DE3204429C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur geregelten Spannungsversorgung von Endeinrichtungen in Fernmelde- insbesondere Fernsprechanlagen, wobei die jeweilige Endeinrichtung jeweils über ihre Anschlußlei­ tung durch eine in der Vermittlungsstelle anschaltbare Gleichspannungsquelle ferngespeist wird und für die Funktionseinheiten der darüber hinaus einen Spannungs­ stabilisator mit seriellem Reglerelement aufweisende Endeinrichtung eine konstante Versorgungsspannung ver­ fügbar sein muß, insbesondere für digitale Fernsprech­ endgeräte mit durch unterschiedliche Betriebszustände bedingten unterschiedlichen Strombedarfes.

Die Endeinrichtungen einer Fernmelde- bzw. Fernsprechan­ lage werden über die mit einem bestimmten ohmschen Wider­ stand behafteten informationstragenden Anschlußleitung gespeist. Damit wird eine Unabhängigkeit des Betriebes von einer lokalen Spannungsversorgung erreicht. Je nach angewendeter Speisetechnik können die Speiseschaltungen in der Vermittlungsstelle unterschiedlich ausgelegt sein. Bei modernen Vermittlungssystemen, bei denen diese Speise­ schaltungen Bestandteil der Teilnehmeranschlußschaltung sind, wird Wert auf Verringerung der Verlustleistung in der Speiseschaltung und auf Integrationsfähigkeit gelegt, um das Bauvolumen und die Kosten zu reduzieren. Eine Grenze für die erzielbare Packungsdichte stellt dabei die abzu­ führende Verlustleistung dar.

Im Zusammenhang mit der Spannungseinspeisung ist es be­ kannt, die Fernspeisung von Endeinrichtungen über Vor­ widerstände, die sich im einspeisenden Gerät oder in der Vermittlung befinden, vorzugnehmen. Die Vorwiderstände dienen dabei als Strombegrenzung bei eventuell auftreten­ den Kurzschlüssen. Ungünstig ist bei dieser Speisetech­ nik die damit verbundene Verringerung der Reichweite und die dabei entstehende Verlustleistung.

Weiterhin ist es bekannt (Zürich-Seminar 1978, Seiten B 1.1 bis B 1.6), bei Vermittlungssystemen in denen die Speiseschaltung Bestandteil der Teilnehmeranschlußschal­ tungen sind, in Verbindung mit der Fernspeisung einen Gleichspannungswandler einzusetzen. Mit dessen Hilfe wird die Speiseleistung auf das für die betreffende Teilneh­ merendeinrichtung erforderliche Maß durch Wahl der Takt­ frequenz, mit der die Speisespannung der Speisebatterie getaktet wird, eingestellt. Die noch auftretende Verlust­ leistung wird dadurch auf den im Rahmen der sonstigen Gegebenheiten unvermeidlichen Wert reduziert. Bei An­ wendung eines Übertragers für die Ankopplung an die Vermitt­ lungsstelle ist zur Unterdrückung von Störungen zusätzlich ein elektronisches Tiefpaßfilter erforderlich. Dieses ist sowohl vom Aufwand als auch vom benötigten Bauvolumen her nachteilig.

Im Zusammenhang mit der Speisung einer digitalen Teil­ nehmerstation, die im Vergleich zu einer analogen Teil­ nehmerstation eine wesentlich größere Anzahl von Funk­ tionseinheiten enthält und demnach auch eine höhere Versorgungs­ leistung benötigt, ist es zur Erzeugung der von den Stationseinheiten beanspruchten geregelten Spannungen bekannt, einen Spannungslängsregler vorzusehen. Ein der­ artiger Spannungsstabilisator mit seriellem Reglerelement wirkt wie ein in Reihe zu den einzelnen Verbrauchern liegender variabler Widerstand in Form eines steuerbaren Halbleiterelementes. Durch einen derartigen Regler wird bei diesem Anwendungsfall grundsätzlich die Differenz zwischen dem Spannungswert der ungeregelten Vermittlungs-Spei­ sespannung abzüglich des Spannungsabfalls auf der Anschlußlei­ tung und den Spannungswert der Versorgungsspannung der jeweili­ gen Endeinrichtung ausgeglichen (ntz, Band 33 (1980), Heft 12, Seiten 802 bis 806). Je nach Betriebszustand und Anschlußlei­ tungslänge ist eine mehr oder weniger große Verlustleistung, die an einem derartigen Regler entsteht, abzuführen. Aufgrund dieser Verlustleistung wird die Packungsdichte für die Bauein­ heiten der Endeinrichtung begrenzt. Um die Speisereichweite nicht wesentlich zu beeinträchtigen, ist bei einer eventuell vorzuschaltenden Spannungs-Schutzeinrichtung eine ganz speziel­ le Ausgestaltung vorzusehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung anzuge­ ben, bei der eine gute Energieausnutzung möglich ist und bei der die entstehende Verlustleistung stark reduziert wird.

Dies wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß der in der Endeinrichtung angeordnete Spannungsstabilisator mit seriellem Reglerelement lediglich da­ zu dient, die Ableitung von Steuerinformationen für einen zu­ sätzlich in der Vermittlungsstelle angeordneten Gleichspannungs­ schaltregler zu ermöglichen und daß durch diese Steuerinforma­ tionen die Arbeitstaktimpulsfolge, die die als Leisstungsspeise­ spannung dienende Ausgangsspannung des Schaltreglers bestimmt, in Abhängigkeit von den diesen Steuerinformationen entsprechen­ den jeweiligen Wertänderungen des Anschlußleitungsstromes stän­ dig so gesteuert wird, daß der Spannungswert der vom Schaltreg­ ler gelieferten Leitungsspannung nicht höher wird als für die Aufrechterhaltung der für die Einheiten der Endeinrichtung not­ wendigen Versorgungsspannung erforderlich ist.

Der erfindungsgemäß in der Endeinrichtung vorhandene Spannungsstabilisator mit seriellem Regler wird nicht für die Stabilisierung der notwendigen Versorgungsspan­ nung verwendet, sondern er dient dazu, durch sein Ver­ halten beim Schwanken dieser Versorgungsspannung um den gewünschten Sollwert dem Schaltregler in der speisenden Vermittlungsstelle die erforderliche Information zum Erhöhen oder Verringern der durch ihn an der Anschluß­ leitung anliegenden Spannung zu geben. Die Funktions­ weise der Steuerschaltung des Schaltreglers beruht auf der Überlegung, daß der Strom in der gebildeten Leitungs­ schleife oberhalb eines bestimmten Spannungswertes der an der Leitung anliegenden Speisespannung konstant bleibt. Dieser Schwellspannungswert entspricht der Summe aus der Versorgungsspannung in der Endeinrichtung, dem Spannungs­ abfall auf der Anschlußleitung und der minimalen Span­ nung über dem Reglerelement in der Endeinrichtung. Bei dieser minimalen Spannung kann der Längsregler gerade noch seine Regelfunktion erfüllen. Der Spannungsab­ fall über den Regler in der Endeinrichtung hat einen sehr kleinen Wert. Die Regelung erfolgt durch stetige Verän­ derung der erzeugten Speisespannung um den genannten Schwellwert, wobei die Schwankungen in ihrer störenden Auswirkung vernachlässigbar klein bleiben.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird der Schalt­ regler durch einen, von der Arbeitstaktimpulsfolge be­ aufschlagten Halbleiterschalter und einem Übertrager­ element, dessen Primärwicklung in Reihe mit der Haupt­ stromstrecke des Halbleiterschalters an der speisenden Gleichspannungsquelle liegt und an dessen Sekundärwicklung ein über eine entsprechend gepolte Diode ladbares Spei­ cherelement angeschaltet ist, dessen Spannung als Spei­ sespannung an der jeweiligen Anschlußleitung anliegt, sowie der die Arbeitstaktimpulsfolge bestimmenden Ansteuerschaltung und einer taktgebenden Einheit gebildet.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird die vom Speicherelement gelieferte Speisespannung über je eine Teilwicklung eines die Trennstelle zwischen dem Speisekreis und dem Sende- bzw. Empfangskreis für die Informationssignale bildenden Signalübertrager angelegt.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die aus der Arbeitstaktimpulsfolge abgeleiteten Ansteuersi­ gnale für den Halbleiterschalter aufgrund der in einem vom Speisekreis potentialmäßig getrennten Steuerkreis in Abhängigkeit vom Leitungsstrom erzeugten Steuerspan­ nung impulsbreitengesteuert sind. Als Maß für den je­ weiligen Leitungsstrom dient der Spannungsabfall an einem eingangsseitig im Leitungskreis angeordneten Meßwider­ stand. Eine Weiterbildung sieht vor, daß die entstehende Meßspannung einen Spannungs-Frequenzumsetzer steuert, dessen Ausgangsimpulsfolge optoelektronisch in den Steuer­ kreis zur Ableitung der genannten Steuerspannung wirksam eingekoppelt werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird von der in den Steuerkreis eingekoppelten Impulsfolge vermittels eines Frequenz-Spannungsumsetzers eine ihr entsprechende Spannung erzeugt, die über ein Differenzierglied einem der Feststellung einer Veränderung des Leitungsstromes dienenden Komparator zugeführt wird. Dessen Ausgangs­ signale werden einem Integrator zugeführt, der die Steuer­ spannung für die in einem Impulsbreitenmodulator vor­ genommene Regelung der Impulse der Arbeitstaktimpulsfolge liefert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den restlichen Unteransprüchen zu entnehmen.

Im folgenden wird anhand der Figuren ein Ausführungs­ beispiel der Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die prinzipielle Anordnung für eine Fernspei­ sung, bei der in der speisenden Vermittlungsstelle ein Schaltregler und in der zu speisenden End­ einrichtung ein Spannungsstabilisator mit seriellem Reglerelement verwendet wird.

Fig. 2 zeigt eine auf den Speisekreis bezogene Spannungs- Stromcharakteristik im Diagramm.

In der Fig. 1 ist mit VSt die Vermittlungsstelle bezeich­ net aus deren Amtsbatterie B über eine Anschlußleitung AL eine Endeinrichtung E ferngespeist wird. Die Speise­ spannung wird über einen in der Vermittlungsstelle vor­ handenen Schaltregler SR angelegt. Für das Ausführungs­ beispiel werde angenommen, daß die Endeinrichtung ein in digitaler Technik aufgebautes Fernsprechendgerät darstellt. Die Vermittlungsstelle ist demnach in an sich bekannter und nicht weiter dargestellten Weise für den Empfang und für die Übertragung von Nutzinformationen in Form von Sprache oder Daten und für die entsprechende Signalisierung ausgerüstet. Von diesen Einheiten ist lediglich der aus den Wicklungen w 1 bis w 3 bestehende Überträger Tr 1 gezeigt, der in Verbindung mit dem Kon­ densator C 1 die Trennstelle zwischen dem Speisekreis und dem auf der Leitung wechselseitig übertragenen Nutz­ informationen bildet. Ein Wicklungsende der die Zwei­ drahtseite dieses Gabelübertragers bildenden Wicklungen w 1 bzw. w 2 ist über die Anschlußpunkte 1,1′ mit der zu einer Endeinrichtung E führenden Anschlußleitung AL ver­ bunden. Am jeweils anderen Wicklungsende wird die vom Schaltregler an dem Kondensator C 2 erzeugte Spannung als Speisespannung angelegt. Die Ansteuerung des Schalt­ transistors T 1 des Schaltreglers erfolgt durch den Impuls­ breitenmodulator PM, der seinerseits von einem noch näher zu erläuternden Ansteuerkreis steuerbar ist. Der Schalttransistor T 1 liegt in Reihe zu der Primärwicklung w 4 eines als Induktanz wirkenden Übertragers Tr 2, so daß dadurch die Spannung Ub der in der Vermittlungsstelle angeordneten Speisebatterie getaktet wird. Die Taktimpuls­ folge, deren Impulse impulsbreitenmodulierbar sind, wird von der Takteinheit TG geliefert. Über die Sekundärwicklung w 5 des Übertragers Tr 2 und die eine geeignete Polung aufweisende Diode D 3 wird der Kondensator C 2 aufgeladen. Seine Spannung, die demnach abhängig von den Durchschaltezeiten des Tran­ sistors T 1 ist, dient als erdfreie Speisespannung für die über die jeweilige Anschlußleitung AL zu speisende End­ einrichtung E. Neben den durch die Baueinheit Eg zusammen­ gefaßten Funktionseinheiten dieser Endeinrichtung enthält sie weiterhin einen Spannungsstabilisator LR. Dieser weist ein serielles Reglerelement T 2 auf, das durch die Steuerschaltung S steuerbar ist. Für die Funktionsein­ heiten der Baueinheit Eg soll eine konstante Versorgungs­ spannung Uv zur Verfügung gestellt werden. Unter der Voraussetzung, daß die jeweilige Endeinrichtung ein digi­ tales Fernsprechendgerät darstellt, handelt es sich bei den einzelnen Funktionseinheiten im wesentlichen um solche die für die Übertragung und den Empfang der Nutz­ informationen bzw. für die Signalisierung notwendig sind. Hierzu gehören beispielsweise die Steuerlogik, der Analog­ teil einer Einrichtung zur Digital-Analogwandlung und Analog-Digitalwandlung (Codec), um die übrige Steuerlogik und eine Leitungsanschalteeinheit. Ein solches digitales Fernsprechendgerät hat mehrere Betriebszustände, die jeweils durch die Wirksamschaltung bzw. den Bereitschafts­ zustand von spezifischen Funktionseinheiten und den da­ durch bedingten unterschiedlichen Strombedarf gekennzeich­ net sind. So besteht beispielsweise im Ruhezustand bei aufgelegten Handapparat zwischen dem digitalen Fernsprech­ endgerät und der Vermittlungsstelle keine Sprach- und Signalisierungskanalschaltung. Im Falle einer Tastenbe­ tätigung bzw. im Falle des Abhebens des Handapparates durch einen Teilnehmer ein rasches Aufsynchronisieren auf die Taktphase der Vermittlung zu ermöglichen, werden lediglich die Synchronisier- und Signalisierbits zum Fernsprechendgerät gesendet. In diesem Betriebszustand ist also demnach für die Aufrechterhaltung der Funktions­ bereitschaft sowie zur Sicherung von gespeicherten Daten für die hier maßgebenden Funktionseinheiten die Versor­ gungsspannung gleichfalls zur Verfügung zu stellen. Ein weiterer Betriebszustand ist beispielsweise der Be­ legungszustand, für den wegen der bei der Sprachübertra­ gung eingeschalteten zusätzlichen Verbrauchern der höchste Strombedarf anzusetzen ist.

Durch einen Regelvorgang soll nun gewährleistet werden, daß die Versorgungsspannung Uv für die Funktionseinheiten der jeweiligen Endeinrichtung durch eine entsprechende Regelung der in der Vermittlungsstelle angelegten Speise­ spannung Us einen konstanten Wert behält. Der Schalt­ transistor T 1 des in der Vermittlungsstelle angeordneten Schaltreglers muß so gesteuert werden, daß die von ihm erzeugte Speisespannung Us nur um den Spannungsabfall auf der Anschlußleitung, der dem Produkt aus dem Schlei­ fenstrom Is und dem Leitungswiderstand R 1 entspricht, größer ist als die an den Eingangsklemmen 2,2′ der End­ einrichtung anliegenden Spannung. Diese ist jeweils um den geringen Betrag des Spannungsabfalls Ur über dem seriellem Reglerelement T 2 größer als die Versorgungs­ spannung Uv. Die genannte Bedingung muß auch bei schwan­ kenden Strom Is und bei unterschiedlichen ohmschen Wider­ standswerten der Anschlußleitung erfüllt sein. Diese Parameter dürfen sich demnach bei der für die Konstant­ haltung der Versorgungsspannung Uv maßgebenden Regelung der Spannung Us nicht auswirken. Um den gewünschten Steuer­ vorgang zu ermöglichen, wird in der Endeinrichtung ein Spannungsstabilisator LR eingesetzt. Er wird jedoch nicht für die Stabilisierung der Versorgungsspannung Uv ver­ wendet, sondern er dient dazu, durch sein Verhalten beim Schwanken der Spannung Uv um den gewünschten Sollwert dem Schaltregler in der Vermittlungsstelle die notwendi­ ge Information zum Erhöhen oder zum Verringern der von ihm gelieferten Spannung Us zu geben. Diese Information wird dem Schaltregler durch das Verhalten des an den Anschlußklem­ men 1,1′ anliegenden Netzwerkes gegeben. Unter der Voraus­ setzung, daß die Versorgungsspannung Uv den hierfür vorgesehenen Sollwert noch nicht erreicht hat ist beim Erhöhen der Spannung Us das serielle Reglerelement T 2 gesättigt. Dabei tritt am Reglerelement ein Spannungs­ abfall von etwa 0,2 Volt auf. Mit steigender Speisespan­ nung Us erhöht sich auch der Stromfluß Is in der Anschluß­ leitung AL. Wenn die Spannung Ue an den Eingangsklemmen 2,2′ einen Wert erreicht hat, bei dem das serielle Regler­ element T 2 nicht mehr gesättigt ist verbleibt die Ver­ sorgungsspannung Uv auf dem durch den Längsregler LR beein­ flußten Wert. Mit diesem erreichten Spannungszustand bleibt der Stromfluß in der Leitungsschleife bei einer weiteren Veränderung der Spannung Us konstant. Dieser ist bei einem vorgegebenen Betriebszustand der Endeinrichtung nur von der Versorgungsspannung Uv abhängig.

Bei einer Änderung des Stromes Is, die z. B. bei einem Übergang der Endeinrichtung in einen anderen Betriebszu­ stand auftritt, ist es erforderlich die Spannung Us solange zu erhöhen, solange z. B. der Strom ansteigt. Nur dadurch ist sichergestellt, daß die Versorgungsspannung Uv den vorgesehenen Wert beibehält. Als Teil des vorzuneh­ menden Regelvorganges muß zu dem Zeitpunkt, zu dem der Strom Is nicht mehr anwächst die Spannung Us solange ver­ ringert werden bis eine Verringerung des Stromes Is registrierbar ist. Danach ist die Spannung Us wieder so­ lange geringfügig zu erhöhen, bis der Strom Is nicht mehr ansteigt.

Zur Veranschaulichung des Regelverhaltens ist in der Fig. 2 der von der einspeisenden Vermittlungsstelle gelieferte Leitungsschleifenstrom Is als Funktion der zwischen den Leitungsanschlußklemmen 1,1′ entstehenden Spannung Us dargestellt. Die sich ergebende Abhängigkeit ist für den theoretischen Fall eines Leitungswiderstandes von Null Ohm durch den strichlierten Linienzug gezeigt. Dabei betrifft die Kurve a′ den Fall, daß die Endeinrichtung den minimalen Strom Ism zieht, während die Kurve b′ für den Fall gilt, daß durch die Endeinrichtung der maximale Strom Isn auf­ genommen wird. Die Kurven a und b betreffen den Fall, daß der Wert des Leitungswiderstandes zwischen Null und einem vorgegebenen maximalen Widerstandswert Rln liegt. Im Bereich der linearen Abhängigkeit des Stromes Is über der Span­ nung Us erhält die Endeinrichtung nicht die notwendige Versorgungsspannung Uv. Erst im Bereich des horizontalen Kurvenverlaufes wird diese notwendige Versorgungsspannung Uv bereitgestellt. Der mit dem Bezugszeichen A bezeichnete und der Kurve C zugeordnete Übergang kann an sich jede be­ liebige Stellung in dem schraffierten Bereich bekommen. Wesentlich ist, daß die Spannung Us dann keinen ausreichen­ den Wert hat und demnach erhöht werden muß, wenn das Ver­ hältnis der Änderung des Stromes Is zu der Änderung der Spannung Us einen Wert größer Null ergibt. Ist dieses Änderungsverhältnis gleich Null so ist die Spannung Us höher als notwendig und muß demnach verringert werden. Da die genannten Bedingungen schaltungstechnisch schwierig zu realisieren sind wird durch die Anwendung eines Inte­ grators im Ansteuerkreis für den Schaltregler eine Um­ stellung der Bedingungen in der Weise vorgenommen, daß lediglich die differentielle Änderung des Stromes Is zu be­ urteilen ist. An Stelle der genannten Bedingungen ist da­ durch lediglich festzustellen, ob diese differentielle Änderung größer als Null oder gleich Null ist.

Wie bereits erläutert, wird die Spannung Us durch den neben der Ansteuerschaltung aus dem Kondensator C 2, der die Diode D 3, dem Übertrager Tr 2 und dem Schalttransistor T 1 bestehenden Schaltregler erzeugt. Die Größe der Spannung Us hängt von der Belastung durch den Strom Is und von der Zeitdauer ab, in der sich der Transistor T 1 jeweils im druckgesteuerten Zustand befindet. Dieser wird durch die vom Taktgeber TG mit einer vorgegebenen Frequenz gelieferten und durch die Einheit PM impulsbreitenmodu­ lierten Impulse bestimmt.

Der zu der jeweiligen Endeinrichtung E fließende Strom Is wird durch die Spannung erfaßt, die an dem einen kleinen Widerstandswert aufweisenden Meßwiderstand R 1 entsteht. Diese Spannung wird durch Spannungs-Frequenzumsetzer SF in eine entsprechende Impulsfolge umgesetzt und durch die damit beaufschlagte lichtemittierende Diode D 1 erdfrei zur Empfänger-Fotodiode D 2 und damit zum Steuerkreis des Schaltreglers übertragen.

Die von der Fotodiode D 2 empfangenen Impulse, deren Puls­ frequenz proportional dem Strom Is ist, werden von dem Frequenz-Spannungsumsetzer FS in Spannung umgesetzt. Diese Spannung wird durch das Differenzierglied DT dif­ ferenziert und einem als Komparator geschalteten Opera­ tionsverstärker O 1 zugeführt. Dieser Komparator, dem eine entsprechende Referenzspannung Ure zugeführt wird entscheidet, ob eine Veränderung des Leitungsstromes Is vorhanden ist oder ob er konstant bleibt und steuert über das Gatter G 1 den Eingang eines Integrators IG mit dem entsprechenden Logikpotential aus. Der Operations­ verstärker O 2 ist in Verbindung mit dem Widerstand R 2 und dem Kondensator C 4 in bekannter Weise als Integrator geschaltet. Der Integratorausgang bestimmt das Puls- Periode-Verhältnis in dem Pulsbreitenmodulator PM. Wie bereits erwähnt regelt dieser Modulator die durch den Schaltregler am Kondensator C 2 entstehende Spannung, wenn die Spannung Us kleiner ist als die erforderliche und in der Fig. 2 mit UsA bezeichnete Spannung. Wie bereits ausgeführt wird durch den Integrator die Umstellung der Bedingungen zur Erhöhung oder zur Verringerung der Span­ nung Us ermöglicht. Wenn die Spannung Us kleiner als die erforderliche Spannung UsA ist bewirkt die sich ständig langsam ändernde Spannung Us, daß die differentielle Änderung des Stromes Is nach der Zeit größer als Null wird. Am Ausgang des Differenziergliedes DT entsteht ein Signal. Dadurch liefert der Komparator O 1 beispielsweise das Logiksignal high, wodurch die Spannung am Ausgang des Integrators IG steigt. Mit dem sich entsprechend ändern­ den Puls-Periode-Verhältnis der vom Pulsbreitenmodulator PM abgegebenen Steuerimpulse für den Schalttransistor T 1 steigt die Spannung Us. Wenn diese Spannung den Spannungs­ wert UsA überschreitet, liefert das Differenzierglied DT kein Signal mehr, wodurch der Komparator O 1 seinen Aus­ gang auf Logikpotential low schaltet. Damit sinkt die Ausgangsspannung des Integrators IG und damit über das entsprechende geänderte Puls-Periode-Verhältnis der Ansteu­ erimpulse für den Transistor T 1 die Spannung Us. Da der Re­ gelkreis eine kleine Laufzeit aufweist schwankt die Spannung Us mit kleinen Abweichungen um die erforderliche Span­ nung UsA. Ändert die jeweilige Endeinrichtung E ihre Stromaufnahme, was beispielsweise bei einer digitalen Fernsprechendeinrichtung durch die Umschaltung in einen anderen Betriebszustand erfolgen kann, so ist die momen­ tane Spannung Us entweder höher oder kleiner als die notwendige Versorgungsspannung. Der beschriebene Regel­ vorgang bringt die Spannung Us auf den richtigen Spannungs­ wert. Falls ein höherer Strom von den Einheiten der End­ einrichtung aufgenommen wird, liefert der Kondensator C 3 kurzzeitig die notwendige Energie.

Die von der Fotodiode D 2 empfangenen Impulse werden zu­ sätzlich in je einem Überwachungskreis UG 1 bzw. UG 2 hin­ sichtlich ihrer Pulsfolgefrequenz bewertet. Der Über­ wachungskreis UG 1 soll immer dann ein Ausgangssignal abgeben, wenn eine gegenüber dem Belegtzustand wesent­ lich höhere Pulsfolgefrequenz vorliegt. Dies weist dann auf einen Kurzschlußfall hin. Eine derartige Störung wird durch das entsprechende Ausgangssignal des Über­ wachungskreises UG 1 gekennzeichnet und führt aufgrund des auftretenden Indikationssignals zu einer entsprechen­ den Signalisierung und bzw. Anzeige. Diese Funktionen sollen durch die Einheit A 1 vollzogen werden. Gleich­ zeitig wird durch das einen Kurzschluß kennzeichnende Ausgangssignal des Überwachungskreises UG 1 beispielsweise eine bistabile Kippstufe K zurückgesetzt. Das dadurch ent­ stehende Ausgangssignal an ihrem Ausgang Q wird als Sperrsignal für den Pulsbreitenmodulator PM verwendet. Dadurch wird die vom Schaltregler erzeugte Spannung zu Null. Durch ein an den Schaltungspunkt Si angelegtes Steuersignal kann eine Rückschaltung in den ursprünglichen Zustand herbeigeführt werden. Sollte der Kurzschluß weiterhin bestehen, so erfolgt dann kurzzeitig eine erneute Sperrung des Pulsbreitenmodulators und damit die Abschaltung des Schaltreglers.

Wird von der Fotodiode D 2 eine Pulsfolge empfangen, die gegenüber der im Belegtzustand auftretenden Impulsfolge eine wesentlich geringere Pulsfolgefrequenz aufweist, so soll der Überwachungskreis UG 2 ein Ausgangssignal abgeben. Durch dieses Ausgangssignal ist der nicht belegte Zustand der jeweiligen Anschlußleitung gekennzeichnet. Die niedrige Pulsfolgefrequenz entspricht den im nicht belegten Leitungszustand auftretenden geringen Ruhe­ strom, der von einzelnen Einheiten der Endeinrichtung aufgenommen wird. Durch das im Leerlauf abgegebene Ausgangs­ signal des Überwachungskreises UG 2 wird über das Gatter G 1 und den Integrator IG die Pulsbreite der Ansteuerim­ pulse begrenzt. Dies führt dann zu einer entsprechenden Verminderung der Spannung Us.

Die beiden Überwachungskreise können jeweils durch eine entsprechend angepaßte Zähleinrichtung Z 1 bzw. Z 2 mit nachgeschalteter Signalformerstufe S 1 bzw. S 2 realisiert sein. Die Zähleinrichtungen weisen dabei eine an die geschilderten Betriebsfälle angepaßte Zählperiode auf. Sie ist so gewählt, daß die in einer entsprechend vorge­ gebenen Zeitspanne abgezählten Impulse der eingekoppel­ ten Impulsfolge mit der erforderlichen Genauigkeit regi­ striert werden. Am Ende einer jeden Zählperiode kann der Überlauf der Zähleinrichtung als entsprechende Indi­ kation ausgewertet und jeweils bis zum Ende der nächsten Zählperiode gespeichert werden. Damit wird ein kontinuier­ liches Indikationssignal während des Bestehens des jewei­ ligen Betriebsfalles abgegeben.

Claims (10)

1. Schaltungsanordnung zur geregelten Spannungsversorgung von End­ einrichtungen in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, wo­ bei die jeweilige Endeinrichtung jeweils über ihre Anschlußlei­ tung durch eine in der Vermittlungsstelle anschaltbare Gleichspan­ nungsquelle ferngepeist wird und für die Funktionseinheiten der darüber hinaus einen Spannungsstabilisator mit seriellem Regler­ element aufweisenden Endeinrichtung eine konstante Versorgungs­ spannung verfügbar sein muß, insbesondere für digitale Fernsprech­ endgeräte mit durch unterschiedliche Betriebszustände bedingten unterschiedlichen Strombedarfs, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Endeinrichtung (E) angeordnete Spannungsstabili­ sator (LR) mit seriellem Reglerelement (T 2) lediglich dazu dient, die Ableitung von Steuerinformationen für einen zusätzlich in der Vermittlungsstelle (VSt) angeordneten Gleichspannungsschaltreg­ ler (SR) zu ermöglichen und daß durch diese Steuerinformationen die Arbeitstaktimpulsfolge, die die als Leitungsspeisespannung (Us) dienende Ausgangsspannung des Schaltreglers (SR) bestimmt, in Abhängigkeit von den diesen Steuerinformationen entsprechen­ den jeweiligen Wertänderungen des Anschlußleitungsstromes (Is) ständig so gesteuert wird, daß der Spannungswert der vom Schalt­ regler gelieferten Leitungsspannung (Us) nicht höher wird als für die Aufrechterhaltung der für die Einheiten der Endeinrich­ tung (Eg) notwendigen Versorgungsspannung (Uv) erforderlich ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltregler (SR) durch einen, von der Arbeitstaktimpulsfolge beauf­ schlagten Halbleiterschalter (T 1) und einem Übertragerele­ ment (Tr 2), dessen Primärwicklung (w 4) in Reihe mit der Hauptstromstrecke des Halbleiterschalters (T 1) an der Speisegleichspannungsquelle (B) liegt, und an dessen Sekundärwicklung (w 5) ein über eine entsprechend gepol­ te Diode (D 3) ladbares Speicherelement (C 2) angeschal­ tet ist, dessen Spannung als Speisespannung in der je­ weiligen Anschlußleitung (AL) anliegt, sowie der die Arbeitstaktimpulsfolge bestimmenden Ansteuerschaltung (PM) und einer taktgebenden Einheit (TG) gebildet wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Speicherelement (C 2) gelieferte Speisespannung über je eine Teilwicklung (w 1, w 2) eines die Trennstelle zwischen dem Speisekreis und dem Sende- bzw. Empfangs­ kreis für die Informationssignale bildenden Signalüber­ trager (Tr 1) angelegt wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Arbeitstaktimpulsfolge abgeleiteten Ansteuer­ signale für den Halbleiterschalter (T 1) aufgrund der in einem vom Speisekreis potentialmäßig getrennten Steuer­ kreis in Abhängigkeit vom Leitungsstrom erzeugten Steuer­ spannung impulsbreitengesteuert sind.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Maß für den jeweiligen Leitungsstrom der Spannungs­ abfall an einem eingangsseitig im Leitungskreis angeordne­ ten Meßwiderstand (R 1) dient, daß die entstehende Meß­ spannung einen Spannungs-Frequenzumsetzer (SF) steuert dessen Ausgangsimpulsfolge optoelektronisch (D 1, D 2) in den Steuerkreis zur Ableitung der genannten Steuerspan­ nung (Ausgangsspannung des Integrators IG) wirksam ein­ gekoppelt wird.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß von der in den Steuerkreis eingekoppelten Impulsfolge vermittels eines Frequenz-Spannungsumsetzers (FS) eine ihr entsprechende Spannung erzeugt wird, die über ein Differenzierglied (DT) einem die Feststellung einer Veränderung des Leitungsstromes dienenden Komparator (O 1) zugeführt wird dessen Ausgangssignale einerseits einen Integrator (IG) beaufschlagen, der die Steuer­ spannung für die in einem Impulsbreitenmodulator (PM) vorgenommene Regelung der Impulse der Arbeitstaktimpuls­ folge liefert.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überwachungsanordnung (UG 1, UG 2) vorgesehen ist, durch die eine, jeweils für einen bestimmten Leitungszu­ stand charakteristische Impulsfolge feststellbar ist und daß in den Fällen, in denen die einen Leitungskurz­ schluß entsprechende Impulsfolge registriert wird ein Sperrsignal für den Impulsbreitenmodulator (PM) abge­ leitet wird.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrsignal von einer aufgrund des Registrierens des genannten Betriebsfalles in ihrem Schaltzustand veränder­ ten bistabilen Stufe (K) abgegeben wird, daß diese mit die jeweilige Ausgangslage bewirkenden Steuerimpulsen beaufschlagbar ist.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Registriersignal, das den Fall der Nichtbelegung der Anschlußleitung (AL) kennzeichnet über den Integrator (IG) den Pulsbreitenmodulator (PM) zusätzlich in der Weise beeinflußt, daß eine Begrenzung der Ausgangsspannung erfolgt.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellung der eingekoppelten Impulsfolge durch Abzählen der Impulse in jeweils einer Zähleinrichtung (Z 1, Z 2) erfolgt, deren Zählzeitspanne auf die in ihrer Frequenz unterschiedlichen Impulsfolgen abgestimmt ist.