DE4218832A1 - Verfahren zum Erkennen des Ausfalls einer Wechselspannung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht von einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus. Es ist ein Verfahren bekannt (John Markus, Guidebook of Electronic Cir­ cuits, McGraw Hill Book Company, 1974, Seite 4, Power Failure Alarm-Buzzer), bei dem eine Netzwechselspannung durch eine Diode mit nachgeschaltetem RC-Glied gleichgerichtet wird und die gleichgerichtete Spannung einem Relais zugeführt wird, das beim Ausfall der Netzwechselspannung einen Batteriestromkreis für einen Signalgeber einschaltet.

Das beschriebene Verfahren und ähnlich arbeitende Verfahren sind technisch auf­ wendig und setzen zum Teil auch Abgleichmaßnahmen voraus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß ein Wechselspannungsausfall mit mög­ lichst einfachen und auch über längere Zeit betriebssicher arbeitenden Mitteln erkennbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß es rein digital ar­ beitet und daß daher zu dessen Realisierung keine einer mechanischen Abnutzung unterliegenden Bauelemente benötigt werden. Das Verfahren läßt sich mit beson­ ders einfachen Mitteln realisieren, wenn die gleichgerichtete Wechselspannung einer retriggerbaren Monoflop-Schaltung zugeführt wird, deren Zeitkonstante et­ was größer als die Periodendauer der Wechselspannung ist. Eine weitere vorteil­ hafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich, wenn die Frequenz der Wechsel­ spannung erhöht bzw. vervielfacht wird und die Zeitkonstante der Monoflop- Schaltung entsprechend verringert wird. Dadurch wird die Zeit für das Erkennen eines Wechselspannungsausfalls erheblich verkürzt.

Ein vorteilhaftes Anwendungsgebiet für das erfindungsgemäße Verfahren ist eine Ausfallerkennung und -anzeige für eine Netzwechselspannung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand einer Figur dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Die Fig. zeigt ein Block­ schaltbild einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In der Fig. bezeichnen 10 und 11 zwei Anschlüsse zum Zuführen einer Netzwech­ selspannung U∼. Die Anschlüsse sind mit der Primärseite eines Netztransforma­ tors 12 verbunden, dessen Sekundärseite gegebenenfalls über eine Schaltung zur Frequenzvervielfachung 13 mit einer Gleichrichterschaltung 14 verbunden ist. Die Gleichrichterschaltung 14 kann z. B. aus einer Spannungsteilerschaltung mit einem Reihenwiderstand 15 und einer im Querzweig liegenden Zenerdiode 16 beste­ hen. An die Gleichrichterschaltung 14 schließt sich ein Eingang 17 einer re­ triggerbaren Monoflop-Schaltung 18 an, deren Ausgang 20 mit einer Steuerein­ richtung 21 verbunden ist. An Ausgänge 22, 23, 24 der Steuereinrichtung 21 sind z. B. ein optisches Anzeigeelement 25, das ist vorzugsweise eine Leuchtdiode, ein akustischer Signalgeber 26, das ist vorzugsweise ein Lautsprecher, und ge­ gebenenfalls eine Schaltvorrichtung 27 zum Einschalten eines bei einem Netz­ spannungsausfall benötigten Notstromaggregates für ein elektrisches Gerät oder eine elektrische Anlage angeschlossen. Die an den Anschlüssen 10 und 11 lie­ gende Netzwechselspannung U∼. wird mit dem Transformator 12 auf eine für die digitale Wechselspannungserkennung erforderlichen Spannungswert herabgesetzt und mit der Gleichrichterschaltung 14 gleichgerichtet. Die z. B. durch Einweg­ gleichrichtung erhaltene Wellengleichspannung U_G, triggert mit jeder Halbwelle die retriggerbare Monoflop-Schaltung 18 nach, deren Zeitkonstante τ geringfügig größer ist als die halbe Periodendauer der Wechselspannung U∼. Solange die re­ triggerbare Monoflop-Schaltung 18 kontinuierlich nachgetriggert wird, behält sie ihren Schaltzustand bei, in welchem sie die Steuerschaltung 21 nicht akti­ viert. Fällt jedoch die Netzwechselspannung U∼ bzw. die Netzfrequenz f aus, so fällt die Monoflop-Schaltung 18 in ihren stabilen Ausgangszustand zurück, in welchem sie an ihrem Ausgang 20 eine Spannung abgibt, durch die die Steuer­ schaltung 21 derart beeinflußt wird, daß sie über ihren ersten und zweiten Aus­ gang 22, 23 je eine Signalspannung liefert, die eine Netzspannungsausfallan­ zeige durch die Anzeigeelemente 25, 26 bewirkt. Eine gleichzeitig am dritten Ausgang 24 der Steuereinrichtung 21 auftretende Signalspannung schließt z. B. die Schalteinrichtung 27 und damit den Stromkreis für z. B. eine Notstromversor­ gung eines elektrischen Gerätes bzw. einer elektrischen Anlage.

Mit der in der Fig. durch gestrichelte Linien angedeuteten Schaltung zur Fre­ quenzvervielfachung 13 kann die Frequenz f der Netzwechselspannung U∼ erhöht werden, sofern gleichzeitig damit die Zeitkonstante 7 der Monoflop-Schaltung 18 entsprechend verringert wird. Dadurch läßt sich die Zeit bis zum Ansprechen der Anzeigeelemente 25, 26 und der Schalteinrichtung 27 verringern.

Claims (4)

1. Verfahren zum Erkennen des Ausfalls einer Wechselspannung unter Verwendung einer Gleichrichterschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausfall durch digitale Auswertung der Frequenz (f) der Netzwechselspannung (U∼) erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die in Halbwellen umgeformte Wechselspannung (UG) einer retriggerbaren Monoflop - Schaltung (18) zugeführt wird, deren Zeitkonstante (τ) etwas größer als die Periodendauer (T) der Netzwechselspannung (U∼) ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechsel­ spannung (U∼) durch Transformationen oder Spannungsteilung auf einen an die Mittel (14) zum Erkennen des Ausfalls der Wechselspannung angepaßt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz (f) der Netzwechselspannung (U∼) erhöht und die Zeitkonstante (τ) der Monoflop-Schaltung (14) entsprechend verringert wird.