DE1093875B - Device for receiving remote control commands in ripple control systems with control pulses superimposed on the power network - Google Patents
Device for receiving remote control commands in ripple control systems with control pulses superimposed on the power networkInfo
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Description
Einrichtung zum Empfang von Fernsteuerungsbefehlen in Rundsteuerungsanlagen mit dem Starkstromnetz überlagerten Steuerimpulsen In sogenannten Rundsteuerungsanlagen werden die meist tonfrequenten Steuerimpulse auf der Sendeseite dem vorhandenen Starkstrom überlagert. Die Übertragung der Steuerimpulse vom Sender zu den Empfängern erfolgt gemeinsam mit dem Starkstrom auf dem sowieso vorhandenen Starkstromnetz. Dies bedingt, daß in den einzelnen Empfangsapparaten die Steuerimpulse zunächst wieder vom 50periodigen Starkstrom getrennt werden müssen.Device for receiving remote control commands in ripple control systems Control pulses superimposed with the power network In so-called ripple control systems the mostly audio-frequency control impulses on the transmitting side are the existing ones Heavy current superimposed. The transmission of the control impulses from the transmitter to the receivers takes place together with the heavy current on the already existing heavy current network. This means that in the individual receiving apparatus, the control pulses first have to be separated again from the 50-period heavy current.
Zur Durchführung dieser Aufgabe sind bereits eine Reihe von Verfahren und Einrichtungen bekannt, z. B. elektrische frequenzabhängige Filter oder elektromechanische freduenzabhängige Filter.A number of methods are already in place to carry out this task and facilities known e.g. B. electrical frequency-dependent filters or electromechanical frequency-dependent filters.
Die elektrischen Filter haben den Vorteil, daß sie ohne mechanisch bewegte Teile auskommen, sie werden anderseits besonders bei verhältnismäßig tiefen Steuerfrequenzen voluminös und teuer. Die zur Erzielung einer guten Selektivitätskurv e notwendigen hohen Gütezahlen der elektrischen Schwingkreise lassen sich zudem in der Praxis oft nur mit großem Aufwand realisieren.The electrical filters have the advantage that they do not have to be mechanically Moving parts get by, on the other hand they are especially at relatively deep Control frequencies voluminous and expensive. The one to achieve a good selectivity curve e necessary high figures of merit of the electrical oscillating circuits can also in practice often only realize with great effort.
Demgegenüber lassen sich elektromechanische Filter, z. B. solche mit schwingenden Metallzungen, sehr klein herstellen, Der sogenannte Gütefaktor der mechanisch schwingenden Teile kann zudem ohne Schwierigkeit genügend hoch getrieben werden; man erhält also ohne weiteres genügend scharfe Selektivitätskurven. Hingegen bereitet dieAuswertung der Steuerimpulse, die ein mechanisches Filter durchlaufen müssen, einige Schwierigkeiten. Beim meistbekannten Antrieb von Klinkenrädchen durch die schwingende Zunge sindLärm und mechanischeAbnutzungserscheinungen unvermeidlich. Eine Zurückverwandlung der mechanischen Schwingungen in eine elektrische Schwingung ist dagegen infolge des schlechten Wirkungsgrades mit bedeutenden. Leistungsverlusten verbunden, so daß schlußendlich weder zur direkten Betätigung eines Relais noch zur indirekten Betätigung desselben mittels der bekannten Speicherung der Steuerimpulse in einem Speicherkondensator und nachfolgender Entladung des Speicherkondensators über eine Glimtnröhre genügend Leistung vorhanden ist.In contrast, electromechanical filters such. B. those with vibrating metal tongues, manufacture very small, the so-called quality factor of Mechanically vibrating parts can also be driven sufficiently high without difficulty will; one obtains sufficiently sharp selectivity curves without further ado. On the other hand prepares the evaluation of the control pulses that pass through a mechanical filter need to have some trouble. With the most popular drive of ratchet wheels the vibrating tongue, noise and mechanical wear and tear are inevitable. A reconversion of mechanical vibrations into electrical vibrations is on the other hand due to the poor efficiency with significant. Performance losses connected, so that ultimately neither for direct actuation of a relay nor for indirect actuation of the same by means of the known storage of the control pulses in a storage capacitor and subsequent discharge of the storage capacitor there is sufficient power available via a glimtrope.
Das einfachste bekannte Speicherverfahren, weist zudem den Nachteil auf, daß die Zeit vom Beginn des Steuerimpulses bis zur Auslösung des Relais stark von der Amplitude des Steuersignals abhängt.The simplest known storage method also has the disadvantage on that the time from the start of the control pulse to the triggering of the relay is strong depends on the amplitude of the control signal.
Ein weiterer Mangel einfacher Speicherschaltungen liegt darin, daß der Speicherkondensator bereits durch kleine, dauernd vorhandene Störspannungen, wie sie beispielsweise durch benachbarte Rundsteuerungsanlagen oder durch Netzoberwellen auftreten können, teilweise aufgeladen wird, so daß zusätzliche Schaltstöße, auch wenn sie nur von kurzer Dauer sind, den Kondensator infolge des geringen Restladungsbedarfes auf die zur Momentanentladung notwendige Spannung aufzuladen vermögen und dadurch Fehlschaltungen verursachen können.Another shortcoming of simple memory circuits is that the storage capacitor already due to small, permanent interference voltages, such as those caused by neighboring ripple control systems or by mains harmonics can occur partially charged, so additional shift surges, too if they are only of short duration, the capacitor as a result of the low residual charge requirement able to charge to the voltage necessary for instantaneous discharge and thereby Can cause incorrect switching.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Einrichtung, welche unter Vermeidung der angeführten Mängel eine wesentliche Verstärkung der Steuerimpulse gestattet, und besteht darin, daß ein Rundsteuerempfänger für dem Starkstrom überlagerte Steuerimpulse, welche mit Hilfe eines Filters vom Starkstrom und eventuellen Fremdströmen getrennt werden und nach erfolgter Verstärkung und Gleichrichtung einen Speicherkondensator aufladen, der dann zur Betätigung eines Relais momentan entladen wird, dadurch gekennzeichnet ist, daß die Steuerimpulse nach dem Passieren des Filters einer Anordnung zum Begrenzen großer und gleichzeitigem Unterdrücken kleiner Amplituden zugeleitet werden.The present invention now relates to a device which under Avoidance of the listed deficiencies, a significant increase in the control impulses permitted, and consists in the fact that a ripple control receiver for the heavy current superimposed Control impulses, which with the help of a filter from the heavy current and any extraneous currents are separated and, after amplification and rectification, a storage capacitor charge, which is then momentarily discharged to actuate a relay, characterized in this is that the control pulses after passing the filter of an arrangement for limiting large and simultaneous suppression of small amplitudes are fed.
Die Einrichtung umfaßt einen ohmschen Widerstand und einen spannungsabhängigen Widerstand, welche in Serie an der Netzspannung liegen, einen Gleichrichter, welcher parallel zum spannungsabhängigen Widerstand geschaltet ist und welcher eine stabilisierte, pulsierende Betriebsgleichspannung für ein steuerbares Ventil liefert, sowie eine Diode und einen Widerstand, welche zueinander in Serie geschaltet sind und an der genannten stabilisierten Betriebsgleichspannung liegen, wobei die über die Diode liegende pulsierende Gleichspannung zur Erzielung eines Schwellwertes als Vorspannung für das genannte Ventil dient, ferner einen weiteren Widerstand und einen weiteren Gleichrichter, welche im Ausgangskreis des genannten Ventils in Serie zu einem Speicherkondensator liegen, wobei der Widerstandswert des geöffneten Ventils wesentlich kleiner ist als der des genannten Widerstandes, so daß der in den Speicherkondensator fließende Ladestrom nach Überschreitung der zur Öffnung des Ventils minimal notwendigen Steuerspannung von dieser Steuerspannung unabhängig und in seiner Amplitude auf einen durch den Widerstand und die stabilisierte pulsierende Betriebsgleichspannung gegebenen Wert begrenzt wird.The device comprises an ohmic resistor and a voltage-dependent one Resistance, which are connected in series to the mains voltage, a rectifier, which connected in parallel to the voltage-dependent resistor and which is a stabilized, provides pulsating DC operating voltage for a controllable valve, as well as a Diode and a resistor connected in series with each other are and at said stabilized DC operating voltage, the over pulsating DC voltage lying on the diode to achieve a threshold value serves as a preload for the said valve, as well as a further resistor and another rectifier, which is in the output circuit of said valve are in series with a storage capacitor, the resistance of the open Valve is much smaller than that of the resistance mentioned, so that the in The charging current flowing through the storage capacitor after exceeding the amount required for opening of the valve, the minimum necessary control voltage is independent of this control voltage and in its amplitude to one through the resistance and the stabilized pulsating DC operating voltage given value is limited.
An Stelle der über einer Diode abgenommenen Vorspannung zur Erzeugung eines amplitudenmäßigen Schwellwertes der Steuersignalspannung kann auch direkt die sich aus der Anlaufcharakteristik - Basisstrom bzw. Kollektorstrom in Abhängigkeit der Basis-Kollektor-Spannung - ergebende Anlaufspannung eines Transistors als die den Schwellwert bestimmende Größe ausgenutzt werden.Instead of the bias voltage for generation, which is taken off via a diode an amplitude-related threshold value of the control signal voltage can also be used directly which result from the starting characteristics - base current or collector current as a function of the base-collector voltage - resulting starting voltage of a transistor than the the variable determining the threshold value can be used.
Als weitere Variante können beispielsweise durch einen Transformator im Ladestromkreis die Ladestromimpulse vorerst in solche höherer Spannung umgewandelt und erst dann im Ladekondensator gespeichert werden.As a further variant, for example, a transformer In the charging circuit, the charging current pulses are initially converted into higher-voltage ones and only then are stored in the charging capacitor.
Im folgenden soll an Hand von Beispielen und Figuren das erfindungsgemäße Verfahren sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens beschrieben werden. Dabei zeigt Fig. 1 ein elektrisches Prinzipschema einer Empfangseinrichtung, Fig.2 als Diagramm den zeitlichen Verlauf einer in der Empfangseinrichtung benutzten Hilfsspannung, Fig. 3 die Steuerspannung in Funktion der Zeit, Fig.4 als Diagramm die Strom-Spannungscharakteristik einer in der Empfangseinrichtung benutzten Diode, Fig.5 als Diagramm den zeitlichen Verlauf einer an einer Diode in der Empfangsschaltung abgenommenen Hilfsspannung, Fig. 6 die Strom-Spannungscharakteristik der Steuerstrecke Basis-Emitter eines in der Empfangseinrichtung benutzten Transistors, Fig. 7 eine Darstellung der Schwellwertsbildung für das Steuersignal, Fig. 8 als Diagramm den zeitlichen Verlauf des Basisstromes eines in der Empfangseinrichtung benutzten Transistors unter der Einwirkung der Steuerwechselspannung und einer dazu in Serie liegenden Hilfsspannung, Fig. 9 das Strom-Span.nungsdiagramin der Kollektorseite eines in der Empfangsschaltung verwendeten Transistors und die Wirkung eines im Kollektorkreis liegenden Widerstandes, Fig. 10 den sich bei einem beliebigen Transistor durch die Verwendung eines im Kollektorkreis liegenden Widerstandes ergebenden Verlauf des Kollektorstromes in Abhängigkeit vom Basisstrom, Fig. 11 als Diagramm den zeitlichen Verlauf des Kollektorstromes eines in der Empfangseinrichtung benutzten Transistors unter der gleichzeitigen Einwirkung der Steuerspannung und zweier Hilfsspannungen, Fig. 12 als Diagramm den zeitlichen Verlauf der Speicherkondensatorspannung bei Aussteuerung der Empfangseinrichtung, Fig. 13 als Diagramm den Verlauf der Speicherkondensatorspannung in Abhängigkeit des Effektivwertes der Steuerspannung am Empfängereingang, Fig.14 das charakteristischeBetriebsverhalten einer erfindungsgemäßen Empfangseinrichtung in Abhängigkeit der Steuerimpulsdauer, Fig.15 eine Schaltungsvariante der Empfangseinrichtung, Fig. 16 eine weitere Schaltungsvariante der Empfangseinrichtung, Fig. 17 eine dritte Schaltungsvariante der Empfangseinrichtung.In the following, the invention is based on examples and figures Process and a device for carrying out this process are described will. 1 shows an electrical principle diagram of a receiving device, 2 shows, as a diagram, the time profile of a used in the receiving device Auxiliary voltage, Fig. 3 the control voltage as a function of time, Fig. 4 as a diagram the current-voltage characteristic of a diode used in the receiving device, Fig. 5 is a diagram of the time course of a diode in the receiving circuit Taken auxiliary voltage, FIG. 6 shows the current-voltage characteristics of the control path Base-emitter of a transistor used in the receiving device, FIG. 7 a Representation of the threshold value formation for the control signal, FIG. 8 as a diagram Time course of the base current of a transistor used in the receiving device under the action of the alternating control voltage and one in series with it Auxiliary voltage, Fig. 9 the current-Span.nungsdiagramin the collector side of an in the transistor used in the receiving circuit and the effect of one in the collector circuit lying resistor, Fig. 10 which is in any transistor through the Use of a resistance in the collector circuit resulting in the course of the Collector current as a function of the base current, Fig. 11 as a diagram of the time Course of the collector current of a transistor used in the receiving device under the simultaneous effect of the control voltage and two auxiliary voltages, 12 shows, as a diagram, the time profile of the storage capacitor voltage Modulation of the receiving device, FIG. 13 shows the course of the storage capacitor voltage as a diagram depending on the effective value of the control voltage at the receiver input, Fig. 14 the characteristic operating behavior of a receiving device according to the invention depending on the control pulse duration, Fig. 15 a circuit variant of the receiving device, 16 shows a further circuit variant of the receiving device, FIG. 17 a third Circuit variant of the receiving device.
In Fig. 1 bedeuten 1 und 2 die Klemmen, mit denen die ganze Empfangseinrichtung an das Starkstromnetz angeschlossen ist. Über den Kondensator 3 gelangen die eintreffenden tonfrequenten Steuerimpulse in die Erregerspule 4 des elektromechanischen Wandlers 5. Induktivität der Erregerspule 4 und Kapazität des Kondensators 3 sind für die Steuerfrequenz auf Serieresonanz abgestimmt, womit eine elektrische Vorselektion erreicht wird. Die mechanisch auf die Steuerfrequenz abgestimmte Schwingzunge 6 schwingt also bei eintreffenden Steuerimpulsen. Über eine Kopplungsfeder 7 werden diese Schwingungen auf die Schwingzunge 8, die ebenfalls auf die Steuerfrequenz abgestimmt ist, übertragen. Die Schwingzungen 6 und 8 bilden zusammen mit der Kopplungsfeder 7 in bekannter Weise ein mechanisches Bandfilter für die Steuerfrequenz. Vermittels des mechanisch-elektrischen Wandlers 9 werden die ausgesiebten mechanischen Schwingungen wieder in elektrische Schwingungen zurückverwandelt. Dabei bildet die Spule 10 des mechanisch-elektrischen Wandlers zusammen mit dem Kondensator 11 einen Parallelresonanzkreis, der ebenfalls auf die Steuerfrequenz abgestimmt ist, wodurch eine weitere Verbesserung der Selektion erzielt wird.In Fig. 1, 1 and 2 denote the terminals with which the entire receiving device is connected to the power grid. The incoming ones pass through the capacitor 3 audio-frequency control pulses in the excitation coil 4 of the electromechanical converter 5. Inductance of the excitation coil 4 and capacitance of the capacitor 3 are for the Control frequency matched to series resonance, which means an electrical preselection is achieved. The vibrating tongue 6, which is mechanically tuned to the control frequency So oscillates when control pulses arrive. About a coupling spring 7 are these vibrations on the vibrating tongue 8, which also affect the control frequency is matched, transferred. The vibrating tongues 6 and 8 form together with the coupling spring 7 a mechanical band filter for the control frequency in a known manner. Mediating of the mechanical-electrical converter 9, the mechanical vibrations are filtered out converted back into electrical vibrations. The coil 10 forms the mechanical-electrical converter together with the capacitor 11 a parallel resonance circuit, which is also tuned to the control frequency, which is a further improvement the selection is achieved.
Um die für einen Rundsteuerungsempfänger wesentlichen Eigenschaften - Unempfindlichkeit gegen kurze, starke Störimpulse einerseits, Nichtansprechen bei schwachen Dauersignalen der Soll-Frequenz andererseits - zu erzielen, werden die wie die Steuersignale ausgesiebten starken kurzzeitigen Störimpulse durch eine Amplitudenbegrenzung nach der Verstärkung stark abgeschwächt. Eine damit festgelegte minimale Ladezeit einer auf den Verstärker folgenden Speicherschaltung verhindert so, daß kurze, aber sehr starke Störspannungsimpulse den Speicherkondensator genügend aufladen und eine Fehlschaltung verursachen können.About the essential properties for a ripple control receiver - Insensitivity to short, strong interference pulses on the one hand, non-response with weak continuous signals of the target frequency on the other hand - to be achieved the strong short-term interference pulses filtered out like the control signals by a Amplitude limitation strongly weakened after amplification. A fixed one prevents minimal charging time of a memory circuit following the amplifier so that short but very strong interference voltage pulses adequately power the storage capacitor charge and cause a malfunction.
Andererseits wird durch eine Schwellwertsvorrichtung vermieden., daß schwache Dauerstörsignale den Speicherkondensator in unzulässiger Weise voraufladen können.On the other hand, a threshold device prevents. That weak continuous interference signals pre-charge the storage capacitor in an impermissible manner can.
Es sind somit nur Steuerimpulse genügender Länge und Amplitude in der Lage, das Relais zu betätigen. Die Verstärkung der Steuersignale erfolgt beispielsweise durch ein steuerbares Halbleiterelement, dessen gesteuerter Strom aus einer von der Netzspannung abgeleiteten Hilfsstromquelle geliefert wird. Dabei ist es wiederum bei Rundsteuerungsempfängern wesentlich, daß ihr Funktionieren in weiten Grenzen netzspannungsunabhängig ist und daß gleichzeitig die dauernde Leistungsentnahme aus dem Netz auf ein Minimum beschränkt bleibt.There are therefore only control pulses of sufficient length and amplitude in able to operate the relay. The control signals are amplified, for example by a controllable semiconductor element whose controlled current consists of one of the auxiliary power source derived from the mains voltage. There it is again with ripple control receivers it is essential that their functioning within wide limits mains voltage is independent and that at the same time the continuous power consumption from the network is kept to a minimum.
Die Erzeugung und Stabilisation einer Gleichspannung Ua als Hilfsstromquelle erfolgt beispielsweise aus der Netzspannung über den Spannungsteilerwiderstand 17, den spannungsabhängigen VDR-Widerstand 18 und den Gleichrichter 19. Damit die Spannungsstabilisation auch bei niedrigen Netzspannungen und gleichzeitiger Stromabgabe gewährleistet bleibt, muß der Ouerstrom und damit der dauernde Leistungsverbrauch nach dem für die ganze Einrichtung abzugebenden Spitzenstrom bemessen werden.The generation and stabilization of a DC voltage Ua as an auxiliary power source takes place, for example, from the mains voltage via the voltage divider resistor 17, the voltage-dependent VDR resistor 18 and the rectifier 19. So that the voltage stabilization even is guaranteed at low mains voltages and simultaneous power output, must the Ouerstrom and thus the constant power consumption after that for the whole Device to be delivered peak current can be measured.
Fig. 2 zeigt den zeitlichen Verlauf der am Gleichrichter 19 abgenommenen pulsierenden Gleichspannung UO.2 shows the course over time of the values taken from the rectifier 19 pulsating DC voltage UO.
Fig.3 zeigt den zeitlichen Verlauf der durch das Filter 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ausgesiebten. Steuerspannung U,. Diese Steuerspannung U, wird nun in Serie zu einer an einer Diode 12 erzeugten pulsierenden Hilfsgleichspannung UD an die Steuerstrecke Basis-Emitter eines Transistors 14 gelegt. Dabei wird die benötigte pulsierende Hilfsgleichspannung UD an einem Spannungsteiler, bestehend aus der Diode 12 und einem dazu in Serie liegenden Widerstand 13, aus der pulsierenden Gleichspannung U, gewonnen.3 shows the time course of the filter 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 sieved out. Control voltage U ,. This control voltage U is now in series with a pulsating auxiliary direct voltage UD generated at a diode 12 placed on the control path base-emitter of a transistor 14. The required pulsating auxiliary DC voltage UD at a voltage divider, consisting of the diode 12 and a resistor 13 connected in series with it, from the pulsating DC voltage U, won.
In Fig.4 stellt 41 die Strom-Spannungscharakteristik der Diode 12 dar, während 40 als Kennlinie den Widerstand 13 darstellt. Der Schnittpunkt zwischen der N!%'iderstandskennlinie 40 und der Diodenkennlinie 41 ergibt die für eine bestimmte angelegte Hilfsspannung U",." resultierende Diodenspannung UDo.In FIG. 4, 41 represents the current-voltage characteristic of the diode 12 while 40 represents the resistance 13 as a characteristic. The intersection between the N!% 'resistance characteristic 40 and the diode characteristic 41 gives the for a certain applied auxiliary voltage U ",." resulting diode voltage UDo.
Aus dem Diagramm Fig.4 ist weiter ersichtlich, daß die Diodenspannung UDO bei wachsendem Dioden-Strom ID nur noch unwesentlich um den Betrag d UD ansteigt.From the diagram of FIG. 4 it can also be seen that the diode voltage UDO only rises insignificantly by the amount d UD with increasing diode current ID.
Als Diode 12 wird mit Vorteil eine Siliziumdiode verwendet, da diese gegen Änderungen ihrer Charakteristik infolge von Temperatureinflüssen relativ unempfindlich ist.A silicon diode is advantageously used as the diode 12, since this relatively insensitive to changes in their characteristics as a result of temperature influences is.
Fig. 5 zeigt endlich die über der Diode 12 auftretende momentane Diodenspannung UD unter dem Einfluß der am gesamten Spannungsteiler liegenden pulsierenden Gleichspannung UO gemäß Fig. 2.Finally, FIG. 5 shows the instantaneous diode voltage occurring across the diode 12 UD under the influence of the pulsating direct voltage across the entire voltage divider UO according to FIG. 2.
In Fig.6 ist der Zusammenhang zwischen der Emitter-Basis-Spannung UEB und dem daraus resultierenden Basisstrom -1B des Transistors 14 dargestellt. Der Basisstrom beginnt erst nach einer gewissen Anlaufspannung zu fließen.In Fig.6 is the relationship between the emitter-base voltage UEB and the resulting base current -1B of transistor 14 are shown. The base current only begins to flow after a certain starting voltage.
Fig. 7 zeigt die Addition der im Takt der doppelten Netzfrequenz pulsierenden Diodenspannung [_"D zur Steuerwechselspannung Ust und ihre Wirkung auf den Basisstrom -IB des Transistors 14. Es ist offensichtlich, daß die Steuerwechselspannung Ust einen gewissen Minimalwert Ustmta, d. h. einen gewissen Schwellwert, überschreiten muß, bevor ein Basisstrom -IB fließen kann. Es ist also offensichtlich, d@aß sowohl Steuer- als auch Störwechselspannungen, welche kleiner sind als USt min, überhaupt keinen Basisstrom -IB hervorrufen und somit jede Ladung des Speicherkondensators 23 unmöglich ist (Fig. 7).Fig. 7 shows the addition of the pulsating at the rate of twice the network frequency Diode voltage [_ "D for the alternating control voltage Ust and its effect on the base current -IB of the transistor 14. It is obvious that the AC control voltage Ust a certain minimum value Ustmta, d. H. exceed a certain threshold must before a base current -IB can flow. So it is obvious that both d @ ate Control and interference AC voltages, which are less than USt min, at all do not cause a base current -IB and thus any charging of the storage capacitor 23 is impossible (Fig. 7).
Den zeitlichen Verlauf der ausgesteuerten Basisstromspitzen -iB zeigt Fig. B. Der Kollektorkreis des Transistors 14 (s. Fig. 1) liegt einerseits über einen Widerstand 15, eine Sperrdiode 22 und einen Speicherkondensator 23, anderseits über den Emitter des Transistor 14 und die Diode 12 an der pulsierenden Gleichspannung Uo.The time course of the controlled base current peaks -iB is shown B. The collector circuit of the transistor 14 (see FIG. 1) is on the one hand above a resistor 15, a blocking diode 22 and a storage capacitor 23, on the other hand Via the emitter of the transistor 14 and the diode 12 to the pulsating DC voltage Uo.
Fig. 9 stellt eine normale Transistorkennlinienschar mit dem Kollektorstrom -IC in Abhängigkeit der Kollektor-Emitter-Gleichspannung -UCE und verschiedenen Basisströmen -IB als Parameter dar. Die eingezeichnete Linie 42, ausgehend von der maximalen Betriebsspannung -UCE=L.'omax aus Fig.2, stellt einen Widerstand, beispielsweise den Widerstand 15 in Fig. 1, dar. Aus dem Diagramm ist klar ersichtlich, daß bei größer werdenden Basisströmen -1B nach Erreichung eines bestimmten Grenzwertes -IB Grenz der ausgesteuerte Kollektorstrom -IC nicht mehr weiter anwachsen kann, sondern, wie Fig. 10 zeigt, in seiner Amplitude begrenzt wird. Da dieser Kollektorstrom -Icmax also nicht noch größer werden kann, vermögen auch beliebig große Steuersignale Ust nicht, den Ladestrom des Speicherkondensators 23 zu erhöhen. Damit ist eine Begrenzung der Ladestromstärke erreicht, die von einer vorgegebenen Größe der Steuerwechselspannung L',t an wirksam wird.9 shows a normal family of transistor characteristics with the collector current -IC depending on the collector-emitter DC voltage -UCE and various Base currents -IB as a parameter. The drawn line 42, starting from the maximum operating voltage -UCE = L.'omax from Fig.2, represents a resistor, for example the resistor 15 in Fig. 1. From the diagram it can be clearly seen that at increasing base currents -1B after reaching a certain limit -IB Limit the controlled collector current -IC can no longer increase, but, as FIG. 10 shows, is limited in its amplitude. Since this collector current -Icmax control signals Ust of any size are also capable of becoming larger not to increase the charging current of the storage capacitor 23. So that's a limitation the charging current is reached by a predetermined size of the AC control voltage L ', t on takes effect.
Wird dagegen an Stelle einer konstanten Kollektorgleichspannung die pulsierende Gleichspannung Uo aus Fig.2 als Speisespannung des Transistors verwendet, so ergeben sich unter dem Einfluß der Steuerspannung nach Fig. 3 die in Fig. 11 in Abhängigkeit der Zeit dargestellten momentanen Kollektorströme -ic. Die ausgesteuerten Kollektorstromspitzen können den durch die momentan vorhandene pulsierende Gleichspannung U, und den Begrenzungswiderstand 15 bestimmten Grenzwert nicht überschreiten und sind damit amplitudenbegrenzt, auch wenn bei großen Steuersignalen große Basisströme -iB auftreten. Parallel zu dem bereits genannten Speicherkondensator 23 liegen ein Ableitwiderstand 24 sowie ein Impulsrelais 25 in Serie mit der Glimmlampe 26.On the other hand, instead of a constant collector DC voltage, the pulsating DC voltage Uo from Fig. 2 is used as the supply voltage of the transistor, thus, under the influence of the control voltage according to FIG. 3, those in FIG. 11 result Current collector currents -ic shown as a function of time. The controlled ones Collector current peaks can be caused by the instantaneous pulsating DC voltage U, and the limiting resistor 15 do not exceed a certain limit value and are thus limited in amplitude, even if large base currents are used with large control signals -iB occur. In parallel with the storage capacitor 23 already mentioned, there are a Leak resistance 24 and a pulse relay 25 in series with the glow lamp 26.
Die in ihrer Amplitude begrenzten Kollektor- bzw. Hilfsstromstöße laden beim Eintreffen von Steuerimpulsen den Speicherkondensator 23 auf. Die Sperrdiode 22 verhindert die Entladung des Speicherkondensators 23 über den Transistor 14 in den Ladestromlücken gemäß Fig. 11. Unter dem Einfuß der Ladestromstöße steigt die Kondensatorspannung UCL in einer durch den Begrenzungswiderstand 15 und die Größe der Kapazität 23 bestimmten Zeitintervall so lange an, bis die Zündspannung der Glimmröhre 26 erreicht wird.The collector or auxiliary current surges with a limited amplitude charge the storage capacitor 23 when control pulses arrive. The blocking diode 22 prevents the discharge of the storage capacitor 23 via the transistor 14 in FIG the charging current gaps according to Fig. 11. Under the influence of the charging current surges, the Capacitor voltage UCL in one through the limiting resistor 15 and the size of the capacity 23 so long until the ignition voltage of the Glow tube 26 is reached.
Fig. 12 zeigt den Verlauf der Speicherkondensatorspannung UCL in Funktion der Ladezeit für große Steuersignalspannungen. Der dem Speicherkondensator 23 parallelliegende hochöhmige Widerstand 24 dient dazu, eventuell durch kurzzeitige Störspannungen verursachte Teilladungen wieder abzubauen.12 shows the function of the storage capacitor voltage UCL the charging time for large control signal voltages. The one lying parallel to the storage capacitor 23 High-ohmic resistor 24 is used, possibly due to short-term interference voltages to dismantle the partial loads caused.
Fig.13 zeigt den amplitudenmäßigen Zusammenhang zwischen der Speicherkondensatorspannung UGL (nach unendlich langer Zeit) und dem Effektivwert einer dauernd an den Klemmen 1 und 2 des Empfängers liegenden Steuerspannung Ust. Nach Erreichen der Zündspannung UZ der Glimmröhre 26 wird nun die im Speicherkondensator 23 gespeicherte Energie in bekannter Weise plötzlich auf ein Impulsrelais 25 entladen, worauf dessen Kontakt 27 beispielsweise den Stromkreis eines Synchronmotors 28 schließt.13 shows the amplitude-related relationship between the storage capacitor voltage UGL (after an infinitely long time) and the effective value of a continuously on the terminals 1 and 2 of the receiver's control voltage Ust. After reaching the ignition voltage UZ of the glow tube 26 is now the energy stored in the storage capacitor 23 suddenly discharged in a known manner to a pulse relay 25, whereupon its contact 27, for example, closes the circuit of a synchronous motor 28.
Aus Fig. 13 ist deutlich zu ersehen, daß dauernd relativ große Störspannungen am Empfängereingang liegen können, ohne eine Aufladung des Speicherkondensators zu bewirken. Dies bedeutet, daß auch in diesem Fall zusätzliche momentane Störspannungsspitzen den Speicherkondensator voll aufladen müssen, bevor sie eine Zündung der Glimmröhre und damit ein fehlerhaftes Anlaufen des Empfängers bewirken können. Damit ist die Störspannungsfestigkeit des Empfängers auch bei unterlagerten Dauerstörsignalen gewährleistet.From FIG. 13 it can be clearly seen that relatively large interference voltages are constantly present at the receiver input without charging the storage capacitor to effect. This means that in this case, too, additional momentary interference voltage peaks Have to fully charge the storage capacitor before igniting the glow tube and thus can cause the receiver to start up incorrectly. So that is Interference voltage immunity of the receiver even with subordinate continuous interfering signals guaranteed.
Fig.14 stellt den Zusammenhang zwischen effektiver Steuerimpulsspannung U, am Empfängereingang und der Impulsdauer der Steuerimpulse, welche zum Ansprechen des Relais 25 minimal nötig ist, dar. Aus dieser Figur ist klar ersichtlich, daß allfällige Störimpulse sowohl eine gewisse Minimaldauer als auch Minimalamplitude aufweisen müssen, wenn sie den Empfänger zum fehlerhaften Ansprechen bringen wollen.Fig. 14 shows the relationship between the effective control pulse voltage U, at the receiver input and the pulse duration of the control pulses which are used to respond of relay 25 is minimally necessary It is clear from this figure it can be seen that any interference pulses both have a certain minimum duration and Must have minimum amplitude if they cause the receiver to respond incorrectly want to bring.
Fig.15 zeigt eine Schaltungsvariante der Empfangseinrichtung unter Verwendung eines Transformators 20 zwischen Kollektorhilfsstromkreis und Ladekondensator 23. Die im Kollektorkreis ausgesteuerten Hilfsstromimpulse erzeugen in der Primärwicklung 16 Gegenspannungen, welche, auf die Sekundärwicklung 21 transformiert, beispielsweise kleinere Ladeströme bei höherer Spannung ergeben.15 shows a circuit variant of the receiving device under Use of a transformer 20 between the collector auxiliary circuit and the charging capacitor 23. The auxiliary current pulses controlled in the collector circuit generate in the primary winding 16 counter voltages, which, transformed to the secondary winding 21, for example result in lower charging currents at higher voltages.
Die Verwendung eines Transformators gestattet einerseits, große Ladezeiten. mit kleinen Kapazitäten und großer Spannung zu realisieren, andererseits eine galvanische Trennung zwischen Kollektorkreis und Ladekreis zu erreichen.On the one hand, the use of a transformer allows long charging times. to be realized with small capacities and high voltages, on the other hand a galvanic one To achieve separation between the collector circuit and the charging circuit.
Im Schema Fig. 16 werden zur Steuerung des Kollektorhilfsstroms beide Halbwellen der Steuerspannung USt ausgenutzt, und zwar unter Verwendung eines zweiten Transistors 30. Dies ermöglicht bei gleichem Kollektorspitzenstrom -ic, d. h. auch gleichem Dauerleistungsverbrauch aus dem Netz, die Ladezeit des Speicherkondensators auf die Hälfte zu reduzieren, da in der gleichen Zeit die doppelte Anzahl Hilfsstromimpulse gespeichert werden.In the scheme of FIG. 16, both are used to control the collector auxiliary current Half-waves of the control voltage USt used, using a second Transistor 30. This allows for the same peak collector current -ic, i. H. even the same continuous power consumption from the network, the charging time of the storage capacitor to be reduced to half, since in the same time double the number of auxiliary current pulses get saved.
Fig. 17 endlich zeigt eine Variante dazu, in welcher die Transformation der durch die beiden gegenphasigen Halbwellen des Steuersignals Ust ausgesteuerten Hilfsstromimpulse ohne Gleichstromvormagnetisierung des Transformators 20 erfolgt. Die Sekundärseite 21 desselben arbeitet ebenfalls im Gegentakt über die Sperrdioden 22 und 32 auf den Speicherkondensator 23. Diese Anordnung erlaubt eine wesentliche Reduktion der Transformatorabmessungen bei gleichen elektrischen Resultaten.Finally, FIG. 17 shows a variant of this, in which the transformation the modulated by the two anti-phase half waves of the control signal Ust Auxiliary current pulses without direct current bias of the transformer 20 takes place. The secondary side 21 of the same also works in push-pull via the blocking diodes 22 and 32 on the storage capacitor 23. This arrangement allows an essential Reduction of the transformer dimensions with the same electrical results.
Selbstverständlich kann die beschriebene Einrichtung nicht nur im Zusammenhang mit elektromechanischen Filtern, sondern mit jeder Art von geeigneten Filtern verwendet werden.Of course, the device described can not only be used in Associated with electromechanical filters, but with any type of suitable one Filters can be used.
Claims (7)
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Family Applications (1)
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| DEZ7080A Pending DE1093875B (en) | 1959-04-10 | 1959-01-27 | Device for receiving remote control commands in ripple control systems with control pulses superimposed on the power network |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| DE688680C (en) * | 1937-01-31 | 1940-02-28 | Aeg | Circuit for limiting large or suppressing small amplitudes in transmission systems |
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- 1959-04-10 FR FR791702A patent/FR1271480A/en not_active Expired
Patent Citations (3)
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| Publication number | Publication date |
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