專利名稱：觸發(fā)一個(gè)過壓保護(hù)單元的電路裝置和方法
在器件組上，尤其是在用戶連接器件組上設(shè)有過壓保護(hù)單元以在干擾之前通過存儲(chǔ)的外電壓保護(hù)設(shè)在器件組上的有源和無源元件。此外電壓例如能夠是通過短暫閃光所帶來的高壓脈沖?，F(xiàn)在器件組上的過壓保護(hù)單元的啟動(dòng)是通過沖擊電壓發(fā)生器的沖擊電壓脈沖檢測的。檢測結(jié)果的評(píng)定是通過隨后的器件組的功能檢測和可能的信號(hào)過程的分析實(shí)現(xiàn)的，其在沖擊電壓脈沖期間記錄在器件組的器件單元上。然而這種用于啟動(dòng)過壓保護(hù)單元的檢測也存在缺點(diǎn)，時(shí)間較長并且需要經(jīng)過訓(xùn)練的人員進(jìn)行分析。
本發(fā)明的任務(wù)在于給出用于觸發(fā)過壓保護(hù)單元的電路裝置和方法。
此任務(wù)的解決是通過權(quán)利要求1、8和9的特征實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于快速和安全地觸發(fā)了過壓保護(hù)單元，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是自動(dòng)實(shí)現(xiàn)了過壓檢測并且是價(jià)格經(jīng)濟(jì)的。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不需要沖擊電壓發(fā)生器來產(chǎn)生過電壓。
本發(fā)明的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是通過將一個(gè)無功阻抗連接到信號(hào)輸出端并且將一個(gè)信號(hào)電壓從信號(hào)發(fā)生單元饋入設(shè)在器件組上的過壓保護(hù)單元能夠以簡單的方式進(jìn)行啟動(dòng)。
本發(fā)明的還一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用了無源器件以進(jìn)行過壓保護(hù)。
其他的有利之處在從屬權(quán)利要求中給出。
本發(fā)明的電路裝置和方法下面借助附圖通過實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)解釋。


圖1用于檢測過壓保護(hù)單元的電路裝置，圖2用于檢測過壓保護(hù)單元的電路裝置的結(jié)構(gòu)。
圖1示出了一個(gè)器件組BG，尤其是一個(gè)用戶連接器件組，其在信號(hào)輸入端SE1、SE2、SEn與至少一個(gè)信號(hào)發(fā)生單元S相連接。此信號(hào)發(fā)生單元S產(chǎn)生例如呼叫和信號(hào)電壓，并且在與沒有示出的器件組BG的信號(hào)輸出端SA1、SA2、SA3相連的至少一個(gè)用戶電路工作時(shí)提供呼叫和信號(hào)電壓或者一個(gè)供電電壓。在此電路結(jié)構(gòu)中為了對(duì)器件組BG的信號(hào)輸出端SA1、SAn的過壓進(jìn)行檢測，在可控的開關(guān)S1上設(shè)置一個(gè)感性的無功阻抗B。在此結(jié)構(gòu)中，可控的開關(guān)S1、S2、Sn和感性無功阻抗B設(shè)置在模塊I上。信號(hào)發(fā)生單元S和可控開關(guān)Sn以及感性無功阻抗B能夠在另一實(shí)施例變形中集成在器件組BG中。此感性無功阻抗B，例如是一個(gè)線圈，能夠通過可控開關(guān)S1、Sn與器件組BG的一個(gè)信號(hào)輸出端SA1、SAn相連接。信號(hào)輸出端SA2和可控開關(guān)S2的錯(cuò)誤連接只示范性表明。觸發(fā)的過壓保護(hù)單元通過信號(hào)輸入端SE2接收的電壓線路在器件組BG上通過一個(gè)從信號(hào)發(fā)生單元S產(chǎn)生的電流保持在釋放狀態(tài)。
在器件組BG上設(shè)置的過壓保護(hù)單元UEE含有第一單元UEE1和第二單元UEE2，其分別監(jiān)視在信號(hào)輸入端SEn和信號(hào)輸出端SAn之間的電壓線路SPn上所出現(xiàn)的電壓電平。此第一單元UEE1由大量的與電壓線路SPn相應(yīng)數(shù)量的第一二極管D11、D1n、一個(gè)第一判斷單元T1和一個(gè)第一參考電壓源REF1構(gòu)成。此第二單元UEE2由大量的與電壓線路SPn相應(yīng)數(shù)量的第二二極管D21、D2n、一個(gè)第二判斷單元T2和一個(gè)第一參考電壓源REF2構(gòu)成。
在第一單元UEE1中，第一二極管D11的陰極與第一電壓線路SP1的導(dǎo)線部分SL1相連接，而另一個(gè)電壓線路SPn的導(dǎo)線部分SLn與另一個(gè)第一二極管D12、D1n的各個(gè)陰極相連接。第一二極管D1n的陽極相互連接并且與第一判斷單元T1相連。為了與第一電壓電平相比較，第一判斷單元T1與第一參考電壓電平REF1相連接。
在第二單元UEE2中，第二二極管D21、D2n的陽極與第一二極管D1n的陰極相連接。第二二極管D2n的陰極相互連接并且與第二判斷單元T2相連。第二參考電壓源REF2與第二判斷單元T2相連接以預(yù)先提供一個(gè)第二電壓電平。
第一和第二判斷單元T1、T2基本通過一個(gè)晶閘管或者一個(gè)比較器構(gòu)成。如果在判斷單元T1、T2的輸入端上的用于監(jiān)視的電壓線路SPn上的電壓電平超過了第一或者第二參考電壓源REF1、REF2所給出的第一和第二電壓電平，該單元例如通過晶閘管與地電勢相連。導(dǎo)線部分SLn分別與電壓線路SPn的各個(gè)元件Bn相連接，該元件設(shè)置在器件組BG的信號(hào)輸入端SEn和相應(yīng)的信號(hào)輸出端SAn之間的器件組BG上。
在此描述中，信號(hào)輸出端SA1、SA2、SAn分別通過可控開關(guān)S1、S2、Sn與感性無功阻抗B相連接。此可控開關(guān)S1、S2、Sn能夠是一個(gè)繼電器或者一個(gè)電子開關(guān)。為了在無功阻抗B、Cn中存儲(chǔ)觸發(fā)能量，該開關(guān)通過至少一個(gè)電壓線路SPn與信號(hào)輸出單元S的輸出端上的電壓電勢相連接。信號(hào)輸入端SE1、SE3、SEn是高歐姆的并且信號(hào)輸入端SE1、SEn與信號(hào)發(fā)生單元S分開，無功阻抗B中的電磁能量產(chǎn)生一個(gè)電壓脈沖，其與預(yù)先存在的電壓為反向。如果電壓脈沖的電勢超過了通過第一和第二參考電壓REF1、REF2所給出的電勢，電壓脈沖的電勢相對(duì)于大地接通。通過集成在器件組BG上的智能邏輯，過壓保護(hù)單元UEE的第一或者第二單元UEE1、UEE2的啟動(dòng)是已知的。所觸發(fā)的過壓保護(hù)單元UEE通過一個(gè)從信號(hào)發(fā)生單元S給出的電壓電勢進(jìn)行保持。
下面給出觸發(fā)過壓保護(hù)單元UEE中的第一單元UEE1的方法步驟在第一方法步驟中，信號(hào)輸入端SE1、SE2、SEn同時(shí)連接到由一個(gè)或者多個(gè)由高壓部分組成的信號(hào)發(fā)生單元S，以電壓進(jìn)行加載并且通過感性無功阻抗B的可控開關(guān)S1、S3、Sn連接到信號(hào)輸出端SA1、SAn。流過感性無功阻抗B的電流在此被量化，感性無功阻抗B的切斷電流例如能夠滿足判斷單元T1中的晶閘管的導(dǎo)通。
在第二方法步驟中，用于感性無功阻抗B的電壓源通過信號(hào)發(fā)生單元S進(jìn)行斷路。判斷單元T1中的導(dǎo)通的晶閘管通過電壓線路SP2由信號(hào)發(fā)生單元S的電壓進(jìn)行供電。一個(gè)在器件組BG上的或者與器件組BG相連的在此沒有詳細(xì)構(gòu)成的判斷邏輯登記了晶閘管的導(dǎo)通并且以此觸發(fā)第一單元UEE。
下面給出觸發(fā)過壓保護(hù)單元UEE中的第二單元UEE2的方法步驟第一方法步驟相應(yīng)于第一方法步驟以觸發(fā)過壓保護(hù)單元UEE的第一單元UEE1。信號(hào)發(fā)生單元S的電壓電勢SP1、SPn為了此測試具有相反的符號(hào)。
在第二方法步驟中，與信號(hào)輸出端SA1、SAn相連的可控開關(guān)S1、Sn朝向可控開關(guān)S1的方向進(jìn)行導(dǎo)通，并且與導(dǎo)通的開關(guān)S相應(yīng)的器件組BG的信號(hào)輸入端SE1、SEn切換到高歐姆。在啟動(dòng)第二單元UEE2之后，第二單元UEE2的電路狀態(tài)通過由信號(hào)發(fā)生單元S所給出的電壓電勢進(jìn)行保持。
圖2給出了電路裝置的另一個(gè)結(jié)構(gòu)以測試器件組BG上的過壓保護(hù)單元UEE。
在此結(jié)構(gòu)中，器件組BG的兩個(gè)信號(hào)輸出端SA1、SA2、SA3、SAn分別與電容C1、Cn相連接。電容C1、Cn的電極通過可控開關(guān)S1、S2、S3、Sn與器件組BG的信號(hào)輸出端SA1、SA2、SAn相連接。
在第一方法步驟中，電容Cn的第一電極通過第一電壓線路SP1加載到例如第一電壓-60V。在充電過程結(jié)束之后，器件組BG的信號(hào)輸入端SE1通過信號(hào)發(fā)生單元S例如通過一個(gè)高歐姆阻抗進(jìn)行連接。在第二方法步驟中，電容Cn的第二電極充電到第二的與第一電勢的符號(hào)相應(yīng)的電勢。此電勢差使電容Cn的第一電極上的電子進(jìn)行移動(dòng)，并且相應(yīng)于過壓保護(hù)單元UEE的第一單元UEE1。
過壓保護(hù)單元的第二單元UEE2能夠通過與第一和第二電勢相反的所述方法步驟進(jìn)行啟動(dòng)。
權(quán)利要求
1．用于觸發(fā)至少一個(gè)設(shè)置在一個(gè)器件組(BG)上的過壓保護(hù)單元(UEE)的電路裝置，其與至少一個(gè)設(shè)置在器件組(BG)的信號(hào)輸入端(SEn)和所屬信號(hào)輸出端(SAn)之間的連接導(dǎo)線(Sln)進(jìn)行連接，其特征在于，在信號(hào)輸入端(SEn)上能夠連接至少一個(gè)信號(hào)發(fā)生單元(S)以產(chǎn)生至少一個(gè)電壓電勢，并且在信號(hào)輸出端(SAn)上能夠連接至少一個(gè)無功阻抗(B、Cn)以產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)電壓。
2．如權(quán)利要求1的電路裝置，其特征在于，該無功阻抗(B)是一個(gè)電感。
3．如權(quán)利要求1的電路裝置，其特征在于，至少兩個(gè)信號(hào)輸出端(SAn)分別通過一個(gè)感性無功阻抗(Cn)相連接。
4．如權(quán)利要求1的電路裝置，其特征在于，在信號(hào)輸出端(SAn)含有一個(gè)振蕩回路，其由一個(gè)容性無功阻抗和一個(gè)感性無功阻抗組成。
5．如權(quán)利要求1的電路裝置，其特征在于，該信號(hào)發(fā)生單元(S)是一個(gè)呼叫和信號(hào)單元。
6．如權(quán)利要求1的電路裝置，其特征在于，該信號(hào)發(fā)生單元(S)是一個(gè)供電電路。
7．如權(quán)利要求1的電路裝置，其特征在于，該過壓保護(hù)單元(UEE)含有一個(gè)第一和第二單元(UEE1、UEE2)以監(jiān)視一個(gè)超過第一和第二電勢的電勢，其中該第一或者第二單元(UEE1、UEE2)在超過第一和第二電勢時(shí)施加一個(gè)相應(yīng)于地電勢的電勢到該連接導(dǎo)線(Sln)。
8．用于觸發(fā)至少一個(gè)設(shè)置在器件組(BG)上的過壓保護(hù)單元(UEE)的方法，該單元與至少一個(gè)設(shè)置在一個(gè)信號(hào)輸入端(SEn)和所屬的信號(hào)輸出端(SAn)之間的連接導(dǎo)線(SL1)相連接，其特征在于，在第一方法步驟中，至少一個(gè)感性無功阻抗(B)通過可控開關(guān)(Sn)連接到信號(hào)輸出端(SAn)，并且在信號(hào)輸入端(SEn)上施加一個(gè)電勢，在第二方法步驟中，信號(hào)輸入端(SEn)到一個(gè)信號(hào)輸入端(SEx)同時(shí)被切換到高歐姆，其中在無功阻抗(B)上的電勢被測量，在關(guān)斷之后從感性無功阻抗(B)所產(chǎn)生的電壓保證過壓保護(hù)單元(UEE)的觸發(fā)，并且所觸發(fā)的過壓保護(hù)單元(UEE)通過另一個(gè)從信號(hào)發(fā)生單元(S)所給出的電流進(jìn)行保持。
9．用于觸發(fā)至少一個(gè)設(shè)置在器件組(BG)上的過壓保護(hù)單元(UEE)的方法，該單元與至少一個(gè)設(shè)置在一個(gè)信號(hào)輸入端(SEn)和所屬的信號(hào)輸出端(SAn)之間的連接導(dǎo)線(SLn)相連接，其特征在于，在第一方法步驟中，至少兩個(gè)信號(hào)輸出端(SAn,SAn+1)通過一個(gè)感性無功阻抗(Cn)由可控開關(guān)(Sn)進(jìn)行連接，在第二方法步驟中，容性無功阻抗(Cn)的一個(gè)第一電極充電到一個(gè)電勢，并且在第三方法步驟中，容性無功阻抗(Cn)的第二電極充電到同樣的電壓電勢，其中在第一和第二電極之間的電勢差保持在第三方法步驟的開始狀態(tài)，并且第一電極上的電勢起到保證過壓保護(hù)單元(UEE)的觸發(fā)的作用。
全文摘要
在此電路裝置和所屬的方法步驟中,用于過壓保護(hù)單元的觸發(fā)電壓或者通過線圈的斷路電壓或者通過電容器的充電過程達(dá)到。為了對(duì)無功阻抗進(jìn)行供電使用了信號(hào)發(fā)生器。
文檔編號(hào)G01R31/327GK1221242SQ98126020
公開日1999年6月30日 申請日期1998年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月22日
發(fā)明者B·西本, R·克里默, L·迪舍爾 申請人:西門子公司