DE2236305C3 - Schutzschaltungsanordnung mit kleiner Hysterese gegen Übersteuerung - Google Patents
Schutzschaltungsanordnung mit kleiner Hysterese gegen ÜbersteuerungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltungsanordnung mit kleiner Hysterese nach dem Oberbegriff des
Anspruches 1, die ein Beschädigen der Endstufentransistoren des Sendeverstärkers und der zugehörigen
Betriebsspannungs-Stabilisierungsschaltung bei Übersteuerung der Sendeleistung verhindert. Außerdem
sollen die genannten Endstufentransistoren gegen zu hohe Ströme und Verlustleistungen, die durch
zufällige Defekte oder Kurzschlüsse in der Schaltung bzw. zu niedrige oder zu hohe Ausgangsimpedanzen
des Verstärkers ausgelöst werden, zuverlässig geschützt werden. Der spezielle Schutz bei Übersteuerung
ist erforderlich, weil de/ aufgenommene Strom bei Verstärkern, deren Endstufen im A/B Betrieb arbeiten,
mit zunehmender Aussteuerung größer wird.
Bei Erreichen der Aussteuerungsgrenze der Endstufe bleibt bei weiterer Aussteuerung, d. h. bei Über-
steuerung, die abgegebene Wechselstromleistung annähernd konstant, während die aufgenommene
Gleichstromleistung aber ansteigt, wodurch es zu einer leistungsmäßigen Überlastung der Endtransistoren
kommt. Dieser Vorgang wird noch dadurch begünstigt, daß zur Erzielung einer konstant abzugebenden
Wechselstromgrenzleistung eine stabilisierte Versorgungsspannung für den Verstärker erforderlich
ist.
Um einer Zerstörung der Transistoren vorzubeugen, werden entsprechende Schutzschaltungen eingesetzt.
Eine bekannte Schaltungsanordnung für Rufgeneratoren nach DE-AS 1 151017 sieht eine monostabile
Kippstufe vor, die durch eine an der Endstufe eines Verstärkers abgegriffene Prüfspannung bei Überlast?ing
von ihrem stabilen Zustand in den labilen Zustand gesteuert wird und dabei die Vorstrfe des Verstärkers
ausschaltet. Nach einer vorgegebenen Zeit kippt die monostabile Kippstufe wieder in ihre Ausgangslage,
schaltet dabei die Vorstufe wieder ein und kippt bei weiter andauernder Überlastung sofort wieder
in den labilen Zustand. Es kommt also während der Zeit der Überlastung zu einem rhythmischen Abfragen
des Überlastungszustandes, wobei zwecks Erzielung einer geringen Verlustleistung der Endstufentransistoren
die Ausschaltezeit groß gegenüber der Aufprüfzeit gewählt ist. Diese Schaltungsanordnung
wird für den vorgesehenen Zweck den gewünschten Anforderungen, zum Beispiel nach kleiner Hysterese,
gerecht.
Für den Einsatz in mehrstufigen Sendeverstärkern von Trägerfrequenz-Freileitungsanlagen ist sie jedoch
nicht geeignet, da sowohl zur Gewinnung der Prüfspannung als auch zur Abschaltung der Vorstufe durch
die monostabile Kippstufe in die Verstärkerschaltung, insbesondere in den Gegenkopplungszweig, eingegriffen
wird.
Ein solcher Eingriff bringt bei den hohen Anforderungen an die vorgenannten Sendeverstärker Stabilitätsprobleme
für die Schleifenverstärkung in der Gegenkopplungsschaltung mit sich, so daß der Sendeverstärker
zum Schwingen neigen kann, deren Beseitigung zusätzliche Schaltungsmaßnahmen erfordert.
In einer weiteren bekannten Schaltungsanordnung istderSpannungsversorgungsschaltung, die häufig mit
einer Spannungsstabilisierung gekoppelt ist, der Übersteuerungsschutz zugeordnet. Damit werden die
Endtransistoren der Verstärkerschaltung und auch der Stabilisierungsschaltung nicht nur gegen Übersteuerung
des Verstärkers geschützt, sondern auch gegen andere zufällige Defekte oder Kurzschlüsse, die
z. B. nur eine Erhöhung des Stromes der Stabilisierungsschaltung zur Folge haben.
Außerdem besitzt diese Lösung den Vorteil, daß in die VeistäfkerNchaltungen nicht eingegriffen und
damit ein*i optimale Dimensionierung des Verstärkers ermöglicht w'rd.
Eine solche? Anordnung zur Strombegrenzung bzw.
StromabschctUunjJ in stabilisierten Spannungsversorgungsgeriitefi
ist eine Sicherheitsschaltung zur Strombegrenzung, hei d(?r sich die geregelte Betriebsspannung
nach el hem Ansprechen der Sicherheitsschaltung automatisch wieder einschaltet, vgl. DE-PS
1290238.
Bei dieser bekannten Lösung wird am Ausgang eines Stellgliedes eines stabilisierten Netzgerätes an einem
Meßwiderstand ein dem Laststrom proportionaler Spannungsbfall erzeugt, der über einen Kondensator
mit kurzer Aufladezeit und etwa fünfmal längerer Entladezeit auf den Eingang eines Schmitt-Triggers
' gelangt, der oberhalb eines Schwellwertes über eine Steuerstufe das dem Meßwiderstand vorgeschaltete
Stellglied sperrt. Dadurch wird der die Sperrung verursachende Laststrom abgeschaltet und nach Verstreich
η der Entladezeit kippt der dem Stellglied nachgeschaltete Schmitt-Trigger wieder in seine Ausgangslage
zurück. Das Stellglied wird freigegeben und der Vorgang wiederholt sich von neuem, bis der Laststrom
unterhalb seines Grenzwertes liegt. Diese Schaltung kann jedoch bei der Zusammenarbeit mit
· einem Sendeverstärker der vorher beschriebenen Art
, zu Schwierigkeiten führen, weil die beim Einschalten durch die Siebkondensatoren der Verstärkerschaltung
bedingten Stromspitzen ggf. zu einer Aufladung des Kondensators am Eingang des Schmitt-Triggers füh-
-'» ren können und damit ein Einschalten des Verstärkers
verhindern.
Ferner wird infolge der Abhängigkeit des Übersteuerungspunktes von der Gleichspannung am Verstärker,
beim Anstieg der Betriebsspannung nach der
-'"> Sperrzeit, der Übersteuerungspunkt bereits bei einem wesentlich kleineren Eingangspegel als vorher bei
voller Betriebsspannung erreicht, was eine unerwünscht große Hysterese von 1OdB zur Folge hat.
Gefordert wird jedoch eine möglichst kleine Hyste-
Ki rese, die möglichst nach Null geht. Die Anordnung
des Meßwiderstandes und damit des Schmitt-Triggers am Ausgang des Steilgliedes setzt eine zusätzliche galvanisch
getrennte Stromversorgung des Schmitt-Triggers voraus, was bei Vorhandensein von nur einer un-
Π geregelten Batteriespannung einen beträchtlichen
Aufwand darstellt. Für eine Signalgabe ist eine weitere Spannungsquelle erforderlich.
Die Forderung nach kleiner Hysterese fin eine Schutzschaltung resultiert aus den speziellen Bedin-
Ki gungen der Trägerfrequenz-Freileitungsübertragungstechnik,
bei der Einsatzfälle vorkommen, bei denen die normale Summenleistung der Kanäle dicht
unter der Aussteuerungsgrenze des Sendeverstärkers liegen kann.
ι -) Wird nämlich die Aussteuerungsgrenze, z. B. durch
Pegeländerung am Verstärkereingang oder durch Impedanzänderung am Verstärkerausgang überschritten,
so setzt die Schutzschaltung den Verstärker außer Funktion. Verschwindet die auslösende Ursache für
■)[> die Übersteuerung, so darf die Schutzschaltung bei
normaler Summenleistung der Kanäle nicht wirksam bleiben, sondern sie muß in ihren Ausgangszustand
zurückkehren. Dies bedingt aber eine kleine Hysterese der Schutzschaltung.
π I iegt dieser Fall nicht vor, so wird die zulässige
Aussteuerungsgrenze um den Betrag der Hysterese herabgesetzt, was jedoch aus Gründen der Effektivität
der Verstärkerschaltung unerwünscht ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
mi Schaltungsanordnung zum Schutz vor Übersteuerung zu schaffen, mit der es ohne großen Aufwand gelingt,
die Schutzschaltung unempfindlich gegenüber an sich unschädlichen Stromspitzen, z. B. beim Einschalten
des Verstärkers, und die Hysterese zwischen An-
i,5 sprech- und Abschaltwert der Schutzschaltung praktisch
gleich Null zu machen.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.
Als Spannungsbewerter mit zeitlich gesteuerter
Schaltstufe ist ζ. B. ein Relais mit einem Kontakt vorgesehen, das in Reihe mit einer Z-Diode zwischen die
beiden Pole der stabilisierten Spannung geschaltet ist.
Zur Erzielung einer Abfallverzögerungszeit ist dem Relais ein Kondensator parallel geschaltet, der mit
dem Widerstand der Wicklung zusammen ein Zeitverzögerungsglied bildet.
Das Relais weist einen Kontakt auf, der bei Sperrung des Transistor-Stellgliedes bzw. im stromlosen
Zustand des Relais über einen Widerstand am Eingang des Sendeverstärkers die definierte Pegelabsenkung
bewirkt.
Ein weiterer Kontakt schaltet bei Pegelabser.kung
als bekanntes Signal eine Lampe ein.
Die die Pegelabsenkung bewirkende zeitlich gesteuerte Schaltstufe kann auch aus einer Gegenreihenschaltung
einer Diode mit einer Z-Diode bestehen, die mittels der unstabilisierten Betriebsspannung
über zwei Steuerwiderstände in den Durchlaßzustand gelangen. Der Schaltstufe ist ein von einem RC-Glied
beeinflußter Steuertransistor vorgeschaltet, der über einen als Spannungsbewerter fungierenden Widerstands-Z-Dioden-Spannungsteiler
an die beiden Pole der stabilisierten Spannung derart geschaltet ist, daß bei Vorliegen der stabilisierten Spannung die Gegenreihenschaltung
von Diode und Z-Diode verzögert in den Sperrzustand gelangt.
An den Steuertransistor ist über einen Spannungsteiler ein Schalttransistor geschaltet, der bei Sperrung
des Transistor-Stellgliedes in bekannter Weise eine Lampe einschaltet. Um nach Rückkehr des Schmitt-Triggers
in seinen Ruhezustand die Sperrung des Transistor-Stellgliedes bis zum Absinken der Spannung
auf Null an den Siebkondensatoren des Sendeverstärkers nicht aufzuheben, ist in Ergänzung der Erfindung
zwischen dem Ausgang des Schmitt-Triggers und dem Eingang der Steuerstufe eine R R C-Kombination
mit gemeinsamem Kondensator eingeschaltet, die eine kleinere Auflade-Zeitkonstante und eine im
Verhältnis hierzu große Entlade-Zeitkonstante aufweist. Die große Entlade-Zeitkonstante des einen
RC-Gliedes am Eingang der Steuerstufe und die Entlade-Zeitkonstante
des Zeitverzögerungsgliedes der Schaltstufe sind zueinander so bemessen, daß aufeinanderfolgende
Pegelabsenkungen einem bestimmten Rhythmus unterliegen, der eine definierte Wechselstromgrenzleistung
des Sendeverstärkers gewährleistet.
Dem Schmitt-Trigger ist als Schutz ein weiteres RC-Glied vorgeschaltet, dessen Auflade-Zeitkonstante
gleich seiner Entlade-Zeitkonstante ist.
Zur Speisung des Schmitt-Triggers durch die unstabilisierte Betriebsspannung ist eine aus Z-Diode und
Widerstand bestehende Spannungsteilerschaltung vorgesehen.
Anhand von in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 auszugsweise ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
Fig. 2 eine Schaltungsvariante für das Blockschaltbild
nach Fig. 1,
Fig. 3 eine weitere Schaltungsvariante, teilweise dargestellt.
Das in Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild enthält im wesentlichen einen Sendeverstärker SV, die für
die Erzeugung der stabilisierten Spannung Us erfor-
derlichen Baugruppen, wie ein Transistor-Stellglied SG, eine Steuerstufe 52 und einen Spannungsteiler
R14; R15, ferner die zur Sperrung des Transistorstellgliedes
SG bei Überschreiten eines Grenzstromwertes erforderlichen Baugruppen, wie einen Meßwiderstand
MW, ein erstes Zeitglied Zl, einen Schmitt-Trigger Tr mit einem Dioden-Widerstands-Spannungsteiler
Dl; Rl zur Stromversorgung, ein zweites Zeitglied ZI und eine Steuerstufe 51 und die
für die Sperrung des Eingangs E des Sendeverstärkers
S V erforderlichen Baugruppen der Schutzschaltung, wie einen Spannungsbewerter B für die stabilisierte
Spannung Us, ein Zeitverzögerungsglied Z3 und eine SchaltsUife Si.
Wird das Stellglied SG von der ersten Steuerstufe 51 gesperrt, so bricht die stabilisierte Spannung Us
nach einer durch nicht dargestellte Siebkondensatoren im Sendeverstärker SV vorgegebenen Zeitfunktion
zusammen. Der Spannungsbewerter B spricht bei einem unteren Schwellwert an, gibt aber durch sein
Zeitverzögerungsglied Z3 ein Signal verzögert an die, die Pegelabsenkung am Eingang E des Sendeverstärkers
5 V bewirkende, Schaltstufe St ab. Dadurch bleibt die Übersteuerung des Sendeverstärkers 5 V durch einen
zu großen Eingangspegel während der Verzögerungszeit bestehen, und die Entladung der Siebkondensatoren
wird beschleunigt. Erst danach wird die Pegelabsenioing durch die Schaltstufe bewirkt. Wird
die Sperrung des Stellgliedes SG wieder aufgehoben, so steigt die stabilisierte Spannung Us an. Bei Erreichen
eines oberen Schwellwertes kehrt der Spannungsbewerter B in seine Ausgangsstellung zurück,
wobei, verzögert durch das Zeitverzögerungsglied Z3, die Pegelabsenkung durch die Schaltstufe 5/ wieder
aufgehoben wird. Der die Übersteuerung verursachende Eingangspegel wird somit dann erst freigegeben,
wenn die volle stabilisierte Spannung Us am Sendeverstärker SV anliegt, so daß für den Übersteuerungsvorgang
im Sendeverstärker SV die gleichen Bedingungen vorliegen wie vor der Sperrung des
Transistor-Stellgliedes SG. Wird die Aussteuerungsgrenze des Sendeverstärkers 5 V weiter überschritten,
so wiederholt sich der Vorgang von neuem, bis durch eine Pegeländerung die Aussteuerungsgrenze gerade
·*-> unterschritten wird und jetzt eine erneute Sperrung
des Transistor-Stellgliedes SG unterbleibt.
Diese jeweils durch den Spannungsbewerter B, das Zeitverzögerungsglied Z3 und die Schaltstufe St erzwungenen
gleichen Bedingungen für den Übersteuere rungsvorgang im Sendeverstärker 5 V bringen die erforderliche
kleine Hysterese zwischen Ansprech- und Abschaltgrenze der Schutzschaltung mit sich.
Die Sperrung des Transistor-Stellgliedes SG wird von dem durch den Meßwiderstand MW fließenden
Strom verursacht, indem der Spannungsabfall am Meßwiderstand M W über das erste Zeitglied Zl auf
den Schmitt-Trigger Tr gelangt. Das Zeitglied Zl hat die Aufgabe, die durch kurzzeitige Stromspitzen, die
z. B. beim Einschalten der unstabilisierten Betriebsho
spannung U von dem Aufladevorgang der Siebkondensatoren im Sendeverstärker SV verursacht werden,
hervorgerufenen Spannungsstöße am Eingang des Schmitt-Triggers Tr so zu dämpfen, daß der
Schmitt-Trigger Tr nicht anspricht.
Auflade- und Entladezeitkonstante des ersten Zeitgliedes Zl sind gleich groß. Wird die Ansprechschwelle
des Schmitt-Triggers Tr überschritten, so gelangt ein Spannungsstoß auf das zweite Zeitglied ZJl,
das eine kleine Aufladezeitkonstante und eine große Entladezeitkonstante besitzt.
Die kleine Aufladezeitkonstante bewirkt eine unmittelbare Durchschaltung der Steuerstufe Sl, was
zur unverzögerten Sperrung des Transistor-Stellgliedes SG führt. Der die Sperrung verursachende Strom
wird damit aber auch gesperrt; der Schmitt-Trigger Tr kippt in seine Ausgangsstellung zurück. Die jetzt
wirksam werdende große Entladezeitkonstante des zweiten Zeitgliedes Zl hält die Steuerstufe Sl jedoch
weiter im Durchlaßzustand. Das Transistor-Stellglied SG bleibt damit so lange gesperrt, bis die stabilisierte
Spannung Us durch die Entladung der Siebkondensatoren auf Nuii abgesunken ist, der Spannungsbewerter
B angesprochen hat und die Schaltstufe St die Pegelabsenkung am Eingang £ des Sendeverstärkers SV
bewirkt hat. Nach Ablauf der Entladezeitkonstante des zweiten Zeitgliedes Zl hebt die Steuerstufe 51
die Sperrung des Transistor-Stellgliedes SG auf; damit steigt die stabilisierte Spannung Us auf ihren Sollwert. Der jetzt fließende Strom entspricht zunächst
dem Grundstrom des Sende Verstärkers SV ohne Aussteuerung, bis die Schaltstufe 5/ den Eingang E des
Sendeverstärkers SV freigibt und ein neuer Übersteuerungsvorgang einsetzt. Der Schutz der Endtransistoren
der Endstufe des Sendeverstärkers SV und des Transistor-Stellgliedes SG vor leistungsmäßiger
Überlastung wird dadurch gewährleistet, daß bei Übersteuerung nur kurze Stromstöße mit dem Grenzstromwert
auftreten und zwischen diesen eine längere Pause erzwungen wird, deren Dauer durch die große
Entladezeilkonslante des zweiten Zeitgliedes Zl und des Zeitgliedes Z3 der Schaltstufe St bestimmt
wird.
Da durch das erste Zeitglied Zl die Sperrung des Transistor-Stellgliedes SG über den Schmitt-Trigger
Tr verzögert wird, könnte bei knapper Leistungsreserve des Transistor-Stellgliedes SG ein zufälliger impulsmäßiger
Dauerkurzschluß der stabilisierten Spannung Us das Transistor-Stellglied SG beschädigen,
was durch entsprechende noch zu beschreibende Maßnahmen verhindert wird.
Fig. 2 zeigt eine quasi-elektronische SchaltungsVariante
für das beschriebene Blockschaltbild nach Fig. 1. Für die Spannungsstabilisierung wird eine einfache
an sich bekannte, kurzschlußfeste Serienstabilisierungsschaltung mit zwei komplementären Transistoren
Γ4, als Stellglied SG, und Γ5, als Steuerstufe 52, verwendet, zu der weiterhin eine Z-Diode D5 als
Spannungsnorrnal, Widerstände RIl bis R14 und ein
Stabilisierungskondensator C6 gehören. Bei Kurzschluß der stabilisierten Spannung Us entlädt sich der
Stabilisierungskondensator C5 über eine Diode Dl. Der Strom durch die Z-Diode DS wird zu Null und
die Steuerstufe TS/Sl gelangt in den Sperrzustand. Nach Aufheben des Kurzschlusses wird automatisch
durch die über den einen Widerstand R12 rückgeführte Spannung der geregelte Zustand wieder hergestellt.
Der Spannungsbewerter B für die stabilisierte Spannung Us besteht in diesem Falle aus einer Reihenschaltung
eines Relais R und einer Z-Diode D6, die zwischen die beiden Pole der stabilisierten Spannung
Us eingeschaltet ist. Das Zeitverzögerungsglied Z3 wird durch einen Kondensator C4 und den Widerstand
der Wicklung des Relais R realisiert. Die Schaltstufe 5r wird durch einen Kontakt rl des Relais
R gebildet, wobei ein zweiter Kontakt rl eine Lampe L zwecks Signalisierung der Übersteuerung
einschaltet. Die Anordnung der Z-Diode £>6 im Basisspannungsteiler
des Transistors T5 der Sieuerstufe 52 verbessert das Startverhalten der Stabilisierungsschaltung nach einer Sperrung des Stellglied-Transistors
T4, da anfangs infolge der Sperrwirkung der Z-Diode D6 bei kleinen Spannungen der Basisstrom des
Transistors TS der Steuerstufe 52 vergrößert wird.
Der Meßwiderstand MW ist in Fig. 2 mit RS bezeichnet.
Das erste Zeitglied Zl wird durch Widerstände Rl; R9 und einen Kondensator Cl gebildet.
Der Schmitt-Trigger Tr besteht aus den Transistoren 71; Tl mit den Widerständen Rl bis R6 und wird
über einen Spannungsteiler Rl; Dl mit konstanter Spannung gespeist. Das zweite Zeitglied Z2 liegt am
Eingang der Steuerstufe 51 und besteht aus einem RC-Glied R3; C3 mit kleiner Aufladezeitkonstante
und aus einem RC-Glied All; C3 mit großer Entladezeitkonstante. Beide RC-Glieder R3; C3, All; C3
2« sind über eine Diode D3 und eine Z-Diode Dl mit
dem Schmitt-Trigger 71; Tl verbunden, wobei im Durchlaßzustand des ersten Transistors 71 des
Schmitt-Triggers Tr, d. h. in seinem Ruhezustand, die Z-Diode Dl eine Entkopplung von der Spannung am
2j Emitterwiderstand RA bewirkt und die Diode D3
nach dem Zurückkippen des Schmitt-Triggers Tr in den Ruhezustand eine Entladung des gemeinsamen
Kondensators C3 der R3; All; C3-Kombination über den ersten Transistor 71 verhindert. Die Reihenschaltung
beider Dioden Dl; D3 ermöglicht beim Kippen des Schmitt-Triggers Tr in den Arbeitszustand
die Aufladung des gemeinsamen Kondensators C3 mit einer kleinen Zeitkonstante.
Der Vorteil der Anordnung der beiden RC-Glieder R3; C3; All; C3 am Ausgang des Schmitt-Triggers
Tr besteht darin, daß für beide RC-Glieder R3; C3, RU; C3 eine vom jeweiligen Spannungsabfall
am Meßwiderstand /?8 unabhängige, gemeinsame Konstantspannungsquelle Dl Verwendung finden
kann.
Die Steuerstufe 51 wird durch einen Transistor 73 gebildet, der im Durchlaßzustand über eine Diode D4
den Basisstrom des Stellglied-Transistors T4 sperrt. Eine RC-Kombination RIO; Cl schützt die Schaltung
vor hochfrequenter Eigenerregung, die Diode D4 schützt außerdem den Transistor der Steuerstufe 51
bei plötzlichem Kurzschluß der unstabilisierten Betriebsspannung U vor der Spannung des Siebkondensators
C6.
Schutzschaltung eine elektronische Schaltungsvariante, wobei die übrigen Schaltungsdetails nach Fig. 2
weggelassen worden sind.
Die Schaltstufe St wird hier durch eine Gegenreihenschaltung
einer Diode D8 mit einer Z-Diode D9 gebildet, die bei gesperrtem Stellglied-Transistor T4
von der unstabilisierten Spannung U über zwei Steuerwiderstände RIl; i?18 durchlässig gesteuert werden
und am Eingang E des Sendleverstärkers SV eine
Pegelabsenkung bewirken. Gleichzeitig ist hierbei über einen Widerstand RIl und einen Spannungsteiler
RIl; RIl ein Schalttransistor 77 in den Durchlaßzustand
gelangt, der eine Lampe Ll zur Signalisierung dieses Zustandes einschaltet.
Der Spannungsbewerter B besteht aus einer Widerstands-Z-Dioden-Reihenschaltungen
Ä14; R15; R19; D6, die zwischen die beiden Pole der stabilisierten
Spannung Us geschaltet ist. Die Spannung an dem
einen Widerstand R19 steuert einen Steuertransistor T6 in den Durchlaßzustand, bei anliegender stabilisierter
Spannung Us. Die Spannung am Verbindungspunkt der beiden Steuerwiderstände R17; RlS wird
kurzgeschlossen. Dadurch wird die Gegenreihenschaltung £>8; D9 stromlos und die Pegelabsenkung
am Eingang E des Sendeverstärkers S V wird aufgehoben. Das Zeitverzögerungsglied Z3 besteht hier aus
einem im Basiskreis des Steuertransistors T6 vorgesehenen RC-Glied R20; Cl.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Schutzschaltungsanordnung mit kleiner Hysterese gegen Übersteuerung transistorisierter
Sendeverstärker in Trägerfrequenz-Freileitungsanlagen, mit einem Transistor-Stellglied mit vorgeschaltetem
Meßwiderstand und einem Schmitt-Trigger, bei der die im Augenblick der Übersteuerung an dem im Stromweg der zugeführten
unstabilisierten Spannung liegenden Meßwiderstand auftretende Gleichspannung als
Kriterium dient, um von einem bestimmten Grenzwert der Leistungsaufnahme der Endstufentransistoren
des Sendeverstärkers ab den Schmitt-Trigger in den Arbeitszustand zu schalten der über eine Steuerstufe das Transistor-Stellglied
und damit die Stromaufnahme sperrt, so daß die aufgenommene Gleichstromleistung der Endstufentransistoren
für eine bestimmte, von einem Zeitverzögerungsglied vorgegebene Zeit auf Null absinkt und die Schaltung danach wieder automatisch
prüft, ob noch eine Übersteuerung vorliegt, - (was eine erneute Sperrung der Stromaufnahme
zur Folge hätte) - wobei der Schmitt-Trigger nach Sperrung der Stromaufnahme ohne Verzug wieder
seinen Ruhezustand einnimmt, dadurch gekennzeichnet,daß an den Ausgang des Transistor-Stellgliedes
(SG), der eine stabilisierte Spannung (Us) führt, außerdem ein Spannungsbewerter
(B) mit einem weiteren Zeitverzögerungsglied (Z3) angeschaltet ist, der die stabilisierte Spannung
(Us) kontrolliert und bei Sperrung des Transistor-Stellgliedes
(SG) mit Hilfe einer von dem weiteren Zcitverzögerungsglied (Z3) beeinflußten
Schaltstufe (St) am Eingang (E) des Sendeverstärkers (SV) eine definierte Pegelabsenkung
bewirkt, die nach erneutem Vorliegen der vollen stabilisierten Spannung (Us) am Eingang (E) des
Sendeverstärkers (SV) von der Schaltstufe (St) wieder aufgehoben wird.
2. Schutzschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungsbewerter
(B) mit zeitlich gesteuerter Schaltstufe (St) ein Relais (R) mit einem Kontakt (rl)
vorgesehen ist, das in Reihe mit einer Z-Diode (D6) zwischen die beiden Pole der stabilisierten
Spannung (Us) geschaltet ist (Fig. 2).
3. Schutzschaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung
einer Abfallverzögerungszeit dem Relais (R) ein Kondensator (C4) parallel geschaltet ist, der
zusammen mit dem Widerstand der Wicklung des Relais (R) das Zeitverzögerungsglied (Z3) bildet.
4. Schutzschaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt
(rl) des Relais (P) zusammen mit einem Widerstand (R16) bei Sperrung des Transistor-Stellgliedes
(SG) bzw. stromlosen Zustand des Relais (R) die definierte Pegelabsenkung bewirkt.
5. Schutzschaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer
Kontakt (rl) des Relais (R) bei Pegelabsenkung eine Signallampe (L) einschaltet.
6. Schutzschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zeitlich
gesteuerte Schaltstufe (5/) eine aus einer Diode
(£>8) und einer Z-Diode (D9) bestehende Gegenreihenschaltung
vorgesehen, ist, die mittels der unstabilisierten Betriebsspannung (U) über zwei
Steuerwiderstände (RYl; Ä18) in den Durchlaßzustand
gelaugt (Fig. 3).
7. Schutzschaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schaltstufe (St) ein von einem RC-Glied (Ä20;
Cl) beeinflußter Steuertransistor (T6) vorgeschaltet
ist, der über einen als Spannungsbewerter (B) fungierenden Widerstands-Z-Dioden Spannungsteiler
(R14; RlS; D6; Ä19) derart an die
beiden Pole der stabilisierten Spannung (Us) geschaltet ist, daß bei Vorliegen der stabilisierten
Spannung (Us) die Gegenreihenschaltung von Diode (DS) und Z-Diode (D9) verzögert in den
Sperrzustand gelangt.
8. Schutzschaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den
Steuertransistor (T6) über einen Spannungsteiler (R2l\ R22) ein Schalttransistor (77) geschaltet
ist, der bei Sperrung des Transistor-Stellgliedes (5G) in bekannter Weise eine Lampe (Ll) einschaltet.
9. Schutzschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
den Ausgang des Schmitt-Triggers (Tr) und den Eingang der Steuerstufe (51) je ein RC-Glied
(Λ3; C3 - All; C3) eingeschaltet ist, von denen das eine (R3; C3) eine kleine Aufladezeitkonstante
und das andere (All; C3) im Verhältnis hierzu eine große Entladezeitkonstante aufweist
(Fig. 2).
10. Schutzschaltungsanordnung nach Anspruch 3 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
große Entladezeitkonstante des einen RC-Gliedes (All; C3) am Ausgang des Schmitt-Triggers (Tr)
und die Entladezeitkonstante des Zeitverzögerungsgliedes (Z3) der Schaltstufe (St) zueinander
so bemessen sind, daß aufeinanderfolgende Pegelabsenkungen einem bestimmten Rhythmus unterliegen,
der eine definierte Grenzleistung des Sendeverstärkers (SV) gewährleistet.
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DE4206731C1 (de) * | 1992-03-04 | 1993-07-22 | Blaupunkt-Werke Gmbh, 3200 Hildesheim, De |
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