ü. The at the secondary

P wicklung W2 abgegebene Wechselspannung wird mit Hilfe der Diode D1 gleichgerichtet und durch den Kondensator 01 gesiebt und geglättet. Die am Kondensator C1 entstehende Gleichspannung liegt an der potentialfreien Schaltungseinheit. In dieser Schaltung treten zwischen den Eingangsklemmen E1 oder den Ausgangsklemmen A1 der potentialfreien Schaltungseinheit· und Erde Störspannungen auf, die durch die unvermeidlichen Streukapazitäten des Übertragers bedingt sind. Durch eine Abschirmung S1 werden zwar die otreukapazitäten zwischen der Primärwicklung Ί71 und der Sekundärwicklung Ϊ/2 reduziert, es erhöhen sich aber dadurch die von den Enden der Sekundärwicklung V/2 nach Erde liegen-P winding W2 output alternating voltage is with the help the diode D1 rectified and filtered and smoothed by the capacitor 01. The resulting at the capacitor C1 DC voltage is applied to the floating circuit unit. In this circuit occur between the input terminals E1 or the output terminals A1 of the floating switching unit · and earth interference voltages due to the unavoidable stray capacitance of the transformer. The otreukapacitances are admittedly through a shielding S1 between the primary winding Ί71 and the secondary winding Ϊ / 2 reduced, but this increases the from the ends of the secondary winding V / 2 to earth -

' den Streukapazitäten Ca, Gb und die Wicklungskapazität Gab. Die oekundärspannung u1 erzeugt deshalb die beiden gegen Erde liegenden Störspannungen u2 und u3, so daß durch diese Maßnahme keine Entstörung der potentialfreien Schaltungseinheit bewirkt wird. Im allgemeinen tritt durch die Abschirmung S1 eine Verschlechterung hinsichtlich der Störspannungen der potentialfreien Schaltungseinheit auf.'the stray capacitances Ca, Gb and the winding capacitance Gave. The secondary voltage u1 therefore generates the two interference voltages u2 and u3 against earth, so that No interference suppression of the potential-free circuit unit is effected by this measure. In general the shielding S1 causes a deterioration with regard to the interference voltages of the floating Circuit unit on.

In Pig.2 ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung dargestellt. Die Schaltung ist wie in Pig.1 aufgebaut,The circuit arrangement according to the invention is in Pig.2 shown. The circuit is structured as in Pig. 1,

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jedoch um die Abschirmung 32 erweitert. Man erreicht eine beträchtliche Verringerung der von der Stromversorgung herrührenden Störspannungen, wenn man eine doppelte Abschirmung in Verbindung mit einem erdkapazitätsarmen Anschluß des Gleichrichters vorsieht. Die kapazitive Kopplung zwischen der Primärwicklung W1 und der Sekundärwicklung w'2 des Übertragers Ü wird durch eine an Erde liegende Abschirmung sehr klein gehalten. Daneben wird eine zweite Abschirmung S2 angebracht, die mit der nicht mit dem Gleichrichter D1 verbundenen Klemme b der Sekundärwicklung W2 verbunden ist. Verbindet man die Gleichrichterdiode D1 unmittelbar mit dem anderen Anschluß a der Sekundärwicklung Vv2, so erreicht man, daß die Streukapazität Cb viel größer als die Streukapazität Oa wird. Dadurch ist aber die Spannung u3 ungefähr gleich der Spannung u1 und die entgegengerichteten Spannungen heben sich auf. Die Spannung u2 ist jedoch um vieles kleiner als die Spannung u1, so daß die zur potentialfreien Schaltungseinheit SE führenden Leitungen b und c nur eine sehr geringe Störspannung gegen Erde aufweisen.however, the shield 32 has been added. One reaches one significant reduction in power supply interference voltages when using double shielding in connection with a low-capacitance connection of the rectifier. The capacitive coupling between the primary winding W1 and the secondary winding w'2 of the transformer U is through a shielding that is connected to the earth is kept very small. A second shield S2 is attached next to it, which is connected to the Terminal b of the secondary winding W2 not connected to the rectifier D1 is connected. Connect the rectifier diode D1 directly with the other terminal a of the secondary winding Vv2, so one achieves that the stray capacitance Cb becomes much larger than the stray capacitance Oa. As a result, however, the voltage u3 is approximately equal to the voltage u1 and the opposing voltages cancel each other out. However, the voltage u2 is much smaller than that Voltage u1, so that the potential-free circuit unit Lines b and c carrying SE only have a very low interference voltage to earth.

Fig.3 zeigt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung bei einer Zweiweggleichrichteranordnung. Bei einer Zweiweggleichrichterschaltung läßt sich auch mit einer einfachen Abschirmung unter Umständen eine gute Störbefreiung erreichen, wenn man die beiden von den Gleichrichteranschlüssen des Übertragers nach Erde liegenden Streukapazitäten Ca und Cb gleich groß wählt. Da eine derartige Symmetrierung jedoch nie exakt durchführbar ist, ist es vorteilhaft, auch in diesem Pail zur weiteren Verbesserung3 shows the circuit arrangement according to the invention at a full wave rectifier arrangement. In the case of a full-wave rectifier circuit, it is also possible to use a simple one Shielding under certain circumstances can achieve good interference elimination if you remove the two from the rectifier connections of the transformer to earth selects stray capacitances Ca and Cb of the same size. Since such a However, symmetrization can never be carried out exactly, it is advantageous to use this Pail for further improvement

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eine doppelte Abschirmung durchzuführen. Dabei sind die von den Anschlüssen a und c ausgehenden Erdstreukapazitäten wiederum möglichst klein zu halten. Die Sekundärwicklung W2 ist mit den Anschlüssen a und c mit den beiden Gleichrichtern D1 und D2 verbunden. Die erste Abschirmung S1 liegt an Erde, während die zweite Abschirmung 32 mit dem Mittelpunkt b der Sekundärwicklung vy2 verbunden ist.perform double shielding. There are those to keep earth leakage capacitances emanating from connections a and c as small as possible. The secondary winding W2 is connected to the terminals a and c with the two rectifiers D1 and D2. The first shield S1 is connected to earth, while the second shield 32 is connected to the center b of the secondary winding vy2 is connected.

3 Figuren3 figures

2 Patentansprüche2 claims

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Claims

Circuit arrangement for interference suppression of the direct current supply for circuit units without potential binding, by from an AC voltage source via an isolating transformer and a rectifier circuit with subsequent screening of the direct current is created, characterized in that, as is known, the isolating transformer (Ü) has a first shield (S1), which is arranged between the two windings (V / 1, V / 2) and connected to earth is switched on, that a second shield (S2) is arranged separately from the first shield and that the second screen (S2) is connected to the terminal not connected to the rectifier (D1) (b) the secondary winding (W2) is connected.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that in a full-wave rectifier circuit the second shield (S2) of the transformer (Ü) is connected to the center tap (b) of the secondary winding (W2).

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