DE3631438A1

DE3631438A1 - Circuit arrangement to compensate for direct-current magnetomotive forces in transformers

Info

Publication number: DE3631438A1
Application number: DE19863631438
Authority: DE
Inventors: Erhard Dipl Ing Reitz; Otmar Dipl Ing Freitag
Original assignee: Telenorma Telefonbau und Normalzeit GmbH; Telefonbau und Normalzeit GmbH
Current assignee: Telenorma GmbH
Priority date: 1986-09-16
Filing date: 1986-09-16
Publication date: 1988-03-17

Abstract

In the case of a transformer which has a total of five windings, in each case one compensation winding, which is connected in the same DC circuit and has the same number of turns, is connected in series, in the opposite sense, with each winding element which is connected to the connecting lead. An impedance, which has a high impedance value for alternating-current signals, is additionally provided in this DC circuit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Kompensation von Gleichstromdurchflutungen in Übertragern nach dem Ober begriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a circuit arrangement for compensation of DC current flows in transformers after the upper Concept of claim 1.

In der Fernmeldedetechnik, bzw. bei der Datenübertragung be steht oft das Problem, daß auf einer symmetrischen Leitung außer dem Nutzsignal die Speiseenergie der angeschlossenen Geräte in Form von Gleichstrom übertragen werden muß. Zur Aus koppelung des Nutzsignales werden aus Symmetriegründen oft Über trager verwendet, die dann von dem Gleichstrom durchflossen werden und entsprechend vormagnetisiert sind. Dies bedingt, daß der Übertrager mit einem größeren Kern ausgestattet wer den muß, als dies für die Übertragung des reinen Nutzsignals erforderlich wäre.In telecommunications technology, or in data transmission be there is often the problem that on a symmetrical line in addition to the useful signal, the feed energy of the connected Devices in the form of direct current must be transmitted. To the end Coupling of the useful signal is often over due to symmetry Carrier used, which then flows through the direct current and are pre-magnetized accordingly. This requires that the transformer is equipped with a larger core the must than this for the transmission of the pure useful signal would be required.

Aus der DE-PS 1 54 601 ist bereits ein Verfahren zur Verminde rung des Einflusses von Gleichstrom auf die Wirksamkeit von Drossel- bzw. Induktionsspulen, z. B. in Fernsprech- oder Signalanlagen bekannt. Dabei ist eine zusätzliche Wicklung vorgesehen, die von einem Gleichstrom in entgegengesetzter Richtung durchflossen wird, womit dem Magnetfeld entgegenge wirkt wird, das durch den Speisegleichstrom erzeugt wird. Da die Stärke des Speisegleichstromes in Abhängigkeit von der Leitungslänge sehr unterschiedlich sein kann, muß die Größe des durch die Kompensationswicklung fließenden Gegenstromes für jede einzelne Leitung individuell abgeglichen werden, wenn die gewünschte Wirkung erzielt werden soll. From DE-PS 1 54 601 there is already a process for mining tion of the influence of direct current on the effectiveness of Choke or induction coils, e.g. B. in telephone or Signal systems known. There is an additional winding provided by a direct current in opposite Direction is flowed through, which counteracts the magnetic field acts, which is generated by the direct current supply. There the strength of the supply direct current depending on the Line length can be very different, the size must be of the counter current flowing through the compensation winding be individually matched for each individual line, if the desired effect is to be achieved.

Aus der DE-AS 12 91 795 ist eine Gleichstromkompensations schaltung für Transformatorkopplungen bekannt, wobei in gewissen Grenzen eine automatische Regelung des durch eine Kompensationswicklung fließenden Stromes erfolgt. Hierbei werden jedoch beide Seiten eines Übertragers von Gleichstrom durchflossen, weil das Vermittlungsnetz werk Koppelpunkte aufweist, die zur Aufrechterhaltung der Verbindung einen Stromfluß benötigen. Mit Hilfe von Opto- Kopplern, die mit ihren Sendedioden in den Leitungsstrom kreis eingeschleift sind, wird ein Einfluß ausgeübt auf den Strom, der durch das Vermittlungsnetzwerk fließt. Unter den in dieser Schrift beschriebenen Voraussetzungen kann nur eine sehr eng begrenzte Kompensation erreicht werden, weil die durch die Opto-Koppler beeinflußbaren Stromänderungen nur in sehr engen Grenzen möglich sind, und weil die Kompensationswicklung nicht optimal ausge legt werden kann.From DE-AS 12 91 795 is a direct current compensation known circuit for transformer couplings, wherein in automatic control of the by certain limits a compensation winding of flowing current takes place. Here, however, both sides of a transmitter flowed through by direct current because of the switching network Werk has crosspoints that are used to maintain the Connection need a current flow. With the help of opto- Couplers with their transmit diodes in the line current are looped in, an influence is exerted on the current that flows through the switching network. Under the conditions described in this document can only achieve a very narrowly limited compensation because they can be influenced by the opto-couplers Current changes are only possible within very narrow limits, and because the compensation winding is not optimal can be placed.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsan ordnung anzugeben, wobei ohne zusätzlichen Aufwand von Regel schaltungen eine vollkommene Kompensation der durch den Speisegleichstrom verursachten Gleichstromdurchflutung in einem Übertrager erreicht wird. Diese Aufgabe wird durch Merkmale gelöst, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben sind.The object of the invention is a circuit specify order, with no additional effort from rule circuits a complete compensation of the by the Direct current supply caused direct current flow in a transmitter is reached. This task is accomplished by Features solved as specified in claim 1 are.

Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß der ungünstige Einfluß der Gleichstromdurchflutung vollkommen ausgeschaltet wird, weil die Kompensationswicklungen vom gleichen Strom durchflossen werden, wie die Primärwicklungen des Übertragers, und weil vollkommen gleiche Windungszahlen ohne weiteres her stellbar sind. It is advantageously achieved that the unfavorable Influence of direct current flow completely switched off is because the compensation windings from the same current flow through, like the primary windings of the transformer, and because the number of turns is exactly the same are adjustable.

In den Weiterbildungen der Erfindung wird angegeben, wie der Leitungsabschluß optimal ausgeführt werden kann.In the developments of the invention it is stated how the Line termination can be carried out optimally.

Ausführungs beispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtExecution Examples of the invention are described below with reference to Drawings explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen Übertrager mit Leitungsabschluß auf der Sekundärseite, Fig. 1 a transmitter with line terminating on the secondary side,

Fig. 2 einen Übertrager mit Leitungsabschluß im Speisestromkreis. Fig. 2 shows a transformer with line termination in the supply circuit.

Der in den Zeichnungen dargestellte Übertrager besteht aus insgesamt fünf Wicklungen. An die beiden Primärwicklungen W 1 und W 2 sind die Adern La und Lb einer zweiadrigen An schlußleitung angeschlossen. Diese Anschlußleitung La/Lb wird von einer Gleichstromquelle U= gespeist. Dabei fließt der Strom von der Gleichstromquelle U= über den Übertrager Ue zur Anschlußleitung La/Lb, wieder über den Übertrager Ue und eine Impedanz ZH zur Speisespannungsquelle U = zurück. In diesem Stromkreis liegen die jeweils symmetrischen Wick lungen W 1 und W 3 sowie W 2 und W 4. Die als Kompensationswick lungen eingesetzten Wicklungen W 3 und W 4 sind jeweils gegen sinnig zu den entsprechenden Wicklungen W 1 und W 2 geschaltet, so daß sich eine vollkommene Aufhebung der Gleichstromdurch flutungen ergibt. Das Wechselstromsignal Us wird an der Sekundärwicklung W 5 ausgekoppelt.The transformer shown in the drawings consists of a total of five windings. To the two primary windings W 1 and W 2 , the wires La and Lb are connected to a two-wire connection line. This connecting line La / Lb is fed by a direct current source U =. The current flows from the direct current source U = via the transformer Ue to the connecting line La / Lb , again via the transformer Ue and an impedance ZH to the supply voltage source U = . In this circuit are the symmetrical windings W 1 and W 3 and W 2 and W 4 . The windings used as Kompensationswick windings W 3 and W 4 are each switched against sensible to the corresponding windings W 1 and W 2 , so that there is a complete abolition of the DC current flooding. The AC signal Us is coupled out on the secondary winding W 5 .

In der Fig. 1 ist dargestellt, daß der an die Sekundärwick lung W 5 angeschlossene Abschluß AL der Leitungsimpedanz ent spricht. In diesem Fall muß die im Speisestromkreis liegende Impedanz ZH hochohmig sein, damit das auf die Kompensations wicklungen W 3 und W 4 induzierte Nutzsignal nicht zu stark gedämpft wird. In Fig. 1 it is shown that the connected to the secondary winding W 5 termination AL speaks ent the line impedance. In this case, the impedance ZH in the supply circuit must be high-impedance so that the useful signal induced on the compensation windings W 3 and W 4 is not damped too much.

Die Fig. 2 zeigt einen hochohmigen Abschluß AH der Sekundär wicklung W 5, wobei in diesem Fall eine der Leitungsimpedanz entsprechende Impedanz ZL in den Speisegleichstromkreis ein gefügt ist. Fig. 2 shows a high-resistance termination AH of the secondary winding W 5 , in which case an impedance ZL corresponding to the line impedance is added to the DC supply circuit.

Eine Impedanz ZH oder ZL muß auf jeden Fall in den Gleich stromkreis eingefügt werden, weil eine Speisespannungsquelle U = im allgem. einen für Wechselströme sehr niederohmigen Aus gang aufweist, der in der Zeichnung als Kondensator C ange deutet ist.An impedance ZH or ZL must be inserted in the DC circuit in any case, because a supply voltage source U = in general. has a very low impedance for AC currents, which is indicated in the drawing as capacitor C.

Da bei dieser Schaltungsanordnung nur ein einziger Gleich stromkreis besteht und die jeweils gleichartigen Wicklungen jeweils paarweise gegeneinander geschaltet sind, wird eine vollkommene Kompensation der Gleichstromdurchflutung er reicht.Since in this circuit arrangement only a single equal Circuit exists and the windings of the same type are paired against each other, one becomes perfect compensation of the direct current flow he enough.

Claims

1. A circuit arrangement for the compensation of the DC magnetic fluxes in transformers, wherein the devices connected to a connection line windings are traversed by a direct current supply by and alternating current signals are transmitted in both directions, characterized in that connected to each of the connecting line (La / Lb) partial winding (W 1 , W 2 ) each a compensation winding lying in the same DC circuit (W 3 , W 4 ) with the same number of windings is connected in series in opposite directions, and that in this DC circuit a high-impedance impedance (Z) is provided for AC signals.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the lying in the DC circuit, one of the compensation windings (z. B. W 4 ) connected impedance (ZH) is high-impedance when the secondary winding (W 5 ) with one of the line impedance corresponding Termination (AL) is connected.

3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the lying in the DC circuit, connected to one of the compensation windings (z. B. W 4 ) impedance (ZL) corresponds to the line impedance, and that then to the secondary winding (W 5 ) connected termination (AH) is high-resistance.