DE4011193A1 - Steuerschaltung zur stromversorgungsueberwachung - Google Patents

Steuerschaltung zur stromversorgungsueberwachung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung zur Stromversorgungsüberwachung, insbesondere von PCM-Übertragungssystemen, mit einem Primärpotential eines Steuerteiles, dessen Schaltteil eine Signalisierungseinrichtung mit einem Sekundärpotential steuert.
Derartige Steuerschaltungen sind konventionell durch Relaisschaltungen realisiert, deren Steuerwicklungen durch den Stromfluß des Primärpotentials beeinflußt werden und die mit ihren Kontakten Stromkreise mit einem Sekundärpotential steuern. Die Primär- und Sekundärpotentiale sind in der Regel untereinander nicht verknüpft.
Entsprechende Halbleiterschaltungen weisen dagegen statt der Kontakte Transistoren auf, deren Schaltzustände durch miteinander verknüpfte Hilfsspannungen gesteuert werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Steuerschaltung zu definieren, die in den relevanten Schaltzuständen einen sehr geringen Energiebedarf hat und ohne Hilfsspannungen auskommt, und darüber hinaus auch nach längerer Inaktivität im aktiven Zustand sicher zu schalten vermag. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Steuerteil durch eine optische Koppeleinrichtung realisiert ist, die unter dem Steuereinfluß einer das Primärpotential überwachenden ersten Schalteinrichtung steht, und daß das Schaltteil durch eine von der optischen Koppeleinrichtung beeinflußbare Thyristor-Konfiguration gebildet ist, die beim Ausfall des Primärpotentials mit dem Durchschalten einer zweiten Schalteinrichtung die Aktivierung der Signalisierungseinrichtung durch das Wirksamwerden des Sekundärpotentials bewirkt.
Zunächst wird mit dem Einsatz der optischen Koppeleinrichtung, wie bei den konventionellen Steuerschaltungen, eine vollständige Trennung der Potentiale - Primärpotential, Sekundärpotential - erreicht. Als erfindungswesentlich ist jedoch die Kombination der optischen Koppeleinrichtung mit der Thyristor-Konfiguration anzusehen, mit der einerseits die Bedingungen des geringen Energiebedarfs in den relevanten Schaltzuständen und der Verzicht auf Hilfsspannungen zu Steuerzwecken erreicht ist und andererseits durch Vermeidung des Einsatzes von mechanischen Schaltkontakten die sogenannten Kontaktstörungen bei selten betätigten Kontakten von vornherein ausgeschaltet sind. Mit dem Ausfall des Primärpotentials bewirkt die erste Schalteinrichtung die Sperrung der optischen Koppeleinrichtung, wodurch die Thyristor-Konfiguration durch den sogenannten Thyristoreffekt in ihren Sättigungsbereich gesteuert wird, so daß die zweite Schalteinrichtung durch den Stromfluß im Kathodenbereich der Thyristor-Konfiguration in den niederohmigen Bereich gelangt und somit leitend geschaltet ist. In der Annahme, daß die Signalisierungseinrichtung mit einer Sekundärspannung von 30 V bei einem Stromfluß von 30 mA betrieben wird, beträgt die Restspannung an der zweiten Schalteinrichtung ca. 1,4 V bei einem Reststrom von ca. 15 µA im Sperrzustand. Unter der Voraussetzung, daß die Primärspannung mit plus 5 V angenommen ist, beträgt die Leistungsaufnahme der Primärseite ca. 20 mW.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Thyristor-Konfiguration zwischen dem Steuergate und dem Kathodenanschluß mit einer dem Zündvorgang beim schnellen Anstieg des Sekundärpotentials entgegenwirkenden Kapazität zu versehen, um so eine fehlerhafte Selbstzündung bei rascher Potentialänderung zu vermeiden.
Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben, wobei lediglich die zur Funktion wesentlichen Bauelemente bezeichnet sind.
In der Figur ist das Primärpotential mit der Bezeichnung PU (+, -) angegeben und die erste Schalteinrichtung mit T1 benannt. Gleichzeitig ist ersichtlich, daß die erste Schalteinrichtung T1 über den Eingang I und den Basiswiderstand R2 ansteuerbar ist. Im leitenden Zustand wird der Eingang I der ersten Schalteinrichtung T1 mit dem positiven Primärpotential PU (+) angesteuert, so daß zunächst ein relativ großer Ladestrom über den Vorwiderstand R1 und der ersten Kapazität C1 durch die optische Koppeleinrichtung OKE und der ersten Schalteinrichtung T1 zum negativen Primärpotential PU (-) fließt. Parallel zur ersten Kapazität C1 ist ein nicht bezeichneter Widerstand vorgesehen, der den Stromfluß nach Beendigung des Ladevorganges im Ruhezustand der Steuerschaltung in bekannter Weise begrenzt. Die optische Koppeleinrichtung OKE wirkt auf die nachgeschaltete Thyristor-Konfiguration THK in der Weise ein, daß die zweite Schalteinrichtung T2 gesperrt und damit in den hochohmigen Bereich geschaltet ist.
Der aktive Überwachungszustand wird erreicht, wenn der Eingang I der ersten Schalteinrichtung T1 mit dem negativen Primärpotential PU (-) angesteuert bzw. das Primärpotential PU (+, -) gänzlich ausfällt. Die optische Koppeleinrichtung OKE wird in diesem Zustand gesperrt, wodurch gleichzeitig die Thyristor-Konfiguration THK durch den Selbstverstärkungseffekt in die Sättigung gesteuert und damit die zweite Schalteinrichtung T2 in den niederohmigen Bereich gebracht wird. Das Sekundärpotential SU (+, -) an der Signalisierungseinrichtung SE kann dadurch wirksam werden und der Stromausfall des Primärpotentials PU (+, -) zur Anzeige gebracht werden.
Die zweite Kapazität C2 zwischen dem Steuergate G und dem Kathodenanschluß K der Thyristor-Konfiguration THK verhindert die Selbstzündung der Thyristor-Konfiguration THK beim raschen Wechsel des Sekundärpotentials SU (+, -).

Claims (2)

1. Steuerschaltung zur Stromversorgungsüberwachung, insbesondere von PCM-Übertragungssystemen, mit einem Primärpotential eines Steuerteiles, dessen Schaltteil eine Signalisierungseinrichtung mit einem Sekundärpotential steuert, gekennzeichnet durch die Merkmale
  • 1.1. das Steuerteil ist durch eine optische Koppeleinrichtung (OKE) realisiert, die unter dem Steuereinfluß einer das Primärpotential (PU) überwachenden ersten Schalteinrichtung (T1) steht,
  • 1.2. das Schaltteil ist durch eine von der optischen Koppeleinrichtung (OKE) beeinflußbare Thyristorkonfiguration (THK) gebildet, die beim Ausfall des Primärpotentials (PU) mit dem Durchschalten einer zweiten Schalteinrichtung (T2) die Aktivierung der Signalisierungseinrichtung (SE) durch das Wirksamwerden des Sekundärpotentials (SU) bewirkt.
2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Merkmal
  • 2.1. die Thyristor-Konfiguration (THK) weist zwischen dem Steuergate (G) und dem Kathodenanschluß (K) eine den Zündvorgang beim schnellen Anstieg des Sekundärpotentials (SU) entgegenwirkende Kapazität (C2) auf.
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