Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Anzeige des Ausfalls einer oder mehrerer Leuchten, wobei jede Leuchte mit einem Widerstand in Serie geschaltet ist.
Es sind bereits verschiedene Warnungssysteme zur Anzeige des Ausfalls einer Leuchte vorgeschlagen worden.
Diese Systeme weisen aber alle einen oder mehrere der folgenden Nachteile auf: übermässige Wärmeerzeugung, durch erhebliche überwachungsbedingte Spannungsabfälle verursachter Lichtstärkenverlust, übermässiger Stromverbrauch der überwachenden Bereitschafts -Schaltkreise, Unzuverlässigkeit, fälschliche Impulsauslösung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehenden Nachteile zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass jede Leuchte mit einem ersten Halbleiterschalter verbunden ist, der bei normalem Funktionieren der Leuchte, bzw. Leuchten, im nichtleitenden Zustand vorgespannt ist und der bei Ausfall einer Leuchte im leitenden Zustand vorgespannt ist, und dass ein mit dem ersten und mit einem elektrischen Anzeigegerät verbundener zweiter Halbleiterschalter vorgesehen ist, derart, dass das elektrische Anzeigegerät anspricht, wenn der erste Halbleiterschalter im leitenden Zustand ist.
Die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung eignet sich zur Überwachung des kontinuierlichen Arbeitens von Leuchten in Strassenfahrzeugen und zum optischen Anzeigen des Ausfalls einer oder mehrerer der Leuchten.
Die Zeichnung veranschaulicht vorteilhafte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung, die im folgenden näher beschrieben werden. Es zeigen:
Fig. 1 das Schaltbild einer ersten Ausführungsform einer Schaltungsanordnung,
Fig. 2 und 3 Schaltbilder weiterer Ausführungsformen der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung.
In Fig. l sind die positiven sowie negativen Klemmen der Batterie 10 an die Speisungsleitungen 11 und 12 des Kreises angeschlossen. Der Verdrahtungswiderstand zwischen der Batterie 10 und dem Kreis ist durch den Widerstand 13 ausgedrückt; der Kreis ist durch die Sicherung 14 geschützt.
Die beiden zu überwachenden Leuchten, z. B. Fahrzeugschlussbremsleuchten, sind durch die Bezugszeichen 15A bzw. 15B dargestellt und sind jeweils in Serie mit den Widerständen 16A bzw. 16B und durch Hand bediente zwischen den Leitungen 11 und 12 angeordnete Schalter 1 7A bzw.
17B geschaltet. Die Übergänge zwischen den Leuchten 15 und ihren zugehörigen Widerständen 16 sind über die Dioden 18A bzw. 18B an den Emitter eines pnp-Transistors 19 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 19 ist über ein Paar in Serie geschaltete Widerstände 20 und 21 an die Leitung 12 angeschlossen. Wie aus der Figur ersichtlich, ist die Basis des Transistors 19 über einen Widerstand 22 an die Leitung 12 und über ein Paar in Serie geschaltete Dioden 23 und 24 an die Leitung 11 angeschlossen. Die beiden Dioden 23 und 24 dienen zum Ausgleich des Durchlass-Spannungsabfalls an den Dioden 18A bzw. 18B und dem Emitter.Basis Übergang des Transistors 19.
Im Schaltkreis ist ein npn-Transistor 25 vorgesehen, dessen Basis mit dem Übergang zwischen den Widerständen 20 und 21, dessen Emitter unmittelbar mit der Leitung 12 und dessen Kollektor mit der Leitung 11 über eine Anzeigelampe 26 und ein Lampenschutz-Widerstand 27 verbunden sind. Bei offener Stellung der beiden Schalter 17A, 17B und richtig funktionierenden Leuchten 15 ist die Spannung an den jeweiligen Anoden der beiden Dioden im wesentlichen gleich der Spannung der Leitung 12. Der Transistor ist daher in der Aus -Stellung vorgespannt. Wird jetzt einer der beiden oder werden beide Schalter 17A, 17B geschlossen, so steigt die Spannung an den Anoden der Dioden 18A, 18B auf einen durch den Spannungsabfall an den Widerständen 16 gegebenen Wert an. Die Widerstände 16 sind so bemessen, dass der Transistor 19 in der Aus -Stellung verbleibt.
Versagt einer der Leuchten, z. B. 15A, so steigt die Spannung an der Anode der zugehörigen Diode 18A so lange an, bis diese Diode durchlassend vorgespannt ist und der Transistor 19 eingeschaltet wird. Sobald der Transistor 19 durchschaltet, fliesst Strom von der Leitung 11 über die Dioden 18A bzw. 18B zum Kollektor des Transistors. Der durch die Widerstände 20 und 21 fliessende Strom verursacht, dass die Spannung an der Basis des Transistors 25 über den Wert der Spannung der Leitung 12 hinaus ansteigt.
Die Widerstände 20 und 21 sind so bemessen, dass der Transistor eingeschaltet wird und die Lampe 26 zum Aufleuchten bringt.
Es wurde gefunden, dass der an den Widerständen 16 benötigte Spannungsabfall bei Benutzung von marktgängigen Bauteilen eine Grössenordnung von 100 bis 300 Millivolt beträgt. Dies kann sich z. B. dann nachteilig auswirken, wenn die Speisespannung niedrig ist und der Spannungsabfall an den Widerständen 16 ein erheblicher Bruchteil der ganzen zur Verfügung stehenden Spannung beträgt.
Ein Vorteil beider in den Fig. 2 und 3 abgebildeten Weiterbildungen der Erfindung besteht darin, dass jeder von ihnen so angeordnet ist, dass der Widerstandswert der mit den zu überwachenden Leuchten in Serie geschalteten Widerständen erheblich reduziert werden kann. Diejenigen Teile des in der Fig. 2 dargestellten Schaltkreises, die den in der Fig. 1 gezeigten Teilen entsprechen, wurden mit dem selben Bezugszeichen versehen.
Die Übergänge zwischen den Leuchten 15A, 15B und den Widerständen 16A, 16B sind in der Schaltungsanordnung unmittelbar mit jeweiligen Übergängen des Emitters eines Multiemitter-Transistors 30 gekoppelt, dessen Basis durch einen die einzige Diode 31 und den Widerstand 22 enthaltenden Spannungsteiler vorgespannt ist. Die Emitter-Basis Übergänge des Transistors 30 führen die Sperrfunktion der in der Ausführungsform gemäss Fig. 1 benutzten Dioden 18A, 18B aus.
Die Arbeitsweise des in der Fig. 2 veranschaulichten Schaltkreise ist im wesentlichen die gleiche wie in der vorher beschriebenen Ausführungsform. Ein Ausfall einer der beiden Leuchten 15 führt zum Anstieg der Spannung an einem der Emitter des Transistors 30, so dass dieser eingeschaltet wird. Der Kollektorstrom des Transistors 30 erzeugt eine Spannung an der Basis des Transistors 25, bringt diesen Transistor in die Ein -Stellung und somit die Lampe 26 zum Aufleuchten.
Es ist ersichtlich, dass durch das Weglassen der Dioden 18A, 18B und das Ersetzen der Dioden 23 und 24 durch eine einzige Diode 31 die Schwierigkeit des an ihnen eintretenden Durchlass-Spannungsabfalls behoben wird. Es wurde gefunden, dass bei der Schaltkreis-Ausführungsform gemäss Fig. 2 unter Benutzung der integrierten Schaltkreisbauweise der benötigte Spannungsabfall geringer als 100 Millivolt ist.
Ein Merkmal der bisher beschriebenen zwei Schaltkreise ist, dass die Anzeige des Leuchtenausfalls nur ausgelöst wird, während die entsprechenden Prüfschalter 17A, 17B geschlossen sind. Die in der Fig. 3 abgebildete modifizierte Schaltkreisanordnung zeigt eine Methode um den Ausfall ständig anzuzeigen.
Die im Schaltkreis gemäss Fig. 3 zu überwachenden Leuchten bestehen aus einem Paar von Leuchten 33A und 33B, die mit jeweiligen Widerständen 34A und 34B in Serie geschaltet sind. Diese zwei Leuchten werden durch einen einzigen Schalter 35, z. B. ein Strassenfahrzeug.Bremsleuchten- schalter, kontrolliert. Ein zweiter Schalter 36 speist über einen Widerstand 37 einem oder anderen zweier Leuchten 38A und 38B in Abhängigkeit von der Einstellung eines Wechselschalters 39, z. B. einem Scheinwerfer-Abblendschalter, Strom zu.
Die Übergänge zwischen den Leuchten 33A bzw. 33B und den Widerständen 34A bzw. 34B sind unmittelbar mit den Emittern zweier pnp-Transistoren 40A bzw. 40B verbunden. Der Übergang zwischen dem Widerstand 37 und dem Schaltbereich des Schalters 39 ist in ähnlicher Weise mit dem Emitter eines pnp-Transistors unmittelbar verbunden.
Wie aus der Figur ersichtlich, werden die Basis-Spannungen der drei Transistoren 40A, 40B, 40C durch die aus den Dioden 41A, 41B bzw. 41C und den Widerständen 42A, 42B bzw. 42C gebildeten Spannungsteilerkreisen ausgelöst. Die
Kollektors der drei Transistoren 40A, 40B, 40C sind über die
Dioden 43 an eine gemeinsame Leitung angeschlossen, die einen durch die Widerstände 45 und 46 gebildeten Spannungsteiler enthält. Der Übergang zwischen diesen beiden Widerständen ist an die Steuerelektrode eines Schwachstrom Siliziumstromtors 47 angeschlossen, dessen Anode an die Leitung 11 über zwei Lampen 48 angeschlossen ist. Die Kathode des Silizium-Stromtors 47 ist an die Leitung 12 über den Widerstand 49, der über einen einen Widerstand 50, eine Diode 51 und eine elektrolytische Zelle 52 enthaltenen in Serie geschalteten Kreis geshuntet ist, angeschlossen.
Wie aus der Figur ersichtlich, ist eine Kapazität über den Widerstand 49 gekoppelt.
Während des Gebrauches führt der Ausfall einer der beiden Leuchten 33A, 33B zum Anstieg der Emitterspannung des entsprechenden Transistors 40A bzw. 40B und schaltet diesen somit ein. Der Kollektor des durchschaltenden Transistors speist jetzt der Leitung 44 Strom zu und erzeugt eine Spannung am Widerstand 46. Diese Spannung ist so bemessen, dass sie das Siliziumstromtor 47 einschaltet. Befindet sich das Siliziumstromtor 47 im leitenden Zustand, so bringt es die Lampe 48 zum Aufleuchten und erzeugt es eine Spannung am Widerstand 49. Der die elektrolytische Zelle 52 enthaltene Kreis nimmt dadurch bedingt Strom auf und die Aufladungsanzeige der Zelle 52 gibt die Zeitspanne an, die seit dem Aufleuchten der Warnungslampe 48 vergangen ist.
In ähnlicher Weise wird bei Versagen einer der Leuchten 38A oder 38B der Transistor 40C eingeschaltet und leitet das Arbeiten des Siliziumstromtors 47 ein.
Die Kapazität 53 ist vorgesehen, um Hochfrequenzimpulse über den Widerstand 46 nebenzuschalten und das Einschalten des Siliziumstromtors 47 bei momentanem Ansprechen einer der Transistoren 40A, 40B, 40C zu verhindern. Arbeitete nämlich der Schalter 39 beispielsweise in der Reihenfolge Unterbrechen-Einschalten, so würde der Transistor 40C bei jeder Betätigung dieses Schalters 39 kurzweilig eingeschaltet werden.
Es ist ersichtlich, dass die Anordnung eines Siliziumstromtors anstatt des Transistors 25 eine Anzeige des Leuchtenaus falls bewirkt, nachdem der die versagte Leuchte kontrollierende Schalter sich öffnet. Der Transistor 25 kann innerhalb des Rahmens der Erfindung durch ein anderes wechselseitiges Zustandsgerät, z. B. einen Flip-Flop, ersetzt werden.
Die elektrolytische Zelle 52 vermittelt effektiv eine Integrierung bzw. Zählung des durch sie fliessenden Stromes. Es folgt, dass sie durch irgendein anderes eine ähnliche Funktion ausübendes Gerät ersetzt werden kann, beispielsweise einen Akkumulator oder sogar einen in geeigneter Weise angeschlossenen einen Zähler betätigenden Impulsschaltkreis.
Die oben beschriebenen Schaltkreise können bei Anwendung in einem Strassenfahrzeug eine über die Leitungen 11 und 12 nebengeschaltete Zenerdiode enthalten, um die durch Zündstosswellen erzeugten Spannungs- Spitzen aufzu nehmen. Bei Anordnung geeigneter Vollweg- bzw. Einweg Gleichrichtanordnungen können die Schaltkreise auch eine bzw. mehrere durch Wechselstrom betätigte Leuchte(n) überwachen.
Es ist weiterhin ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf nur ein oder zwei Leuchten überwachende Schaltkreise beschränkt ist, sondern dass durch geeignete Verbindungsanordnungen eine beliebige Anzahl von Leuchten kontrolliert werden kann. Auch ist es nicht unerlässlich, die Anzeige optisch auszulösen; beispielsweise kann sie durch die Betätigung einer Sirene, einer Klingel oder eines Summers akustisch erfolgen.
Schliesslich ist es ersichtlich, dass die anhand der Figuren veranschaulichte Ausführungsform unter der Annahme beschrieben wurde, dass das Strassenfahrzeug ein Fahrzeug vom Minuspol-Masse-Verbindungstyp ist. Ist statt dessen eine Pluspol-Masse-Verbindung vorhanden, so muss die Schaltungsanordnung in geeigneter Weise angepasst werden, u. a.
durch den Ersatz von pnp-Transistoren durch npn-Transistoren und umgekehrt. Auch sollen die angefügten Zeichnungen in diesem Sinn verstanden werden.