AT219158B - Lichtanlage für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

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  Lichtanlage für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge 
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtanlage für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einer nebenschlusserregten Lichtmaschine und einer Regeleinrichtung, die wenigstens einen mit der Erregerwicklung der Lichtmaschine in Reihe geschalteten Transistor enthält. 



   Die Regeleinrichtung hat die Aufgabe, die von der Lichtmaschine gelieferte Spannung unabhängig von der jeweiligen Lichtmaschinendrehzahl und von der Grösse des Belastungsstromes der Lichtmaschine auf einem konstanten Wert zu halten. Um jedoch eine Überlastung der Lichtmaschine zu vermeiden, soll die Regeleinrichtung die eingeregelte Spannung sehr stark herabsetzen, wenn sich der der Lichtmaschine 
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 ist bereits vorgeschlagen worden, als Strombegrenzungseinrichtung bei mit Transistoren geregelten Licht- anlagen in die vom Generator zu einer Sammlerbatterie und der an diese anschliessbaren Verbraucher einen Steuerwiderstand einzuschalten, über den der gesamte Laststrom der Lichtmaschine geführt ist.

   Der an diesem Widerstand entstehende Spannungsabfall kann dann dazu ausgenutzt werden, den mit der Erre- gerwicklung der Lichtmaschine in Reihe geschalteten Leistungstransistor zu sperren und dadurch die Licht-   maschinenspannung   erheblich   herunterzusetzen. Zur Auslösung dieser Stromregelung sind   jedoch im allge- meinen verhältnismässig grosse Werte des vom Laststrom erzeugten Spannungsabfalls notwendig, wenn man ohne mehrstufige Verstärker für diese Spannung auskommen will. Die am Widerstand erzeugte Wärmemenge beeinflusst darüber hinaus die in der Regeleinrichtung vorhandenen Transistoren, wenn keine besonderen Massnahmen zur Temperaturkompensation vorgesehen sind. 



   Diese Nachteile sind bei einer Regeleinrichtung vermieden, bei der gemäss der Erfindung zur Steuerung des mit der Erregerwicklung der Lichtmaschine in Reihe liegenden Transistors ein Halbleiter vorgesehen ist, der einen durch ein äusseres Magnetfeld veränderbaren Innenwiderstand hat und in einem vom Laststrom der Lichtmaschine erzeugten elektromagnetischen Feld angeordnet ist. Derartige Halbleiter sind im allgemeinen als Hall-Generatoren oder Hallwiderstände bekannt. 



   In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstand dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 das Schaltschema des ersten Ausführungsbeispiels, Fig. 2 einen zur Stromregelung dienenden Halbleiter im Schnitt und Fig. 3 das Schaltbild des zweiten Ausführungsbeispiels. 



   Die Lichtanlage nach Fig. 1 enthält eine   Gleichstromlichtmaschine   10, deren im Nebenschluss arbeitende Erregerwicklung mit 11 bezeichnet ist. Die Erregerwicklung ist zusammen mit der an Masse angeschlossenen Minusleitung 12 der Regeleinrichtung an die Minusklemme b der Lichtmaschine angeschlossen. 



  Von der Plusklemme a der Lichtmaschine führt eine Leitung 13 zu der bei 14 angedeuteten, mit der Lichtmaschine zusammenarbeitenden Sammlerbatterie. Aus dieser können auch bei stillstehender Lichtmaschine elektrische Verbraucher versorgt werden, von denen einer bei L angedeutet ist. 



   Die Regeleinrichtung der Lichtmaschine enthält einen Leistungstransistor 20 vom p-n-p-Typ, an dessen Kollektorelektrode das freie Ende der Erregerwicklung 11 angeschlossen ist. Von der Basis dieses Transistors führt eine Leitung über einen Widerstand 21 zur Plusleitung 12. Ausserdem ist an die Basis des Leistungstransistors 20 der Kollektor eines Steuertransistors 22 angeschlossen, dessen Emitter ebenso wie derjenige des Leistungstransistors an der Plusleitung 13 liegt. Zur Spannungsregelung ist ein zwischen der Plusleitung 13 und der Minusleitung 12 liegender Spannungsteiler 25 vorgesehen, dessen verstellbarer Abgriff 26 über eine Zenerdiode 27 mit der Basis des Steuertransistors verbunden ist. Von dieser Basis zweigt ausserdem   eine Siliciumdiode S0   ab, die zu einem Hall-Generator 31 führt.

   Die positive Steuerelektrode 32 

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 des   HaU-Generators   liegt unmittelbar an der Plusleitung 13, während seine negative Steuerelektrode 33 über einen fest eingestellten Widerstand 34 mit der Minusleitung 12 verbunden ist. Von. den beiden Spannungselektroden des Hall-Generators ist nur die in der Zeichnung mit 36 angedeutete Minuselektrode mit der Siliciumdiode 30 verbunden, während die andere Elektrode nicht angeschlossen ist. 



   Zur Steuerung des Hall-Generators 31 wird ein elektromagnetisches in der Zeichnung mit      angedeutetes Feid verwendet. Dieses wird von dem zu der Batterie 14 und den Verbrauchern L fliessenden Last-   strom IL der Lichtmaschine erzeugt und wirkt auf den Hall-Generator ein. Wie Fig. 2 besser erkennen lässt, ist um die mit einem rechteckigen Querschnitt ausgeführte Plusleitung 13 ein Eisenbügel 40 herumgelegt.   



  Dieser wird von einem entsprechend gebogenen Weicheisenblechband gebildet und umgreift die mit einer dünnen Isolierschicht 41 versehene Verbindungsleitung 13 auf einem kurzen Stück ihrer Länge. Zwischen den annähernd parallel zueinander und im Abstand von etwa   a, 2   mm verlaufenden freien Schenkelstücken des Eisenkerns 40 sitzt der Halbleiter 31. 



   Die Spannungsregelung erfolgt in der Weise, dass der Leistungstransistor 20 so lange stromleitend bleibt, bis die Klemmenspannung der Lichtmaschine ihren Sollwert erreicht. In diesem Fall wird nämlich die Zenerdiode 27 stromleitend und bewirkt, dass der bisher gesperrte Steuertransistor 22 ebenfalls stromleitend wird. Er vermag dann über den Widerstand 21 einen Strom zu führen, der am Widerstand 21 einen solch hohen Spannungsabfall erzeugt, dass die zwischen dem Emitter und der Basis des Leistungstransistors 20 verbleibende Restspannung nicht mehr ausreicht, um den Leistungstransistor in seinem seitherigen stromleitenden Zustand zu halten. Dies hat zur Folge, dass der durch die Erregerwicklung 11 fliessende Erregerstrom Je rasch auf einen wesentlich niedrigeren Wert abklingt und die Klemmenspannung der Lichtmaschine ebenfalls absinkt.

   Wegen der verhältnismässig grossen Verstärkung durch den Steuertransistor 22 genügt schon ein geringfügiges Unterschreiten der Sollspannung, um den Steuertransistor 22 wieder zu sperren, da in diesem Fall die Zenerdiode 27 wieder stromlos wird. Gleichzeitig wird der Leistungstransistor 20 wieder in seinen stromleitenden Zustand gebracht und das beschriebene Spiel kann von neuem beginnen. 



   Unabhängig von dieser Spannungsregelung erfolgt die Begrenzung des   LaststromsJL   auf einen durch die Baugrössen der Lichtmaschine festgelegten Höchstwert durch die im folgenden näher beschriebene Stromregelung : 
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Claims (1)

1. <Desc/Clms Page number 3> Reihe geschalteten Transistor enthält, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Transistors ein Halbleiter (31, 50) vorgesehen ist, der einen durch ein äusseres Magnetfeld veränderbaren Innenwiderstand hat und in einem vom Laststrom (J,) der Lichtmaschine (10) erzeugten elektromagnetischen Feld ($) angeordnet ist.

   2. Lichtanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Halbleiter ein Hall-Generator verwendet ist.

   3. Lichtanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Halbleiter ein Hallwiderstand verwendet ist.

   4. Lichtanlage nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiter in Reihe mit einem vorzugsweise einstellbaren Widerstand (34) in Reihe geschaltet an die zu regelnde Spannung angeschlossen ist.

   5. Lichtanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung einer Zenerdiode (27) als Sollwertgeber eine Elektrode der Zenerdiode mit dem Halbleiter (31, 50) über eine Kristalldiode, vorzugsweise über eine Siliciumdiode (30), verbunden ist.

   6. Lichtanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Halbleiter in Reihe geschaltete Widerstand (34) so gewählt ist, dass bei unterhalb des zulässigen Höchstwertes liegenden Lichtmaschinenlastströmen der am Halbleiter entstehende Spannungsabfall kleiner oder höchstens gleich gross wie die Schleusenspannung der Kristalldiode ist.

   7. Lichtanlage nach den Ansprüchen 5, und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kristalldiode in Durch- lassrichtung, dieZenerdiode dagegen in ihrer Sperr-Richtung betrieben wird und dass die miteinander verbundenen Elektroden dieser beiden Dioden an die Basis eines Steuertransistors (22) angesch1ossensind, des- EMI3.1