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Blinkleuchte, insbesondere transportable Blinkwamleuchte zum Hinweis
auf im Verkehr infolge Betriebsunfähigkeit liegengebliebene Fahrzeuge Die Erfindung
bezieht sich auf eine Blinkleuchte, insbesondere auf eine transportable Blinkwarnleuchte
zum Hinweis auf im Verkehr infolge Betriebsunfähig keit liegengebliebene Fahrzeuge,
bei der eine Blinklampe durch einen astabilen Multivibrator periodisch ein- und
ausschaltbar ist, welcher zwei komplementäre, über einen kapazitiven Rückkopplungszweig
zusammenwirkende Transistoren enthält.
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Im vorliegenden Fall soll es sich vornehmlich um eine Blinkwarnleuchte
handeln, die den Zweck hat, auf im Straßenverkehr infolge Betriebsunfähigkeit liegengebliebene
Fahrzeuge durch Blinklichtsignale aufmerksam zu machen und somit ein Auffahren auf
das liegengebliebene Fahrzeug durch andere Verkehrsteilnehmer zu vermeiden. Tritt
nun beispielsweise die Betriebsunfähigkeit im Winter bei Einbruch der Dämmerung
ein und ist das Fahrzeug die ganze Nacht hindurch zu sichern, so muß ein einwandfreier
Betrieb der Blinkwarnleuchte über etwa 15 Stunden garantiert sein. Da die
Blinkwarnleuchte in größerer Entfernung vom Kraftfahrzeug aufzustellen ist, kann
sie in den meisten Fällen nur mit einer in ihr untergebrachten Batterie gespeist
werden, so daß der das Ein- und Ausschalten der Blinklampe bewirkende Steuerteil
der Schaltunggsanordnung nur einen relativ geringen Stromverbrauch haben darf, wenn
einerseits die Batterie sowie die im wesentlichen dadurch bestimmten Abmessungen
der Blinkwarnleuchte klein -ehalten und andererseits der Betrieb der Blinkwarnleuchte
über eine möglichst lange Zeit aufrechterhalten werden soll. Um diesen Erfordernissen
gerecht zu werden, ist man von dem früher zur Steuerung der Blinklampe angewandten
Hitzdrahtrelais abgegangen und verwendet jetzt dafür mit besserem Erfolg einen astabilen
Multivibrator mit zwei komplementären Transistoren, die über einen kapazitiven Rückkopplungszweig
zusammenwirken.
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Die Anwendung bekannter Schaltungsanordnungen dieser Art ergibt zwar
bereits hinsichtlich der Steuerung einen geringen Stromverbrauch, trotzdem ist man
ständi- bestrebt, diesen Verbrauch weiter herabzusetzen und die Sicherheit des einwandfreien
Betriebes einer solchen Blinkwarnleuchte zu erhöhen.
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Der Erfindung liegt daher die. Aufgabe zugrunde, die Steuerschaltung
für eine Blinkwarnleuchte der eingangs erwähnten Gattung so auszubilden, daß
C el gegenüber den bekannten Anordnungen bei gerinstem Stromverbrauch ein
einwandfreier Betrieb über eine längere Dauer gewährleistet ist, daß ferner ungünstige
Einwirkungen auf die Blinkfrequenz bzw. auf das Tastverhältnis infolge Erwärmung
der Schaltelemente, insbesondere der Transistoren, bzw. infolge Abfalls der Speisespannung
weitestgehend unterbunden sind und daß schließlich die Abstimmung auf die vorgegebene
Blinkfrequenz ohne Schwierigkeiten vorgenommen werden kann.
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Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß nach der Erfindung ein solcher
Multivibrator Anwendung findet, der zwischen der Basis und dem Emitter des ersten
Transistors einen mit wenigstens einem Widerstand versehenen Schaltungszweig in
seiner darüber hinaus an sich bekannten Schaltungsanordnung zusätzlich aufweist,
in welcher die Basis des ersten Transistors außer mit diesem Schaltungszweig noch
über den Rückkopplungszweio, mit dem Kollektor sowie über einen Widerstand mit dem
Emitter des zweiten Transistors in Verbindung steht, dessen Basis über einen Widerstand
an dessen Emitter sowie über einen anderen Widerstand an den Kollektor des ersten
Transistors geschaltet ist, wobei die Blinklampe und eine Batterie als Serienschaltung
im Nebenschluß der Emitter-Kollektor-Strecke des zweiten Transistors liegen und
von ihrem gemeinsamen Verbindungspunkt einen Leitungszug zum Emitter des ersten
Transistors führt. Es ist zwar (deutsche Auslegeschrift 1068 756) bereits
die Schaltungsanordnung eines astabilen Multivibrators mit zwei komplementären Transistoren
bekannt, bei der die Basis des ersten Transistors, über den ein RC-Glied enthaltenden
Rückkopplungszweig an dem Kollektor sowie über einen Widerstand an dem Emitter des
zweiten Transistors liegt. Die Basis des, zweiten Transistors steht über einen Widerstand
mit seinem Emitter und über einen anderen Widerstand mit dem Kollektor des ersten
Transistors in Verbinduno,. Die Emitter-K-ollektor-Strecke des zweiten Transistors
bildet
mit einer Blinklampe, einer Drosselspule und der Batterie eine Serienschaltung,
wobei außerdem eine Verbindung zwischen dem batterieseitigen Anschluß der Drosselspule
und dem Emitter des ersten Transistors besteht.
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Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist zwar an das Prinzip eines
solchen bzw. ähnlichen Impulserzeugers angelehnt, jedoch enthält sie darüber hinaus
zur Lösung der oben angeführten Aufgabe zwischen der Basis und dem Emitter des ersten
Transistors einen zusätzlichen Schaltungszweig, dessen Verwendung sich nicht aus
dem Prinzip des bekannten Multivibrators ableiten läßt. Außerdem ist bei der Anwendung
des bekannten Multivibrators an Landeanlagen für Luftfahrzeuge und elektrische Bojen
edacht, wo sich eine Begrenzung der Batteriekapazität und die Einhaltung einer bestimmten
Blinkfrequenz nicht in dem Maß notwendig macht, wie dies bei einer transportablen
Blinkleuchte zum Hinweis auf im Verkehr liegengebliebene Fahrzeuge der Fall ist.
Des weiteren wird bei dem bekannten Multivibrator das zur Einleitung des Schwingvorganges
an der Basis des ersten Transistors erforderliche Potential mit Hilfe eines diesen
durchfließenden Reststromes erzeugt, wodurch sich eine ungünstige Auswirkung hinsichtlich
seiner Erwärmung ergibt.
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Ferner ist (Deutsche Auslegeschrift 1205 141) die Schaltungsanordnung
eines astabilen Multivibrators bekanntgeworden, der sich von dem obigen bekannten
Multivibrator dadurch unterscheidet, daß der
erste Transistor ein npn-Typ,
dagegen der zweite Transistor ein pnp-Typ ist und daß an seinem Ausgang an Stelle
der aus Drosselspule und Blinklampe bestehenden Serienschaltung ein Relais liegt.
Derartige Anordnungen lassen sich als Zeitgeber verwenden, aber auch nur dann mit
befriedigendem Erfolg, wenn zusätzlich eine relativ aufwendige Schaltmaßnahme zur
Stabilisierung der Kippfrequenz Anwendung findet. Des weiteren hat auch dieser Multivibrator
den Nachteil, daß zum Anschwingen ein den ersten Transistor durchfließender Reststrom
erforderlich ist. Außerdem bereitet es bei beiden bekannten Ausführungen Schwierigkeiten,
die Ab-
stimmung auf eine vorbestimmte Kippfrequenz vorzunehmen, weil diese
von der Dimensionierung vieler der verwendeten Schaltelemente abhängig ist. Wider
Erwarten treten die den bekannten Ausführun 'gen anhaftenden Unzulänglichkeiten
beim Gegenstand der Erfindung nicht auf.
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Durch den nachgewiesenen Stand der Technik wird es nicht nahegelegt,
die an sich bekannte Multivibratorschaltung durch einen zusätzlichen Schaltungszweig
zwischen der Basis und dem Emitter des ersten Transistors zu ergänzen und dadurch
einen für eine Blinkleuchte besonders geeigneten Impuls-C geber zu schaffen. Diese
Maßnahme la auch nicht D 9
auf der Hand, weil der zusätzliche Schaltungszweig
in Verbindung mit dem Basiswiderstand des ersten Transistors einen die Batterie
während des Betriebes belastenden Stromkreis bildet und dies zunächst einmal der
Forderung nach geringem Stromverbrauch des Multivibrators widerspricht. Wie aber
Versuche ergeben haben, kann dieser Stromkreis sehr hochohmig ausgeführt werden,
wodurch sein Verbrauch bedeutungslos wird und die damit erreichten Vorteile bei
weitem diesen geringfügigen Nachteil überwiegen. Die Erfindung wird an Hand des
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert.
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In der Zeichnung ist mit strichpunktiertem Linienzug das Gehäuse
1 einer transportablen Blinkwarnleuchte angedeutet, die zum Hinweis auf im
Verkehr infolge Betriebsunfähigkeit liegengebliebene Kraftfahrzeuge dienen soll.
In dem Gehäuse 1 ist eine Blinklampe 2 so untergebracht, daß deren Lichtstrahlen
nach außen treten können. Die Blinklampe 2 liegt mit einem ihrer Anschlüsse an dem
Minuspol einer Batterie 3 und bildet mit dieser sowie einem als Schließer
ausgelegten Schalter 4 eine Serienschaltung. Diese Serienschaltung ist mit dem freien
Anschluß der Blinklampe 2 einerseits und mit dem freien Anschluß des Schalters 4
andererseits an dem Aus-an- eines astabilen Multivibrators angeschlossen. Der Multivibrator
weist zwei komplementäre Transistoren T 1 und T 2 auf, die über einen Rückkopplungszweig
zusammenwirken und von denen der erste Transistor Tl vom npn-Typ, der zweite Transistor
T2 dagegen vom pnp-Typ ist. Der Rückkopplungszweig besteht aus der Serienschaltung
eines Kondensators 5 sowie eines Widerstandes 6 und liegt zwischen
der Basis des ersten Transistors Tl und dem Kollektor des zweiten Transistors T2.
Die Basis des ersten Transistors Tl ist außerdem über einen Widerstand
7 mit dem Emitter des zweiten Transistors T2 verbunden. Die Emitter-Kollektor-Strecke
des zweiten Transistors T2 bildet den Ausgang des Multivibrators, an dem die bereits
oben erwähnte, aus der Blinklampe 2, der Batterie 3 und dem Schalter4 bestehende
Serienschaltung liegt. Die Basis des zweiten Transistors T2 ist über einen Widerstand
8 mit dessen Emitter und über einen Widerstand 9 mit dem Kollektor
des ersten Transistors TI verbunden. Schließlich führt von der zwischen Blinklampe
2 und der Batterie 3 bestehenden Verbindung ein Leitungszug 10 zum
Emitter des ersten Transistors Tl.
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Gemäß der Erfindung ist nun zusätzlich ein Schaltungszweig vorgesehen,
der sich zwischen der Basis und dem Emitter des ersten Transistors Tl befindet und
wenigstens einen ohmschen Widerstand 11 aufweist. Es kann aber an seiner
Stelle auch ein Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten vorgesehen sein,
der vorzugsweise die gleiche Abhängigkeit des Stromes von der Temperatur aufweist
wie der zugeordnete Transistor Tl. Hierfür ist, wie mit gestricheltem Linienzug
angedeutet, ein Heißleiter 12 oder eine Diode 13 geeignet, wobei vorzugsweise
eine solche Diode Verwendung findet, die bei niedrigen Spannungswerten wenigstens
annähernd die gleiche Sperrwirkung für einen Stromdurchfluß in beiden Richtungen
hat, um den Stromfluß in dem Schaltungszweig auf das notwendige Mindestmaß zu begrenzen
und Restströme in der Dunkelphase weitestgehend zu unterbinden.
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Im Bedarfsfall kann aber auch in dem Schaltungszweig zwischen der
Basis und dem Emitter des ersten Transistors Tl der ohmsche Widerstand
11 mit dem Heißleiter 12 bzw. der Diode 13 in Serie geschaltet sein.
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Ferner besteht noch die Möglichkeit, wie ebenfalls mit gestricheltern
Linienzug angedeutet, einen ohmsehen Widerstand 14 in Reihe zu dem Widerstand
11
bzw. zu dem Heißleiter 12 bzw. zu der Diode 13 oder auch zu der
aus dem Widerstand 11 und dem Heißleiter
12 bzw. der Diode
13 bestehenden Serienschaltung hinzuzuschalten, wobei dieser Widerstand 14
gleichzeitig. in dem vom Emitter des ersten Transistors Tl zur Verbindung zwischen
der Blinklampe2 und der Batterie3 führenden Leitungszugr 10 liegt. Dabei
kann der Widerstand11 bzw. 14 regelbar bzw. fest einstellbar ausgeführt sein.
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Findet in dem Schaltungszweig zwischen der Basis und dem Emitter des
ersten Transistors Tl der Heißleiter 12 bzw. die Diode 13 Anwendung,
so
empfiehlt es sich, den Heißleiter12 bzw. die Diode 13 und den Transistor
Tl durch eine mit strichpunktiertem Linienzua -angedeutete wärmeleitende Verbindung
15 zu einer Baueinheit zusammenzufassen.
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Die beschriebene Schaltungsanordnung hat folgende Wirkungsweise: Nach
dem Schließen des Schalters 4 sind zunächst die Transistoren Tl, T2
gesperrt.
Jedoch ist nunmehr der Widerstand7 und der Widerstand11 bzw. der Heißleiter12 bzw.
die Diode 13 an die Spannung der Batterie 2 geschaltet, wodurch die zwischen
dem Widerstand 7 und dem Widerstand 11 bzw. dem Heißleiter 12 bzw.
der Diode 13 angeschlossene Basis des ersten npn-Transistors Tl schwach positiv
wird und ein Strom in dessen Emitter-Kollektor-Strecke über den Widerstand
8, den Widerstand 9 und, wenn vorgesehen, den Widerstand 14 zu fließen
beginnt. Dabei wird das Potential der zwischen den Widerständen 8 und
9
anaeschlossenen Basis des zweiten pnp-Transistors T2 negativer, so daß auch
hier durch die Einittert-Kollektor-Strecke über den Schalter 4 und die Blinklampe
2 ein Strom zu fließen beginnt. Gleichzeitig tritt über den Widerstand
6 und den Kondensator 5
eine Rückkopplungswirkung auf, wodurch unter
Aufladune, des Kondensators 5 das Potential der Basis des ersten Transistors
Tl schließlich so weit in positiver Richtung angehoben wird, daß auf Grund der oben
beschriebenen Folgewirkung bei gleichzeitigem Aufleuchten der Blinklampe 2 die Emitter-Kollektor-Strecken
beider Transistoren Tl, T2
Strom ungehindert durchlassen. Sobald der Kondensator
5 aufgeladen ist, steht an der Basis des ersten Transistors Tl kein Basisstrom
mehr zur Verfügung, so daß dieser und demzufolge auch der zweite Transistor T2 wieder
in den Sperrzustand übergehen. Wenn sich der Kondensator 5 über die Widerstände
7, 6 und die Blinklampe 2 entladen hat und die Basis des ersten Transistors
TI wieder schwach positiv wird, wiederholt sich erneut ein Schaltvorgang in der
4D oben beschriebenen Weise.
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Es hat sich nun gezeigt, daß sich mit dem in dem erfindungsgemäßen
Schaltungszweig zwischen der Basis und dem Emitter des ersten Transistors Tl vor-,esehenen
ohmschen Widerstand 11 in einfacher Weise die Blinkfrequenz der Warnleuchte
festlegen läßt. Außerdem eignet er sich auch dazu, Toleranzen des Transistors Tl
auszugleichen und daraus resultierende ungünstige Auswirkungen auf die Blinkfrequenz
bzw. auf das Tastverhältnis zu unterbinden.
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Befindet sich in dem Schaltungszweig zwischen der Basis und dem Emitter
des ersten Transistors TI der Heißleiter 12 bzw. die Diode 13, wobei hier
ein Stromanstieg bei Erwärmung in gleicher Weise erfolgt wie beim Transistor Tl,
so ergibt sich, daß bei steigender Temperatur die Spannung über dem Heißleiter 12
bzw. der Diode 13 abfällt, wodurch das Potential an der Basis des ersten
Transistors Tl in negativer Richtung ansteigt und somit einer Stromveranderung in
der Emitter-Kollektor-Strecke entgegengewirkt wird. Demzufolge kann sich bei Erwärmung
auch nicht die Blinkfrequenz und als Folgeerscheinuna der Stromverbrauch erhöhen.
Außerdem ist bei Blinkwarnleuchten zum Hinweis auf im Verkehr infolge Betriebsunfähigkeit
liegengebliebene Kraftfahrzeuge die Blinkfrequenz vorgeschrieben, so daß auch aus
diesem Grunde eine wirkungsvolle Stabilisation derselben von großem Vorteil-ist.
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Kommt in dem Schaltungskreis zwischen der Basis und dem Emitter des
ersten Transistors TI die Serienschaltung, bestehend aus dem Widerstand
11
und dem Heißleiter 12 bzw. der Diode 13, zur Anwendung, so erhält
man die oben beschriebenen Vorteile beider Maßnahmen. Außerdem läßt sich bei Verwendung
der Diode 13 in der Serienschaltung ihr Arbeitspunkt mit Hilfe des Widerstandes
11 festlegen.
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Sieht man in dem Schaltungszweig zwischen der Basis und dem Emitter
des ersten Transistors Tl außer dem Widerstand 11, dem Heißleiter 12 bzw.
der Diode 13 oder einer aus dem Widerstand 11 und dem Heißleiter 12
bzw. der Diode 13 gebildeten Serienschaltung noch den in Reihe geschalteten
Widerstand 14 vor, der gleichzeitig in dem vom Emitter des ersten Transistors TI
zur Verbindung zwischen der Blinklampe 2 und der Batterie 3 füh-
renden Leitungszug
10 liegt, so läßt sich damit die Kennlinie des Transistors Tl beeinflussen
und infolgedessen die Form der Impulse verbessern.
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Bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung kann selbstverständlich
auch der erste Transistor Tl ein pnp-Typ und der zweite Transistor T2 ein npn-Typ
sein, wenn die Anschlüsse der Batterie entsprechend umgepolt werden.
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