DE2800642A1

DE2800642A1 - Schaltungsanordnung zum schutz von elektronischen speise- bzw. verbindungssaetzen in fernsprechvermittlungsanlagen

Info

Publication number: DE2800642A1
Application number: DE19782800642
Authority: DE
Inventors: Daniel Michel Auguste; Jean-Pierre Chevillon; Jean-Charles Comte; Pierre Denis Paul Philippe
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1977-01-11
Filing date: 1978-01-07
Publication date: 1978-07-20
Also published as: US4158214A; BE862807A; GB1570800A; ES465859A1; FR2377132B1; FR2377132A1

Description

Patentanwalt

Dipl.-Phys. Leo Thul - %-

Stuttgart

D.M.AtFtBoIuS et al 10-6-5-5

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CütiPüRATIüN, WEV/ YORK

Schaltungsanordnung zum Schutz von elektronischen Speisebzw. Verbindungssätzen in Fernsprechvermittlungsanlagen.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Schutz von elektronischen Speise- bzw. VerbindungsSätzen in Fernspre chvermit tlungaanlagen.

Wenn Speise- bzw. Verbindungssät ze, im folgenden kurz Sätze genannt, in Fernsprechvermittlungsanlagen mit Fernsprechleitungen verbunden aind, dann können die auf diesen Fernsprechleitungen über die Speisespannung von beispielsweise 48 V hinaus auftretenden Überspannungen, die in den meisten Fällen vom öffentlichen Netz mit 22o V und 5ο Hz herrühren, auf die Sätze einwirken. Solche Überspannungen sind schon bei solchen Sätzen kritisch, die mit Relais arbeiten; sie sind aber völlig für solche Sätze zu vermeiden, die mit Halbleitern arbeiten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die Halbleiter der Sätze vor Zerstörung durch Überspannungen bewahrt bleiben.

liies wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.

Weitere für die Erfindung wichtige und vorteilhafte Merk-

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male können den Unteransprüchen und der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiela entnommen werden.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Verbindungeaatzea und der Schutzschaltung gemäß der Erfindung und

Fig. 2 eine einen Teil der Schutzanordnung bildende überwachungsanordnung gemäß der Erfindung.

Pig. 1 zeigt einen elektronischen Verbindungaaatz 1, der mit einer Fernsprechleitung L verbunden ist und die üblichen Funktionen Tv ie Sohle if ens ehlußerkennung, Speisespannungsentkopplung usv». hat. Der Satz 1 erhält die Speisespannung V über eine Polaritätaumkehrschaltung 2, die es erlaubt, die Polarität der Speisespannung für den Satz 1 abhängig von Steuersignalen P und N zu ändern. Eine Überwachungsanordnung 3 gemäß der Erfindung ist mit beiden Eingangsanscxüssen an die beiden Adern 4, 4' der Fernsprechleitung L angeschlossen und erhält ebenfalls die Speisespannung V. Die Überwachungsanordnung 3 schaltet über ihren Ausgang 5 an der Polaritätsumkehrschaltung 2 die Speisespannung V vom Satz 1 ab, wenn sie eine Überspannung, die sowohl eine Wechselspannung als auch eine Gleichspannung sein kann, feststellt; sie kann auch ein Warnzeichen an die zentrale Steuerschaltung der Vermittlung abgeben. Die Abschaltung und Warnung erfogt durch ein Signal, das am Ausgang 5 durch Erdpotential gebildet wird.

Die Schaltungseinzelheiten der Überwachungsanordnung 3 gehen aua Fig. 2 hervor. Ein Brückengleichrichter 6 ist

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dort mit seinen beiden Eingangsanschlüssen an die Adern 4 und 4' und mit je einem Ausgangsanschluß 7 bzw. 8 an den Eingang einer mit dem Ausgangsanschluß 7 bzw. 8 individuell zugeordneten Schwellwertschaltung 9 bzw. 1o angeschlossen. An den Ausgangsanschlüssen 7, 8 des Brückengleichrichters 6 tritt immer eine negative Spannungsdifferenz V7-V8 auf, so daß der Brückengleiohrichter 6 die Schutzanordnung unabhängig von der Polarität der Speisespannung auf den Adern 4, 4¹ macht.

Wenn die Spannung V7 am Ausgangsanschluß 7 , bezogen auf Erde, negativer als zulässig wird und somit eine Überspannung anzeigt, liefert der Ausgang der Schwellwertschaltung 9 das Speisepotential V. Im anderen Fall stellt der Ausgang dieser Schwellwertschaltung einen hohen Widerstand dar«

Wenn die Spannung V8 am Ausgangsanschluß 8, bezogen auf das Speisepotential V positiver als zulässig wird und somit eine Überspannung anzeigt, liefert Jer Ausgang der Schwellwertschaltung 1o ein Potential, das nahe dem Potential V liegt. Im anderen Fall stellt dieser Ausgang einen hohen Widerstand dar.

Die Ausgänge der beiden Schwellwertschaltungen 9 und 1o sind im Punkt 11 zusammengeschaltet, der den Eingang einer Verzögerungsschaltung 12 bildet. Eine solche Zusammenschaltung und Ausbildung der Schwellwertschaltungen ermögliehen eine (JDER-Funktion. Daher verursacht eine Wechseloder Gleichüberspannung an den beiden Adern 4, 4' der Fernsprechleitung L oder zwischen jeder der Adern und Erde eine am Eingang der Verzögerungsschaltung 12 auftretende Spannung, die etwa der Spannung V entspricht. Diese Verzögerungs schaltung gibt am Ausgang 5 ein Erdpotential als Aus-

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gangsslgnal ab, das das Abschalt- und Warnsignal darstellt. Im anderen Fall liefert der Ausgang 5 das Potential V.

Die Schwellwertschaltung 9 besteht aus einem ersten Transistor Ti des pnp-Typs, dessen Emitter über eine Zenerdiode Z1 mit Erde und dessen Kollektor über zwei Widerstände R1 , R2 mit dem das Speisepotential V führenden Anschluß verbunden ist. Die Basis dieses Transistors wird über einen Spannungsteiler gesteuert, der zwischen dem Ausgangsanachluß 7 und Erde liegt.und aus zwei Widerständen R3, R4 besteht. An den Abgriff dieses Spannungsteilers ist die Basis des Transistors T1 angeschlossen. An den Widerstand R2 ist die Basis-Emitter-Strecke eines weiteren Transistors T2 vom npn-Typ angeschlossen. Der Kollektor des Transistors T2 bildet den Ausgang der Schwellwertschaltung 9. Eine unzulässige Spannung V7, genügend negativ gegen Erde, läßt die Transistoren Ti, T2 leitend werden, so daß am Ausgang der Schwellwertschaltung 9 das Potential V auftritt.

Die Schwellwertschaltung io besteht aus einem einzelnen npn-Transistor T3, dessen Emitter über eine Zenerdiode Z2 an den das Potential V führenden Anschluß und dessen Kollektor an den Ausgang der Schwellwertschaltung 1o angeschlossen ist. Der Transistor T3 wird mittels eines Spannungsteilers gesteuert, der zwischen dem Ausgangsanschluß 8 und dem daa Potential V führenden Anschluß liegt und der aus zwei Widerständen R5 und R6 besteht, wobei die Basis des Transistors T3 mit dem Abgriff des Spannungsteilers verbunden ist. Die Glieder Z2, R5 und R6 sind identisch mit den Gliedern Z1, R3 und R4. Eine unzulässige Spannung V8, die ausreichend positiv gegenüber dem Potential V ist, läßt den Transistor T3 leitend werden, so daß am Ausgang der Schwellwertschaltung io ein Potential auftritt, das

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etwa dem Potential V entspricht. Zum Abzüge kommt dabei im wesentlichen nur die Spannung der Zenerdiode Z2.

Die Verzögerungsschaltung 12 soll einerseits ein Auftreten des Abschältungs- und Warnungssignals am Ausgang 5 beim Auftreten kurzzeitiger Überspannungen (von beispielsweise weniger als 5 jus Bauer) vermeiden und andererseits das Verschwinden dieses Signals verhindern, wenn Wechsel-Überspannungen durch den Hullwert gehen.

Die Zeitkonstante bezüglich der kurzzeitigen Überspannun— gen wird mittels eines zwischen dem Eingang 11 und Erde angeordneten und aus drei Widerständen E7, ES und H9 bestehenden Spannungsteilers und eines zwischen dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Widerstände Ü8 und H7 und Erde liegenden Kondensators G1 erreicht. Die Basis-Emitter-Strecke eines Iransistors T 4 vom pnp-Typ ist an den Widerstand E9 angeschlossen. Der den Ausgang 5 bildende Kollektor des Translators T4 ist über einen Widerstand Rio init dem das Potential V führenden Anbühluß verbunden. Wenn eine Überspannung erkannt worden ist, leitet der l'ransistor T4, so daß am Ausgang 5 Erdpotential auftritt.

Die Zeitkonstante bezüglich der Wechselüberspannungen wird mittels eines Kondensators G2 erreicht, der Waer einen Widerstand E11 und eine Diode D1 aufladbar ist, wenn ein nahe dem Potential V liegendes Potential am Eingang der Verzögerungsschaltung 12 auftritt, und der langsam über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors T5 entladbar ist, dessen Kollektor mit dem das Potential V führenden Anschluß und dessen Emitter über eine Diode D2 mit dem Eingang 11 verbunden ist.

4 Patentansprüche

2 Zeichnungen mit 2 Piguren

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Claims

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Patentansprüche

(Λ J Schaltungsanordnung zum Schutz von elektronischen Speise- bzw. Verbindungssätzen in Fernsprechvermittlungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß mit der dem Speise- bzw. Verbindungssatz (1) zugeordneten Fernsprechleitung (L) eine Überwachungsanordnung^) verbunden ist, mit der das Auftreten einer Wechseloder Gleichüberspannung zwischen den Adern (4,4') der Fernsprechleitung oder zwischen jeder der Adern und Erde feststellbar ist und die beim Auftreten solcher Überspannungen die Spexsestromquelle (V) vom Speisebzw. Verbindungssatz (Ό abtrennt (mittels 2).
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsanordnung (3) aufweist einen eingangsseitig mit der Fernsprechleitung verbundenen Brückengleichrichter (6), eine eingangsseitig mit dem einen Ausgang (7) des Brückengleichrichters verbundene erste Schwellwertschaltung (?), eine eingangsseitig mit dem anderen Ausgang (8) des Brückengleichrichters verbundene zweite Schwellwertschaltung (io) und eine eingangsseitig mit beiden Ausgängen der Schwellwertschaltungen verbundene Verzögerungsschaltung (12), deren Ausgang (5) der Ausgang der Überwachungsschaltung (3) ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertschaltungen (9, 1o) derart ausgebildet,- sind, daß sie im Sinne einer ODER-Schaltung auf die Verzö'gerungsschaltung wirken.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzelehnet. daß die Verzögerungsschaltung (12) aufweist einen geerdeten ersten Kondensator (Cl), der

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über einen mit dem Eingang (11) der Verzögerungaschaltung verbundenen Widerstand (R7) aufladbar und über einen ihm parallelliegenden Widerstand (R8, R9) entladbar ist, einen geerdeten zweiten Kondensator (C2), der über eine mit dem genannten Eingang (11) verbundene Reihenschaltung aus einem Widerstand (R11) und einer Diode (D1) aufladbar und über die Basis-Emitter-Streoke eines Transistors (T5) entladbar ist, dessen Kollektor das Speisepotential (V) zugeführt ist und dessen Emitter über eine Diode (D2) an den genannten Eingang (11) angeschlossen ist, und einen durch die Spannung am ersten Kondensator (Cl) gesteuerten Transistor (T4), der ein den Überspannungszustand kennzeichnendes Signal abgibt.

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