JP2002002417A - 特に鉄道車両の或る部材に関する状態情報を伝送するための電気回路、およびそのような回路を組み込んだ電気システム - Google Patents
特に鉄道車両の或る部材に関する状態情報を伝送するための電気回路、およびそのような回路を組み込んだ電気システムInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/16—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off"
- H01H9/167—Circuits for remote indication
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/60—Auxiliary means structurally associated with the switch for cleaning or lubricating contact-making surfaces
- H01H1/605—Cleaning of contact-making surfaces by relatively high voltage pulses
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 パラメータの状態または装置の部品の状態に
関する情報のアイテムを伝送し、特に鉄道分野での応用
に適した電気回路CE(i)を提供する。 【解決手段】 電気回路は、スイッチ5を流れる電流を
調節する手段を備え、この手段は、接続を切り換えるた
めのスイッチ手段10、11、12;11’を備え、さ
らに誘導性エネルギー蓄積手段6と、容量性エネルギー
蓄積手段13とを備え、安定状態下で、スイッチ手段に
より決定されるように、接続の交互に起こる状態に応じ
て、電気回路CE(i)のエネルギーの一部を蓄積する
ための手段およびそれを回復させるための手段となるこ
とを交互に行う。本発明はまた、このような回路CE
(i)を組み込む電気システム1を提供する。
関する情報のアイテムを伝送し、特に鉄道分野での応用
に適した電気回路CE(i)を提供する。 【解決手段】 電気回路は、スイッチ5を流れる電流を
調節する手段を備え、この手段は、接続を切り換えるた
めのスイッチ手段10、11、12;11’を備え、さ
らに誘導性エネルギー蓄積手段6と、容量性エネルギー
蓄積手段13とを備え、安定状態下で、スイッチ手段に
より決定されるように、接続の交互に起こる状態に応じ
て、電気回路CE(i)のエネルギーの一部を蓄積する
ための手段およびそれを回復させるための手段となるこ
とを交互に行う。本発明はまた、このような回路CE
(i)を組み込む電気システム1を提供する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オン/オフタイプ
の情報を伝達するための電気回路に関し、特に、鉄道へ
の応用に適した電気回路に関する。
の情報を伝達するための電気回路に関し、特に、鉄道へ
の応用に適した電気回路に関する。
【0002】
【従来の技術】列車では、さまざまなパラメータの状態
または装置の部品の状態を表す多数のオン/オフタイプ
の信号が、例えば、自動電子制御回路や器具および制御
パネルに伝達される。
または装置の部品の状態を表す多数のオン/オフタイプ
の信号が、例えば、自動電子制御回路や器具および制御
パネルに伝達される。
【0003】例えば、このような信号は、回路遮断器の
状態や乗客にアクセスを提供するドアの開閉位置の状態
を表す。
状態や乗客にアクセスを提供するドアの開閉位置の状態
を表す。
【0004】これらの信号は、高い安全性および高有用
性で伝送される必要があるため、コンピュータタイプの
低電流リンクでは不適切である。
性で伝送される必要があるため、コンピュータタイプの
低電流リンクでは不適切である。
【0005】現在採用されている一つの解決策は、閉ル
ープ電気回路をバッテリーの2つの端子に接続すること
であり、この回路は、監視される部材の状態に関連する
少なくとも1つのスイッチと、抵抗器と、信号に含まれ
る情報の宛先である装置、例えば、自動電子制御回路や
器具および制御パネルに接続される電気的に絶縁された
リンクとを直列させたものからなる。
ープ電気回路をバッテリーの2つの端子に接続すること
であり、この回路は、監視される部材の状態に関連する
少なくとも1つのスイッチと、抵抗器と、信号に含まれ
る情報の宛先である装置、例えば、自動電子制御回路や
器具および制御パネルに接続される電気的に絶縁された
リンクとを直列させたものからなる。
【0006】スイッチの開閉位置は、パラメータの状態
または装置の部品の状態を表すものである。スイッチが
閉じられている場合、抵抗器により制限される量の電流
が回路を流れる。スイッチが開かれている場合、電流は
流れない。このような電流の有無は、電気的に絶縁され
たリンクにより電子回路に伝達されるオン/オフ情報に
変換される。
または装置の部品の状態を表すものである。スイッチが
閉じられている場合、抵抗器により制限される量の電流
が回路を流れる。スイッチが開かれている場合、電流は
流れない。このような電流の有無は、電気的に絶縁され
たリンクにより電子回路に伝達されるオン/オフ情報に
変換される。
【0007】一般的に、列車には同じバッテリーの端子
に接続されるこのような回路が複数ある。
に接続されるこのような回路が複数ある。
【0008】スイッチは酸化される傾向があるため、約
数十ミリアンペア程度の最小電流を各スイッチに流し
て、それらをクリーニングしなければならない。
数十ミリアンペア程度の最小電流を各スイッチに流し
て、それらをクリーニングしなければならない。
【0009】この電流は、抵抗器において消費されてな
くなる。
くなる。
【0010】さらに、ジュール効果により抵抗器で消散
された電力は、取り除かなければならない熱を発生す
る。
された電力は、取り除かなければならない熱を発生す
る。
【0011】一つの解決策は、ファンを使用することで
ある。
ある。
【0012】しかしながら、故障し、動きを止め、一般
的に機能停止を引き起こす可能性のある機械的構成部品
をファンが有するため、現在では、列車に搭載されてい
る電子回路の冷却用にファンを使用することは、信頼性
の理由から避けられるか、または禁止されている。
的に機能停止を引き起こす可能性のある機械的構成部品
をファンが有するため、現在では、列車に搭載されてい
る電子回路の冷却用にファンを使用することは、信頼性
の理由から避けられるか、または禁止されている。
【0013】電気的および電子的な構成部品の信頼性
は、周囲温度が上昇すると著しく低下するため、可能な
限り熱を発生しないことが望ましい。
は、周囲温度が上昇すると著しく低下するため、可能な
限り熱を発生しないことが望ましい。
【0014】さらに、バッテリーは、一般的に、複数の
他の回路および装置に電力を供給するため、その端子に
かかる負荷に応じて、出力する電圧が時間の経過ととも
に変化する。
他の回路および装置に電力を供給するため、その端子に
かかる負荷に応じて、出力する電圧が時間の経過ととも
に変化する。
【0015】したがって、回路での電流の大きさは、バ
ッテリーの充電状態に比例しても変化する。
ッテリーの充電状態に比例しても変化する。
【0016】その結果、スイッチのクリーニングに必要
な最小電流を得るには、回路の動作の一定周期中に、大
量の余分な電流(ひいては電力)を消費する必要があ
る。さらに追加の熱が発生すると、この熱を取り除く問
題がさらに複雑になる。
な最小電流を得るには、回路の動作の一定周期中に、大
量の余分な電流(ひいては電力)を消費する必要があ
る。さらに追加の熱が発生すると、この熱を取り除く問
題がさらに複雑になる。
【0017】消散される熱量は、スイッチ数と伝送され
る情報量に応じて増大する。
る情報量に応じて増大する。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来の欠点を低減させることである。
した従来の欠点を低減させることである。
【0019】したがって、本発明の目的は、ジュール効
果により消散される熱量を低減しながら、高信頼性およ
び高有用性でオン/オフタイプの情報を伝送することで
ある。
果により消散される熱量を低減しながら、高信頼性およ
び高有用性でオン/オフタイプの情報を伝送することで
ある。
【0020】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明によ
れば、パラメータの状態または装置の部品の状態を伝送
し、電源バッテリーの端子に接続されるように構成され
た電気回路であって、 ・電気回路と状態情報のアイテムを送信するための出力
との間にある絶縁リンクと、 ・開閉位置が状態情報を表し、前記電気回路に電流が流
れているか否かを決定するスイッチとを備え、電気回路
が、絶縁リンクを介してスイッチから出力に状態情報を
伝送し、電気回路が、スイッチを流れる電流の大きさを
調節する手段を備え、前記手段が、スイッチ手段と、デ
ィジタル回路の構成要素間の接続とを備え、さらにスイ
ッチと直列に接続された誘導性エネルギー蓄積手段と、
容量性エネルギー蓄積手段とを備え、安定状態下で、ス
イッチ手段により決定されるように、電気回路のさまざ
まな要素間の前記接続の交互に起こる状態に応じて、前
記電気回路のエネルギーの一部を蓄積するための手段お
よびエネルギーの一部を回復させるための手段を交互に
構成することを特徴とする電気回路が提供される。
れば、パラメータの状態または装置の部品の状態を伝送
し、電源バッテリーの端子に接続されるように構成され
た電気回路であって、 ・電気回路と状態情報のアイテムを送信するための出力
との間にある絶縁リンクと、 ・開閉位置が状態情報を表し、前記電気回路に電流が流
れているか否かを決定するスイッチとを備え、電気回路
が、絶縁リンクを介してスイッチから出力に状態情報を
伝送し、電気回路が、スイッチを流れる電流の大きさを
調節する手段を備え、前記手段が、スイッチ手段と、デ
ィジタル回路の構成要素間の接続とを備え、さらにスイ
ッチと直列に接続された誘導性エネルギー蓄積手段と、
容量性エネルギー蓄積手段とを備え、安定状態下で、ス
イッチ手段により決定されるように、電気回路のさまざ
まな要素間の前記接続の交互に起こる状態に応じて、前
記電気回路のエネルギーの一部を蓄積するための手段お
よびエネルギーの一部を回復させるための手段を交互に
構成することを特徴とする電気回路が提供される。
【0021】この電気回路の他の特性によれば、・絶縁
リンクが、スイッチに直列に接続され、 ・スイッチを流れる電流の大きさを調節する手段が、電
気回路の状態の特性を示す大きさを監視し、前記電気回
路の状態に応じて、電気回路を構成する要素間の接続を
交互に行うようにスイッチ手段を制御する手段をさらに
含み、 ・電気回路を構成する要素間の接続を切り換えるスイッ
チ手段が、少なくとも以下の接続、すなわち安定状態下
の第1段階中に、誘導性エネルギー蓄積手段と、スイッ
チと、バッテリーと、容量性エネルギー蓄積手段とが閉
ループで直列に接続され、誘導性エネルギー蓄積手段
が、容量性エネルギー蓄積手段に蓄積されるエネルギー
量を回復させる接続と、安定状態下の第2段階中に、誘
導性エネルギー蓄積手段と、スイッチと、容量性エネル
ギー蓄積手段とが閉ループで直列に接続され、容量性エ
ネルギー蓄積手段が、誘導性エネルギー蓄積手段により
蓄積されるエネルギー量を回復させる接続とを、交互に
確立し、誘導性エネルギー蓄積手段と容量性エネルギー
蓄積手段との間の接続の極性が、第1および第2段階と
の間で反転され、・各誘導性エネルギー蓄積手段および
容量性エネルギー蓄積手段が、スイッチに直列のインダ
クタと、キャパシタとを備え、第1および第2の並列接
続された分岐がスイッチとインダクタとに直列に接続さ
れ、スイッチとインダクタとに並列で、第2の分岐の点
に接続された抵抗器が含まれ、キャパシタが第2の分岐
に接続され、さらに接続を切り換える手段が、スイッチ
とインダクタとを流れる電流を、第1および第2の分岐
に交互に流れるように向ける手段を備え、 ・絶縁リンクが、第1の分岐に接続され、 ・絶縁リンクが、第2の分岐にあるキャパシタに直列に
接続され、 ・絶縁リンクが、抵抗器に直列に接続され、 ・スイッチとインダクタとを流れる電流が、第1の分岐
を流れた後、第2の分岐を連続して流れる間の周期が固
定であり、電流が第1の分岐を流れる時間を周期で除算
したものに等しいデューティレシオが可変であり、電気
回路の状態の特性を示す大きさを監視し、スイッチ手段
を周期的に制御する手段により決定され、 ・スイッチとインダクタを流れる電流を、第1の分岐と
第2の分岐に交互に通るように向ける手段が、第1の分
岐に接続された制御されたスイッチと、第1に、第1お
よび第2の分岐間の2つの接合部の一方と、第2に、抵
抗器と第2の分岐間の接続点との間にある第2の分岐に
接続されたダイオードとを備え、キャパシタが、第1お
よび第2の分岐間の前記2つの接合部の他方と、抵抗器
と第2の分岐の接続点との間にあり、 ・絶縁リンクが、ダイオードに直列に接続され、 ・絶縁リンクが、光カプラからなり、 ・絶縁リンクが、変圧器からなり、 ・前記変圧器の一次巻線が、誘導性エネルギー蓄積手段
の少なくとも一部を形成し、 ・電気回路の状態の特性を示す大きさを監視し、スイッ
チ手段を周期的に制御する前記手段が、絶縁リンクをも
形成し、この目的から情報を送信するための出力を設け
られ、前記特性の大きさの処理を基に、特にデューティ
レシオを基に、この情報を送信するのに適し、 ・スイッチを流れる電流の周期中のピーク値が、電気回
路の状態の特性を示す大きさを構成し、 ・第2の分岐に抵抗器が接続される点の電位が、電気回
路の状態の特性を示す前記大きさを構成し、 ・抵抗器の端子にかかる電圧が、電気回路の状態の特性
を示す大きさを構成し、 ・電気回路が、状態スイッチの位置に関係なく、その正
確な動作をテストするための手段をさらに含み、 ・電気回路の正確な動作をテストする手段が、 ・状態スイッチと電源バッテリーに接続するための場所
とを含む第2の直列回路と並列接続された第1の直列回
路に接続される、制御されたテストスイッチおよびテス
トバッテリーおよび、 ・制御されたテストスイッチの制御端子と、状態情報を
伝送するための出力とに接続される自動テストユニット
を含み、 ・電気回路の正確な動作をテストする手段が、 ・テストバッテリーとしての動作も行う電源バッテリー
と接続するための場所と直列に接続されるように組み立
てられた、状態スイッチと並列に接続される制御された
テストスイッチと、 ・制御されたテストスイッチの制御端子と、状態情報を
伝送するための出力とに接続される自動テストユニット
とを含み、 ・電気回路の状態の特性を示す大きさを監視し、接続を
交互に切り換えるためのスイッチ手段を動作させる手段
にも接続される自動テストユニットが、前記電気回路の
少なくとも1つの電流遮断位置に前記スイッチ手段を保
持するのに適し、 ・電気回路の正確な動作をテストする手段が、制御され
たテストスイッチからの電流を遮断するように、状態ス
イッチと直列に接続される少なくとも1つの保護ダイオ
ードを含み、 ・電気回路の正確な動作をテストする手段が、状態スイ
ッチからの電流を遮断するように、制御されたテストス
イッチと直列に接続される別の保護ダイオードを含む。
リンクが、スイッチに直列に接続され、 ・スイッチを流れる電流の大きさを調節する手段が、電
気回路の状態の特性を示す大きさを監視し、前記電気回
路の状態に応じて、電気回路を構成する要素間の接続を
交互に行うようにスイッチ手段を制御する手段をさらに
含み、 ・電気回路を構成する要素間の接続を切り換えるスイッ
チ手段が、少なくとも以下の接続、すなわち安定状態下
の第1段階中に、誘導性エネルギー蓄積手段と、スイッ
チと、バッテリーと、容量性エネルギー蓄積手段とが閉
ループで直列に接続され、誘導性エネルギー蓄積手段
が、容量性エネルギー蓄積手段に蓄積されるエネルギー
量を回復させる接続と、安定状態下の第2段階中に、誘
導性エネルギー蓄積手段と、スイッチと、容量性エネル
ギー蓄積手段とが閉ループで直列に接続され、容量性エ
ネルギー蓄積手段が、誘導性エネルギー蓄積手段により
蓄積されるエネルギー量を回復させる接続とを、交互に
確立し、誘導性エネルギー蓄積手段と容量性エネルギー
蓄積手段との間の接続の極性が、第1および第2段階と
の間で反転され、・各誘導性エネルギー蓄積手段および
容量性エネルギー蓄積手段が、スイッチに直列のインダ
クタと、キャパシタとを備え、第1および第2の並列接
続された分岐がスイッチとインダクタとに直列に接続さ
れ、スイッチとインダクタとに並列で、第2の分岐の点
に接続された抵抗器が含まれ、キャパシタが第2の分岐
に接続され、さらに接続を切り換える手段が、スイッチ
とインダクタとを流れる電流を、第1および第2の分岐
に交互に流れるように向ける手段を備え、 ・絶縁リンクが、第1の分岐に接続され、 ・絶縁リンクが、第2の分岐にあるキャパシタに直列に
接続され、 ・絶縁リンクが、抵抗器に直列に接続され、 ・スイッチとインダクタとを流れる電流が、第1の分岐
を流れた後、第2の分岐を連続して流れる間の周期が固
定であり、電流が第1の分岐を流れる時間を周期で除算
したものに等しいデューティレシオが可変であり、電気
回路の状態の特性を示す大きさを監視し、スイッチ手段
を周期的に制御する手段により決定され、 ・スイッチとインダクタを流れる電流を、第1の分岐と
第2の分岐に交互に通るように向ける手段が、第1の分
岐に接続された制御されたスイッチと、第1に、第1お
よび第2の分岐間の2つの接合部の一方と、第2に、抵
抗器と第2の分岐間の接続点との間にある第2の分岐に
接続されたダイオードとを備え、キャパシタが、第1お
よび第2の分岐間の前記2つの接合部の他方と、抵抗器
と第2の分岐の接続点との間にあり、 ・絶縁リンクが、ダイオードに直列に接続され、 ・絶縁リンクが、光カプラからなり、 ・絶縁リンクが、変圧器からなり、 ・前記変圧器の一次巻線が、誘導性エネルギー蓄積手段
の少なくとも一部を形成し、 ・電気回路の状態の特性を示す大きさを監視し、スイッ
チ手段を周期的に制御する前記手段が、絶縁リンクをも
形成し、この目的から情報を送信するための出力を設け
られ、前記特性の大きさの処理を基に、特にデューティ
レシオを基に、この情報を送信するのに適し、 ・スイッチを流れる電流の周期中のピーク値が、電気回
路の状態の特性を示す大きさを構成し、 ・第2の分岐に抵抗器が接続される点の電位が、電気回
路の状態の特性を示す前記大きさを構成し、 ・抵抗器の端子にかかる電圧が、電気回路の状態の特性
を示す大きさを構成し、 ・電気回路が、状態スイッチの位置に関係なく、その正
確な動作をテストするための手段をさらに含み、 ・電気回路の正確な動作をテストする手段が、 ・状態スイッチと電源バッテリーに接続するための場所
とを含む第2の直列回路と並列接続された第1の直列回
路に接続される、制御されたテストスイッチおよびテス
トバッテリーおよび、 ・制御されたテストスイッチの制御端子と、状態情報を
伝送するための出力とに接続される自動テストユニット
を含み、 ・電気回路の正確な動作をテストする手段が、 ・テストバッテリーとしての動作も行う電源バッテリー
と接続するための場所と直列に接続されるように組み立
てられた、状態スイッチと並列に接続される制御された
テストスイッチと、 ・制御されたテストスイッチの制御端子と、状態情報を
伝送するための出力とに接続される自動テストユニット
とを含み、 ・電気回路の状態の特性を示す大きさを監視し、接続を
交互に切り換えるためのスイッチ手段を動作させる手段
にも接続される自動テストユニットが、前記電気回路の
少なくとも1つの電流遮断位置に前記スイッチ手段を保
持するのに適し、 ・電気回路の正確な動作をテストする手段が、制御され
たテストスイッチからの電流を遮断するように、状態ス
イッチと直列に接続される少なくとも1つの保護ダイオ
ードを含み、 ・電気回路の正確な動作をテストする手段が、状態スイ
ッチからの電流を遮断するように、制御されたテストス
イッチと直列に接続される別の保護ダイオードを含む。
【0022】また、本発明によれば、電気システムが、
バッテリーと、上述したような複数の電気回路とを備
え、それぞれが状態情報の1つのアイテムを伝送するよ
うに働き、すべてが前記バッテリーの端子に並列に接続
されることを特徴とする、状態情報の複数のアイテムを
伝送する電気システムが提供される。
バッテリーと、上述したような複数の電気回路とを備
え、それぞれが状態情報の1つのアイテムを伝送するよ
うに働き、すべてが前記バッテリーの端子に並列に接続
されることを特徴とする、状態情報の複数のアイテムを
伝送する電気システムが提供される。
【0023】この電気システムの他の特性によれば、電
気システムが、鉄道列車に搭載されて取り付けられ、各
スイッチが、前記鉄道列車の部材または装置の部品に結
合され、その状態または位置を監視する。
気システムが、鉄道列車に搭載されて取り付けられ、各
スイッチが、前記鉄道列車の部材または装置の部品に結
合され、その状態または位置を監視する。
【0024】本発明は、例示的目的によりのみ述べる以
下の記載を読み、添付の図面を参照してより深く理解さ
れよう。
下の記載を読み、添付の図面を参照してより深く理解さ
れよう。
【0025】
【発明の実施の形態】図1に、本発明の電気システム1
の第1の変形実施形態を示す。
の第1の変形実施形態を示す。
【0026】電気システム1は、自動装置を制御するた
めの電子回路2に、オン/オフ情報の複数のアイテムを
伝送するのに適したものである。
めの電子回路2に、オン/オフ情報の複数のアイテムを
伝送するのに適したものである。
【0027】電気システム1は、複数の個々の電気回路
CE(i)を備え、この場合、n個のそのような回路
が、電源バッテリー3の端子間に並列に接続されてい
る。以下に説明するように、各個々の回路CE(i)
は、監視される装置、特に、鉄道車両の装置の部材また
は部品の状態を表す、オン/オフ情報の単一のアイテム
を伝送するのに適したものである。
CE(i)を備え、この場合、n個のそのような回路
が、電源バッテリー3の端子間に並列に接続されてい
る。以下に説明するように、各個々の回路CE(i)
は、監視される装置、特に、鉄道車両の装置の部材また
は部品の状態を表す、オン/オフ情報の単一のアイテム
を伝送するのに適したものである。
【0028】各個々の回路CE(i)からの出力で、接
続S(1)...S(i)...S(n)が、以下に記
載するリンクによりオン/オフ情報を回復し、それを電
子回路2の入力ポートP(1)...P(i)...P
(n)に伝送する。
続S(1)...S(i)...S(n)が、以下に記
載するリンクによりオン/オフ情報を回復し、それを電
子回路2の入力ポートP(1)...P(i)...P
(n)に伝送する。
【0029】電子回路2はまた、例えば、自動装置(図
示せず)を制御するための出力ポート4を備える。
示せず)を制御するための出力ポート4を備える。
【0030】主目的の応用では、電源バッテリー3、電
気システム1、および電子回路2は、列車に搭載して取
り付けられるように構成される。自動装置を制御する電
子回路2は、制御および表示パネルにより、またはオン
/オフ情報を受信し処理するのに適した任意の装置によ
り、置き換えられてよいことは言うまでもない。
気システム1、および電子回路2は、列車に搭載して取
り付けられるように構成される。自動装置を制御する電
子回路2は、制御および表示パネルにより、またはオン
/オフ情報を受信し処理するのに適した任意の装置によ
り、置き換えられてよいことは言うまでもない。
【0031】一般的に、電源バッテリー3は、列車全体
の唯一の直流電源である。このため、直流電力を必要と
する搭載装置はすべて、この唯一のバッテリー3により
電力が供給される。したがって、出力する電圧は、その
端子にかかる負荷の関数として、公称電圧の0.6倍か
ら1.4倍までの範囲にわたって時間的に変動する。
の唯一の直流電源である。このため、直流電力を必要と
する搭載装置はすべて、この唯一のバッテリー3により
電力が供給される。したがって、出力する電圧は、その
端子にかかる負荷の関数として、公称電圧の0.6倍か
ら1.4倍までの範囲にわたって時間的に変動する。
【0032】現在では、列車に一般に使用されている蓄
電池3の公称電圧は、24ボルト、36ボルト、48ボ
ルト、96ボルト、および110ボルトである。
電池3の公称電圧は、24ボルト、36ボルト、48ボ
ルト、96ボルト、および110ボルトである。
【0033】明確にするために、図2は、電気システム
1を形成するさいに使用される、単一の個々の電気回路
CE(i)を示す。個々の回路CE(i)は、バッテリ
ー3により電力が供給され、状態スイッチ5と、インダ
クタ6と、例えば、光カプラにより構成された電気的に
絶縁されたリンク7と、2つの並列の分岐8および9と
を直列に接続されたものからなるループBを有する。
1を形成するさいに使用される、単一の個々の電気回路
CE(i)を示す。個々の回路CE(i)は、バッテリ
ー3により電力が供給され、状態スイッチ5と、インダ
クタ6と、例えば、光カプラにより構成された電気的に
絶縁されたリンク7と、2つの並列の分岐8および9と
を直列に接続されたものからなるループBを有する。
【0034】便宜上、以下の記載において以下の取り決
めを採用する。すなわち、バッテリー3の+端子から−
端子へと電流がループBを流れる方向を、ループBの正
の方向と規定する。
めを採用する。すなわち、バッテリー3の+端子から−
端子へと電流がループBを流れる方向を、ループBの正
の方向と規定する。
【0035】分岐8は、トランジスタ10と、前記トラ
ンジスタを制御する調節装置11とを直列に接続したも
のからなる。トランジスタ10は、制御電極ではなくト
ランジスタの2つの主要な電極間を流れる電流が、上記
に採用したように、ループBに関して取り決めた方向を
用いて正であるようにバイアス付与される。
ンジスタを制御する調節装置11とを直列に接続したも
のからなる。トランジスタ10は、制御電極ではなくト
ランジスタの2つの主要な電極間を流れる電流が、上記
に採用したように、ループBに関して取り決めた方向を
用いて正であるようにバイアス付与される。
【0036】調節装置11は、分岐8に沿って進む電流
の大きさを測定する手段と、さらにはクロック(図示せ
ず)も有する。
の大きさを測定する手段と、さらにはクロック(図示せ
ず)も有する。
【0037】第2の分岐9は、ダイオード12とキャパ
シタ13とを直列に接続させたものからなる。
シタ13とを直列に接続させたものからなる。
【0038】抵抗器14は、ダイオード12とキャパシ
タ13との間に配置された分岐9の点Pと、バッテリー
3の+端子との間に接続される。
タ13との間に配置された分岐9の点Pと、バッテリー
3の+端子との間に接続される。
【0039】ダイオード12は、キャパシタ13が抵抗
器14以外に放電しないようにバイアス付与される。
器14以外に放電しないようにバイアス付与される。
【0040】状態が監視される部材または装置は、状態
スイッチ5の開閉を作動する。
スイッチ5の開閉を作動する。
【0041】スイッチ5が開いている場合、絶縁リンク
7を介してループBに電流は流れず、リンクが光カプラ
であれば、接続S(i)または状態情報を伝送するため
の出力に出力電流を出力しない。
7を介してループBに電流は流れず、リンクが光カプラ
であれば、接続S(i)または状態情報を伝送するため
の出力に出力電流を出力しない。
【0042】例示的目的により、トランジスタ10の制
御周波数は、調節装置11のクロックにより、約240
kHzに固定される。トランジスタ10のこの制御周波
数の逆数となるように規定される1周期Tの間、トラン
ジスタは、導電状態、そして非導電状態になるように連
続してもたらされる。記載する例では、この周期は固定
されるが、他の実施形態では、可変のものであってよ
い。トランジスタ10が導電中の時間を、周期Tで除算
したものに等しいデューティレシオαは、可変のもので
ある。この値は、ループBの電流を調節するように、1
周期Tの間に分岐8に流れる電流のピーク値と、調節装
置11に蓄積される約25mAの参照値とを比較するこ
とにより、調節装置11により決定される。
御周波数は、調節装置11のクロックにより、約240
kHzに固定される。トランジスタ10のこの制御周波
数の逆数となるように規定される1周期Tの間、トラン
ジスタは、導電状態、そして非導電状態になるように連
続してもたらされる。記載する例では、この周期は固定
されるが、他の実施形態では、可変のものであってよ
い。トランジスタ10が導電中の時間を、周期Tで除算
したものに等しいデューティレシオαは、可変のもので
ある。この値は、ループBの電流を調節するように、1
周期Tの間に分岐8に流れる電流のピーク値と、調節装
置11に蓄積される約25mAの参照値とを比較するこ
とにより、調節装置11により決定される。
【0043】スイッチ5が開いている場合、分岐8の電
流はゼロであり、したがって調節装置11の参照値より
も低い。次に、デューティレシオαは1に等しく、トラ
ンジスタ10は継続して導電状態である。
流はゼロであり、したがって調節装置11の参照値より
も低い。次に、デューティレシオαは1に等しく、トラ
ンジスタ10は継続して導電状態である。
【0044】また、スイッチ5がこの位置にあるとき、
点Pでの電位Vpは、バッテリー3の端子の両端の電圧
Eに等しいことが観察されなければならない。
点Pでの電位Vpは、バッテリー3の端子の両端の電圧
Eに等しいことが観察されなければならない。
【0045】スイッチ5が開位置から閉位置に作動され
る場合、過渡段階が始まる。トランジスタ10が導電状
態である場合、インダクタンスLと抵抗rのインダクタ
6は、バッテリー3により出力される電圧Eを受ける。
インダクタ6を流れる電流i 6は、以下の式により与え
られ、 E=L(di6/dt)+ri6 一般的な場合、時間tの関数として指数関数的に増加
し、L/rに等しいインダクタ6の時定数よりも制御周
期がかなり短い場合、実質的に線形に増加する。
る場合、過渡段階が始まる。トランジスタ10が導電状
態である場合、インダクタンスLと抵抗rのインダクタ
6は、バッテリー3により出力される電圧Eを受ける。
インダクタ6を流れる電流i 6は、以下の式により与え
られ、 E=L(di6/dt)+ri6 一般的な場合、時間tの関数として指数関数的に増加
し、L/rに等しいインダクタ6の時定数よりも制御周
期がかなり短い場合、実質的に線形に増加する。
【0046】1またはそれ以上の周期Tの後、電流i6
は、デューティレシオαが、その初期値である1から離
れ始めるような値に達し、トランジスタ10が導電を終
了する。
は、デューティレシオαが、その初期値である1から離
れ始めるような値に達し、トランジスタ10が導電を終
了する。
【0047】インダクタ6は、点Pの方向へとダイオー
ド12を流れる電流i12により消磁される。この電流
i12は、キャパシタ13と抵抗器14をそれぞれ流れ
る2つの電流i13およびi14に点Pで分離する。電
流i14は、ダイオード12からの電流i12のほとん
どがキャパシタ13に進むため、最初は比較的小さい。
電流i13は、キャパシタ13の変化を増大するため、
点Pでの電位Vpは、その初期値Eを超える値まで増大
する。
ド12を流れる電流i12により消磁される。この電流
i12は、キャパシタ13と抵抗器14をそれぞれ流れ
る2つの電流i13およびi14に点Pで分離する。電
流i14は、ダイオード12からの電流i12のほとん
どがキャパシタ13に進むため、最初は比較的小さい。
電流i13は、キャパシタ13の変化を増大するため、
点Pでの電位Vpは、その初期値Eを超える値まで増大
する。
【0048】周期Tの終了時、トランジスタ10は再度
導電状態になり、スイッチ5が閉じられたままであれ
ば、点Pでの電位Vpが増大する以外は実質的に同一の
方法で、上述したサイクルが数回繰り返される。
導電状態になり、スイッチ5が閉じられたままであれ
ば、点Pでの電位Vpが増大する以外は実質的に同一の
方法で、上述したサイクルが数回繰り返される。
【0049】それぞれの新しいサイクルで、電位Vpは
次第に増大し、上述した過渡段階後、安定値へと近付く
傾向がある。抵抗器14の端子の両端にかかる電圧と抵
抗器14の抵抗Rにより以下の関係式から決定されるよ
うに、 i14=(Vp−E)/R 平均電流i14が、ダイオード12を通る電流i12の
平均値に等しいときに、安定値Vpに到達する。
次第に増大し、上述した過渡段階後、安定値へと近付く
傾向がある。抵抗器14の端子の両端にかかる電圧と抵
抗器14の抵抗Rにより以下の関係式から決定されるよ
うに、 i14=(Vp−E)/R 平均電流i14が、ダイオード12を通る電流i12の
平均値に等しいときに、安定値Vpに到達する。
【0050】その後、個々の回路CE(i)は、実質的
に安定した状態になる。点Pの電位Vpの値は、実質的
に一定である。
に安定した状態になる。点Pの電位Vpの値は、実質的
に一定である。
【0051】図3a、図3b、および図3cは、インダ
クタを流れる電流が遮断されない実質的に安定した状態
で開始した場合に、個々の回路CE(i)が動作する様
子を示す。
クタを流れる電流が遮断されない実質的に安定した状態
で開始した場合に、個々の回路CE(i)が動作する様
子を示す。
【0052】さらに正確に言えば、曲線3aは、インダ
クタ6の時間関数として電流i6が変動する様子を示す
のに対して、曲線3bおよび3cは、トランジスタ10
を通る電流i10とダイオード12を通る電流i12へ
のこの電流i6の寄与を示す。
クタ6の時間関数として電流i6が変動する様子を示す
のに対して、曲線3bおよび3cは、トランジスタ10
を通る電流i10とダイオード12を通る電流i12へ
のこの電流i6の寄与を示す。
【0053】持続時間αTの間、周期Tの開始時にトラ
ンジスタ10が導電状態である間、インダクタ6にバッ
テリー3の電位Eが印加される。スイッチ5と、インダ
クタ6と、絶縁リンク7と、トランジスタ10とを流れ
る電流i6は、第1の近似値で、制御周期がインダクタ
6の時定数と比較して非常に短いものと仮定すると、以
下の式により決定される。
ンジスタ10が導電状態である間、インダクタ6にバッ
テリー3の電位Eが印加される。スイッチ5と、インダ
クタ6と、絶縁リンク7と、トランジスタ10とを流れ
る電流i6は、第1の近似値で、制御周期がインダクタ
6の時定数と比較して非常に短いものと仮定すると、以
下の式により決定される。
【0054】E=L(di6/dt) または実際には
i6=Et/L+i6m ここで、tは時間であり、i6mはトランジスタ10が
導電状態になるときの電流i6の最小値である。
i6=Et/L+i6m ここで、tは時間であり、i6mはトランジスタ10が
導電状態になるときの電流i6の最小値である。
【0055】電流i6の大きさは、勾配E/Lが最小値
i6mから始まり最大値i6Mまで上昇する時間tの
間、ほぼ線形に増大する。
i6mから始まり最大値i6Mまで上昇する時間tの
間、ほぼ線形に増大する。
【0056】持続時間αTの後、トランジスタ10はオ
フ状態に切り換えられ、周期Tが終了するまで非導電状
態を維持する。インダクタ6の端子の両端にかかる電圧
は、E−Vpに等しく、点Pの電位Vpは実質的に一定
であり、Eより大きい。インダクタ6を流れる電流i6
は、第1の近似値で、以下の式により決定され、 i6=(E−Vp)t/L+i6M 最大値i6Mから最小値i6mまで線形に低減する。
フ状態に切り換えられ、周期Tが終了するまで非導電状
態を維持する。インダクタ6の端子の両端にかかる電圧
は、E−Vpに等しく、点Pの電位Vpは実質的に一定
であり、Eより大きい。インダクタ6を流れる電流i6
は、第1の近似値で、以下の式により決定され、 i6=(E−Vp)t/L+i6M 最大値i6Mから最小値i6mまで線形に低減する。
【0057】インダクタ6を流れるこの電流i6は、イ
ンダクタ6と、ダイオード12と、キャパシタ13と、
バッテリー3と、スイッチ5とを備える閉ループに一部
流れる。この電流i6の他の部分は、抵抗器14を流
れ、さらにインダクタ6と、ダイオード12と、抵抗器
14と、スイッチ5とを備える閉ループを流れる。
ンダクタ6と、ダイオード12と、キャパシタ13と、
バッテリー3と、スイッチ5とを備える閉ループに一部
流れる。この電流i6の他の部分は、抵抗器14を流
れ、さらにインダクタ6と、ダイオード12と、抵抗器
14と、スイッチ5とを備える閉ループを流れる。
【0058】トランジスタ10がオフ状態に切り換わる
ときにキャパシタ13とインダクタンス6とを流れる電
流i6の一部は、キャパシタ13の電荷と点Pの電位V
pを維持しながら放電する。
ときにキャパシタ13とインダクタンス6とを流れる電
流i6の一部は、キャパシタ13の電荷と点Pの電位V
pを維持しながら放電する。
【0059】キャパシタ13は、ダイオード12が非導
電状態の間、時間αTの間に放電し、この放電量は、安
定状態下の時間(1−α)Tの間、ダイオード12を介
してキャパシタが再度充電される量に、平均して等しい
ものでなければならない。
電状態の間、時間αTの間に放電し、この放電量は、安
定状態下の時間(1−α)Tの間、ダイオード12を介
してキャパシタが再度充電される量に、平均して等しい
ものでなければならない。
【0060】放電時、キャパシタ13は、少なくとも、
スイッチ5と、インダクタ6と、絶縁リンク7と、トラ
ンジスタ10とに給電し、そして場合によりバッテリー
3にも給電することにより、そのエネルギーの一部を回
路に戻す。
スイッチ5と、インダクタ6と、絶縁リンク7と、トラ
ンジスタ10とに給電し、そして場合によりバッテリー
3にも給電することにより、そのエネルギーの一部を回
路に戻す。
【0061】エネルギーの観点から、周期Tの開始時
に、時間αTの間、キャパシタ13は放電し、そのエネ
ルギーの一部が帯磁されるインダクタ6に移行すること
により、スイッチ5と、インダクタ6と、絶縁リンク7
と、トランジスタ10とを流れる電流i6が発生する。
周期Tの終了時、時間(1−α)Tの間、インダクタは
消磁され、そのエネルギーの一部が、充電されるキャパ
シタ13に移行することにより、スイッチ5と、インダ
クタ6と、絶縁リンク7に電流i6が発生する。
に、時間αTの間、キャパシタ13は放電し、そのエネ
ルギーの一部が帯磁されるインダクタ6に移行すること
により、スイッチ5と、インダクタ6と、絶縁リンク7
と、トランジスタ10とを流れる電流i6が発生する。
周期Tの終了時、時間(1−α)Tの間、インダクタは
消磁され、そのエネルギーの一部が、充電されるキャパ
シタ13に移行することにより、スイッチ5と、インダ
クタ6と、絶縁リンク7に電流i6が発生する。
【0062】したがって、電流i6は、部分的には、キ
ャパシタ13からインダクタ6へ、そしてインダクタ6
からキャパシタ13へと移ったエネルギーの結果であ
る。これらの2つのエネルギー移行段階の間、インダク
タ6とキャパシタ13間の接続の極性は逆転されること
が観察されるべきである。バッテリー13は、特に、抵
抗器14における損失を補償することにより、回路のエ
ネルギーレベルを維持する。バッテリー3の他の機能
は、上述した過渡開始段階中に、初期エネルギーを回路
に供給することである。
ャパシタ13からインダクタ6へ、そしてインダクタ6
からキャパシタ13へと移ったエネルギーの結果であ
る。これらの2つのエネルギー移行段階の間、インダク
タ6とキャパシタ13間の接続の極性は逆転されること
が観察されるべきである。バッテリー13は、特に、抵
抗器14における損失を補償することにより、回路のエ
ネルギーレベルを維持する。バッテリー3の他の機能
は、上述した過渡開始段階中に、初期エネルギーを回路
に供給することである。
【0063】調節装置11は、インダクタ6を流れる電
流i6を調節するように、デューティレシオαを決定す
る。トランジスタ10が導電状態の間、電流i6は増大
する。逆に、トランジスタ10が非導電状態の間、電流
i6は低減する。したがって、デューティレシオαは、
周期Tの間で電流i6の増大および低減段階を決定す
る。この持続時間の一方を他方に対して増大することに
より、調節装置11は、周期Tの開始および終了との間
に電流i6を変動させることができる。
流i6を調節するように、デューティレシオαを決定す
る。トランジスタ10が導電状態の間、電流i6は増大
する。逆に、トランジスタ10が非導電状態の間、電流
i6は低減する。したがって、デューティレシオαは、
周期Tの間で電流i6の増大および低減段階を決定す
る。この持続時間の一方を他方に対して増大することに
より、調節装置11は、周期Tの開始および終了との間
に電流i6を変動させることができる。
【0064】図3aに示すような安定状態下では、イン
ダクタ6の電流i6が完全に安定していないが、それに
もかかわらずi6mとi6M間にあるわずかな範囲にわ
たってのみ変動する。この平均値は、スイッチ5が、ス
イッチをクリーニングするのに必要とされる少なくとも
最小電流を確実に通過させるように調節される。
ダクタ6の電流i6が完全に安定していないが、それに
もかかわらずi6mとi6M間にあるわずかな範囲にわ
たってのみ変動する。この平均値は、スイッチ5が、ス
イッチをクリーニングするのに必要とされる少なくとも
最小電流を確実に通過させるように調節される。
【0065】インダクタ6を通る電流は、絶縁リンク7
も通る。
も通る。
【0066】したがって、スイッチ5が閉じられる場
合、接続S(i)で出力信号を発生させることにより応
答する絶縁リンク7に電流が通じる。
合、接続S(i)で出力信号を発生させることにより応
答する絶縁リンク7に電流が通じる。
【0067】発生する出力信号が、スイッチ5を流れる
電流の実質的な実像であるため、絶縁リンク7がスイッ
チ5と直列に配置されることが好ましい。
電流の実質的な実像であるため、絶縁リンク7がスイッ
チ5と直列に配置されることが好ましい。
【0068】キャパシタ13の容量Cが増加するほど、
電位Vpが安定していくことが観察されるであろう。
電位Vpが安定していくことが観察されるであろう。
【0069】負荷の所与の変動の関数としてキャパシタ
13の端子にかかる電圧の変動は、その容量Cに反比例
する。
13の端子にかかる電圧の変動は、その容量Cに反比例
する。
【0070】それにもかかわらず、スイッチ5での過渡
状況の持続時間は、開かれた状態または閉じられた状態
であり、キャパシタ13が充電または放電され、可能な
限り短いものでなければならない間、キャパシタ13の
容量Cとともに容量と同じ方向に変動する。従って、C
の値を決定することは、妥協を見つけることにある。
状況の持続時間は、開かれた状態または閉じられた状態
であり、キャパシタ13が充電または放電され、可能な
限り短いものでなければならない間、キャパシタ13の
容量Cとともに容量と同じ方向に変動する。従って、C
の値を決定することは、妥協を見つけることにある。
【0071】キャパシタ13からの電流または抵抗器1
4を通る出力電流は、キャパシタ13を放電するように
働く電流である。安定状況下で、キャパシタ13を出る
平均電流は、キャパシタに入るインダクタ6からの電流
i6と等しい。この電流は、調節装置11により決定さ
れる。
4を通る出力電流は、キャパシタ13を放電するように
働く電流である。安定状況下で、キャパシタ13を出る
平均電流は、キャパシタに入るインダクタ6からの電流
i6と等しい。この電流は、調節装置11により決定さ
れる。
【0072】その結果、キャパシタ13からの電流で抵
抗器14を流れる電流は、同様に、調節装置11により
決定される。抵抗器14の端子の両端の電位差Vp−E
は、この電流の大きさに比例し、抵抗器14の抵抗Rに
反比例する値をとる。したがって、抵抗器14の抵抗R
は、電位差Vp−Eを決定するように働き、電流i6の
値は他では固定されている。
抗器14を流れる電流は、同様に、調節装置11により
決定される。抵抗器14の端子の両端の電位差Vp−E
は、この電流の大きさに比例し、抵抗器14の抵抗Rに
反比例する値をとる。したがって、抵抗器14の抵抗R
は、電位差Vp−Eを決定するように働き、電流i6の
値は他では固定されている。
【0073】動作中、上述した本発明により、2つの方
法でジュール効果により消散されるエネルギー量が低減
される。
法でジュール効果により消散されるエネルギー量が低減
される。
【0074】第1に、バッテリー3は、回路においてエ
ネルギーレベルを維持し、これは、この目的からバッテ
リーにより放出されジュール効果により消費される電力
のみである。スイッチ5を流れる電流i6は、従来技術
のようにジュール効果により電流を必ず消失する抵抗器
だけでなく、交互に移行されるエネルギー量により制限
されており、電流i6の大きさを増減させ、それを調節
することが可能である。
ネルギーレベルを維持し、これは、この目的からバッテ
リーにより放出されジュール効果により消費される電力
のみである。スイッチ5を流れる電流i6は、従来技術
のようにジュール効果により電流を必ず消失する抵抗器
だけでなく、交互に移行されるエネルギー量により制限
されており、電流i6の大きさを増減させ、それを調節
することが可能である。
【0075】第2に、回路に導入される電流i6の大き
さは、バッテリー3により出力される電圧Eとは無関係
の最大値i6Mにより調節される。従来技術で得られた
ものに反して、バッテリー3により出力される電圧Eが
変動しても、抵抗器14により消費される電流は変動し
ない。
さは、バッテリー3により出力される電圧Eとは無関係
の最大値i6Mにより調節される。従来技術で得られた
ものに反して、バッテリー3により出力される電圧Eが
変動しても、抵抗器14により消費される電流は変動し
ない。
【0076】図4において、絶縁リンクは、一次巻線を
流れる電流の直流成分が大きく、一次巻線がインダクタ
6の巻線の少なくとも一部も形成する、エアーギャップ
を有する変圧器7’により実行される磁気結合により構
成される。二次巻線は、接続S(i)に接続される。
流れる電流の直流成分が大きく、一次巻線がインダクタ
6の巻線の少なくとも一部も形成する、エアーギャップ
を有する変圧器7’により実行される磁気結合により構
成される。二次巻線は、接続S(i)に接続される。
【0077】個々の回路CE(i)の動作は、変化しな
い状態に維持される。スイッチ5が閉じられている間、
i6mとi6M間でインダクタ6を通る電流i6が変動
すると、変圧器7’の二次巻線の端子に電圧および/ま
たは電流が出力され、整流器(図示せず)により整流さ
れた後、出力信号となる。
い状態に維持される。スイッチ5が閉じられている間、
i6mとi6M間でインダクタ6を通る電流i6が変動
すると、変圧器7’の二次巻線の端子に電圧および/ま
たは電流が出力され、整流器(図示せず)により整流さ
れた後、出力信号となる。
【0078】図5に示された変形実施形態において、絶
縁リンク7が、インダクタ6と直列に接続される位置か
ら、分岐8上のトランジスタ10と直列に接続される位
置へと移動している。個々の回路CE(i)の動作は同
じままであり、接続S(i)で取り上げられる出力信号
は、トランジスタ10を流れる電流i10のように断続
的なものである。この出力電流を滑らかにでき、または
平均化させることができる手段が、出力接続S(i)と
結合される出力回路に設けられてよい。
縁リンク7が、インダクタ6と直列に接続される位置か
ら、分岐8上のトランジスタ10と直列に接続される位
置へと移動している。個々の回路CE(i)の動作は同
じままであり、接続S(i)で取り上げられる出力信号
は、トランジスタ10を流れる電流i10のように断続
的なものである。この出力電流を滑らかにでき、または
平均化させることができる手段が、出力接続S(i)と
結合される出力回路に設けられてよい。
【0079】図6の変形実施形態において、調節装置1
1は、キャパシタ13の端子の両端の電圧Vpを測定す
る手段をもつ調節装置11’と置き換えられている。
1は、キャパシタ13の端子の両端の電圧Vpを測定す
る手段をもつ調節装置11’と置き換えられている。
【0080】調節装置11’は、デューティレシオαを
決定し、キャパシタ13の端子の両端にかかる電圧Vp
を参照値付近に調節するように、トランジスタ10を制
御する。
決定し、キャパシタ13の端子の両端にかかる電圧Vp
を参照値付近に調節するように、トランジスタ10を制
御する。
【0081】デューティレシオαの増大に伴い、上述し
たように、インダクタ6を通る電流i6の平均の大きさ
は、キャパシタ13と負荷を流れるこの電流i6の一部
のように増大する。これは、点Pでの電位Vpを増大す
る作用を有する。
たように、インダクタ6を通る電流i6の平均の大きさ
は、キャパシタ13と負荷を流れるこの電流i6の一部
のように増大する。これは、点Pでの電位Vpを増大す
る作用を有する。
【0082】安定状態下で、キャパシタ13を出る平均
電流は、キャパシタに入るインダクタ6からの平均電流
と等しくなければならない。しかしながら、キャパシタ
13を出てキャパシタを放電させるこの電流は、抵抗器
14にも流れ、抵抗器14の端子の両端にかかる電位差
Vp−Eにより決定される。
電流は、キャパシタに入るインダクタ6からの平均電流
と等しくなければならない。しかしながら、キャパシタ
13を出てキャパシタを放電させるこの電流は、抵抗器
14にも流れ、抵抗器14の端子の両端にかかる電位差
Vp−Eにより決定される。
【0083】これとは対照的に、デューティレシオαが
低減すると、点Pの電位Vpを低減させることができる
ことにより、インダクタ6を流れる電流i6の平均値が
低減する。個々の回路CE(i)の動作は、その他には
変化しない状態を維持する。
低減すると、点Pの電位Vpを低減させることができる
ことにより、インダクタ6を流れる電流i6の平均値が
低減する。個々の回路CE(i)の動作は、その他には
変化しない状態を維持する。
【0084】好適な別の制御方法では、バッテリー3か
らの電圧の関数としてわずかに低減するスイッチ5を通
る電流を維持しながら、関係(Vp−E)/Rおよび消
散電力(Vp−E)2/Rを用いて、抵抗器14を通る
電流を調節するために、抵抗器14の端子の両端にかか
る電圧Vp−Eが測定される。
らの電圧の関数としてわずかに低減するスイッチ5を通
る電流を維持しながら、関係(Vp−E)/Rおよび消
散電力(Vp−E)2/Rを用いて、抵抗器14を通る
電流を調節するために、抵抗器14の端子の両端にかか
る電圧Vp−Eが測定される。
【0085】本発明は、上述した種々の実施形態に限定
されるものではない。特に、絶縁リンクは、例えば、ダ
イオード12、キャパシタ13、または抵抗器14と直
列に接続された個々の回路CE(i)の分岐のいずれに
配置されてもよい。
されるものではない。特に、絶縁リンクは、例えば、ダ
イオード12、キャパシタ13、または抵抗器14と直
列に接続された個々の回路CE(i)の分岐のいずれに
配置されてもよい。
【0086】同様に、トランジスタ10は、任意のタイ
プの制御されたスイッチにより置き換えられてもよい。
プの制御されたスイッチにより置き換えられてもよい。
【0087】出力情報は、デューティレシオαの値を基
に、絶縁リンク7または7’の機能を提供する調節装置
11または11’によっても発生されてよく、スイッチ
5が開かれている場合はその値は1に等しく、閉じられ
ている場合は1ではない。
に、絶縁リンク7または7’の機能を提供する調節装置
11または11’によっても発生されてよく、スイッチ
5が開かれている場合はその値は1に等しく、閉じられ
ている場合は1ではない。
【0088】さらに、例えば、構成部品の故障にもつな
がるブレークダウンが、検出されることなく、または少
なくとも比較的長期間検出されることなく、本発明の個
々の回路CE(i)で生じる可能性があり、これにより
所望の信頼性が低下する。
がるブレークダウンが、検出されることなく、または少
なくとも比較的長期間検出されることなく、本発明の個
々の回路CE(i)で生じる可能性があり、これにより
所望の信頼性が低下する。
【0089】個々の回路CE(i)に電流が流れている
か否かを状態スイッチが決定するかぎり、オン/オフ信
号の有効な受信が検証される、動作テストを実行するた
めにこの状態スイッチを使用することが考えられる。し
かしながら、状態スイッチは、常時利用可能なものでは
なく、および/または容易に作動されるものではない。
例えば、状態スイッチは、受信がテストされる場所から
遠く離れた列車の場所に配置されることがある。
か否かを状態スイッチが決定するかぎり、オン/オフ信
号の有効な受信が検証される、動作テストを実行するた
めにこの状態スイッチを使用することが考えられる。し
かしながら、状態スイッチは、常時利用可能なものでは
なく、および/または容易に作動されるものではない。
例えば、状態スイッチは、受信がテストされる場所から
遠く離れた列車の場所に配置されることがある。
【0090】したがって、図7に示す個々の回路CE
(i)は、状態スイッチの位置がどこにあろうとも、正
確な動作をテストするのに適した手段15を含む。
(i)は、状態スイッチの位置がどこにあろうとも、正
確な動作をテストするのに適した手段15を含む。
【0091】個々の回路CE(i)の基本構造は、図2
に示され上述した本発明の第1の変形実施形態のものと
同一のものであり、同じ要素を含む。しかしながら、こ
の場合、状態スイッチと絶縁リンクは、切換スイッチ
5’と光カプラ7’’によりそれぞれ形成され、一定の
特性を示すためにのみ、このような特定の選択がなされ
る。
に示され上述した本発明の第1の変形実施形態のものと
同一のものであり、同じ要素を含む。しかしながら、こ
の場合、状態スイッチと絶縁リンクは、切換スイッチ
5’と光カプラ7’’によりそれぞれ形成され、一定の
特性を示すためにのみ、このような特定の選択がなされ
る。
【0092】個々の回路CE(i)の正確な動作をテス
トする手段15は、切換スイッチ5’とインダクタ6と
の間に配置され、取り決めした方向となるように上記に
採用したループBの方向に正の電流を流すことができる
ようにバイアス付与された、保護ダイオード16を含
む。切換スイッチ5’および電源バッテリー3は、保護
ダイオード16を含む直列回路と並列に接続される。別
の直列回路は、別の保護ダイオード17と、トランジス
タ18により形成された制御されたテストスイッチと、
テストバッテリー19とを備え、これら3つはすべて手
段15に属するものである。テストバッテリーが、電源
バッテリー3により供給されるものと同じ方向に電源バ
ッテリー3の代わりに電流を発生させることにより、切
換スイッチ5’を除く個々の回路CE(i)に電力を供
給するのに適するように、保護ダイオード17およびテ
ストバッテリー19がバイアス付与される。
トする手段15は、切換スイッチ5’とインダクタ6と
の間に配置され、取り決めした方向となるように上記に
採用したループBの方向に正の電流を流すことができる
ようにバイアス付与された、保護ダイオード16を含
む。切換スイッチ5’および電源バッテリー3は、保護
ダイオード16を含む直列回路と並列に接続される。別
の直列回路は、別の保護ダイオード17と、トランジス
タ18により形成された制御されたテストスイッチと、
テストバッテリー19とを備え、これら3つはすべて手
段15に属するものである。テストバッテリーが、電源
バッテリー3により供給されるものと同じ方向に電源バ
ッテリー3の代わりに電流を発生させることにより、切
換スイッチ5’を除く個々の回路CE(i)に電力を供
給するのに適するように、保護ダイオード17およびテ
ストバッテリー19がバイアス付与される。
【0093】テストバッテリー19のプラス端子により
送られる電流に対して、保護ダイオード17は、トラン
ジスタ18の下流側に配置されることが好ましく、この
トランジスタ18自体は、テストバッテリー19の下流
側に配置される。
送られる電流に対して、保護ダイオード17は、トラン
ジスタ18の下流側に配置されることが好ましく、この
トランジスタ18自体は、テストバッテリー19の下流
側に配置される。
【0094】電気回路CE(i)の正確な動作をテスト
する手段15はまた、トランジスタ18に接続され、好
ましくは調節装置11に接続され、接続S(i)の分岐
により光カプラ7’’により伝送される状態情報を受信
する、自動テストユニット20を含む。
する手段15はまた、トランジスタ18に接続され、好
ましくは調節装置11に接続され、接続S(i)の分岐
により光カプラ7’’により伝送される状態情報を受信
する、自動テストユニット20を含む。
【0095】保護ダイオード16は、切換スイッチ5’
と電源バッテリー3を直列に接続したものを含むアセン
ブリの一方側または他方側に設置されることが好まし
い。したがって、一定の動作特性を説明するために示さ
れ、例えば、リレー、アクチュエータ、回路遮断器閉コ
イル、および/またはパイロットランプにより形成さ
れ、光カプラ7’’と同様にその状態が切換スイッチ
5’の開閉位置に関連するように構成された、任意の負
荷C(1)...C(j)...C(m)が、保護ダイ
オード16を除く、切換スイッチ5’と電源バッテリー
3を含む直列回路と並列にそれぞれ設けられる。
と電源バッテリー3を直列に接続したものを含むアセン
ブリの一方側または他方側に設置されることが好まし
い。したがって、一定の動作特性を説明するために示さ
れ、例えば、リレー、アクチュエータ、回路遮断器閉コ
イル、および/またはパイロットランプにより形成さ
れ、光カプラ7’’と同様にその状態が切換スイッチ
5’の開閉位置に関連するように構成された、任意の負
荷C(1)...C(j)...C(m)が、保護ダイ
オード16を除く、切換スイッチ5’と電源バッテリー
3を含む直列回路と並列にそれぞれ設けられる。
【0096】テスト中以外では、電気回路CE(i)の
動作は、上述したものと同一に維持され、この場合、切
換スイッチ5’およびインダクタ6を通る電流は、保護
ダイオード16も通る。
動作は、上述したものと同一に維持され、この場合、切
換スイッチ5’およびインダクタ6を通る電流は、保護
ダイオード16も通る。
【0097】自動テストユニット20は、電気回路CE
(i)が正確に動作することを検証するための自動テス
トを実行するのに適しており、前記テストは、例えば、
列車が発車するたびに始動される。
(i)が正確に動作することを検証するための自動テス
トを実行するのに適しており、前記テストは、例えば、
列車が発車するたびに始動される。
【0098】スイッチ数が多いことから、作動に時間が
かかる可能性がある切換スイッチ5’は、開位置または
閉位置において同様であることに留意されたい。
かかる可能性がある切換スイッチ5’は、開位置または
閉位置において同様であることに留意されたい。
【0099】テストの第1のステップ中、自動テストユ
ニット20はトランジスタ18を閉じるため、保護ダイ
オード16の下流側に設置された電気回路CE(i)の
一部に電力が供給されることを確実にする。したがっ
て、ユニット20は、接続S(i)において、光カプラ
7’’を通る電流を表す情報の伝送を検証し、保護ダイ
オード16の下流側に設置された回路CE(i)の前記
一部が正確に機能するときに、この伝送が起こらなけれ
ばならない。
ニット20はトランジスタ18を閉じるため、保護ダイ
オード16の下流側に設置された電気回路CE(i)の
一部に電力が供給されることを確実にする。したがっ
て、ユニット20は、接続S(i)において、光カプラ
7’’を通る電流を表す情報の伝送を検証し、保護ダイ
オード16の下流側に設置された回路CE(i)の前記
一部が正確に機能するときに、この伝送が起こらなけれ
ばならない。
【0100】この場合、絶縁リンクが光カプラ7’’で
形成されるため、結合されるフォトトランスミッタダイ
オードを通る電流の結果として、光情報を受信するとき
に通電する光カプラのフォトトランジスタが、開いたス
イッチに対応して、電流が流れていない非導電状態にな
ることも検証されなければならない。残念ながら、上述
したように、切換スイッチ5’は、いずれの状態にもあ
りえる。したがって、テストの第2の段階において、自
動テストユニット20は、トランジスタ10を非導電状
態に保つために調節装置11を使用する。光カプラ
7’’を通る電流は、インダクタ6の時定数の5倍(5
×L/r)である見積もられる過渡周期中、インダクタ
6に蓄積されたエネルギーの結果として次第に低減され
る。テストバッテリー19の端子の電圧は、この場合、
バッテリー3の端子の電圧と等しいか、またはそれより
も低くなるように選択されるため、端子の電位差により
2つのバッテリーの一方から他方へと抵抗器14を流れ
る電流は、保護ダイオード17により流れないようにさ
れる。過渡周期間が経過するのを待機した後、自動テス
トユニット20は、接続S(i)から受信する信号が、
非導電状態にある光カプラ7’’のフォトトランジスタ
に効果的に対応する。
形成されるため、結合されるフォトトランスミッタダイ
オードを通る電流の結果として、光情報を受信するとき
に通電する光カプラのフォトトランジスタが、開いたス
イッチに対応して、電流が流れていない非導電状態にな
ることも検証されなければならない。残念ながら、上述
したように、切換スイッチ5’は、いずれの状態にもあ
りえる。したがって、テストの第2の段階において、自
動テストユニット20は、トランジスタ10を非導電状
態に保つために調節装置11を使用する。光カプラ
7’’を通る電流は、インダクタ6の時定数の5倍(5
×L/r)である見積もられる過渡周期中、インダクタ
6に蓄積されたエネルギーの結果として次第に低減され
る。テストバッテリー19の端子の電圧は、この場合、
バッテリー3の端子の電圧と等しいか、またはそれより
も低くなるように選択されるため、端子の電位差により
2つのバッテリーの一方から他方へと抵抗器14を流れ
る電流は、保護ダイオード17により流れないようにさ
れる。過渡周期間が経過するのを待機した後、自動テス
トユニット20は、接続S(i)から受信する信号が、
非導電状態にある光カプラ7’’のフォトトランジスタ
に効果的に対応する。
【0101】全体的に考慮するとテスト中、保護ダイオ
ード16のみがテストされず、その結果、このダイオー
ドは過大な大きさをもつものが好ましい。
ード16のみがテストされず、その結果、このダイオー
ドは過大な大きさをもつものが好ましい。
【0102】電源3の端子の電圧が、テストバッテリー
19の端子の電圧よりも大きい場合、自動テストユニッ
ト20がトランジスタ18を導電状態に維持するとき
に、切換スイッチ5’が閉じられていれば、保護ダイオ
ード17により、2つのバッテリー間に電流が通じない
ようにされる。
19の端子の電圧よりも大きい場合、自動テストユニッ
ト20がトランジスタ18を導電状態に維持するとき
に、切換スイッチ5’が閉じられていれば、保護ダイオ
ード17により、2つのバッテリー間に電流が通じない
ようにされる。
【0103】テストバッテリー19のプラス端子により
送られる電流に対して、トランジスタ18から下流側に
配置されることが好ましい保護ダイオード17はまた、
端子の多大な負の電圧の破壊的な影響からトランジスタ
18を保護する。
送られる電流に対して、トランジスタ18から下流側に
配置されることが好ましい保護ダイオード17はまた、
端子の多大な負の電圧の破壊的な影響からトランジスタ
18を保護する。
【0104】この点で、保護ダイオード16は、バッテ
リー3および19を絶縁し、例えば、絶縁リンクが光カ
プラでないため、上述したテストの第2段階が実行され
ない場合に遭遇する可能性がある状況である、テスト電
圧が電源電圧よりも大きい場合に、これらのバッテリー
間に電流が通らないようにする。
リー3および19を絶縁し、例えば、絶縁リンクが光カ
プラでないため、上述したテストの第2段階が実行され
ない場合に遭遇する可能性がある状況である、テスト電
圧が電源電圧よりも大きい場合に、これらのバッテリー
間に電流が通らないようにする。
【0105】保護ダイオード16はまた、切換回路5’
が開位置にあるとき、すなわち電源バッテリー3から個
々の回路CE(i)を切断して、個々の回路CE(i)
の端子にゼロ電圧をかけると同時に、トランジスタ18
が導電状態のとき、テストバッテリー19により送られ
る短絡電流が通じないようにする。回避すべき状況は、
切換スイッチ5’が単純なオン/オフスイッチに置き換
えられたときには、存在しないことは言うまでもない。
が開位置にあるとき、すなわち電源バッテリー3から個
々の回路CE(i)を切断して、個々の回路CE(i)
の端子にゼロ電圧をかけると同時に、トランジスタ18
が導電状態のとき、テストバッテリー19により送られ
る短絡電流が通じないようにする。回避すべき状況は、
切換スイッチ5’が単純なオン/オフスイッチに置き換
えられたときには、存在しないことは言うまでもない。
【0106】保護ダイオード16はまた、トランジスタ
18が導電状態のときに、テストバッテリー19により
負荷C(1)...C(j)...C(m)に電力が供
給されないようにする。負荷の状態は、切換スイッチ
5’の状態と関連するように構成されることに留意され
たい。
18が導電状態のときに、テストバッテリー19により
負荷C(1)...C(j)...C(m)に電力が供
給されないようにする。負荷の状態は、切換スイッチ
5’の状態と関連するように構成されることに留意され
たい。
【0107】他には、電気回路CE(i)内での位置を
保持しながら、電源バッテリー3はまた、テストバッテ
リー19を置き換えるように接続されてよい。このよう
な配置では、電源バッテリーは、異なる時間に2つの異
なる機能を連続して実行するため、特別なテストバッテ
リーの必要性がなくなる。したがって、トランジスタ1
8は、切換スイッチ5’と並列に直接接続される。保護
ダイオード17は不要になる。保護ダイオード16に関
しては、負荷C(1)...C(j)...C(m)が
あるときのみ、またはオン/オフスイッチの代わりに切
換スイッチ5’を使用するときのみ必要となる。
保持しながら、電源バッテリー3はまた、テストバッテ
リー19を置き換えるように接続されてよい。このよう
な配置では、電源バッテリーは、異なる時間に2つの異
なる機能を連続して実行するため、特別なテストバッテ
リーの必要性がなくなる。したがって、トランジスタ1
8は、切換スイッチ5’と並列に直接接続される。保護
ダイオード17は不要になる。保護ダイオード16に関
しては、負荷C(1)...C(j)...C(m)が
あるときのみ、またはオン/オフスイッチの代わりに切
換スイッチ5’を使用するときのみ必要となる。
【0108】使用時に保護ダイオード16により実行さ
れる特定の役割を説明するためにのみ選択された切換ス
イッチ5’を置き換えるスイッチは、いかなるタイプの
ものでもよいことは言うまでもない。
れる特定の役割を説明するためにのみ選択された切換ス
イッチ5’を置き換えるスイッチは、いかなるタイプの
ものでもよいことは言うまでもない。
【0109】同様の理由で光カプラ7’’が選択される
ため、これも絶縁リンクを形成するのに適した任意の他
の構成部品により置き換えられてよい。このような構成
部品のいくつか、例えば、上述した変圧器は、それら自
体で、すなわちそこに電流を通すことなく、このような
電流に対応する接続S(i)で出力信号を発生すること
ができないため、第2のテスト段階を必要としない。こ
の場合、自動テストユニット20を調節装置11に接続
する接続は、もはや必要ない。
ため、これも絶縁リンクを形成するのに適した任意の他
の構成部品により置き換えられてよい。このような構成
部品のいくつか、例えば、上述した変圧器は、それら自
体で、すなわちそこに電流を通すことなく、このような
電流に対応する接続S(i)で出力信号を発生すること
ができないため、第2のテスト段階を必要としない。こ
の場合、自動テストユニット20を調節装置11に接続
する接続は、もはや必要ない。
【0110】この点で、トランジスタ18は、制御され
たスイッチとして作用する任意の構成部品により置き変
えられてよい。
たスイッチとして作用する任意の構成部品により置き変
えられてよい。
【0111】電気回路CE(i)の正確な動作をテスト
する手段15は、本発明の任意の変形実施形態、例え
ば、上述したすべての実施形態に適用されるように構成
されているが、それらの1つのみと特別に組み合わせて
手段15を示している。
する手段15は、本発明の任意の変形実施形態、例え
ば、上述したすべての実施形態に適用されるように構成
されているが、それらの1つのみと特別に組み合わせて
手段15を示している。
【0112】本発明は、鉄道の応用に限定されるもので
はなく、あらゆる分野においてオン/オフ情報を伝送す
ることに関する。
はなく、あらゆる分野においてオン/オフ情報を伝送す
ることに関する。
【0113】本発明の利点は、本発明の回路においてジ
ュール効果により消散される全電力を低減させること
で、所与の温度および冷却空気の速度状況で、使用する
構成部品の中で最も嵩張る抵抗器のサイズを縮小可能に
することを含む。
ュール効果により消散される全電力を低減させること
で、所与の温度および冷却空気の速度状況で、使用する
構成部品の中で最も嵩張る抵抗器のサイズを縮小可能に
することを含む。
【0114】このようなサイズ縮小により、読み出しチ
ャネルのサイズを縮小できるため、構成部品数が多くて
も、電子回路カードの所与の領域に多数の読み出し回路
用の場所を提供することができる。
ャネルのサイズを縮小できるため、構成部品数が多くて
も、電子回路カードの所与の領域に多数の読み出し回路
用の場所を提供することができる。
【0115】電気回路CE(i)の動作を自動的にテス
トする手段15は、特に、単純な回路の形態で与えられ
る利点を有するため、少数の部品しか使用せず、結果的
にコストが下がる。
トする手段15は、特に、単純な回路の形態で与えられ
る利点を有するため、少数の部品しか使用せず、結果的
にコストが下がる。
【0116】さらに、手段15により、保護ダイオード
16のみが検証されない、100%に近い適用範囲のテ
ストを実行することができる。
16のみが検証されない、100%に近い適用範囲のテ
ストを実行することができる。
【0117】保護ダイオード16に過大の大きさをもた
せることで、それがブレークダウンを発生する危険性が
大幅に制限される。
せることで、それがブレークダウンを発生する危険性が
大幅に制限される。
【図1】オン/オフ情報の複数のアイテムを伝送するた
めの本発明の第1の変形実施形態を構成する電気システ
ムを示す図である。
めの本発明の第1の変形実施形態を構成する電気システ
ムを示す図である。
【図2】オン/オフ情報の単一のアイテムを伝送するた
めの図1の電気システムの個々の電気回路を示す図であ
る。
めの図1の電気システムの個々の電気回路を示す図であ
る。
【図3a】図2の回路の3つの分岐のうちの1つにおい
て、時間の関数として電流の理想値を示すグラフであ
る。
て、時間の関数として電流の理想値を示すグラフであ
る。
【図3b】図2の回路の3つの分岐のうちの1つにおい
て、時間の関数として電流の理想値を示すグラフであ
る。
て、時間の関数として電流の理想値を示すグラフであ
る。
【図3c】図2の回路の3つの分岐のうちの1つにおい
て、時間の関数として電流の理想値を示すグラフであ
る。
て、時間の関数として電流の理想値を示すグラフであ
る。
【図4】本発明の第1の変形実施形態を構成する図2に
類似した個々の回路を示す図である。
類似した個々の回路を示す図である。
【図5】本発明の第2の変形実施形態を構成する図2に
類似した個々の回路を示す図である。
類似した個々の回路を示す図である。
【図6】本発明の第3の変形実施形態を構成する図2に
類似した個々の回路を示す図である。
類似した個々の回路を示す図である。
【図7】図2に示す本発明の第1の変形実施形態と同種
のものであり、正確に動作しているか否かを自動的に検
証する手段をさらに含む個々の回路を示す図である。
のものであり、正確に動作しているか否かを自動的に検
証する手段をさらに含む個々の回路を示す図である。
1 電気システム 2 電子回路 3 電源バッテリー 4 出力ポート 5 状態スイッチ 5’切換スイッチ 6 インダクタ 7、7’ 絶縁リンク 7’’光カプラ 8、9 分岐 10、18 トランジスタ 11、11’ 調節装置 12 ダイオード 13 キャパシタ 14 抵抗器 15 テスト手段 16、17 保護ダイオード 19 テストバッテリー 20 自動テストユニット
Claims (26)
- 【請求項1】 パラメータの状態または装置の部品の状
態を伝送し、電源バッテリー(3)の端子に接続される
ように構成された、電気回路(CE(i))であって、 ・前記電気回路(CE(i))と状態情報のアイテムを
送信するための出力(S(i))との間にある絶縁リン
ク(7;7’)と、 ・開閉位置が状態情報を表し、テストが実施されていな
い間、前記電気回路(CE(i))に電流が流れている
か否かを決定する状態スイッチ(5;5’)とを備え、 電気回路(CE(i))が、絶縁リンク(7;7’)を
介して状態スイッチ(5;5’)から出力(S(i))
に状態情報を伝送し、 電気回路が、状態スイッチ(5;5’)を流れる電流の
大きさを調節する手段を備え、前記電流の大きさを調整
する手段が、スイッチ手段(10、12)と、ディジタ
ル回路(CE(i))の構成要素間の接続とを備え、さ
らに状態スイッチ(5;5’)と直列に接続された誘導
性エネルギー蓄積手段(6)と、容量性エネルギー蓄積
手段(13)とを備え、安定状態下で、スイッチ手段に
より決定されるように、電気回路(CE(i))のさま
ざまな要素間の前記接続の交互に起こる状態に応じて、
前記電気回路(CE(i))のエネルギーの一部を蓄積
するための手段およびエネルギーの一部を回復させるた
めの手段を交互に構成することを特徴とする、電気回
路。 - 【請求項2】 絶縁リンク(7;7’)が、状態スイッ
チ(5;5’)に直列に接続されることを特徴とする、
請求項1に記載の電気回路(CE(i))。 - 【請求項3】 状態スイッチ(5;5’)を流れる電流
を調節する手段が、電気回路(CE(i))の状態の特
性を示す大きさを監視し、前記電気回路の状態に応じ
て、電気回路(CE(i))を構成する要素間の接続を
交互に行うようにスイッチ手段(10、12)を制御す
る手段(11;11’)をさらに含むことを特徴とす
る、請求項1または2に記載の電気回路(CE
(i))。 - 【請求項4】 電気回路(CE(i))を構成する要素
間の接続を切り換えるスイッチ手段(10、12)が、
少なくとも以下の接続、すなわち ・安定状態下の第1段階中に、誘導性エネルギー蓄積手
段(6)と、状態スイッチ(5;5’)と、バッテリー
(3)と、容量性エネルギー蓄積手段(13)とが閉ル
ープで直列に接続され、誘導性エネルギー蓄積手段
(6)が、容量性エネルギー蓄積手段(13)に蓄積さ
れるエネルギー量を回復させる接続と、 ・安定状態下の第2段階中に、誘導性エネルギー蓄積手
段(6)と、状態スイッチ(5;5’)と、容量性エネ
ルギー蓄積手段(13)とが閉ループで直列に接続さ
れ、容量性エネルギー蓄積手段(13)が、誘導性エネ
ルギー蓄積手段(6)により蓄積されるエネルギー量を
回復させる接続とを、 交互に確立し、 誘導性エネルギー蓄積手段(6)と容量性エネルギー蓄
積手段(13)との間の接続の極性が、第1および第2
段階との間で反転されることを特徴とする、請求項1か
ら3のいずれか1項に記載の電気回路(CE(i))。 - 【請求項5】 各誘導性エネルギー蓄積手段および容量
性エネルギー蓄積手段が、状態スイッチ(5;5’)に
直列のインダクタ(6)と、キャパシタ(13)とを備
え、電気回路(CE(i))が、状態スイッチ(5;
5’)とインダクタ(6)とに直列の第1および第2の
並列接続された分岐(8、9)を有し、状態スイッチ
(5;5’)とインダクタ(6)とに並列で、第2の分
岐(9)の点(P)に接続された抵抗器(14)を含
み、キャパシタ(13)が第2の分岐(9)に接続さ
れ、さらに接続を切り換える手段が、状態スイッチ
(5;5’)とインダクタ(6)とを流れる電流を、第
1および第2の分岐(8、9)に交互に流れるように向
ける手段(10、12)を備えることを特徴とする、請
求項1から4のいずれか1項に記載の電気回路(CE
(i))。 - 【請求項6】 絶縁リンク(7;7’)が、第1の分岐
(8)に接続されることを特徴とする、請求項5に記載
の電気回路(CE(i))。 - 【請求項7】 絶縁リンク(7;7’)が、第2の分岐
にあるキャパシタ(13)に直列に接続されることを特
徴とする、請求項5に記載の電気回路(CE(i))。 - 【請求項8】 絶縁リンク(7;7’)が、抵抗器(1
4)に直列に接続されることを特徴とする、請求項5に
記載の電気回路(CE(i))。 - 【請求項9】 状態スイッチ(5;5’)とインダクタ
(6)とを流れる電流が、第1の分岐(8)を流れた
後、第2の分岐(9)を連続して流れる間の周期(T)
が固定であり、前記電流が第1の分岐(8)を流れる時
間を前記周期(T)で除算したものに等しいデューティ
レシオ(α)が可変であり、電気回路(CE(i))の
状態の特性を示す大きさを監視し、スイッチ手段(1
0、12)を周期的に制御する手段(11;11’)に
より決定されることを特徴とする、請求項5から8のい
ずれか1項に記載の電気回路(CE(i))。 - 【請求項10】 状態スイッチ(5;5’)とインダク
タ(6)を流れる電流を、第1の分岐(8)と第2の分
岐(9)に交互に通るように向ける手段(10)が、第
1の分岐(8)に接続された制御されたスイッチ(1
0)と、第1に、第1および第2の分岐(8、9)間の
2つの接合部の一方と、第2に、抵抗器(14)と第2
の分岐(9)間の接続点(P)との間にある第2の分岐
(9)に接続されたダイオード(12)とを備え、キャ
パシタ(13)が、第1および第2の分岐(8、9)間
の前記2つの接合部の他方と、抵抗器(14)と第2の
分岐(9)の接続点(P)との間にあることを特徴とす
る、請求項5から9のいずれか1項に記載の電気回路
(CE(i))。 - 【請求項11】 絶縁リンク(7;7’)が、ダイオー
ド(12)に直列に接続されることを特徴とする、請求
項10に記載の電気回路(CE(i))。 - 【請求項12】 絶縁リンク(7)が、光カプラからな
ることを特徴とする、請求項1から11のいずれか1項
に記載の電気回路(CE(i))。 - 【請求項13】 絶縁リンクが、変圧器(7’)からな
ることを特徴とする、請求項1から12のいずれか1項
に記載の電気回路(CE(i))。 - 【請求項14】 絶縁リンク(7;7’)が、状態スイ
ッチ(5;5’)に直列に接続された変圧器(7’)か
らなり、変圧器(7’)の一次巻線が、誘導性エネルギ
ー蓄積手段の少なくとも一部をも形成することを特徴と
する、請求項1から6のいずれか1項に記載の電気回路
(CE(i))。 - 【請求項15】 電気回路(CE(i))の状態の特性
を示す大きさを監視し、スイッチ手段(10、12)を
周期的に制御する前記手段(11;11’)が、絶縁リ
ンク(7;7’)をも形成し、該目的から情報を送信す
る前記出力(S(i))が設けられ、前記特性の大きさ
の処理を基に、特にデューティレシオ(α)を基に、該
情報を送信するのに適することを特徴とする、請求項3
から14のいずれか1項に記載の電気回路(CE
(i))。 - 【請求項16】 状態スイッチ(5;5’)を流れる電
流の周期中Tのピーク値が、電気回路(CE(i))の
状態の特性を示す前記大きさを構成することを特徴とす
る、請求項3から15のいずれか1項に記載の電気回路
(CE(i))。 - 【請求項17】 第2の分岐(9)に抵抗器(14)が
接続される点(P)の電位(Vp)が、電気回路(CE
(i))の状態の特性を示す前記大きさを構成すること
を特徴とする、請求項5から15のいずれか1項に記載
の電気回路(CE(i))。 - 【請求項18】 抵抗器(14)の端子にかかる電圧
(E−Vp)が、電気回路の状態の特性を示す前記大き
さを構成することを特徴とする、請求項5から15のい
ずれか1項に記載の電気回路(CE(i))。 - 【請求項19】 電気回路が、状態スイッチ(5;
5’)の位置に関係なく、電気回路の正確な動作をテス
トするための手段(15)をさらに含むことを特徴とす
る、請求項1から18のいずれか1項に記載の電気回路
(CE(i))。 - 【請求項20】 電気回路(CE(i))の正確な動作
をテストする手段(15)が、 ・状態スイッチ(5;5’)と電源バッテリー(3)に
接続するための場所とを含む第2の直列回路と並列接続
された第1の直列回路に接続される、制御されたテスト
スイッチ(18)およびテストバッテリー(19)と、 ・制御されたテストスイッチ(18)の制御端子と、状
態情報を伝送するための出力(S(i))とに接続され
る自動テストユニット(20)とを含むことを特徴とす
る、請求項19に記載の電気回路(CE(i))。 - 【請求項21】 電気回路(CE(i))の正確な動作
をテストする手段(15)が、 ・テストバッテリーとしての動作も行う電源バッテリー
(3)に接続するための場所と直列に接続されるように
組み立てられた、状態スイッチ(5;5’)に並列に接
続される制御されたテストスイッチ(18)と、 ・制御されたテストスイッチ(18)の制御端子と、状
態情報を伝送するための出力(S(i))とに接続され
る自動テストユニット(20)とを含むことを特徴とす
る、請求項19に記載の電気回路(CE(i))。 - 【請求項22】 電気回路(CE(i))の状態の特性
を示す大きさを監視し、接続を交互に切り換えるための
スイッチ手段(10、12)を動作させる手段(11;
11’)にも接続される、自動テストユニット(20)
が、前記電気回路(CE(i))の少なくとも1つの電
流遮断位置に前記スイッチ手段(10、12)を保持す
るのに適することを特徴とする、請求項3、請求項20
または21に記載の電気回路(CE(i))。 - 【請求項23】 電気回路(CE(i))の正確な動作
をテストする手段(15)が、制御されたテストスイッ
チ(18)からの電流を遮断するように、状態スイッチ
(5;5’)に直列に接続される少なくとも1つの保護
ダイオード(16)を含むことを特徴とする、請求項2
0から22のいずれか1項に記載の電気回路(CE
(i))。 - 【請求項24】 電気回路(CE(i))の正確な動作
をテストする手段(15)が、状態スイッチ(5;
5’)からの電流を遮断するように、制御されたテスト
スイッチ(18)に直列に接続される別の保護ダイオー
ド(17)を含むことを特徴とする、請求項20から2
3のいずれか1項に記載の電気回路(CE(i))。 - 【請求項25】 電気システム(1)が、電源バッテリ
ー(3)と、請求項1乃至24のいずれか1項に記載の
複数の電気回路(CE(i))とを備え、それぞれ状態
情報の1つのアイテムを伝送するように働き、すべてが
前記バッテリー(3)の端子に並列に接続されることを
特徴とする、状態情報の複数のアイテムを伝送する電気
システム(1)。 - 【請求項26】 電気システム(1)が、鉄道列車に搭
載されて取り付けられ、各状態スイッチ(5;5’)
が、前記鉄道列車の部材または装置の部品に結合され、
前記鉄道列車の部材または装置の部品の状態または位置
を監視することを特徴とする、請求項25に記載の電気
システム(1)。
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