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Spannungsbegrenzerschaltung fijl mehrere Ausgänge Die Erfindung betrifft
eine Spannungsbegrenzerschaltung für mehrere Ausgänge, deren erste Klemmen iiber
jeweils einen Vorwiderstand mit einer Spannungsquelle und deren zweite Klemmen mit
einem Bezugspunkt (beispielsweise Erde oder MTB) verbunden sind.
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Zur Begrenzung einer Gleichspannung ist es bekannt, einen in die spannungsführende
Leitung eingeschalteten ohmschen Widerstand als Vorwiderstand zu benutzen und den
Ausgangsklemmen eine Zenerdiode in Sperr-Richtung parallel zu schalten. Auf diese
Weise werden Spannungsspitzen auf die Höhe der Zenerspannung beschnitten. Der Vorwiderstand
hat in einem solchen Fall die Aufgabe, den Zenerstrom zu begrenzen.
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Sollen die an den Ausgangsklemmen anzuschaltenden Spannungen abwechselnd
positive und negative Polarität besitzen, so werden zwei in Reihe liegende, entgegengesetzt
gepolte Zenerdioden den Ausgangsklemmen parallelgeschaltet. Eine solche Anordnung
zur Spannungs begrenzung ist beispielsweise in der Fernschreibtechnik erforderlich,
wenn an den dusgangsklemmen Doppelstromzeichen zur Verfügung stehen sollen.Um den
für diesen Fall erforderlichen Aufwand, nämlich zwei Zenerdioden zu verwenden, zu
vermeiden, ist es bekannt, den Ausgangsklemmen eine Gleichrichterbrücke parallel
zu schalten und in deren Diagonalzweig eine Zenerdiode anzuordnen. Diese Anordnung
bietet darüberhinaus noch den weiteren Vorteil, daß die Ausgangsspannung unabhängig
von den Toleranzen der Zenerdiode für beide Polaritäten gleich groß ist.
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HåuSig tritt in diesem Zusammenhang das Problem auf, daß ein durch
eine 51eichspannung gebildetes Signal gleichzeitig
an mehreren Ausgängen
zur Verfugung stehen soll. Dabel tst es erforderlich, daß die Ausgangsspannungen
begrenzt werden und daß bei einem Kurzschluß eines Ausganges die Ausgangsspannung
an den übrigen Ausgängen unbeeinflußt erhalten bleibt. Nach dem Stand der Technik
ist zu diesem Zweck für jeden einzelnen Ausgang ein Vorwiderstand und eine Begrenzerschaltung
erforderlich. Die Begrenzerschaltungen kennen dabei in der beschriebenen Form, d.h.
mit einer oder mit zwei Zenerdioden oder mit einer in einer nleichrichterbrücke
angeordneten Zenerdiode aufgebaut sein. Solche für eine Vielzahl von Ausgängen erforderlichen
Begrenzerschaltungen bedeuten einen erheblichen schaltungsmäßigen Aufwand, der mit
einer Anordnung nach der Erfindung vermieden wird. Eine Spannungsbegrenzerschaltung
für mehrere Ausgänge, deren erste Klemmen über jeweils einen Vorwiderstand mit einer
Spannungsquelle, deren zweite Klemmen mit einem Bezugspunkt (beispielsweise Erde
oder MTB) verbunden sind, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine
für alle Ausgänge gemeinsame in an sich bekannter Weise aufgebaute Begrenzerschaltung
vorhanden ist, die einerseits mit den zu einer einzigen Leitung zusammengefaßten
Anschlüssen der mit dem Bezugspunkt verbundenen Klemmen und andererseits mit den
einzelnen, mit der Spannungsquelle verbundenen Klemmen aller Ausgänge über jeweils
einen, entsprechend der Polarität der anzuschaltenden Spannung gepolten Gleichrichter
verbunden ist. Der mit der erfindungsgemäßen Begrenzerschaltung erreichte Vorteil
besteht im wesentlichen darin, daß nunmehr anstelle einer jedem einzelnen Ausgang
zugeordneten Spannungsbegrenzerschaltung eine gemeinsame Spannungsbegrenzerschaltung
vorhanden ist, in der ein Teil der für eine einzelne Spannungsbegrenzung erforderlichen
Bauteile gemeinsam ausgenützt werden, wobei gleichzeitig die Eigenschaft der Einzelspannungsbegrenzerschaltungen
beibehalten wird, wonach im Falle eines Kurzschlusses an einem der Ausgänge die
Ausgangsspannungen an den übrigen Ausgängen unbeeinflußt bleiben.
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Einzelheiten der Erfindung werder. im folgenden anhand eines in der
Fig. 1 dargestellten Ausfährungsbeispieles erläutert.
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Die Fig. 2 zeigt eine im Rahmen der Erfindung liegende Weiterbildung.
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Der in der Fig. 1 dargestellten Anordnung zur Spannungsbegrenzung
für mehrere Ausgänge liegt die Voraussetzung zugrunde, daß an den Ausgängen A1 bis
An Doppelstromzeichen zur Verfügung stehen sollen, d.h. daß die an den Ausgängen
anzuschaltenden Verbraucher abwechselnd positive oder negative Polarität erhalten.
Aus diesem Grunde sind die ersten Klemmen der Ausgänge Al bis An über die Vorwiderstände
RV1 bis RVn wahlweise, beispielsweise über einen steuerbaren Schalter k, an den
positiven Pol +U oder den negativen Pol -U einer Spannungsquelle anschaltbar. Die
zweiten Klemmen aller Ausgänge Al bis An sind zu einer gemeinsamen Leitung zusammengefaßt
und mit einem Bezugspunkt, im hier vorliegenden Beispiel mit Erde, verbunden. Die
den Ausgängen Al bis An gemeinsame Begrenzerschaltung 3gS enthält entsprechend dem
gewählten Beispiel für Doppelstromzeichen die beiden entgegengesetzt gepolten Zenerdioden
Z1 und Z2. Die zur Begrenzung der positiven Ausgangsspannung vorhandene Zenerdiode
Z1 ist über jeweils einen Gleichrichter Gil bis Gln mit dem ersten Klemmenanschluß
jedes Ausganges Al bis An verbunden. In der gleichen Neise ist ßie für die negative
Ausgangsspannung vorhandene Zenerdiode Z2 über die Gleichrichter 521 bis G2n mit
den entsprechenden zweiten Klemmenanschlüssen der Ausgänge At bis An verbunden.
Auf diese Weise ist jedem Ausgang Al bis An die gemeinsame -Begrenzerschaltung BgS
und jeweils einer der genannten Gleichrichter G11 bis G2n parallelgeschaltet. Für
den Fall, daß an den Ausgängen Al bis An Einfachstromzeichen zur Verfügung stehen
sollen, kann jeweils eine Zenerdiode und eine Gruppe von Gleichrichtern entfallen.
Gegenüber einer nach dem Stand der Technik aufgebauten Begrenzerschaltung für mehrere
Ausgänge, bei der im Falle von Doppelstromzeichen 2 . n Zenerdioden erforderlich
wären, enthält die Anordnung nach der Erfindung nur zwei Zenerdioden.
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Die in der Fig. 2 dargestellte, im Rahmen der Erfindung liegende Begrenzerschaltung
macht von dem an sic-h bekannten Prinzip gebrauch, wonach mit einer einzigen, in
einer Gleic-hrichterbrücke angeordneten und dem Ausgang parallelgeschalteten Zenerdiode
die Ausgangsspannung für- beide Polaritäten gleich groß ist. Um auch für diesen
Fall den nach dem Stand der Technik erfoirderlichen Aufwand zu reduzieren, wird
gE R der Erfindung vorgeschlagen, daß jeweils zwei Brückenzweige Teil der gemeinsamen
Begrenzerschaltung sind, wahrend-die beiden anderen Brückenzweige durch die zwischen
die Begrenzerschaltung und den jeweils ersten Klemmen aller Ausgänge geschalteten
Gleichrichter gebildet sind. Zu diesem Zweck sind, wie in der Fig. 2 dargestellt,
in der Begrenzerschaltung BgS die beiden Gleichrichter 7 und G4 vorhanden, die zusammen
mit jeweils einem der für positive Polarität vorhandenen Gleichrichter G11 bis Gln
und jeweils einem für negative Polarität vorhandenen Gleichrichter G21 bis G2n eine
Gleichrichterbrücke bilden, in deren Brückendiagonale eine einzige Zenerdiode 25
angeordnet ist. In der durch die Erfindung angegebenen Anordnung ergibt sich für
den zweiten und jeden weiteren Ausgang eine Einsparung von jeweils einer Zenerdiode
und jeweils zwei einfachen Dioden.
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2 Patentansprüche 2 Figuren