DE2822959C2 - Verfahren zur Überprüfung der Sperr- und Durchlaßfähigkeit von redundant arbeitenden Dioden und Prüfschaltung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

weise an die zu prüfende Diode des Diodenpaares anschließbar sind, daß zwischen die zu prüfende Diode und die Stromquelle bzw. Spannungsquelle jeweils eine Bewertungsschaltung mit je einer Zustandsanzeige geschaltet ist, daß zwei Ersatzdioden vorgesehen sind, die dem stromführenden Diodenpaar in Durchlaßrichtung parallel schaltbar sind, daß eine Überwachungsschaltung mit jeder Diode des Verbrauchers in Verbindung steht und daß der Ausgang der Überwachungsschaltung sowohl mit der Stromquelle als auch mit der Spannungsquelie verbindbar ist

Die erfindungsgemäße Schaltung ermöglicht die Prüfung der Dioden sowohl auf Durchlaßstrom als auch auf Sperrspannung. Da jeder stromführenden Diode des Verbrauchers eine weitere Diode im Prüfgerät parallelgeschaltet ist, ist die Versorgung der Verbraucher auch bei Ausfall der nicht zu prüfenden Dioden gesichert. Ist beispielsweise die Diode eines Verbrauchers defekt, und muß ausgewechselt werden, so kann die Prüfschaltung zur Überbrückung des Stromkreises an den Verbraucher angeschlossen werden. Die Ersatzdiode übernimmt dann die Punktion der defekten Diode, bis diese ausgetauscht ist

An den beiden Zustandsanzeigen der Prüfschaltung, die an die Bewertungsschaltung angeschlossen sind, kann in einfacher Weise kontrolliert werden, ob die gerade geprüfte Diode noch funktionsfähig ist

In vorteilhafter Weise erfolgt der Anschluß der Prüfschaltung über eine Mehrfach-Steckverbindung. Die Funktionsfähigkeit der Prüfschaltung wird vor und nach der Prüfung durch Blinken der Zustandsanzeigen im Rhythmus des Blinkgebers gemeldet.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert

Die in der Figur gezeigte Prüfschaltung ist im wesentlichen aus einem Transformator 2, zwei Gleichrichtern 3 und 4, einer Stromquelle 5 zur Erzeugung eines definierten Durchlaßstromes, einer Spannungsquelle 6 zur Erzeugung einer definierten Sperrspannung, drei UND-Gliedern 7, 8 und 11, zwei ODER-Gliedern 9 und 10, zwei Bewertungseinrichtungen 12 und 13, zwei Zustandsanzeigen 14 und 15, einem Blinkgeber 16, zwei Wahlschaltern 17 und 18, zwei Ersatz-Dioden 30 und 31, einer Mehrfach-Steckverbindung 32, einem Schalter 33 und einer Überwachungsschaltung 40 aufgebaut

Die Primärseite des Transformators 2 ist an die Wechselspannung des Netzes angeschlossen. Der Sekundärseite des Transformators 2 sind die Gleichrichter 3 und 4 nachgeschaltet. Der Ausgang des Gleichrichters 3 ist an die ersten Eingänge 7a und 8a der beiden UND-Glieder 7 und 8 angeschlossen. Dem UND-Glied 7 ist die Stromquelle 5 und dem UND-Glied 8 die Spannungsquelle 6 nachgeschaltet. Die zweiten Eingänge 76 und 86 der beiden UND-Glieder 7 und 8 sind über den Schalter 33 an den Ausgang der Überwachungseinrichtung 40 anschließbar. Der erste Ausgang 5a der Stromquelle 5 bildet einen ersten Anschluß 34a. Der Ausgang Sb der Stromquelle 5 ist an die Strombewertungsschaltung 12 angeschlossen, deren erster Ausgang 12a den zweiten Anschluß 346 für die Stromquelle 5 bildet.

Die beiden Ausgänge 6a und 6b der SpannungsquJle 6 bilden die beiden Anschlüsse 35a und 35b für die Spannungsquelle 6. Zwischen den beiden Ausgängen 6a und 6b ist die Spannungsbewertungsschaltung 13 angeschlossen.

Die Strombewertungsschaltung 12 und die Spannungsbewertungsschaltung 13 stehen über das ODER-Glied 9 bzw. 10 mit der Zustandsanzeige 14 bzw. !5 in Verbindung. Bei den beiden Zustandsanzeigen 14 und

15 handelt es sich vorzugsweise um Lampen. Der zweite Eingang des ODER-Gliedes 9 bzw. 10 ist an den Ausgang des UND-Gliedes 11 angeschlossen. Der erste Ein-

gang Hades UND-Gliedes 11 steht mit dem Blinkgeber

16 in Verbindung, während der zweite negierte Eingang 116 über den Schalter 33 an die Überwachungsschaltung 40 anschließbar ist, wodurch bei betätigtem Schalter 33 die Blinkspannung blockiert ist Für die Festlegung, ob die zu prüfende Diode des Verbrauchers auf Durchlaßstrom oder Sperrspannung geprüft werden soll, ist der Wahlschalter 17 vorgesehen. Er weist zwei Kontakte 17a und Mb auf. Der Wahlschalter 17 ist so angeordnet daß seine beiden Kontakte 17a und 176 bei der Stellung »Strom« mit den beiden Anschlüssen 34a und 346 der Stromquelle 5 verbunden werden. Wird der Wahlschalter auf die Stellung »Spannung« gebracht, so werden seine beiden Kontakte 17a und 176 mit den beiden Anschlüssen 35a und 356 der Spannungsquelle 6 verbunden.

Um eine bestimmte Diode des Verbrauchers für die Prüfung anwählen zu können, ist der Diodenwahlschalter 18 vorgesehen. Er besitzt die fünf Kontakte 18a, 186, 18c, 18c/ und 18e. Der Kontakt 18e ist mit dem Kontakt 17a und der Kontakt 18c/ mit dem Kontakt 76 des Wahlschalters 17 für Durchlaßstrom bzw. Sperrspannung fest verbunden.

Die Prüfschaltung 1 wird über eine Mehrfach-Steckverbindung 32 an den Verbraucher 60 angeschlossen, dessen Dioden 61a, 616, 62a und 626 geprüft werden sollen. Die antiparallel geschalteten Dioden 61a bzw. 616 bzw. 62a und 626 bilden zusammen jeweils ein Diodenpaar 61, 62. Dabei sind die Dioden 61a und 616 an die Einspeisung 65 angeschlossen, während die Dioden 62a und 626 von der Einspeisung 66 versorgt werden. Die Diodenpaare 61,62 sind parallel geschaltet und gemeinsam mit dem Verbraucher 60 verbunden. Sowohl der Verbraucher 60 als auch die Prüfschaltung haben Zuführungen 90, 91, 92, 93, 94 und 95. Über die Mehrfach-Steckverbindung 32 werden gleich bezeichnete Zuführungen miteinander verbunden. Die Zuführungen 90 bis 95 sind den Anoden bzw. Kathoden der Verbraucherdioden 61a, 616,62a und 626 zugeordnet Insbesondere ist die Zuführung 90 mit der Anode der Diode 61a, die Zuführung 91 mit der Kathode der Diode 616, die Zuführung 92 mit der Anode der Diode 62a und die Zuführung 93 mit der Kathode der Diode 626 verbunden. Die Zuführung 94 ist sowohl an die Kathode der Diode 61a als auch an die Kathode der Diode 62a ange· schlossen. Die Zuführung 95 ist mit den beiden Anoden der Dioden 616 und 626 verbunden. In die Zuführung 94 ist innerhalb der Prüfschaltung die Ersatzdiode 30 so eingebaut, daß ihre Kathode über die Mehrfach-Steckverbindung 32 mit den Kathoden der Dioden 61a und 62a verbindbar ist In die Zuführung 95 ist die Ersatzdiode 31 eingeschaltet deren Anode über die Mehrfach-Steckverbindung 32 mit den beiden Dioden 616 und 626 verbindbar ist. Der zweite Anschluß der Zuführung 94 ist fest mit dem Kontakt 186 des Diodenwahlschalters 18 verbunden. In gleicher Weise ist der zweite Anschluß der Zuführung 95 an den Kontakt 18c des Diodenwahlschali-TS 18 angeschlossen. Der Kontakt 186 des Diodenwahlschalters 18 kann wahlweise mit den zweiten Anschlüssen der Zuführungen 90 und 92 verbunden werden, während der Kontakt 18cseinerseits wahlweise an die zweiten Anschlüsse der Zuführungen 91 und 93 anschaltbar ist. Über den Kontakt 186 und die Zuführungen 90 und 92 kann die Ersatzdiode 30 entweder zu

der Diode 61a oder der Diode 62a parallel geschaltet werden. Durch eine entsprechende Verbindung des Kontaktes 18c mit den Zuführungen 91 und 93 kann die Ersatzdiode 31 zu einer der Dioden 61 6 bzw. 626 parallel geschaltet werden.

Der Kontakt ISd läßt sich wahlweise an die Zuführungen 90,92 und 95 anschließen. Der Kontakt 18e des Diodenwahlschalters 18 ist wahlweise mit den Zuführungen 91,93 und 94 zu verbinden.

Die Dioden 61a, 616 bzw. 62a, 626 des Verbrauchers sind über je einen Schalter 67, 68 bzw. 69, 70 an die Einspeisungen 65 bzw. 66 anschließbar. Für die Prüfung der Dioden müssen die entsprechenden Schalter geöffnet werden, damit die zu prüfenden Dioden aus dem Verbraucherkreis herausgetrennt sind und nur noch der Prüf-Durchlaßstrom bzw. die Prüf-Sperrspannung an den zu prüfenden Dioden anliegt.

Um feststellen zu können, ob an der zu prüfenden Diode keine Speisespannung mehr liegt, ist in die Prüfschaltung die überwachungsschaltung 40 eingebaut Sie weist im wesentlichen vier UND-Glieder 41,42,43 und 44 auf. Der erste Eingang des UND-Gliedes 41 ist an die Zuführung 90 der Prüfschaltung angeschlossen, während die ersten Eingänge der UND-Glieder 42, 43, 44 mit den Zuführungen 91,92 und 93 verbunden sind. Die zweiten Eingänge dieser UND-Glieder stehen mit der Gleichspannungsseite des Gleichrichters 4 in Verbindung. An jeden Ausgang der UND-Glieder 41 bis 44 ist je eine Anzeige 47,48,49,50, insbesondere eine Lampe angeschlossen. Des weiteren ist jeder Ausgang an je einen Eingang zweier weiterer UND-Glieder 51 und 52 angeschlossen. Der Ausgang des UND-Gliedes 41 ist zum einen an den invertierenden Eingang 51a und an den Eingang 52a der beiden UND-Glieder 51 und 52 angeschlossen. Der Ausgang des UND-Gliedes 42 steht mit dem invertierenden Eingang 516 und dem Eingang 526 in Verbindung. Der Ausgang des UND-Gliedes 43 ist an den Eingang 51c und den invertierenden Eingang 52c angeschlossen. Der Ausgang des UND-Gliedes 44 ist sowohl mit dem Eingang älc/ais auch mit dem invertierenden Eingang 52</der beiden UND-Glieder 51 und 52 verbunden.

Die UND-Glieder 51 und 52 besitzen beide noch einen fünften Eingang 51 e und 52e. An einen dieser Eingänge kann wahlweise über den beweglichen Kontakt 18a des Dioden-Wahlschalters 18 die Gleichspannung des Gleichrichters 4 angelegt werden. Die Verbindung des UND-Güedes 51,52 mit der Gleichspannung erfolgt mit der Anwahl der zu prüfenden Diode. Bei der Prüfung der Dioden 6!a und 6!6 bzw. 62a und 626 wird das »UND-Glied« 51 bzw. 52 an die Gleichspannung angeschlossen. Dadurch wird in jeder Schalterstellung an jeweils eines der UND-Glieder 51 und 52 Versorgungsspannung (= L-Signal) angelegt. Damit erscheint an den ODER-mäßig zusammengefaßten Ausgängen der UND-Glieder 51 und 52 nur dann L-Signal, wenn die durch den Wahlschalter 18 vorgewählte Diode spannungsfrei geschaltet ist Dies ist eine Voraussetzung zur weiteren Prüfung.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltung wird am Beispiel der Diode 61a des Verbrauchers erläutert. In diesem Fall wird die Prüfschaltung über die Steckverbindung 32 mit dem Verbraucher 60 und seinen Entkopplungsdioden verbunden. Zunächst seien die Schalter 17,18 und 33 der Prüfschaltung in Rchestellung. Über den Wahlschalter 18 wird die Diode 61a angewählt Dadurch wird bewirkt, daß die Dioden 61a und 616 durch öffnen der Schalter 67 und 68 freigeschaltet werden, während die Dioden 62a und 626 weiterhin an die Stromversorgung angeschlossen bleiben.

Die Überwachungsschaltung 40 überprüft, ob die beiden Dioden 61a und 616 ordnungsgemäß von der Einspeisung 65 abgetrennt sind. Ist dies der Fall, so erlöschen die beiden Lampen 47 und 48, da nun jeweils einem Eingang der beiden UND-Glieder 41 und 42 ein O-Signal zugeführt wird. Am Schalter 33 steht dann ein L-Signal an. Beim Betätigen des Schalters 18 werden die beiden Ersatzdioden 30 und 31 den beiden Dioden 62a und 626 parallelgeschaltet. Damit ist die Stromversorgung des Verbrauchers 60 auch während der Prüfung insbesondere bei Ausfall einer der Dioden 62a, 626 sichergestellt

Die den Auswertern 12 und 13 zugeordneten Anzeigelampen 14 und 15 zeigen durch Blinken Betriebsbereitschaft an. Durch Betätigen des Wahlschalters 17 in Stellung »Strom« liefert die Stromquelle 5 bei gleichzeitigem Schließen des Schalters 33 über den Auswerter 12 Durchlaßstrom an die Diode 61a. Bei einwandfreier Diode überschreitet der Prüfstrom den im Auswerter 12 vorgegebenen Grenzwert Damit geht die Anzeigelampe 14 in Dauerlicht über. Bei defekter Diode, z. B. infolge Unterbrechung, unterschreitet der Prüfstrom den vorgegebenen Wert In diesem Fall erlischt die Anzeigelampe 14.

In Stellung »Spannung« des Wahlschalters 17 und gleichzeitigem Schließen des Schalters 33 liefert die Spannungsquelle 6 Sperrspannung an die zu prüfende Diode 61a. Bei funktionierender Diode bleibt diese Sperrspannung bestehen. Der Auswerter 13 registriert einen Spannungswert oberhalb der eingestellten Grenze. Damit geht die Anzeigelampe 15 in Dauerlicht über. Bei defekter Diode unterschreitet die Prüfspannung den im Auswerter 13 eingestellten Wert, die Anzeigelampe 15 erlischt

Damit gibt der Leuchtzustand der Anzeigelampe 14 und 15 einen Hinweis auf die Funktionsfähigkeit der zu prüfenden Dioden. Die Prüfung der übrigen Dioden 616, 62a und 626 erfolgt in entsprechender Weise.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 dundant arbeitenden Dioden nach dem Oberbegriff des Patentansprüche: Anspruchs 1 sowie auf eine Prüfschaltung zur Durch führung des Verfahrens.

1. Verfahren zur Überprüfung der Sperr- und Ein solches Verfahren kommt bei der Überprüfung Durchlaßfähigkeit von redundant arbeitenden Di- 5 von Dioden eines Verbrauchers zur Anwendung, die zur öden mehrerer Diodenpaare eines Verbrauchers mit Entkopplung der den Verbraucher speisenden Systeme mindestens zwei Einspeisungen, wobei für die PrG- dienen.

fung eine Fremdspannungs- und eine Fremdstrom- Zur Erhöhung der Verfügbarkeit werden Gleichquelle verwendet wird, und während der Prüfung stromverbraucher, wie Elektronik- und Schaltanlagen,

ίο insbesondere in Kraftwerken häufig von mehreren Bat-

— jeweils beide Dioden eines zu prüfenden Dio- terien gespeist

denpaares von der Stromversorgung des Ver- Voraussetzung für eine solche Mehrfacheinspeisung

brauchers abgetrennt werden und ist, daß jeder Verbraucher über eine Einspeisung alleine

— an die zu prüfende Diode wahlweise eine Sperr- versorgt werden kann. Die weiteren Einspeisungen diespannung oder ein Durchlaßstrom angelegt 15 nen also nur dazu, beim Ausfall der ersten Einspeisung wird, (Batterie, Verbindungsleitung, Sicherung) die Versorgung zu übernehmen. Im praktischen Betriebsfall teilen

dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ströme der Einspeisesysteme je nach Ladezu

stand der Batterie auf. Die Funktionsfähigkeit der Di-

— überprüft und angezeigt wird, ob sich das zu 20 öden eines jeden Verbrauchers ist Voraussetzung dafür, prüfende Diodenpaar im von der Stromversor- daß die Mehrfacheinspeisung wirksam arbeitet Aus diegung abgetrennten Zustand befindet, sem Grunde ist eine betriebsmäßige Prüfung der Di-

— die Stromversorgung des Verbrauchers wäh- öden unumgänglich.

rend der Prüfung zusätzlich gesichert wird, und Aus der Informationsschrift 2/76 der Es»ers-Elektro-

— eine Auswertung und binäre Anzeige des Er- 25 nik GmbH ist eine Prüfschaltung für Dioden eines Vergebnisses der Diodenprüfung erfolgt brauchers bekannt Dieser Einrichtung haftet der Nachteil an, daß sie die Prüfung der Einspeisedioden nur im

2. Prüfschaltung zur Durchführung des Verfah- abgeschalteten Zustand des Verbrauchers erlaubt rens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Aus der DE-OS 23 44 015 ist eine Einrichtung zur eine Strom- (5) und eine Spannungsquelle (6) zur 30 Prüfung von im Zuge von Parallelspeiseleitungen für Erzeugung eines Durchlaßstromes und einer Sperr- Gleichstromsammelschienen angeordneten Dioden bespannung definierter Größe vorgesehen sind, die kannt Dabei wird jedoch nicht überwacht ob die zu wahlweise an die zu prüfende Diode (61a, 616, 62a, prüfenden Dioden von der Stromversorgung abge-62b) des Diodenpaares (61, 62) anschließbar sind, trennt sind. Außerdem ist nachteilig, daß während des daß zwischen die zu prüfende Diode (6la, 61 b, 62a, 35 Prüfvorganges die Stromversorgung des Verbrauchers 62b) und die Stromquelle (5) sowie die Spannungs- unterbrochen sein könnte. Dieser Fall tritt nämlich dann quelle (6) jeweils eine Bewertungsschaltung (12,13) ein, wenn in der während der Prüfung alleine eingemit je einer Zustandsanzeige (14,15) geschaltet ist, schalteten Einspeisung eine Diode defekt ist Schließlich daß zwei Ersatzdioden (30,31) vorgesehen sind, die liefert die bekannte Einrichtung als Prüfergebnis ledigdem stromführenden Diodenpaar (61,62) in Durch- 40 lieh einen Meßwert, der interpretiert werden muß, um laßrichtung parallel schaltbar sind, daß eine über- eine Aussage über den Zustand der geprüften Diode zu wachungsschaltung (40) mit jeder Diode (61a, 61 b, erhalten.

62a, 62b) des Verbrauchers (60) in Verbindung steht Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,

und daß der Ausgang der Überwachungsschaltung ein Verfahren zur Prüfung von Dioden anzugeben, das

(40) sowohl mit der Stromquelle (5) als auch mit der 45 die genannten Nachteile vermeidet. Außerdem soll eine

Spannungsquelle (6) verbindbar ist. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens angegeben

3. Prüfschaltung nach Anspruch 2, dadurch ge- werden.

kennzeichnet, daß die Zustandsanzeige (14,15) eine Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem

Lampe ist, die an einen Blinkgeber (16) angeschlos- Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeich-

sen ist und daß die Verbindung zum Verbraucher 50 nende Merkmale gelöst Eine Prüfschaltung und Ausge-

(60) über eine Mehrfachsteckverbindung (32) erfolgt. staltungen sind in weiteren Ansprüchen angegeben.

4. Prüfschaltung nach einem der Ansprüche 2 oder Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die

3, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Funktionsfähig- schnelle Prüfung der Dioden eines Verbrauchers, ohne keit vor und nach der Prüfung durch Blinken der daß der Verbraucher abgeschaltet werden muß. Die Zustandsanzeigen (14,15) im Rhythmus des Blinkge- 55 Stromversorgung des Verbrauchers wird auch dann bers (16) gemeldet wird. nicht unterbrochen, wenn die gerade nicht zu prüfenden

5. Prüfschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis Dioden defekt sein sollten.

4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom- (5) und Das Verfahren kann bei Verbrauchern mit beliebig Spannungsquelle (6) jeweils ein UND-Glied (7, 8) vielen Einspeisedioden angewendet werden. Das Ausvorgeschaltet ist und daß zwischen die Bewertungs- 60 führungsbeispiel beschreibt den häufigsten Anwenschaltung (12, 13) und die Zustandsanzeige (14, 15) dungsfall eines Verbrauchers mit zwei Einspeisungen, ein ODER-Glied (9,10) geschaltet ist. die jeweils doppelt für positive und negative Versorgungsspannung ausgelegt sind.

Die Erfindung bedient sich zur Durchführung des

65 Verfahrens einer Schaltung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Strom- und eine Spannungs-Quelle zur

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung eines Durchlaßstromes bzw. einer Sperrüberprüfung der Sperr- und Durchlaßfähigkeit von re- spannung definierter Größe vorgesehen sind, die wahl-