KR19980071249A - Data and power transmission method and system - Google Patents

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KR19980071249A
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KR1019980003929A
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페터 뷔링
로버트 모레스
에곤 왼크
Original Assignee
요트.게.아.롤페즈
필립스 일렉트로닉스 엔. 브이.
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Abstract

복수의 스테이션이 접속되어 있는 아주 동일한 선로상으로 전력 및 데이타를 전송하기 위해 상기 라인에 2극 AC 전압을 공급하는 것이 제안되며, 이때 한 극성은 전력 공급만을 위해 사용되고 다른 극성의 펄스의 진폭 수정을 통해서만 데이타의 전송이 달성된다. 상기 다른 극성을 가지고 있는 펄스가 매우 낮은 저항 값으로 공급되면 높은 전력이 상기 스테이션에 공급될 수 있고, 매우 낮은 전력은 상기 다른 극성을 가지고 있는 펄스가 높은 저항 값으로 공급되는 경우에 데이타 전송을 위한 수정에 필요하다. 결과적으로, 2개의 도선만이 필요하며, 이때 하나의 도선은 가장 간단한 경우에 있어서 시스템 접지에 의해 대체될 수 있다. 3개의 도선이 사용되면, 매우 간단한 방법으로 도선의 결함의 허용 오차를 개선할 수 있다. 단락된 경우에 동작 중인 시스템의 적어도 부분들을 유지할 수 있는 다른 가능성은, 단락된 경우에 적어도 하나의 도선을 자동적으로 분리하고 단락이 제거된 후 자동적으로 재접속하는 분리 회로에 의해 상기 도선들이 분리될 때에 존재한다.It is proposed to supply a 2-pole AC voltage to the line for transmitting power and data on the very same line to which multiple stations are connected, where one polarity is used for power supply only and the amplitude correction of pulses of the other polarity is avoided. Only data transmission is achieved. High power can be supplied to the station if the pulses with different polarities are supplied with very low resistance values, and very low power can be supplied for data transmission when pulses with different polarities are supplied with high resistance values. Required for modification As a result, only two leads are needed, where one lead can be replaced by the system ground in the simplest case. If three conductors are used, it is possible to improve the tolerance of defects in the conductors in a very simple way. Another possibility of retaining at least parts of the system in operation in the event of a short circuit is when the conductors are disconnected by a disconnect circuit that automatically disconnects at least one conductor in the event of a short circuit and automatically reconnects after the short circuit is removed. exist.

Description

데이타 및 전력 전송 방법 및 시스템Data and power transmission method and system

본 발명은 하나의 전원과 여러 개의 스테이션들이 연결되어 있는 하나의 공통 전송 선로를 통해 데이타 및 전력을 전송하는 것에 관한 것으로, 각각의 스테이션은 기본적으로 상기 공통 전송 선로를 통해 전력 및 데이타를 수신할 수 있고 아울러 이 전송 선로를 통해 데이타를 전송할 수 있다.The present invention relates to transmitting data and power through one common transmission line to which one power source and several stations are connected, and each station can basically receive power and data through the common transmission line. In addition, data can be transmitted through this transmission line.

아주 동일한 하나의 전송 선로가 전력 및 데이타의 전송에 사용될 경우에, 필요한 이 전송 선로는 단지 몇 개의 개별적인 도선들 또는 와이어들을 구비하거나 극단적인 경우 단지 2개의 도선만을 구비하고 있다. 이에 따라, 특히 넓은 공간적 분포를 가진 시스템에서 상기 전송 선로의 비용이 크게 감소된다. 따라서 이 원리는 과거 여러 형태로 사용되어 왔다.When a very identical transmission line is used for the transmission of power and data, this transmission line, which is necessary, has only a few individual conductors or wires or in extreme cases only two conductors. This greatly reduces the cost of the transmission line, especially in systems with a wide spatial distribution. Thus, this principle has been used in many forms in the past.

DE 39 07 652 A1에는 하나의 전류 공급 유닛이 여러 스테이션이 연결되어 있는 2 와이어 버스 라인측에 DC 전압을 전달하는 회로 배열이 개시되어 있다. 커패시터 형태의 에너지 저장 장치가 각각 분리된 스테이션에 제공되어 있고, 정류기 및 저항기를 통해 상기 2 와이어 버스 라인상의 DC 전압에 의해 충전되며, 그리고 상기 스테이션의 전자 회로에 대해 전류 공급원의 역할을 한다. 데이타 전송을 위해, 상기 버스 라인은 전송될 데이타에 따라 단락된다. 하지만, 이는, 제한된 개수의 스테이션만이 상기 버스 라인을 통해 공급받을 수 있도록 전류 공급 유닛이 상기 DC 전압을 비교적 높은 저항 방식으로 상기 버스 라인측에 전달해야 하고, 특히 어떠한 높은 부하도 상기 스테이션에 공급될 수 없음을 의미한다.DE 39 07 652 A1 discloses a circuit arrangement in which one current supply unit carries a DC voltage to the side of a two wire bus line to which several stations are connected. An energy storage device in the form of a capacitor is provided in each separate station, charged by the DC voltage on the two wire bus line via a rectifier and a resistor, and serves as a current source for the electronic circuit of the station. For data transmission, the bus line is shorted according to the data to be transmitted. However, this means that the current supply unit must deliver the DC voltage to the bus line side in a relatively high resistance manner so that only a limited number of stations can be supplied through the bus line, in particular any high load is supplied to the station. It can't be.

DE 41 38 065 A1에는 2개의 와이어 및 이들 와이어가 내부에 수용되어 있는 스크리닝(screening)을 구비하고 있는 전송 선로를 통해 데이타 및 전력을 전송하는 장치가 개시되어 있다. 각각의 스테이션은 상기 2개의 와이어 및 상기 스크리닝에 연결되어 있으며, 따라서 각 와이어를 통해 동작 전류의 절반을 수신할 수 있고, 전체 동작 전류는 상기 스크리닝을 통해 리턴된다. 상기 데이타는 역위상인 전압 신호에 의해 양쪽 전송 선로상으로 전송된다. 상기 전력은 상기 전력 전송을 가지고 가능한 한 적게 상기 전압 신호를 로딩하기 위해 상기 스테이션의 전류 싱크에 의해 상기 2개의 도선으로부터 도출된다. 이에 따라, 상기 스테이션의 회로에 공급하기 위한 사실상 일정한 DC 전압을 얻기 위해 비교적 고가인 수단이 필요하며, 또한 이 경우에는 상기 스테이션에 전송될 수 있는 전력이 제한된다.DE 41 38 065 A1 discloses an apparatus for transmitting data and power via a transmission line having two wires and a screening in which these wires are housed. Each station is connected to the two wires and the screening, and thus can receive half of the operating current through each wire, and the total operating current is returned through the screening. The data is transmitted on both transmission lines by a voltage signal that is out of phase. The power is derived from the two leads by the current sink of the station to load the voltage signal as little as possible with the power transfer. Thus, relatively expensive means are needed to obtain a substantially constant DC voltage for supplying the circuits of the station, in which case the power that can be transmitted to the station is limited.

본 발명의 목적은 전송될 수 있는 전력이 기본적으로 제한되지 않고도 데이타가 전송 선로의 매우 신뢰할 수 있는 전송 모드에서 고 저항 방식으로 공급될 수 있는 데이타 및 전력 전송 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a data and power transmission system and method in which data can be supplied in a high resistance manner in a highly reliable transmission mode of a transmission line without fundamentally limiting the power that can be transmitted.

도 1은 2개의 전송 선로에 의해 상호 연결된 하나의 전원과 여러 스테이션을 가지고 있는 시스템의 구성 원리를 나타낸 도면.1 shows the principle of construction of a system having one power source and several stations interconnected by two transmission lines.

도 2는 스테이션의 구성에 대한 제1실시예를 나타낸 도면.2 shows a first embodiment of the configuration of a station;

도 3은 데이타 변조에 따른 2개의 전송 선로상에서의 전압 그래디언트의 일 예를 나타낸 도면.3 shows an example of a voltage gradient on two transmission lines due to data modulation.

도 4는 전원의 구성 원리에 대한 제1실시예를 나타낸 도면.4 shows a first embodiment of the construction principle of a power supply;

도 5는 변압기를 가지고 있는 전원의 구성을 나타낸 도면.5 is a diagram showing the configuration of a power supply having a transformer;

도 6은 3 선로 시스템용의 2차측에 중앙 탭을 가지고 있는 변압기를 가지고 있는 전원의 구성을 나타낸 도면.Fig. 6 is a diagram showing the configuration of a power supply having a transformer having a center tap on the secondary side for a three-line system.

도 7은 3 선로 시스템에 특히 적합한 스테이션의 구성에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면.7 shows another embodiment of the configuration of a station particularly suitable for a three line system.

도 8은 결함이 있는 경우에만 제3전송 선로가 사용되는 3 선로 시스템용의 전원의 구성을 나타낸 도면.Fig. 8 is a diagram showing the configuration of a power supply for a three-line system in which a third transmission line is used only when there is a defect.

도 9는 접지 접속에 대해 독립적인 3개의 선로를 가지고 있는 시스템의 구성을 나타낸 도면.9 shows a configuration of a system having three lines independent of the ground connection.

도 10은 단일 선로만을 가지고 있고 접지 접속이 리턴 선로로 사용된 시스템의 구성을 나타낸 도면.FIG. 10 shows a configuration of a system having only a single line and a ground connection used as the return line. FIG.

도 11은 분리 유닛의 용도를 나타낸 블록도.11 is a block diagram illustrating the use of a separation unit.

도 12는 높은 전위를 가지고 있는 선로에 있는 분리 유닛의 블록도.12 is a block diagram of a separation unit on the line with high potential.

도 13은 분리 유닛의 상세 회로도.13 is a detailed circuit diagram of a separation unit.

도 14는 전도형이 반대인 트랜지스터를 가지고 있는 분리 유닛의 상세 회로도.14 is a detailed circuit diagram of a separation unit having transistors of opposite conductivity types.

도 15는 두 반파에서 단락을 인식하기 위한 소자가 추가되어 있는 분리 유닛의 회로도.Fig. 15 is a circuit diagram of a separation unit in which an element for recognizing a short circuit in two half waves is added.

도 16은 트리거 임계치를 위해 히스테리시스를 발생하는 소자가 추가되어 있는 분리 유닛의 회로도.FIG. 16 is a circuit diagram of a separation unit with the addition of a device for generating hysteresis for a trigger threshold. FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10 : 발생기 11,12,13 : 전송 선로10: generator 11, 12, 13: transmission line

14,15,16 : 스테이션14,15,16: Station

본 발명에 따라, 상기 목적은 AC 전압이 2개의 전송 선로를 통해 전송되고, 하나의 극성을 가진 전압이 상기 스테이션의 전기 공급을 위해 사용되며, 다른 극성을 가진 전압이 데이타 전송을 위해 사용됨으로써 달성된다. 이와 같이, 2개의 도선이 전력 및 데이타의 전송을 위해 시간 다중화에 사용되며, 이때 상기 스테이션들은 데이타 전송 동안에 국부 에너지 저장 장치로부터 전원을 공급받고, 이 국부 에너지 저장 장치는 전력 전송 과정 중에 다시 충전된다. 상기 극성의 반전은 전력 공급과 데이타 전송이 서로 독립적으로 행해지도록 해 준다. 상기 데이타 전송 방법, 및 전력 공급의 정적 및 동적 특성과, 상기 스테이션의 인가 부하들의 정적 및 동적 특성은 시간 시퀀스에 의해 그리고 또한 극성 변화에 의해 서로 분리된다. 따라서, 확실한 데이타 전송이 또한 가장 간단한 변조 형태로 달성될 수 있다.According to the invention, this object is achieved by the AC voltage being transmitted via two transmission lines, one polarity of voltage being used for the electrical supply of the station, and the other polarity of voltage being used for data transmission. do. As such, two wires are used for time multiplexing for the transmission of power and data, wherein the stations are powered from a local energy storage device during data transmission, and the local energy storage device is recharged during the power transmission process. . The inversion of the polarity allows the power supply and data transfer to be performed independently of each other. The static and dynamic characteristics of the data transmission method and power supply and the static and dynamic characteristics of the applied loads of the station are separated from each other by time sequence and also by polarity change. Thus, reliable data transmission can also be achieved in the simplest form of modulation.

상기 분리 관계가 앞서 AC 전압을 사용하여 제공되고 이에 따라 해당 스테이션 자체의 능동적인 동기화 없이 아울러 해당 스테이션에서 예컨대, 동작 전환과 같은 작동을 일으키지 않고도 발생할 수 있다는 것이 상기와 같은 시스템의 신뢰할 만한 동작에 중요하다. 해당 스테이션들에서의 상기 분리는 전류가, 예컨대, 다이오드에 의해 단지 전력 공급을 위한 한쪽 방향에서 도선으로부터 도출되며, 아울러 이 전류가 데이타 전송만을 위한 다른쪽 방향에서 변조될 경우 수동 소자에 의해 쉽게 실현될 수 있다. 해당 스테이션들에서의 능동적 모드 전환 또는 동기화를 막음으로써 매우 간단하고 신뢰적인 시스템을 얻을 수 있다.It is important to the reliable operation of such a system that the separation relationship is provided using an AC voltage previously and thus can occur without active synchronization of the station itself and without causing an operation such as switching operations, for example. Do. The separation at these stations is easily realized by passive elements if the current is derived from the conductor in one direction only for power supply, for example by a diode, and this current is modulated in the other direction only for data transmission. Can be. By preventing active mode switching or synchronization at these stations, a very simple and reliable system can be obtained.

AC 전압을 상기 2개의 도선에 공급하는 발생기의 형태의 전원이 접지 전위와 아무런 관계없이 상기 전압을 발생할 수 있으며, 따라서 상기 시스템 접지 또는 일부 다른 공급 라인과 도선간의 단락이 수용될 수 있고 그리고 이 단락은 어떠한 작동도 요구하지 않게 된다.A power source in the form of a generator supplying an AC voltage to the two leads can generate the voltage irrespective of the ground potential, so that a short between the system ground or some other supply line and the leads can be accommodated and this short Does not require any operation.

또한, 상기 시스템의 적절한 배열이 주어진 경우에는, 차단된 도선을 위한 대체 도선으로서 제3도선을 사용하면 차단 결함이 수용될 수도 있다. 상기 시스템 접지가 또한 상기 차단된 도선의 대체 도선으로서 사용될 수도 있으며, 이 경우에는 그러한 백업 모드에서 시스템 기능은 유지되지만, 상기 차별적인 기능은 더 이상 상기 시스템의 전자기적 양립성(EMC)에 효과적으로 기여하지 않게 된다. 상기 시스템 접지가 상기 대체 도선으로 사용되면, 도선의 단락은 상기 배열에 따라 더 이상 동시에 수용될 수 없다.Also, given the proper arrangement of the system, blocking faults may be accommodated by using a third lead as an alternative lead for the blocked lead. The system ground may also be used as an alternative lead for the disconnected lead, in which case the system function is maintained in such backup mode, but the differential function no longer effectively contributes to the electromagnetic compatibility (EMC) of the system. Will not. If the system ground is used as the replacement conductor, shorts in the conductor can no longer be accepted simultaneously in accordance with the arrangement.

상기 단락의 경우 상기 전송 선로에 전력을 공급하는 발생기를 보호하기 위해, 결함이 있는 도선 또는 결함이 있는 도선들중 하나의 도선이 상기 발생기의 퓨즈에 의해 분리될 수도 있다. 하지만, 이는, 전력 공급 및 데이타 전송이 본 발명에 따른 시스템의 몇몇 실시예들에서 연결된 어떠한 스테이션에 대해서도 가능하지 않음을 의미한다. 단락의 경우 적어도 일부 시스템을 동작시킬 수 있도록 적어도 하나의 도선에 적어도 하나의 분리 유닛을 삽입할 수 있으며, 이 분리 유닛은 단락의 경우 관련 도선을 자동적으로 차단시킨다. 이와 같이, 상기 시스템은 상기 경우에서 적어도 일부 스테이션과 함께 동작할 수 있다. 특히, 상기 도선 시스템이 링 선로로서 구성되어 있고 여러 개의 분포된 분리 유닛이 사용되는 경우에, 상기 시스템의 주요 부분들은 단락의 경우에 동작 상태를 유지할 수 있다.In the case of the short circuit, in order to protect the generator supplying power to the transmission line, one of the defective conductors or one of the defective conductors may be separated by a fuse of the generator. However, this means that power supply and data transfer are not possible for any connected station in some embodiments of the system according to the invention. In the case of a short circuit, at least one separation unit can be inserted into the at least one conductor in order to operate at least some systems, which in the case of a short circuit automatically disconnect the associated conductor. As such, the system may operate with at least some stations in this case. In particular, when the lead system is configured as a ring track and several distributed separation units are used, the main parts of the system can remain operational in the event of a short circuit.

상기 분리 유닛들은 적어도 하나의 감시 유닛과 하나의 스위치를 각각 구비하고 있으며, 이때 상기 감시 유닛은 단락 또는 과부하의 경우에 해당 선로의 스위치가 열릴 수 있도록 상기 스위치를 제어한다. 상기 스위치는 전류 제한 소자에 의해 분로를 형성하게 된다. 따라서, 전압은 고저항 방식으로 상기 분리 유닛 이후의 도선 부분측으로 전달된다. 상기 감시 유닛은 상기 전압을 기초로 상기 분리 유닛의 스위치를 제어한다. 단락 또는 과부하가 제거된 경우에, 상기 스위치는 상기 감시 유닛에 의해 자동적으로 닫힌다.The separation units are each equipped with at least one monitoring unit and one switch, wherein the monitoring unit controls the switch so that the switch of the corresponding line can be opened in the event of a short circuit or overload. The switch is to form a shunt by the current limiting element. Thus, the voltage is transmitted to the lead portion side after the separation unit in a high resistance manner. The monitoring unit controls the switch of the separation unit based on the voltage. In the event of a short or overload, the switch is automatically closed by the monitoring unit.

상기 스위치는 바람직하게는 서로 연결된 소오스를 가지고 있는 동일한 전도형의 2개의 전력 전계 효과 트랜지스터를 구비하고 있다. 그 게이트들도 서로 연결되어 상기 감시 유닛의 제어 트랜지스터에 접속되어 있다. 상기 제어 트랜지스터는 또한 상기 스위치의 전력 트랜지스터와 반대의 전도형을 가지고 있는 전계 효과 트랜지스터이며, 그리고 정상 동작 동안에 전력 트랜지스터를 가지고 있는 상기 스위치가 포함되어 있는 도선의 전위와는 다른 전위를 가지고 있는 상기 제2도선에 대한 접속을 나타낸다. 상기 감시 유닛은 연결된 도선 부분들의 전위를 감시한다. 이 전위가 상기 감시 유닛들의 전계 효과 트랜지스터의 임계 전압 이상의 값에 존재하는 제1트리거 임계치 이상으로 상승할 경우에, 상기 제어 트랜지스터는 도통되게 되며 차단되지 않은 도선을 해당 스위치내의 전력 트랜지스터들의 게이트에 연결시킨다. 이에 따라, 해당 스위치내의 전력 트랜지스터가 도통되게 되며, 따라서 상기 스위치가 닫힌다. 단락 또는 과부하의 경우에, 연결된 도선 부분들에서의 전위는 제1트리거 임계치에 일치할 수도 있는 제2트리거 임계치 이하로 떨어짐으로써, 상기 감시 유닛의 제어 트랜지스터 및 그에 따른 제어될 스위치의 전력 트랜지스터가 비도통 상태로 되며, 이에 따라 상기 도선이 차단되고 상기 단락된 도선 부분이 상기 도선 시스템의 나머지 동작 부분으로부터 효과적으로 분리된다.The switch is preferably provided with two power field effect transistors of the same conductivity type having sources connected to each other. The gates are also connected to each other and to the control transistor of the monitoring unit. The control transistor is also a field effect transistor having a conductivity type opposite to the power transistor of the switch, and wherein the control transistor has a potential different from that of the conductor in which the switch with the power transistor is included during normal operation. It shows the connection to two conductors. The monitoring unit monitors the potential of the connected conductor portions. When this potential rises above the first trigger threshold present at a value above the threshold voltage of the field effect transistors of the supervisory units, the control transistor becomes conductive and connects an uninterrupted lead to the gates of the power transistors in the switch. Let's do it. This causes the power transistors in the switch to conduct, thus closing the switch. In the event of a short or overload, the potential at the connected lead portions falls below the second trigger threshold, which may coincide with the first trigger threshold, such that the control transistor of the supervisory unit and thus the power transistor of the switch to be controlled are not. The conduction state is established, whereby the lead is cut off and the shorted lead portion is effectively separated from the remaining operating portion of the lead system.

상기 제어 트랜지스터는 상기 AC 전압의 반 파에서만 상기 스위치의 전력 트랜지스터를 구동할 수 있으므로, 상기 스위치에는 전력 저장 소자가 추가되어 있다. 이 전력 저장 소자는 바람직하게는 예컨대, 포지티브 반파 동안에 충전되는 커패시터이고 네가티브 반파 동안에는 상기 스위치를 닫는데 필요한 전력을 저장한다. 상기 커패시터는 상기 전력 트랜지스터들의 2개의 소오스의 접속점과 전력 트랜지스터들의 상호 연결된 게이트들의 접속점들사이에 접속되어 있다. 하지만, 상기 스위치가 상기 커패시터의 저장된 전하에 의해 닫히는 반파 동안에 생기는 단락은 인식되지 않는다. 하지만, 추가적인 구성에 의해 상기 분리 유닛은 또한 상기 제2반파 동안에 단락을 인식할 수도 있다.Since the control transistor can drive the power transistor of the switch only at half a wave of the AC voltage, a power storage element is added to the switch. This power storage element is preferably a capacitor which is charged, for example during a positive half wave and stores the power required to close the switch during a negative half wave. The capacitor is connected between the connection point of the two sources of the power transistors and the connection points of the interconnected gates of the power transistors. However, a short circuit occurring during the half wave in which the switch is closed by the stored charge of the capacitor is not recognized. However, by further configuration the separation unit may also recognize a short circuit during the second half wave.

상기 스위치의 전력 트랜지스터의 전도형은 어느 반파에서 단락이 인식되는지를 결정해 준다.The conduction type of the power transistor of the switch determines in which half wave the short is recognized.

상기 스위치를 분로하는 상기 전류 제한 소자는 높은 저항의 저항기 또는 제어 가능 저항기 조합이면 바람직하며, 그리고 이하에서는 테스트 저항기로서 표시된다. 상기 전압은 상기 스위치가 열릴 때 상기 테스트 저항기를 통해 상기 분리 유닛의 출력측으로 전달된다. 상기 단락이 제거될 때, 상기 감시 유닛을 트리거시키는데 필요한 전압이 상기 테스트 저항기의 양단에서 생기고, 상기 스위치는 자동적으로 닫힌다.The current limiting element shunting the switch is preferably a high resistance resistor or a controllable resistor combination, and hereinafter referred to as a test resistor. The voltage is transferred to the output side of the separation unit through the test resistor when the switch is opened. When the short is removed, the voltage necessary to trigger the monitoring unit is generated across the test resistor, and the switch is automatically closed.

상기 테스트 저항기는 단계적으로 동작하는 것이 유리하다. 이를 위해, 상기 전류 제한 소자는 직렬로 접속된 여러 저항 값을 가진 저항기들을 구비하고 있다. 따라서, 높은 저항 값 및 낮은 저항 값의 테스트 저항들이 실현될 수 있다. 먼저, 상기 전압은 상기 분리 유닛의 입력측으로부터 높은 저항 값을 가진 테스트 저항기를 통해 상기 분리 유닛의 출력측으로 전달된다. 이제, 상기 감시 유닛이 단락을 검출하면, 상기 분리 유닛의 상기 스위치는 개방 상태를 유지하는데, 즉 상기 스위치의 트랜지스터는 비도통 상태이다. 상기 테스트 저항기는 제1트리거 임계치 이상에 존재하는 전위가 검출될 때에만 낮은 저항 값으로 절환되며, 상기 스위치는 닫힌다.The test resistor is advantageously operated in stages. For this purpose, the current limiting device has resistors with several resistance values connected in series. Thus, test resistors of high and low resistance values can be realized. First, the voltage is transferred from the input side of the separation unit to the output side of the separation unit through a test resistor having a high resistance value. Now, if the monitoring unit detects a short, the switch of the disconnecting unit remains open, ie the transistor of the switch is in a non-conducting state. The test resistor switches to a low resistance value only when a potential that is above the first trigger threshold is detected and the switch is closed.

단락의 검출에 대한 신뢰도의 증가는 상기 감시 유닛의 제어 트랜지스터의 트리거 임계치의 히스테리시스에 의해 달성된다. 스위치가 닫히는 정상 동작 동안에, 상기 트리거 임계치는 단락의 경우에 전압 강하를 신속하게 나타내기 위해 그리고 상기 스위치를 신속하게 개방시키기 위해 높은 값을 가지고 있다. 상기 트리거 임계치는 상기 스위치들이 개방될 때 높은 저항 값을 가진 테스트 저항기를 통한 단락에 대한 결함 없는 테스트를 달성할 목적으로 낮은 값을 가지고 있다.The increase in reliability for the detection of a short is achieved by the hysteresis of the trigger threshold of the control transistor of the monitoring unit. During normal operation in which the switch is closed, the trigger threshold has a high value to quickly indicate the voltage drop in the event of a short circuit and to open the switch quickly. The trigger threshold has a low value for the purpose of achieving a defect free test for a short through a test resistor with a high resistance value when the switches are opened.

예컨대, 스테이션의 공급 선로에서의 단락이 다른 스테이션들간의 통신을 방해하지 않도록 하는 것은 상기 분리 유닛을 사용함으로써 보장된다.For example, it is ensured by using the separation unit that the short circuit in the station's supply line does not interfere with the communication between the other stations.

본 발명의 이점은 고장 허용 오차가 예컨대 모드 전환과 같은 동작과 관계가 없으며, 따라서 상기 시스템의 높은 신뢰도 및 일관성이 달성된다는 것이다. 다른 이점은 결함이 있는 경우 차동 전송이 불변의 상태를 유지하며 따라서 낮은 방출 레벨, 유입되는 간섭에 대한 높은 면역성, 및 스테이션들간의 접지 레벨 시프트의 높은 허용 오차의 이점들이 얻어진다. 또 다른 이점으로는 데이타 전송 프로토콜의 구현을 위한 시간 기준이 매우 정확하지 않아도 되고 또는 완전히 없을 수도 있다는 것인데, 이는 상기 AC 전압의 시작점이 이미 데이타 텔레그램의 비트의 신뢰할 만한 스캐닝이 얻어지는 시간에서의 확실한 구분을 제공해 주기 때문이다.An advantage of the present invention is that the fault tolerance is independent of operation such as mode switching, for example, so that high reliability and consistency of the system is achieved. Another advantage is that the differential transmission remains unchanged in the case of a fault and thus the advantages of low emission level, high immunity to incoming interference, and high tolerance of ground level shift between stations are obtained. Another advantage is that the time criteria for the implementation of the data transfer protocol may not be very accurate or may be completely absent, which means that the starting point of the AC voltage is already at the time at which a reliable scanning of the bits of the data telegram is obtained. Because it provides a distinction.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

도 1에는 AC 전압이 발생기(10)에 의해 발생되어 2개의 선로(11,12)에 제공되는 데이타 전송 시스템이 도시되어 있다. 접속된 스테이션(13,14,15)은 상기 AC 전압의 포지티브 반파에 의해 전기적으로 공급되고 그리고 상기 AC 전압의 네가티브 반파 동안에 데이타를 전송한다.1 shows a data transfer system in which an AC voltage is generated by the generator 10 and provided to two lines 11, 12. The connected stations 13, 14 and 15 are electrically supplied by the positive half wave of the AC voltage and transmit data during the negative half wave of the AC voltage.

도 2는 스테이션들중 하나의 스테이션, 예컨대 스테이션(14)의 구성이 도시되어 있으며, 여기서 커패시터(23)는 포지티브 반파 동안 다이오드(21)를 통해 충전되고 이 커패시터로부터 스테이션의 여러 구성 요소들이 전압 제어기(25)에 의해 데이타 전송 프로토콜(26), 전용 제어 회로(27), 및 전용 부하(28)를 실행하는 회로에 제공된다. 네가티브 반파는 프로토콜의 제어 하에 스위치(24)와 다른 다이오드(22)에 의해 간단하게 진폭 변조될 수 있다. 네가티브 반파의 진폭은 비교기(29)에 의해 구해지고 그 차동 임계 전압은 네가티브이며 도 3에도 도시되어 있다.FIG. 2 shows the configuration of one of the stations, for example station 14, where capacitor 23 is charged via diode 21 during positive half wave from which various components of the station are controlled by the voltage controller. (25) is provided to the circuit which executes the data transfer protocol 26, the dedicated control circuit 27, and the dedicated load 28. As shown in FIG. The negative half wave can simply be amplitude modulated by the switch 24 and other diodes 22 under the control of the protocol. The amplitude of the negative half wave is obtained by comparator 29 and its differential threshold voltage is negative and is also shown in FIG.

도 3에는 시간에 따른 전압 그래디언트(voltage gradient)의 원리가 도시되어 있다. 포지티브 반 파(31)는 상기 스테이션에 전원을 공급하는 역할을 하며, 네가티브 반파(32)는 상기 스테이션의 스위치들(24)에 의해 변조된 진폭을 가지고 있을 수도 있다. 각각의 스테이션의 비교기(29)는 네가티브 차동 수신 임계치(34)를 가지고 있으며, 따라서 진폭 변조가 간단한 방식으로 구해질 수 있다. 예컨대, 네가티브 반파의 위상은 비트를 나타낼 수 있고, 전체 진폭, 즉 반파(32)는 휴지 상태 또는 아이들 상태를 나타낼 수 있으며, 감소된 진폭, 즉 반파(33)는 액티브 상태를 나타낼 수 있다. 상기 액티브 상태는 하나 또는 여러 스테이션의 스위치(24)를 닫음으로써 달성되며, 따라서 간섭 없이도 여러 스테이션으로부터의 동시 전송이 행해지며, 그리고 예컨대 이더넷, CAN, 및 J1850과 같은 데이타 연결 층(Data Link Layer) 뿐만 아니라, 원칙적으로 모든 CSMA(Carrier Sense Multiple Access) 프로토콜이 사용될 수 있다. 이때, 상기 액티브 상태는 논리 비트 0을 나타내고 휴지 상태는 논리 비트 1을 나타내며, 그 반대도 성립한다.3 shows the principle of a voltage gradient over time. Positive half wave 31 serves to power the station, and negative half wave 32 may have an amplitude modulated by switches 24 of the station. The comparator 29 of each station has a negative differential reception threshold 34, so that amplitude modulation can be obtained in a simple manner. For example, the phase of the negative half wave may represent a bit, the overall amplitude, ie half wave 32 may represent a dormant or idle state, and the reduced amplitude, ie half wave 33 may represent an active state. The active state is achieved by closing the switch 24 of one or several stations, so that simultaneous transmissions from multiple stations are made without interference, and data link layers such as Ethernet, CAN, and J1850, for example. In addition, in principle, any carrier sense multiple access (CSMA) protocol can be used. At this time, the active state represents logic bit 0 and the idle state represents logic bit 1, and vice versa.

개개의 비트는 삽입되어 있는 관련 포지티브 반파에 의해 상기 스테이션에서 확실히 구별되므로, 동기화를 위한 그리고 단일 비트의 안전한 스캐닝을 위한 어떠한 메커니즘 없이도 완전한 텔레그램을 만족스럽게 처리하는 간단한 프로토콜이 사용될 수 있지만, 통상적으로 복잡하고 비용이 많이 든다. 상기 프로토콜의 구현을 위해 정확하지 않은 시간 기준이 사용될 수도 있는데, 이는 데이타 전송 프로토콜을 실행하기 위한 회로(26)가 확실한 방식으로 각각의 단일 비트를 스캐닝할 수 있기 때문이며 그것은 두 개의 포지티브 반파간의 위상을 매번 하나의 비트로 해석한다. 사용된 프로토콜에 따라 시간 기준은 AC 전압의 사이클 지속 기간이 시간 기준의 역할을 이미 할 수 있기 때문에 상기 스테이션에서 전적으로 없을 수도 있다.Since individual bits are clearly distinguished at the station by the associated positive half-waves inserted, a simple protocol can be used that satisfactorily handles complete telegrams without any mechanism for synchronization and for secure scanning of a single bit, but typically Complicated and expensive An inaccurate time reference may be used for the implementation of the protocol because the circuit 26 for implementing the data transfer protocol can scan each single bit in a reliable manner, which is responsible for the phase between the two positive half-waves. Interpret one bit each time. Depending on the protocol used, the time reference may be entirely absent at the station since the cycle duration of the AC voltage may already serve as the time reference.

AC 전압은 또한 상기 발생기의 특성에 따라 방형파 전압이거나 다른 형태가 될 수도 있다. 높은 전력 전송을 위해 포지티브 반파를 네가티브 반파보다 더 길게 할 수도 있다.The AC voltage may also be square wave voltage or other, depending on the characteristics of the generator. It is also possible to make the positive half wave longer than the negative half wave for high power transmission.

도 4에는 상기 발생기의 구성 원리가 도시되어 있다. 이 발생기는 AC 전원(41)을 포함하고 있다. 상기 네가티브 반파는 상기 포지티브 반파보다 높은 저항 값으로 제공되기 때문에 상기 스테이션(24)의 스위치(24)는 저전력 반도체 스위치로서 실현될 수 있다. 이것은 다이오드(44,45)에 병렬로 접속된 직렬 저항기(42,43)에 의해 실현되며, 따라서 상기 포지티브 반파는 낮은 저항 상태를 유지한다. 본 실시예에 있어서, 병렬 다이오드를 가지고 있는 저항기중 하나의 저항기는 생략될 수 있는데, 즉 단락에 의해 대체될 수 있으며, 따라서 상기 발생기(41)의 한쪽 단자는 상기 도선(11 또는 12)에 직접 접속될 수 있다. 상기 발생기는 가장 간단한 경우에 있어서 반도체 스위치의 교대로 스위칭되는 H 브리지일 수도 있다.4 shows the construction principle of the generator. This generator includes an AC power supply 41. Since the negative half wave is provided with a higher resistance value than the positive half wave, the switch 24 of the station 24 can be realized as a low power semiconductor switch. This is realized by series resistors 42 and 43 connected in parallel to diodes 44 and 45, so that the positive half-wave maintains a low resistance state. In this embodiment, one of the resistors having a parallel diode can be omitted, i.e. replaced by a short, so that one terminal of the generator 41 is directly connected to the leads 11 or 12. Can be connected. The generator may be, in the simplest case, an H bridge switched alternately of a semiconductor switch.

도 5에는 추가적인 변압기(46)를 사용하는 발생기가 도시되어 있다. 이 변압기는 선택적이다. 전원의 원리와 두 선로를 통한 데이타 전송은 변압기 없이도 행해진다. 하지만, 상기 변압기는 4가지의 다른 이점을 제공한다. 첫째로, 두 반파가 대칭적으로 제공되고, 따라서 간섭파는 최소화된다. 둘째로, 메인 전압 진폭은 제2전압 진폭으로의 변환을 위해 필요한 전압으로 변환될 수 있다. 셋째로, 상기 AC 전압은 단일 극성 전원으로부터 매우 간단한 방식으로 발생될 수 있다. 넷째로, 상기 AC 전압은 접지 전위 없이도 공급될 수 있으며, 따라서 일부 다른 전위, 예컨대 접지 전위 또는 일부 다른 공급 전압을 가지고 있는 도선의 단락이 수용될 수 있다.5 shows a generator using an additional transformer 46. This transformer is optional. The principle of power and the data transmission over both lines are done without a transformer. However, the transformer offers four other advantages. Firstly, two half waves are provided symmetrically, thus the interference wave is minimized. Secondly, the main voltage amplitude can be converted to the voltage required for conversion to the second voltage amplitude. Third, the AC voltage can be generated in a very simple manner from a single polarity power supply. Fourth, the AC voltage can be supplied without a ground potential, so that a short circuit of a conductor having some other potential, such as ground potential or some other supply voltage, can be accommodated.

상기 시스템의 다른 실시예에서, 상기 발생기와 상기 스테이션은 차단 결함을 수용하기 위해 다소 확장된다. 도 6에는 확장된 발생기가 도시되어 있으며, 여기서 중앙 탭을 가지고 있는 변압기(47)가 사용되고 상기 탭은 예컨대 시스템 접지(48)에 접속되어 있다. 도 7의 확장된 스테이션에는 다른 다이오드가 제공되어 있다. 상기 선로(11)에서 차단 결함이 존재하면, 상기 스테이션은 다이오드(51), 커패시터(23) 및 병렬 접속된 부하, 다이오드(53), 및 도선(12)을 통하는 시스템 접지로부터의 전류 경로를 통해 제2전압의 절반이 포지티브 반파로부터 여전히 제공될 수 있다. 유사하게, 네가티브 반파의 진폭은 데이타를 전송하기 위해 스위치(24)에 의해, 즉 도선(12), 다이오드(56), 스위치(54), 및 시스템 접지의 전류 경로를 통해 수정될 수 있다. 상기 원리는 상기 도선(12)에서의 간섭에 대해 동일하다. 이때, 포지티브 반파로부터의 공급을 위한 전류 경로는 다이오드(21,52)를 통과한다. 데이타 전송을 위한 상기 전류 경로는 다이오드(55,22)를 통과한다.In another embodiment of the system, the generator and the station are somewhat expanded to accommodate the blocking fault. An extended generator is shown in FIG. 6, in which a transformer 47 with a central tap is used which is connected, for example, to system ground 48. The expanded station of FIG. 7 is provided with another diode. If there is a blocking fault in the line 11, the station is routed through a current path from the system ground through the diode 51, the capacitor 23 and the paralleled load, the diode 53, and the lead 12. Half of the second voltage can still be provided from the positive half wave. Similarly, the amplitude of the negative half wave can be modified by the switch 24, i.e., through the current path of the lead 12, the diode 56, the switch 54, and the system ground to transmit data. The principle is the same for interference in the lead 12. At this time, the current path for supplying from the positive half wave passes through the diodes 21 and 52. The current path for data transmission passes through diodes 55 and 22.

이 백업 동작 모드는 상기 스테이션에서 또는 상기 발생기에서 능동적인 절환 없이 자동으로 생긴다. 통상적으로 최소화된 간섭파의 원하는 효과가 도선들의 상이한 특성과 시스템 접지 및 두 선로에서 시간에 따른 전압 그래디언트의 비대칭 때문에 더 이상 달성되지 않지만, 상기 전송은 상기 백업 모드에서 두 가지 반 파에 대해 상이한 한가지를 유지한다. 또한, 선로(11,12)에서 단락 결함에 대한 허용 오차는 차단 결함을 허용하기 위한 상기 확장된 구성을 가지고 있는 시스템에서 제한되는데, 이는 상기 시스템을 통한 다른 전류 경로가 접지를 구성하고 있고, 그리고 예컨대 접지를 가지고 있는 선로(11,12)중 하나의 선로의 단락이 2차측 권선을 단락시키기 때문이다.This backup mode of operation occurs automatically without active switching at the station or at the generator. Typically, the desired effect of the minimized interference wave is no longer achieved due to the different characteristics of the leads and the system ground and asymmetry of the voltage gradient over time on the two lines, but the transmission is one different for the two half waves in the backup mode. Keep it. In addition, the tolerance for short faults in lines 11 and 12 is limited in systems with the extended configuration to allow for blocking faults, where other current paths through the system constitute ground, and This is because, for example, a short circuit of one of the lines 11 and 12 having ground shorts the secondary winding.

상기 후자의 단점은 실현되어야 하는 상기 발생기의 단락 보호가 예컨대 정밀 퓨즈(49a,49b)로서 구성되면 제거될 수 있고, 따라서 단락 결함은 상기 퓨즈를 액티브시키고 따라서 차단 결함으로서 작용하며, 이 결함은 상기 제공된 배열에 의해 이미 허용된 것이다. 이 방법으로 단락 결함 또는 하나의 도선에서의 하나 또는 여러 가지의 차단 결함이 허용될 수 있다.The latter disadvantage can be eliminated if the generator's short circuit protection to be realized is configured as, for example, precision fuses 49a and 49b, so that a short fault activates the fuse and thus acts as a blocking fault, It is already allowed by the provided array. In this way short-circuit defects or one or several blocking defects in one conductor may be tolerated.

상기 시스템의 다른 실시예에서, 차단 결함은 어느 정도 다른 방법으로 수용될 수 있다. 상기 스테이션은 도 7에서와 동일한 방법으로 구성되지만, 상기 발생기는 도 8에 도시된 바와 같이 변압기에 중앙 탭 없이 구성되어 있고 상기 제어 회로(59)를 통해 제어되는 추가적인 스위치(57,58)를 가지고 있다. 제어 회로(59)는 차단 결함이 검출되었을 때 예컨대 통신이 재개통될 때까지 스테이션에 통신 결함이 있는 경우에 두 개의 스위치를 교대로 닫을 수 있다. 이 실시예는 위에서 언급한 실시예와는 달리 결함을 극복하는 포지티브 동작을 요구한다. 그렇지만, 이들 동작은 스테이션이 스스로 어떤 동작도 취할 필요가 없음에도 불구하고 중심적으로 일단 한 번 제어된다. 이것은 다른 공지된 결함 허용 시스템보다도 여전히 이점이 있는데 예컨대 상기 공지된 시스템에서는 선로들이 여전히 사용 가능한 일련의 통신 시도에서 확인되었을 때까지 동작이 모든 스테이션에서 실행되어야 하고 또한 ISO11992에 따라 다른 것과 동기되어 실행되어야 한다.In other embodiments of the system, blocking defects may be accommodated in some other way. The station is configured in the same way as in FIG. 7, but the generator is configured without a central tap in the transformer as shown in FIG. 8 and has additional switches 57 and 58 controlled through the control circuit 59. have. The control circuit 59 may alternately close the two switches when a blocking fault is detected, for example when there is a communication fault at the station until communication is reopened. This embodiment, unlike the above-mentioned embodiment, requires a positive operation to overcome the defect. However, these operations are centrally controlled once once, although the station does not need to take any action on its own. This is still an advantage over other known fault-tolerant systems, for example in this known system the operation must be carried out at all stations until the lines have been identified in a series of communication attempts that are still available and also in synchronization with others in accordance with ISO11992. do.

본 실시예의 다른 이점은 접지에 대한 최소한의 단락 결함이 어떤 측정 없이도 극복될 수 있다는 것인데, 이는 스위치(57,58)가 개방될 때 접지 접속은 제공되지 않기 때문이다. 따라서 정밀 퓨즈는 본 실시예에서 제공되지 않는다. 단락 결함 또는 차단 결함이 수용될 수 있으며 제어 회로(59)는 예컨대 전압 스캐닝에 의해 스위치(57 또는 58)가 닫혀지기 전에 단락이 동시에 발생할 가능성이 없음을 확인한다.Another advantage of this embodiment is that the minimum short circuit fault to ground can be overcome without any measurement, since no ground connection is provided when switches 57 and 58 are open. Therefore, no precision fuse is provided in this embodiment. Short or blocking faults can be accommodated and the control circuit 59 confirms that short circuits are unlikely to occur at the same time before the switch 57 or 58 is closed, for example by voltage scanning.

본 실시예의 다른 이점은 접지 전위가 상기 발생기측에서 각각의 정확한 도선에 인가된 후의 차단 결함의 경우에 완전한 전압 스윕이 상기 스테이션에서 이용할 수 있다는 것이며, 변압기에 중앙 탭을 가지고 있는 위에서 언급한 실시예에서는 피크 값의 절반만이 유용하다. 따라서, 어떤 결함 조건을 예상하여, 보다 효과적인 변환 동작을 가능하게 하기 위해 전원의 치수를 크게 할 필요가 없다.Another advantage of this embodiment is that a complete voltage sweep is available at the station in the case of a blocking fault after a ground potential is applied to each correct conductor on the generator side, the above mentioned embodiment having a center tap on the transformer. Only half of the peak value is useful. Thus, it is not necessary to increase the dimensions of the power supply to anticipate certain defect conditions and to enable more effective conversion operation.

결함의 경우에 증가된 간섭파의 단점이 차단 결함을 허용하는 두 실시예에서는 남아 있다. 이것은 도 9에 도시된 바와 같이 제3도선(13)이 시스템 접지 대신에 도선(11,12)에 병렬로 위치할 때 추가적인 제공을 통해 제거될 수 있다. 백업 모드의 동작에서 최소화된 간섭 방사의 원하는 효과가 또한 동작이 매우 상이하게 남아 있기 때문에 다시 일어난다. 상기 시스템의 일실시예에서 시스템 접지 대신에 다른 도선(13)을 사용하면 차단 결함 및 도선의 단락의 동시 허용 오차를 제공할 수 있는데, 이는 도선(13)도 또한 접지 전위로부터 자유롭게 동작되기 때문이다. 또한 도선들 사이의 단락도 또한 극복되는데, 즉 도선(11,13)사이와 도선(12,13)사이에 제공된 발생기는 단락에 대해서 보호된다. 접지 또는 다른 공급 전위를 가지고 있는 도선의 단락에 대한 허용 오차와 하나의 도선에서의 하나 또는 여러 차단 결함간의 단락에 대한 허용 오차의 이점도 또한 상기 시스템의 다른 실시예에서 얻어진다. 도선(11)과 도선(13)간의 단락 또는 도선(12)과 도선(13)간의 단락은 본 실시예에서도 마찬가지로 허용된다.The disadvantage of increased interference in the case of a defect remains in both embodiments allowing for blocking defects. This can be eliminated through additional provision when the third lead 13 is located in parallel to the leads 11, 12 instead of the system ground, as shown in FIG. The desired effect of minimized interference radiation in the operation of the backup mode also occurs again because the operation remains very different. The use of other conductors 13 instead of system ground in one embodiment of the system can provide simultaneous tolerance of breaking faults and shorts in the conductors, since the conductors 13 also operate free from ground potential. . Short circuits between the conductors are also overcome, ie the generator provided between the conductors 11 and 13 and between the conductors 12 and 13 is protected against short circuits. The benefits of tolerances for shorts in conductors with ground or other supply potentials and tolerances for shorts between one or several blocking faults in one conductor are also obtained in other embodiments of the system. Short circuits between the conducting wires 11 and 13 or between the conducting wires 12 and 13 are similarly permitted in this embodiment.

도 10에 도시된 본 발명의 최소 비용 실시예는 결함을 허용하는 위에서 언급한 본 발명의 실시예와 대조적으로 제공된다. 전원과 데이타의 전송은 하나의 도선만으로 행해지며 증가된 간섭파를 수용할 수 있는 시스템에서의 시스템 접지에 대한 추가적인 접속과 결함 허용 오차가 필요하지 않게 되어 하나의 도선, 예컨대 도선(11)만이 설치되며, 이것은 매우 저렴하다. 다른 도선, 예컨대 도선(12)은 시스템 접지에 의해 대체된다. 본 실시예에서는 또한 저항과 다이오드가 상기 발생기를 위해 제공될 수 있다.The minimum cost embodiment of the invention shown in FIG. 10 is provided in contrast to the embodiment of the invention mentioned above which allows for defects. The transmission of power and data is done with only one conductor and only one conductor, e.g. conductor 11, is installed since no additional connection to the system ground and fault tolerance are required in a system that can accommodate increased interference. This is very cheap. Another lead, such as lead 12, is replaced by system ground. In this embodiment also resistors and diodes may be provided for the generator.

따라서, 본 발명은 달성가능한 비용 감소와 결함에 대해 필요한 허용 오차와 관련한 특정 응용에 최적으로 사용될 수 있다. 적어도 몇 개의 스테이션이 예컨대 도 1 내지 도 5 및 도 10에 따라 단순한 회로 구성으로 되어 있는 이들 실시예에서 동작할 수 있도록 유지된다면 분리 유닛들이 적어도 하나의 도선에 삽입되어 상기 발생기에서 볼 수 있는 바와 같이 분리 유닛의 뒤에서 단락된 부분을 자동으로 접속을 끊고 또한 단락이 제거된 후에는 자동을 접속시킬 수 있다.Thus, the present invention can be optimally used for certain applications in terms of cost reductions achievable and the tolerances required for defects. If at least several stations are maintained to be able to operate in these embodiments, for example in a simple circuit configuration according to Figs. 1 to 5 and 10, then the separation units can be inserted into at least one conductor as seen in the generator. The shorted part at the back of the separation unit can be automatically disconnected and can be automatically connected after the short is removed.

도 11에는 전체 시스템 블록(분리 유닛 (17))의 접속 끊기를 위한 분리 유닛들이 스테이션(14,15,16)을 위한 선로(11,12) 및 이 스테이션(분리 유닛(18))만을 차단하는 스테이션으로의 공급 선로에 제공되는 시스템이 도시되어 있다. 도면 부호 11a는 발생기(10)측에서 볼 수 있는 바와 같이 분리 유닛의 뒤에 있고 또한 단락 또는 과부하의 경우의 시스템의 나머지 부분으로부터 상기 도선 부분에 접속되어 있는 모든 스테이션들과 함께 접속이 끊어져 있는 도선 부분을 나타낸다. 도 11에서 선로(11,12)는 링 배열로 접속되어 있으며 발생기(10)로 다시 복귀된다. 다른 분리 유닛(도시되지 않음)은 이 링에 제공되어 적어도 하나의 스테이션이 두 개의 분리 유닛들 사이에 매번 제공된다. 단락이 두 개의 분리 유닛들사이에 있는 도선 부분에서 발생하면, 이 도선 부분에 있는 스테이션들만이 접속이 끊어지게 되고 상기 시스템의 나머지 부분은 완전하게 동작 상태를 유지한다.In FIG. 11, the separation units for disconnecting the entire system block (separation unit 17) block only the lines 11, 12 for the stations 14, 15, 16 and this station (separation unit 18). The system provided on the supply line to the station is shown. Reference numeral 11a denotes a lead portion disconnected with all stations connected to the lead portion from behind the separation unit and from the rest of the system in case of a short circuit or overload as can be seen on the generator 10 side. Indicates. In FIG. 11 the lines 11 and 12 are connected in a ring arrangement and are returned back to the generator 10. Another separation unit (not shown) is provided in this ring so that at least one station is provided between two separation units each time. If a short circuit occurs in the lead section between two separate units, only the stations in the lead section are disconnected and the rest of the system remains fully operational.

도 12는 선로(11)에 접속된 분리 유닛(17)을 나타내는 블록도이다. 이 분리 유닛(17)은 스위치(60), 테스트 저항기(63), 및 감시 유닛(61,68)을 포함하고 있으며, 상기 감시 유닛(68)은 감시 유닛(68)과 직렬로 접속되어 있고 제어 입력(65)과 차단되지 않은 선로(12)간을 접속시킨다. 스위치(60)의 도선 부분(11a)의 전위는 감시 유닛(61)의 테스트 라인(62)에 의해 출력측에서 테스트되고, 도선 부분(11)의 전위는 감시 유닛(68)의 테스트 라인에 의해 스위치(60)의 입력에서 테스트된다. 테스트 저항기(63)는 감시 유닛(61,68)의 제어 입력(64)을 통해 제어된다.12 is a block diagram showing a separation unit 17 connected to the line 11. This separation unit 17 comprises a switch 60, a test resistor 63, and monitoring units 61, 68, which are connected in series with the monitoring unit 68 and control. The input 65 and the uninterrupted line 12 are connected. The potential of the lead portion 11a of the switch 60 is tested at the output side by the test line 62 of the monitoring unit 61, and the potential of the lead portion 11 is switched by the test line of the monitoring unit 68. Tested at the input of 60. The test resistor 63 is controlled via the control input 64 of the monitoring units 61, 68.

도 13에는 도 12에 따른 분리 유닛을 실현하기 위한 회로 장치가 도시되어 있다. 이 장치는 스위치(60)의 커패시터(70)와 다이오드(75) 뿐만 아니라 p 채널 전력 트랜지스터(71,72)와 저항기(73,74), 및 감시 유닛(61)의 n 채널 제어 트랜지스터(80)와 저항기(81)를 구비하고 있다. 커패시터(70)는 스위치(60)의 전력 트랜지스터(71,72)의 두 소오스의 접속점과 전력 트랜지스터(71,72)의 상호 접속된 게이트의 접속점사이에 배열되어 있다. 스위치(60)를 분로하는 전류 제한 소자의 역할을 하는 테스트 저항기(63)는 이 예에서는 제어되지 않으며, 따라서 단순한 저항기(90)만을 구비하고 있다.FIG. 13 shows a circuit arrangement for realizing the separation unit according to FIG. 12. The device comprises p-channel power transistors 71, 72 and resistors 73, 74, as well as capacitor 70 and diode 75 of switch 60, and n-channel control transistor 80 of supervisory unit 61. And a resistor (81). The capacitor 70 is arranged between the connection point of the two sources of the power transistors 71 and 72 of the switch 60 and the connection point of the interconnected gate of the power transistors 71 and 72. The test resistor 63 serving as a current limiting element for shunting the switch 60 is not controlled in this example and thus has only a simple resistor 90.

이때, 상기 스위치(60)의 출력측의 상기 선로(11a)의 스캐닝만이 하나의 감시 유닛(61)으로 수행된다. 제어 트랜지스터(80)의 트리거를 위한 감시 유닛(61)의 테스트 라인(62)은 저항기(81)를 통해 상기 스위치(60)의 출력측의 선로(11a)의 전위를 스캐닝한다. 상기 스위치(60)는 선로(11)에 포함되어 있고, 두 전력 트랜지스터(71,72)의 게이트는 저항기(73,74)를 포함하고 있는 분압기를 통해 제어 입력(65)에 접속되어 있다. 커패시터(70)는 상기 선로(11)의 전위보다 낮은 전위가 제어 입력(65)에 인가될 때에만 상기 저항기(74)와 다이오드(75)를 통해 충전되고, 이 경우에 상기 전력 트랜지스터(71,72)는 도통 상태가 된다. AC 전압의 네가티브 반파 동안, 상기 선로(11)의 전위가 상기 선로(12)의 전위보다 낮을 때, 상기 다이오드(75)는 커패시터(70)의 역 충전을 방지하고, 그 결과 전력 트랜지스터(71,72)를 닫는데 필요한 전압이 유지된다. 상기 저항기(73)를 통한 상기 커패시터(70)의 방전은 네가티브 반파 동안 상기 커패시터(70)의 충전 상태에서 어떠한 과도한 변화도 생기지 않도록 조절되어야 한다.At this time, only the scanning of the line 11a on the output side of the switch 60 is performed by one monitoring unit 61. The test line 62 of the monitoring unit 61 for triggering the control transistor 80 scans the potential of the line 11a on the output side of the switch 60 via a resistor 81. The switch 60 is included in the line 11 and the gates of the two power transistors 71 and 72 are connected to the control input 65 via a voltage divider including resistors 73 and 74. The capacitor 70 is charged through the resistor 74 and the diode 75 only when a potential lower than that of the line 11 is applied to the control input 65, in which case the power transistor 71, 72 is in a conductive state. During the negative half wave of the AC voltage, when the potential of the line 11 is lower than the potential of the line 12, the diode 75 prevents reverse charging of the capacitor 70, and consequently the power transistor 71, The voltage necessary to close 72 is maintained. The discharge of the capacitor 70 through the resistor 73 must be adjusted so that no excessive change occurs in the state of charge of the capacitor 70 during the negative half wave.

상기 스위치(60)의 입력측의 선로(11)의 전위는 상기 전력 트랜지스터(71,72)가 개방될 때 상기 테스트 저항기(63)를 통해 스위치(60)의 출력측에 그리고 상기 선로 부분(11a)에 전달된다. 이러한 전위는 테스트 라인(62)에 의해 스캐닝되어, 상기 감시 유닛(61)의 제어 입력과 상기 저항기(81)를 통해 제어 트랜지스터(80)의 게이트로 제공된다. 테스트 라인(62)의 전위가 제1트리거 임계치를 초과하는 경우에, 상기 감시 유닛(61)의 제어 트랜지스터(80)는 닫힌다. 상기 감시 유닛은 상기 선로(12)의 전위를 상기 스위치(60)의 제어 입력(65)에 제공하며, 따라서 상기 저항기(73)의 양단의 전압 강하에 의해 상기 전력 트랜지스터(71,72)가 닫힌다. 상기 분리 유닛의 차단되지 않은 통상적인 동작은 이러한 방식으로 수행된다.The potential of the line 11 on the input side of the switch 60 is at the output side of the switch 60 and on the line portion 11a via the test resistor 63 when the power transistors 71, 72 are opened. Delivered. This potential is scanned by the test line 62 and provided to the gate of the control transistor 80 through the control input of the monitoring unit 61 and the resistor 81. When the potential of the test line 62 exceeds the first trigger threshold, the control transistor 80 of the monitoring unit 61 is closed. The monitoring unit provides the potential of the line 12 to the control input 65 of the switch 60, so that the power transistors 71, 72 are closed by the voltage drop across the resistor 73. . Unblocked normal operation of the separation unit is performed in this manner.

상기 분리 유닛의 출력측의 선로(11a,12)사이에 단락 또는 과부하가 존재하면, 상기 테스트 저항기(63)를 통해 선로 부분(11a)에 전달된 전위는 상기 감시 유닛(61)의 테스트 입력(62)측에서 제어 트랜지스터(80)를 닫는데 필요한 트리거 임계치보다 작아지며, 상기 감시 유닛(61)의 제어 트랜지스터(80)는 비도통 상태가 된다. 결과적으로, 상기 제어 입력(65)은 상기 선로(12)의 전위에 접속될 수 없고, 상기 전력 트랜지스터(71,72)를 닫는데 필요한 전압이 설정될 수 없게 되어, 전력 트랜지스터(71,72)는 비도통 상태가 되고 스위치(60)는 개방 상태가 된다. 따라서 상기 선로 부분(11a)에 접속되지 않은 공급 발생기(10)(도 1)와 모든 스테이션은 단락으로부터 분리된다.If there is a short circuit or overload between the lines 11a and 12 on the output side of the separation unit, the potential delivered to the line portion 11a via the test resistor 63 is the test input 62 of the monitoring unit 61. It becomes smaller than the trigger threshold required to close the control transistor 80 on the side), and the control transistor 80 of the monitoring unit 61 is in a non-conductive state. As a result, the control input 65 cannot be connected to the potential of the line 12, and the voltage required to close the power transistors 71 and 72 cannot be set, so that the power transistors 71 and 72 can be set. Is in a non-conducting state and the switch 60 is in an open state. Thus, the supply generator 10 (FIG. 1) and all stations which are not connected to the line portion 11a are separated from the short circuit.

테스트 상태가 상기 테스트 저항기(63)의 접속을 통해 생성된다. 단락 또는 과부하가 제거되면, 상기 전위는 테스트 저항기의 양단에서 다시 형성되어 트리거 임계치를 초과할 수 있으며, 따라서 상기 제어 트랜지스터(80,80a)는 상기 선로(12)의 전위를 전체에 걸쳐 다시 연결하고, 전력 트랜지스터(71,72)는 도통 상태가 되고 스위치(60)는 닫히며, 따라서 정상 동작이 자동적으로 복원된다.A test state is created through the connection of the test resistor 63. Once the short or overload is eliminated, the potential can re-form across the test resistor to exceed the trigger threshold, so that the control transistors 80, 80a reconnect the potential of the line 12 throughout The power transistors 71 and 72 are in a conductive state and the switch 60 is closed, so that normal operation is automatically restored.

도 13의 회로 배열은 직접적인 단락, 저항기를 통한 단락, 및 포지티브 반파에서 액티브되는 다이오드의 단락을 인식하지만, 네가티브 반파에서 액티브되는 다이오드의 단락, 즉 애노드가 상기 전송 선로(12)에 접속되어 있고 캐소드가 상기 전송 선로(11)에 접속되어 있는 다이오드의 단락은 인식할 수 없다. 이러한 경우에 대한 실시예에 대해 설명한다.The circuit arrangement of FIG. 13 recognizes a direct short, a short through the resistor, and a short of the diode being activated in the positive half wave, but a short of the diode being activated in the negative half wave, i. The short circuit of the diode connected to the transmission line 11 cannot be recognized. An embodiment for this case will be described.

도 14에는 포지티브 반파 동안에 저전위를 가지고 있는 전송 선로(12)에 스위치(60)가 포함되어 있는 분리 유닛의 일실시예가 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 상기 스위치(20)의 출력측의 전송 선로(12a)의 1 회의 스캐닝만이 도시되어 있다. 상기 테스트 저항기(23)는 이 실시예에서도 또한 제어할 수 없으며, 단일의 저항기(50)만을 포함하고 있다.14 shows one embodiment of a separation unit in which a switch 60 is included in a transmission line 12 having a low potential during a positive half wave. In this embodiment, only one scanning of the transmission line 12a on the output side of the switch 20 is shown. The test resistor 23 is also not controllable in this embodiment and includes only a single resistor 50.

상기 스위치(60)의 n 채널 전력 트랜지스터(71,72)는 상기 전송 선로(12)의 전위보다 높은 전위가 제어 입력(65)측에 인가될 때만 도통 상태로 된다. 상기 감시 유닛(21)은 p 채널 제어 트랜지스터(80)를 구비하고 있으며, 이 트랜지스터에 의해 상기 전송 선로(11)의 전위가 제어 입력(65)측으로 전달된다. 이러한 직통 접속은 스위치(60)의 출력측에서 테스트 라인(62)에 의해 스캐닝되는 선로 부분(12a)의 전위에 따라 달성된다. 스위칭 온 동안에, 상기 스위치(60)의 입력측의 전송 선로(12)의 전위는 전력 트랜지스터(71,72)가 비도통 상태일 때 테스트 저항기(63)를 통해 스위치(60)의 출력측으로 전달된다. 이러한 전위는 테스트 라인(62)으로 스캐닝되어, 상기 감시 유닛(61)의 제어 트랜지스터(80)의 제어 입력측으로 전달된다. 상기 제어 트랜지스터(80)는 전위가 트리거 임계치를 넘어설 때 닫힌다. 따라서, 스위치(60)의 제어 입력(65)측이 상기 전송 선로(11)의 전위에 접속되며, 이로 인해 전력 트랜지스터(71,72)가 도통 상태로 되어, 상기 분리 유닛의 정상 동작이 시작된다. 단락 또는 과부하가 상기 전송 선로(11,12)사이에서 생기면, 선로 부분(12a)측의 전위는 제어 트랜지스터(80)를 닫는데 필요한 트리거 임계치의 값에 도달하지 않으며, 상기 제어 트랜지스터(80)는 비도통 상태로 유지된다. 따라서, 제어 입력(65)은 더 이상 상기 전송 선로(11)의 전위에 접속되지 않으며, 전력 트랜지스터(71,72)를 닫는데 필요한 전압은 설정될 수 없게 된다. 발생기(10)(도 1)는 이러한 방식으로 단락으로부터 분리된다. 테스트 상태는 테스트 저항기(63)를 통해 수행된다. 단락이 동작 동안에 생기면, 선로 부분(12a)측의 전위는 트리거 임계치 아래로 낮아지며, 상기 제어 트랜지스터(80)는 비전도 상태가 되며, 스위치(60)는 선로(12)를 차단시킨다. 선로(11,12a)사이의 단락이 다시 제거되는 경우, 스위치(60)의 출력에서와 감시 유닛(61)의 테스트 라인(62)에서의 선로 부분(12a)은 감시 유닛(61)의 제어 트랜지스터(80)를 닫기 위한 임계치 이상의 값을 다시 취할 수 있고, 정규 동작을 자동적으로 복원할 수 있다.The n-channel power transistors 71 and 72 of the switch 60 are in a conductive state only when a potential higher than that of the transmission line 12 is applied to the control input 65 side. The monitoring unit 21 is provided with a p-channel control transistor 80, by which the potential of the transmission line 11 is transferred to the control input 65 side. This direct connection is achieved in accordance with the potential of the line portion 12a scanned by the test line 62 on the output side of the switch 60. During switching on, the potential of the transmission line 12 on the input side of the switch 60 is transferred to the output side of the switch 60 through the test resistor 63 when the power transistors 71, 72 are in a non-conductive state. This potential is scanned into the test line 62 and transferred to the control input side of the control transistor 80 of the monitoring unit 61. The control transistor 80 is closed when the potential exceeds the trigger threshold. Therefore, the control input 65 side of the switch 60 is connected to the potential of the transmission line 11, which causes the power transistors 71 and 72 to be in a conductive state, thereby starting the normal operation of the separation unit. . If a short circuit or overload occurs between the transmission lines 11 and 12, the potential on the line portion 12a side does not reach the value of the trigger threshold required to close the control transistor 80, and the control transistor 80 It remains nonconductive. Therefore, the control input 65 is no longer connected to the potential of the transmission line 11, and the voltage necessary to close the power transistors 71 and 72 cannot be set. The generator 10 (FIG. 1) is separated from the short in this manner. The test state is performed through the test resistor 63. If a short circuit occurs during operation, the potential on the line portion 12a side is lowered below the trigger threshold, the control transistor 80 is in a non-conductive state, and the switch 60 blocks the line 12. When the short between the lines 11 and 12a is eliminated again, the line portion 12a at the output of the switch 60 and at the test line 62 of the monitoring unit 61 is controlled by the control transistor of the monitoring unit 61. The value above the threshold for closing 80 can be taken again and the normal operation can be automatically restored.

도 14의 배열은 또한 상기 AC 전압의 네가티브 반파에서 액티브 상태인 다이오드를 가지고 단락을 인식하지 못한다.The arrangement of FIG. 14 also does not recognize shorts with diodes that are active in the negative halfwaves of the AC voltage.

도 13 및 도 14에 도시된 분리 유닛은 유사한 방식으로 AC 전압의 네가티브 반파에서 발생하는 단락을 허용하기 위해 사용될 수도 있다. 이러한 경우, 도 13의 분리 유닛은 선로(12)에 포함되어야만 하는데, 그 이유는 후자가 네가티브 반파동안 더 높은 전위를 가지기 때문이며, 도 14의 분리 유닛은 선로(11)에 포함되어야만 하는데, 후자가 네가티브 반파 동안 더 낮은 전위를 가지고 있기 때문이다. 포지티브 반파에서 액티브되는 다이오드를 가지고 있는 단락은 이들 실시예에서 허용되지 않는다.The separation unit shown in FIGS. 13 and 14 may be used to allow a short circuit occurring in the negative half wave of the AC voltage in a similar manner. In this case, the separation unit of FIG. 13 must be included in the line 12 because the latter has a higher potential during the negative half wave, and the separation unit of FIG. 14 must be included in the line 11 This is because it has a lower potential during negative halfwaves. Short circuits with diodes active in positive half-waves are not allowed in these embodiments.

도 13 및 도 14의 예는 각각 스위치(60)의 출력에서 단지 하나의 스캐닝만을 제공한다. 하지만, 도 12의 스위치(60)의 입력에서 또한 스캐닝하기 위한 감시 유닛(68)으로 회로가 보완될 수도 있다. 감시 유닛은 이러한 경우 직렬로 접속되어야 한다.13 and 14 provide only one scanning at the output of switch 60, respectively. However, the circuit may be supplemented with a monitoring unit 68 for scanning also at the input of the switch 60 of FIG. 12. The monitoring unit must in this case be connected in series.

도 15에는 선로(11)의 전위가 포지티브 반파 동안에 선로(12)의 전위보다 높고 네가티브 반파 동안에는 선로(11)의 전위가 선로(12)의 전위보다 낮은 실시예가 도시되어 있다. 도 14의 회로는 도 15의 회로의 시작 지점이며, 이때 또한 n 채널 트랜지스터(71,72)가 스위치(60)에 사용된다. 이 스위치(60)는 포지티브 반파 동안에 전력 트랜지스터(71,72)의 도통 상태에 필요한 전하를 저장하기 위한 커패시터(70)와 다이오드(75)를 구비하고 있다. 상기 감시 유닛(61)의 제어 트랜지스터(80)는 도 14에 도시된 바와 같이 p 채널 트랜지스터이다.15 shows an embodiment in which the potential of the line 11 is higher than the potential of the line 12 during the positive half wave and the potential of the line 11 is lower than the potential of the line 12 during the negative half wave. The circuit of FIG. 14 is the starting point of the circuit of FIG. 15 where n-channel transistors 71 and 72 are also used for switch 60. This switch 60 includes a capacitor 70 and a diode 75 for storing the electric charges necessary for the conduction state of the power transistors 71 and 72 during the positive half wave. The control transistor 80 of the monitoring unit 61 is a p-channel transistor as shown in FIG. 14.

상기 감시 유닛(61)에 소자(801-808)가 없는 경우에는 네가티브 반파에서의 단락만이 인식되는데, 이는 상기 제어 트랜지스터(80)가 도통을 위해 네가티브 게이트-소오스 전압으로 트리거되어야 하기 때문이다. 상기 포지티브 반파에서만 작동하는 단락을 위해 또한 적합한 상기 감시 유닛(61)을 제공하기 위해, 상기 감시 유닛(61)은 상기 스위치(60)를 제어하기 위해 상기 포지티브 반파 동안에, 스위치(801,803,804), 트랜지스터(802,806,807), 커패시터(805), 및 다이오드를 통해 단락 상태를 인식하기 위해 애노드는 상기 전송 선로(11)에 접속되어 있고 캐소드는 상기 전송 선로(12)에 접속되어 있는 다이오드(808)를 구비하고 있는 회로를 가지고 확장된다. 상기 전력 트랜지스터(71,72)가 도통되면, 상기 커패시터(805)는 전류 경로, 즉 저항기(807)→다이오드(808)→저항기(806)→스위치(804)의 다이오드를 통해 상기 포지티브 반파 동안에 포지티브 값으로 충전된다. 상기 다이오드(808)에 의해 상기 네가티브 반파 동안의 방전이 방지된다. 따라서, 상기 커패시터(805)는 상기 스위치(803,804)가 닫히는 전압을 보유한다. 상기 네가티브 반파 동안에 저항기(806)를 통해 방전이 이루어지면, 상기 커패시터(805)가 단일의 사이클 기간 동안에 적은 양만 방전할 수 있도록 치수화가 행해지고, 저항기(807)를 통한 충전은 포지티브 반파 동안에 행해질 수 있다. 스위치(803,804)가 연속적으로 닫히면, 상기 스위치(801)는 항상 열린 상태로 되며, 따라서 상기 제어 트랜지스터(80)는 통상적으로 도 14의 회로의 것과 유사한 방식으로 네가티브 반파 동안에 동작한다.If there are no elements 801-808 in the monitoring unit 61, only a short in negative half wave is recognized because the control transistor 80 must be triggered with a negative gate-source voltage for conduction. In order to provide the monitoring unit 61 which is also suitable for short circuits operating only in the positive half wave, the monitoring unit 61 is provided with the switches 801, 803, 804, transistors () during the positive half wave to control the switch 60. 802, 806, 807, a capacitor 805, and a diode having a diode 808 connected to the transmission line 11 and a cathode connected to the transmission line 12 for recognizing a short circuit condition through the diode. Extended with circuitry. When the power transistors 71 and 72 are conductive, the capacitor 805 is positive during the positive half wave through the current path, i.e., resistor 807 → diode 808 → resistor 806 → switch 804. Is filled with a value. Discharge during the negative half wave is prevented by the diode 808. Thus, the capacitor 805 holds the voltage at which the switches 803 and 804 are closed. If a discharge is made through the resistor 806 during the negative half wave, dimensioning is made such that the capacitor 805 can discharge only a small amount during a single cycle period, and charging through the resistor 807 may be done during the positive half wave. . When switches 803 and 804 are closed in succession, the switch 801 is always in the open state, so the control transistor 80 typically operates during negative half wave in a manner similar to that of the circuit of FIG.

상기 선로(11)의 전압이 상기 네가티브 반파 동안에 상기 전송 선로(12)의 전압보다 낮아지면, 상기 p 채널 트랜지스터(80)는 네가티브 게이트-소오스 전압을 수신하게 되며, 따라서 도통 상태로 된다. 이 상태에서, 상기 스위치(60)의 커패시터(70)는 전류 경로, 즉 스위치(80)→다이오드(75)→저항기(74)→저항기(73)→전력 트랜지스터(72,71)의 다이오드를 통해 충전될 수 있다. 따라서, 포지티브 게이트-소오스 전압이 상기 전력 트랜지스터(71,72)를 위해 상승하며, 이로 인해 이들은 도통 상태로 되고 상기 스위치(60)는 닫힌다. 상기 저항기(73)를 통해 상기 커패시터(70)를 방전시키면, 상기 커패시터(70)의 양단의 전압이 사이클 기간에 걸쳐서 조금만 변할 수 있도록 치수화가 행해진다. 상기 커패시터(70)는 네가티브 반파의 기간에 상기 저항기(74)를 통해 충전된다.When the voltage of the line 11 is lower than the voltage of the transmission line 12 during the negative half wave, the p-channel transistor 80 receives the negative gate-source voltage and thus becomes conductive. In this state, the capacitor 70 of the switch 60 passes through a current path, i.e., a switch 80 → a diode 75 → a resistor 74 → a resistor 73 → a diode of the power transistors 72, 71. Can be charged. Thus, a positive gate-source voltage rises for the power transistors 71 and 72, which cause them to conduct and the switch 60 is closed. When the capacitor 70 is discharged through the resistor 73, dimensioning is performed such that the voltage across the capacitor 70 can only change slightly over a cycle period. The capacitor 70 is charged through the resistor 74 in a period of negative half wave.

두 반파 동안에 동일한 결과를 제공하는 단락들은 직접적인(저저항) 단락, 및 상기 전송 선로(11)와 상기 전송 선로(12)사이의 저항기를 통한 단락이며, 상기 저항값은 상기 분리 회로의 치수에 좌우된다. 직접적인 단락 또는 저항기를 통한 단락이 전송 선로(11)와 전송 선로(12)사이의 분리 회로의 출력측에서 행해지면, 상기 네가티브 반파 동안에 통상적으로 닫히는 상기 제어 트랜지스터(80)는 개방된다. 상기 제어 트랜지스터(80)는 포지티브 반파 동안에는 항상 개방 상태이다. 결과적으로, 상기 제어 입력(65)은 더 이상 상기 전송 선로(12)의 전압에 접속되지 않으며, 상기 커패시터(70)는 상기 저항기(73)를 통해 방전된다. 따라서, 상기 전력 트랜지스터(71,72)의 포지티브 게이트-소오스 전압은 형성되지 않으며, 이로 인해 상기 전력 트랜지스터(71,72)는 비도통 상태로 된다. 이와 같이, 상기 발생기(10)는 단락으로부터 분리되고, 상기 테스트 저항기(63)를 통한 접속을 가지고 있는 상기 테스트 상태가 설립된다. 상기 스위치(803,804,801)를 가지고 있는 회로 부분은 직접적인 단락으로 이 상황에 이른다.Short circuits that provide the same result during two half-waves are direct (low resistance) short circuits and short circuits through the resistor between the transmission line 11 and the transmission line 12, the resistance being dependent on the dimensions of the separation circuit. do. If a direct short or a short through the resistor is made at the output side of the separation circuit between the transmission line 11 and the transmission line 12, the control transistor 80 which is normally closed during the negative half wave is opened. The control transistor 80 is always open during positive half wave. As a result, the control input 65 is no longer connected to the voltage of the transmission line 12, and the capacitor 70 is discharged through the resistor 73. Accordingly, the positive gate-source voltage of the power transistors 71 and 72 is not formed, which causes the power transistors 71 and 72 to be in a non-conductive state. As such, the generator 10 is disconnected from a short and the test state is established with a connection through the test resistor 63. The part of the circuit having the switches 803, 804 and 801 leads to this situation in a direct short.

상기 네가티브 반파에서, 즉 상기 네가티브 반파 동안에 고전위를 가지고 있는 선로(12)에 접속되어 있는 애노드와, 상기 네가티브 반파 동안에 저전위를 가지고 있는 선로 부분(11a)에 접속되어 있는 캐소드를 가지고 있는 다이오드를 통해서만 행해지는 단락은 위에서 설명한 경우에서와 동일한 상황을 가져오는데, 이는 상기 제어 트랜지스터(80)가 상기 단락 때문에 상기 네가티브 반파 동안에 비도통 태를 유지하고 상기 제어 트랜지스터(80)가 상기 포지티브 반파 동안에 항상 비도통 상태이기 때문이다. 상기 커패시터(805)는 단락이 상기 포지티브 반파에서만, 즉 상기 포지티브 반파 동안에 고전위를 가지고 있는 상기 선로(11)에 접속되어 있는 애노드, 및 상기 포지티브 반파 동안에 저전위를 가지고 있는 상기 선로(12)에 접속되어 있는 캐소드를 가지고 있는 다이오드를 통해 행해지는 경우에는 충전되지 않는다. 상기 커패시터(805)는 상기 저항기(806)를 통해 방전되고, 상기 스위치(803,804)는 항상 개방 상태를 유지한다. 상기 포지티브 반파 동안에, 상기 제어 트랜지스터(80)와 스위치(801)는 항상 개방 상태를 유지하거나 비도통 상태로 된다. 네가티브 반파로의 천이시에, 상기 스위치(801)는 EKE히며, 따라서, 상기 제어 트랜지스터(80)에는 스위칭 온 임계치 아래의 게이트-소오스 전압이 제공되며, 이로 인해 상기 트랜지스터(80)는 상기 네가티브 반파 동안에 비도통 상태를 유지한다. 따라서, 상기 제어 입력(65)은 상기 선로(12)의 전위에 더 이상 접속되지 않으며, 상기 커패시터(70)는 상기 저항기(73)를 통해 방전된다. 상기 전력 트랜지스터(71,72)는 비도통 상태이고 상기 스위치(60)는 열린다. 이와 같이, 상기 발생기(10)(도 1)는 상기 단락으로부터 분리되고 상기 테스트 상태는 상기 테스트 저항기(63)를 통한 단일 접속에 의해 얻어진다. 단락이 동작 중에 행해지면, 상기 감시 유닛(61)은 위에서 설명한 방법으로 상기 선로(11)와 선로(12)사이의 단락을 검출하며, 상기 스위치(60)의 상기 전력 트랜지스터(71,72)는 고속으로 닫힌다. 상기 선로(11a,12)간의 단락이 다시 제거되면, 상기 스위치(60)의 출력측의 전위는 테스트 저항기(63)를 통해서 감시 유닛(61)의 테스트 라인(62)에서 다시 값을 취할 수 있으며, 여기서 제어 트랜지스터(80)는 전도하고 있고, 정상 동작이 자동적으로 복귀된다.A diode having an anode connected to the line 12 having a high potential during the negative half wave, that is, a cathode connected to the line portion 11a having a low potential during the negative half wave. Short circuits through only have the same situation as in the case described above, in which the control transistor 80 remains inactive during the negative half wave because of the short circuit and the control transistor 80 is always inactive during the positive half wave. This is because it is in a conductive state. The capacitor 805 has an anode connected to the line 11 having a high potential only in the positive half wave, i.e., during the positive half wave, and to the line 12 having a low potential during the positive half wave. It is not charged when done via a diode having a cathode connected to it. The capacitor 805 is discharged through the resistor 806, and the switches 803 and 804 remain open at all times. During the positive half wave, the control transistor 80 and the switch 801 remain open or non-conductive at all times. Upon transition to a negative half wave, the switch 801 is EKE, so that the control transistor 80 is provided with a gate-source voltage below a switching on threshold, which causes the transistor 80 to transmit the negative half wave. Maintain non-conduction state while Thus, the control input 65 is no longer connected to the potential of the line 12 and the capacitor 70 is discharged through the resistor 73. The power transistors 71 and 72 are non-conducting and the switch 60 is open. As such, the generator 10 (FIG. 1) is separated from the short circuit and the test state is obtained by a single connection through the test resistor 63. If a short is made during operation, the monitoring unit 61 detects a short between the line 11 and the line 12 in the manner described above, and the power transistors 71 and 72 of the switch 60 Closed at high speed When the short circuit between the lines 11a and 12 is removed again, the potential at the output side of the switch 60 may again take value in the test line 62 of the monitoring unit 61 through the test resistor 63, The control transistor 80 is inverted here, and normal operation is automatically returned.

네가티브 반파 동안에만 상기 선로(12)보다 저 전위를 가지고 있는, 상기 선로(11)에의 스위치(60)의 배열은 네가티브 반파 동안 생기는 모든 단락이 상기 감시 유닛(61)의 제어 트랜지스터(80)로 검출됨을 의미한다. 상기 감시 유닛(61)에 스위치(804,803)를 구비하고 있는 추가적인 회로는 포지티브 반파에서 생기는 상기 단락을 또한 검출한다.The arrangement of the switch 60 on the line 11, which has a lower potential than the line 12 only during the negative half wave, ensures that any short circuit occurring during the negative half wave is detected by the control transistor 80 of the monitoring unit 61. It means. Additional circuitry with switches 804 and 803 in the monitoring unit 61 also detects the short circuit occurring in the positive half wave.

도15에 나타낸 배열과는 대조적으로 n 채널 트랜지스터를 구비하고 있는 상기 스위치(60)가 상기 포지티브 반파 동안에만 저 전위를 가지고 있는 상기 선로(12)에 배열되면, 상기 감시 유닛(61)이 p채널 제어 트랜지스터(80)를 통해 상기 선로(11)와의 접속을 나타내는 동안에, 상기 감시 유닛(61)의 제어 트랜지스터(80)는 포지티브 반파 동안에 생기는 모든 단락을 검출한다. 상기 감시 유닛(61)의 스위치(804,803,801)를 구비하고 있는 추가적인 회로는 네가티브 반파에서 생길 수 있는 다른 단락을 인식한다.In contrast to the arrangement shown in Fig. 15, when the switch 60 with n-channel transistors is arranged on the line 12 having low potential only during the positive half wave, the monitoring unit 61 is p-channel. While indicating the connection with the line 11 through the control transistor 80, the control transistor 80 of the monitoring unit 61 detects all short circuits occurring during the positive half wave. Additional circuitry with switches 804, 803, and 801 of the monitoring unit 61 recognizes other shorts that may occur in negative half-waves.

다른 유사한 실시예가 도13의 회로 배열의 원리를 기초로 제공될 수 있다. 상기 스위치(60)는 상기 선로(11)에 p 채널 트랜지스터를 구비하고 있고, 상기 제어 트랜지스터(80)는 n 채널 트랜지스터이다. 상기 선로(11)의 스위치(60)는 포지티브 반파 동안에만 고 전위를 가지고 있고, 포지티브 반파 동안에 생기는 모든 단락은 상기 선로(12)와의 접속을 형성하는 감시 유닛(61)의 제어 트랜지스터(80)에 의해 바로 검출된다. 감시 유닛(61)에 스위치(804,803,801)를 구비하고 있는 추가적인 회로는 네가티브 반파에서 생길 수 있는 다른 단락을 검출한다. 스위치(71,72,704,803)는 p 채널 트랜지스터로서 구성되어 있고, 상기 스위치(80,801)는 n 채널 트랜지TM터로서 구성되어 있다.Another similar embodiment may be provided based on the principle of the circuit arrangement of FIG. The switch 60 includes a p-channel transistor on the line 11, and the control transistor 80 is an n-channel transistor. The switch 60 of the line 11 has a high potential only during the positive half wave, and any short circuit occurring during the positive half wave is connected to the control transistor 80 of the monitoring unit 61 which forms a connection with the line 12. Is detected immediately. Additional circuitry with switches 804, 803, and 801 in the monitoring unit 61 detects other shorts that may occur in negative half-waves. The switches 71, 72, 704 and 803 are configured as p-channel transistors, and the switches 80 and 801 are configured as n-channel transistors.

2개의 p 채널 트랜지스터를 구비하고 있는 스위치(60)가 네가티브 반파 동안에만 고전위를 가지고 있는 상기 선로(12)에 포함되어 있으면, 네가티브 반파 동안에 생기는 모든 단락은 선로(11)와의 접속을 형성하는 감시 유닛(61)의 제어 트랜지스터(80)로 검출된다. 감시 유닛(61)에 스위치(804,803,801)를 구비하고 있는 추가적인 회로는 포지티브 반파에서 생길 수 있는 다른 단락을 검출한다. 스위치(71,72,804,803)는 n채널 트랜지스터로서 구성되어 있고, 스위치(80,801)는 p 채널 트랜지스터로서 구성되어 있다.If a switch 60 having two p-channel transistors is included in the line 12 having a high potential only during the negative half wave, then any short circuit occurring during the negative half wave will form a connection with the line 11. It is detected by the control transistor 80 of the unit 61. Additional circuitry with switches 804, 803 and 801 in the monitoring unit 61 detects other short circuits that may occur in the positive half wave. The switches 71, 72, 804 and 803 are configured as n-channel transistors, and the switches 80 and 801 are configured as p-channel transistors.

지금 설명한 실시예는 이들 3개의 모든 종류의 단락을 오류 없이 인식하며, 저항기를 통한 단락의 경우에 단락으로서 간주되는 상기 저항 값은 상기 테스트 저항기(90)의 값과 정상 동작 동안에 흐르는 전류에 좌우된다.The embodiment just described recognizes all three of these types of shorts without error, and the resistance value, which is regarded as a short circuit in the case of a short circuit through the resistor, depends on the value of the test resistor 90 and the current flowing during normal operation. .

AC 전압에서 단락을 검출하고 전력 트랜지스터를 제어하는 다른 가능성은 상기 네가티브 반파를 위한 하나의 분리 유닛과 상기 포지티브 반파를 위한 하나의 분리 유닛을 제공하는 것이다. 상기 포지티브 반파에 대해, 도선(11)의 전위가 도선(12)의 전위보다 높을 때, 도13에 따른 스위치(60)는 도선(11)에 제공되거나 도14에 따라 도선(12)에 제공된다. 네가티브 반파 동안 도선(11)의 전위가 도선(12)의 전위보다 낮을 때, 도13에 따른 스위치(60)가 도선(12)에 제공되거나, 도14에 따라 스위치(60)가 도선(12)에 제공되거나, 도14에 따라 도선(11)에 제공된다. 각 분리 유닛은 기능상 일렬로 접속되어야 하기 때문에, 발생기(1)의 데이타 및 전력은 각 분리 유닛이 단락이 없음을 검출할 때까지만 접속될 수 있다. 이러한 배열은 상당히 많은 수의 전력 트랜지스터를 요구하는 것으로, 도15의 배열과는 현저히 다르다.Another possibility of detecting a short at the AC voltage and controlling the power transistor is to provide one separation unit for the negative half wave and one separation unit for the positive half wave. For the positive half wave, when the potential of the lead 11 is higher than the potential of the lead 12, the switch 60 according to FIG. 13 is provided to the lead 11 or to the lead 12 according to FIG. . When the potential of the conducting wire 11 is lower than the potential of the conducting wire 12 during the negative half wave, the switch 60 according to FIG. 13 is provided to the conducting wire 12 or the switch 60 according to FIG. 14 is connected to the conducting wire 12. Or on the conductor 11 according to FIG. Since each separation unit must be functionally connected in series, the data and power of the generator 1 can only be connected until each separation unit detects no short circuit. This arrangement requires a fairly large number of power transistors and is significantly different from the arrangement of FIG.

도 16은 도14의 기본 배열에 따라 선로(12)에 스위치(20)가 포함된 실시예를 나타낸다. 감시 유닛(61)는 포지티브 반파 동안 발생하는 모든 단락을 제어 트랜지스터(80)로 바로 검출하고, 네가티브 반파 동안 발생하는 그 이상의 단락을 스위치(801,803,804)로 검출한다. 포지티브 반파 동안 단락에 대한 검출 신뢰성을 향상시키기 위해, 제어 트랜지스터(80)의 트리거 임계치에 대해 히스테리시스가 제공된다. 발생기(10)의 과부하를 방지할 목적으로 스위치(60)를 고속으로 개방시킬 수 있도록 닫혀진 스위치(60) 내의 분리 유닛의 정상 동작 동안 고 트리거 임계치를 얻고(도10), 분리 유닛의 출력에서 전압이 떨어질 때, 그 전압은 포지티브 반파 동안 저항기(81)를 통해서 테스트 라인(62)으로 스캔된다. 하지만, 스위치(60)가 열리면 포지티브 반파 동안 단락에 대한 오류 시험이 높은 저항의 테스트 저항기(63)를 통해서 이루어 질 수 있도록 저 트리거 임계치가 얻어지며, 이러한 시스템에서 다른 스테이션의 정상 부하는 단락을 시뮬레이팅할 수 없다.FIG. 16 shows an embodiment in which the switch 20 is included in the line 12 according to the basic arrangement of FIG. 14. The monitoring unit 61 directly detects all short circuits occurring during the positive half wave with the control transistor 80 and detects further short circuits occurring during the negative half wave with the switches 801, 803, and 804. Hysteresis is provided for the trigger threshold of the control transistor 80 to improve detection reliability for shorts during positive half-waves. A high trigger threshold is obtained during normal operation of the disconnect unit in the closed switch 60 to open the switch 60 at high speed for the purpose of preventing overload of the generator 10 (FIG. 10), and at the output of the disconnect unit When this falls, the voltage is scanned into the test line 62 through the resistor 81 during the positive half wave. However, when the switch 60 is opened, a low trigger threshold is obtained so that an error test for shorts during positive half-waves can be made through a high resistance test resistor 63, in which the station's normal load at other stations simulates a short. Can't rate

이러한 히스테리시스는 스위치(813,814)와, 제어 다이오드(811)에 의해 얻어진다. 제어 트랜지스터(80)가 포지티브 반파 동안 전도되고 있을 때, 스위치(60)도 닫혀진다. 이 정보는 스위치(814)를 유지하기 위해 이용되는데, 즉 커패시터(817)는 포지티브 반파 동안 제어 트랜지스터(80), 다이오드(819) 및 저항기(818)를 통해서 자신을 충전한다. 이러한 충전 조건은 네가티브 반파 동안 유지되는데, 이것은 충전 조건의 변화가 어려울 정도로 낮게 설정되어 있기 때문이다. 스위치(813)는 닫힌 스위치(814)에 의해 개방 상태를 유지하며, 따라서 제너 다이오드(811)는 제어 트랜지스터(80)의 스위칭을 위한 트리거 임계치를 결정한다. 트리거 임계치의 조정은 스위치(60)와, 감시 회로(61)의 히스테리시스 정의 회로에서 커패시터(70,817)가 충분히 충전될 수 있는 포지티브 반파 동안 만큼 닫히는 것을 보호해야 한다. 제어 트랜지스터(80)가 포지티브 반파 동안 비도통 상태이면, 스위치(60)도 열리며, 테스트 저항기(63)를 통해서 스위치(60)의 입/출력간의 접속만이 있게 된다. 이 정보는 저 전압 동안 제어 트랜지스터(80)에 대한 트리거 임계치를 저 전압 값으로 조정하기 위해 사용되는데, 즉 커패시터(817)는 저항기(816)를 통해서 방전되고, 스위치(814)를 통해서 열린다. 이것은 포지티브 반파 동안에 스위치(813)를 닫기 때문에 제너다이오드가 분로를 형성하게 되는 것이다.This hysteresis is obtained by the switches 813 and 814 and the control diode 811. When the control transistor 80 is conducting for a positive half wave, the switch 60 is also closed. This information is used to hold the switch 814, that is, the capacitor 817 charges itself through the control transistor 80, the diode 819 and the resistor 818 during the positive half wave. This charging condition is maintained for the negative half wave since it is set so low that the change of the charging condition is difficult. The switch 813 remains open by the closed switch 814, so the zener diode 811 determines the trigger threshold for switching of the control transistor 80. The adjustment of the trigger threshold must protect the switch 60 and the closing of the capacitors 70 and 817 for a positive half wave that can be sufficiently charged in the hysteresis definition circuit of the supervisory circuit 61. If the control transistor 80 is in a non-conducting state during the positive half wave, the switch 60 is also opened and there is only a connection between the input / output of the switch 60 via the test resistor 63. This information is used to adjust the trigger threshold for the control transistor 80 to a low voltage value during low voltage, that is, capacitor 817 is discharged through resistor 816 and opened through switch 814. This causes the zener diode to form a shunt because the switch 813 is closed during the positive half wave.

상기 스위치(60)에 의한 전력 및/또는 데이타의 전송에 있어서 분리 특성을 개선하기 위해서는, 상기 테스트 저항기(63)가 매우 작은 저항 값을 가지고 있으면 안된다. 상충적인 요건은 정상적인 상황, 즉 단락 없음을 확실히 인식하기 위해, 상기 스위치의 출력측에는 최소 전압 레벨이 존재하여야 한다는 것이다. 큰 부하, 즉 스위치 이후의 낮은 부하 저항의 경우에 있어서, 상기 테스트 저항기는 대응하는 낮은 저항으로 선택되어야 한다. 상기 포지티브 반파 동안 전력을 전달하고, 따라서 낮은 저항의 부하를 가지고 있으며, 그리고 네가티브 반파 동안에 데이타를 전송하고, 따라서 높은 저항 부하가 제공되어 있는, 상기 설명된 시스템에서는, 상황에 따라 상기 테스트 저항기(63)의 값을 조절할 수 있는 가능성이 있다. 이를 위해, 상기 스위치의 출력측의 선로(12a)의 상태는 네가티브 반파 동안에 상기 저항기(43) 및 테스트 라인(62)을 통해 상기 감시 유닛(61)의 스위치(82)로 스캐닝된다. 네가티브 반파가 정상적으로 형성될 수 있으면, 상기 스위치(82)는 닫히고, 상기 테스트 저항기(63)의 제어 유닛(91)에서의 분로 커패시터(904)는 제어 라인(64)을 통해 충전된다. 충전 상태는 포지티브 반파 동안에 유지되고, 제어 유닛(91)에서 트랜지스터(906,907)를 구비하는 스위치가 연속적으로 닫힌 상태로 유지되어, 저항기 유닛(90)의 병렬 저항기(903)가 분로를 형성한다. 이에 따라, 분리 유닛의 입력과 출력사이에서 액티브되는 부분적인 저항기(901,902)를 구비하고 있는 상기 테스트 저항기(63)의 낮은 저항 값의 일부분이 제공된다. 네가티브 파가 형성될 수 없는 경우에, 즉 도선(11)과 도선(12a)간이 단락된 경우에, 상기 스위치(82)는 닫히지 않으며, 그 후 상기 테스트 저항기(63)의 제어 유닛(91)에 트랜지스터(906,907)를 구비하고 있는 상기 스위치도 닫힐 수 없으며, 따라서 상기 부분적인 저항기(903)는 분로되지 않는다. 이에 따라, 상기 스위치의 입력과 출력사이에서 액티브되는 상기 테스트 저항기(63)의 부분적인 저항 값(901,902,903)의 합이 제공된다.In order to improve isolation characteristics in the transmission of power and / or data by the switch 60, the test resistor 63 should not have very small resistance values. A conflicting requirement is that there must be a minimum voltage level at the output side of the switch to ensure that it is normal, i.e. no short circuit. In the case of a large load, ie a low load resistance after the switch, the test resistor should be chosen with the corresponding low resistance. In the above-described system, which transfers power during the positive half wave, and therefore has a low resistive load, and transmits data during the negative half wave, and thus a high resistive load is provided, the test resistor 63 according to the situation. There is a possibility to adjust the value of). For this purpose, the state of the line 12a on the output side of the switch is scanned into the switch 82 of the monitoring unit 61 through the resistor 43 and the test line 62 during the negative half wave. If the negative half wave can be formed normally, the switch 82 is closed and the shunt capacitor 904 in the control unit 91 of the test resistor 63 is charged via the control line 64. The state of charge is maintained during the positive half wave, and the switches with transistors 906 and 907 in the control unit 91 are kept in a continuously closed state, so that the parallel resistor 903 of the resistor unit 90 forms a shunt. Thus, a portion of the low resistance value of the test resistor 63 is provided with partial resistors 901 and 902 that are active between the input and the output of the separation unit. In the case where a negative wave cannot be formed, that is, when the lead 11 and the lead 12a are shorted, the switch 82 is not closed, and then to the control unit 91 of the test resistor 63. The switch with transistors 906 and 907 cannot also be closed, so that the partial resistor 903 is not shunted. Accordingly, the sum of the partial resistance values 901, 902, 903 of the test resistor 63 that is active between the input and the output of the switch is provided.

상기 분리 유닛의 2 단계 스위칭 온은 상기 배열에 의해 달성되는데, 즉 네가티브 반파 동안에 높은 저항의 테스트 저항기(63)로 단락 테스트가 먼저 행해질 수 있다. 직접적인 단락, 낮은 저항의 저항기를 통한 단락, 및 애노드는 선로(12)에 접속되어 있고 캐소드는 선로(11)에 접속되어 있는 다이오드를 통한 단락이 인식된다. 이러한 단락이 존재하지 않는 경우에만 상기 스위치는 낮은 저항 값의 테스트 저항기로 제조되며, 포지티브 반파 동안에 애노드가 도선(11)에 접속되어 있고 캐소드가 도선(12)에 접속되어 있는 다이오드를 통해 단락이 검출될 수 있다. 상기 스위치(60)가 열릴 때에는, 테스트 저항기(63)를 통한 포지티브 반파 동안의 상기 스위치(60)의 입력과 출력간의 높은 저항 접속, 즉 단락된 상기 시스템 부분으로부터 동작중인 시스템의 만족스러운 분리가 존재한다. 상기 테스트 저항기(63)의 부분적인 저항 값(901,902,903)의 합은 충분히 강한 신호가 높은 저항의 네가티브 반파 동안에 상기 스위치(60)의 출력측에서 생길 수 있도록 치수화되며, 따라서 정상 동작 및 존재할 수 있는 어떠한 단락도 확실히 구별될 수 있다. 유사하게, 상기 저항 값(901,902)의 합은 상기 포지티브 반파 동안에 정상 동작과 단락이 확실히 구별될 수 있도록 해 주는 값을 가지고 있어야 한다.The two-stage switching on of the separation unit is achieved by the arrangement, that is, a short circuit test can be done first with a high resistance test resistor 63 during the negative half wave. Direct shorts, shorts through low resistance resistors, and shorts through diodes where the anode is connected to line 12 and the cathode is connected to line 11 are recognized. Only in the absence of such a short circuit, the switch is made of a low resistance test resistor, which detects a short circuit via a diode whose anode is connected to the conductor 11 and the cathode is connected to the conductor 12 during a positive half wave. Can be. When the switch 60 is opened, there is a high resistance connection between the input and output of the switch 60 during the positive half wave through the test resistor 63, i.e. satisfactory separation of the system in operation from the shorted part of the system. do. The sum of the partial resistance values 901, 902, 903 of the test resistor 63 is dimensioned such that a sufficiently strong signal can occur at the output side of the switch 60 during the negative half wave of the high resistance, thus normal operation and any that may be present. Short circuits can also be clearly distinguished. Similarly, the sum of the resistance values 901,902 should have a value that allows the short circuit to be clearly distinguished from normal operation during the positive half wave.

이들 실시예에서는, n 채널 트랜지스터와 p 채널 트랜지스터가 단락을 검출하고 상기 스위치(60)의 제어 입력을 스위칭하기 위해 상기 감시 유닛(61)에 사용되었다. 이러한 트랜지스터의 사용은 하나의 가능한 실시예를 구성하며, 이 트랜지스터에 의해 단락이 간단하고 확실한 방법으로 인식될 수 있다. 다른 가능성은 예컨대 전압 비교기와 유사한 구성 요소의 사용에 의해 형성된다. 상기 스위치는 또한 바이폴라 트랜지스터로 구성될 수도 있다.In these embodiments, n-channel transistors and p-channel transistors have been used in the monitoring unit 61 to detect short circuits and switch the control input of the switch 60. The use of such transistors constitutes one possible embodiment, in which a short circuit can be recognized in a simple and reliable manner. Another possibility is formed, for example, by the use of components similar to voltage comparators. The switch may also consist of a bipolar transistor.

Claims (28)

데이타 전송을 위한 적어도 2개의 스테이션, 및 스테이션의 전력 공급을 위한 하나의 전원이 접속되어 있는 적어도 두 도선을 통해 데이타 및 전력을 전송하는 방법에 있어서,A method for transmitting data and power over at least two stations for data transmission and at least two conductors to which one power source for powering the station is connected, the method comprising: 2극 AC 전압이 상기 도선상으로 전송되며, 이 AC 전압의 한 극성을 가지고 있는 펄스가 전력 전송만을 위해 사용되고, 다른 극성을 가지고 있는 펄스는 데이타 전송만을 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.A two-pole AC voltage is transmitted on the wire, a pulse having one polarity of the AC voltage is used for power transmission only, and a pulse having a different polarity is used for data transmission only. 제1항에 있어서, 상기 AC 전압의 상기 한 극성을 가지고 있는 펄스는 낮은 저항 방식으로 공급되고, 상기 다른 극성을 가지고 있는 상기 펄스는 높은 저항 방식으로 상기 도선에 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the pulse having one polarity of the AC voltage is supplied in a low resistance manner, and the pulse having the other polarity is supplied to the lead in a high resistance manner. 제2항에 있어서, 스테이션에 의한 데이타 전송을 위해, 상기 다른 극성을 가지고 있는 상기 AC 전압의 펄스는 전송될 데이타에 따라 상기 스테이션에서 수정되는 것을 특징으로 하는 방법.3. The method of claim 2, wherein for transmitting data by the station, the pulses of the AC voltage having the different polarity are modified at the station in accordance with the data to be transmitted. 데이타 및 전력의 전송을 위해 적어도 2개의 도선에 의해 상호 접속되어 있는 적어도 2개의 스테이션을 구비하고 있고, 그리고 상기 도선에 접속되어 있는 전원을 구비하고 있는 시스템에 있어서,A system having at least two stations interconnected by at least two conductors for data and power transmission, and having a power source connected to the conductor, 상기 전원은 제1 및 제2극성의 펄스를 가지고 있는 2극 AC 전압을 상기 도선에 전달할 수 있도록 설계되어 있고, 상기 제1극성을 가지고 있는 펄스로부터만 전력을 흡수 및 저장하는 수단이 전원 없이 각각의 스테이션에 제공되어 있고 상기 도선에 접속되어 있으며, 수정 수단이 데이타의 전송을 위해 제공된 각각의 상기 스테이션의 상기 도선에 접속되어 있고, 상기 수정 수단은 전송될 데이타에 따라 상기 제2극성을 가지고 있는 상기 AC 전압의 펄스만을 수정하며, 다른 극성을 가지고 있는 상기 펄스의 진폭만을 구하는 검출기가 데이타의 수신을 위해 제공된 각각의 상기 스테이션의 상기 도선에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.The power supply is designed to transmit a two-pole AC voltage having pulses of the first and second polarities to the lead wires, and means for absorbing and storing power only from the pulses having the first polarity, respectively, without power supply A correction means connected to the lead of each of the stations provided for transmission of data, the correction means having the second polarity according to the data to be transmitted. A detector for modifying only the pulses of the AC voltage and finding only the amplitudes of the pulses having different polarities is connected to the leads of each of the stations provided for the reception of data. 제4항에 있어서, 상기 전원은 상기 제1극성을 가지고 있는 AC 전압의 펄스를 상기 다른 극성을 가지고 있는 펄스보다 낮은 저항 값으로 상기 도선에 전달할 수 있도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.5. The system of claim 4, wherein the power source is designed to transmit a pulse of an AC voltage having the first polarity to the lead with a lower resistance value than a pulse having the other polarity. 제5항에 있어서, 상기 전원은 정류기가 병렬로 접속되어 있는 적어도 하나의 저항기를 통해 상기 도선에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.6. The system of claim 5, wherein the power source is connected to the lead via at least one resistor in which rectifiers are connected in parallel. 제4항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 전원은 AC 전압 발생기, 및 메인 권선 및 보조 권선을 가지고 있는 변압기를 구비하고 있고, 이때 상기 메인 권선은 상기 발생기에 접속되어 있고 상기 보조 권선은 상기 도선에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.7. The power supply according to any of claims 4 to 6, wherein the power supply comprises an AC voltage generator and a transformer having a main winding and an auxiliary winding, wherein the main winding is connected to the generator and the auxiliary winding is The system is connected to the said lead wire. 제4항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서, 상기 전원에 그리고 상기 스테이션에 접속되어 있는 제3도선이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.8. A system according to any one of claims 4 to 7, wherein a third lead is provided to the power source and to the station. 제7항 및 제8항에 있어서, 상기 보조 권선은 상기 제3도선에 접속되어 있는 중앙 접속부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 시스템.The system according to claim 7 or 8, wherein the auxiliary winding has a central connection portion connected to the third lead. 제7항 및 제8항에 있어서, 2개의 스위치와 제어 유닛이 바람직하게는 상기 전원에 제공되어 있고, 이때 상기 스위치는 상기 제1도선과 상기 제3도선사이에 그리고 상기 제2도선과 상기 제3도선사이에 각각 배열되어 있으며, 상기 제어 유닛은 상기 제1도선 또는 상기 제2도선이 차단된 경우에 상기 관련 스위치를 닫는 것을 특징으로 하는 시스템.9. A switch according to claim 7 and 8, wherein two switches and a control unit are preferably provided to the power source, wherein the switch is between the first lead and the third lead and between the second lead and the third lead. And arranged respectively between the conductors, wherein the control unit closes the associated switch when the first conductor or the second conductor is interrupted. 제5항 내지 제10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 도선중 하나의 도선이 접지 접속에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.The system according to any one of claims 5 to 10, wherein one of the conductors is formed by a ground connection. 제4항에 있어서, 분리 유닛이 적어도 하나의 도선에 포함되어 있고, 각각의 분리 유닛은 관련 도선을 제1 및 제2도선 부분으로 분리하고 그리고 상기 도선 부분에 접속되어 있는 스위치, 및 적어도 하나의 도선 부분에 접속되어 이 접속된 도선 부분중 적어도 하나의 도선 부분의 전압이 제1트리거 임계치 위로 상승하거나 제2트리거 임계치 아래로 떨어지면 상기 스위치를 동작시킬 수 있도록 구성되어 있는 감시 유닛을 구비하고 있으며, 상기 스위치는 전류 제한 소자에 의해 단락되는 것을 특징으로 하는 시스템.5. A switch according to claim 4, wherein a separation unit is included in at least one conductor, each separation unit separating the associated conductor into first and second lead portions and connected to the lead portion, and at least one And a monitoring unit connected to the lead portion and configured to operate the switch when the voltage of at least one lead portion of the connected lead portion rises above the first trigger threshold or falls below the second trigger threshold. The switch is shorted by a current limiting element. 스테이션의 회로를 동작시키기 위해 전력을 수신하기 위한 그리고 데이타를 수신 및/또는 전송하기 위한 접속 단자를 가지고 있는, 제4항 내지 제12항중 어느 한 항에 청구된 시스템용의 스테이션에 있어서,13. A station for a system as claimed in any of claims 4 to 12, having a connection terminal for receiving power and for receiving and / or transmitting data for operating a circuit of the station, 단지 제1극성을 가지고 있는 펄스로부터의 전력을 상기 도선으로부터 도출하고 이 전력을 저장하는 전압 공급 수단,Voltage supply means for deriving power from a pulse having only a first polarity from the lead and storing this power, 전송될 데이타에 따라 상기 도선상의 제2극성을 가지고 있는 펄스만을 수정하는 수정 수단,Correction means for correcting only pulses having a second polarity on the lead according to the data to be transmitted; 상기 제2극성의 진폭만을 구하는 검출기가 상기 도선에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 스테이션.And a detector for obtaining only the amplitude of the second polarity is connected to the conducting wire. 제13항에 있어서, 상기 수단은 정류 배열과 에너지 저장 장치를 구비하고 있고, 상기 정류 배열은 제1극성의 펄스 동안에만 상기 에너지 저장 장치에 전력을 공급하며, 상기 에너지 저장 장치는 상기 스테이션의 전자 회로의 전압 공급 단자에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 스테이션.The energy storage device of claim 13, wherein the means comprises a rectification arrangement and an energy storage device, wherein the rectification arrangement supplies power to the energy storage device only during a pulse of a first polarity, the energy storage device having an electron at the station. And a station connected to the voltage supply terminal of the circuit. 제8항에 청구된 시스템용의 제13항에 청구된 스테이션에 있어서, 상기 전압 공급 수단은 제1정류기, 에너지 저장 장치, 및 제2정류기의 직렬 배열을 구비하고 있고, 이 배열은 상기 제1도선과 제2도선사이에 접속되어 있으며, 상기 에너지 저장 장치의 두 접속 단자는 다른 정류기를 통해 상기 제3도선에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 스테이션.14. A station as claimed in claim 13 for the system as claimed in claim 8, wherein the voltage supply means has a series arrangement of a first rectifier, an energy storage device and a second rectifier, the arrangement being the first arrangement. A station connected between the lead and the second lead, wherein the two connecting terminals of the energy storage device are connected to the third lead via another rectifier. 제8항에 청구된 시스템용의 제13항에 청구된 스테이션에 있어서, 상기 수정 수단은 제1정류기, 스위칭 가능 임피던스, 및 제2정류기의 직렬 배열을 구비하고 있고, 상기 임피던스와 상기 제1 및 제2정류기사이의 접속점은 각각의 다른 정류기를 통해 상기 제3도선에 각각 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 스테이션.14. A station as claimed in claim 13 for the system claimed in claim 8, wherein the modifying means comprises a series arrangement of a first rectifier, a switchable impedance, and a second rectifier, the impedance and the first and A connection point between the second rectifiers is respectively connected to the third lead via each other rectifier. 제12항에 청구된 시스템용의 분리 유닛에 있어서,In the separation unit for the system claimed in claim 12, 상기 감시 유닛에 의해 제어되는 스위치는 상기 전압이 상기 제1트리거 임계치를 초과할 때 상기 스위치에 의해 분리된 상기 도선을 접속시키고 상기 전압이 상기 제2트리거 임계치 아래로 떨어질 때 상기 도선을 차단하는 것을 특징으로 하는 분리 유닛.The switch controlled by the monitoring unit connects the lead separated by the switch when the voltage exceeds the first trigger threshold and disconnects the lead when the voltage falls below the second trigger threshold. Separation unit characterized by. 제17항에 있어서, 상기 감시 유닛은 두 도선 부분에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 분리 유닛.18. The separation unit according to claim 17, wherein the monitoring unit is connected to two conductive wire portions. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 스위치는 양쪽 방향으로의 전류 흐름을 위해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분리 유닛.19. The separation unit of claim 17 or 18, wherein the switch is configured for current flow in both directions. 제17항 내지 제19항중 어느 한 항에 있어서, 상기 스위치는 상기 두 도선 부분사이에 직렬로 접속되어 있는 아주 동일한 전도형의 제1 및 제2전계 효과 트랜지스터를 구비하고 있고, 그 게이트들은 상호 접속되어 상기 감시 유닛에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 분리 유닛.20. The switch according to any one of claims 17 to 19, wherein the switch has first and second field effect transistors of the same conduction type connected in series between the two conductor portions, the gates of which are interconnected. And is connected to the monitoring unit. 제20항에 있어서, 상기 제1 및 제2전계 효과 트랜지스터의 게이트는 커패시터 및 이에 병렬로 접속된 방전 소자를 통해 상기 제1 및 제2전계 효과 트랜지스터의 접속점에 접속되어 있고, 그리고 다이오드를 통해 상기 제3전계 효과 트랜지스터에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 분리 유닛.21. The device of claim 20, wherein the gates of the first and second field effect transistors are connected to junctions of the first and second field effect transistors through capacitors and discharge elements connected in parallel thereto, and through the diodes. The separation unit is connected to the third field effect transistor. 제21항에 있어서, 상기 스위치의 커패시터는 상기 트리거 임계치에 반대인 상기 AC 전압의 반파에서 상기 제1 및 제2전계 효과 트랜지스터를 닫는데 필요한 전하를 저장하는 것을 특징으로 하는 분리 유닛.22. The isolation unit of claim 21, wherein the capacitor of the switch stores the charge required to close the first and second field effect transistors at half a wave of the AC voltage opposite the trigger threshold. 제20항 내지 제22항중 어느 한 항에 있어서, 상기 감시 유닛은 각각 접속된 도선 부분을 위한 제3전계 효과 트랜지스터를 구비하고 있고, 이 트랜지스터는 상기 비분할 도선과 상기 제1 및 제2전계 효과 트랜지스터의 게이트사이에 접속되어 있으며, 그 게이트는 상기 접속된 도선 부분에 접속되어 있고, 따라서 상기 상기 두 도선 부분에의 상기 감시 유닛의 접속은 상기 접속된 제3전계 효과 트랜지스터들의 직렬 접속을 생성하는 것을 특징으로 하는 분리 유닛.23. The device according to any one of claims 20 to 22, wherein the monitoring unit includes a third field effect transistor for each of the connected conductor portions, which transistor comprises the non-divided conductor and the first and second field effects. Connected between the gates of the transistors, the gates of which are connected to the connected lead portions, so that the connection of the monitoring unit to the two lead portions creates a series connection of the connected third field effect transistors. Separation unit, characterized in that. 제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 제1 및 제2전계 효과 트랜지스터의 전도형은 상기 제3전계 효과 트랜지스터의 전도형과 반대이고, 상기 전계 효과 트랜지스터들의 전도형은 상기 감시 유닛의 트리거 임계치가 AC 전압의 어느 반파에 놓여 있는지를 결정하는 것을 특징으로 하는 분리 유닛.24. The method of claim 22 or 23, wherein the conductivity type of the first and second field effect transistors is opposite to the conductivity type of the third field effect transistor, and the conductivity type of the field effect transistors is the trigger threshold of the monitoring unit. Separating unit according to which half of the AC voltage is placed. 제22항 내지 제24항중 어느 한 항에 있어서, 상기 감시 유닛에는 상기 반파의 과부하가 상기 트리거 임계치에 의해 감시되지 않은 경우에 상기 제3전계 효과 트랜지스터를 비도통 상태로 만드는 추가적인 회로부가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 분리 유닛.25. The circuit according to any one of claims 22 to 24, wherein the monitoring unit is provided with an additional circuit portion for bringing the third field effect transistor into a non-conducting state when the half wave overload is not monitored by the trigger threshold. Separation unit, characterized in that. 제17항에 있어서, 상기 감시 유닛의 트리거 임계치는 히스테리시스를 가지고 있고, 상기 트리거 임계치는 스위치가 닫힌 경우에는 높고 상기 트리거 임계치는 스위치가 열린 경우에는 낮은 것을 특징으로 하는 분리 유닛.18. The separation unit of claim 17, wherein the trigger threshold of the monitoring unit has hysteresis, the trigger threshold being high when the switch is closed and the trigger threshold being low when the switch is open. 제17항에 있어서, 상기 전류 제한 소자는 고저항 상태와 저저항 상태사이에서 스위칭될 수 있는 테스트 저항기를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 분리 유닛.18. The isolation unit of claim 17, wherein the current limiting element includes a test resistor that can be switched between a high resistance state and a low resistance state. 제27항에 있어서, 상기 높은 저항의 테스트 저항기는 도선의 스위치가 열리면 액티브되고, 상기 테스트 저항기는 상기 스위치가 닫히면 부분 저항기의 단락으로 인해 낮은 저항 값을 가지는 것을 특징으로 하는 분리 유닛.28. The separation unit of claim 27, wherein the high resistance test resistor is active when the switch of the lead is opened and the test resistor has a low resistance value due to a short circuit of the partial resistor when the switch is closed.
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