DE2504511A1 - Schaltungsanordnung zur erzeugung und aufrechterhaltung eines prellfreien alarmsignals - Google Patents

Schaltungsanordnung zur erzeugung und aufrechterhaltung eines prellfreien alarmsignals

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DE2504511A1
DE2504511A1 DE19752504511 DE2504511A DE2504511A1 DE 2504511 A1 DE2504511 A1 DE 2504511A1 DE 19752504511 DE19752504511 DE 19752504511 DE 2504511 A DE2504511 A DE 2504511A DE 2504511 A1 DE2504511 A1 DE 2504511A1
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DE
Germany
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transistor
circuit
alarm
alarm signal
relay contact
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Application number
DE19752504511
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English (en)
Inventor
Lutz Dipl Ing Hohnberg
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

  • Schaltungsanordnung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines prellf.reien Alarmsignals Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung und temporären Aufrechterhaltung eines prellfreien, einem Alarmzustand entsprechenden Alarmsignals, insbesondere eines den Ausfall einer Versorgungsrpannungsquelle kennzeichnenden Unterspannungssignals.
  • Von den verschiedenen Faktoren, die die Betriebssicherheit digitaler Anlagen beeinflussen, ist die Sicherheit gegen Störungen eine wichtige EinflußgröRes Dies gilt umsomehr, als digitale Steuerungen und Rechner in wachsendem Umfang in Realzeitprozessen eingesetzt werden, bei denen ein Fehler oder gar Ausfall der digitalen Steueranlagen unter Umständen katastrophale Folgen haben kann.
  • Störungen können sowohl auf den logischen Signalen selbst, als auch auf den Versorgungsspannungen vorkommen, wobei eine Störung besonderer Art der Ausfall der Versorgungsspannung ist. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem zuletzt genannten Teilaspekt, also mit dem Ausfall der Versorgungsspannung. Die entsprechende Störung wird als äußere Störung bezeichnet.
  • Da bekanntlich eine Versorgungsspannung nicht nach Art einer Sprungfunktion, sondern entsprechend einer Exponentialfunktion (auf Grund des im Versorgungsnetzgerät integrierten Blockkondensato,rs) oder im Falle eines Leitungsbruchs entsprechend einer gedämpften Schwingung abfällt und wiederkommt und andererseits etwaige Spannungsausfälle unkontrollierte Vorgänge in den zu versorgenden Geräten verursachen können, besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Schaltung zu konzipieren, die beim ersten Anzeichen eines etwaigen Ausfalls der Versorgungsspannung ein definiertes, insbesondere Massepotential entsprechendes Unterspannungssignal abgibt. Dieses muß die Dauer des Spannungsausfalls überbrücken und einen definierten Zustand fixieren. Ein entsprechender Anwendungsfall ist z.B. für eine Ansteuerschaltung für Datenspeicher gegeben, wo etwaige Spannungsausfälle zu unerwünschten Zerstörungen der Speicherinhalte führen können.
  • Auf Grund dieser Betrachtungen ergibt sich jedoch auch, daß der Abfall der Versorgungsspannung nicht sprunghaft vonstatten gehen darf, damit noch gewisse Notmaßnahmen durchführbar sind.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors in einem Kreis und ein Relaiskontakt eines Halterelais2/zwischen einem Versorgungspotential und Massepotential parållel geschaltet sind und daß einerseits zur Identifizierung des Alarmzustandes eine Detektorschaltung und andererseits ein auf die Beendigung des Alarmzustandeq ansprechendes Schaltelement vorgesehen sind, die bei Auftreten bzw. Beendigung des Alarmzustandes .
  • jeweils den Transistor leitend steuern und somit die Prellungen des das Alarmsignal aufrecht erhaltenden Relaiskontaktes unwirksam machen.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und anhand zweier Zeichnungen näher erläutert.
  • Fig. 1 zeigt die gemäß der Erfindung konzipierte Schaltungsanordnung; Fig. 2 zeigt die Wirkung der erfindungsgemäßen SchaltungsM anordnung anhand son Diagramm-Darstellungen.
  • In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Schaltung dargestellt, die im wesentlichen aus drei Elementen besteht, einem Transistor T, einem Relaiskontakt K eines Halterelais' und einer Detektorschaltung D, die beispielsweise eine Versorgungsspannungsquelle Qu überwacht.
  • Im Ausführungsbeispiel wird als Transistor T ein solcher des npn-Typs verwendet, dessen Kollektor-Emitterstrecke unter Zwischenschaltung eines Kollektorwiderstands R zwischen einem positiven Versorgungspotential sV und Massepotential liegt. Zwischen dem Kollektoranschluß des Transistors T und ebenfalls Massepotential liegt der Relaiskontakt K.
  • Der Kollektoranschluß des Transistors T und die dem EIassepotential abgewandte Kontaktstelle des Relaiskontaktes K bilden gleichzeitig den Ausgang der Schaltungsanordnung, der normalerweise mit dem Versorgungspotential +V verbunden ist. Im Falle einer Störung der eingangs genannten Art, also im Falle des Ausfalls der Versorgungsspannung soll am Ausgang A ein definiertes Unterspannungssignal als Alarmsignal zur Verfügung stehen, das unabhängig von Spannungssprüngen auf einem definierten Potential bleibt. Dieses Unterspannnungssignal soll im vorliegenden Ausführungsbeispiel dem Massepotential entsprechen. In anderen Anwendungsfällen, bei denen es nicht um die Überwachung einer Versorgungsspannungsquelle geht, kann das Alarmsignal auch durch ein von Masse verschiedenes Potential repräsentiert sein.
  • Wie bereits erwähnt, fällt infolge eines Ausfalls der Versorgungsspannungsquelle die Versorgungsspannung selbst an den Anschlußklemmen nicht einer Sprungfunktion entsprechend ab, sondern entsprechend einer Exponentialfunktion bzw. einer gedämpften Schwingung. Ein Relaiskontakt alleine jedoch würde prellende Signale abgeben und damit su Störungen in den angeschlossenen Geräten führen.
  • Die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung ist nun folgende: Im Normalzustand, d.h. im arbeitsbereiten Zustand der Versorgungsspannungsquelle ist der Transistor T gesperrt und der Relaiskontakt K infolge seiner Schaltung als Arbeitskontakt geöffnet.
  • Wird nun in der Detektorschaltung das Unterschreiten des für die Versorgungsspannung zulässigen Toleranzwertes A erkannt, (siehe Fig. 2b und 2c), so wird von der Detektorschaltung D initiiert die Basis des Transistors T angesteuert und dieser leitend gesteuert. Damit liegt der Auagangsanschluß A der Schaltungsanordnung infolge der Niederohmigkeit des Transistors T auf Massepotential. In der Zeit, in der der Ausgang A sicher auf Massepotential liegt, sind die Prellungen des Relaiskontaktes K für die angeschlossenen Geräte unwirksam - die resultierenden Störimpulse bleiben somit ebenfalls unwirksam. Der Transistor T bleibt von einem in der Detektorschaltung funktionell integrierten Energiepuffer solange leitend gesteuert, bis der Relaiskontakt sicher geschlossen ist - nunmehr als Ruhekontakt des Halterelais'.
  • Die gleichen unangenehmen Auswirkungen wurden auch bei Spannungswiederkehr in Erscheinung treten, Der Versorgungsspannungsanstieg geht zunächst exponentiell vonstatten und erreicht gegebenenfalls nach einigen Überschwingungen den Sollwert.
  • Auch hierbei wurde der Relaiskontakt K nicht schlagartig öffnen und am Ausgang A das nunmehr wieder anliegende positive Versorgungspotential anstehen lassen. Somit wird beim Wiedereinschalten der Versorgungsspannungsquelle der Transistor T funktionell in der Detektorschaltung integriertes über ein/Schaltelement leitend gesteuert, um für die Zeitdauer, in der mit Prellungen des Relaiskontaktes gerechnet werden müßte, am Ausgang A Massepotential zu gewährleisten.
  • Nach einer bestimmten Zeitspanne hat das Halterelais sicher seinen Betriebszustand erreicht und der Kontakt ist wieder geöffnet. Der Transistor T wird nunmehr wieder gesperrt und am Ausgang A steht das positive Versorgungspotential als Normal-Betriebssignal an.
  • Anhand von Fig. 2 soll die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nochmals demonstriert werden.
  • In Fig. 2a ist der Spannungsverlauf am Ausgang A dargestellt; in den Fig. 2b und 2c ist der Spannungsverlauf dargestellt, wie er in Abwesenheit der erfindungsgemäßen Parallelschaltung von Transistor und Relaiskontakt in Erscheinung treten wurde und zwar entsprechend einem exponentiellen Kurvenverlauf bzw.
  • entsprechend einer gedämpften Schwingung.
  • Zum Zeitpunkt ti wird der in der Detektorschaltung eingestellte Schwellwert unterschritten. Gleichzeitig wird der Transistor leitend gesteuert und läßt das Potential am Ausgang A sprunghaft auf Massepotential abfallen. Die eventuellen Schwingungen um den Nullpunkt und die Prellungen des Relaiskontaktes haben am Ausgang A keine Auswirkungen.
  • Zum Zeitpunkt t2 wird die Versorgungsspannungsquelle wieder in Betrieb genommen. Die Versorgungsspannung steigt exponentiell an und der Transistor schaltet durch, und swar noch ehe der Relaiskontakt öffnen kann. Die Spannung vollihrt gegebenenfalls einige Schwingungen um den Sollwert +V, der zum Zeitpunkt t3 erreicht ist. Der Transistor T wird bis zum Zeitpunkt t4 im leitenden Zustand gehalten, Inzwischen ist der Relaiskontakt sicher geöffnet und mit dem Moment, mit dem der Transistor gesperrt wird, liegt am Ausgang A das positive Versorgungspotential als Normal-Betriebssignal an.
  • Eine vorteilhafte-Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung besteht darin, als Transistor den sogenannten open-collector-Ausgang eines TTL-Schaltkreis~ elementes zu verwenden.

Claims (2)

  1. Patentansprüche
    9 Schaltungsanordnung zur Erzeugung und temporären f Aufrechterhaltung eines prellfreien, einem Alarmzustand entsprechenden Alarmsignals, insbesondere eines den Ausfall einer Versorgungsspannungsquelle kennzeichnenden Unterspannungssignals, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors (T) in einem Kreis und ein Relaiskontakt (K) eines Halterelais2/zwischen einem Versorgungspotentiål (+V) und Massepotential parallel geschaltet sind, und daß einerseits zur Identifizierung des Alarmzustandes eine Detektorschaltung (D) und andererseits ein auf die Beendigung des Alarmzustandes ansprechendes Schaltelement vorgesehen sind, die bei Auftreten bzw. Beendigung des Alarmzustandes jeweils den Transistor (T) leitend steuern und somit die Prellungen des das Alarmsignal aufrechterhaltenden Relaiskontaktes (R) unwirksam machen.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor der Ausgangstransistor eines TTL-Schaltkreiselementes mit offenem Kollektorausgang ist.
DE19752504511 1975-02-04 1975-02-04 Schaltungsanordnung zur erzeugung und aufrechterhaltung eines prellfreien alarmsignals Pending DE2504511A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2755607A1 (de) * 1976-12-29 1978-07-13 Honeywell Inf Systems Stromversorgungseinrichtung

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DE2755607A1 (de) * 1976-12-29 1978-07-13 Honeywell Inf Systems Stromversorgungseinrichtung

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