DE4419958C1 - Schaltungsanordnung zur redundanten Stromversorgung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur redundanten Stromversorgung gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit von elektronischen Baugruppen ist es oftmals gefordert, zentrale Funktionen redundant auszulegen. Zu solchen sicherheitsrelevanten Funktionen zählt auch die Stromversorgung.

Durch die Europäische Patentschrift 0 158 007 ist eine Vorrichtung zur redundanten Stromversorgung bekanntgeworden, bei der jeweils zwei Stromversorgungen pro Baugruppe vorzusehen sind. Dies ist aber eine teure Lösung. Deshalb geht die Erfindung aus von einer Schaltungsanordnung mit mindestens zwei Stromversorgungseinsätzen, die jeweils mindestens zwei Verbraucher mit Strom versorgen können.

Sowohl bei der bekannten Vorrichtung als auch bei der vorliegenden erfindungsgemäßen Anordnung gibt es ein Problem, das beim Stecken eines Stromversorgungseinsatzes entsteht. Durch das Vorhandensein vieler ungeladener Energiespeicher auf einer solchen Stromversorgungskarte kann es zu einem Einschaltstromstoß kommen, der die Funktion der benachbarten redundant einspeisenden Stromversorgung für kurze Zeit beeinträchtigen kann, was wiederum zu einer Funktionsstörung des gespeisten Verbrauchers führen kann.

Dieses Problem ist bei der bekannten Vorrichtung durch Einsatz von voreilenden Steckerkontakten gelöst.

Aus der DE 42 03 829 A1 ist eine Gleichspannungsspeiseschal­ tung bekannt, bei der jeweils eine von zwei unterschiedliche Ausgangsspannungen liefernden Gleichspannungsquellen an ei­ nen Verbraucher geschaltet werden können. Dazu ist ein Schalter vorgesehen, bei dem das Umschalten vom sperrenden in den leitenden Zustand mit einer vorgegebenen Schaltge­ schwindigkeit erfolgt.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die es gestattet, Stromversorgungseinsätze zu stecken, ohne daß benachbarte Verbraucher einen Spannungseinbruch und damit Funktionsverluste erfahren. Dies soll in unaufwendiger Weise und ohne Einsatz von voreilenden mechanischen Steckerkontakten erfolgen.

Diese Aufgabe wurde gelöst durch die Merkmale des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich durch die Unteransprüche.

Durch die vorliegende erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ergibt sich der Vorteil, daß beim Stecken eines Stromversorgungseinsatzes die benachbarte gekoppelte Stromversorgung bzw. der zugeordnete Verbraucher keinen Spannungseinbruch erleiden und damit keinen Funktionsverlust aufweisen. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung arbeitet ohne voreilende mechanische Steckkontakte, welche beim schnellen Stecken unter Umständen doch eine Funktionsbeeinträchtigung herbeiführen können.

Es folgt nun die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren. Es zeigen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für den Strom- oder spannungsgesteuerten Widerstand, welcher mittels eines Rampengenerators angesteuert wird.

In Fig. 1 sind in Baugruppen eins und zwei jeweils ein Stromversorgungseinsatz erkennbar, welcher eine Stromversorgung 1a bzw. 1b enthält, welche eine Elektronik Ea bzw. Eb speist. Die redundante Speisung erfolgt über Entkopplungsdioden 2a, 3a bzw. 2b, 3b jeweils von der Stromversorgung 1b, bzw. 1a des anderen Stromversorgungseinsatzes über eine Reihe von Steckerkontakten 5, die in Fig. 1 auf der rechten Seite übereinander gezeichnet aber nicht näher benannt sind. Im redundanten Speisestrompfad vom Pluspol der redundant speisenden Stromversorgungsquellen ist nun jeweils ein Element 4a bzw. 4b zwischen der jeweiligen Entkopplungsdiode und dem Pluspol der redundant speisenden Stromversorgungsquelle eingefügt. Dieses Element 4, das in Fig. 2 detaillierter dargestellt ist, besteht aus einem Rampengenerator 7, dessen Ausgangsspannung ein spannungsgesteuertes Widerstandselement 6 ansteuert. Wird an den Eingang dieses Elements eine Spannung angelegt, wie es etwa beim Einstecken der Karte der Fall ist, so ist der Widerstand 6 noch recht hochohmig, und es kann nur wenig Strom in die Schaltung fließen. Die Spannung am Ausgang des Rampengenerators 7 steigt nun langsam an und senkt damit den Wert des Widerstandselementes 6, bis dieses nach einiger Zeit voll durchlässig ist. Durch dieses Verhalten wird verhindert, daß beim Einstecken der Aufladestrom von der redundanten Speisequelle geliefert wird, wodurch deren Speisespannung Einbrüche erleiden würde und somit zu Funktionsstörungen der bisher in Betrieb sich befindlichen Elektronikkarten führen würde. Vielmehr wird der Ladestrom für die Verbraucherelektronik des eingesteckten Stromversorgungseinsatzes durch die dortige Stromversorgungsquelle geliefert.

Um einen sehr niedrigen Durchlaßwiderstand zu erreichen, kann in dem Widerstandselement 6 auch ein mit einem Schwellwertdetektor verbundenes Relais eingesetzt werden.

Selbstverständlich können auch mehr als zwei Baugruppen, die nicht unbedingt die gleichen Funktionen auszuüben brauchen, redundant von den Stromversorgungsquellen der jeweils anderen Baugruppen gespeist werden.

Claims (4)

1. Schaltungsanordnung zur redundanten Stromversorgung mit einer Aufnahmevorrichtung und mindestens zwei in die Aufnah­ mevorrichtung einsetzbaren Stromversorgungseinsätzen (Baugruppe 1, Baugruppe 2), durch die jeweils mindestens zwei Verbraucher (Ea, Eb) speisbar sind, wobei Aufnahmevor­ richtung und Stromversorgungseinsätze jeweils mit Steckkon­ takten (5) für die Eingangs- und Ausgangsspannung versehen sind, dadurch gekennzeichnet,

• - daß jeder Stromversorgungseinsatz (Baugruppe 1, Baugruppe 2), einen Verbraucher (Ea, Eb) und eine diese speisende Stromversorgung (1a, 1b) enthält,
• - daß jeder Verbraucher (Ea, Eb) über die Steckkontakte (5) für die Ausgangsspannung von mindestens einer Stromversorgung (1a, 1b) eines anderen Stromversorgungseinsatzes (Baugruppe 2, Baugruppe 1) speis­ bar ist und
• - daß auf jedem dieser Speise-Strom-Pfade ein strom- oder spannungsgesteuerter Widerstand (4a, 4b) einge­ fügt ist, der durch ein beim Einstecken eines Stromversor­ gungseinsatzes (Baugruppe 1, Baugruppe 2) erzeugtes Signal in zeitlicher Abhängigkeit von einem hohen Widerstandswert in einen niedrigeren Widerstandswert überführt wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein beim Einstecken angelassener Rampengenerator vorgesehen ist, durch den der Widerstand (4a, 4b) gesteuert wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Widerstand (4a, 4b) durch ein Relais mit Schwellwertdetektor realisiert ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung (1a, 1b) mittels Dioden (2a, 3a, 2b, 3b) voneinander entkoppelt sind.