DE2827936A1

DE2827936A1 - Schaltungsanordnung zur strombegrenzung eines elektrischen signals

Info

Publication number: DE2827936A1
Application number: DE19782827936
Authority: DE
Inventors: Philippe Hugel; Henri Kraess; Remi Louis; Louis Vidonne
Original assignee: La Telephone Industrielle et Commerciale Telic Alcatel SA
Current assignee: ALE International SAS
Priority date: 1977-06-30
Filing date: 1978-06-26
Publication date: 1979-01-18
Also published as: GB2000654A; BE868030A; IT1097110B; IT7824792A0; FR2396355A1; NL7806975A; US4217503A

Description

SCBIÄLTUNGSANORDNUNG ZUR STROMBEGRENZUNG EINES ELEICTRISCHEN SIGNALS

Die Erfindung betrifft die Strombegrenzung eines elektrischen Signals in einem elektrischen Schaltkreis. Es ist bekannt, zur Begrenzung von Stromstärken Thermistoren mit positiven Temperaturkoeffizienten zu verwenden, die in Reihe in den zu schützenden Schaltkreis eingeschaltet werden; im allgemeinen ist die Ansprechzeit eines Thenmistors zu lang, als daß mit ihm ein wirksamer Schutz gegen kurze heftige Störungen gewährleistet wäre; andererseits sind dauernde Überstromstärken in Bezug auf die für den Thermistor höchstzulässige Stromstärke begrenzt; ferner erhöht der Thermistor den elektrischen Widerstand des Schaltkreises, was zu einer Verringerung der nominalen Stromstärke im Schaltkreis führt, die nicht immer annehmbar ist.

Ziel der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung, mit der eine Strombegrenzung eines Signals in einem Schaltkreis erreicht wird, wobei diese Anordnung bei normalem Betrieb einen nur geringen Widerstand bietet.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Strombegrenzung eines elektrischen Signals ist im Anspruch 1 definiert. Bezüglich von Merkmalen bevorzugter Ausführungsformen wird auf die Unteransprüche verwiesen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

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Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, die die Amplituden in den beiden Stromrichtungen durch Kappen der Amplitudenspitzen begrenzt.

Fig. 2 zeigt eine Anwendung der Schaltungsanordnung aus Fig. 1 im Fernsprechwesen.

Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Begrenzung der Amplitude, die in beiden Fließrichtungen des Stroms durch Kappen der Amplitudenspitzen wirkt. In dieser Figur werden eine Signalquelle 1, eine Last 2, eine Gleichstromquelle P und ein mit letzterer in Reihe geschalteter Widerstand R, gezeigt; mit dem vom Signalstrom durchflossenen Lastkreis ist eine Graetz-Brücke mit vier Dioden 6, 7, 8, 9 in Reihe geschaltet. Die Dioden 7 und 9 liegen mit ihren Kathoden aneinander und bilden eine erste Gruppe von zwei Zweigen; die Dioden 6 und 8 liegen mit ihren Anoden aneinander und bilden eine zweite Gruppe von zwei Zweigen. Die erste und zweite Gruppe sind parallelgeschaltet und liegen im vom Wechselstrom durchflossenen Schaltkreis in Reihe. Ein den Dioden 7 und 9 der ersten Gruppe gemeinsamer Anschlußpunkt führt zum negativen Pol der Gleichstromquelle P; ein den Dioden 6 und 8 der zweiten Gruppe gemeinsamer Anschlußpunkt führt zum positiven Pol der Gleichstromquelle P über den Widerstand R, . Jede Diode der Diodenbrücke wird in Durchflußrichtung vorgespannt und von einem Gleichstrom durchflossen, wobei der durch den Widerstand R, fließende Strom gleich I ist. Der Strom der Signalquelle wird in der Diodenbrücke halbiert, wobei die Hälfte des Stroms durch die Dioden 7 und 9 und die andere Hälfte durch die Dioden 6 und 8 fließt. Solange die Amplitude des Signalstroms unter

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dem Wert I des Gleichstroms liegt, wird der Signalstrom in seiner Amplitude nicht begrenzt; wenn jedoch die Amplitude des Signalstroms über den Wert I hinausgeht, werden die Amplitudenspitzen in jeder Fließrichtung des Stroms gekappt; somit wird der Signalstrom in seiner Amplitude begrenzt, sobald diese den Wert I überschreitet. Der Wert des Widerstands R, ist mindestens zehnmal so groß wie der Wert des Widerstands der Last 2, damit der vom Gleichstrom-Polarisierungskreis abgeleitete Signalstrom verringert wird, wenn dieser in seiner Amplitude durch Kappen der Amplxtudenspxtze begrenzt wird.

Mit Hilfe der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 kann die Amplitude des Stroms eines Signals durch Amplitudenkappung in beiden Richtungen des Stroms begrenzt werden. Wenn so aus irgendeinem Grund der von der Signalquelle 1 gelieferte Strom wächst, werden die Amplituden des Signalstroms bei Erreichen des Werts des Gleichstroms I im Polarisierungskreis durch Kappen der Amplitudenspitzen begrenzt.

Ein wichtiger Anwendungsbereich dieser Schaltungsanordnung zur Begrenzung der Stromamplitude liegt im Fernsprechwesen, und die Fig. 2 zeigt ein derartiges Anwendungsbeispiel.

In Fig. 2 wird mit T ein Transformator bekannter Bauart mit zwei Primärwicklungen el und e2 dargestellt, wobei in bekannter Weise diese Wicklungen über einen Kondensator 10 miteinander verbunden sind und ferner zu zwei Klemmen A bzw. B führen, bei denen es sich um Teilnehmerklemmen handelt. Zwei Sekundärwicklungen e3 und e4 des Transformators T, die über eine aus den Drähten fl und f2 bestehende Leitung mit der Fern-

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sprechzentrale in Verbindung stehen, weisen zwischen sich die Diodenbrücke aus der Fig. 1 auf, deren nicht mit der Gleichspannungsquelle P von 48 V verbundene Diagonale zwischen den beiden Sekundärwicklungen e3 und e4 geschaltet ist. Bei normalem Betrieb liegt die Amplitude in den Drähten fl und f2 unter dem Wert des Gleichstroms im Polarisierungskreis; kommt es infolge eines Fehlers in der aus den Drähten fl und f2 gebildeten Leitung zu einer Verringerung des Leitungswiderstands oder steigt das Signal an den Klemmen A und B des Transformators in unnormaler Weise an, so nimmt auch die Stromamplitude in den Drähten fl und f2 zu, jedoch wird die Stromamplitude durch Kappen ihrer Spitze begrenzt, sobald sie den Wert des Gleichstroms im Polarisierungskreis überschreitet.

Die Schaltungeanordnung aus den Figuren 1 und 2 besitzt eine sehr hohe Impedanz, sobald die Amplitude des Stroms eines beliebigen Signals den Wert des Polarisierungsgleichstroms erreicht, denn sobald der Gleichstrom in einer Diode zu Null wird, wird die Impedanz der Diode sehr groß, während die Impedanz einer in Flußrichtung vorgespannten Diode gering ist; es handelt sich dabei um ihren dynamischen Widerstand Rd. Im Vergleich zum Thermistor, dessen Widerstand mit steigender Stromstärke wächst, was zu einer Begrenzung durch Dämpfung der Amplitude des Stroms eines Signals führt, bewirkt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung keine eigentliche Dämpfung der Amplitude des Stroms eines Signals, sondern schneidet nur die Spitze dieses Signals ab, was zu einer Verformung des Signalstroms führt, ohne daß dazu die die Begrenzung durchführende Schaltungsanordnung erwärmt wurde, wie es beim Thermistor der Fall ist. Die erfindungs-

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gemäße Schaltungsanordnung wird auch dann wirksam, wenn im Schaltkreis ein StSrsignal vorliegt, das im allgemeinen in Form eines Impulses auftaucht; die Schaltungen gemäß den Figuren 1 und 2 gestatten eine Begrenzung der Stromamplitude des Störsignals unabhängig von der Fließrichtung des Stroms dieses Signals. In Fig· 2 kann das Störsignal entweder auf den Drähten fl und f2 oder auf der Primärwicklung des Transformators vorhanden sein;, in beiden Fällen wird durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung die Stromamplitude dieses Störsignals abhängig von der Fließrichtung des Stroms begrenzt.

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Claims

ίο 880 D 26. Juni 1978

LA TELEPHONIE INDUSTRIELLE ET

COMMERCIALE - TELIC S.A.

206, route de Colmar, 67023 STRASBOURG CEDEX Frankreich

SCHALTUNGSANORDNUNG ZUR STROMBEGRENZUNG EINES ELEKTRISCHEN SIGNALS

PATENTANSPRÜCHE

1 -j Schaltungsanordnung zur Strombegrenzung eines elektrischen Signals, dadurch gekennzeichnet, daß vier eine Brücke bildende Dioden (6 - 9) vorgesehen sind, wobei eine erste Gruppe aus zwei mit ihren Kathoden aneinander— liegenden Dioden (7,9) und eine zweite Gruppe aus zwei mit ihren Anoden aneinanderliegenden Dioden (6,8) besteht und die beiden Gruppen zueinander parallel von dem zu begrenzenden Signal durchflossen werden, und daß die Querdiagonale der Brücke mit einer Gleichstromquelle (P,Rl) verbunden ist, deren Stromwert den Grenzwert bestimmt, bei dem die Strombegrenzung des Signals wirksam wird.

2 - Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromquelle (P,Rl) zwischen zwei Sekundärwicklungen (e3,34) eines Transformators geschaltet ist, dem primärseitig das Signal zugeführt wird.

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3 - Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Transformator um einan Fernsprechteilnehmer-Transformator handelt.

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