NL8100388A - Schakeling voor vertraagd aanschakelen van voedingsspanning. - Google Patents

Description

X

'ft >v. « EHN 9940 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "Schakeling voor vertraagd aanschakelen van voedingsspanning"

De uitvinding heeft betrekking cp een schakeling voer het vertraagd aanschakelen van de voedingsspanning in een electrisch apparaat, dat tenminste van een eerste- en een tweede voedingsklen is voorzien, waarbij tussen de eerste- en de tweede voedingsklem de serie-5 schakeling van de emitter-basisweg van een eerste transistor en de collector-emitterweg van een tweede transistor is aangebracht, waarbij de basis van de tweede transistor is aangesloten cp een spanningsdeler, welke tussen de collector van de eerste transistor en de tweede voedings-kleoa is aangebracht. Dergelijke schakelingen warden bijvoorbeeld toegepast 10 in draaggolfvoedingen bij transmissiesystemen. Er doen zich problemen voor, wanneer een kapot apparaat uit het draaggolf voedingsrek verwijderd moet worden. Verder kunnen problemen ontstaan, wanneer reserveapparaten op het draaggolf voedingsrek geplaatst warden. Er kunnen dan staringen ontstaan door de toevallige volgorde, waarin de contactveren van het 15 electrische apparaat contact maken of verbreken bij het plaatsen resp. verwijderen van het electrische apparaat van het draaggolf voedingsrek. Voorkomen moet warden, dat tijdens het plaatsen van een nieuw apparaat in het draaggolf voedingsrek, het cmschakelcircuit anschakelt van het in bedrijf zijnde apparaat naar het nieuwe apparaat. Dit omschakelen 20 kan ook meerdere raaien achterheen gebeuren. Bij iedere omschakeling: ontstaat een korte onderbreking van de draaggolf, hetgeen ongewenst is.

Een schakeling van bovengenoemde soort is bijvoorbeeld bekend uit het duits octrooivoorstel 2,647,428. In de daar beschreven draaggolfvoedingsinrichting is aan ieder electrisch apparaat een reserve-25 apparaat toegevoegd, zodat bij uitval van één der apparaten met behulp van een cmschakelcircuit en een bewakingsschakeling onmiddellijk een reserve-apparaat ingeschakeld wordt. Beide apparaten zijn equivalent uigevoerd, waardoor in de normale situatie er geen voorkeur is voor het ene of het andere apparaat. Hierdoor is hebniet nodig, dat na vervanging 30 van het foute apparaat weer teruggeschakeld wordt cp het nieuwe apparaat.

Dit heeft het voordeel, dat de eerder genoemde verstoringen in het systeem tot een minimum gereduceerd warden.

In de bekende schakeling wordt tussen het cmschakelcircuit 81 00 38 8 % FHN 9940 2 en de bewakingsschakeling een vertragingscircuit aangebracht. Hierdoor wordt bereikt, dat men gedurende de vertragingstijd van het vertragingscircuit de gelegenheid heeft het defecte apparaat te vervangen door een nieuw apparaat. Eerst na. het verstrekken van de genoemde vertragings-5 tijd zal de voedingsspanning op dit nieuwe apparaat aangesloten worden. Hierdoor worden de eerder genoemde storingen vermeden.

Deze bekende schakeling heeft het nadeel, dat ze veel componenten bevat. De uitvinding beoogt een schakeling aan te geven, welke veel minder componenten nodig heeft. De uitvinding heeft, als. ken-10 merk, dat tussen de eerste- en de tweede voedingsklem een tweede serie-schakeling van een weerstand, een photodiode, een eerste zenerdiode en een schakelorgaan is aangebracht, waarbij de kollektor van de eerste transistor via tenminste een diode verbonden is mét een punt van de tweede serieschakeling.

15 In een voorkeursuitvoeringsvorm is de diode een stabistor waarvan de kathode verbonden is met de kathode van de eerste zenerdiode, waarbij de zenerspanning van de stabistor groter is dan de diode ' spanning van de photodiode.

In een andere voorkeursuitvoeringsvorm is de kollektor 20 van de eerste transistor via de serieschakeling van een diode en een tweede zenerdiode met het van de eerste voedingsklem afgekeerde aan-sluiteinde van de weerstand uit de tweede serieschakeling verbonden.

De uitvinding zal nader toegelicht warden aan de hand van de tekening.

25 Figuur 1 toont een eerste uitvoeringsvoorbeeld van de schakeling volgens de uitvinding.

Figuur 2 toont een tweede uitvoeringsvoorbeeld van de schakeling volgens de uitvinding.

Figuur 3 toont een rekenvoorbeeld ter verduidelijking 30 van de werking van de schakeling volgens de uitvinding.

In het electrische apparaat I volgens figuur 1 is 1 een eerste voedingsklem en 2 een tweede voedingsklem. Tussen de voedingsklem 1 en de voedingsklem 2 is een serieschakeling van de emitter-basisweg van de eerste transistor 3, de collector-emitterweg van de 35 tweede transistor 4 en de weerstand 12 aangebracht. De basis van de tweede transistor 4 is verbanden met de spanningsdeler, gevormd door de weerstanden 11 en 13, welke tussen de collector van de eerste transistor 3 en de tweede voedingsklem 2 is aangebracht. De emitter van de tweede 8 1 0 0 38 8 ΒΗΝ 9940 3 transistor 4 is via de zenerdiode 7 verbanden net de collector van de eerste transistor 3. Tussen de eerste voedingsklem 1 en de tweede voedingsklem 2 is een tweede serieschakeling aangebracht, gevormd door de weerstand 10, de photodiode 8, schakelorgaan 15 en de eerste zener-5 diode 9. Het verbindingspunt van de weerstand 10 en de photodiode 8 is via de serieschakeling van de tweede zenerdiode 5 en de diode 6 verbonden net de kollektar van de eerste transistor 3. Tussen de collektor van de eerste transistor 3 en de tweede voedingsklem 2 is een condensator 14 aangebracht. De punten 20 en 21 vormen de voedingspunten voor het verdere 10 gedeelte van het electrische apparaat, hetgeen niet verder is aangegeven, omdat het met het wezen van de uitvinding niets te maken heeft. Het verbindingspunt van de photodiode 8 en het schakelorgaan 15 is verbonden met het alarncircuit 16, dat op bekende wijze uitgevoerd kan worden. Het verbindingspunt van het schakelorgaan 15 en de eerste zenerdiode 9 is 15 verbonden met een cmschakelcircuit 17, dat bij uitval van het electrische apparaat automatisch het reserve-apparaat II inschakelt. Dit cmschakelcircuit kan op bekende wijze worden uitgevoerd. De werking van de schakeling volgens figuur 1 is als volgt.

Wanneer het apparaat I defect geraakt is, zal door het 20 alarmcircuit 16 het cmschakelcircuit 17 zodanig geactiveerd worden, dat het reserveapparaat II automatisch in werking wordt gesteld. Bij plaatsen van de contactstop 50 in de contacthcuder 18 van het schakelorgaan bij apparaat II zal een spanning over de zenerdiode 9 kanen te staan, die een dusdanige grootte heeft, dat het cmschakelcircuit 17 van apparaat II 25 wordt geblokkeerd in die zin, dat het reserve-apparaat II in bedrijf blijft ook tijdens het verwijderen van het defecte apparaat I uit het voedingsrek. Wanneer men nu een identiek nieuw apparaat I in het voedings-rek plaatst moet in de apparaten I en II de contactstop 50 in de contact-houder 18 geplaatst werden. Hierdoor wordt bereikt dat tijdens het 30 plaatsen van het nieuwe apparaat in het voedingsrek, de voedingsstabi-lisatieschakeling van apparaat I, gevormd door de trans is toren 3 en 4, de weerstanden 11, 12 en 13, de zenerdiode 7 en de condensatoren 14 niet in werking kan treden, vanvege het feit, dat de zenerspanning van de zenerdiode 9 kleiner is dan de zenerspanning van de zenerdiode 5 en 35 de spanning over de diode 6. De zenerdiode 5 zal dan niet geleiden, waardoor de collector van de transistor 3 geen spanning krijgt. Hierdoor kunnen de transistcren 3 en 4 niet in geleiding kanen. Bovendien is in apparaat II het cmschakelcircuit geblokkeerd. Wanneer het nieuwe 8 1 0 0 38 8 EHN 9940 4 ·? < « apparaat qp her voedingsrek geplaatst is en men er van verzekerd is dat alle contacten gemaakt zijn, worden de contactstcppen 50 uit. de contacthouders 18 verwijderd. Dan kan de voedingsstabilisatieschakeling van dit nieuwe apparaat opkomen, omdat de zenerdiode 5 en de diode·6 nu 5 in geleiding kunnen kanen, waadoor de collector van de transistor 3 spanning krijgt. Hierdoor zullen de transistoren 3 en 4 gaan geleiden en de blokkering van het cmschakelcircuit in apparaat II worden opgeheven. Wanneer de voedingsspanning van het nieuwe apparaat is qpgëkanen kan de contactstop 50 weer in de contacthouder 18 aangebracht worden.

10 De gestabiliseerde spanning aan de punten 20 en 21 zal hierdoor niet weer wegvallen.

Echter wordt nu over de zenerdiode 9 weer een zodanige spanning opgewekt, dac het cmschakelcircuit 17 geblokkeerd wordt. Dit laatste is van belang bij het verwijderen van het nieuwe apparaat uit het 15 voedingsrek, wanneer dit defect raakt. Tijdens dit verwijderen zullen dan geen storingen kunnen optreden van de soort, zoals in de beschrijvings-inleiding is aangegeven.

De photodiüde 8 is verbonden met het alarmcircuit 16, dat qp bekende wijze, uitgevoerd kan worden. De photodiode 8, alsmede 20 het schakelorgaan 15 kunnen bijvoorbeeld op het frontpaneel van het electrische apparaat I aangebracht worden. In de normale bedrijf stoe-stand zal de photodiode 8 niet geleidend ..zijn en niet oplichten.

Wanneer echter een defect in het apparaat. I optreedt zal door alarm-circuit 16 het cmschakelcircuit 17 in werking treden en bovendien, de 25 photodiode 8 zodanig warden gestuurd, dat deze diode zal oplichten.

In het electrische apparaat I volgens figuur 2 is 1 een eerste voedingsklem en 2 een tweede voedingsklem, welke aansluitbaar zijn op de voedingspunten - en + van. bijvoorbeeld een draaggolf. voedings-rek. Tussen de voedingsklem 1 en de. voedingsklem 2 is een serieschakeling 30 van de emitter-basiswag van de eerste transistor 3, de collector-emitterweg van de tweede transistor 4 en de weerstand 12 aangebracht.

De basis van de tweede transistor 4 is verbonden met een punt van de spanningsdeler, gevormd door de weerstanden 11 en 13, welke tussen de kollektor van de eerste transistor 3 en de tweede , voedingsklem 2 is 35 aangebracht. De emitter van de tweede transistor 4 is via de zenerdiode 7 verbonden met de kollektor van de eerste transistor 3. Tussen de eerste voedingsklem 1 en de tweede voedingsklem 2 is een tweede serieschakeling aangebracht, welke gevormd wordt door de weerstand 10, de eerste zener- 81 0 0 38 8 EHN 9940 5 diode 9, de photodiode 8 en het schakelargaan 15. Het verbindingspunt van de eerste zenerdiode 9 en de photodiode 8 is via de tweede zener-diode 5 verbonden met de kollektor van de eerste transistor 3. Tussen de kollektor van de eerste transistor 3 en de tweede voedingsklem 2 is 5 een condensator 14 aangebracht. De ponten 20 en 21 vormen de voedings-punten voor het verdere gedeelte van het electrische apparaat I, hetgeen niet verder aangegeven is. Het verbindingspunt van de photodiode 8 en het schakelorgaan 15 is verbonden met het alarmcircuit 16, dat qp bekende wijze uitgevoerd kan worden. De werking van de schakeling volgens figuur 10 2 is als volgt.

Wanneer het electrische apparaat I defect is geraakt en vervangen moet worden door een nieuw apparaat, plaatst men In apparaat II en het nieuwe apparaat de ccntactstcp 50 in de contacthouder 18.

Daarna wordt het nieuwe apparaat op het voedingsrek geplaatst en aange-15 sloten. Zolang de contactstcp 50 in de contacthouder 18 van het nieuwe apparaat aanwezig is, kan de voedingsstabilisatieschakeling van het nieuwe apparaat niet starten. Dit is een gevolg van het feit, dat de stabistor 5 gesperd blijft en er dus geen spanning aanwezig is aan de kollektor van de transistor 3. Het nieuwe apparaat kan hierdoor geen 20 invloed uitoefenen op het in bedrijf zijnde reserveapparaat II, dat zoals aan de hand van figuur 1 is beschreven, automatisch ingeschakeld werd toen het electrische apparaat I defect geraakte. Pas als men er van verzekerd is, dat alle contacten tussen het nieuwe geplaatste apparaat en het voedingsrek gemaakt zijn, kunnen de contactstoppen 50 uit 25 de ccntacthouders 18 van beide apparaten verwijderd worden. De voeding van het nieuwe apparaat kan nu opkanen en het nieuwe apparaat fungeert nu als vervangingsapparaat voor het in bedrijf zijnde reserve-apparaat II.

Wanneer de voedingsspanning van het nieuwe apparaat 30 een maal is gestart, zal het cpnieuw plaatsen van de contacts top 50 in de contacthouder 18 deze voeding niet meer af schakelen, cmdat de zenerdiode 5 gesperd zal blijven.

In figuur 3 is aan de hand van een rekenvoorbeeld de werking van het cmschakelcircuit volgens de uitvinding nader uitgelegd.

35 Deze figuur stemt overeen met het uitvoeringsvoorbeeld volgens figuur 1.

De waarden van de weerstanden 10, 11 en 13 zijn respectievelijk gelijk aan 787&; 10,5 K£L en 19,6 Kil. De spanning over de zenerdiode 5 en de diode 6 is gelijk aan 10,7 Volt. De zener spanning van de zenerdiode 9 81 0 0 38 8 EHN 9940 6 a 'i, ^ o is bijvoorbeeld gelijk aan 7,5 Volt. De diode-spanning van de photodiode 8 is gelijk aan 2 Volt. De diode-spanning van de basis-emitter diode van de transistor 4 is gelijk aan 0,7 Volt. De transistor 3 zal niet geleidend zijn zolang er geen basisstroom naar deze transistor 5 vloeit. Deze basisstroom moet Iepen vanaf de voedingskleur 2 via de weerstand 12 en via de emitter-collectorweg van de transistor 4 naar de . basis van de transistor 7. De transistor 4 wordt pas geleidend, wanneer deze transistor basisstroom krijgt. Deze basisstroom loopt , vanaf de voedingsklem 2, via de weerstand 12, de emitter-basisweg van de transis-10 tor 4 en via de weerstand 11 naar het punt 20. Zolang de transistor 3 niet geleidend is komt er geen potentiaal op het punt 10, waardoor de transistor 4 geen basisstroom ontvangt en. transistor 3 dus nooit zal kunnen gaan geleiden. Om de schakeling te starten is het nodig een spanning> 0,7 Volt over de basis-emitterdiode van de transistor 4 toe 15 te voeren.

Wordt de contactstop 50 in de contacthouder 18 aangebracht en wordt vervolgens de voedingsspanning op de voedingsklemmen 1 en 2 aangebracht, dan wordt de spanning aan de anode vanefeLzenerdiode 5 gelijk aan 9,5 Volt, zijnde de som van de spanningen over de photcr 20 diode 8 en de zenerdiode 9. In dit geval zijn de zenerdiode 5 en de diode 6 gesperd, aangezien de zenerspanning (-10V) van de zenerdiode 5 niet bereikt wordt. De transistor 4 zal dus gesperd blijven, wordt nu de contacts top 50 uit de houder 18 verwijderd, dan wordt de spanning qp de basis van de transistor 4 gelijk, aan Q· 6 x 19,6 = 25 -6,5 Volt. De transistor 4 en daarmede ook de transistor 3 zullen nu geleidend worden. De dimensionering van de schakeling is bijvoorbeeld dusdanig, dat de emitter-collectorspanning van de transistor 3 gelijk is aan 3 Volt. Hierdoor wordt de spanning op het voedingspunt 20 gestabiliseerd op -18 Volt. De verschilspanning tussen de voedingsklem 30 1 en het voedingspunt bedraagt dan -3 Volt. Dit heeft tot gevolg, dat de zenerdiode 5 en de diode 6 niet geleidend zullen zijn. Het overplaatsen van de contactstop 50 in de contacthouder 18 heeft nu geen enkele invloed meer qp de stabilisatieschakeling, gevormd door de trans is tor en 3 en 4, aangezien in dit geval de spanning tussen de anode 35 van de zenerdiode 5 en het voedingspunt 20 gelijk zal zijn aan -9,5 + 18 - 8,5 Volt, waardoor de zenerdiode plus diode 6 in de gesperdée toestand zullen verkeren.

810 0 38 8

Claims (3)

1. Schakeling voor het vertraagd aanschakelen van een voedingsspanning in een electrisch apparaat, dan tenminste van een eerste- en een tsreede voedingsklem voorzien is waarbij tussen de eersteen de tweede voedingsklem de serieschakeling van de emitter-basisweg 5 van een eerste transistor en de collector-emitterweg van een tweede transistor is aangebracht, waarbij de basis van de tweede transistor is aangesloten op een spanningsdeler, welke tussen de collector van de eerste transistor en de tweede voedingsklem is aangebracht, met het kenmerk, dat tussen de eerste- en de tweede voedingsklem een tweede 10 serieschakeling van een weerstand, een photodiode, een eerste zener-diode en een schakelorgaan is aangebracht, waarbij de collector van de eerste transistor via tenminste een diode verbonden is met een punt van de tweede serieschakeling.

2. Schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 15 laatstgenoemde diode een stabistor is, waarvan de kathode verbonden is met de kathode van de eerste zenerdiode, waarbij de zener spanning van de stabistor groter is dan de diodespanning van de photodiode.

3. Schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de collector van de eerste transistor via de serieschakeling van een 20 diode en een tweede zenerdiode met het van de eerste voedingsklem afgekeerde aansluiteinde van de veerstand uit de tweede serieschakeling verbonden. 25 30 8 1 0 0 38 8 35