DE1002792C2 - Impulsgeber, insbesondere fuer Blinkleuchten an Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1002

ANMELDETAG:

B EKANNTMACHUNG
DEK ANMELDUNG
UND AUSGABE DEH
AUSLEGESCHRIFT:

AUSGABE DER
PATENTSCHRIFT:

kl. 21a¹ 36

INTERNAT. KL. H 03 k 10. MAI 1955

21. FEBRUAR 1957 25. JULI 1957

stimmt Oberein mit auslegeschrift

1 002 792 (S 43874 VIII 8/2Ia¹)

Für die Anzeige der Fahrtrichtungsänderung ,werden heute statt der früher üblichen Winker meist Blinkleuchten verwendet. Sie werden von einem Bimetallschalter gesteuert, der etwa 60- bis 120mal in der Minute schaltet und dessen Bimetallteil von Heizwicklungen erwärmt wird, die von dem Bimetal'-schalter selbst ein- und ausgeschaltet werden. Für die Schaltung des Lampenstromes werden nicht Bimetallkontakte, sondern ein besonderes, von diesen gesteuertes Relais verwendet. Diese bekannten Blinkgeber weisen, da sie mit mechanischen Kontakten arbeiten, die hierbei unvermeidlichen Störerscheinungen, wie Kontaktabbrand, Abnutzung usw., auf.

Das Relais kann man in bekannter Weise vermeiden durch Verwendung eines Blinkgebers, bei dem das Lampenstromrelais durch eine Elektronenröhre ersetzt ist. Besser geeignet erscheint ein Halbleiter, insbesondere ein Transistor. An Hand der Fig. 1 sei eine "solche Schaltung näher beschrieben. In Reihe mit der Fahrzeugbatterie 5 liegen der Schalttransistor 1 und die beiden Lampengruppen 2, 2' und 3, 3', die mittels des Schalters 4 wahlweise eingeschaltet werden können. Dabei wird gleichzeitig auch der Stromkreis für den Transistor geschlossen. Ferner fließt ein Strom über die Heizwicklung 8 und den Bimetallstreifen 7 eines Thermorelais 6, wobei der Streifen bei Erwärmung seinen Kontakt öffnet. Der Spannungsteiler 9-10 liefert den Steuerstrom für den Transistor, der also im Takt der Thermorelaisschaltungen geöffnet und geschlossen wird und damit das Blinken der Lampen bewirkt. Anordnungen der vorstehend geschilderten Art gehören jedoch nicht zum Gegenstand der Erfindung.

Es ist jedoch wünschenswert, auch das Thermorelais zu vermeiden und den Transistor in eine Kippschaltung zu legen, welche die Impulse erzeugt. Damit erhält man einen Blinkgeber ohne mechanische Kontakte mit praktisch unbegrenzter Lebensdauer.

Halbleiterkippschaltungen sind z. B. mit zwei Halbleitern in der sogenannten Multivibratorschaltung, welche annähernd rechteckförmige Impulse erzeugt, und mit einem Halbleiter und einem i?C-Kreis zur Erzeugung von sägezahnförmigen Impulsen darstellbar. Letztere sind hier wenig geeignet, da dann der Übergang ' von Hell- zur Dunkelperiode oder umgekehrt zu langsam vor sich geht. Bedeutend vorteilhafter sind Rechteckimpulse.

Für Multivibratoren sind nun aber zwei Transistoren erforderlich. Die gleiche Anzahl wird bei einer bereits vorgeschlagenen Kippschaltung benötigt, bei der Wicklungen einer Drossel mit annähernd rechteckförmiger Magnetisierungsschleife in den einzelnen Zweigen angeordnet sind. Das Kippen ist von der Ummagnetisierung des Drosselkerns hergeleitet, und Impulsgeber, insbesondere für
Blinkleuchten an Kraftfahrzeugen

Patentiert für:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen

Dr.-Ing. Georg Sichling, Erlangen,
ist als Erfinder genannt worden

die Kippfrequenz wird ganz oder teilweise von der Spannungszeitfläche der Drossel bestimmt.

Die Erfindung ermöglicht es, Rechteckimpulse in einer Kippschaltung mit einer Drossel, deren Kernmaterial eine annähernd rechteckförmige Magnetisierungsschleife . aufweist, zu erzeugen, die nur einen einzigen steuerbaren Halbleiter, insbesondere einen Transistor, enthält. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel drei Wicklungen besitzt, wobei eine Wicklung der Drossel in Reihe mit einem Transistor an der Batteriespannung liegt, eine zweite gegensinnige Wicklung bei geschlossenem Transistor allein vom Strom durchflossen ist, während bei geöffnetem Transistor beide Wicklungen Strom führen, jedoch die erstere Wicklung überwiegt, so daß die Drossel periodisch ummagnetisiert wird und die hierbei in der dritten Drosselwicklung induzierten Impulse Sperrung bzw. Öffnung des Transistors bewirken.

Es sei bemerkt, daß es bekannt ist* mittels einer eisenhaltigen Drosselspule, die außer einer Wicklung im Laststromkreis und einer Vormagnetisierungswicklung, welche vom gleichgerichteten Strom der Drosselspule gespeist wird, noch eine zweite vom Gleichstrom erregte Wicklung trägt, welche der ersten entgegenwirkt, Amplitudenschwankungen im Wechselstromkreis, insbesondere für Blinksignalanlagen, zu erzeugen. Es wird hierbei z. B. ein Kaltleiter verwendet, welcher ein zeitlich veränderliches Verhältnis zwischen dem Strom der Drosselspule und der Spannung oder der Gegenerregung der Drosselspule hervorruft, so daß selbsttätige Kippvorgänge mit wechselndem Vorzeichen auftreten. Eine solche Anordnung kann jedoch nur in Wechselstromkreisen Anwendung finden, da ihre Funktion darauf beruht, daß die Drossel infolge ihrer Magnetisierung als veränderlicher Wider-

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stand im Laststromkreis wirkt. Es handelt sich gewissermaßen um einen schwingenden Magnetverstärker.

Im Gegensatz dazu ist die Kippschaltung nach der Erfindung für den Gleichstrombetrieb bestimmt, insbesondere an kleinen Gleichspannungen, wie sie z. B. eine Fahrzeugbatterie liefert. Demgemäß ist die Wirkungsweise von der der bekannten Anordnung völlig verschieden. Zwei einander entgegenwirkende Wicklungen ungleicher Amperewindungszahl bestimmen hier den Sättigungszustand der Drossel. Die stärkere Wicklung wird durch den Halbleiter gesperrt; solange die schwächere Wicklung die Ummagnetisierung vornimmt. Durch den Impuls geöffnet, der beim Sprung von dem einen Sättigungszustand des Drosselkerns in den entgegengesetzten entsteht, gibt der Halbleiter die stärkere Wicklung frei, bis er durch den neuerlichen Impuls bei dem zufolge der Ummagnetisierung eintretenden Sprung in den ersteren Sättigungszustand wieder gesperrt wird. Ohne den schaltenden Halbleiter würde sich ein Ruhezustand einstellen.

Die Vorteile der Erfindung liegen neben dem Fortfall jedes mechanisch bewegten Schalters vor allem in der Kostenersparnis für den entbehrlich gewordenen zweiten Halbleiter. Es lassen sich Impulsfrequenzen weit unter 1 Hz erzeugen, da die Ummagnetisierungszeit der Drossel durch Vorwiderstände vor den Drosselwicklungen sehr groß gemacht werden kann. Impulsdauer und Impulspause sind unabhängig voneinander mittels der Vorwi-dersfände einstellbar.

Selbstverständlich ist die neue Kippschaltung nicht auf Blinkgeber beschränkt. Sie bringt vielmehr überall dort einen bedeutenden Fortschritt, wo es sich um die Erzeugung annähernd rechteckförmiger Impulse, insbesondere mit sehr niedriger Frequenz, handelt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt schematisch Fig. 2, in der die Bezugszeichen aus Fig. 1 übernommen sind, soweit die Schaltelemente übereinstimmen. Die Schaltung hat, wie bereits kurz beschrieben, folgende Wirkungsweise: Beim Betätigen des Schalters 4 ist der Transistor 1 geöffnet,' es leuchtet eine der beiden Lampengruppen auf. Ein Teil des Stromes fließt hierbei über den Widerstand 12 zur Wicklung 11" einer Drossel 11, deren Kern eine annähernd rechteckige Magnetisierungsschleife aufweist. Ferner fließt ein Strom dauernd über den Widerstand 13 und die Wicklung 11' der Drossel, die der Wicklung 11" entgegengerichtet ist. Die Wicklung 11" überwiegt die Wicklung 11'. Ist nun der Drosselkern beim Einschalten im Sinne der Wicklung 11' magnetisiert, so fließt über die Wicklung 11" nur ein geringer Strom, der die Drossel umzumagnetisieren beginnt. In dem Moment, wo die Ummagnetisierung beendet ist, wird die D rössel wicklung 11" plötzlich durchlässig, und der sprunghaft ansteigende Strom induziert einen Impuls in der Wicklung 11"', deren eines Ende mit der Steuerelektrode des Transistors verbunden ist. Der Transistor wird geschlossen, so daß die Lampengruppe erlischt und die Wicklung 11" stromlos wird. Der Strom über die Wicklung 11' wirkt im Sinne einer Ummagnetisierung so lange, bis die Wicklung durchlässig wird und der induzierte Stromstoß in der Wicklung 11" einen Impuls erzeugt, der den Transistor 1 öffnet. Dieses abwechselnde öffnen

ίο und Schließen des Transistors und damit das Blinken der Lampengruppe erfolgt mit einer Frequenz, die von der Ummagnetisierungszeit der Drossel abhängt. Frequenz und Tastverhältnis sind z. B. mittels der Widerstände 12 und 13 einstellbar. Die Blinklampen können auch 'in Reihe mit der Wicklung 11" liegen.

Der Blinkgeber gemäß der Erfindung ist auch für

Blinksignale an Bahnübergängen, für Gelbblinklicht an unbesetzten Verkehrsampeln und ähnliche Zwecke verwendbar.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Impulsgeber, insbesondere für Blinkleuchten an Kraftfahrzeugen, unter Anwendung einer Halbleiterkippschaltung mit einer Drossel, deren Kernmaterial eine annähernd rechteckförmige Magnetisierungsschleife aufweist, zur Erzeugung von Impulsen annähernd rechteckiger Form, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel drei Wick-

lungen besitzt, wobei eine Wicklung (H") der Drossel in Reihe mit einem steuerbaren Halbleiter, insbesondere einem Transistor (1) an der Batteriespannung liegt, eine zweite gegensinnige Wicklung (H') bei geschlossenem Transistor allein vom Strom durchflossen ist, während bei geöffnetem Transistor beide Wicklungen Strom führen, jedoch die erstere Wicklung (H") überwiegt, so daß die Drossel periodisch ummagnetisiert wird und die hierbei in der dritten Drosselwicklung (H"') induzierten Impulse Sperrung bzw. Öffnung des Transistors bewirken.

2. Impulsgeber mit einer Kippschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Blinklampen parallel oder in Reihe zur ersten Drosselwicklung (H") liegen.

3. Impulsgeber mit einer Kippschaltung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Vorwiderstände vor den Drosselwicklungen zur Einstellung von Blinkfrequenz und Tastverhältnis.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 635 058, 643 586; »Radio Mentor«, XIX. Jahrgang (1953), H₁ 8, S. 383 bis 385;
»Funk-Technik«, 1953, Nr. 21, S. 675 bis 677.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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