DE19532677A1 - Überwachungsschaltung für eine Versorgungsspannung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungsschaltung für wenig­ stens eine Versorgungsspannung mit Vergleichern, die bei Unterschrei­ ten der Versorgungsspannung unter einem vorgebbaren Schwellenwert ein erstes Meldesignal und nach Ablauf einer festgelegten Warnzeit­ spanne ein zweites Meldesignal erzeugen.

Eine derartige Überwachungsschaltung ist bekannt (DE 39 10 212 C2). Bei dieser Überwachungsschaltung steuern das erste und zweite Mel­ designal und ein Signal aus einer Überwachungsschaltung, die bei Un­ terschreiten einer vorgebbaren unteren Schwelle der Versorgungsspan­ nung anspricht, Schaltelemente in einen Schaltzustand, in dem An­ schlüsse für die Meldesignale von dem die Versorgungsspannung lie­ fern den Pol mit hohem Spannungspegel abgetrennt und an den anderen, die niedrige Versorgungsspannung liefernden Pol angelegt sind. Damit wird gewährleistet, daß das erste und zweite Meldesignal auch dann den für eine sichere Erkennung notwendigen Pegel haben, wenn die Versor­ gungsspannung für eine längere Zeitspanne einen Pegel hat, der zwar eine gewisse Höhe hat, jedoch nicht den für den Betrieb einer Datenver­ arbeitungseinrichtung ausreichenden Pegel aufweist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungs­ schaltung für eine Versorgungsspannung bereitzustellen, mit der das Meldesignal und das Warnsignal mit geringem Aufwand prellfrei und nullspannungssicher im Störungsfall erzeugt und bei Spannungswiederkehr zurückgesetzt erzeugt werden können. Unter prellfrei ist dabei zu verstehen, daß ein Signal für eine gewisse Mindestdauer auf einem bestimmten Pegel verharrt. Nullspannungssicher bedeutet, daß die Signale unabhängig von den anderen, in der Überwachungsschaltung vorhandenen Pegeln, z. B. auch bei Unterspannung, auf einem sicheren Pegel, z. B. 0 V, verharren.

Die Aufgabe wird bei einer Überwachungsschaltung der eingangs be­ schriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Versorgungs­ spannung in einer ersten Schaltungseinheit einem ersten Komparator zum Vergleich mit einer, einen unteren ersten Grenzwert für die Erzeu­ gung des ersten Meldesignals festlegenden Referenzspannung zugeführt wird, daß in der Schaltungseinheit dem ersten Komparator ein Schaltele­ ment nach geschaltet ist, mit dem ein zu diesem parallel geschalteter, von einer Betriebsspannungsquelle aufladbarer Kondensator zur Absenkung der Eingangsspannung eines in der Steuereinheit angeordneten, zweiten Komparators unter eine, einen Grenzwert für die Rücksetzung des Mel­ designals festlegenden zweiten Referenzspannung kurzschließbar ist, daß dem nichtinvertierenden Ausgang des zweiten Komparators die Basis eines bipolaren Ausgangstransistors nach geschaltet ist, dessen Emitter an den negativen Pol einer die Steuereinheit mit Betriebsspannung versorgenden Spannungsquelle angeschlossen ist, deren positiver Pol über einen Widerstand mit dem Kollektor des Ausgangstransistors verbunden ist, an dem oder an wenigstens einem dem Ausgangstransistor nachgeschalteten Verstärker das erste Meldesignal auftritt, daß dem Kollektor des Ausgangstransistors über eine Diode ein durch einen Widerstand aufladbarer und einen Widerstand entladbarer Kondensator nach geschaltet ist, der in einer zweiten, mit der ersten Schaltungseinheit gleichartigen Schaltungseinheit an den ersten Komparator angeschlossen ist, und daß am Kollektor des Aus­ gangstransistors der zweiten Schaltungseinheit oder an wenigstens ei­ nem dem Transistor nachgeschalteten Verstärker das zweite Meldesignal auftritt. Zur Erzeugung der beiden Meldesignale werden bei dieser An­ ordnung zwei gleiche Schaltungseinheiten eingesetzt, wodurch sich ein besonders wirtschaftlicher Aufbau ergibt. Die zu den Schaltelementen parallel gelegten Kondensatoren werden von der Betriebsspannungsquelle aufgeladen und bestimmen durch ihre Kapazitäten die Zeiten, die nach dem Wiedereinschalten oder Wiederauftreten der Betriebsspannung ver­ gehen, bis die Meldesignale zurückgesetzt werden. Die Kapazität des an die zweite Steuereinheit angeschlossenen Kondensators bestimmt die Zeitverzögerung zwischen dem ersten und zweiten Meldesignal.

Vorzugsweise ist die Versorgungsspannung die gleiche wie die Betriebs­ spannung für die Steuereinheiten. Es läßt sich bei dieser Ausführungs­ form eine Spannungsquelle einsparen.

Die Schaltelemente der beiden Steuereinheiten sind insbesondere ein- und ausschaltbare Thyristoren, die den Strömen der Kondensatoren beim Kurzschließen standhalten.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist der Kollektor des Aus­ gangstransistors der ersten Schaltungseinheit an einen Widerstand an­ geschlossen, der mit der Basis eines bipolaren Transistors verbunden ist, dessen Basis über einen weiteren Widerstand mit dem positiven Pol der Betriebsspannungsquelle verbunden ist und dessen Kollektor die Ba­ sis eines einen Ausgang der Überwachungsschaltung bildenden Transi­ stors speist, dessen Emitter über einen Widerstand mit dem positiven Pol der Betriebsspannungsquelle verbunden ist und an dessen Kollektor das Meldesignal auftritt.

Weiterhin ist es günstig, wenn der Kollektor des Ausgangstransistors der zweiten Schaltungseinheit mit einer Torschaltung verbunden ist, von der ein weiterer Eingang über einen durch eine Brücke kurzschließbaren Widerstand an den positiven Pol der Betriebsspannung gelegt ist, wobei die Torschaltung ausgangsseitig über einen Widerstand mit der Basis eines bipolaren Transistors verbunden ist, dessen Basis über einen weiteren Widerstand an den positiven Pol der Betriebsspannungsquelle angeschlossen ist und dessen Kollektor die Basis eines weiteren bipolaren, den einen Ausgang der Überwachungsschaltung bildenden Transistors speist, dessen Emitter über einen Widerstand mit dem positiven Pol der Betriebsspannungsquelle verbunden ist und an dessen Kollektor das Meldesignal auftritt. Bis auf die Torschaltung und dem kurzschließbaren Widerstand stimmt diese Anordnung mit derjenigen zur Erzeugung des ersten Meldesignals überein. Im Falle des kurzgeschlossenen Widerstands ergeben sich gleiche Zeitverzögerungen beim ersten und zweiten Mel­ designal nach Spannungswiederkehr.

Bei einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform sind die Basen der die Ausgänge der Überwachungsschaltung bildenden Transistoren je über einen Widerstand an den positiven Pol der Betriebsspannung und über einen weiteren Widerstand mit der Kathode einer Zener-Diode ver­ bunden, die in Reihe it einem Widerstand zwischen den Polen der Be­ triebsspannungsquelle angeordnet ist. Bei dieser Anordnung bleiben die Transistoren im nichtleitenden Zustand bei der Ausgabe von Meldesignalen, die dem Potential des negativen Pols der Betriebsspannung entspre­ chen, auch wenn die Betriebsspannung unter eine niedrige Schwelle absinkt und auf dieser mehr oder weniger lange verharrt. Damit ist die Nullspannungssicherheit gewährleistet.

Vorzugsweise sind die Emitter der die Ausgänge der Überwachungs­ schaltung bildenden Transistoren je mit einer Strombegrenzungsschal­ tung verbunden, die über Dioden mit der Basis des dem jeweiligen Transistors am Ausgang der Überwachungsschaltung vorgeschalteten Transistors verbunden ist. Durch die Strombegrenzungsschaltung ist es auf einfache Weise möglich, die Kollektoren der Transistoren der Über­ wachungsschaltungsausgänge mehrerer Überwachungsschaltungen in Wired-Or miteinander zu verbinden. Eine solche Maßnahme ist sinnvoll, wenn z. B. für eine Schaltung mehrere Netzgeräte benötigt werden, die jeweils mit einer Überwachungsschaltung ausgestattet sind. Die Strombe­ grenzungsschaltungen verhindern unzulässig hohe Ausgangsströme in den nicht von Unterspannungen betroffenen Netzgeräten.

Vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der den invertierenden Aus­ gängen der zweiten Komparatoren der Schaltungseinheiten jeweils bipo­ lare Transistoren nach geschaltet sind, deren Emitter an den positiven Pol der Betriebsspannung gelegt sind und deren Kollektoren je über einen Widerstand mit der Basis eines Transistors verbunden sind, des­ sen Kollektor-Emitter-Strecke parallel zum Kollektorwiderstand des dem Ausgang der Überwachungsschaltung bildenden Transistors angeordnet ist. Mit dieser Anordnung werden die Ausgänge weiterer Überwachungs­ schaltungen, die ausgangsseitig in Wired-Or-Verbindung stehen, auf den negativen Pegel der Betriebsspannung gezogen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in einer Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, aus dem sich weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Schaltung zur Überwachung von Ver­ sorgungsspannungen;

Fig. 2 ein Zeitdiagramm von Signalen der Anordnung gem. Fig. 1;

Fig. 3 ein Schaltbild einer weiteren Anordnung zur Überwachung von Versorgungsspannungen und

Fig. 4 ein Zeitdiagramm von Signalen der Anordnung gem. Fig. 3.

Eine Überwachungsschaltung für eine Versorgungsspannung, die zwei Pole UB+ und UB- aufweist, von denen der UB- an Masse gelegt ist, enthält einen zwischen Pole UB+ und UB- geschalteten Spannungsteiler aus zwei Widerständen 1, 2, deren Abgriff mit dem Eingang 3 einer Schaltungseinheit 4 verbunden ist. Der Eingang 3 ist mit einem Spannungsteiler aus zwei Widerständen 5, 6 verbunden, der ebenfalls mit dem -Pol verbunden ist. Der Abgriff des Spannungsteilers der Widerstände 5, 6 ist an oben nichtinvertierenden Eingang eines ersten Komparators 7 gelegt, dessen invertierender Eingang mit einer ersten Referenzspannung beaufschlagt ist, die von einer in der Steuereinheit 4 angeordneten und von der Versorgungsspannung gespeisten Referenzspannungsquelle 8 erzeugt wird. Die erste Referenzspannung bestimmt mit den Teilverhältnissen der beiden vor dem Komparator 7 angeordneten Spannungsteiler den unteren Grenzwert der Versorgungsspannung, bei der der Komparator 7 anspricht, d. h. sein Ausgangssignal ändert.

Zum Widerstand 2 ist ein Kondensator 9 parallel geschaltet, der Störim­ pulse zwischen Eingang 3 und Pol UB- kurzschließt. Dem Komparator 7 ist eine Torschaltung 10 nach geschaltet, deren zweiter Eingang an einen Eingang 11 der Steuereinheit gelegt ist. Ausgangsseitig ist die Tor­ schaltung 10 mit einem Schaltelement verbunden, bei dem es sich um einen ein- und ausschaltbaren Thyristor 12 handelt, dessen Kathode an den negativen Pol UB- gelegt ist und dessen Anode mit dem invertie­ renden Pol eines zweiten Komparators 13 verbunden ist. Der nichtinver­ tierende Eingang des Komparators 13 ist weiterhin an eine Stromquelle 25 angeschlossen, die weiterhin mit dem positiven Pol UB+ verbunden ist. Der nichtinvertierende Eingang des Komparators 13 ist von einer von Referenzspannungsquelle 8 erzeugten zweiten Referenzspannung be­ aufschlagt, die höher als die erste Referenzspannung ist. Die zweite Re­ ferenzspannung bestimmt die Grenze der Versorgungsspannung, bei der der zweite Komparator 13 sein Ausgangssignal von einem aufeinen ande­ ren Pegel ändert.

Dem nichtinvertierenden Ausgang des Komparators 13 ist die Basis eines bipolaren Transistors 14 nachgeschaltet, der mit seinem Emitter an den negativen Pol UB- gelegt ist. Der Transistor 14 ist der Ausgangstransi­ stor der Steuereinheit 4, in der ein weiterer bipolarer Transistor 15 mit der Basis an den invertierenden Ausgang des Komparators 13 gelegt ist. Der Kollektor des Transistors 15 ist mit einem Ausgang 16 der Steuereinheit 4 verbunden. Der Emitter des Transistors 15 ist mit dem positiven Pol UB+ der Betriebsspannung verbunden. Der Kollektor des Transistors 17 ist mit einem Ausgang 17 der Steuereinheit verbunden. Ein weiterer Ausgang 18 der Steuereinheit 4 ist mit der Anode des Thy­ ristors 12 verbunden. An den Ausgang 18 ist eine Elektrode eines ex­ ternen Kondensators 19 angeschlossen, dessen andere Elektrode mit dem negativen Pol UB- verbunden ist.

Der Kollektor des Transistors 14 bzw. der Ausgang 17 ist über einen Widerstand 31 an den positiven Pol UB+ gelegt. Weiterhin ist der Aus­ gang 17 über nicht näher bezeichnete, in Reihe angeordnete Verstärker- bzw. Signalformerschaltungen mit der Anode einer Diode 20 verbunden, deren Kathode mit einem Widerstand 21 und einem Widerstand 22 ver­ bunden ist. Der Widerstand 22 ist beispielsweise über ein Potentiometer oder einen Trimmer mit dem negativen Pol UB- verbunden. Dem Wider­ stand 21 ist eine Elektrode eines Kondensators 23 nach geschaltet, dessen andere Elektrode an den negativen Pol UB- gelegt ist. Der Widerstand 21 und der Kondensator 23 sind an einen Eingang 3′ einer Steuereinheit 24 gelegt, die den gleichen Aufbau wie die Steuereinheit 4 hat. Die Schaltungselemente, die in der Steuereinheit 24 demjenigen der Steuereinheit 4 gleichen und auch die gleichen Funktionen ausüben, sind deshalb mit den gleichen Bezugsziffern in Fig. 1 gekennzeichnet, denen ein Apostroph hinzugefügt wurde. Eine detaillierte Beschreibung des schaltungstechnischen Aufbaus der Steuereinheit 24 erübrigt sich daher.

An den Ausgang 18′ der Steuereinheit 24 ist eine Elektrode eines exter­ nen Kondensators 25 angeschlossen, dessen andere Elektrode an den ne­ gativen Pol UB- gelegt ist. Dar bipolare Transistor 14′ ist ein Aus­ gangstransistor der Steuereinheit 24. An den Ausgängen 16 und 16′ sind jeweils ein erstes bzw. ein zweites Meldesignal bei bestimmten Versor­ gungsspannungen verfügbar. Wenn die Versorgungsspannung unter eine kritische Grenze absinkt, die, wie oben dargelegt, durch Spannungsteilerverhältnisse und die erste Referenzspannung festgelegt werden kann, spricht der Komparator 7 an. Die Grenze richtet sich nach den Betriebsbedingungen der an die Versorgungsspannung angeschlossenen Verbraucher, bei denen es sich vorzugsweise um programmierbare Steuerungen bzw. Mikrocomputer handelt. Der Grenzwert ist so gewählt, daß Spannungseinbrüche einer bestimmten Größe, die noch nicht die Arbeitsweise der Verbraucher stören, durch das erste Meldesignal dem jeweiligen Prozessor gemeldet werden, der daraufhin Routinen zur Datensicherung ausführen kann.

Das Ansprechen des Komparators 7 bewirkt über die Torschaltung 10 die Zündung des Thyristors 12, der den Kondensator 19 kurzschließt. Hier­ durch wird die Spannung am nichtinvertierenden Eingang des Kompara­ tors 13 unter die Referenzspannung abgesenkt, wodurch auch der Kom­ parator 13 anspricht, der daraufhin den Transistor 14 leitend steuert. Damit wird die Diode 20 in Sperrichtung gepolt, wodurch sich der Kon­ densator 23 über die Widerstände 21, 22 entlädt. Wenn die Entladung so weit fortgeschritten ist, daß die Spannung am Eingang 3, dem unteren Grenzwert der Versorgungsspannung entspricht, ändert der Komparator 7′ sein Ausgangssignal. Die Zeitkonstante des RC-Kreises, in dem sich der Kondensator 23 befindet, ist auf die Anforderungen der datenverar­ beitenden Verbraucher abgestimmt. Der Grenzwert darf erst nach einer Verzögerungszeit erreicht werden, deren Dauer auf die für die Rettung der Daten durch entsprechende Prozessoroperationen notwendigen Zy­ klen abgestimmt ist. In dieser Zeitspanne muß aber die Versorgungs­ spannung noch eine für die Arbeitsweise der Datenverarbeitungsanord­ nung ausreichende Höhe haben.

Das Ansprechen des Komparators 7′ bewirkt eine Zündung des Thyri­ stors 12′, wodurch der Kondensator 25 kurzgeschlossen wird. Hierdurch wird der Komparator 13 zum Ändern seiner Ausgangssignale veranlaßt, wodurch der Transistor 14′ leitend gesteuert wird, d. h. am Ausgang 17′ steht das zweite Meldesignal mit dem Potential des negativen Pols UB- zur Verfügung. Der Ausgang 17′ kann mit einem nicht dargestellten Kol­ lektorwiderstand für den Transistor 14′ verbunden sein. Bei Span­ nungswiederkehr ergibt sich zunächst ein sehr kurzer Zustand, in dem eine undefinierte Arbeitsweise der Steuereinheiten 4 und 24 herrscht.

Da die erste Referenzspannung eine relativ niedrige Spannung von z. B. 1,5 V ist, steht diese beim Spannungsanstieg relativ schnell zur Verfü­ gung, so daß der Komparator 7 anspricht, wodurch auf die oben be­ schriebene Weise das erste Meldesignal erzeugt wird. Auch das zweite Meldesignal am Ausgang 16′ ist vorhanden, so daß der Datenverarbei­ tungseinrichtung signalisiert wird, daß die Spannung für eine einwand­ freie Arbeitsweise zu niedrig ist.

Die Fig. 2 zeigt den Verlauf der Versorgungsspannung UB in Ordinaten­ richtung in Abhängigkeit von der Zeit t in Akszissenrichtung. Wenn die Versorgungsspannung zum Zeitpunkt t₁ den unteren Grenzwert U_G überschritten hat, ändert sich das Ausgangssignal des Komparators 7, wodurch der Thyristor 12 in den nichtleitenden Zustand versetzt wird. Die Stromquelle 16 lädt den Kondensator 19 auf. Die Aufladung des Kon­ densators 19 hat zum Zeitpunkt t₂ den zweiten Referenzspannungswert erreicht. Zu diesem Zeitpunkt hat die Versorgungsspannung UB ihren Nennwert erreicht. Der Komparator 7 ändert zum Zeitpunkt t₂ seine Aus­ gangssignale, wodurch der Transistor 14 nichtleitend wird. Zum Zeit­ punkt t₂ geht das Signal POK am Ausgang 16 von einem, etwa dem Po­ tential des negativen Pols der Versorgungsspannung entsprechenden Wert 27, dem z. B. der binäre Wert "L" zugeordnet ist, auf einen, dem positiven Potential der Versorgungsspannung entsprechenden Wert 28 über. Ab dem Zeitpunkt t₂ wird der Kondensator 23 aufgeladen, so daß nach kurzer Zeit der Komparator 7′ sein Ausgangssignal ändert, wodurch der Thyristor 12′ nichtleitend gesteuert und der Kondensator 25 von der Stromquelle 26′ aufgeladen wird. Der Kondensator 25 hat eine gerin­ gere Kapazität als der Kondensator 19, so daß die Ladespannung nach kurzer Zeit die z. B. zum Zeitpunkt t₃ zweite Referenzspannung von z. B. 2 V bei 5 V Versorgungsspannung erreicht und überschreitet. Wäh­ rend das zweite Meldesignal RESN vor dem Zeitpunkt t₃ als zweites Mel­ designal einen dem Potential des negativen Pols der Versorgungs­ spannung entsprechenden niedrigen Wert 29 bzw. einen "L"-Wert hat, das dem zweiten Meldesignal entspricht, geht das Signal am Ausgang 16′ zum Zeitpunkt t₃ auf einen hohen Wert 30 bzw. H-Wert über, wobei sich gegenüber dem Zeitpunkt t₂ eine Verzögerung um die Zeitspanne t_x er­ gibt.

In Fig. 2 ist zum Zeitpunkt t₄ ein Rückgang der Versorgungsspannung UB auf den Wert U_G dargestellt. Zum Zeitpunkt t₄ wird daher auf die oben bereits beschriebene Weise das erste Meldesignal durch den Rück­ gang des Signals POK auf den Wert 27 erzeugt. Zum Zeitpunkt t₅, d. h. um die Verzögerungszeit t_w später, wird auch das zweite Meldesignal auf die oben beschriebene Art durch einen niedrigen Pegel des Signals PWR erzeugt.

Die Fig. 3 zeigt eine Schaltung zur Überwachung einer Versorgungs­ spannung UB von 5 V, die die beiden Schaltungseinheiten 4, 24, die Diode 20, die Widerstände 21, 22 sowie die Kondensatoren 19, 23 und 25 enthält. Eine zu überwachende Versorgungsgleichspannung ist an den Eingang 3 der Steuereinheit 4 gelegt. Der Eingang 3 ist weiterhin, wie gem. Fig. 1 mit dem Widerstand 2 und dem Kondensator 9 verbunden.

Der Ausgang 17 der Schaltungseinheit 4 ist über einen Widerstand 32 einerseits mit der Basis eines Transistors 33 und andererseits über zwei Verstärker um Impulsformerschaltungen 34, 35 mit der Diode 30 verbun­ den. Der Emitter des bipolaren Transistors 33 ist von der Spannung UB beaufschlagt. Der Kollektor des Transistors 33 ist mit der Basis eines weiteren bipolaren Transistors 34 und mit einem Kollektorwiderstand 35 verbunden, der weiterhin an die Kathode einer Zener-Diode 36 ange­ schlossen ist, die in Reihe mit einem Widerstand 37 zwischen den Polen der Betriebsspannung angeordnet ist. Die Zener-Diode 36 kann als pro­ grammierbare Referenzspannungsquelle ausgebildet sein.

Der Transistor 34 hat einen Widerstand 38 im Emitterkreis und einen Wi­ derstand 39 im Kollektorkreis und ist in Reihe mit diesen Widerständen zwischen die Pole der Betriebsspannungsquelle gelegt. Zwischen Basis des Transistors 34 und dem positiven Pol der Betriebsspannungsquelle ist ein Widerstand 40 angeordnet. Am Kollektor des Transistors 34 tritt das erste Meldesignal auf, wenn die am Eingang 3 der Schaltungseinheit 4 anstehende Spannung kleiner als der Grenzwert U_G ist.

Dem Ausgang 17′ der Steuereinheit 24 sind in Reihe eine Verstärker- bzw. Impulsformerstufen 41 und eine Torschaltung 42 nach geschaltet. An den Ausgang der Torschaltung 42 ist eine Schaltungsanordnung ange­ schlossen, deren Aufbau demjenigen, der an den Widerstand 32 ange­ schlossenen Schaltungsanordnung entspricht. Es wurden deshalb über­ einstimmende Schaltungsteile mit gleichen Bezugsziffern versehen, denen ein Apostroph hinzugefügt ist. Am Kollektor des Transistors 34 tritt bei kritischer Unterspannung der Versorgungsspannung das zweite Mel­ designal RESN auf.

Eine zweite Zener-Diode 43 ist in Reihe mit einem Widerstand 42 zwi­ schen den Polen der Betriebsspannungsquelle angeordnet. Parallel zur Zenerdiode 43 ist ein Spannungsteiler 51 gelegt, dessen Abgriff mit den Emittern eines bipolaren Transistors 45 und eines Transistors 45′ ver­ bunden ist. Basen und Kollektoren der Transistoren 45, 45′ sind jeweils mit einem Widerstand 46, 46′ und der Basis eines weiteren bipolaren Transistors 47, 47′ verbunden. Die Emitter der Transistoren 47, 47′ sind jeweils mit den Emittern der Transistoren 38, 38′ verbunden.

Die Kollektoren der Transistoren 47, 47′ sind über je einen Widerstand 48, 48′ an den negativen Pol der Betriebsspannungsquelle gelegt. Wei­ terhin stehen die Kollektoren der Transistoren 47 und 47′ je über we­ nigstens eine Diode 49, 49′ mit den Basen der Transistoren 33, 33′ in Verbindung. Die Basen der Transistoren sind je über einen Widerstand 50, 50′ an den positiven Pol der Betriebsspannungsquelle gelegt. Die Transistoren 45, 47 bzw. 45′, 47′ und die Widerstände 46, 38 bzw. 38′, 46′ bilden zusammen mit dem Ausgang des Spannungsteilers 51 Strombe­ grenzungsschaltungen für die Transistoren 34, 34′.

An den Eingang 11 der Schaltungseinheit 4 ist eine primäre Versor­ gungsspannung gelegt, die ebenfalls insofern überwacht wird, als ihr Ausbleiben über die Torschaltung 10 den Thyristor 12 leitend steuert. Die Ausgänge 16, 16′ der Schaltungseinheiten 4, 24 sind je über einen Widerstand 52, 52′ mit der Basis eines Transistors 53, 53′ verbunden. Die Emitter-Kollektor-Strecken der Transistoren 53, 53′ sind den Widerstän­ den 39, 39′ jeweils über entfernbare Brücken 54, 54′ parallel geschaltet.

Wenn mehrere Netzgeräte zur Erhöhung der Ausgangsströme parallel ge­ schaltet sind, werden die Brücken 54, 54′ gesteckt. Die Brücken 54, 54′ werden nicht gesteckt, wenn Netzgeräte zur Erhöhung der Verfügbarkeit zusammenarbeiten. Die Transistoren 34, 34′ können an ihren Kollektoren in einer Wired-Or-Verknüpfung mit entsprechenden Transistoren anderer Überwachungsschaltungen zusammenarbeiten. Wenn die Kollektorpoten­ tiale der Transistoren 34 bzw. 34′ von anderen Überwachungsschaltun­ gen aus auf niedriges Potential gezogen werden, werden die über die Transistoren 34, 34′ fließenden Ströme auf ungefährliche Werte begrenzt.

Die NPN-Transistoren 53, 53′ ziehen bei der Parallelschaltung zur Stro­ merhöhung von Netzgeräten die Signale der übrigen Geräte auf niedri­ ges Potential (Low). Bei der Parallelschaltung zur Verfügbarkeitserhö­ hung sind diese Transistoren abgetrennt, da ja bei Redundanz-Betrieb die Signale nur dann auf Low gehen dürfen, wenn alle Netzgeräte Fehler zeigen.

Der zweite Eingang der Torschaltung 42 ist über einen kurzschließbaren Widerstand 55 an den positiven Pol der Betriebsspannung gelegt. Der Widerstand wird kurzgeschlossen, wenn die Verzögerungszeit zwischen den beiden Meldesignalen nach Spannungswiederkehr beseitigt werden soll.

Die Fig. 4 zeigt im Zeitdiagramm des Signals VSU1 am Eingang 3, das zum Zeitpunkt t₆ unter die kritische Grenzspannung absinkt und zum Zeitpunkt t₇ wieder auf die Nennspannung ansteigt. Zum Zeitpunkt t₆ geht das Signal POK am Kollektor des Transistors 34 auf einen niedrigen (low) Pegel und behält diesen Pegel auch nach dem Zeitpunkt t₇ für eine Zeitspanne t_v1 bei, wodurch sich eine Entprellzeit ergibt.

Das Signal VSU2 am Eingang 3′ geht nach dem Rückgang des Signals POK auf den niedrigen Pegel nach einer Exponentialfunktion gegen den niedrigen Pegel, wodurch beispielsweise zum Zeitpunkt t₈, d. h. nach ei­ ner Verzögerungszeit t_w gegenüber dem Zeitpunkt t₆ das Signal RESN am Kollektor des Transistors 34′ auf einen niedrigeren Pegel übergeht, der nach dem Zeitpunkt t₉, an dem die Entprellzeit t_v1 abgelaufen ist, um die Zeitspanne t_v2 verzögert gegenüber dem Signal POK wieder auf den hohen Pegel ansteigt.

Claims (8)

1. Überwachungsschaltung für wenigstens eine Versorgungsspannung mit Vergleichern, die bei Unterschreiten der Versorgungsspannung unter einen vorgebbaren Schwellenwert ein erstes Meldesignal und nach Ablauf einer festgelegten Warnzeitspanne ein zweites Mel­ designal erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsspannung in einer ersten Schaltungseinheit (4) einen ersten Komparator (7) zum Vergleich mit einer, einen unteren ersten Grenzwert für die Erzeugung des ersten Meldesi­ gnals festlegenden Referenzspannung zugeführt wird, daß in der Schaltungseinheit (4) dem ersten Komparator (4) ein Schaltelement nach geschaltet ist, mit dem ein zu diesem parallel geschalteter, von einer Betriebsspannungsquelle aufladbarer Kondensator (19) zur Absenkung der Eingangsspannung eines in der Steuereinheit (4) angeordneten, zweiten Komparators (13) unter eine, einen Grenzwert für die Rücksetzung des Meldesignals festlegenden zweiten Referenzspannung kurzschließbar ist, daß dem nichtinvertierenden Ausgang des zweiten Komparators (13) die Basis eines bipolaren Ausgangstransistors (14) nachgeschaltet ist, dessen Emitter an den negativen Pol der die Steuereinheit (4) mit Betriebsspannung versorgen den Spannungsquelle angeschlossen ist, deren positiver Pol über einen Widerstand (31) mit dem Kollektor des Ausgangstransistors (14) verbunden ist, an dem oder wenigstens an einem dem Ausgangstransistors (14) nachgeschalteten Verstärker das erste Meldesignal auftritt, daß dem Kollektor des Ausgangstransistors (14) über eine Diode (20) ein durch einen Widerstand (21) aufladbarer und einen Widerstand (22) entladbarer Kondensator (23) nach geschaltet ist, der in einer zweiten, mit der ersten Schaltungseinheit (4) gleichartigen Schaltungseinheit (24) an den ersten Komparator (7′) angeschlossen ist und daß am Kollektor des Ausgangstransistors (14′) der zweiten Schaltungseinheit (24) oder wenigstens an einem diesem Ausgangstransistor nachgeschalteten Verstärker das zweite Meldesignals erzeugt wird.

2. Überwachungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsspannung die gleiche Spannung wie die Be­ triebsspannung der Steuereinheiten (4, 24) ist.

3. Überwachungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente in den Steuereinheiten (4, 24) ein- und ausschaltbare Thyristoren (10, 10′) sind.

4. Überwachungsschaltung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor des Ausgangstransistors (14) der Steuereinheit (4) an einen Widerstand (32) angeschlossen ist, der mit der Basis eines bipolaren Transistors (33) verbunden ist und dessen Kollek­ tor die Basis eines einen Ausgang der Überwachungsschaltung bildenden Transistors (34) speist, dessen Emitter über einen Wider­ stand (38) mit dem positiven Pol und dessen Kollektor über einen Widerstand (29) mit dem negativen Pol der Betriebsspannungs­ quelle verbunden ist, und daß am Kollektor das erste Meldesignal (POK) auftritt.

5. Überwachungsschaltung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor des Ausgangstransistors (14′) der zweiten Steuereinheit (24) mit einer Torschaltung (42) verbunden ist, von der ein weiterer Eingang über einen kurzschließbaren Widerstand (55) an den positiven Pol der Betriebsspannung gelegt ist, daß die Torschaltung (42) ausgangsseitig über einen Widerstand (32) mit der Basis eines Transistors (33′) verbunden ist, dessen Basis über einen weiteren Widerstand (50′) vom positiven Pol der Betriebsspannungsquelle gespeist wird und dessen Kollektor die Basis eines weiteren Transistors (34) speist, der einen Ausgang der Überwachungsschaltung an seinem Kollektor für das zweite Meldesignal bildet, und daß der Kollektor und der Emitter des Transistors (34) über je einen Widerstand (38′, 39′) mit dem positiven bzw. negativen Pol der Betriebsspannung verbunden sind.

6. Überwachungsschaltung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basen der die Ausgänge der Überwachungsschaltung spei­ senden Transistoren (34, 34′) je über einen Widerstand (40, 40′) um den positiven Pol der Betriebsspannungsquelle und je über einen weiteren Widerstand (35, 35′) mit der Kathode einer Zener-Diode (36) verbunden sind, die in Reihe mit einem Widerstand (37) zwischen den Polen der Betriebsspannungsquelle angeordnet ist.

7. Überwachungsschaltung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitter der die Ausgänge der Überwachungsschaltung bil­ denden Transistoren je mit einer Strombegrenzungsschaltung ver­ bunden sind.

8. Überwachungsschaltung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den invertierenden Ausgängen der zweiten Komparatoren (13, 13′) der Schaltungseinheiten (4, 24) jeweils Transistoren nachge­ schaltet sind, deren Emitter an den positiven Pol der Betriebs­ spannung gelegt sind und deren Kollektoren je über einen Wider­ stand (52, 52′) mit der Basis eines Transistors (53, 53′) verbunden sind, dessen Kollektor-Emitter-Strecke parallel zum Kollektorwider­ stand (39, 39′) des am Ausgang der Überwachungsschaltung ange­ ordneten Transistors (34, 34′) schaltbar ist.