DE3405599C2

DE3405599C2 -

Info

Publication number: DE3405599C2
Application number: DE19843405599
Authority: DE
Inventors: Wolfdietrich 8190 Wolfratshausen De Guenther
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-02-16
Filing date: 1984-02-16
Publication date: 1988-08-04
Also published as: GR850417B; DE3405599A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Stromfühler für den Regel kreis eines aus einer Induktivität, einem elektronischen Schalter und einer gegen ein Bezugspotential geschal teten Freilaufdiode bestehenden Schaltregler, mit einem ersten Transistor, der mit seiner Kollektor-Emitter- Strecke und einem Emitterwiderstand in den Leitungs stromkreis eingeschaltet ist, mit einem zweiten Tran sitor gleichen Leitungsfähigkeitstyps, der mit seiner Basis an die Basis des ersten Transistors, mit seinem Emitter über einen zweiten Emitterwiderstand mit dem nicht an den Emitter angeschalteten Anschluß des Emitterwiderstandes des ersten Transistors zusammen geschaltet ist und dessen den Ausgang des Stromfühlers bildende Kollektor über seinen Kollektorwiderstand an ein Versorgungspotential an geschlossen ist (DE 29 03 660 C3).

Aus dem DDR-Wirtschaftspatent 1 43 135 ist bekannt, einen Schaltregler in Vermittlungssystemen anstelle eines ohmschen Festwiderstandes einzusetzen. Bei der ankommenden c-Ader (Fernsprechverbindungsader) wird der als Konstantstromquelle ausgebildete Schaltregler entsprechend den Erfordernissen des Prüfstrom- und des Haltestromkreises umgeschaltet. In die c-Ader ist ein Stromfühler eingeschaltet, der den Schaltregler steuert.

Auf der c-Ader werden durch andere elektrische Leitungen niederfrequente "Längsspannungen" induziert, die zur Verfälschung der vorgeschriebenen Ströme auf der c-Ader führen und sogar Bauelemente zerstören können.

Aus der DE-PS 29 03 660 ist aus Fig. 8 ein Stromfühler eines Schaltreglers bekannt, der die Variante einer Stromspiegelschaltung enthält. Zwei Transistoren sind mit ihren Basisanschlüssen zusammengeschaltet und über eine Diode auf Masse gelegt. Die Emitter der Transistoren sind ebenfalls über Emitterwiderstände zusammengeschaltet. Ein Transistor liegt im Leitungs stromkreis in Reihe mit dem Schaltregler, der andere dient als Meßverstärker.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stromfühler anzu geben, der genaue Meßwerte liefert und Auswirkungen von induzierten Längsspannungen verhindert.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein dritter Tran sistor gleichen Leitfähigkeitstyps vorgesehen ist, der mit seinem Kollektor an den Kollektor und mit seinem Emitter an die Basis des ersten Transistors angeschlossen ist, daß die Basis des dritten Transistors über einen Basiswiderstand mit seinem Kollektor verbunden ist und über eine zur Basis-Emitter-Strecke gleichgepolte Diode an das Bezugspotential angeschlossen ist.

Während der negativen Halbwellen der induzierten Längs spannung verringert sich die für den Betrieb der c-Ader zur Verfügung stehende Spannung. Durch den Stromfühler wird sowohl bei negativen als auch bei positiven Halb wellen der induzierten Längsspannung mit Hilfe des Schaltreglers der in der c-Ader fließende Strom konstant gehalten.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Figur, die den Stromfühler und den prinzipiellen Auf bau des Schaltreglers darstellt, näher erläutert.

An den Minuspol der Amtsbatterie BA ist ein elektronischer Schalter S angeschlossen. In Reihe hierzu liegen eine Induktivität L, eine Stromfühler SF und eine Diode D 2, an die die c-Ader "c" angeschlossen ist. Der Leitungswiderstand, Relaiswiderstände und weitere ohmsche Widerstände sind durch einen Last widerstand RL symbolisiert, der, wie auch die Amts batterie BA mit ihrem zweiten Anschluß, an das Bezugs potential Masse geschaltet ist. Der Meßausgang A des Stromfühlers ist mit einer Steuerung ST verbunden, über die der elektronische Schalter S, hier ein Feldeffekt transistor, angesteuert ist. Eine Freilaufdiode D 1 ist vom Verbindungspunkt des elektronischen Schalters S und der Induktivität L ebenfalls gegen Masse geschaltet. Ein Kondensator CO mit parallel liegendem Entladungswider stand R 5 ist vom Verbindungspunkt des Stromfühlers SF mit der Diode D 2 ebenfalls nach Masse geschaltet.

Der elektronische Schalter S bildet zusammen mit der Induktivität L und der Freilaufdiode D 1 den Schalt regler. Der elektronische Schalter wird hierbei, um Störungen durch unerwünschte Frequenzen und Schaltzeit punkte zu vermeiden, mit einer vorgegebenen Frequenz angesteuert. Die Dauer seines jeweiligen Durchschaltens bestimmt den mittleren Schleifenstrom I. Der Konden sator CO dient zur Siebung der Schaltfrequenz.

Der Stromfühler SF enthält 3 Transistoren Tr 1 bis Tr 3. Die Transistoren Tr 1 und Tr 3 bilden eine Darlington- Schaltung, wobei die Basis des dritten Transistors Tr 3 den Eingang darstellt und die zusammengeschalteten Kollektoren der beiden Transistoren den Kollektoran schluß und der Emitter des Transistors Tr 1 den Emitter anschluß bildet. Der Emitter des Transistors Tr 1 ist über einen Emitterwiderstand R 1 an die Induktivität L angeschaltet. Die Basis des dritten Transistors Tr 3 liegt über eine Diode D 3 an Masse und über einen Basiswiderstand R 2 am Kollektoranschluß. Der Basi widerstand R 2 ist relativ hochohmig (beispielsweise 68 KΩ). Mit der Basis des ersten Transistors Tr 1 und damit mit dem Emitter des dritten Transistors Tr 3 ist die Basis des zweiten Transistors Tr 2 verbunden, dessen Emitter über einen Emitterwiderstand R 3 ebenfalls an die Induktivität L angeschlossen ist. Der Kollektor dieses Transistor ist über einen Kollektorwiderstand R 4 an ein positives Versorgungs potential U _V angeschaltet. Der Kollektor bildet den Ausgang A des Stromfühlers.

Es ist natürlich möglich, den Stromfühler statt mit npn-Transistoren mit pnp-Transistoren aufzubauen.

Ein durch den Stromfühler fließender Strom I bewirkt am Emitterwiderstand R 1 des ersten Transistors Tr 1 einen Spannungsabfall. Dieselbe Spannung wird am Emitterwiderstand R 3 des zweiten Transistors Tr 2 erzeugt und verstärkt am Ausgang A abgegeben. Über die Diode D 3 und die Basis-Emitter-Diode des Transistors Tr 3 wird das Basispotential des ersten Transistors Tr 1 und des zweiten Transistors Tr 2 praktisch konstant gehalten.

Es ist möglich, daß auf der c-Ader eine Längsspannung von beispielsweise 16 ²/₃ oder 50 Hz induziert wird. Während der negativen Halbwelle verringert sich die für den Betrieb der c-Ader zur Verfügung stehende Spannung. Über den Stromfühler SF und die Steuerung ST wird die Einschaltdauer des elektronischen Schalters - wie bei einem üblichen Schalter - verlängert, damit der Strom in der c-Ader konstant bleibt. Der elektronische Schalter wird üblicherweise mit Impulsen einer konstanten Frequenz angesteuert, wobei durch das Puls-Pausen-Ver hältnis die Einschaltdauer geregelt wird.

Während der positiven Halbwelle der induzierten Spannung muß ein undefinierter Stromfluß über die Darlington- Schaltung, die Induktivität L und über die Freilaufdiode D 2 bzw. den elektronischen Schalter S verhindert werden. Hierzu ist die Basis des zweiten Transistors Tr 2 über die Diode D 3 an Masse gelegt. Damit wird das Basispotential festgehalten. Über den relativ hoch ohmigen Basiswiderstand und die Diode D 3 kann nur ein relativ geringer Strom fließen. Außerdem müßte die positive Spannung außer der Basis-Emitter-Strecke des dritten Transistors Tr 3 noch die Basis-Emitter-Strecke des ersten Transistors Tr 1 überwinden. Da aber das Basispotential der Darlington-Schaltung festliegt, liegt auch die Spannung am Emitter dieser Anordnung fest. Damit wird der fließende Strom allein vom durch die Drossel L fließenden Strom I bestimmt, der wiederum von den Schaltzeiten des elektronischen Schalters S abhängt.

Claims

1. Stromfühler für den Regelkreis eines aus einer In duktivität (L), einem elektronischen Schalter (S) und einer gegen ein Bezugspotential (Masse) geschalteten Freilaufdiode (D 1) bestehenden Schaltregler, mit einem ersten Transistor (TR 1), der mit seiner Kollektor- Emitter-Strecke und einem Emitterwiderstand (R 1) in den Leitungsstromkreis eingeschaltet ist, mit einem zweiten Transistor (TR 2) gleichen Leitungsfähigkeits typs, der mit seiner Basis an die Basis des ersten Transistors, mit seinem Emitter über einen zweiten Emitterwiderstand (R 3) mit dem nicht an den Emitter angeschalteten Anschluß des Emitterwiderstandes (R 1) des ersten Transistors (TR 1) zusammengeschaltet ist und dessen den Ausgang (A) des Stromfühlers bildende Kollektor über seinen Kollektorwider stand (R 4) an ein Versorgungspotential (+U _V) ange schlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Transistor (TR 3) gleichen Leitfähig keitstyps vorgesehen ist, der mit seinem Kollektor an den Kollektor und mit seinem Emitter an die Basis des ersten Transistors (TR 1) angeschlossen ist, daß die Basis des dritten Transistors (TR 3) über einen Basis widerstand (R 2) mit seinem Kollektor verbunden ist und über eine zur Basis-Emitter-Strecke gleichgepolte Diode (D 3) an das Bezugspotential (Masse) angeschlossen ist.

2. Stromfühler nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Basiswiderstand (R 2) größer als 50 KΩ ist.

3. Stromfühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromfühler in die c-Ader eines Fernsprechvermittlungs- oder Fern sprechübertragungssystems eingeschaltet ist.