DE2541053C2 - Schaltungsanordnung für von der Vermittlungsstelle abgesetzte Einrichtungen, insbesondere Vorfeldeinrichtungen in Fernsprechwählanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Steuerung und Überprüfung des Ladevorganses von als örtliche Betriebsspannungsquelle in von der Vermittlungsstelle abgesetzten Einrichtungen, insbesondere Vorfeldeinrichtungen in Fernsprechwählanlagen dienende Kondensatoren, wobei der Ladekreis über die zwischen der Einrichtung und der übergeordneten Vermittlungsstelle verlaufende, Stromversorgungs- und Sprechverbindungszwecken dienende Verbindungsleitung verläuft. Solche am Ort eines Verbrauchers angeordnete Energiespeicher in Form von Kondensatoren werden immer dann benötigt, wenn dort keine eigene Stromversorgung vorhanden ist. Der für die wirksame Beeinflußung eines Schaltmittels erforderliche Leistungsbedarf wird dann durch die Entladung des Kondensators, der durch eine in der Vermittlungsstelle vorhandene Spannungsquelle geladen wurde, gedeckt.

iS Ein Beispiel hierfür ist die Betätigung der in Vorfeldeinrichtungen (zum Beispiel Konzentratoren) vorhandenen Umschalterelais, über deren Kontakte eine Umschaltung der die übergeordnete Vermittlungsstelle mit den Vorfeldeinrichtungen verbindenden Hauptverbindungsleitungen erfolgt, um sie auch als Steuerleitungen verwenden zu können. Zu diesem Zweck werden die beiden Adern einer Hauptverbindungsleitung von der die Hauptverbindungsleitungen und Teilnehmerzweigleitungen miteinander verbindenden Koppeleinrichtung abgetrennt und an die gemeinsame Einstelleinrichtung angeschaltet.

Unabhängig von der Art des zu betätigenden Schaltmittels soll es nun möglich sein, den als Betriebsspr·.; Tiungsquelle dienenden Kondensator jeweils auf eine vorgegebene Kondensatorspannung aufzuladen und mit Erreichen dieses Spannungswertes den Ladevorgang zu beenden. Es ist dabei zu berücksichtigen, daß wegen des unterschiedlichen Leitungswiderstandes dieser vorgegebene Spannungswert nicht in einer von vornherein für alle Fälle feststehenden Zeitspanne nach dem Anschalten der speisenden Spannungsquelle erreicht wird.

Es ist nun die Aufgabe der Erfindung, den Ladevorgang für einen Kondensator, der sich als Energiequelle in einer von der Vermittlungsstelle abgesetzten Einrichtung befindet und über eine hinsichtlich des Leitungswiderstandes variable Leitung auf einen vorbestimmten Spannungswert aufgeladen wird, mit Erreichen dieses Spannungswertes zu beenden.

Dies wird dadurch erreicht, daß in den Aufladekreis des jeweiligen Kondensators die gesteuerte Hauptstrekke einer Schwellwertdiode mit Zündspannungscharakteristik geschaltet ist, daß über einen Querzweig zu den beiden Adern der Verbindungsleitung die Zündung veranlaßt wird, daß vermittels einer die Ladespannung des Kondensators überwachenden Anordnung mit dem Erreichen des vorgegebenen Spannungswertes die Schwellwertdiode in den Spsrrzustand gesteuert wird, daß daraufhin durch ein in der übergeordneten Vermittlungsstelle angeordnetes, auf den über den Querzweig fließenden und wertemäßig unterhalb des minimalen Ladestromes liegenden Leitungsstrom an sprechendes Indikationsschaltmittel die Abschaltung der den Ladekreis speisenden Spannungsquelle bewirkt wird.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird bei unterschiedlichen Leitungslängen jeweils die optimale Ladezeit erreicht. Durch die unmittelbar am zu ladenden Kondensator vorgenommene Spannungskontrolle kann der Zeitpunkt, zu dem der jeweilige Kondensator seinen gewünschten Spannungswert erreicht hat, unmittelbar der ladenden amtsseitigen

Einrichtung mitgeteilt werden. Dies erfolgt in einfacher Weise durch die Freigabe des zu den beiden Adern der Verbindungsleitung vorhandenen Querzweiges, so daß das in der Vermittlungsstelle vorhandene Indikationsschaltmittel unmittelbar auf den nun fließenden Leitungsstrom, der mit seinem Wert unterhalb des minimalsten Ladestromes bei größtmöglicher Leistungslänge liegt, ansprechen kann.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung lassen sich auch gleichzeitig mehrere Kondensatoren auf unterschiedliche Spannungswerte aufladen, wobei dann über die Spannuiigsüberwachung mit Erreichen des für den jeweiligen Kondensator vorgegebenen Spannungswertes der Ladevorgang unterbrochen wird. Es ist dabei dann lediglich zu beachten, daß die Sperrung des vorhandenen Querzweiges erst nach Beendigung des Ladevorganges für den Kondensator mit dem höchsten Spannungswert aufgehoben wird. Gemäß der Erfindung wird der Querzweig durch ein im leitenden Zustand der Schwellwertdiode gesperrtes Zeilglied gebildet. Die Zündung der Schwellwertdiode erfolgt also erst nach Ablauf der durch das Zeitglied vorgegebenen Verzögerungszeit, so daß dadurch der Einfluß von Fremdspannungen und von Störimpulsen eleminiert wird.

Als Schwellwertdiode mit Zündspannungscharakteristik kann erfindungsgemäß ein Thyristor verwendet werden, der in einfacher Weise durch einen Triggerimpuls in den Durchlaßzustand gesteuert wird.

Gemäß der Erfindung kann die Überwachung der Ladespannung durch eine bezüglich dieser Spannung in Sperrichtung gepolten Zenerdiode erfolgen. Zur Unterbrechung des Ladekreises wird mit Erreichen des Durchlaßzustandes dieser Zenerdiode durch gesonderte Schaltmaßnahmen die Unterschreitung des Haltestromes des Thyristors bewirkt.

Dies kann erfindungsgemäß dadurch erfolgen, daß durch einen im Durchlaßzustand der Zenerdiode leitend gesteuerten Transistor ein den Strom durch die Hauptstromstrecke des Thyristors unter den Haltewert vermindernder Nebenzweig wirksam geschaltet wird.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die im Ladekreis des jeweiligen Kondensators angeordnete Hauptstromstrecke des Thyristors durch die gesteuerte Elektrodenstrecke eines im Durchlaßzustand der Zenrdiode leitend werdenden Transistors zu überbrükken.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die grundsätzliche Anordnung in Form eines Blockschaltbildes und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für zwei auf unterschiedliche Spannungswerte aufzuladende Kondensatoren.

In dem Prinzipschaltbild nach der Fig. 1 soll der Kondensator C, der sich in einer von der Vermittlungsstelle VSTabgesetzten Einrichtung, zum Beispiel einem Konzentrator, befindet, als Energiespeicher für zu betätigende Schaltmittel dienen. Dieser Kondensator wird zum Beispiel mit Betätigung der Taste Tuber die Verbindungsleitung Ltg mit der ihn speisenden Spannungsquelle B in der Vermittlungseinrichtung verbunden. In der der Vermittlungsstelle vorgeordneten Einrichtung ist ein zwischen den beiden Adern a und b liegender aus dem Widerstand R und dem Zeitglied Z bestehender Querzweig vorhanden. Im Ladekreis des Kondensators C liegt die Hauptstrecke des Thyristors TH. Das Zeitglied Z wird mit dem Anlegen der speisenden Spannung in de^r amtsseitigen Einrichtung aktiviert. Ei dient zur Integration von Fremdspannungsbeeinflussung und von Störimpulsen auf der Verbindungsleitung und veranlaßt nach Beendigung der dadurch vorgegebenen Zeitspanne, zum Beispiel einigen ms, die Abgabe eines entsprechenden Impulses auf das Steuergitter des Thyristors TH, so daß dieser gezündet wird. Dadurch ist der Ladekreis für den Kondensator C wirksam geschaltet. Dieser soll nun bei unbekanntem Leitungswiderstand RL, der je nach Leitungslänge der jeweiligen Verbindungsleitung unterschiedliche Werte haben kann, in der optimalen Ladezeit einen bestimmten Spannungswert erreichen. Um den Zeitpunkt festzustellen, zu dem die Kondensatorspannung diesen vorbestimmten Wert hat, wird eine Spannungsmessung vorgenommen. Dies kann zum Beispiel, wie im Prinzipschaltbild nach der F i g. 1 angedeutet, durch eine Zenerdiode ZD erfolgen, deren Zener-Spannung der vorgegebenen Ladespannung entspricht Erreicht die Kondensatorspannung diesen Wert, so ist der Ladevorgang zu beenden, das heißt der Thyristor ist zu sperren. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß aufgrund des Zenerdurchbruches eine Steuerspannung für einen Transistor T abgeleitet wird, dessen Hauptelektrodenstrecke der Hauptstrecke des Thyristors parallel geschaltet ist, so daß während des Anliegens der Steuerspannung der Thyristor kurzgeschlossen ist. Dadurch kann die Hauptstromstrecke keinen Strom mehr ziehen und der Thyristor gelangt in den Sperrzustand. Dadurch wird die im leitenden Zustand des Thyristors vorhandene Sperrung des Zeitgliedes Z aufgehoben, so daß nun über den die beiden Adern a und b verbindenden hochohmig ausgelegten Querzweig ein Stromfluß möglich ist. Dieser Strom ist so bemessen, daß er kleiner als der kleinste Ladestrom bei längstmöglicher Leitung ist. Das Auftreten dieses Stromes wird über den Widerstand Rl durch das in der übergeordneten Vermittlungsstelle VSTangeordnete Indikationsschaltmittel /erkannt und hat die Betätigung des Schaltmittels S zur Folge. Durch den von diesem Schaltmittel gesteuerten Kontakt swird dann die speisende Spannungsquelle B abgeschaltet. Dies erfolgt, bevor das Zeitglied Z durchlaufen ist und den Thyristor neuerlich zünden würde.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach der F i g. 2 werden die beiden Kondensatoren Cl und CI, die als Energiespeicher zum Beispiel in einer Vorfeldeinrichtung vorhanden sind, gleichzeitig auf unterschiedliche Spannungswerte aufgeladen. In dieser Figur ist die amtsseitige Einrichtung mit der speisenden Spannungsquelle nicht dargestellt sondern es sind lediglich die beiden Adern a und b der zu der amtsseitigen Einrichtung führenden Verbindungsleitung gezeigt. Die im Amt vorgenommene Auswertung und die Anschaltung der speisenden Spannungsquelle erfolgt entsprechend der Fig. 1.

Wird in der Vermittlungsstelle die speisende Spannungsquelle angeschaltet und somit Pluspotential an die a-Ader und Minuspotential an die 6-Ader angelegt, so wird das aus dem Widerstand R2 und dem von dem hochohmigen Widerstand /?4 überbrückten Kondensator C4 bestehende und einen Querzweig zu den beiden Leitungsadern bildende Zeitglied aktiviert. Mit Erreichen der Durchbruchsspannung der an dem Kondensator C4 angeschalteten Zenerdiode ZDi wird der als Triggerelement für den Thyristor HX dienende Transistor 7Ί leitend gesteuert. Über den Widerstand RX und die Kollektoremitterstrecke dieses Transistors kann nun der zur Zündung des Thyristors THX erforderliche

Strom in dessen Gitterkreis einfließen. Die zwischen dem Gitter und der Kathode eingeschaltete und aus dem Widerstand R5 und CS bestehende Kombination dient zur Verbesserung des Sperrverhaltens. Im leitenden Zustand des Thyristors THi ist nun sowohl für den Kondensator O als auch für den Kondensator Cl, die jweils als Energiequelle zur Betätigung von in der Vorfeldeinrichtung vorhandenen Schaltmitteln dienen sollen, ein Ladekreis wirksam geschaltet. Die Ladung für den Kondensator Ci erfolgt dabei über die a-Ader, die Diode Dl der Hauptstromstrecke des Thyristors THi und die b-Ader. Der Ladekreis für den Kondensator Cl verläuft über die Dioden D6 und D4, die Hauptstromstrecke des leitenden Thyristors THi und die ύ-Ader der Verbindungsleitung. Durch die erwähnten Dioden wird eine Endkopplung der beiden Ladekreise erreicht.

Gleichzeitig wird mit dem Durchschalten der Hauptstromstrecke des Thyristors THi das den Querzweig zu den beiden Adern bildende Zeitglied gesperrt, da in diesem Fall über den niederohmigen, die Diode Dl und den Widerstand Λ6 enthaltenen Zweig die Ladung des Kondensators CA unterbunden ist. Dies hat die Sperrung des Transistors Ti zur Folge.

Der Spannungswert, den der Kondensator Ct erreichen soll, ist durch die in Bezug auf die Kondensatorspannung in Sperrichtung beanspruchte Zenerdiode ZDl vorgegeben. Für das gewählte Ausführungsbeispiel soll dieser Spannungswert unter dem für den Kondensator Ci gewünschten Spannungswert liegen. Erreicht nun der Kondensator Ci die für die Zenerdiode ZDl vorgegebene Zenerspannung, so kann über diese Zenerdiode und den Widerstand R9 ein Basisstrom für den Transistor 72 fließen. Im leitenden Zustand des Transistors 72 wird nun, analog zu der Wirkungsweise des Transistors 71, für den Thyristor THl über die Ermitterkollektorstrecke des Transistors 72, dem Widerstand Rl und die Diode Di ein Zündstromkreis für den Thyristor THl wirksam geschaltet. Die aus dem Widerstand RiS und dem Kondensator CB bestehende Kombination dient wiederum in bekannter Weise zur Verbesserung des Sperrverhaltens. Es muß nun sichergestellt sein, daß der Kondensator Cl weitergeladen wird, dies jedoch für den Kondensator Ci, der seine für ihn gewünschte Spannung bereits erreicht hat, ausgeschlossen ist. Das bedeutet, daß der Thyristor THl gesperrt werden muß. Diese Sperrung wird nun unmittelbar mit dem Durchschalten des Thyristors THl erreicht, da mit diesem Zeitpunkt der gesamte Stromfluß über die a-Ader, die Diode DS, den bis dahin ungeladenen Kondensator C3, die Hauptstromstrecke des Thyristors 7H2 und die fe-Ader erfolgt. Der Thyristor THi kann also, bedingt durch das Durchschalten des Thyristors 7H2 keinen Anodenstrom mehr ziehen, so daß dadurch der Löschzustand gegeben ist. Mit dem Sperren des Thyristors THi ist der Ladekreis für den Kondensator Cl unterbrochen.

Gleichzeitig wird mit dem leitenden Zustand des Thyristors THl die Sperre des Zeitgliedes weiter aufrecht erhalten, da über die Diode D2, den Widerstand R6, die Diode Dl und der Hauptstromslrecke des Thyristors THl der niederohmige Entladekreis für den Kondensator C4 aufrecht erhalten bleibt.

Hat der gegenüber dem Kondensator Cl einen geringen Kapazitätswert aufweisende Kondensator CJ die durch die Zenerdiode ZDl vorgegebene Spannung erreicht, so wird ab diesem Zeitpunkt neben dem Kondensator C3 auch der Kondensator Cl in dem über die a-Ader, die Dioden D6 und Dl, die Hauptstromstrekke des leitenden Thyristors THl und die ö-Ader verlaufenden Ladekreis weiter geladen.

Der Spannungswert den der Kondensator Cl erreichen soll, ist durch die Zenerspannung der Diode ZD2 vorgegeben. Mit dem Erreichen ihrer Zenerspannung am Kondensator €3 wird der Transistor 73 leitend gesteuert, so daß ein mit Bezug auf die beiden Leitungsadern a und b lediglich die Diode DS und die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 72 enthaltender Stromkreis zustande kommt, so daß durch diesen annähernden Kurzschlußkreis der Thyristor 7H2 keinen Anodenstrom mehr ziehen kann und somit gelöscht wird. Dadurch wird der Ladevorgang für den Kondensator Cl beendet. Neben dem Transistor 73 isl noch der Transistor TA vorhanden, wobei diese beiden Transistoren so miteinander gekoppelt sind, daß diese Kombination Kippverhalten zeigt. Der Kollektor des einen und der Basisanschluß des anderen Transistors sind jeweils durch eine aus dem Widerstand RiI und der Diode D8 bzw. dem Widerstand /?13 und der Diode D9 bestehenden Reihenschaltung miteinander verbunden Mit dem leitenden Zustand des Transistors 73 wird auch der Transistor 74 durchgesteuert, so daß der Kondensator C3 entladen werden kann. Der zwischen den beiden Leitungsadern über den Transistor 73 gebildete annähernde Kurzschluß wird bis zu der innerhalb kürzester Zeit erfolgenden Entladung des Kondensator; C3 aufrechterhalten. Nach der Sperrung des Thyristor; THl mit Erreichen des für den Kondensator Ct gewünschten Spannungswertes wird der aus derr Widerstand R2, dem Kondensator C4 und dem dazi parallel liegenden Widerstand RA zwischen den beider Leitungsadern bestehende Querzweig freigegeben.

Der über diesen Querzweig und über die Adern dei Verbindungsleitung fließende Strom wird nun durcl· entsprechende Dimensionierung der darin enthaltener Elemente so gewählt, daß er wie es bereits bei dei Beschreibung der F i g. 1 erläutert wurde, wertemäßif kleiner als der minimalste Ladestrom ist, so daß dadurch das in der übergeordneten Vermittlungsstelle vorhande ne Indikationsschaltmittel anspricht und die Abschal tung der speisenden Spannungsquelle veranlaßt. Die: erfolgt also unmittelbar mit dem Erreichen des höchster Spannungswertes auf den einer von mehreren, in eine Vorfeldeinrichtung angeordnete Kondensatoren aufge laden werden soll. Die Aufladung erfolgt wiederum übei nicht bekannte Leitungswiderstände in der optimalei Ladezeit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   . 1. Schaltungsanordnung zur Steuerung und Über prüfung des Ladevorganges von als örtliche Betriebsspannungsquelle in von der Vermittlungsstelle abgesetzten Einrichtungen, insbesondere Vorfeldeinrichtungen in Fernsprechwählanlagen dienende Kondensatoren, wobei der Ladekreis über die zwischen der Einrichtung und der übergeordneten Vermittlungsstelle verlaufende, Stromversorgungsund Sprechverbindungszwecken dienende Verbindungsleitung verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß in den Aufladekreis des jeweiligen Kondensators die gesteuerte Hauptstrecke einer Schwellwertdiode mit Zündspannungscharakteristik (TH) geschaltet ist, daß über einen Querzweig zu den beiden Adern (a, b) der Verbindungsleitung (Lfg) die Zündung veranlaßt wird, daß vermittels einer die Ladespannung des Kondensators (Q überwachenden Anordnung (ZD) mit dem Erreichen des vorgegebenen Spannungswertes die Schwellwertdiode in den Sperrzustand gesteuert wird, daß daraufhin durch ein in der übergeordneten Vermittlungsstelle (VST) angeordnetes auf den über den Querzweig fließenden und wertemäßig unterhalb des minimalen Ladestromes liegenden Leitungsstrom ansprechendes Indikationsschaltmittel (/) die Abschaltung der den Ladekreis speisenden Spannungsquelle (B) bewirkt wird (F i g. 1).
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querzweig durch ein im leitenden Zustand der Schwellwertdiode gesperrtes Zeitglied gebildet wird.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwellwertdiode mit Zündspannungscharakteristik ein Thyristor verwendet wird.
4. 4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachung der Ladespannung durch eine bezüglich dieser Spannung in Sperrichtung gepolte Zenerdiode (ZD) erfolgt und daß mit Erreichen des Durchlaßzustandes durch gesonderte Schallmaßnahmen die Unterschreitung des Haltestromes des Thyristors (TH) bewirkt wird.
5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen mit dem Durchlaßzustand der Zenerdiode leitend gesteuerten Transistor ein den Strom durch die Hauptstromstrecke des Thyristors unter den Haltewert vermindernder Nebenzweig wirksam geschaltet wird.
6. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptstromstrecke durch die gesteuerte Elektrodenstrecke eines mit dem Durchlaßzustand der Zenerdiode leitend werdenden Transistors überbrückt wird.
7. 7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig die Ladung mehrerer Kondensatoren auf unterschiedliche Spannungswerte vorgenommen wird.