NL8800481A - Dc-voeding voor een s-bus in isdn. - Google Patents

Description

ψ b PHE 88.003 1 AT&T en Philips Telecommunicatiebedrijven B.V.

DC-voeding voor een S-bus in ISDN.

De uitvinding betreft een DC-voedingsinrichting ten behoeve van een S-bus die is aangesloten op een ISDN network termination, voorzien van een vanuit een van het ISDN-net onafhankelijke energiebron gevoede eerste DC-voedingseenheid die een voor de S-bus 5 bestemde DC-spanning levert, en voorzien van een vanuit de ISDN- abonneelijn gevoede tweede DC-voedingseenheid die eveneens een voor de S-bus bestemde DC-spanning levert, waarbij de uitgang van de eerste DC-voedingseenheid en de uitgang van de tweede DC-voedingseenheid met tegengestelde polariteit aan de S-bus zijn gekoppeld via een 10 koppelcircuit dat in afhankelijkheid van de waarde van de DC- uitgangsspanning van de eerste DC-voedingseenheid één van de beide DC-voedingseenheden met de S-bus verbindt.

Een dergelijke DC-voedingsinrichting is bekend uit de "Conference Proceedings Intelec '85", Munich, F.R. of Germany, October 15 14-17, 1985, p.p. 505-512, in het bijzonder figuur 6 en de daarbij behorende tekst.

In een ISDN-net eindigt de abonneelijn ter plaatse van de abonnee met een network termination (NT). Ten huize van de abonnee is de NT via de S-bus verbonden met één of meer terminals. Deze terminals 20 bestaan meestal uit één of meer telefoontoestellen en bijvoorbeeld een Personal Computer (PC).

De terminals worden via de S-bus gevoed door de op de S-bus aangesloten DC-voedingsinrichting. Zo kunnen meerdere terminals onafhankelijk van hun plaats op de s-bus door één DC-25 voedingsinrichting worden gevoed.

Het is daarbij aantrekkelijk om de DC-voedingsinrichting te voorzien van twee DC-voedingseenheden die vanuit onderling onafhankelijke energiebronnen gevoed worden. Wanneer de eerste DC-voedingseenheid uitvalt, kan de tweede DC-voedingseenheid het voeden van 30 de S-bus overnemen. Door de tweede DC-voedingseenheid op de S-bus aan te sluiten met een polariteit tegengesteld aan die van de eerste DC-voedingseenheid wordt bereikt dat de tweede DC-voedingseenheid alleen .8800481 -*♦ 'ik PHE 88.003 2 die terminals van stroom voorziet die ook geschikt zijn gemaakt voor een voedingsspanning met tegengestelde polariteit. Deze polairteitsomkering wordt aanbevolen door de CCITT (recommendation I. 430, paragraaf 9).

In de hiervoor genoemde "Conference Proceedings Intelec 5 '85" wordt de eerste DC-voedingseenheid, verder te noemen de AC- converter, vanuit het lichtnet van stroom voorzien. De tweede DC-voedingseenheid, verder te noemen de DC-converter, wordt vanuit de abonneelijn van stroom voorzien.

De beide converters zijn via een koppelcircuit verbonden 10 met de S-bus. In de "Conference Proceedings Intelec '85" wordt het koppelcircuit gevormd door een mechanische omschakelaar. De positieve uitgangsgeleider van de ene converter is verbonden met de negatieve uitgangsgeleider van de andere converter en bovendien verbonden met een geleider van de S-bus. De twee andere uitgangsgeleiders zijn verbonden 15 met verschillende keuzecontacten van de omschakelaar. Het hoofdcontact van deze omschakelaar is verbonden met de andere geleider van de S-bus. Aldus zijn de beide converters met tegengestelde polariteit met de S-bus gekoppeld en is voldaan aan de eerder genoemde aanbeveling van de CCITT.

De mechanische omschakelaar die het koppelcircuit vormt 20 heeft naast de algemeen bekende nadelen van mechanische schakelaars verder nog het nadeel dat indien de beide converters op grote afstand van elkaar geplaats worden er behalve de S-bus nog een lange toevoerleiding nodig is tussen een converter en de omschakelaar. Het op grote afstand van elkaar moeten plaatsen van de converters doet zich 25 bijvoorbeeld voor indien er geen netspanning aanwezig is in de omgeving van de network termination.

De uitvinding stelt zich ten doel een DC-voedingsinrichting te verschaffen waarin de beide DC-voedingseenheden rechtstreeks elektrisch op de S-bus aangesloten zijn.

30 Daartoe heeft de DC-voedingsinrichting volgens de uitvinding het kenmerk, dat de beide DC-voedingseenheden elk van een tot het koppelcircuit behorende serietransistor zijn voorzien, waarvan de hoofdstroombaan in serie staat met een uitgangsgeleider van de bijbehorende DC-voedingseenheid, dat het koppelcircuit verder een 35 bewakingscircuit bevat met twee ingangsgeleiders die zijn aangesloten op de uitgang van de eerste DC-voedingseenheid en met een stuuruitgang die is aangesloten op de stuurelektrode van de bij deze DC-voedingseenheid 8800481 m PHE 88.003 3 behorende serietransistor om deze te doen sperren in geval van een onderschrijding van een vooraf ingestelde dremplwaarde door de DC-uitgangsspanning van de DC-voedingseenheid en dat het koppelcircuit een drempelcircuit bevat met tenminste een eerste en een tweede 5 ingangsgeleider, die zijn aangesloten op de hoofdelektrodes van de bij de tweede DC-voedingseenheid behorende serietransistor en met een stuuruitgang die is aangesloten op de stuurelektrode van deze serietransistor voor het in de geleidende toestand brengen van deze serietransistor in geval van het onderschrijden van een vooraf 10 ingestelde drempelwaarde door de spanning over de hoofdelektrodes van de serietransistor.

Door de bij de ene DC-voedingseenheid behorende serietransistor in sperrende toestand te brengen wanneer de bij de andere DC-voedingseenheid behorende serietransistor zich in geleidende 15 toestand bevindt, wordt bereikt dat de DC-voedingseenheden onderling geen belasting vormen.

Wanneer de eerste DC-voedingseenheid (de AC-converter) normaal functioneert, detecteert het bewakingscircuit een voldoend hoge uitgangsspanning van de AC-converter. Het bewakingscircuit doet de 20 bijbehorende serietransistor geleiden, waardoor de AC-converter de S-bus voedt.

Omdat de AC-converter en de DC-converter met tegengestelde polariteit op de S-bus aangesloten zijn, zal er tussen de hoofdelektrodes van de andere serietransistor een spanningsverschil 25 staan dat vrijwel gelijk is aan de som van de uitgangsspanningen van de AC-converter en de DC-converter. Het drempelcircuit, dat op deze hoofdelektrodes is aangesloten, detecteert deze relatief hoge spanning en doet de bij de DC-converter behorende serietransistor sperren, zodat de DC-converter geen belasting vormt voor de AC-converter.

30 Zodra de uitgangsspanning van de AC-converter een vooraf ingestelde drempelwaarde onderschrijdt, doet het bewakingscircuit de bij deze AC-converter behorende serietransistor sperren. Ten gevolge hiervan wordt de stroomweg tussen de AC-converter en de S-bus geblokkeerd. De AC-converter voedt hierdoor de S-bus niet meer.

35 Hierdoor daalt de spanning over de elektrodes van de bij de DC-converter behorende serietransistor tot de uitgangsspanning van de DC-converter. Het drempelcircuit detecteert deze spanningsdaling en doet .8800481 «t PHE 88.003 4 in responsie daarop de bijbehorende serietransistor geleiden. Er ontstaat een stroomweg tussen de DC-converter en de S-bus waardoor de DC-converter de S-bus voedt.

Doordat de bij de AC-converter behorende serietransistor 5 spert, vormt de AC-converter geen belasting voor de de S-bus voedende DC-converter .

Een voorkeursuitvoering van de DC-voedingsinrichting volgens de uitvinding is gekenmerkt doordat het bewakingscircuit een spanningsverlagingscircuit, een spanningsreferentiecircuit en een 10 comparator omvat, waarin de ingangsgeleiders van het spanningsverlagingscircuit de ingangsgeleiders van het bewakingscircuit vormen, waarin de uitgang van het spanningsverlagingscircuit op één der ingangen van de comparator is aangesloten op de andere ingang waarvan het spanningsreferentiecircuit is aangesloten en dat de uitgang 15 van de comparator de stuuruitgang van het bewakingscircuit vormt.

Zoals algemeen bekend kan een spanningsverlagingscircuit gerealiseerd worden door bijvoorbeeld een weerstandenspanningsdeler of door een DC-versterker met een versterkingsfactor kleiner dan één.

De door het spanningsverlagingscircuit afgeleide spanning van de 20 uitgangsspanning van de AC-converter wordt door de comparator vergeleken met een van het spanningsreferentiecircuit afkomstige referentiespanning. Indien de van de uitgangsspanning afgeleide spanning groter is dan de referentiespanning stuurt de comparator de stuurelektrode van de bijbehorende serietransistor zodanig dat deze 25 serietransistor gaat geleiden. In dit geval wordt de S-bus door de AC-converter gevoed.

Zodra de afgeleide spanning kleiner wordt dan de referentiespanning stuurt de comparator de stuurelektrode van de serietransistor zodanig dat deze gaat sperren. De stroomweg tussen de 30 AC-converter en de S-bus wordt geblokkeerd. De S-bus wordt dan niet meer door de AC-converter gevoed.

Een voorkeursuitvoering van de DC-voedingsinrichting volgens de uitvinding is gekenmerkt doordat het drempelcircuit een stuurtransistor, een basisserieweerstand en een spanningsdelend circuit 35 omvat, waarin het spanningsdelende circuit voorzien is van twee ingangsgeleiders die de ingangsgeleiders van het drempelcircuit vormen, waarin de uitgang van het spanningsdelende circuit is verbonden met de , 880 0481

V

PHE 88.003 5 stuurelektrode van de stuurtransistor, van welke stuurtransistor één hoofdelektrode is verbonden met die ingangsgeleider van het drempelcircuit die rechtstreeks op een uitgangsgeleider van de tweede DC-voedingseenheid is aangesloten, van welke stuurtransistor de andere 5 hoofdelektrode de stuuruitgang van het drempelcircuit vormt en dat de basisserieweerstand is aangebracht tussen deze stuuruitgang en de andere uitgangsgeleider van de tweede DC-voedingseenheid.

Zoals algemeen bekend kan een spanningsdelendcircuit gerealiseerd worden door een weerstandenspanningsdeler.

10 Onder normale bedrijfsomstandigheden voedt de AC- converter de S-bus. Zoals eerder beschreven staat er in dat geval een spanningsverschil over de hoofdelektrodes van de bij de DC-converter behorende serietransistor. Dit spanningsverschil is vrijwel gelijk aan de som van de uitgangsspanningen van de AC-converter en de DC-converter.

15 De van dit relatief hoge spanningsverschil door het spanningsdelendcircuit afgeleide spanning wordt toegevoerd aan de stuurelektrode van de stuurtransistor. De deelverhouding van de weerstanden in het spanningsdelendcircuit is zodanig gekozen dat in dit geval de afgeleide spanning de stuurtransistor in geleidende toestand 20 brengt. Hierdoor gaat er een relatief grote stroom lopen door de hoofdstroombaan van de stuurtransistor en door de basisserieweerstand.

Omdat de stuurelektrode van de serietransistor met het gemeenschappelijke punt van de stuurtransistor en de basisserieweerstand is verbonden, veroorzaakt het spanningsverschil over de 25 basisserieweerstand ten gevolge van de relatief hoge stroom door de basisserieweerstand een zodanige spanning op de stuurelektrode van de serietransistor dat deze spert. In dit geval is de stroomweg tussen de DC-converter en de S-bus geblokkeerd, waardoor de DC-converter geen belasting vormt voor de AC-converter.

30 Wanneer zoals eerder beschreven het spanningsverschil over de hoofdelektrodes van de bij de DC-converter behorende serietransistor daalt ten gevolge van het gaan sperren van de bij de AC-converter behorende serietransistor, daalt de van dit spanningsverschil door het drempelcircuit afgeleide spanning eveneens. Er ontstaat nu een 35 zodanige spanning op de stuurelektrode van de stuurtransistor, dat die in responsie daarop gaat sperren. Hierdoor loopt er geen stroom meer via de hoofdstroombaan van de stuurtransistor door de basisserieweerstand.

.8800481 4 PHE 88.003 6 η

De spanning over de basisserieweerstand daalt en doordat de stuurelektrode van de serietransistor verbonden is met het gemeenschappelijke punt van de stuurtransistor en de basisserieweerstand gaat er een stroom via de stuurelektrode lopen en gaat de 5 serietransistor geleiden. De DC-converter gaat nu stroom leveren aan de S-bus.

Een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding is gekenmerkt doordat het drempelcircuit is uitgerust met drie ingangsgeleiders, dat één hoofdelektrade van de bij de tweede DC-10 voedingseenheid behorende serietransistor via een emitterserieweerstand is verbonden met een uitgangsgeleider van deze DC-voedingseenheid en dat het verbindingspunt tussen de tweede DC-voedingseenheid en de emitterserieweerstand is verbonden met de derde ingangsgeleider van het drempelcircuit en dat het drempelcircuit een stuurtransistor, een 15 basisserieweerstand en een spanningsdelend circuit omvat, waarin het spanningsdelende circuit voorzien is van twee ingangsgeleiders die de eerste en de tweede ingangsgeleider van het drempelcircuit vormen, waarin de uitgang van het spanningsdelende circuit is verbonden met de stuurelektrode van de stuurtransistor, van welke stuurtransistor één 20 hoofdelektrode is verbonden met de derde ingangsgeleider van het drempelcircuit, van welke stuurtransistor de andere hoofdelektrode de stuuruitgang van het drempelcircuit vormt en dat de basisserieweerstand is aangebracht tussen deze stuuruitgang en de andere uitgangsgeleider van de tweede DC-voedingseenheid.

25 Indien er een stroomweg is tussen de DC-converter en de S- bus en de DC-converter dus de S-bus voedt, loopt de aan de S-bus toegevoerde stroom door de emitterserieweerstand. Deze stroom veroorzaakt een spanningsverschil over de emitterserieweerstand. Zolang de op de S-bus aangesloten belastingsweerstand een voldoend grote waarde 30 heeft, blijft deze stroom voldoende klein, en is het effect van de emitterserieweerstand verwaarloosbaar.

Wanneer de belastingsweerstand een te kleine waarde aanneemt, wordt de aan de S-bus geleverde stroom zodanig groot, dat het hierdoor veroorzaakte spanningsverschil over de emitterserieweerstand de 35 stuurtransistor geleidend maakt. Hierdoor gaat er een stroom lopen via de stuurtransistor door de basisserieweerstand waarover deze stroom een spanningsverschil veroorzaakt. Hierdoor gaat de serietransistor minder ,8800481 t» PHE 88.003 7 geleiden. Daardoor kan er geen stroomtoename door de serietransistor plaats vinden wanneer de op de S-bus aangesloten belastingsweerstand een verdergaand kleinere waarde aanneemt. De emitterserieweerstand begrenst dus de stroom door de serietransistor tot een constante waarde indien de 5 belastingsweerstand een te kleine waarde aanneemt.

Een andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is gekenmerkt doordat het bewakingscircuit verder een schakeltransistor omvat, van welke schakeltransistor één der hoofdelektrodes verbonden is met die ingangsgeleider van het spanningsverlagingscircuit die tO eveneens is verbonden met de positieve uitgang van de eerste DC- voedingseenheid en waarvan de andere hoofdelektrode verbonden is met de stuuruitgang van het spanningsverlagingscircuit en waarvan de stuurelektrode is verbonden met de uitgang van de comparator.

Zodra het bewakingscircuit een voldoend hoge 15 uitgangsspanning van de AC-converter detecteert, brengt dit bewakingscircuit de bijbehorende serietransistor in geleiding.

Doordat de stuurelektrode van de schakeltransistor met de uitgang van de comparator is verbonden, zal de schakeltransistor eveneens gaan geleiden.

20 De stuuruitgang van het spanningsverlagingscircuit wordt via deze geleidende schakeltransistor verbonden met die ingangsgeleider van het spanningsverlagingscircuit waarop eveneens de hoofdstroombaan van deze schakeltransistor is aangesloten. De stroom die nu door de schakeltransistor vloeit, verandert de uitgangsspanning van het 25 spanningsverlagingscircuit nu zodanig dat het spanningsverschil tussen de ingangen van de comparator toeneemt. Doordat de serietransistor geleidt, levert de AC-converter stroom aan de S-bus. Deze stroom kan een spanningsval veroorzaken over een eventuele inwendige weerstand van de AC-converter. Hierdoor zou de uitgangsspanning van de AC-converter 30 dalen. De hiermee gepaard gaande daling van de spanning op de stuuruitgang van het spanningsverlagingscircuit wordt nu gecompenseerd door de stijging zoals hiervoor beschreven. Daarmee wordt bereikt, dat indien de AC-converter stroom levert aan de S-bus, het door deze stroom veroorzaakte spanningsverlies over de inwendige weerstand van de AC-35 converter niet het gevolg heeft dat het bewakingscircuit vanwege deze spanningsdaling de serietransistor weer doet sperren. Aldus wordt een hysteresewerking verkregen.

.8800481 φ PHE 88.003 8

Omgekeerd zal de comparator bij een onderschrijding van de uitgangsspanning van de AC-converter van een bepaalde waarde de serietransistor en de schakeltransistor doen sperren. Een eventuele inwendige weerstand zal nu de uitgangsspanning laten stijgen, welke 5 stijging gecompenseerd wordt doordat de schakeltransistor gaat sperren. Ook in omgekeerde richting vertoont het bewakingscircuit dus een hysteresewerking.

Deze hysterese werking heeft het voordeel dat de werking van het bewakingscircuit onafhankelijk wordt van een eventueel 10 aanwezige, niet verwaarloosbare inwendige weerstand in de AC-converter. Bovendien zullen kleine fluctuaties in de lichtnetspanning rond de omschakelwaarde van de uitgangsspanning (dat is die waarde van de uitgangsspanning van de AC-converter waarbij het bewakingscircuit de serietransistor van sperren naar geleiden brengt of omgekeerd) niet 15 resulteren in een voortdurend ongewenst aan- en afschakelen van de serietransistor.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.

Daarbij toont: 20 figuur 1 een DC-voedingsinrichting volgens de stand van de techniek, figuur 2 een schema van de AC-converter en de DC-converter met het koppelcircuit volgens de uitvinding, en figuur 3 het verloop van de uitgangsspanning Uq van de 25 voedingsinrichting volgens de uitvinding als functie van zijn uitgangsstroom Iq.

De in figuur 1 weergegeven Network Termination 1 omvat een elektronisch circuit 2, welk circuit 2 de afsluiting vormt van de abonneelijn 3 (de O-bus) en welk circuit 2 het begin vormt van de S-bus 30 4. Op de S-bus 4 zijn niet in de figuur 1 weergegeven terminals aangesloten. Verder omvat Network Termination 1 ter voeding van deze terminals een DC-voedingsinrichting 5.

De DC-voedingsinrichting 5 omvat een DC-converter 6, een AC-converter 7 en een koppelcircuit 20 gevormd door een mechanische 35 omschakelaar 8. De DC-converter 6 is met beide ingangsgeleiders aangesloten op de beide geleiders van de abonneelijn 3. De AC-converter 7 is met beide ingangsgeleiders aangesloten op het lichtnet. De , 8800481

•X

$ PHE 88.003 9 negatieve uitgangsgeleider van de DC-converter 6 is verbonden met de positieve uitgangsgeleider van de AC-converter 7 en verbonden met één geleider van de s-bus 4. De twee overige uitgangsgeleiders respectievelijk van de DC-converter 6 en de AC-converter 7 zijn elk 5 verbonden met een verschillend keuzecontact van de mechanische omschakelaar 8, waarvan het hoofdcontact is verbonden met de andere geleider van de S-bus 4.

Onder normale bedrijfsomstandigheden bevindt de mechanische omschakelaar 8 zich in de getekende stand en de AC-converter 10 7 levert stroom aan S-bus 4. De AC-converter 7 zet de AC- lichtnetspanning om in een voor de S-bus 4 bestemde DC-spanning. Zou de AC-lichtnetspanning te veel dalen, dan daalt de uitgangsspanning van AC-converter 7, schakelt de mechanische omschakelaar 8 om en neemt de DC-converter 6 het voeden van de S-bus 4 over. De DC-converter 6 wordt 15 gevoed vanuit de abonneelijn 3 en zet de hierop aanwezige DC- spanningscomponent om in een voor de S-bus 4 bestemde DC-spanning.

Omdat de DC-converter 6 een noodvoedingseenheid is die de S-bus 4 alleen dan voedt, wanneer de hoofdvoedingseenheid zijnde de AC-converter 7 is uitgevallen, hoeft de DC-converter 6 niet alle op de 20 S-bus 4 aangesloten terminals te kunnen voeden. Door DC-converter 6 op S-bus 4 aan te sluiten met een polariteit tegengesteld aan die van AC-converter 7 wordt bereikt dat DC-converter 6 alleen die terminals op S-bus 4 van stroom voorziet die ook geschikt zijn gemaakt voor een voedingsspanning met tegengestelde polariteit. Deze polariteitsomkering 25 wordt aanbevolen door de CCITT.

In de in figuur 1 weergegeven DC-voedingsinrichting 5 volgens de stand van de techniek worden de AC-converter 7 en de DC-converter 6 met de S-bus 4 gekoppeld via een koppelcircuit 20, gevormd door de mechanische omschakelaar 8.

30 Het koppelcircuit 20 volgens de uitvinding is weergegeven in figuur 2.

Dit koppelcircuit 20 bevat een bewakingscircuit 21, een serietransistor 22 (PNP Darlington), een weerstand 23, een transistor 24 (PNP) en de weerstanden 25 en 26.

35 De twee ingangsgeleiders van het bewakingscircuit 21 zijn aangesloten op de uitgang van de AC-converter 7. De uitgang van het bewakingscircuit 21 is via de weerstand 26 aangesloten op de basis van 8800481 ·»** \ PHE 88.003 10 de serietransistor 22, waarvan de emitter via weerstand 23 is verbonden met de positieve uitgangsgeleider van de AC-converter 7. Deze emitter is via weerstand 25 verbonden met de basis van transistor 24, waarvan de emitter is verbonden met de positieve uitgangsgeleider van AC-converter 5 7 en waarvan de collector is verbonden met de basis van serietransistor 22.

Het bewakingscircuit 21 bevat een spanningsverlagingscircuit 27, een als comparator werkende transistor 28 (NPN), een als spanningsreferentiecircuit 29 werkende combinatie van een 10 zenerdiode 29 en een weerstand 30 en een hysteresecircuit 31.

Het spanningsverlagingscircuit 27 bestaat uit een serieschakeling van de weerstanden 32 en 33. Het gemeenschappelijke punt van deze serieschakeling vormt de uitgang van het spanningsverlagingscircuit 27 en is verbonden met de basis van 15 transistor 28. De beide uiteinden van deze serieschakeling vormen de ingangsgeleiders van het spanningsverlagingscircuit 27 en vormen tevens de ingangsgeleiders van het bewakingscircuit 21. Het hysteresecircuit 31 wordt gevormd door een schakeltransistor 34 (PNP), een transistor 38 (NPN) en de weerstanden 35, 36 en 37. De emitter van de 20 schakeltransistor 34 en één zijde van de weerstand 35 zijn verbonden met die ingangsgeleider van het bewakingscircuit 21 die eveneens is verbonden met de positieve uitgangsgeleider van de AC-converter 7. De basis van de schakeltransistor 34 is verbonden met de andere zijde van weerstand 35 en via weerstand 37 verbonden met de collector van 25 transistor 38, waarvan de basis is verbonden met de emitter van transistor 28. De collector van schakeltransistor 34 is via weerstand 36 verbonden met de uitgang van het spanningsverlagingscircuit 27. De emitter van transistor 38 is verbonden met de kathode van zenerdiode 29, waarvan de anode verbonden is met de negatieve uitgangsgeleider van de 30 AC-converter 7. Het verbindingspunt van de zenerdiode 29 en de emitter van transistor 38 is verbonden via weerstand 30 met de positieve uitgangsgeleider van de AC-converter 7. De collector van transistor 28 vormt de stuuruitgang van het bewakingscircuit 21.

Het koppelcircuit 20 bevat verder een drempelcircuit 50 35 en een serietransistor 51 (PNP Darlington). De eerste twee ingangsgeleiders van het drempelcircuit 50 zijn verbonden met respectievelijk de emitter en de collector van de serietransistor 51. De ,8800481 5

'V

PHE 88.003 11 derde ingangsgeleider van drempelcircuit 50 is verbonden met de positieve uitgangsgeleider van de DC-converter 6. De stuuruitgang van het drempelcircuit 50 is verbonden met de basis van de serietransistor 51.

5 Het drempelcircuit 50 bevat een spanningsdelendcircuit 52, een stuurtransistor 53 (PNP), een basisserieweerstand 54 en een emitterserieweerstand 55. De emitterserieweerstand 55 bevindt zich tussen de positieve uitgangsgeleider van DC-converter 6, waarop de emitter van stuurtransistor 53 eveneens is aangesloten, en de emitter 10 van serietransistor 51, waarop eveneeens een ingangsgeleider van het spanningsdelendcircuit 52 is aangesloten. De andere ingangsgeleider van het spanningsdelendcircuit 52 is aangesloten op de collector van de serietransistor 51. De uitgang van het spanningsdelendcircuit 52 is verbonden met de basis van de stuurtransistor 53, waarvan de collector 15 de stuuruitgang van het drempelcircuit 50 vormt en welke collector via basisserieweerstand 54 is verbonden met de negatieve uitgangsgeleider van de DC-converter 6.

Het spanningsdelendcircuit 52 bestaat uit een serieschakeling van achtereenvolgens de weerstanden 56 en 57 en een 20 zenerdiode 58. De weerstand 56 bevindt zich tussen de ingangsgeleider van het spanningsdelendcircuit 52 die verbonden is met de emitter van serietransistor 51 en de uitgang van het spanningsdelendcircuit 52. De serieschakeling van de weerstand 57 en de zenerdiode 58 bevindt zich tussen deze uitgang en de andere ingangsgeleider van het spanningsdelend 25 circuit 52. Hierbij is de anode van zenerdiode 58 verbonden met de collector van serietransistor 51.

De collector van serietransistor 22 is verbonden met die geleider van de S-bus 4 die eveneens verbonden is met de negative uitgangsgeleider van de DC-converter 6. De collector van serietransistor 30 51 is verbonden met die geleider van de S-bus 4 die eveneens verbonden is met de negatieve uitgangsgeleider van de AC-converter 7.

Onder normale bedrijfsomstandigheden levert AC-converter 7 een voldoend hoge uitgangsspanning. Van deze uitgangsspanning wordt een lagere spanning afgeleid door spanningsdeler 27, welke lagere 35 spanning wordt toegevoerd aan de basis van transistor 28. Deze transistor 28 vergelijkt zijn basisspanning, die evenredig is met de uitgangsspanning, met zijn vaste emitter spanning en fungeert daarmee .6800481 PHE 88.003 12 als comparator. Indien de basisspanning voldoende hoger is dan de emitterspanning, geleidt transistor 28. De emitterspanning wordt op een vrijwel constante waarde gehouden door de serieschakeliang van de basis-emitter- junctie van transistor 38 en zenerdiode 29. Zenerdiode 29 wordt 5 via weerstand 30 geleidend gehouden, ongeacht de geleidingstoestand van de transistoren 28 en 38.

Indien dus de uitgangsspanning van de AC-converter 7 voldoende hoog is, geleidt transistor 28. Transistor 38 geleidt dan eveneens, doordat er een basis-emitter stroom doorheen loopt. Door het 10 geleiden van de transistoren 28 en 38 gaat serietransistor 22 geleiden, en gaat de AC-converter 7 via weerstand 23 en serietransistor 22 stroom leveren aan S-bus 4. Hierbij wordt verondersteld dat deze stroom over weerstand 23 een spanningsverschil veroorzaakt die niet groot genoeg is om transistor 24 in geleiding te brengen.

15 Wanneer transistor 38 gaat geleiden gaat er een stroom lopen door de weerstanden 35 en 36, en gaat de schakeltransistor 34 geleiden. Hierdoor gaat er een stroom lopen door de weerstand 36, waardoor de waarde van weerstand 32 schijnbaar verlaagd wordt. Daardoor stijgt de deelverhouding van spanningsdeler 27, waardoor de 20 uitgangsspanning daarvan eveneens stijgt.

In deze stijging van de uitgangsspanning is voorzien om een mogelijke daling van de uitgangsspannings te compenseren. Zo'n daling zou het gevolg kunnen zijn van bijvoorbeeld een inwendige weerstand van de AC-converter 7, waarover een spanningsverlies optreedt 25 bij stroomlevering, of van een ontlading van een uitgangscondensator bij stroomlevering. Zou in deze schakeling niet voorzien zijn in deze stijging van de uitgangsspanning dan zou bij het begin van een stroomlevering door daling van de uitgangsspanning het bewakingscircuit 21 serietransistor 22 meteen weer uitschakelen. Hierdoor zou een 30 voortdurend ongewenst aan- en uitschakelen van de voeding ontstaan. Schakeltransistor 34, de transistor 38 en weerstanden 35, 36 en 37 veroorzaken aldus een hysterese in de werking van het bewakingscircuit 21.

Indien transistor 38 spert kan deze toch nog een zekere 35 lekstroom geleiden. Schakeltransistor 34 zou dan kunnen geleiden doordat deze lekstroom als basisstroom door schakeltransistor 34 loopt.

Weerstand 35 is nu aangebracht om deze (geringe) lekstroom aan te voeren .8800481 PHE 88.003 13 zonder schakeltransistor 34 in geleiding te brengen.

Wanneer de serietransistor 22 geleidt, levert AC-converter 7 stroom aan S-bus 4. Zolang de op S-bus 4 aangesloten belastingsweerstand een niet te kleine waarde aanneemt, is de aan S-bus 5 4 geleverde stroom zodanig dat het daardoor veroorzaakte spanningsverschil over weerstand 23 transistor 24 gesperd houdt.

Indien de aangesloten belastingsweerstand een te kleine waarde aanneemt, wordt de aan S-bus 4 geleverde stroom nu op een constante waarde begrensd. De stroom door serietransistor 22 veroorzaakt 10 dan namelijk een spanningsverschil over weerstand 23 zodanig dat transistor 24 enigszins gaat geleiden. Hierdoor stijgt de spanning over weerstand 26, waardoor de serietransistor 22 enigszins minder gaat geleiden.

Onder normale bedrijfsomstandigheden levert AC-converter 15 7 dus stroom aan S-bus 4. Hierdoor komt er op de geleiders van S-bus 4 een spanningsverschil te staan. Daar de nu positieve geleider van de S-bus 4 verbonden is met de negatieve uitgangsgeleider van de DC-converter 6 en de nu negatieve geleider van de S-bus 4 verbonden is met de collector van serietransistor 51, staat er tussen de positieve 20 uitgangsgeleider van de DC-converter 6 en de collector van de serietransistor 51 een spanningsverschil dat gelijk is aan de som der uitgangsspanningen der beide converters 6 en 7. Dit spanningsverschil staat over de serieschakeling van de weerstanden 56 en 57 en van de zenerdiode 58, en veroorzaakt via deze serieschakeling een spanning op 25 de basis van stuurtransistor 53, welke spanning deze stuurtransistor 53 geleidend maakt, waardoor deze stuurtransistor stroom toevoert aan basisserieweerstand 54, welke stroom een spanning veroorzaakt die de serietransistor 51 doet sperren. Hierdoor vormt de DC-converter 6 geen belasting voor de AC-converter 7 (afgezien van het hoogohmige 30 uitgevoerde spanningsdelendcircuit 52).

Indien de uitgangsspanning van de AC-converter 7 daalt, daalt de daarmee direct gekoppelde uitgangsspanning van het spanningsverlagingscircuit 27 eveneens, bij onderschrijding van een drempelwaarde van de eerstegenoemde uitgangsspanning gaat transistor 28 35 sperren. Dan spert transistor 38 ook, waardoor transistor 34 ook spert. Hierdoor wordt de deelverhouding van spanningsdeler 27 schijnbaar verlaagd, zodat de uitgangsspanning daarvan ook daalt. Dit proces is een .8800481 > PHE 88.003 14 onderdeel van de reeds eerder beschreven hysterese in de werking van het bewakingscircuit 21. Door het sperren van transistor 28 gaat serietransistor 22 eveneens sperren: de AC-converter 7 levert geen stroom meer aan de S-bus 4 en hij vormt bovendien geen belasting meer 5 voor de S-bus 4 zolang transistor 28 blijft sperren.

Doordat serietransistor 22 spert, daalt het spanningsverschil over de serietransistor 51 tot de waarde van de uitgangsspanning van DC-converter 6. Dit gedaalde spanningsverschil staat over de serieschakeling van de weerstanden 56 en 57 en van de 10 zenerdiode 58 en veroorzaakt via deze serieschakeling een spanning op de basis van stuurtransistor 53. Deze spanning is nu zover gedaald dat deze stuurtransistor 53 niet meer geleidt. Hierdoor wordt de stroomweg door stuurtransistor 53 naar basisweerstand 54 geblokkeerd. Daardoor daalt de spanning over de basisserieweerstand 54 met een zodanige waarde dat 15 serietransistor 51 gaat geleiden: de DC-converter 6 levert nu stroom aan S-bus 4, waarbij de door DC-converter 6 veroorzaakte spanning op S-bus 4 tegengesteld van polariteit is aan de voorheen door de AC-converter op S-bus 4 veroorzaakte spanning.

Zolang de op de S-bus 4 aangesloten belasting een 20 voldoend grote waarde heeft, is de door DC-converter 6 geleverde stroom zodanig, dat het hierdoor veroorzaakte spanningsverschil over weerstand 55 ontoereikend is om stuurtransistor 53 in geleiding te brengen.

Indien de belastingsweerstand een kleinere waarde aanneemt, wordt de stroom groter, totdat het door deze stroom 25 veroorzaakte spanningsverschil over weerstand 55 de stuurtransistor 53 in enigszins geleidende toestand brengt. Hierdoor stijgt de spanning over de basisserieweerstand met een kleine waarde, waardoor de serietransistor 51 enigszins minder gaat geleiden. De door de DC-converter 6 geleverde stroom aan de S-bus 4 wordt aldus begrensd op een 30 constante waarde.

Wanneer de belasting een nog kleinere waarde aanneemt, zal bij de genoemde constante uitgangsstroom de spanning op de geleiders van S-bus 4 verder dalen, en zal het spanningsverschil tussen de emitter en de collector van serietransistor 51 toenemen. Als dit 35 spanningsverschil op de ingangsgeleiders van het spanningsdelendcircuit 52 de zenerspanning van zenerdiode 58 overschrijdt gaat deze geleiden. Hierdoor gaat er een stroom lopen door de weerstanden 56 en 57 en ,8800481 ? PHE 88.003 15 zenerdiode 58. Deze stroom veroorzaakt een spanningsverschil over weerstand 56 waardoor stuurtransistor 53 iets meer gaat geleiden.

Hierdoor gaat er een iets grotere stroom door basisserieweerstand 54 lopen vanuit stuurtransistor 53. Daardoor ontstaat een iets grotere 5 spanning over basisserieweerstand 54, waardoor serietransistor 51 iets minder gaat geleiden: de hoofdstroom door serietransistor 51 neemt steeds verder af naarmate de spanning over deze transistor toeneemt.

Zou nu de uitgangsspanning van AC-converter 7 weer voldoende hoog worden, dan brengt het bewakingscircuit 21 de 10 serietransistor 22 in geleiding en gaat AC-converter 7 weer stroom leveren aan S-bus 4. De hierdoor veroorzaakte spanning op de geleiders van de S-bus 4 verschijnt gesommeerd met de uitgangsspanning van DC-converter 6 op de ingangsgeleiders van het spanningsdelendcircuit 52.

Daardoor gaat stuurtransistor 53 weer geleiden en gaat serietransistor 15 51 weer sperren. De AC-converter 7 levert dus weer stroom aan S-bus 4 en de DC-converter 6 vormt geen belasting meer voor AC-converter 7.

Figuur 3 toont het verloop van de uitgangsspannung Uq van de DC-voedingsinrichting volgens de uitvinding als functie van zijn uitgangsstroom Iq. In figuur 3 wordt het door AC-converter 7 stroom 20 leveren aan S-bus 4 weergegeven door werkgebied A en wordt het door DC-converter 6 stroom leveren aan S-bus 4 weergegeven door werkgebied B.

Werkgebied A bestaat uit de lijnstukken 70 en 71. Werkgebied B bestaat uit de lijnstukken 72, 73 en 74.

Bij een normale uitgangsspanning van de AC-converter 7 25 levert deze een stroom aan S-bus 4. Zolang deze stroom een gegeven waarde Imax,1 niet overschrijdt, gedraagt de DC-voedingsinrichting zich als een spanningsbron met geringe inwendige weerstand. Deze situatie is in figuur 3 weergegeven met lijnstuk 70 in werkgebied A (immers, de AC-converter 7 levert stroom aan S-bus 4). Wanneer de 30 belastingsweerstand een te kleine waarde aanneemt, wordt de uitgangsstroom Iq begrensd tot de maximale waarde Imax,1. Deze situatie is in figuur 3 weergegeven met lijnstuk 71.

Wanneer de uitgangsspanning van AC-converter 7 een vooraf vastgestelde waarde onderschrijdt, wordt de bijbehorende serietransistor 35 22 gesperd en gaat DC-converter 6 met tegengestelde polariteit stroom leveren aan S-bus 4. Dit is in figuur 3 weergegeven door werkgebied B.

Zolang deze stroom een gegeven waarde Imax,2 niet overschrijdt, gedraagt .8800481 * > PHE 88.003 16 de DC-voedingsinrichting zich als een spanningsbron met geringe inwendige weerstand. Deze situatie is weergegeven met lijnstuk 72. Wanneer de belastingsweerstand verder verkleind wordt, wordt de uitgangsstroom Iq begrensd op deze constante waarde Imax,2. Dit is 5 weergegeven met lijnstuk 73. Indien de belastingsweerstand nog verder verkleind wordt, daalt de uitgangsspanning uQ verder en stijgt daarmee de spanning over serietransistor 51 tot boven de drempelspanning van zenerdiode 58. Vanaf dat punt daalt de uitgangsstroom Iq lineair evenredig met de uitgangsspanning Uq. Deze situatie is weergegeven met 10 lijnstuk 74 in figuur 3. Het effect van dit met lijnstuk 74 weergegeven terugvouwen van de uitgangsstroom Iq is dat serietransistor 51 bijvoorbeeld in geval van kortsluiting van de S-bus 4 veel minder vermogen dissipeert dan zonder dit terugvouwen van de uitgangsstroom Iq het geval zou zijn geweest.

15 In het koppelcircuit volgens figuur 2 hebben de volgende elementen de volgende waarde: soort element nummer element waarde 20 weerstand 23 3,3 Ohm weerstand 25 10 kOhm weerstand 26 47 kOhm weerstand 30 22 kOhm weerstand 32 38,3 kOhm 25 weerstand 33 10 kOhm weerstand 35 10 kOhm weerstand 36 51 kOhm weerstand 37 47 kOhm weerstand 54 470 kOhm 30 weerstand 55 24 Ohm weerstand 56 10 kOhm weerstand 57 390 kOhm zenerdiode 29 10 V doorslagspanning 35 zenerdiode 58 22 V doorslagspanning .8800481

Claims (5)

1. DC-voedingsinrichting ten behoeve van een S-bus die is aangesloten op een ISDN network termination, voorzien van een vanuit een van het ISDN-net onafhankelijke energiebron gevoede eerste DC-voedingseenheid die een voor de S-bus bestemde DC-spanning levert, en 5 voorzien van een vanuit de ISDN-abonneelijn gevoede tweede DC-voedingseenheid die eveneens een voor de S-bus bestemde DC-spanning levert, waarbij de uitgang van de eerste DC-voedingseenheid en de uitgang van de tweede DC-voedingseenheid met tegengestelde polariteit aan de S-bus zijn gekoppeld via een koppelcircuit dat in afhankelijkheid 10 van de waarde van de DC-uitgangsspanning van de eerste DC- voedingseenheid één van de beide DC-voedingseenheden met de S-bus verbindt, met het kenmerk, dat de beide DC-voedingseenheden elk van een tot het koppelcircuit behorende serietransistor zijn voorzien, waarvan de hoofdstroombaan in serie staat met een uitgangsgeleider van de 15 bijbehorende DC-voedingseenheid, dat het koppelcircuit verder een bewakingscircuit bevat met twee ingangsgeleiders die zijn aangesloten op de uitgang van de eerste DC-voedingseenheid en met een stuuruitgang die is aangesloten op de stuurelektrode van de bij deze DC-voedingseenheid behorende serietransistor om deze te doen sperren in geval van een 20 onderschrijding van een vooraf ingestelde dremplwaarde door de DC- uitgangsspanning van de DC-voedingseenheid en dat het koppelcircuit een drerapelcircuit bevat met tenminste een eerste en een tweede ingangsgeleider, die zijn aangesloten op de hoofdelektrodes van de bij de tweede DC-voedingseenheid behorende serietransistor en met een 25 stuuruitgang die is aangesloten op de stuurelektrode van deze serietransistor voor het in de geleidende toestand brengen van deze serietransistor in geval van het onderschrijden van een vooraf ingestelde drempelwaarde door de spanning over de hoofdelektrodes van de serietransistor.

2. DC-voedingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het bewakingscircuit een spanningsverlagingscircuit, een spanningsreferentiecircuit en een comparator omvat, waarin de ingangsgeleiders van het spanningsverlagingscircuit de ingangsgeleiders van het bewakingscircuit vormen, waarin de uitgang van het 35 spanningsverlagingscircuit op één der ingangen van de comparator is aangesloten op de andere ingang waarvan het spanningsreferentiecircuit is aangesloten en dat de uitgang van de comparator de stuuruitgang van .8800481 PHE 88.003 18 het bewakingscircuit vormt.

3. DC-voedingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het drempelcircuit een stuurtransistor, een basisserieweerstand en een spanningsdelend circuit omvat, waarin het 5 spanningsdelende circuit voorzien is van twee ingangsgeleiders die de ingangsgeleiders van het drempelcircuit vormen, waarin de uitgang van het spanningsdelende circuit is verbonden met de stuurelektrode van de stuurtransistor, van welke stuurtransistor één hoofdelektrode is verbonden met die ingangsgeleider van het drempelcircuit die 10 rechtstreeks op een uitgangsgeleider van de tweede DC-voedingseenheid is aangesloten, van welke stuurtransistor de andere hoofdelektrode de stuuruitgang van het drempelcircuit vormt en dat de basisserieweerstand is aangebracht tussen deze stuuruitgang en de andere uitgangsgeleider van de tweede DC-voedingseenheid.

4. DC-voedingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het drempelcircuit is uitgerust met drie ingangsgeleiders, dat één hoofdelektrode van de bij de tweede DC-voedingseenheid behorende serietransistor via een emitterserieweerstand is verbonden met een uitgangsgeleider van deze DC-voedingseenheid en dat het 20 verbindingspunt tussen de tweede DC-voedingseenheid en de emitterserieweerstand is verbonden met de derde ingangsgeleider van het drempelcircuit en dat het drempelcircuit een stuurtransistor, een basisserieweerstand en een spanningsdelend circuit omvat, waarin het spanningsdelende circuit voorzien is van twee ingangsgeleiders die de 25 eerste en de tweede ingangsgeleider van het drempelcircuit vormen, waarin de uitgang van het spanningsdelende circuit is verbonden met de stuurelektrode van de stuurtransistor, van welke stuurtransistor één hoofdelektrode is verbonden met de derde ingangsgeleider van het drempelcircuit, van welke stuurtransistor de andere hoofdelektrode de 30 stuuruitgang van het drempelcircuit vormt en dat de basisserieweerstand is aangebracht tussen deze stuuruitgang en de andere uitgangsgeleider van de tweede DC-voedingseenheid.

5. DC-voedingsinrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het bewakingscircuit verder een schakeltransistor omvat, 35 van welke schakeltransistor één der hoofdelektrodês verbonden is met die ingangsgeleider van het spanningsverlagingscircuit die eveneens is verbonden met de positieve uitgang van de eerste DC-voedingseenheid en .8800481 PHE 88.003 19 waarvan de andere hoofdelektrode verbonden is met de stuuruitgang van het spanningsverlagingscircuit en waarvan de stuurelektrode is verbonden met de uitgang van de comparator. ,8800481