DE3223687A1

DE3223687A1 - Stromversorgungseinrichtung fuer ueberstromausloeser mit mikroprozessoren

Info

Publication number: DE3223687A1
Application number: DE19823223687
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 2350 Neumünster Meyer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1982-06-25
Filing date: 1982-06-25
Publication date: 1984-01-05

Description

Beschreibung:
Die Erfindung bezieht sich uf eine Stromversor'gungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Stromversorgungseinrichtungen für Sberstromauslöser mit Mikroprozessoren sind bereits bekannt. Bei derartigen Geräten ist besonders bei Einsatz in -Leistungsschaltern die Stromversorgung problematisch, wo u. U. eine Bremdversorgung nicht möglich oder mindestens doch schwierig ist. Man strebt daher an, bei elektronischen Auslösern für Leistungaschalter eine Stromversorgung des elektronischen Auslösers aus dem zu überwachenden Stromkreis mit Hilfe von Stromwandlern abzuleiten. Derartige Stromversorgungsschaltungen sind in verschiedensten Varianten bekannt.
Besonders kostengünstig werden derartige Lösungen, wenn die zur Erfassung des Stromes verwendeten Wandler gleichzeitig auch zur Stromversorgung verwendet werden. Auch dafür ist eine Reihe von Lösungen bekannt.
In allen bekannten Fällen ist jedoch fiir die Stromversorgung ein getrennter Schaltungsteil erforderlich, der insbesondere dazu dient, zum einen bei einem bestimmten Schwellwert der aus den Stromwandlern verfügbaren Spannung einzuschalten und bei einem zweiten Schwellwsrt, der üblicherweise unter dem ersten liegt, wieder auszuschalten, und zum anderen die Funktion der Spannungsregelung der verschiedenen benötigten Betriebsspannungen wahrzunehmen.
Aufgabe dieser Erfindung ist es, den für die Stromversorgungsschaltung erforderlichen Aufwand auf ein Minimum zu reduzieren. Dies erfolgt dadurch, daß man die erforderliche Spannungsregelung mit Hilfe des Mikroprozessors selbst durchführt. Dabei wird der Mikroprozessor im Wechsel mit seiner eigentlichen Aufgabe, nämlich der Ermittlung und der Ausgabe der Auslöseinformation, auch für die Spannungsregelung herangezogen. Die Zeitabstände zwischen der Bearbeitung der für die Spannungsversorgung erforderlichen Informationen werden so gewährt, daß auch im ungünstigsten Fall bei sehr niedrigen Eingangsströmen noch eine konstante Gleichspannung für den Betrieb des Mikroprozessors gewonnen werden kann.
Für die Durchführung der Auslöseaufgabe benötigt der Mikroprozessor einen Analog-Digital-Wandler, mit dem die aus den Eingangswandlern stammende analoge Information in einen Digitalwert umgewandelt wird. In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird nun vorgeschlagen, diesen Analog-Digital-Wandler sowohl für die eigentliche Messung der Ströme, als auch für die Messung der zur Aufladung des Stromversorgungsteiles dienenden Lingangsspannung zu verwenden. Dieser Analog-Digital-Wandler kann sowohl als getrenntes Element, als auch als integrierter 3estandteil des Mikroprozessors aufgebaut sein.
Fig. 1 zeigt eine prinzipielle Skizze der erfindungsgemäßen Schaltung. Die Meßwandler 10 sind an den drei Phasen 11 des Schalters angeordnet und liefern ihre gleichgerichtete Ausgangsspannung, die in einem Lastwiderstand 12 abfällt, einerseits an den Analog-Digital-Wandler 13 und andererseits an einen Transistor 14 (T1). Die Spannung ist nach oben hin durch eine Z-Diode 15 oder ähnliches begrenzt. Der Mikrdprozessor 16 selbst enthält weiterhin noch Forts 17, die zur Übernahme von Sinstellwerter (P2) und zur Weitergabe deD Auslöseentscheidung (P3) über einen Transistor 18 (T2) dienen. Der Mikroprozessor 16 ermittelt über die Analog-Digital-Wandler 13 die Spannunren an den Wandlern 10 und ermöglicht damit die Ableitung der Auslöseentscheidung. Die gleiche Spannung wird dazu benutzt, um den Kondensator 19 (C) für die Spannungsversorgung des Mikroprozessors 16 aufzuladen. Der Transistor 14 ( wird jeweils so lange durchgeschaltet, daß die Betriebsspannung innerhalb der vorgebenen Toleranzgrenzen liegt.
Die erforderliche Einschaltdauer ermittelt der Mikroprozessor 16 aus der unmittelbar vor dem Einschalten vorliegenden Wandlerspannung, so wie der unmittelbar nach dem Einschalten gemessenen Spannung. Der Spannungszusammenbruch wird in diesem Fall bedingt durch'die festen Impedanzen der Wandlerkreise, sowie den in den Ladestromkreis abfließenden Strom, der wiederum ein Maß für die tatsächlich vorhandene Betriebsspannung U3 ist. Auf diese Weise kann indirekt die vorliegende Betriebsspannung ermittelt werden und die erforderliche Einschaltdauer von 14 (T1) daraus abgeleitet werden.
Es ist auch möglich, mit Hilfe eines zweiten Analog-Digital-Wandlers die Betriebsspannung UB unmittelbar zu messen, um damit zu einer höheren Regelgenauigkeit zu gelangen.

Claims

Titel: Stromversorgungseinrichtung für Überstromauslöser mit Mikroprozessoren Patentansprüche: 1. Stromversorgungseinrichtung für Überstromauslöser mit Mikroprozessor-Steuerung, z. B. für den Einsatz in Leistungsschaltern mit Stromwandlern zur Erfassung des Stromes und zur Stromversorgung der Auslöseeinheit und mit geeigneten Auslösemagneten, d a d u r c h e k e n n -z e i c h n e t , daß der Mikroprozossor (16) im Wechsel mit der Ermittlung der Auslöseentscheidung auch zur Spannungsregelung verwendet wird.
2. Stromversorgungseinrichtung nch Anspruch 1 , d a -d u r c h g e k e fl n 3 e i c h n e t , daß der für die Messung verwendete Analog-Digital-Wandler (13) ebenfalls für die Spannungsregelung herangezogen wird und die Regelinformation indirekt aus der Messung der Betriebsspannung tor und nach dem Einschalten des Regeltransistors ermittelt wird.