DE2526346C3 - Schaltungsanordnung zur Spannungsüberwachung für mehrere Gleichspannungen - Google Patents

Description

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Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zum Überwachen des Ausfalls einer von mehreren für den Betrieb von elektronischen Geräten erforderlichen Betriebsspannungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Beim Ausfall einer von mehreren Betriebsspannungen in elektronischen Geräten, insbesondere in Datengeräten, werden in vielen Fällen fehlerhafte ss Daten ausgegeben, ohne daß dies rechtzeitig erkannt wird. Um dies zu verhindern, werden Überwachungsschaltungen eingesetzt, die die Betriebsspannungen überwachen und beim Ausfall einer der Spannungen eine Anzeige auslösen, die das Gerät automatisch eo abschaltet oder eine Bedienungsperson herbeiruft. Für die Überwachungsschaltung ist eine getrennte Stromversorgung erforderlich, damit der Ausfall einer der Betriebsspannungen nicht auch die Überwachungsschaltung außer Funktion setzt. Damit der Ausfall sicher und rasch angezeigt wird, werden Vcrglcichsspannungcn geb'ldet. die mit den zu überwachenden Betriebsspannungen verglichen werden. Beim Ausfall einer Betriebsspannung steuert die entstehende Spannungsdifferenz nach einer Verstärkung eine bistabile Schaltstufe, meist eine bistabile Kippschaltung, damit eine rasche Anzeige und Abschaltung erfolgt Der Aufwand für diese Überwachungsschaltungen ist relativ groß, da für jede zu überwachende Spannung eine Vergleichsspannung gebildet wird und Veränderungen der Bauteile durch Temperatureinflüsse und Alterung berücksichtigt werden müssen.

Es ist bereits eine Schaltungsanordnung zur Spannungsüberwachutig bekannt bei der zwei Spannungen gleicher Polarität überwacht werden und bei der ein Relais zur Anzeige des Ausfalls einer Spannung verwendet wird (Siemens Halbleiter Schaltbeispiele, Ausgabe April 1962, Bild 62). Die bekannte Schaltungsanordnung ist besonders aufwendig und erfordert eine größere Anzahl von Bauelementen. Es sind für die Überwachung von zwei Spannungen bereits drei Transistoren und eine Vielzahl anderer Bauelemente erforderlich. Die Überwachung einer dritten Spannung ist nicht oder nur mit unverhältnismäßig großem Aufwand möglich. Der Einsatz der bekannten Schaltung für andere Spannungswerte ist nur durch eine umfangreiche Änderung der gesamten Schaltung, insbesondere durch Anpassung der Arbeitspunkte der Transistoren und den Dioden möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine besonders einfache, kostengünstige Überwachungsschaltung für die Überwachung von mehreren Betriebsspannungen unterschiedlicher Polarität aufzuzeigen, die sicher anspricht

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnendem Teils des Patentanspruchs 1 gelöst

Die Schaltungsanordnung überwacht Betriebsspannungen unterschiedlicher Polarität und ist besonders einfach aufgebaut Es lassen sich eine Vielzahl von Betriebsspannungen überwachen, wobei für jede weitere zu überwachende Betriebsspannung zusätzlich lediglich ein Transistor, eine Zenerdiode und ein Widerstand erforderlich sind. Die Überwachungsschaltung ist universell einsetzbar, da bei unterschiedlichen Werten der zu überwachenden Betriebsspannungen lediglich durch den Austausch der Zenesdioden eine Anpassung erreicht wird.

Die Schaltungsanordnung ermöglicht bei geringstem Aufwand an kostengünstigen Bauteilen eine sichere Überwachung von mehreren Betriebsspannungen. Die Überwachungsschaltung benötigt keine getrennte Stromversorgung, weil das zur Auslösung der Anzeige des Ausfalls einer Betriebsspannung verwendete Relais in einen der zu überwachenden Betriebsspannungskreise eingeschaltet ist. Die Schaltung spricht rasch an, ohne daß sich ein weicher Übergang zeigt Die Bildung von Vergleichsspannungen und Schwellwerten ist nicht erforderlich. Verstärkungsschaltungen und Kippschaltungen werden nicht benötigt. Die Schaltung ist gegenüber Einflüssen durch Temperaturschwankungen und Alterungen der Bauteile unempfindlich. Bei den verwendeten Bauteilen können größere Toleranzen ohne Einfluß auf die Wirkungsweise der Schaltung in Kauf genommen werden. Die Schaltung ermöglicht es, auch nachträglich in einem bestehenden Gerät auf einfache Weise die Anzahl der zu überwachenden Spannungen zu erhöhen. Durch die Verwendung eines Relais ist eine potentialfreie Abgabe des Ausfallsignals gesichert. Die Schaltung hat den Vorteil, daß ein Relais mit kleinen räumlichen Abmessungen anwendbar ist. weil diese;; an die niedrigste zu überwachende Spannung angeschaltet werden kann.

Einzelheiten der Em.-.düng werden anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels, das in der Figur dargestellt ist, erläutert.

Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung zur Überwachung von drei Gleichspannungen, nämlich den Spannungen —12 V, + 5 V und + P V. Das Oberwachungsrelais A ist in den Stromkreis für die zu überwachende Spannung von -12 V eingeschaltet In Serie mit dem Relais sind die Schaltstrecken der Transistoren T\ und TI geschaltet. Der positive Pol der Betnebsspannung von +5 V ist über die Zenerdiode Zl und den Widerstand RI mit der Emitterelektrode des Transistors Tl verbunden, während dies beim positiven Pol der Betriebsspannung von +12 V über die Zenerdiode Z2 und den Widerstand RX erfolgt Der Verbindungspunkt der Zenerdiode Z1 mit dem Widerstand R 2 ist über den Widerstand A3 an die Basiselektrode des Transistors Ti geschaltet, der durch den entstehenden Spannungsabfall im leitenden Zustand gehalten wird. Dabei beträgt die Zenerspannung der Zenerdiode Zl etwa 13 V, so daß am Verbindungspunkt zwischen Zenerdiode Zl und Widerstand R 2 ein Spannungswert von 4 V

entsteht Der Transistor Γ2 wird Ober den Widerstand RA beim Vorhandensein der Spannung von +12 V im leitenden Zustand gehalten. Die Zenerdiode Z 2 weist eine Zenerspannung von etwa 18 V auf, so daß am Widerstand RX ein Spannungsabfall von etwa 6 V entsteht.

Beim Ausfall einer Betnebsspannung fällt das Relais ab, und über den Relaiskontakt a wird an den Klemmen Seine Anzeige des Ausfalls ermöglicht Beim Ausfall der Betriebsspannung von —12 V fällt die Erregung des Relais weg, so daß es anspricht Beim Ausfall der Betriebsspannung von +5 V oder +12 V oder bei einer wesentlichen Absenkung der Spannungen, die einem Betriebsspannungsausfall in der Wirkung entspricht, unterbricht die Zenerdiode den Stromfluß über den Widerstand R X bzw. R 2, und der zugehörige Transistor T2 bzw. TX wird sofort ohne weichen Übergang gesperrt Damit wird der Relaisstromkreis hochohmig, das Relais fällt ab, und der Ausfall einer Betriebsspannung wird signalisiert Die parallel zur Erregerwicklung des Relais A liegende Diode DX dämpft die beim Ansprechen des Relais auftretenden .-r/duktionsspannungsspitzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Oberwachen des Ausfalls einer von mehreren für den Betrieb von elektronischen Geräten erforderlichen Betriebsspannungen unterschiedlicher Polarität, mit einer gemeinsamen Bezugsleitung und mit einem Überwachungsrelais, das in den Stromkreis einer der zu überwachenden Spannungen eingeschaltet ist und ι ο beim Ausfall einer der zu überwachenden Spannungen abfällt und eine Anzeige auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß in Serie mit dem Relais für jede weitere zu überwachende Spannung die Schaltstrecke eines Transistors (Ti, 72) liegt, daß is das Relais (A) und die in Serie geschalteten Schaltstrecken der Transistoren (Ti, T2) für die einzelnen zu überwachenden Betriebsspannungen in der gemeinsamen Bezugsleitung (0 V) eingeschaltet sind, daß jede zu überwachende Betriebsspannung (+5 v. J- «2 V) über eine Zenerdiode (ZX, Z2) und einen Widerstand (R 2, Ri) mit dem Pol der Betriebsspannung (—12 V) verbunden ist, in deren Stromkreis das Relais (A) eingeschaltet ist, daß der Verbindungspunkt der Zenerdiode und des Wider-Standes mit der Steuerelektrode des zugehörigen Transistors verbunden ist und daß die Zenerspannung so gewählt wird, daß am Verbindungspunkt der Zenerdiode (Zi, Z2) und des Widerstandes (R 2, R1) beim Vorhandensein der zugehörigen Betriebsspannung sich ein Spannungsabfall einstellt, der den zugehörigen Transistor leitend steuert und beim Ausfall der Betriebsspannung sperrt

2. Schaltungsanordnung n-.ch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (A) in den Stromkreis der niedrigsten zu übe machenden Betriebsspannung eingeschaltet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungspunkt der Zenerdiode (Zi, Z2) und des Widerstandes (R2, R 1) über einen Strombegrenzungswiderstand (R 3,

R 4) mit der Steuerelektrode des zugehörigen Transistors (Ti, T2) verbunden ist.