DE19717811A1 - Überwachungsschaltung für eine Versorgungsspannung - Google Patents
Überwachungsschaltung für eine VersorgungsspannungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungsschaltung für wenigstens eine Versor
gungsspannung, umfassend einen ersten Schwellwertschalter, der beim Unterschreiten der
Versorgungsspannung unter einen vorgebbaren Schwellwert ein erstes Meldesignal USWN
erzeugt und einen zweiten Schwellwertschalter, der nach Ablauf einer festgelegten Warnzeit
tw ein zweites Meldesignal TOTUSN erzeugt.
Eine derartige Überwachungsschaltung ist bekannt (DE 39 10 212 C2). Bei dieser Über
wachungsschaltung steuern das erste und zweite Meldesignal und ein Signal aus einer
Überwachungsschaltung, die bei Unterschreiten einer vorgebbaren unteren Schwelle der
Versorgungsspannung anspricht, Schaltelemente in einen Schaltzustand, in dem Anschlüsse
für die Meldesignale von dem die Versorgungsspannung liefernden Pol mit hohem Span
nungspegel abgetrennt und an den anderen, die niedrige Versorgungsspannung liefernden Pol
angelegt sind. Damit wird gewährleistet, daß das erste und zweite Meldesignal auch dann
den für eine sichere Erkennung notwendigen Pegel haben, wenn die Versorgungsspannung für
eine längere Zeitspanne einen Pegel hat, der zwar eine gewisse Höhe hat, jedoch nicht für
den Betrieb einer Datenverarbeitungseinrichtung ausreichenden Pegel aufweist.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, eine Überwachungsschaltung für eine
Versorgungsspannung bereitzustellen, mit der das Meldesignal und das Warnsignal mit
geringem Aufwand prellfrei und nullspannungssicher im Störungsfall erzeugt und bei
Spannungswiederkehr zurückgesetzt werden können. Auch soll eine Realisierung der Schal
tung mit SMD-Bauteilen möglich sein.
Die Aufgabe wird bei einer Überwachungsschaltung der eingangs beschriebenen Art erfin
dungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schwellwertschalter jeweils eine interne Zählschaltung
zur Bestimmung von Zeitspannen tv1, tv2 aufweisen, nach denen das generierte erste und
zweite Meldesignal (USWN, TOTUSN) wieder zurückgesetzt wird. Dadurch, daß die
Meldesignale für eine definierte Zeit auf einem definierten binären Wert, zum Beispiel
"LOW", gehalten werden, wird das die Meldesignale generierende Signal entprellt. Die
eingesetzten Schwellwertschalter verlangen aufgrund ihrer internen Zählschaltung keine
externe Beschaltung zur Bestimmung der Verzögerungszeiten tv1, tv2, wodurch einerseits
weniger Bauteile benötigt und andererseits eine Realisierung in SMD-Technik ermöglicht
wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Überwachungsschaltung zur Überwachung
einer Hilfsspannung einen dritten Schwellwertschalter auf, der beim Unterschreiten der
Hilfsspannung unter einen vorgebbaren Schwellwert die Meldesignale USWN, TOTUSN auf
einen vordefinierten binären Wert setzt. Durch diese Maßnahme wird eine Nullspannungs
sicherheit gewährleistet. Dabei bedeutet nullspannungssicher, daß die Signale unabhängig
von den anderen, in der Überwachungsschaltung vorhandenen Pegeln, zum Beispiel auch bei
Unterspannung, auf einem sicheren Pegel, zum Beispiel 0 V verharren.
Als besonderer Vorteil der Überwachungsschaltung ist zu erwähnen, daß die Schwellwert
schalter den gleichen Aufbau aufweisen und vorzugsweise vom Typ MAX 809 sind. Dadurch
läßt sich ein besonders einfacher und kostengünstiger Schaltungsaufbau in SMD-Technik
realisieren. Die Schwellwertpegel können jedoch auf verschiedene Werte eingestellt werden.
Es ist vorgesehen, daß dem ersten Schwellwertschalter ein Kondensator nachgeschaltet ist,
der als Reaktion auf das erste Meldesignal USWN entladen und als Reaktion auf das zweite
Meldesignal TOT USN aufgeladen wird. Dabei ist der Kondensator einerseits über einen
Widerstand und einen Transistor mit einem positiven Pol der Versorgungs- oder Hilfsspan
nung und andererseits mit einem negativen Pol der Vorsorgungs- oder Hilfsspannung
verbunden, wobei die Basis des Transistors über einen Widerstand und ein Treiberglied mit
dem Ausgang des ersten Schwellwertschalters und über einen weiteren Widerstand und ein
Treiberglied mit dem Ausgang des zweiten Schwellwertschalters verbunden ist. Durch diese
Schaltungsmaßnahme wird erreicht, daß der Kondensator sofort nach Auslösung des zweiten
Meldesignals TOT USN wieder aufgeladen wird, so daß auch zeitlich in kurzer Reihenfolge
nacheinander auftretende Spannungseinbrüche detektiert werden können.
Zur Entladung des Kondensators ist diesem ein Widerstand parallel geschaltet. Über den Wert
des parallel geschalteten Widerstandes ist die Warnzeit tw einstellbar.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Kondensator mit
seinem positiven Anschluß über einen Widerstand und eine Diode mit einem Treiberbaustein
verbunden ist, dessen Ausgang in Abhängigkeit der Spannung eines Primärkondensators
steuerbar ist. Bei langen Warnzeiten tw ist es nicht sinnvoll, den Speicherkondensator für die
Eingangsspannung (Primärkondensator) auf die größte Toleranz der Warnzeit tw auszulegen.
Durch die vorgeschlagenen Schaltungen ist es nunmehr möglich, den Kondensator in Ab
hängigkeit der Spannung am Primärkondensator vorzeitig zu entladen. Dadurch wird die
Warnzeit tw verkürzt.
Des weiteren ist vorgesehen, daß die Spannung des Primärkondensators der Basis eines
Optokopplers zugeführt wird, dessen Kollektor mit dem positiven Pol der Versorgungs- oder
Hilfsspannung und dessen Emitter mit der Mittelanzapfung eines zwischen positivem und
negativem Pol der Versorgungs- oder Hilfsspannung liegenden Spannungsteilers verbunden
ist, wobei ein Eingang des Treiberbausteins ebenfalls mit der Mittelanzapfung des Span
nungsteilers verbunden ist. Auch der erste Schwellwertschalter ist über einen Optotransistor
ansteuerbar. Durch die Optotransistoren wird eine galvanische Entkopplung gewährleistet.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den
Ansprüchen den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -,
sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines den Zeichnungen zu entnehmenden
bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Schaltung zur Überwachung von Versorgungsspannungen;
Fig. 2 ein Zeitdiagramm von Signalen der Anordnung gemäß Fig. 1.
In Fig. 1 ist ein Prinzipschaltbild einer Überwachungsschaltung 10 für eine Versorgungs
spannung UB dargestellt. Die Überwachungsschaltung 10 enthält eine Hilfsspannungsquelle
UH mit den Polen UH+ und UH-, von denen der Pol UH- an Masse gelegt ist. Zwischen den
Polen UH+ und UH- ist ein aus den Widerständen 12 und 14 gebildeter Spannungsteiler an
geordnet. Ein Abgriff 16 des Spannungsteilers, an dem das Signal IN1 anliegt, ist mit einem
Eingang 18 eines ersten Schwellwertschalters 20 verbunden. Parallel zu dem Widerstand 12
ist eine Reihenschaltung aus Widerstand 22 und eines Transistors 24 angeordnet, dessen
Kollektor mit dem Pol UH+ und dessen Emitter mit dem Widerstand 22 verbunden ist. Bei
dem Transistor 24 handelt es sich vorzugsweise um einen Optotransistor, an dessen Basis die
zu überwachende Versorgungsspannung bzw. Primärspannung anliegt. Parallel zu dem Wider
stand 14 ist ein Kondensator 26 angeordnet. Der Schwellwertschalter 20 liegt über einen
weiteren Anschluß 28 an dem Pol UH.
Ein Ausgang 30 des Schwellwertschalters 20, an dem das Signal RN anliegt, ist mit dem
Eingang eines invertierenden Treibers 32 verbunden. Der Ausgang des Treibers 32 liegt über
einem Widerstand 34 an der Basis eines Transistors 36 dessen Emitter mit dem Pol UH+ und
dessen Kollektor über einen Widerstand 38 mit dem positiven Anschluß eines Kondensators
40 verbunden ist, der mit seinem negativen Anschluß an dem Pol UH- liegt. Parallel zu der
Basis-Emitter-Strecke des Transistors 36 ist ein Widerstand 42 angeordnet.
Dem Treiber 32 ist ein weiterer invertierender Treiberbaustein 44 nachgeschaltet, dessen
Ausgang über einen Widerstand 46 mit einer Ausgangsstufe 48 verbunden, die ein Signal
USWN erzeugt. Die Ausgangsstufe 48 besteht aus den beiden Transistoren 50 und 52, die
jeweils emitterseitig mit dem Pol UH+ verbunden sind. Die Basis des Transistors 50 ist mit
dem Widerstand 46 verbunden. Parallel zu der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 50 liegt
ein Widerstand 54. Der Kollektor des Transistors 50 ist mit der Basis des Transistors 52 ver
bunden und parallel zu der Basis-Emitterstrecke des Transistors 52 ist ein Widerstand 56
angeordnet. Der Kollektor des Transistors 52, an dem das erste Meldesignal USWN ab
greifbar ist, ist über einen Widerstand 58 mit dem Pol UH- verbunden.
Weiterhin ist der Ausgang 30 des ersten Schwellwertschalters 20 über eine Diode 60 mit dem
Eingang eines invertierenden Treiberbausteins 62 verbunden. Dem Treiber 62 ist ein weiterer
invertierender Treiber 64 zur Bildung des Signals USN nachgeschaltet.
Ein zweiter Schwellwertschalter 66 liegt mit seinem Eingang 68 an einer Verbindungsstelle
70 zwischen dem Widerstand 38 und dem positiven Anschluß des Kondensators 40. Parallel
zu dem Kondensator 40 ist ein Widerstand 72 angeordnet, über den der Kondensator entlad
bar ist. An dem Eingang 68 des Schwellwertschalters 66 liegt das Signal IN2 an. Ferner ist
der Schwellwertschalter 66 über einen Anschluß 74 mit dem Pol UH- verbunden. Ein
Ausgang 76 des Schwellwertschalters 66, an dem das Signal OU2 anliegt, ist über einen
Widerstand 78 mit der Anode einer Diode 80 verbunden, an dessen Kathode das Signal USN
abgreifbar ist. Ferner liegt die Anode der Diode 80 über einen Widerstand 82 an dem
Eingang des invertierenden Treiberbausteins 62.
Der Ausgang des invertierenden Treibers 64 ist mit der Kathode der Diode 80 verbunden und
liegt über einen Widerstand 84 an der Basis des Transistors 50, um über die Ausgangsstufe
48 das Meldesignal USWN zu bilden. Das Signal USN liegt über einen Widerstand 86 an der
Basis des Transistors 36 um das Signal IN2 zu beeinflussen. Des weiteren liegt das Signal
USN über einen Widerstand 88 an einer Ausgangsstufe 90, die das zweite Meldesignal
TOTUSN generiert.
Die Ausgangsstufe 90 besteht aus einem ersten Transistor 92, dessen Basis mit dem Wider
stand 88 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 92 ist mit dem Pol UH+ verbunden und
der Kollektor des Transistors 92 ist mit der Basis eines zweiten Transistors 94 verbunden.
Parallel zu der Basis-Emitterstrecke des Transistors 92 ist ein Widerstand 96 angeordnet. Der
Emitter des Transistors 94 ist mit dem Pol UH+ verbunden und der Kollektor des Transistors
94 ist über einen Widerstand 98 mit dem Pol UH- verbunden. An dem Kollektor des
Transistors 94 ist das zweite Meldesignal TOTUSN abgreifbar. Ferner ist die Basis des
Transistors 92 über einen Widerstand 100 mit dem Signal TOTN beaufschlagbar.
Zur Verbesserung der Nullspannungssicherheit weist die Überwachungsschaltung 10 einen
dritten Schwellwertschalter 102 auf, dessen Eingang 104 an einem Abgriff 106 eines aus den
Widerständen 108 und 110 gebildeten Spannungsteilers, der zwischen den Polen UH+ und
UH- angeordnet ist. Parallel zu dem Widerstand 110 ist ein Kondensator 112 angeordnet.
Ferner liegt der Schwellwertschalter 102 mit einem Anschluß 114 an dem Pol UH-.
Ein Ausgang des Schwellwertschalters 102, an dem das Signal USPGN anliegt, ist über einen
Widerstand 118 mit dem Pol UH+ verbunden. Des weiteren ist der Ausgang 116 mit einem
aus den Widerständen 120 und 122 bestehenden Spannungsteiler mit dem Pol UH- ver
bunden. Ein Abgriff 124 des Spannungsteilers ist mit der Basis des Transistors 126 ver
bunden. Der Emitter des Transistors 126 liegt an UH- während der Kollektor des Transistors
126 einerseits über den Widerstand 128 an der Basis des Transistors 52 und andererseits über
einen Widerstand 130 an der Basis des Transistors 94 liegt. Der Schwellwertschalter 102
dient dazu, die Hilfsspannung UH zu überwachen. Beim Unterschreiten eines bestimmten
Pegels, zum Beispiel 4,4 V, an dem Eingang 104 des Schwellwertschalters 102, schaltet
dessen Ausgang 116 das Signal USPGN auf den binären Wert "LOW". Der Transistor 126
sperrt die Ausgangsstufen 48 und 90, wodurch die Meldesignale USWN sowie TOTUSN auf
den binären Wert "LOW" geschaltet werden. Dadurch ist die Nullspannungssicherheit
garantiert.
Des weiteren ist ein zweiter Optotransistor 132 vorgesehen, dessen Kollektor mit dem Pol
UH+ und dessen Emitter mit einem Abgriff 134 eines aus den Widerständen 136 und 138
bestehenden und zwischen den Polen UH+ und UH- angeordneten Spannungsteilers ver
bunden ist. Parallel zu dem Widerstand 138 ist ein Kondensator 140 angeordnet. Der Abgriff
134 ist mit dem Eingang eines invertierenden Treiberbausteins 142 verbunden, dem ein
weiterer invertierender Treiberbaustein 144 nachgeschaltet ist, an dessen Ausgang das Signal
IN2X anliegt. Der Ausgang des Treiberbausteins 144 ist mit der Kathode einer Diode 166
verbunden, dessen Anode über einen Widerstand 148 mit dem positiven Anschluß des Kon
densators 40 verbunden ist. Ferner liegt der Ausgang 30 des ersten Schwellwertschalters 20
über eine Diode 150 an dem Eingang des Treibers 142, und der Ausgang des Treibers 62
liegt über eine Diode 152 an dem Eingang des Treibers 142.
Im Folgenden soll die Funktion der Überwachungsschaltung anhand des in Fig. 2 dargestell
ten Zeitdiagramms erläutert werden.
Die in der Schaltung eingesetzten Schwellwertschalter 20, 66, 102, schalten beim Unter
schreiten einer an dem Eingang anliegenden Spannung unter eine Schwellspannung auf den
binären Wert "LOW" und halten den binären Wert "LOW" beim Überschreiten der am
Eingang liegenden Spannung über eine Schwellspannung für eine definierte Zeit, zum
Beispiel 140 ms, aufrecht.
Zum Zeitpunkt tnull wird einerseits die Versorgungsspannung UB (Signal OP PW) und
andererseits die Hilfsspannung UH eingeschaltet. Infolge der in dem Schaltkreis enthaltenen
Kapazitäten weisen die Signale OPTPW, UH und OPTPU einen exponentiellen Anstieg auf.
Der Transistor 36 ist zu diesem Zeitpunkt durchgeschaltet, so daß der Kondensator 40
aufgeladen wird, wodurch das Signal IN2 ebenfalls einen Anstieg Verlauf aufweist.
Zum Zeitpunkt t überschreitet das Signal IN2 am Eingang 68 des Schwellwertschalters 66
eine vordefinierte Schwellspannung, so daß dieser Schwellwertschalter für eine definierte
Zeit tv2 von ca. 140 ms noch auf dem binären Wert "LOW" bleibt.
Zum Zeitpunkt t2 erreicht die Versorgungsspannung einen Wert, bei dem der Optotransistor
24 durchschaltet, so daß das Eingangssignal IN1 des ersten Schwellwertschalters 20 auf den
binären Wert "HIGH" schaltet. Dadurch wird am Eingang 18 des Schwellwertschalters 20 die
eingestellte Schwellspannung überschritten, wodurch dieser für eine definierte Zeit tv1 von
zum Beispiel 140 ms noch auf dem binären Wert "LOW" bleibt.
Die Zeitspannen tv1 und tv2 der Schwellschalter 20, 66 dienen dazu, die Eingangssignale IN1,
IN2 zu entprellen. Das bedeutet, daß die Signale für eine gewisse Mindestdauer auf einem
bestimmten Pegel verharren.
Als besonderer Vorteil der vorliegenden Schaltung ist anzumerken, daß die Schwellwert
schalter 20, 66, 102 eine interne Zählschaltung aufweisen, mit der die Verzögerungszeiten tv1,
tv2 bestimmt werden. Eine externe Beschaltung mit Kondensatoren zur Bestimmung dieser
Verzögerungszeiten entfällt, wodurch ein Aufbau der Schaltungsanordnung in SMD-Technik
ermöglicht wird.
Nach Ablauf der Verzögerungszeit tv2, das heißt zum Zeitpunkt t3, schaltet der Ausgang 76
des Schwellwertschalters 66 das Signal OU2 auf den binären Wert "HIGH". USN bleibt auf
LOW (Selbsthaltung über 80). Nach Ablauf der Verzögerungszeit tv1, das heißt zum Zeit
punkt t4, schaltet das Signal RN am Ausgang 30 des Schwellwertschalters 20 von dem
binären Wert "LOW" auf den binären Wert "HIGH". Über die Treiberbausteine 32, 44 wird
die Ausgangsstufe 48 aktiviert, so daß das erste Meldesignal USWN von dem binären Wert
"LOW" auf den binären Wert "HIGH" schaltet. Über Diode 60 wird die Selbsthaltung USN
aufgehoben. Aufgrund des Pegelwechsels des Signals USN schaltet die Ausgangsstufe 90 das
zweite Meldesignal TOTUSN von dem binären Wert "LOW" auf den binären Wert "HIGH",
unter der Voraussetzung, daß an den Widerstand 100 das Signal TOTN den binären Wert
"HIGH" aufweist.
Nach Ablauf der Verzögerungszeiten tv1, tv2 befindet sich die Überwachungsschaltung in
ihrem Betriebszustand. Unterschreitet die an einem Primärkondensator abgegriffene Primär
spannung einen bestimmten Wert (Zeitpunkt t5), so schaltet der Transistor 24 in den nicht
leitenden Zustand, wodurch das Signal IN1 am Eingang 18 des Schwellwertschalters 20 von
dem binären Wert "HIGH" auf den binären Wert "LOW" schaltet. Die Schwellspannung am
Eingang des Schwellwertschalters 20 wird unterschritten, so daß das Ausgangssignal RN
ebenfalls auf den binären Wert "LOW" geschaltet wird. Bei einem Wiederanstieg der
Primärspannung erreicht das Signal an der Basis des Transistors 24 nach kurzer Zeit wieder
einen Wert, bei dem der Transistor 24 in den leitenden Zustand schaltet. Infolgedessen
schaltet das Eingangssignal IN1 ebenfalls nach kurzer Zeit (Zeitpunkt t6) wieder von dem
binären Wert "LOW" auf den binären Wert "HIGH". Entsprechend der Funktion des
Schwellwertschalters bleibt dieser beim Überschreiten der Schwellspannung für die definierte
Zeit tv1 auf dem binären Wert "LOW".
Über die dem Ausgang 30 des Schwellwertschalters 20 nachgeschalteten invertierenden
Treiber 32 und 44 wird die Ausgangsstufe 48 zur Erzeugung des ersten Meldesignals USWN
angesteuert, das auf den binären Wert "LOW" geschaltet wird. Ferner wird über den inver
tierenden Treiber 32 und den Widerstand 34 der Transistor 36 in den nicht leitenden Zustand
geschaltet. Dadurch entlädt sich der Kondensator 40 über den Widerstand 72, so daß das
Signal IN2 einen exponentiell abfallenden Verlauf einnimmt. Nach einer Zeit tw (Warnzeit),
das heißt zum Zeitpunkt t8 unterschreitet das Signal IN2 einen Schwellwert des Schwellwert
schalters 66, so daß das Signal OU2 am Ausgang 76 des Schwellwertschalters 66 auf den
binären Wert "LOW" geschaltet wird. Dementsprechend schaltet auch das Signal USN von
dem binären Wert "HIGH" auf den binären Wert "LOW".
Das Signal USN wird über den Widerstand 88 der Ausgangsstufe 90 zugeführt, wodurch das
Ausgangssignal TOTUSN auf den binären Wert "LOW" geschaltet wird. Des weiteren wird
das Signal USN über den Widerstand 86 der Basis des Transistors 36 zugeführt. Liegt das
Signal USN auf dem binären Wert "LOW", so wird der Transistor 36 durchgeschaltet, was
eine sofortige Wiederaufladung des Kondensators 40 bewirkt. Dies hat den Vorteil, daß auch
Spannungseinbrüche detektiert werden können, die in zeitlich kurzer Reihenfolge aufeinander
folgen. Aufgrund des Anstiegs des Signals IN2 überschreitet der Pegel am Eingang 68 des
Schwellwertschalters 66 die Schwellspannung, so daß der Ausgang OU2 für eine definierte
Zeit tv2 auf dem binären Wert "LOW" beharrt. Dadurch wird sichergestellt, daß das Signal
IN2 entprellt wird.
Nach Ablauf der Verzögerungszeit tv1 des ersten Schwellwertschalters 20, das heißt zum
Zeitpunkt t9, schaltet dieser das Ausgangssignal RN von dem binären Wert "LOW" auf den
binären Wert "HIGH". Die Pegeländerung des Signals RN wird über die invertierenden
Treiber 32 und 44 und den Widerstand 46 der Ausgangsstufe 48 weitergeleitet, so daß das
erste Meldesignal USWN von dem binären Wert "LOW" auf den binären Wert "HIGH"
schaltet. Weiterhin wird das Signal RN über die Diode 60 sowie die invertierenden Treiber
62, 64 und den Widerstand 88 zu der Ausgangsstufe 90 weitergeleitet, so daß das zweite
Meldesignal TOTUSN von dem binären Wert "LOW" auf den binären Wert "HIGH" schaltet.
Schließlich schaltet das Signal OU2 nach der Verzögerungszeit tv2, das heißt zum Zeitpunkt
t10, auf den binären Wert "HIGH".
Bei langen Warnzeiten tw ist es nicht sinnvoll, den Speicherkondensator für die Eingangs
spannung auf die größte Toleranz der Warnzeit auszulegen. Die Spannung des Speicher
kondensators wird daher abgegriffen und der Basis des Optotransistors 132 zugeführt. Un
terschreitet die Spannung des Speicherkondensators einen bestimmten Wert, so schaltet das
Signal OPTPU von dem binären Wert "HIGH" auf den binären Wert "LOW", was in dem
dargestellten Taktdiagramm zum Zeitpunkt t7 geschieht. Aufgrund der Pegeländerung am
Eingang der invertierenden Treiber 142, 144 ändert das Signal IN2X ebenfalls seinen Pegel
und schaltet von dem binären Wert "HIGH" auf den binären Wert "LOW". Dies führt dazu,
daß der Kondensator 40 sich über den Widerstand 148 und die Diode 166 vorzeitig entladen
kann. Dadurch wird die Warnzeit tw verkürzt. Durch diese Schaltungsmaßnahme ist es
möglich, primärseitig einen kleineren Kondensator einzusetzen.
Als weitere Besonderheit der Überwachungsschaltung ist die Überwachung der Hilfsspannung
UH durch den Schwellwertschalter 102 zu erwähnen. Beim Unterschreiten der Hilfsspannung
UH unter einen bestimmten Pegel, zum Beispiel 4,4 V, schaltet das Ausgangssignal USPGN
des Schwellwertschalters 102 auf den binären Wert "LOW". Der nachgeschaltete Transistor
126 sperrt, so daß auch die von dem Transistor 126 angesteuerten Ausgangsstufen 48, 90
gesperrt werden. Die Ausgangssignale USWN und TOT USN schalten auf den binären Wert
"LOW", wodurch die Nullspannungssicherheit auch beim Einsatz mehrerer Netzgeräte
garantiert ist.
Claims (15)
1. Überwachungsschaltung für wenigstens eine Versorgungsspannung (UB, UH), um
fassend einen ersten Schwellwertschalter (20), der beim Unterschreiten der Ver
sorgungsspannung (UB) unter einen vorgebbaren Schwellwert ein erstes Meldesignal
(USWN) erzeugt und einen zweiten Schwellwertschalter (66), der nach Ablauf einer
festgelegten Warnzeit tw ein zweites Meldesignal (TOTUSN) erzeugt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwellwertschalter (20, 66) jeweils eine interne Zählschaltung zur Be
stimmung von Zeitspannen tv1, tv2 aufweisen, nach denen das generierte erste und
zweite Meldesignal (USWN, TOTUSN) wieder zurückgesetzt wird.
2. Überwachungsschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet
daß die Überwachungsschaltung (10) zur Überwachung einer Hilfsspannung (UH)
einen dritten Schwellwertschalter (102) aufweist, der beim Unterschreiten der Hilfs
spannung (UH) unter einen vorgebbaren Schwellwert das erste und zweite Meldesi
gnal (USWN und TOTUSN) auf den binären Wert "LOW" setzt.
3. Überwachungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwellwertschalter (20, 66, 102) den gleichen Aufbau aufweisen.
4. Überwachungsschaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem ersten Schwellwertschalter (20) ein Kondensator (40) nachgeschaltet ist, der
als Reaktion auf das erste Meldesignal (USWN) entladen und als Reaktion auf das
zweite Meldesignal (TOTUSN) wieder aufgeladen wird.
5. Überwachungsschaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kondensator (40) mit seinem positiven Anschluß über einen Widerstand
(38) und einen Transistor (36) mit einem positiven Pol der Versorgungs- oder Hilfs
spannung (UB, UH) und mit seinem negativen Anschluß mit einem negativen Pol
der Versorgungs- oder Hilfsspannung (UB, UH) verbunden ist.
6. Überwachungsschaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kondensator (40) mit seinem positiven Anschluß an dem Eingang (68) des
Schwellwertschalters (66) liegt.
7. Überwachungsschaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Basis des Transistors (36) über einen Widerstand (34) und einen inver
tierenden Treiber (32) mit dem Ausgang (30) des ersten Schwellwertschalters (20)
verbunden ist.
8. Überwachungsschaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Basis des Transistors (36) über einen Widerstand (86) und einem inver
tierenden Treiber (62, 64) über Widerstand (78, 82) mit dem Ausgang (76) des
zweiten Schwellwertschalters (66) verbunden ist.
9. Überwachungsschaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Kondensator (40) zur Entladung ein Widerstand (72) parallel geschaltet ist.
10. Überwachungsschaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kondensator (40) mit seinem positiven Anschluß über einen Widerstand
(148) und eine Diode (166) mit einem Treiberbaustein (144) verbunden ist, dessen
Ausgang in Abhängigkeit der Spannung UB eines Primärkondensators steuerbar ist.
11. Überwachungsschaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betriebsspannung (UB) der Basis eines Optokopplers (132) zugeführt wird,
dessen Kollektor mit dem positiven Pol der Versorgungs- oder Hilfsspannung und
dessen Emitter mit der Mittelanzapfung eines zwischen positivem und negativem Pol
der Versorgungs- oder Hilfsspannung liegenden Spannungsteilers verbunden ist,
wobei ein Eingang des Treiberbausteins (142) ebenfalls mit der Mittelanzapfung (134)
des Spannungsteilers verbunden ist.
12. Überwachungsschaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausgang (30) des ersten Schwellwertschalters (20) über eine Diode (150) mit
dem Eingang des Treiberbausteins (142) verbunden ist.
13. Überwachungsschaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet
daß der Ausgang (76) des Inverters (62) über eine Diode (152) mit dem Eingang des
Treiberbausteins (142) verbunden ist.
14. Überwachungsschaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet
daß die Transistoren (24, 132) Optotransistoren sind.
15. Überwachungsschaltung für wenigstens eine Versorgungsspannung (UB, UH), um
fassend einen ersten Schwellwertschalter (20), der beim Unterschreiten der
Versorgungsspannung (UB) unter einen vorgebbaren Schwellwert ein erstes Meldesi
gnal (USWN) erzeugt und einen zweiten Schwellwertschalter (66), der nach Ablauf
einer festgelegten Warnzeit tw ein zweites Meldesignal (TOTUSN) erzeugt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwellwertschalter (20, 66) jeweils eine interne Zählschaltung zur Be
stimmung von Zeitspannen tv1, tv2 aufweisen, nach denen das generierte erste und
zweite Meldesignal (USWN, TOTUSN) wieder zurückgesetzt wird, daß dem ersten
Schwellwertschalter (20) ein Kondensator (40) nachgeschaltet ist, der als Reaktion auf
das erste Meldesignal (USWN) entladen und als Reaktion auf das zweite Meldesignal
(TOTUSN) wieder aufgeladen wird, daß der Kondensator (40) mit seinem positiven
Anschluß über einen Widerstand (38) und einen Transistor (36) mit einem positiven
Pol der Versorgungs- oder Hilfsspannung (UB, UH) und mit seinem negativen
Anschluß mit einem negativen Pol der Versorgungs- oder Hilfsspannung (UB, UH)
verbunden ist und daß der Kondensator (40) mit seinem positiven Anschluß an dem
Eingang (68) des Schwellwertschalters (66) liegt.
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