DE2907061A1

DE2907061A1 - Schaltung zur erzeugung eines konstanten ausgangssignals

Info

Publication number: DE2907061A1
Application number: DE19792907061
Authority: DE
Inventors: Zoltan Giday; Herbert Ing Grad Gronau
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1979-02-23
Filing date: 1979-02-23
Publication date: 1980-08-28

Description

Beschreibung :
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Erzeugung eines konstanten Ausgangsslgnals aus gleichgerichteten Eingang signalen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlassige und störunanfällige Schaltung der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Ausgangssignal mit minimalen Zeitverzögerungen auf Veränderungen der Eingangssignale reagiert, wobei die Eingangssignale eine beliebige periodische urvenform haben können. Diese Aufgabe -wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Eingangssignale werden auf den Eingang des ersten Schwellwertschalters geleitet.
Dieser erzeugt bei Erreichen oder Überschreiten einer eingestellten Referenzspannung an seinem Ausgang impulsförmige Ausgangssignale die den Kondensator aufladen. Der Ladungszustand des Kondensators wird von einem zweiten nachgeschalteten Schwellwertschalter abgefragt dessen Schwelle so eingestellt ist, daß die Entladespannung des Kondensators bei periodischer Wiederkehr des Eingangssignales die eingestellte Referenzspannung nicht wieder unterschreitet. Dadurch wird erreicht, daß am Ausgang des zweiten Schwelwertschalters solange ein konstantes Signal ansteht, wie dessen Eingangsspannung oberhalb der eingestellten Schwelle liegt. Die Schaltung hat den Vorteils daß die Eingangssignale eine- beliebige periodische Form haben können. Die Zeitverzögerung des konstanten Ausgangssignales beim Überschreiten der Referenzspannung des zweiten Schwellwertschalters ist praktisch gleich Null, während die Zeitverzögerung des Ausgangssignales beim Unterschreiten dieser Referenzspannung 1,1 bis 1,2 x Periodendauer beträgt. Dies bedeutet, daß das zu erzeugende konstante Ausgangssignal praktisch im gleichen Augenblick vorliegt, wie eine Störung in Form von periodischen Eingangssignalen am ersten Schwellwertschalter ansteht. Nach Abklingen der Störung, d. h. der periodischen Eingangssignale, verschwindet auch das konstante Ausgangssignal mit nur einer Zeitverzögerung von 1,1 bis 1,2 x Periodendauer. Damit ergibt sich eine zuverlässige und praktisch unverzögert arbeitende Überwachung eines anstehenden Störsignals.
Als erster Schwellwertschalter dient vorzugsweise ein solcher Schalter, der an seinem Ausgang bei Erreichen oder Überschreiten seiner eingestellten Referenzspannung Rechtecksignale abgibt.
Dadurch steht das zu erzeugende konstante Ausgangs signal praktisch unverzögert an. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Ausgang des ersten Schwellwertschalters über einen Widerstand und eine Diode mit dem Kondensator verbunden. Der zweite Schwellwertschalter ist vorzugsweise über einen Widerstand mit dem Kondensator verbunden. Durch entsprechende Auslegung dieser Bauelemente kann die Referenzspannung des zweiten Schwellwertschalters je nach den gewunschten Verhältnissen angepaßt werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die zweiweg~~gleichgericnteten Eingangssignale Erorzugsweise über einen einstellbaren Teiler dem Eingang des ersten Schwellwertschalters zugeleitet. Damit kann auf einfache und zuverlässige Weise die Höhe der Ansprechspannung des ersten Schwellwertschalters eingestellt werden.
In der Zeichnung ist in den Fig. 1 bis 5 ein AusführungsSeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Schaltung und Fig. 2 bis 5 zeigen in Form von Diagrammen den Spannungszustand an verschiedenen Stellen dieser Schaltung.
Fig. 1 zeigt z B eine Schaltung, mit der die Kurzschlußsignale eines Dreiphasen-Wechselstromnetzes überwacht werden können. Die über nicht dargestellte Meßwandler erfaßten Kurzschlußsignale gelangen zunächst auf eine Zweiweg-Gleichrichteranordnung 10. Mit Surzschlußeinem einstellbaren Teiler 11 wird die Anspreckpannung für den nachgeschalteten ersten Schwellwertschalter 12 eingestellt. Der Ausgang dieses Schwellwertschalters ist über einen Widerstand 13 und eine Diode 14 mit einem Kondensator 15 verbunden. Der Kondensator 15 ist über einen Widerstand 16 mit dem Eingang eines zweiten Schwellwertschalters 17 verbunden. Die zu erzeugende konstante Ausgangsspannung wird an einem Ausgangswiderstand 18 des Schwellwertschalters 17 abgegriffen. Die Stromversorgung der Schwellwertschalter 12 und 17 erfolgt über eine Spannungsquelle 19 mit zugehörigen Spannungsteilern 20, 21 und 22, 23. An den Stellen 2t und 25 wird die jeweilige Rezerenzspannung der Schwellwertschalter 12 und 17 eingestellt.
Der Spannungszustand an den Stellen 26, 27, 28 und 29 ist in den Fig. 2 bis 5 dargestellt.
Im Falle einer Störung des zu überwachenden Dreiphasensystems, einer Phase z. B. im Kurzschleßfallet entsteht an der Stelle 26 ein zweiweg gleichgerichtetes Signal entsprechend Fig. 2. Dieses Signal wird über einen einstellbaren Teiler 11 auf den positiven Eingang des ersten Schwellwertschalters 12 geleitet. Mit dem Teiler 11 kann die Spannungshöhe des Eingangssignales eingestellt werden. Ist die Spannung der Eingangssignale größer oder gleich dem eingestellten Referenzwert bei 24, so entstehen am Ausgang 27 des Schwellwertschaiters 12 Rechtecksignale entsprechend Fig. 3. Diese Rechtecksignale laden über den Widerstand 13 und die Diode 14 den Kondensator 15 auf, dessen Spannungspotential über den zweiten Schwellwertschalter 17 abgefragt wird. Die Referenzspannung dieses Schwellwertschalters 17 an der Stelle 25 ist so eingestellt, daß die Entladespannung desKondensators 15 bei periodischer Wiederkehr der Eingangssignale gemäß Fig. 2 die eingestellte Schwelle nicht wieder unterschreitet. Dieser Sachverhalt ist In Fig. o dargestellt. Darin ist mit 25 a die eingestellte Referenzspannung an Punkt 25 dargestellt. Mit 2S a ist der Spannungsverlauf an Punkt 28 dargestellt.
Mit Beginn des ersten flechtecksignales in Fig. 3 schaltet auch der zweite Schwellwertschalter 17 durch und erreicht die in Fig. z erkennbare Spannungshöhe. Nach Abklingen des Rechtecksignales entkurz lädt sich der Kondensator 15 bistoserhalb der eingestellten 25 ReferenzspannungZa. Bei dem nächsten Rechtecksignal springt die Spannung wieder auf ihren höchsten Punkt und klingt danach wieder wie vorher ab. Mit Beginn des ersten Rechtecksignals erscheint am Ausgang des Schwellwertschalters 17 eine konstante Ausgangsspannung, die in Fig. 5 dargestellt ist. Diese konstante Ausgangsspannung bleibt solange erhalten, wie der Spannungsverlauf in Fig. 4 oberhalb der Referenzspannung 25 a liegt. Sobald die Störung vorbei ist und damit die Eingangssignale gemäß Fig. 1 an der Stelle t 1 abbrechen entlädt sich der Kondensatõr 15 mit einer Zeitkonstante und das Ausgangssignal an der Stelle 29 entsprechend Fig. 5 setr schnell verschwindeL mit einer Zeitverzögerung von 1,1 bis 1,2 x Periodendauer. Im Punkt t 2 wäre die Ausgangsspannung an Punkt 29 gleich Null.
Die in Punkt 29 entstehende konstante Ausgangsspannung kann zur Auslösung eines Schalters dienen, der den Kurzschluß nach einer bestimmten Zeit abschalten soll. Dies erfolgt z. B. dadurch, daß der Schalter ausgeschaltet wird, sobald das Signal gemäß Fig. 5 an Punkt 29 über eine bestimmte Zeit hinaus ansteht.
L e e r s e i t e

Claims

Schaltung zur Erzeugung eines konstanten Ausgangssignals Ansprüche (1.) Schaltung zur Erzeugung eines konstanten Ausgangssignals aus gleichgerichteten Eingan-gssignalen, gekennzeichnet durch eine ersten Schwellwertschalter (12) zur Erzeugung impulsförmiger Ausgangseignale und durch einen von diesen Ausgangssignalen aufladbaren Kondensator (15), dessen Spannungsportential von einem zweiten Schwellwertschalter (17) abfragbar ist und bei periodischer Wiederkehr der Eingangssignale oberhalb der Referenzspannung dieses Schwellwertschalters (17) gehalten ist und bei Erloschen des Eingangssignals sofort unter die Referenzspannung fällt
2. Schaltung nach Anspruch 1, d a du r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß der erste Schwellwertschalter (12) bei Erreichen oder Überschreiten seiner Referenzspannung an seinem Ausgang Rechtecksignale abgibt.
3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c F n t , daß der Ausgang des ersten Schw ellwertschal terms (12) über einen Widerstand (13) und eine Diode (11k) mit dem Kondensator (15) verbunden ist.
4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der zweite Schwellwertschalter (17) über einen Widerstand (16) mit dem Kondensator (15) verbunden ist.
5. Schaltung nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die zweiweg gleichgerichteten Eingangssignale über einen einstellbaren Teiler (11) auf den ersten Schwellwertschalter (12) geführt werden.