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Belegschaltung fUr eine Fernmeldeeinrichtunz
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Die Erfindung betrifft eine Belegschaltung mit einer verlustleistungsarmen
Stromspeisung fUr eine ankommende c-Ader einer Fernmeldeeinrichtung, mit einer ersten
Strommeßeinrichtung im Vermittlungsstromkreis, die einen als umschaltbare Konstantstromquelle
ausgebildeten Schaltregler steuert, der während der AufprUf- und während der Haltephase
die erforderlichen Schleifenströme liefert.
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Eine eingangs beschriebene Belegschaltung ist aus dem DDR-Wirtschaftspatent
143 135 bekannt. Bei einer Fernsprechvermittlungsanlage wird von einem Schaltregler
ein konstanter Strom in die ankommende Fernsprechvermittlungsader (c-Ader) eingespeist.
Ein in Reihe mit dem Schaltregler liegender Stromfühler steuert den Schaltregler
jeweils so, daß eine Konstantstromeinspeisung mit dem vorgegebenen Schleifenstrom
bei unterschiedlichen Leitungswiderständen der Fernsprechvermittlungsader gegeben
ist. Mittels einer Zeitschaltung wird der Schaltregler nach dem Aufprüfvorgang auf
einen zweiten Sollwert, den Haltestrom, umgeschaltet. Eine Prüfader (cAder) ist
nicht vorgesehen.
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Aus der deutschen Patentschrift 29 03 660 ist eine andere Belegschaltung
fUr eine Fernmeldeeinrichtung bekannt, bei dem der Aufprtifvorgang mit einem herkömmlichen
Aufprüfkreis durchgeführt wird und nach der AufprUfzeit (128 ms) ein Haltestrom
von einem getakteten Schaltregler geliefert wird. Während der Aufprüfphase wird
natUrlich eine dem PrUfstrom entsprechende Verlustleistung erzeugt. Der Aufprüfkreis
muß außerdem an den Jeweiligen Leitungswiderstand der c-Ader angepaßt werden.
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Anregungen für eine zusätzliche Prüfader sind aus dieser Veröffentlichung
nicht zu entnehmen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Belegschaltung mit geringer Verlustleistung
anzugeben, die eine Anpassung an den Leitungswiderstand der Vermittlungsader erübrig
und eine Prüfung der Belegungsbereitschaft über eine zusätzliche Prüfader ermöglicht.
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Ausgehend von der eingangs beschriebenen Belegschaltung wird diese
Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer belegungsbereiten c-Ader ein Aufprüfwiderstand
und eine zweite Strommeßeinrichtung in den Vermittlungs stromkreis eingeschaltet
sind, daß nach einer von der zweiten Strommeßeinrichtung erkannten Belegung anstelle
des Aufprüfwiderstandes der Schaltregler in den Vermittlungsstromkreis eingeschaltet
wird und daß eine Prüfader vorgesehen ist, die über eine Sperrtaste mit der c-Ader
und über eine in Durchlaßrichtung geschaltete Diode mit dem Schaltregler verbunden
ist.
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Es ist vorteilhaft, daß bei Belegungsbereitschaft zunächst ein sogenannter
Vorfühler mit dem AufprUfwiderstand an die Vermittlungsader angeschaltet ist.
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Sobald eine Belegung festgestellt ist, wird der Schaltregler aktiviert,
der Vorfühler abgeschaltet und damit die Verlustleistung reduziert. Der Stromfühler
des Vorfühlers ist so dimensioniert, daß eine Belegung auch bei hohen Leitungswiderständen
sichergestellt ist.
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Praktisch während der gesamten Prüfzeit wird der erforderliche Prüfstrom
vom Schaltregler geliefert, anschließend wird der Haltestrom abgegeben.
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Es ist zweckmäßig, daß der Aufprüfwiderstand über einen elektronischen
Schalter in den Vermittlungsstromkreis eingeschaltet ist, daß der elektronische
Schalter einen steuerbaren Durchlaßwiderstand aufweist und daß er über ein Zeitglied
angesteuert wird.
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Entsprechend der Zeitkonstante des Schaltreglers wird der Strom über
den Vorfühler langsam abgeschaltet, so daß der Schleifenstrom stetig größer wird,
bis er seinen Sollwert erreicht hat. Da dieser Vorgang sehr rasch von sich geht,
sind keine weiteren Maßnahmen erforderlich.
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Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den übrigen
Unteransprüchen angegeben.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren 1 und
2 näher erläutert.
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Es zeiten Fig. 1 ein Prinzipschaltbild der Belegschaltung und Fig.
2 den Vorfühler und den Schaltregler mit Stromfühler.
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Das in Fig. 1 dargestellte Prinzipschaltbild der Belegschaltung enthält
im wesentlichen einen Vorfühler 1, einen Schaltregler 3 mit dazugehörigem Stromfühler
2 und eine Steuerung 4. Die Vermittlungskriterien werden über die c-Ader übertragen.
Die c-Ader ist über eine Sperrtaste S3 mit einer Prüfader der sogenannten c zu -Ader
verbunden. Uber eine in Durchlaßrichtung geschaltete erste Diode D7 ist der Vorfühler
1 an die c zu -Ader angeschlossen. Der Vorfühler enthält die Reihenschaltung einer
Strommeßeinrichtung 11, zu , e eines ohmschen Widerstandes R1 und eines Schalters
S1, der an den Minuspol einer Amtsbatterie AB angeschlossen ist, deren Pluspol am
Bezugspotential Masse liegt. Die Prüfader c zu ist mit der c-Ader über eine zweite
Diode D2 verbunden, die somit parallel zur Sperrtaste S3 liegt. Für einen auf der
c-Ader fließenden Strom I liegt die zweite Diode in Sperrichtung. Die c-Ader ist
mit der Reihenschaltung der Strommeßeinrichtung 2 und des Schaltreglers 3 verbunden.
Der Schaltregler ist hier als Konstantstromquelle CC dargestellt, die in Reihe mit
einem zweiten Schalter S2
liegt, der ebenfalls mit dem negativen
Speisepotential UB der Amtsbatterie AB verbunden ist. Die Meßausgänge beider Strommeßeinrichtungen
2 und 11 sind mit Steuereingängen El und E2 einer Steuerung 4 verbunden, deren Steuerausgänge
Al und A2 mit dem ersten Schalter S1 bzw.
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dem Schaltregler 3 verbunden sind. Über einen weiteren Steuereingang
E3 wird von der Vermittlung Belegungsbereitschaft signalisiert. Einzelheiten des
Aufbaus des Schaltreglers 3 und der Steuerung 4 sind für die Erfindung unwesentlich.
Durch die Steuerung 4 werden die beiden Schalter S1 und S2 betätigt, sowie der Sollwert
des Schleifenstroms I über den Schaltregler 3 bestimmt.
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Wird über den Steuereingang E3 Belegungsbereitschaft signalisiert,
so wird der Schalter S1 geschlossen.
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Wird nun der Vermittlungs stromkreis über die c-Ader beispielsweise
über einen Wähler geschlossen, so fließt der Schleifenstrom I über die Sperrtaste
S3, die zum Schutz gegen Verpolung eingesetzte Diode D1 und den Vorfühler zum Minuspol
der Amtsbatterie AB. Durch die Strommeßeinrichtung 11 des Vorfühlers wird der Belegungswunsch
gemeldet, die Steuerung 4 schließt den Schalter S2 und aktiviert den Schaltregler.
Dieser liefert entsprechend seiner Regelzeitkonstanten einen schnell größer werdenden
Strom bis der Sollwert erreicht ist. Während der AufprUfphase beträgt der Prüfstrom
ca. 80 mA.
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Während der Schaltregler einschwingt, wird der Vorfühler bereits abgeschaltet.
Als Schalter S1 wird im allgemeinen ein elektronischer Schalter verwendet, dessen
Widerstand durch den Abschaltvorgang kontinuierlich vergrößert wird, bis er praktisch
sperrt.
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Nach der Aufprüfphase, die meist mit 128 ms definiert ist, wird über
ein Zeitglied der Steuerung 4 der Sollwert des Schaltreglers 3 auf einen wesentlich
kleineren Haltestrom von ca. 30 mA umgeschaltet.
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Ein Auslösen der Verbindung erfolgt, wenn der Schleifenstrom auf der
c-Ader für eine Zeitdauer von mehr als 1 ms unter seinen Auslösewert sinkt. In diesem
Fall wird der Schaltregler 3 über die Steuerung ausgeschaltet, d.h. hier im Prinzipschaltbild
wird der Schalter S2 geöffnet und dadurch wird'der c-Ader-Eingang hochohmig.
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Erst nach Signalisierung der Belegungsbereitschaft durch die Vermittlung
wird der Schalter S1 geschlossen und es kann eine neue Belegung erfolgen.
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Für Prüfzwecke ist eine zusätzliche Ader, die c zu-Ader vorgesehen.
Der AufprUfwiderstand über - c und c zu hochohmig gemessen werden. c zu ermöglicht
den Zugang zu dem Gerät, z.B. nach einer Reparatur über ein Prüfgerät, obwohl es
durch das Öffnen der Sperrtaste allgemein nicht belegbar ist.
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Durch Öffnen der Sperrtaste S3 wird also verhindert, daß der Schleifenstrom
über den Vorfühler fließen kann und damit einen Belegungsvorgang auslöst. Der Schaltregler
3 ist ebenfalls gesperrt. Über die c zu -Ader kann Jedoch der Aufprüfwiderstand
R1 hochohmig gemessen werden, ohne daß dies durch die Strommeßeinrichtung 11 als
Belegungsvorgang gewertet wird.
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In die Zuleitung von der c-Ader zum Schaltregler kann eine dritte
Diode D3 als Schutz gegen Verpolung eingeschaltet werden.
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In Figur 2 ist ein detaillierteres Schaltbild dargestellt.
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Es enthält den Vorfühler 1, die Strommeßeinrichtung 2 des Schaltreglers
und die wesentlichen Bauelemente des Schaltreglers 3. Die Bezeichnungen für die
Anschlüsse der Steuerung 4, die in Figur 2 selbst nicht dargestellt ist, wurden
beibehalten. Der Vorfühler enthält einen ersten Transistor TR1, dessen Kollektor
an die Diode Dl angeschaltet ist. Der Aufprfwiderstand R1 ist als Emitterwiderstand
an das Speise-
potential -UB angeschlossen. Die Basis des Transistors
TR1 ist an den Abgriff eines ohmschen Spannungsteilers R2, R3 angeschaltet. Der
Widerstand R3 liegt ebenfalls an dem negativen Speisepotential UB, während das freie
Ende des Widerstandes R2 an den Steuerausgang Al der Steuerung angeschlossen ist.
Um den Transistor TR1 leitend zu schalten, wird an den Eingang des Spannungsteilers
das Bezugspotential Masse oder eine positive Versorgungsspannung angelegt. Wird
der Eingang des Spannungsteilers dagegen freigeschaltet (hochohmig), so wird der
Transistor TR1 gesperrt. Durch eine an die Basis angeschaltete Kapazität C7 erfolgt
die Sperrung nicht plötzlich. Das Einschalten auch nicht, weil sonst das Entladen
der Leitungskapazitäten eine Belegung vortäuschen würde.
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Ein zweiter Transistor TR2 ist mit seiner Basis an den Emitter des
ersten Transistors TR1 angeschlossen, sein Emitter liegt über einen Widerstand R5
ebenfalls am negativen Speisepotential -U3. Der Kollektor des Transistors TR2 liegt
über einen Kollektorwiderstand R4 an Masse. Der Kollektor dieses Transistors bildet
den Meßausgang der Strommeßeinrichtung 11 des Vorfühlers.
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Die Strommeßeinrichtung 2 des Schaltreglers enthält 3 Transistoren
TR3, TR4 und TR5. Die Transistoren TR5 und TR3 bilden eine Darlington-Schaltung,
wobei die Basis des Transistors TR5 über eine Diode D4 an Masse liegt und über einen
Basiswiderstand R8 mit dem zusammengeschalteten Kollektoren verbunden ist. Der Emitter
des Transistors TR3 bildet den Emitterausgang der Darlington-Schaltung, die über
einen Emitterwiderstand R6 an eine Induktivität L des Schaltreglers 3 angeschlossen
ist. Die Basis eines Transistors TR4 ist mit der Basis des Transistors TR3 zusammengeschaltet;
ebenso ist der Emitterwiderstand R91, wie auch der Emitterwiderstand des
Transistors
TR3, an die Induktivität L angeschlossen.
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Der Kollektor des Transistors TR4 ist über einen Kollektorwiderstand
R9 an eine positive Versorgungsspannung +UV angeschlossen; der Kollektor bildet
gleichzeitig den Meßausgang (E2) der Strommeßeinrichtung 2.
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Der Schaltregler enthält im wesentlichen die Induktivität L, eine
von der Induktivität gegen Masse geschaltete Freilaufdiode D5 und einen Feldeffekttransistor
TR6 als elektronischen schalter, der zwischen der Induktivität L und dem negativen
Versorgungspotential -U3 liegt.
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Eine Ansteuerung 38 für den Feldeffekttransistor TR6 enthält im wesentlichen
einen Verstärker 31, einen Koppelkondensator 32, der zwischen Ausgang des Verstärkers
und dem Gate des Feldeffekttransistors liegt, ewie eine Diode 33 und einen Widerstand
34, die vom Gate des Feldeffekttransistors ebenfalls an das negative Speisepotential
-UB geschaltet sind.
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In Abhängigkeit von der am Netzausgang der Strommeßein:~ richtung
2 abgegebenen Spannung wird der Feldeffekttransistor TR6 über die Steuerung 4 und
die Ansteuerung 30 mit Impulsen gleicher Frequenz Jedoch mit unterschiedlichem Tastverhältnis
angesteuert. Durch das Tastverhältnis wird der Schleifenstrom I bestimmt. Eine Sperrung
des Schaltreglers erfolgt, indem der Feldeffekttransistor 6 nicht mehr angesteuert
wird; durch den am Gate liegenden Widerstand 34 wird dann der Feldeffekttransistor
TR6 sicher gesperrt.
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2 Figuren 5 Ansprüche