DE19513910A1 - Eigensichere Stromquelle - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft generell elektrische Steuer- bzw. Re­ gel- und Versorgungssysteme, und zwar insbesondere eigensiche­ re Strom- bzw. Leistungsquellen für die Verwendung unter ex­ plosiven oder potentiell explosiven atmosphärischen Bedingun­ gen, wie sie z. B. im Untertagekohlenbergbau und in der Unter­ tagekohlenbergbauindustrie zu finden sind.

Zahlreiche nationale und internationale Standards, wie bei­ spielsweise der Standard UL913 in USA, definieren Erforder­ nisse für die Eigensicherheit. Diese Standards erfordern es, daß die Eigensicherheit bei zwei Komponentenausfällen bzw. -defekten und allen folgenden Ausfällen bzw. Defekten, die aus den ersten beiden Komponentenausfällen bzw. -defekten resul­ tieren, aufrechterhalten wird. Im Untertagekohlenbergbau und in der Untertagekohlenbergbauindustrie werden Tests bzw. Prü­ fungen hinsichtlich der Eigensicherheit speziell definiert, und zwar z. B. in den USA durch das Department of Labor, Mine Safety and Health Administration. Um eigensicher zu sein, muß die Stromquelle, die mit irgendwelcher zusätzlicher elektri­ scher Ausrüstung, die mit ihrem Ausgang verbunden ist, kombi­ niert ist, unfähig sein, eine Mischung aus entflammbarem oder brennbarem Material in Luft in der Konzentration der Mischung, die am leichtesten entzündbar ist, zu entzünden oder eine Ent­ zündung einer solchen Mischung zu bewirken.

Die grundsätzliche Funktion einer eigensicheren Stromquelle besteht darin, Strom (worunter hier, wenn sich aus dem Zusam­ menhang nichts anderes ergibt, insbesondere Kraftstrom, Netz­ strom, Starkstrom o. dgl. verstanden werden soll) von einer verfügbaren Quelle in konditionierten bzw. angepaßten Strom umzuwandeln. Der konditionierte bzw. angepaßte Strom wird für den spezifischen Gebrauch durch andere elektrische Ausrüstung oder Einrichtungen reguliert bzw. geregelt und gefiltert. Eine eigensichere Stromquelle unterscheidet sich von einer üblichen Stromquelle durch das Erfordernis, daß der konditionierte oder angepaßte Strom bzw. die konditionierte oder angepaßte Lei­ stung eigensicher sein muß. Das Erfordernis der Eigensicher­ heit erlegt der Einrichtung Charakteristika bzw. Merkmale auf, die mit traditionellen Leistungsfähigkeitserfordernissen für eine Stromquelle in Konflikt stehen.

Fig. 1 zeigt eine idealisierte eigensichere Stromquelle 10. In der Stromquelle 10 wird ein Eingangsstrom 12 bzw. eine Ein­ gangsleistung durch eine Leistungs- bzw. Stromquelle 14 kondi­ tioniert bzw. angepaßt, um konditionierten Strom 16 bzw. kon­ ditionierte Leistung 16 zu erzeugen. Eine Energiebeschrän­ kungseinrichtung 18 wirkt auf den konditionierten oder ange­ paßten Strom 16 bzw. die konditionierte oder angepaßte Lei­ stung 16, um eigensicheren Strom 20 bzw. eigensichere Leistung zu erzeugen. Im Idealfall hat die Energiebegrenzungseinrich­ tung 18 keine nachteilige Wirkung auf die Qualität des Stroms bzw. der Leistung, der bzw. die von der Stromquelle 14 an die Last abgegeben wird. In der Realität ist dieses jedoch nicht möglich. Insbesondere werden die Regulierungs- bzw. Regel- und Übergangs-, Ausgleichs-, Einschwing- und Schaltvorgangsan­ sprechcharakteristika bzw. -eigenschaften der Stromquelle durch die Energiebegrenzungseinrichtung 18 ernsthaft be­ schränkt und eingeschränkt.

Demgemäß besteht ein Bedürfnis nach einer Lösung bzw. Einrich­ tung, mit welcher das Niveau und die Qualität des Stroms bzw. der Leistung bzw. der Energie, der bzw. die innerhalb der Grenzen der Eigensicherheit abgegeben werden, signifikant ver­ bessert werden.

Eine Eigensicherheit wurde bei bisherigen Stromquellen durch zwei primäre Mittel bzw. Maßnahmen erreicht. Beide Mittel bzw. Maßnahmen basieren auf der Begrenzung des Energieflusses durch die Einrichtung. Die erste Lösung bzw. Maßnahme, die in Fig. 2 gezeigt ist, basiert auf dem Vorsehen einer adäquaten Impe­ danz oder Barriere zur direkten Begrenzung der Energieabgabe. Die zweite Lösung bzw. Maßnahme, die in Fig. 3 gezeigt ist, basiert auf dem Vorsehen eines kontrollierten bzw. gesteuerten Reihendurchgangselements oder -ventils zum Stoppen bzw. Unter­ brechen der Abgabe von Energie. Keine dieser beiden Techniken kümmert sich um die in dem Ausgangsfilter der Einrichtung ge­ speicherte Energie oder die in den Lasteinrichtungen und in der Verkabelung gespeicherte Energie.

Das Impedanzbarrierenkonzept ist in Fig. 2 veranschaulicht. In diesem Beispiel ist die Barriereneinrichtung ein energiebe­ grenzender Barrierenwiderstand 22. Das Impedanzbarrierenkon­ zept sieht eine Eigensicherheit durch Begrenzen des Energie­ flusses unter allen Bedingungen vor. Unglücklicherweise ist die Qualität der Ausgangsleistung eine Funktion der Belastung bzw. Last. Wenn der Laststrom zunimmt, nimmt auch der Span­ nungsabfall über dem Barrierenwiderstand 22 zu. Demgemäß ist die Spannungsregulierungs- bzw. -regelcharakteristik an den eigensicheren Stromanschlüssen schlecht. Außerdem wird die insgesamt für die Last verfügbare Leistung inhärent durch den Barrierenwiderstand begrenzt.

Aus der US-Patentschrift 5 050 060 ist eine eigensichere Stromversorgungseinheit bekannt, mit der versucht wird, die Nachteile der Barrierenwiderstandslösung zu überwinden. In der Stromversorgungseinheit gemäß der US-Patentschrift 5 050 060 wird eine Nachregeleinrichtung nach den Barrierewiderständen angewandt, um die Leistungs- bzw. Stromversorgungs-Leistungs­ fähigkeitscharakteristika bzw. -eigenschaften zu verbessern.

Die Lösung mit dem gesteuerten Reihendurchgangselement oder -ventil ist in Fig. 3 veranschaulicht. Diese Lösung beruht auf einem Detektionsverfahren, mit dem bestimmt wird, ob das Durchgangselement abgeschaltet werden sollte oder nicht. Typi­ scherweise basiert diese Entscheidung auf der Überwachung des Ausgangs bzw. der Ausgangsgröße der Stromversorgungseinrich­ tung, wie durch Monitore bzw. Überwachungselemente bzw. -ein­ richtungen 24 veranschaulicht ist. Das Steuerelement ist als ein Ventil 26 dargestellt. Das Ventil 26 kann denkbarerweise irgendeine von mehreren elektronischen Einrichtungen, umfas­ send bipolare Transistoren, Feldeffekttransistoren u. dgl., sein. Das Reihendurchgangselementkonzept kann so erweitert werden, daß es eine Anordnung von komplizierteren Ausführungen umfaßt. In diesen komplizierteren Ausführungen sind die Strom­ quellen- und Energiebegrenzungsventilfunktionen vereinigt. In solchen Ausführungen wird die Stromquelle basierend auf der Ausgangsgröße der Überwachungsschaltung abgeschaltet. Die Kom­ ponenten, welche die Energiebegrenzungs- und Überwachungs­ funktionen vorsehen, sind typischerweise dreifach redundant erforderlich.

In der US-Patentschrift 4 455 509 ist eine Variante der Lösung mit dem gesteuerten Durchgangselement beschrieben und veran­ schaulicht. In dem eigensicheren Lichttechniksystem gemäß dem US-Patent 4 455 509 basiert die Detektion von Anomalien der Ausgangsgröße darauf, daß die Größe des Ausgangsstroms mittels eines Widerstandselements abgefühlt wird. Die Reaktion auf ei­ nen Überstromzustand besteht darin, daß Strom von der Torzün­ dungsschaltung für die Ausgangsstrom- bzw. -leistungsschaltung abgeleitet bzw. nebengeschlossen wird. Dieser Vorgang schaltet die Abgabe von Strom bzw. Leistung an den Ausgang ab. In dem eigensicheren Lichttechniksystem gemäß dem US-Patent 4 455 509 wird kein Versuch gemacht, eingefangene Energie aus der Aus­ gangsstrom- bzw. -leistungsschaltung zu entfernen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine eigensichere Strom­ versorgungseinheit für das Konditionieren bzw. Anpassen von durch eine Stromquelle zugeführtem Strom bzw. zugeführter Lei­ stung zur Verfügung gestellt, in welcher ein mit der Strom­ quelle verbundener Eingangsstrom- bzw. -leistungsumsetzer Strom von der Stromquelle erhält. Eine Direktausgangs-Schal­ tereinrichtung oder -Crowbar und diskrete Impedanzelemente sind vorgesehen, welche die Energie in der Stromversorgungs­ einheit, die anderenfalls an eine äußere Störstelle abgegeben würde, abführen bzw. umwandeln und begrenzen. Außerdem ent­ zieht die Direktausgangs-Schaltereinrichtung oder -Crowbar Energie von irgendwelchen externen Speicherelementen. Eine adaptive Abschaltungsschaltung unterscheidet Nennlastzustände, einschließlich Last- bzw. Belastungsänderungen, von einer ex­ ternen Störung (die Begriffe "Störstelle, Defekt, Fehler, Stö­ rung" werden im Rahmen der Beschreibung und der Ansprüche je für sich zusammenfassend jeweils für die Begriffe "Störstelle, Defekt, Fehler, Störung o. dgl." verwendet). Ein Mehrstufen-LC- Strom- bzw. -Leistungsfilter wird dazu verwendet, die gespei­ cherte Energie zu minimieren, die an eine externe Störstelle abgebbar wäre oder die durch die Direktausgangs-Schalterein­ richtung oder -Crowbar und die diskreten Impedanzelemente ab­ geführt bzw. umgewandelt werden würde. Die Kombination der Di­ rektausgangs-Schaltereinrichtung oder -Crowbar, der diskreten Impedanzelemente, der adaptiven Abschaltungsdetektionsschal­ tung und des Mehrstufen-LC-Leistungs- bzw. -Stromfilters ver­ bessert das Niveau und die Qualität des eigensicheren Stroms bzw. der eigensicheren Leistung, der bzw. die von der Strom­ versorgungseinheit abgegeben wird, in sehr signifikanter Wei­ se.

Der Begriff "Crowbar" wird vorliegend als eingedeutschter Be­ griff verwendet, da eine wörtliche Übersetzung mit "Brechstan­ ge" im laufenden Text wenig sinnvoll erscheint. Es handelt sich bei dem Begriff "Crowbar" um einen Schalter oder eine Schalt- bzw. Schaltereinrichtung, wie er bzw. sie anhand der Zeichnungen sowie vorstehend beschrieben ist, welcher bzw. welche insbesondere als eine Energieableitungs- oder -neben­ schlußeinrichtung verwendbar ist.

Weitere Merkmale der Erfindung in ihrer Grundausführungsform und in Weiterbildungen derselben sind in den Patentansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung und Erläuterung von be­ vorzugten Ausführungsformen angegeben.

Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Er­ findung seien nachfolgend anhand einiger, besonders bevorzug­ ter Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 10 der Zeichnung, welche solche besonders bevor­ zugten Ausführungsformen der Erfindung zeigen, näher beschrie­ ben und erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild, das eine ei­ gensichere Stromversorgungseinheit nach dem Stande der Technik veranschaulicht;

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild einer ersten speziellen Einrichtung nach dem Stande der Technik zum Liefern von eigensicherer Leistung;

Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild einer zweiten speziellen Einrichtung nach dem Stande der Technik zum Liefern von eigensicherer Leistung;

Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild einer eigensi­ cheren Stromversorgungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine Schaltungsdarstellung einer gegenwärtig be­ vorzugten Ausführungsform des Strom- bzw. Leistungsfilters, der Direktausgangs-Schaltereinrichtung oder -Crowbar, des Filterreihenbeschränkungswiderstands und des Strommeß- und -beschränkungswiderstands, die in einer bevorzugten erfin­ dungsgemäßen Ausführungsform der in Fig. 4 gezeigten Strom­ versorgungseinheit verwendet werden;

Fig. 6 ein schematisches Blockschaltbild der Abschal­ tungsdetektionsschaltung, die in einer bevorzugten erfin­ dungsgemäßen Ausführungsform der eigensicheren Stromversor­ gungseinheit der Fig. 4 vorgesehen ist;

Fig. 7 eine Schaltungsdarstellung einer gegenwärtig be­ vorzugten Ausführungsform der Abschaltungsschaltung, die in einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform der in Fig. 4 gezeigten Stromversorgungseinheit verwendet wird;

Fig. 8 eine Kurvendarstellung, welche die Stromauslö­ sungseinstellung in Abhängigkeit von der Ausgangsstromcharak­ teristik der erfindungsgemäßen Ausführungsform der eigensiche­ ren Stromversorgungseinheit der Fig. 4 zeigt;

Fig. 9 eine Kurvendarstellung, welche die Stromauslö­ sungseinstellung in Abhängigkeit von der Zeitcharakteristik der erfindungsgemäßen Ausführungsform der eigensicheren Strom­ versorgungseinheit der Fig. 4 veranschaulicht; und

Fig. 10 ein schematisches Leistungs- bzw. Stromzufüh­ rungs-Blockschaltbild der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stromversorgungseinheit.

Es seien nun bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung in näheren Einzelheiten beschrie­ ben:

Die Fig. 4 veranschaulicht eine eigensichere Stromversor­ gungseinheit 30, welche das maximale Niveau des Ausgangsstroms bzw. der Ausgangsleistung liefert, während sie das erforderli­ che Niveau an Störungsenergiebeschränkung bzw. Energiebe­ schränkung bei Störung, Defekt, Fehler o. dgl. aufrechterhält. Eine Direktausgangs-Schaltereinrichtung oder -Crowbar 32, eine Filterreihenbegrenzungsimpedanz 34 und eine Strommeß- und -be­ grenzungsimpedanz 36 dienen zum Abführen bzw. Umwandeln und Begrenzen der Energie innerhalb der Stromversorgungseinheit 30, welche andernfalls an eine externe Störstelle abgegeben werden würde. Außerdem entzieht die Direktausgangs-Schalter­ einrichtung oder -Crowbar 32 irgendwelchen externen Speicher­ elementen Energie. Eine adaptive Abschaltungsdetektionsschal­ tung 38, die anpassungsfähig oder selbstanpassend ist, unter­ scheidet Nennlastzustände, und zwar unter Einschluß von Last- bzw. Belastungsänderungen, von einer externen Störung. Die Di­ rektausgangs-Schaltereinrichtung oder -Crowbar 32 und die adaptive Abschaltungsdetektionsschaltung 38 sind in der vor­ liegenden Ausführungsform in dreifacher Redundanz ausgeführt.

In der eigensicheren Stromversorgungseinheit 30 wird eine Di­ rektausgangs-Schaltereinrichtung oder -Crowbar 32 verwendet, welche in Fig. 4 als ein Schalter veranschaulicht ist. Die Direktausgangs-Schaltereinrichtung oder -Crowbar 32 beschränkt den Betrag an Energie, welcher aus der Stromversorgungseinheit 30 entweichen kann, nachdem der Mechanismus ausgelöst bzw. ge­ triggert worden ist. Dieses wird bewerkstelligt durch schnel­ les Ableiten oder Nebenschließen irgendwelches bzw. jedes ver­ fügbaren Stroms weg von den Ausgangsstrom- bzw. -leistungsan­ schlüssen 40 und in den Niedrigimpedanzweg, der durch die Di­ rektausgangs-Schaltereinrichtung oder -Crowbar 32 vorgesehen ist. Dieser Vorgang wandelt irgendwelche bzw. jede Energie im Strom- bzw. Leistungsfilter 42 und Ausgangsrauschfilter 44 in einer ungefährlichen Art und Weise in Wärme innerhalb der Stromversorgungseinheit 30 um. Außerdem absorbiert dieser Vor­ gang Energie oder die Energie aus irgendwelchen bzw. allen ex­ ternen Speicherelementen, welche Teil der Lastschaltung sein können. Die Clamping- bzw. Feststell- bzw. Blockierwirkung der Direktausgangs-Schaltereinrichtung oder -Crowbar 32 ermöglicht es, das Strom- bzw. Leistungsfilter 42, welches primär kapazi­ tiv ist, viel größer zu bemessen, als das normalerweise für die Eigensicherheit akzeptabel wäre. Das größere Strom- bzw. Leistungsfilter 42 liefert höheren Strom bzw. höhere Leistung bei hohen bzw. höheren Qualitätsniveaus, als das früher mög­ lich war.

Die aktive Schaltung innerhalb der Direktausgangs-Schalterein­ richtung oder -Crowbar 32 wird bevorzugt in dreifacher Redun­ danz ausgeführt. Die Schaltung ist jedoch ohne die Redundanz voll funktionsfähig. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, wird die Schalterfunktion mit einem Festkörperbauelement (oder gegebe­ nenfalls mehreren Festkörperbauelementen) verwirklicht. Das Festkörperbauelement liefert einen Hochgeschwindigkeitsbe­ trieb. Ein MOSFET 46 niedrigen Durchlaßwiderstands mit einer hohen Stoßstromfähigkeit ist die gegenwärtig bevorzugte Ein­ richtung bzw. das gegenwärtig bevorzugte Festkörperbauelement, es können jedoch auch andere Halbleiterbauelemente bzw. -ein­ richtungen verwendet werden, und zwar insbesondere bipolare Transistoren, siliziumgesteuerte Gleichrichter, IGBT-Bau­ elemente bzw. -einrichtungen (wobei IGBT ein bipolarer Tran­ sistor mit isoliertem Tor ist), MCT-Bauelemente bzw. -einrich­ tungen (wobei MCT ein MOS-gesteuerter Thyristor ist, worin MOS die Bedeutung "Metall-Oxid-Halbleiter" hat) oder andere Bau­ elemente bzw. -einrichtungen (es sei hier der Vollständigkeit halber darauf hingewiesen, daß unter MOSFET ein Metall-Oxid- Halbleiter-Feldeffekttransistor zu verstehen ist). Im Fall einer katastrophalen Störung bzw. eines katastrophalen Defekts der Eingangsstromversorgung 48 wird die an die Ausgangs- Schaltereinrichtung oder -Crowbar bzw. die Direktausgangs- Schaltereinrichtung oder -Crowbar abgegebene Energie durch die Sicherung 50 begrenzt.

In der Schaltereinrichtungs- oder Crowbarschaltung bzw. in der Direktausgangs-Schaltereinrichtungs- oder -Crowbarschaltung, die in Fig. 5 gezeigt ist, sind drei separate MOSFETs 46 vor­ gesehen. Jeder MOSFET 46 ist Teil eines separaten Kanals, um eine dreifach redundante Ausführung der Direktausgangs-Schal­ tereinrichtung oder -Crowbar-32-Schaltung vorzusehen. Die Treiberschaltung für die Direktausgangs -Schaltereinrichtung oder -Crowbar 32 umfaßt ein Paar MOSFETS 52, ein Paar Wider­ stände 54 und einen Kondensator 56. Die Widerstände 58 koppeln die Treiberenergie und das Logiksignal für jeden der Schalter­ einrichtungs- oder Crowbarkanäle bzw. der Direktausgangs- Schaltereinrichtungs- oder -Crowbarkanäle an, während sie die Energiebegrenzungsbarriere vorsehen, die zum Erfüllen der Richtlinien für die Eigensicherheit erforderlich ist.

In der eigensicheren Stromversorgungseinheit 30 ist eine An­ ordnung von Impedanzelementen vorgesehen, welche die Filter­ reihenbegrenzungsimpedanz 34 und die Strommeß- und -begren­ zungsimpedanz 36 in der Ausgangsschaltung umfassen. Dieses Netzwerk von Impedanzelementen 34 und 36 begrenzt den Betrag an Energie, der aus der Stromversorgungseinheit 30 in dem Fall eines äußeren Defekts entweichen kann, und stellt sicher, daß diese Energie innerhalb der Stromquelle abgeführt bzw. umge­ wandelt wird. Die diskreten Impedanzelemente 34 und 36 bewerk­ stelligen diese Funktionen in einer solchen Art und Weise, daß ein Schaltereinrichtungs- oder Crowbarmechanismus 32 bzw. ein Direktausgangs-Schaltereinrichtungs- oder -Crowbarmechanismus 30 von viel niedrigerem Nennwert bzw. viel niedrigerer Nenn­ leistung angewandt werden kann, als ohne das Netzwerk erfor­ derlich wäre. Die Widerstandselemente erfordern keine drei­ fach redundante Ausführung, um die Erfordernisse der Eigensi­ cherheit zu erfüllen. Dies ist aufgrund der Tatsache so, daß ihr primärer Defektmodus nicht die verfügbare externe Defekt- bzw. Störungsenergie erhöht.

Zwei Widerstandselemente sind in die Ausgangsschaltung der Stromquelle eingefügt. Eines dieser Widerstandselemente ist als Strommeßnebenschlußwiderstand 60 in Fig. 5 gezeigt. Das andere Widerstandselement ist ein Filterreihenbegrenzungs­ widerstand 62, der in Reihe mit dem Hauptstrom- bzw. -lei­ stungsfilterkondensator 64 liegt, wie in Fig. 5 gezeigt ist.

Der Strommeßnebenschlußwiderstand 60 dient den Zwecken, ein Stromrückkopplungssignal vorzusehen, die Ausgangsenergie zu bzw. in externen Störstellen zu begrenzen und den Spitzenstrom der Crowbar bzw. der Direktausgangs-Schaltereinrichtung oder -Crowbar zu begrenzen. Daher muß er optimiert werden, um alle drei Aufgaben zu erfüllen. Der Ort des Strommeßnebenschlußwi­ derstands 60 in der Schaltung ist ähnlich bzw. gleichartig der traditionellen Barriereneinrichtung. Jedoch ist der Strommeß­ nebenschlußwiderstand 60 keine Eigensicherheitsbarriere.

Der Filterreihenbegrenzungswiderstand 62 ist in Reihe mit dem Hauptleistungs- bzw. -stromfilterkondensator 64 angeordnet. Dieser Schaltungsort bzw. diese Schaltungsanordnung ermöglicht es dem Filterreihenbegrenzungswiderstand 72, die externe Stö­ rungsenergie zu begrenzen, den Spitzenstrom der Crowbar bzw. der Direktausgangs-Schaltereinrichtung oder -Crowbar zu be­ grenzen, die negativen Wirkungen auf die Ausgangsgrößenrege­ lung zu minimieren und eine sehr niedrige kontinuierliche Lei­ stungsabführung zu haben. Der Filterreihenbegrenzungswider­ stand 62 stellt den zusätzlichen Vorteil zur Verfügung, daß er die Wirkungen der Änderung des äquivalenten Reihenwiderstands des Filterkondensators 64 minimiert. Der Filterreihenbegren­ zungswiderstand 64 muß optimiert werden, um diese Funktionen zu erfüllen und eine niedrige Welligkeit der Ausgangsleistung bzw. des Ausgangsstroms zu ermöglichen. Das Hauptleistungs- bzw. -stromfilter 42 ist im Detail in Fig. 5 gezeigt. Das Hauptstrom- bzw. -leistungsfilter 42 ist ein zweistufiges LC- Filter. Die erste Stufe besteht aus dem Induktor 66 bzw. der Induktionsspule 66, dem Hauptleistungs- bzw. -stromfilterkon­ densator 64 und dem Kondensator 68. Die zweite Stufe besteht aus dem Induktor 70 bzw. der Induktionsspule 70 und dem Kon­ densator 72.

Die adaptive Abschaltdetektionsschaltung 38 der Stromversor­ gungseinheit 30 ist in dreifacher Redundanz ausgeführt. Die Schaltung ist jedoch auch ohne die Redundanz vollständig funk­ tionsfähig. Einer der dreifach redundanten Kanäle 38 ist in Fig. 6 veranschaulicht. Das Abschaltsignal 74 ist eine Funk­ tion des Ausgangsstroms 76, der Ausgangsspannung 78 und der Steuer- bzw. Regelstromversorgungsspannung 80. Der Ausgangs­ spannungsmonitor oder -überwacher 82 und der Steuer- bzw. Re­ gelstromversorgungspannungsmonitor oder -überwacher 84 sind Absolutkomparatoren. Der Ausgangsstrommonitor oder -überwacher 86 weist eine adaptive nichtlineare Funkendiskriminatorschal­ tung zusätzlich zu einem Absolutausgangs-Überstromschutz auf. Die adaptive Strommonitor- bzw. -überwachungsschaltung 86 ist für einen Absolutüberstromschutz bei weitem überragend. Diese Kombination der Detektionsschaltung detektiert Anomalien oder Änderungen im Stromversorgungsausgangsstrom oder Änderungen im Stromversorgungsausgangsstrom und in der Stromversorgungsaus­ gangsspannung, die Nennzustände übersteigen. Die adaptive Strommonitor- bzw. -überwachungsschaltung 86 detektiert das Vorhandensein von elektrischen Funken von einer Stromampli­ tude, die signifikant unter dem maximalen Ausgangsstromnenn­ wert der Stromquelle liegt. Die adaptive Strommonitor- bzw. -überwachungsschaltung 86 zieht Vorteil aus den Funkencharak­ teristika für eine empfindlichere Detektion.

Die Abschaltschaltung 38A ist vorzugsweise so ausgeführt, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Die Fig. 7 zeigt die Schaltung für einen der drei Kanäle der dreifach redundanten Schaltung. Die in Fig. 7 gezeigte Schaltung wirkt zum einen so, daß sie die Signale von jedem der Eingangsanschlüsse bzw. von jeder der Eingangsverzweigungsstellen 76, 78 und 80 zu dem Abschaltan­ schluß bzw. der Abschaltverzweigungsstelle 74 konditioniert bzw. anpaßt. Zusätzlich zum Liefern eines Auslösungs- bzw. Triggersignals zu der Direktausgangs-Schaltereinrichtung oder -Crowbar 32 schaltet das Abschaltsignal 74 die Eingangsstrom­ versorgung 48 ab.

Die Steuer- bzw. Regelspannungsmonitor- bzw. -überwachungs­ schaltung 84 überwacht die Logikstromversorgung, um sicherzu­ stellen, daß die Logikschaltung richtig eingeschaltet ist. Dieser Vergleich wird durch den in Fig. 7 gezeigten Kompara­ tor 90 ausgeführt. Der Komparator 90 vergleicht die 12-Volt- Gleichstromlogik-Stromversorgung 92 mit einer 2,5-Volt-Gleich­ strom-Bezugsspannung 94, die dem Komparator 90 direkt zuge­ führt wird. Diese 2,5-Volt-Gleichstrom-Bezugsspannung 94 wird letztlich von der 12-Volt-Gleichstromversorgung 92 durch einen 3-Anschluß-Regler 96 abgeleitet. Jedoch bleibt die 2,5-Volt- Gleichstrom-Bezugsspannung 94 durch Abfälle bzw. trotz Abfäl­ len in der 12-Volt-Gleichstromschiene 92 geregelt. Die 12 Volt Gleichstrom werden mittels des Widerstands 96 zu dem Kondensa­ tor 98 zugeführt, der durch den Komparator 90 mittels des Ein­ gangswiderstands 99 überwacht wird. Der Schalter 100 schaltet aus, und der Schalter 102 schaltet ein, um den Kondensator 98 sehr schnell zu entladen, wenn der 12-Volt-Gleichstrom ab­ fällt. Der Widerstand 96 stellt sicher, daß sich der Kondensa­ tor 98 langsam auflädt, um eine Verzögerung beim Hochgehen der Leistung nach einem Unterspannungszustand und nach jeder Ab­ schaltschaltungsauslösung vorzusehen. Das Abschaltschaltungs­ auslösungssignal 74 wird dazu benutzt, den Kondensator 98 mit­ tels des Schalters 104 zu entladen. Das Abschaltschaltungsaus­ lösungssignal 74 ist mittels des Kondensator 105 an den Schal­ ter 104 angekoppelt.

Die Ausgangsspannungsüberwachungsschaltung 82 überwacht die Ausgangsspannung der Stromversorgung. Der Spannungsauslösungs­ schwellwert ist ein fester Wert, um einen Ausgangsüberspan­ nungsschutz vorzusehen. Eine Ausgangsüberspannung kann entwe­ der aus der Fehlfunktion des Reglers oder einer Bogenbildung am Ausgang der Stromquelle resultieren. Jeder dieser beiden Zustände muß zu einer Sicherheitsabschaltung der Stromquelle führen. Die Ausgangsspannung wird an der Schaltungsverzwei­ gungsstelle 106, die in Fig. 5 gezeigt ist, abgefühlt. Das Spannungsrückkopplungssignal 78 ist an die Abschaltlogikschal­ tungen 38 mittels der drei Barrierewiderstände 108, die in Fig. 5 gezeigt sind, angekoppelt, um Eigensicherheitserfor­ dernisse zu erfüllen. Das Signal 78 wird in die Eingangsstelle bzw. die Eingangsverzweigungsstelle von jeder der dreifach redundanten Abschaltlogikschaltungen 38A, 38B und 38C einge­ speist, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Ausgangsspannungsüber­ wachungsschaltung 82 ist im Detail in Fig. 7 gezeigt. Das Signal 78 tritt an der Eingangsstelle bzw. -verzweigungs­ stelle 88 ein, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Hochfrequenzrau­ schen wird aus dem Signal 78 durch das Netzwerk entfernt, das aus dem Kondensator 112 und dem Widerstand 114 besteht, die in Fig. 7 gezeigt sind. Das resultierende Signal wird mit einem festen Wert verglichen, der durch die Widerstände 116 und 118 eingestellt wird. Das Spannungsrückkopplungssignal 78 ist mit­ tels des Widerstands 119 an den Komparator 120 angekoppelt. Die Ausgangsgröße des Komparators 120 ist das Spannungsauslö­ sungssignal 121.

Die Ausgangsstromüberwachungsschaltung 86 überwacht den Aus­ gangsstrom der Stromquelle. Die Schaltung 86 erzeugt einen nichtlinearen adaptiven Stromauslösungsschwellwert basierend auf dem aktuellen Ausgangsstrom. Diese gesamte Schaltung ist in dreifacher Redundanz ausgeführt. Die Charakteristika der Schaltung 86 sind in den Fig. 8 und 9 veranschaulicht. Die Fig. 8 zeigt die Beziehung zwischen der Stromauslösungsein­ stellung und dem Ausgangsstrom, und zwar unabhängig von der Zeit. Der augenblickliche Stromauslösungsschwellwert wird auf einem vorbestimmten Niveau oder einer Vorspannung oberhalb des minimalen neuesten Ausgangsstroms gehalten. Dieses Vorspan­ nungsniveau wird auf Null vermindert, wenn sich das Ausgangs­ stromniveau der Maximalgrenze für die Eigensicherheit annä­ hert. Die allgemeine Beziehung zwischen der Stromauslösungs­ einstellung und dem Ausgangsstrom variiert in Abhängigkeit von der Zeit. Es wird ermöglicht, daß sich der Auslösungsschwell­ wert aufwärts mit einer niedrigen Rate bzw. Geschwindigkeit, Millisekunden, integriert, um Erfordernisse zunehmender Last zu erfüllen. Der Schwellwert fällt sehr schnell ab, um Vermin­ derungen im Laststrom oder Stromschwankungen aufgrund von Bo­ genbildung an den Ausgangslastanschlüssen zu folgen. Daher wird ein Bogen selbst bei niedrigen Werten des Ausgangsstroms sofort detektiert. Die Zeitcharakteristika sind in Fig. 9 veranschaulicht.

Fig. 9 veranschaulicht die Einstellungen für die Stromauslö­ sungseinstellung, wenn sich der Ausgangsstrom mit der Zeit än­ dert. Stufenlast- bzw. -belastungsänderungen einer Größe, die geringer als das Vorspannungsauslösungsniveau sind, bewirken keine Auslösung der Abschaltungsschaltung. Dieses Merkmal re­ duziert das Auftreten von Belästigungsauslösungen in hohem Maße. Die Auslösungseinstellung stellt sich abwärts mit einer viel höheren Rate bzw. Geschwindigkeit ein, als sie sich in der Aufwärtsrichtung einstellt. Allmähliche Belastungszunahmen oder eine Folge von Nennschrittzunahmen im Ausgangsstrom be­ wirken bzw. bewirkt, daß sich die Stromauslösungseinstellung nach aufwärts mit einer vorbestimmten Rate bzw. Geschwindig­ keit integriert. Die maximale Grenze für den Schwellwert wird auf einem Niveau festgehalten bzw. blockiert, um die Eigensi­ cherheit aufrechtzuerhalten. Die heftigen Schwankungen im Aus­ gangsstrom, die mit einem Bogen verbunden sind, werden auf Ni­ veaus unter der maximalen Stromauslösungseinstellung detek­ tiert. Dieses Merkmal beruht auf einer Tal- bzw. Minimumdetek­ torschaltung zur Etablierung eines Werts für das neue Minimum im Ausgangsstrom. Der Tal- bzw. Minimumdetektor reagiert sehr schnell, um die Stromauslösungseinstellung abwärts bei fallen­ dem Ausgangsstrom einzustellen. Der Bogenstrom versucht auch, sehr schnell anzusteigen. Jedoch wird es der Auslösungsein­ stellung nur gestattet, mit einer vorbestimmten Rate bzw. Ge­ schwindigkeit anzusteigen. Der Bogen wird daher detektiert. Die Reaktion der Stromquelle ist es, den Ausgangsstrom und den Bogen mittels der Direktausgangs-Schaltereinrichtung oder -Crowbar zu löschen.

Der Ausgangsstrom wird durch den in Fig. 5 gezeigten Strom­ meßnebenschlußwiderstand 60 abgefühlt. Dieses Spannungssignal ist mittels der drei Barrierewiderstände 122 an die Abschalt­ logikschaltung 38 angekoppelt, um Eigensicherheitserforder­ nisse zu erfüllen. Das Stromrückkopplungssignal 76 wird in die Eingangsstelle bzw. -verzweigungsstelle 126 von jeder der dreifach redundanten Ausgangsstromüberwachungsschaltungen 86 eingespeist, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Hochfrequenzrauschen wird aus dem Signal durch den Kondensator 128 entfernt. Der Kondensator 128 muß so ausgelegt sein, daß er das Rauschen ohne ernsthafte Beschränkung des Ansprechens der Schaltung auf wirkliche Stör- bzw. Defektzustände entfernt. Das resultieren­ de Signal wird mittels der Widerstände 130 zu einer Vorspan­ nung addiert. Dieses Vorspannungsniveau bestimmt die Differenz zwischen dem neuesten bzw. kürzlichsten Minimumausgangsstrom und der Stromauslösungseinstellung. Die Vorspannungsfunktion ist in den Fig. 8 und 9 veranschaulicht.

Die vorgespannte Stromauslösungseinstellung wird mittels des Operationsverstärkers 132 und der Widerstände 134 gepuffert und in dem Verstärkungsgrad korrigiert. Der Ausgang des Ver­ stärkers 132 ist mittels der Diode 136 an den integrierenden Kondensator 138 angekoppelt. Daher mag bzw. braucht der Ver­ stärker 132 nur den integrierenden Kondensator 138 entladen, um die Stromauslösungseinstellung zu vermindern, um Verminde­ rungen im Ausgangsstrom zu folgen. Unter Bedingungen fallenden Ausgangsstroms kann der Verstärker 132 den Kondensator 138 direkt entladen. Die Aufladung des Kondensators 138 oder die Aufwärtsintegration der Stromauslösungseinstellung wird durch den Widerstand 140 und dessen Verbindung mit der 12-Volt- Gleichstrom-Versorgung gesteuert. Die Aufwärtsintegration wird mittels der Diode 142 und deren Verbindung mit der 2,5-Volt- Gleichstrom-Versorgung festgehalten bzw. blockiert oder be­ grenzt. Die resultierende Spannung an dem integrierenden Kon­ densator 138 ist das Eingangssignal zu dem Operationsverstär­ ker 144, der als ein Puffer wirkt. Die Ausgangsspannung des Puffers wird mittels der Diode 146 eingestellt, um den Fehler zu kompensieren, der durch den Spannungsabfall der Diode 142 eingeführt wird. Der Widerstand 148 liefert Vorspannung an die Diode 146. Das resultierende Spannungssignal an der Stelle bzw. Verzweigungsstelle 149 ist die Stromauslösungseinstel­ lung. Diese Einstellung wird mittels der Widerstände 152 an den Komparator 150 angelegt. Die Einstellung wird mit dem Rückkopplungssignal 126 verglichen, welche mittels des Wider­ stands 154 an den Komparator 150 angelegt wird. Die Ausgangs­ größe des Komparators 150 ist das Ausgangsstromauslösungssig­ nal 155.

Jeder der Auslösungsniveau-Komparatoren ist eine Offen-Kollek­ tor-Ausgangseinrichtung. Daher hat jede einen Ausgangs-Hoch­ ziehwiderstand. Sie sind der Ausgangs-Hochziehwiderstand 156 für den Steuer- bzw. Regelleistungs- bzw. -stromkomparator 90, der Ausgangs-Hochziehwiderstand 158 für den Ausgangsüberspan­ nungskomparator 120 und der Ausgangs-Hochziehwiderstand 160 für den Ausgangsüberstromkomparator 150. Die Ausgangsgröße der Komparatoren 90, 120 und 150 ist ein digitales Auslösungssig­ nal für jede Funktion.

Alle drei der Auslösungssignale werden in einer ODER-Funktion durch den Kombinierer 162 kombiniert, um das digitale Ab­ schaltsignal 74 zu erzeugen. Das Ausgangsüberspannungs- und -überstromauslösungssignal werden je den Setz- bzw. SET-Ein­ gängen der digitalen Flip-Flop-Schaltung 164 bzw. 166 zuge­ führt. Die digitalen Flip-Flop-Schaltungen 164 und 166 stellen sicher, daß selbst sehr schmale Auslösungssignale eingefangen, verriegelt bzw. signalgespeichert und detektiert werden. Der Steuer- bzw. Regelleistungs- bzw. -stromkomparator 90 wird als Ergebnis jeder Abschaltungsauslösung während einer vorbestimm­ ten Zeitdauer inhärent in dem Auslösungszustand verriegelt. Dieses wird infolge der Entladung des Kondensators 98 durch den Schalter 104 in Ansprechung auf jeden Abschaltungsfall bzw. -vorgang bewerkstelligt. Die Entriegelungszeit oder die Zeit zum Rückstellen wird durch die Aufladerate bzw. -ge­ schwindigkeit des Kondensators 98 mittels des Widerstands 96 bestimmt. Nach der Entriegelungszeit wird die Schaltung zu­ rückgestellt und fährt fort, zu arbeiten.

Das Mehrstufenleistungs- bzw. -stromfilter 42, die Filterrei­ henbegrenzungsimpedanz 34, die Direktausgangs-Schalterein­ richtung oder -Crowbar 32, die adaptive Abschaltdetektions­ schaltung 38 und die Strommeß- und Begrenzungsimpedanz 36 stellen jede eine individuelle Leistungsfähigkeitsverbesse­ rungen zur Verfügung. Die Kombination des Mehrstufenleistungs- bzw. -Stromfilters 42, der Filterreihenbegrenzungsimpedanz 34, der Direktausgangs-Schaltereinrichtung oder -Crowbar 32, der adaptiven Abschaltdetektionsschaltung 38 und die Strommeß- und Begrenzungsimpedanz 36 erleichtert bzw. erbringt eine signifi­ kante Leistungsfähigkeitsverbesserung für eine bzw. die eigen­ sichere Stromquelle.

Die Stromversorgung der vorliegenden Erfindung ist in einer bevorzugten Ausführungsform so ausgelegt worden, daß sie aus­ gehend von einer Eingangsquelle von entweder Ein- oder Drei- Phasen-120-Volt-Wechselstrom oder von 160-Volt-Gleichstrom be­ trieben werden kann. Unter geringen Änderungen kann sie leicht an andere Spannungen angepaßt werden. Der Ausgangsleistungs- Nennwert von angenähert 100 Watt basiert auf der Zuführung von 12,4 Volt Gleichstrom bei 8,1 Ampere mit einer Eigensicher­ heitsakzeptanz.

Die Fig. 10 veranschaulicht eine besonders bevorzugte Ausfüh­ rungsform 200 einer gesamten Stromversorgung gemäß der vorlie­ genden Erfindung. Hier ist die vorliegende Erfindung auf einen impulsbreitenmodulierten-geregelten Leistungs- bzw. Stromwand­ ler vom Schaltermodus angewandt worden, wie im einzelnen in Fig. 10 veranschaulicht ist. Es können aber auch andere Wand­ ler- bzw. Umsetzertopologien bzw. -typen und andere Stromver­ sorgungstechnologien angewandt werden.

Die Leistungs- bzw. Stromfilterschaltung 202, die Ausgangs- bzw. Direktausgangs-Schaltereinrichtungs- oder -Crowbarschaltung 204 und die Ausgangsabfühlschaltung 206 sind in einer bevor­ zugten Ausführungsform im Detail in Fig. 5 gezeigt. Die Lei­ stungs- bzw. Stromfilterschaltung 202 besteht bevorzugt aus der Filterreihenbegrenzungsimpedanz 34 und den Leistungs- bzw. Stromfilterkomponenten 42. Die Ausgangs- bzw. Direktausgangs- Schaltereinrichtungs- oder -Crowbarschaltung 204 besteht vor­ zugsweise aus der Direktausgangs-Schaltereinrichtung oder -Crowbar 32 und den Barrierewiderständen 58. Die Ausgangsab­ fühlschaltung 206 besteht vorzugsweise aus der Strommeß- und -begrenzungsimpedanz 36 und den Barrierewiderständen 108 und 122.

Die Eingangsfilter- und -gleichrichterschaltung 208 erfüllt mehrere Funktionen. Sie stellt einen Schutz für die eigensi­ chere Stromquelle vor Ausgleichsvorgängen, Übergangsvorgängen, Einschwingvorgängen, Einschaltprozessen, Schaltvorgängen und vor Rauschen auf der Eingangsleistungs- bzw. -stromleitung zur Verfügung. Sie stellt weiter ein Filtern zum Begrenzen der Ab­ gabe von Rauschen aus der eigensicheren Stromquelle in die Eingangsleistungs- bzw. -stromleitung zur Verfügung. Außerdem erfüllt sie die Gleichrichtungsfunktion, um Gleichstromlei­ stung unabhängig von der Konfiguration der Eingangsleistungs- bzw. -stromleitung vorzusehen.

Der Hauptleistungs- bzw. -stromumsetzer 210, das Leistungs- bzw. Stromfilter 202, die Torantriebsschaltung 212, die Im­ pulsbreitenmodulationsregulator- bzw. -reglerschaltung 214 und der Steuer- bzw. Regelleistungs- bzw. -stromumsetzer 216 bil­ den zusammen die Grundstromversorgung. Ihre primäre Funktion besteht darin, die verfügbare Leistung in stabile, geregelte und isolierte Gleichstromleistung umzuwandeln.

Das Rauschfilter 218 und das Ausgangsrauschfilter 220 wirken zusammen dahingehend, daß sie das elektrische Rauschen, wel­ ches durch die Stromversorgungskomponenten, primär den Haupt­ leistungs- bzw. -stromumsetzer 210, erzeugt worden ist, ent­ halten bzw. zurückhalten. Daher muß die Auslegung der Filter 218 und 220 entsprechend der Auslegung des Hauptleistungs- bzw. -stromumsetzers 210 variieren.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestell­ ten und/oder beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen be­ schränkt, sondern sie ist im Rahmen des Gegenstandes der Er­ findung, wie er in den Patentansprüchen angegeben ist, sowie im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens, wie er sich aus den gesamten Unterlagen ergibt, in vielfältiger Weise ausführ­ bar und abwandelbar.

Mit der Erfindung wird eine eigensichere Stromversorgungsein­ heit zum Konditionieren von Leistung bzw. Strom, die bzw. der von einer Stromquelle zugeführt wird, zur Verfügung gestellt. Ein Eingangsleistungs- bzw. -stromumsetzer, der mit der Strom­ quelle verbunden ist, empfängt Strom von der Stromquelle. Eine Direktausgangs-Schaltereinrichtung oder -Crowbar und diskrete Impedanzelemente arbeiten so, daß sie die Energie in der Stromversorgungseinheit, die andernfalls an eine externe Stör­ stelle abgegeben werden würde, abführen bzw. umwandeln und be­ grenzen. Außerdem entzieht die Direktausgangs-Schaltereinrich­ tung oder -Crowbar irgendwelchen externen Speicherelementen Energie. Eine adaptive, d. h. anpassungsfähige oder selbstan­ passende, Abschaltschaltung unterscheidet Nennlastzustände un­ ter Einschluß von Laständerungen, von der Wirkung einer exter­ nen Störstelle. Ein Mehrstufen-LC-Leistungs- bzw. -Stromfilter wird dazu verwendet, die gespeicherte Energie zu minimieren, die an eine externe Störstelle abgebbar wäre oder durch die Direktausgangs-Schaltereinrichtung oder -Crowbar und diskrete Impedanzelemente abgeführt bzw. umgewandelt würde. Die Kombi­ nation aus der Direktausgangs-Schaltereinrichtung oder -Crow­ bar, den diskreten Impedanzelementen, der adaptiven Abschalt­ detektionsschaltung und dem Mehrstufen-LC-Leistungs- bzw. -Stromfilter verbessert sehr signifikant das Niveau und die Qualität der eigensicheren Leistung, die von der Stromversor­ gungseinheit abgegeben wird.

Claims (6)

1. Eigensichere Stromversorgungseinheit (30; 200) zum Konditionieren von Leistung und/oder Strom, die oder der durch eine Stromquelle zugeführt wird, umfassend:

• (a) einen Eingangsleistungs- oder -stromumsetzer (48; 210), der zum Empfangen von Strom aus der Stromquelle mit der Stromquelle verbunden ist;
• (b) ein erstes Mittel (32; 204) oder eine erste Einrichtung (32; 204), das oder die mit dem Eingangsleistungs- oder -stromumsetzer (48; 210) zum Begrenzen des Betrags an Energie, dem es im Falle einer externen Störung ermög­ licht wird, aus der Stromquelle zu entweichen, verbunden ist;
• (c) ein zweites Mittel (34; 202) oder eine zweite Einrich­ tung (34; 202), das oder die mit dem Eingangsleistungs- oder -stromumsetzer (48; 210) zum Begrenzen des Betrags an Energie, dem es im Falle einer externen Störung er­ möglicht wird, aus der Stromquelle zu entweichen, ver­ bunden ist;
• (d) ein drittes Mittel (36; 206) oder eine dritte Einrich­ tung (36; 206), das oder die mit dem Eingangsleistungs- oder -stromumsetzer (48; 210) zum Begrenzen des Betrags an Energie, dem es im Falle einer externen Störung er­ möglicht wird, aus der Stromquelle zu entweichen, ver­ bunden ist;
• (e) ein Mittel (38; 222) oder eine Einrichtung (38; 222) zum adaptiven Abschalten der Stromversorgungsschaltung in dem Fall einer externen Störung; und
• (f) ein Mittel (42; 202) oder eine Einrichtung (42; 202) zum Begrenzen der gespeicherten Energie in dem Ausgangsfilter der Stromversorgungsschaltung.

2. Stromversorgungseinheit (30; 200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Mittel oder die erste Einrichtung (32; 204) ein Schaltermittel oder eine Schaltereinrichtung ist, das oder die operativ mit dem Ausgangsleistungs- bzw. -stromfilter und dem Eingangslei­ stungs- oder -stromumsetzer (48; 210) verbunden ist, wobei das Schaltermittel oder die Schaltereinrichtung Strom von dem Aus­ gangsleistungs- oder -stromfilter in dem Fall einer externen Leistungs- oder Stromstörung zu einem Niedrigimpedanzweg ab­ leitet oder nebenschließt.

3. Stromversorgungseinheit (30; 200) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Mittel (34; 202) oder die zweite Einrichtung (34; 202) eine Filterreihenbegrenzungsimpedanz ist, die in der Ausgangs­ schaltung vorgesehen ist, wobei diese Impedanz den Betrag an Energie, dem es ermöglicht wird, in dem Fall einer externen Störung aus der Stromquelle zu entweichen, begrenzt.

4. Stromversorgungseinheit (30; 200) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (38; 222) oder die Einrichtung (38; 222) zum adaptiven Abschalten der Stromversorgungsschaltung eine adaptive nicht­ lineare Funkendiskriminatorschaltung umfaßt, welche Änderungen im Stromversorgungs-Ausgangsstrom detektiert, die vorbestimmte Bedingungen übersteigen.

5. Stromversorgungseinheit (30; 200) nach einem der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Mittel (36; 206) oder die dritte Einrichtung (36; 206) eine Strommeß- und -begrenzungsimpedanz ist, die in der Ausgangsschaltung vorgesehen ist, wobei diese Impedanz den Be­ trag an Energie begrenzt, dem es in dem Fall einer externen Störung ermöglicht wird, aus der Stromquelle zu entweichen.

6. Stromversorgungseinheit (30; 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (42; 202) oder die Einrichtung (42; 202) zum Begrenzen der gespeicherten Energie in dem Ausgangsfilter ein Mehrstufen-LC-Leistungs- oder -Stromfilter ist.