EP0164011A1 - Signalanzeigeeinrichtung, insbesondere für Signalfelder in Gestellen von Digitalsignal- oder Trägerfrequenzsystemen - Google Patents

Signalanzeigeeinrichtung, insbesondere für Signalfelder in Gestellen von Digitalsignal- oder Trägerfrequenzsystemen Download PDF

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EP0164011A1
EP0164011A1 EP85106161A EP85106161A EP0164011A1 EP 0164011 A1 EP0164011 A1 EP 0164011A1 EP 85106161 A EP85106161 A EP 85106161A EP 85106161 A EP85106161 A EP 85106161A EP 0164011 A1 EP0164011 A1 EP 0164011A1
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signal
transistor
diode
relay
display device
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Werner Ing.-Grad. Kabl
Johannes Dipl.-Ing. Fh Schuster
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Siemens Corp
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    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B5/00—Visible signalling systems, e.g. visible personal calling systems or remote indication of seats occupied
    • G08B5/22—Visible signalling systems, e.g. visible personal calling systems or remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission
    • G08B5/36—Visible signalling systems, e.g. visible personal calling systems or remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission using visible light sources
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/14—Central alarm receiver or annunciator arrangements

Definitions

  • the invention relates to a signal display device, in particular for signal fields in frames of digital signal or carrier frequency systems, with a series connection of light-emitting diodes for displaying signals and a current source at a signaling voltage, with relays that can be controlled by a signal, with first relay contacts on each Relays, which can cause a short-circuit of the respectively assigned light-emitting diode or a connection to the signaling voltage, and with second relay contacts on each relay as signaling contacts on collecting lines, which lead to a light signaling device, an acoustic signaling device and / or a central operational monitoring.
  • Such a signal display device is located in the PCM audio channel system MStD, which is described in the Siemens publication "PCM audio channel system MStD for audio signals with 15 kHz and 7 kHz bandwidth", order no. S42022-A405-A1-2-29.
  • error signals are generated as messages from faulty devices and fault signals as messages about the unavailability of message connections. These lead to an urgent alarm (A alarm) or a non-urgent alarm (B alarm), which are displayed in signal fields. Acknowledged lamps are identified by a reminder lamp. Messages from signal fields are passed on to the above-mentioned manifolds of rack rows.
  • FIG. 1 shows a signal display device according to the prior art. It contains a relay A, which is excited when there is no A alarm AA, a relay B, which has dropped out when there is no B alarm BA, and a relay C, which has dropped out if there is no reminder signal EA.
  • the relays include contacts marked with the corresponding small letter. You are still LEDs A ! , B 1 , C 1 assigned, which are denoted by the same capital letters but with an apostrophe.
  • the light-emitting diode C 1 acts as a reminder lamp EL, which only goes out when errors and faults have been eliminated.
  • a current source contains transistors T1 and T2 and resistors R1 and R2. Contacts a2, b2 and c2 are signaling contacts via which the states of the A alarm ZA, the B alarm ZB and the reminder signal ZC are signaled.
  • the permissible signaling voltage is between 16V and 72V because 24V, 48V and 60V official batteries are available.
  • the object of the invention is to extend the permissible range of the signaling voltage U s to 10.5V to 72V, to keep the current through the light-emitting diode circuit as constant as possible and to make the signal display device cheaper.
  • a transistor with an emitter resistor is provided as a current source
  • a Zener diode is assigned to the base of the transistor as a reference voltage source
  • the series resistor of which is connected to a supply input
  • change contacts are provided as first relay contacts, which when the each associated light-emitting diode directly from the side of the light-emitting diode facing away from the transistor for the light-emitting diode furthest away from the transistor and for the further light-emitting diodes via a decoupling diode to the feed input.
  • the expansion of the signaling voltage range has the consequence that the signal display device can also be used in offices with 12V official batteries.
  • the current through the light emitting diodes should remain constant in order to achieve their uniform luminance and in order not to overload the light emitting diodes due to an impermissibly high increase in the current.
  • a relay with a changeover contact is cheaper than one with two individual contacts.
  • Zener diode can also be replaced by a series connection of several diodes.
  • the zener diode or the series connection of a plurality of diodes it is necessary for the zener diode or the series connection of a plurality of diodes to have a resistor connected in parallel in order to reliably block the transistor when there is no alarm.
  • Fig. 2 shows a signal display device according to the invention for any number of LEDs and
  • Fig. 3 shows a signal display device according to the invention, which meets the requirements of the specified specifications of the Deutsche Swedenpost.
  • FIG. 2 shows a signal display device according to the invention for any number of LEDs A '... N'.
  • the arrangement contains a corresponding number of relays A ... N, which can be excited via signals AA ... AN.
  • the light-emitting diodes A '... N' are in series with a current source which consists of a transistor T, the emitter resistor R2 of which consists of a series resistor R1 and a Zener diode Z. This series circuit is connected to a signaling voltage U S.
  • the light emitting diodes A '... N' are bridged in one position by changeover contacts al '... nl'. In the other position, they connect the sides of the light-emitting diodes A '...
  • the end of the light-emitting diode N 'facing away from the transistor T can either be connected via the diode DN or directly to the feed input S.
  • the diodes DA ... D (N - 1) are required, because without them only one LED would light up if several relays responded at the same time.
  • the decoupling diodes DA ... DN also ensure that the current through the resistor R1 is always the same, regardless of whether one or more relays A ... N have responded.
  • the current I LD from the current source T, R2, Z, Rl is zero if no relay A ... N has picked up, since the transistor T then receives no base current through the resistor Rl. Has one or have If several relays A ... N are addressed, a current flows through the corresponding LED where U Z is the Zener voltage and U BE is the base-emitter voltage of the transistor T.
  • the current I LD is largely independent of the size of the signaling voltage U S , since the Zener voltage U Z changes only slightly due to the Zener current, which is determined by the value of the resistor R1.
  • FIG. 3 shows a signal display device according to the invention, which meets the requirements of the specified specifications of the Irish Bureaupost.
  • the arrangement corresponds in principle to that of FIG. 2.
  • a zener diode instead of a zener diode, a series connection of three diodes D1 ... D3 is provided, to which a resistor R3 is connected in parallel.
  • the resistor Rl has a value of 10 kOhm
  • the resistor R2 has a value of 121 Ohm
  • the resistor R3 has a value of 100 kOhm.
  • the transistor T is of the 2N3440 type.

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Abstract

Die Signalanzeigeeinrichtung enthält eine Reihenschaltung aus drei Leuchtdioden (A'...C'), die in Reihe zu einer Stromquelle (T, D1, D2, D3, R1, R2, R3) geschaltet sind. Diese Leuchtdioden (A'...C') signalisieren eine dringenden Alarm, einen nicht dringenden Alarm und eine Erinnerung. Sie werden über Relais (A...C) angeregt, indem ihre Wechselkontakte (al'...cl') die zugeordneten Leuchtdioden (A'...C') entweder kurzschliessen oder über ihre von der Stromquelle abgewandten Anschlüsse und Entkopplungsdioden (DB, DC) die Stromquelle (T, D1, D2, D3, R1, R2, R3) ansteuern. Bei Kurzschluss aller Leuchtdioden (A'...C') ist die Stromquelle (T, D1, D2, D3, R1, R2, R3) nicht mit der Signalisierungsspannung (US) verbunden. Die Einrichtung verbraucht dann keine Leistung. Die Reihenschaltung aus Leuchtdioden (A'...C') und Stromquelle (T, D1, D2, D3, R1, R2, R3) arbeitet in einem Spannungsbereich von -10,5 V...-72 V, weist einen annähernd konstanten Strom auf und benötigt einfachere Kontakte.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Signalanzeigeeinrichtung, insbesondere für Signalfelder in Gestellen von Digitalsignal- oder Trägerfrequenzsystemen, mit einer aus Leuchtdioden zur Anzeige von Signalen und aus einer Stromquelle bestehenden Reihenschaltung an einer Signalisierungsspannung, mit durch jeweils ein Signal ansteuerbaren Relais, mit ersten Relaiskontakten an jedem Relais, die einen Kurzschluß der jeweils zugeordnete Leuchtdiode oder ein Anschalten an die Signalisierungsspannung bewirken können, und mit zweiten Relaiskontakten an jedem Relais als Meldekontakte an Sammelleitungen, die zu einer Lichtzeicheneinrichtung, einer akustischen Zeicheneinrichtung und/oder einer Zentralen Betriebsbeobachtung führen.
  • Eine derartige Signalanzeigeeinrichtung befindet sich im PCM-Tonkanalsystem MStD, das in der Siemens-Druckschrift "PCM-Tonkanalsystem MStD für Tonsignale mit 15 kHz und 7 kHz Bandbreite", Bestell-Nr. S42022-A405-A1-2-29 beschrieben ist.
  • Bei der Signalisierung werden als Meldungen von fehlerhaften Geräten Fehlersignale und als Meldungen über die Nichtverfügbarkeit von Nachrichtenverbindungen Störungssignale erzeugt. Diese führen zu einem dringenden Alarm (A-Alarm) oder zu einem nicht dringenden Alarm (B-Alarm), die in Signalfeldern angezeigt werden. Quittierte Signale werden durch eine Erinnerungslampe kenntlich gemacht. Meldungen aus Signalfeldern werden an die bereits erwähnten Sammelleitungen von Gestellreihen weitergegeben.
  • Einzelheiten über die Signalisierung bei der Bauweise 7R sind dem Pflichtenheft der Deutschen Bundespost, FTZ, 15281 Pfl 1, Ausgabe 5, Mai 1981 zu entnehmen.
  • Eine Signalanzeigeeinrichtung nach dem Stand der Technik zeigt Figur 1. Sie enthält ein Relais A, das erregt wird, wenn kein A-Alarm AA anliegt, ein Relais B, das abgefallen ist, wenn kein B-Alarm BA anliegt, und ein Relais C, das abgefallen ist, wenn kein Erinnerungssignal EA anliegt. Zu den Relais gehören mit dem entsprechenden kleinen Buchstaben bezeichnete Kontakte. Ihnen sind weiter Leuchtdioden A!, B1, C1 zugeordnet, die mit den gleichen Großbuchstaben aber mit einem Apostroph bezeichnet sind. Die Leuchtdiode C1 fungiert als Erinnerungslampe EL, die erst verlöscht, wenn Fehler und Störungen beseitigt sind. Eine Stromquelle enthält Transistoren Tl und T2 sowie Widerstände Rl und R2. Die Kontakte a2, b2 und c2 sind Meldekontakte, über welche die Zustände des A-Alarms ZA, des B-Alarms ZB und des Erinnerungssignals ZC signalisiert werden.
  • An die Reihenschaltung aus der Stromquelle Tl, T2, R1, R2, aus den Leuchtdioden A!, BI und C1 und aus den Kontakten a3, b3, c3 wird eine Signalisierungsspannung Us zwischen 16 und 72 Volt angelegt. Der Transistor Tl erhält dann einen Basistrom über den Widerstand Rl, wenn einer der Kontakte a3, b3, c3 geschlossen ist. Der Emitterstrom dieses Transistors Tl fließt darauf im wesentlichen über den Widerstand R2. Erreicht der Spannungsabfall über diesem Widerstand R2 einen Wert, der größer als die Basis-Emitterspannung des Transistors T2 ist, dann wird dieser leitend und verringert den Basisstrom des Transistors Tl und damit dessen Emitterstrom. Der
  • Strom, der über den Widerstand R2 fließt, ist daher im wesentlichen von der Basis-Emitterspannung des Transistors T2 abhängig. Der Strom, der durch den Widerstand Rl fließt, hängt dagegen von der Signalisierungsspannung Us und von der Anzahl der angesteuerten Leuchtdioden A', B', C' ab. Mit größerwerdender Signalisierungsspannung Us steigt der Strom durch den Widerstand Rl und damit auch der Strom durch die Leuchtdioden A', B', C', der sich aus den Kollektorströmen der Transistoren Tl und T2 zusammensetzt. Die Einschaltung der einzelnen Leuchtdioden A', B' und C' bewirken die Relaiskontakte al, bl, cl, a3, b3, c3.
  • Die zulässige Signalisierungsspannung liegt zwischen 16V und 72V, weil Amtsbatterien von 24V, 48V und60V vorliegen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, den zulässigen Bereich der Signalisierungsspannung Us auf 10,5V bis 72V zu erweitern, den Strom durch die Leuchtdiodenschaltung möglichst konstant zu halten und eine Verbilligung der Signalanzeigeeinrichtung zu erreichen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Stromquelle ein Transistor mit Emitterwiderstand vorgesehen sind, daß der Basis des Transistors als Referenzspannungsquelle eine Zenerdiode zugeordnet ist, deren Vorwiderstand mit einem Speiseeingang verbunden ist, und daß als erste Relaiskontakte Wechselkontakte vorgesehen sind, die bei Freigabe der jeweils zugeordneten Leuchtdiode eine Verbindung von der dem Transistor abgewandten Seite der Leuchtdiode für die vom Transistor am weitesten entfernt liegende Leuchtdiode unmittelbar und für die weiteren Leuchtdioden über eine Entkoppeldiode zum Speiseeingang herstellen.
  • Die Erweiterung des Signalisierungsspannungsbereichs hat zur Folge, daß die Signalanzeigeeinrichtung auch in Ämtern mit 12V Amtsbatterien einsetzbar ist. Der Strom durch die Leuchtdioden soll konstant bleiben, um deren gleichmäßige Leuchtdichte zu erreichen und um die Leuchtdioden durch ein unzulässig hohes Ansteigen des Stroms nicht zu überlasten. Ein Relais mit Wechselkontakt ist billiger als eins mit zwei Einzelkontakten.
  • Soll ein geringer Anstieg des Stroms durch die Zenerdiode bei Ansprechen des Relais vermieden werden, dessen zugeordnete Leuchtdiode vom Transistor in der Reihenschaltung am weitesten entfernt liegt, ist es vorteilhaft, wenn auch dieser Leuchtdiode eine Entkoppeldiode zugeordnet ist.
  • Vorteilhaft kann es weiter sein, wenn bei kleinen Zenerspannungen anstelle der Zenerdiode eine Reihenschaltung mehrerer Dioden vorgesehen ist. Bei kleinen Zenerspannungen kann eine Zenerdiode nämlich auch durch eine Reihenschaltung mehrerer Dioden ersetzt werden.
  • Bei zu großem Basis-Kollektor-Reststrom des Transistors ist es erforderlich, daß der Zenerdiode oder der Reihenschaltung mehrerer Dioden ein Widerstand parallelgeschaltet ist, um den Transistor sicher zu sperren, wenn kein Alarm anliegt.
  • Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
  • Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Signalanzeigeeinrichtung für beliebig viele Leuchtdioden und
  • Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Signalanzeigeeinrichtung, die die Forderungen des genannten Pflichtenhefts der Deutschen Bundespost erfüllt.
  • Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Signalanzeigeeinrichtung für beliebig viele Leuchtdioden A' ... N'. Die Anordnung enthält eine entsprechende Anzahl von Relais A ... N, die über Signale AA ... AN anregbar sind. Die Leuchtdioden A' ... N' liegen in Reihe mit einer Stromquelle, die aus einem Transistor T, dessen Emitterwiderstand R2 einen Vorwiderstand Rl und einer Zenerdiode Z besteht. Diese Reihenschaltung liegt an einer Signalisierungsspannung US. Die Leuchtdioden A' ... N' werden von Wechselkontakten al' ...nl' in einer Lage überbrückt. In der anderen Lage verbinden sie die vom Transistor T abgewandten Seiten der Leuchtdioden A' ... N' über Entkopplungsdioden DA ... DN mit dem Speiseeingang S des Widerstandes R1. Das vom Transistor T abgewandte Ende der Leuchtdiode N' kann entweder über die Diode DN oder unmittelbar mit dem Speiseeingang S verbunden werden.
  • Die Meldekontakte a2 ... n2 signalisieren wie bei der bekannten Anordnung nach Figur 1 Zustände ZA ... ZN.
  • Die Dioden DA ... D (N - 1) sind erforderlich, da ohne sie immer nur eine Leuchtdiode leuchten würde, wenn mehrere Relais gleichzeitig angesprochen haben. Durch die Entkoppeldioden DA ... DN wird außerdem erreicht, daß der Strom durch den Widerstand Rl immer gleich groß ist und zwar unabhängig davon, ob ein oder mehrere Relais A ... N angesprochen haben. Der Strom ILD aus der Stromquelle T, R2, Z, Rl ist gleich Null, wenn kein Relais A ... N angezogen hat, da der Transistor T dann keinen Basisstrom über den Widerstand Rl erhält. Hat ein oder haben mehrere Relais A ... N angesprochen, so fließt durch die entsprechende Leuchtdiode ein Strom
    Figure imgb0001
    wobei UZ die Zenerspannung und UBE die Basis-Emitterspannung des Transistor T ist. Der Strom ILD ist weitgehend unabhängig von der Größe der Signalisierungsspannung US, da sich die Zenerspannung UZ nur wenig durch den Zenerstrom ändert, der vom Wert des Widerstandes R1 bestimmt wird.
  • Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Signalanzeigeeinrichtung, die die Forderungen des genannten Pflichtenheftes der Deutschen Bundespost erfüllt. Die Anordnung entspricht im Prinzip der nach Figur 2. Die Leuchtdiode A' signalisiert einen dringenden Alarm (A-Alarm), die Leuchtdiode B' signalisiert einen nicht dringenden Alarm (B-Alarm) und die Leuchtdiode C' dient als Erinnerungslampe EL. Anstelle einer Zenerdiode ist eine-Reihenschaltung aus drei Dioden Dl ... D3 vorgesehen, denen ein Widerstand R3 parallelgeschaltet ist.
  • Der Widerstand Rl hat einen Wert von 10 kOhm, der Widerstand R2 hat einen Wert von 121 Ohm und der Widerstand R3 hat einen Wert on 100 kOhm. Der Transistor T ist vom Typ 2N3440.
  • Die Wirkungsweise der Anordnung entspricht der nach Figur 2. Liegt kein Alarm vor, dann ist wie bei der Anordnung nach dem Stand der Technik (Figur 1) das Relais A erregt und sind die Relais B und C abgefallen.

Claims (5)

1. Signalanzeigeeinrichtung, insbesondere für Signalfelder in Gestellen von Digitalsignal- oder Trägerfrequenzsystemen,
mit einer aus Leuchtdioden (A', B', N') zur Anzeige von Signalen und aus einer Stromquelle bestehenden Reihenschaltung an einer Signalisierungsspannung (US),
mit durch jeweils ein Signal ansteuerbaren Relais (A,B,N), mit ersten Relaiskontakten an jedem Relais (A, B, N),
die einen Kurzschluß der jeweils zugeordneten Leuchtdiode (A, B, N) oder ein Anschalten an die Signalisierungsspannung (US) bewirken können und
mit zweiten Relaiskontakten (a2, b2, n2) an jedem Relais (A, B, N) als Meldekontakte an Sammelleitungen, die zu einer Lichtzeicheneinrichtung, einer akustischen Zeicheneinrichtung und/oder einer Zentralen Betriebsbeobachtung führen,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Stromquelle ein Transistor (T) mit Emitterwiderstand (R2) vorgesehen sind,
daß der Basis des Transistors (T) als Referenzspannungsquelle eine Zenerdiode (Z) zugeordnet ist, deren Vorwiderstand (R1) mit einem Speiseeingang (S) verbunden
ist, und
daß als erste Relaiskontakte Wechselkontakte (al, bl, nl) vorgesehen sind, die bei Freigabe der jeweils zugeordneten Leuchtdiode (A', B', N') eine Verbindung von der dem Transistor (T) abgewandten Seite der Leuchtdiode (A',B',N') für die vom Transistor (T) am weitesten entfernt liegende Leuchtdiode (N') unmittelbar und für die weiteren Leuchtdioden (A', B') über eine Entkoppeldiode (DA, DB) zum Speiseeingang (S) herstellen.
2. Signalanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Verbindung von der dem Transistor (T) abgewandten Seite der in der Reihenschaltung vom Transistor (T) am weitesten entfernt liegenden Leuchtdiode (N') zum Speiseeingang (S) eine weitere Entkoppeldiode (DN) vorgesehen ist.
3. Signalanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß anstelle der Zenerdiode (Z) eine Reihenschaltung mehrerer Dioden (D1, D2, D3) vorgesehen ist.
4. Signalanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zenerdiode (Z) oder der Reihenschaltung mehrerer Dioden (Dl, D2, D3) ein Widerstand (R3) parallelgeschaltet ist.
5. Signalanzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
die Anzeige eines dringenden Alarms (A-Alarm), eines nicht dringenden Alarms (B-Alarm) und eines Erinnerungssignals (E).
EP85106161A 1984-05-22 1985-05-20 Signalanzeigeeinrichtung, insbesondere für Signalfelder in Gestellen von Digitalsignal- oder Trägerfrequenzsystemen Expired EP0164011B1 (de)

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