DE1490471A1

DE1490471A1 - Schaltungsanordnung zur An- bzw. Abschaltung eines Verbrauchers,insbesondere einer Beleuchtungsanlage,in Abhaengigkeit der Lichtstaerke

Info

Publication number: DE1490471A1
Application number: DE19631490471
Authority: DE
Inventors: Ludwig Bruckmoser
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-09-30
Filing date: 1963-09-30
Publication date: 1969-06-12

Description

Schaltungsanordnung zur An- bzw. Abschaltung eines Verbrauchers, insbesondere einer Beleuchtungsanlage, in Abhängigkeit der Lichtstärke. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur An- bzw. Abschaltung eines Verbrauchers, insbesondere einer Beleuchtungsahlage, in Abhängigkeit von der Lichtstärke unter Verwendung eines vorzugsweise mit Transistoren aufgebauten 3tromtriggers, an dessen Ausgang der Verbraucher beispielsweise über ein Relais angekoppelt ist und eines Fotoelementes als- die Lichtstärke kontrollierendes Organ, Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbraucher, beispielweise eine Beleuchtungseinrichtung, als Funktion der Lichtstärke automatisch ein- bzw. abzuschalten. Als Beispiel sei das automatische Einschalten des Abblendlichtes bei Kraftfahrzeugen oder das automatische Einschalten von Straßenbeleuchtungen genannt.
Darüberhinaus soll bei sehr kurzen Lichteinwirkungen die Automatik nicht ansprechen, d:h. es soll eine Verzögerung vorgesehen sein, um nur stetig sich ändernde Werte der Lichtstärke zu erfassen.
Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs. genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß entweder ein Verzögerungsglied in Form eines monostabilen Multivibrators an den Stromtrigger angekoppelt ist und daß eine Rückkopplung vom monostabilen Multivibrator auf den Stromtrigger vorgesehen ist oder daß als Verzögerungsglied eine RC-Kombination mIt zusätzlicher Diode Verwendung findet und Saß dieser RC-Kombination ein Verstärker vorgeschaltet ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in den Figuren 1 und 2 dargestellten

Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Die Figur zeigt einen aus den Transistoren T1 und T2 gebil-

deten Stromtrigger; der Emitter des Transistors T1 liegt di-

rekt und der Emitter des Transistors T2 über die Eiode D2 an.

der Klemme 2. Die Basis bzw. der Kollektor des Transistors T1

ist über den. Widerstand R'1' bzwä den Widerstand R2 an die Klemme 1

geführt. Die Basis des Transistors T2 ist direkt an den .Kollek-

tor des Transistors T1 angekoppelt un der Kollektor des Tran-

sistors T2 ist Tiber das Relais A an die Klemme 1 :geführt. Wei-

terhin ist vom Kollektor des Transistors fit eine Rückkopplung

auf die Basis des Transistors T1 vorgenommen. Im Eingang des

Stromtriggers ist das hotoelemerit P angeordnet.

Erfindungsgemäß ist an den Stromtrigger über. das Koppelglied, bestehend aus der Diode D3, der Kapazität 01 und dem Widerstand R4, am Verbindungspunkt zwischen 01 und R4 ein monostabiler Hultivibr4tor mit' der Diode D4 angekoppelt. Dieser besteht aus den Transistoren T3 und T4, welche einrseits über die Kapazität 02-und#andererseits über den Widerstand R6 rückgekoppelt sind.-Die Kollektoren der Transistoren T3 und T4 liegen über die Widerstände R7 und R8 an der Klemme 1. Weiterhin iat die Basis des Transistors T3 über den Widerstand R5 -an die Klemme 2 und die -Basis -des .Transistors T4 über den-Widerstand R9 an die Klemme. 1 gelegt.

An den Klemmen 1 .:und 2 wird der gesamten'Schaltungsanordnung. die Gleichvorspannung derart zugeführt, daß die Klemme 1 negativ gegenüber .der Klemme 2 ist. .

Diese Schaltungsanordnung wirkt wie folgt: Ist die auf das Fotoelement Peingestrahlte.Lichtstärke klein ,-@so ist der Transistorr1T1 des Stromtriggers dur.chgesteuert.und der Transistor -T2 gesperrt, da das Kollektorpotential dea-Transistors T1 gegen positive_Werte@verschoben ist*;. das Relais A ist nicht erregt. Nimmt der Wert der Lichtstärke 2u, so wird der Transistor T1 gesperrt, sein Kollektorpotential verschiebt sich gegen negative Werte; der Transistor T2. wird nun durchgesteuert, das Relais A zieht.. an. Wegen des Rückkopplungswiderstandes R3 Yrird der Umsteuetvorgang noch` beschleunigt.- .

Nimmt man an, daß das Relais A mit einem Ruhekontakt versehen

. iä, so ist der in der Figur nicht dargestellte Verbraucher

bei kleiner lichtstärke@eingeschaltet und bei großer Dicht-

.stärke ausgeschaltet: Die Jeweilige Umschaltung ist durch zwei

vorgegebene Werte@ca:r Lichtstärke festgelegt, welche durch die

regelbaren Widerstände R1 und _R3 einstellbar sind und zwar

wird durch R1 der untere Wert. und durch R3,- der .obere Wert der

Lichtstärke festgelegt.. .

Der Stromtrigger allein schaltet also in an sich bekannter

Weise ziaischenz@rei Schaltzuständen uriverzögert hin und her.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, den monostabilen Multivi-

brator über die Kapazität 01 an den Stromtrigger.anzukoppeln

und eine Rückführung über die Diode D1 vom Multivibrator zum

Stromtrigger vorzunehmen, wird nun einerseits eine Verzögerung.

des Umschaltens erzielt und andererseits das umschalten nur

vorgenommen, wenn der für die, Umschaltung nötige Wert der

Lichtstärke wenigens für die Verzögerungszeit@zur Einwirkung ;

kommt.

Dies werde am Beispiel des Umsehaltens bei großer %ichtatärke--

erläutert.

Der Stromtrigger würde zunächst meinen Schaltzustand. gebracht,

.in dem der Transistor T1 ge.sperrt und der Transistpr T2'durch-

gesteuert wäre, d. h. das Relais .@fc@ angezogen wäre:

Gleichzeitig überträgt sieh aber die positive Potentialänderung am Kollektor des Transistors T2 auf die Beis des Transistors T4 des monostabilen Multivibrators, vrobei der Transistor T4 gesperrt wird; der Transistor T3 des Multivibrators ist durchgesteuert und .die positive Potentialänderung an seinem Kollektor wird über die Diode D1 auf die Basis des Transistors T2 übertragen, der daher nicht durchgesteuert bleibt, d. h.-das Relais A kann noch-nicht anziehen.

Erst vrenn sich die Kapazität 02 im Koppelzyreig des Multivibrators entladen hat, kippt dieser zurück; der Transistor T3 ist nun wieder gesperrt und das große negative Potential an seinem Kollektor steuert über die Diode D1 den Transistor T2 durch. Das Relais A zieht nim an.
Ist die große Lichtstärke nur kurzzeitig zur Einwirkung gekömmen, so wird aus oben Gesagtem deutlich, daß das Umschalten . nicht vorgenommen wird.

In dem in der Pigur :1- dargestellten Ausführungsbeispiel wird die .Umschaltung bei kleiner Lichtstärke praktisch unverzcigert _ vorgenommen.

,Dit Pigur 2 zeigt den Stromtrigger, bestehend aus den Transisto-

Yen T22 und T23, die mit dein Emtter direkt verbunden sind und

Uber die Diode D22 an die 'Klemme 22 und über den Widerstand R27

en die Klemme 21 geführt sind. Der Kollektor des Trärisistor3 T22

Lötgt über den Widerstand R26 und-der Kollektor des Transistors-

@23 über das Relais A, an* .dem die Diode D23 parallel geschaltet

ist, an der Klemme 21: Die Basen der Transistoren liegen über den Widerstand R25 bzR. den Widerstand R29 an der Klemme 22: Weiterhin ist eine Kopblung vom Kollektor des Transistors T'23 über den Widerstand R28 auf die Basis des Transistors T23 vorgenommen.

Im Eingang des Stromtriggers liegt das Verzögerungsglied an der Basis des Transistors T22, und zwar besteht dieses aus dem Widerstand R22, -der nachgeschalteteli Diode D 21, der Kapazität C und den Widerständen R24 und R25; das Verzögerungsglied ist der Verstärkerstufe, bestehend aus dem Transistor T21, vorgeschaltet. Der Widerstand R22 ist dabei gleichzeitig Kollektor-Yorwiderstand dieses Transistors und der regelbare Widerstand R 21 Basis-Yorwiderstand. In den Eingangskreis dieses Transistors ist das Fotoelement P geschaltet, Schließlich ist übers; n Widerstand R23 eine Kopplung des Stromtriggers mit dem Eingang der qerstärkerstufe vorgenommen.
An den Klemmen 21 und 22 wird der gesamten Schaltungsanordnung die Gleichvorspannung derart zugeführt, daß die Klemme 21 negativ gegenüber der Klemme 22 ist.
Die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung ist die folgender Ist das Fotoelement P hellem laicht, alsb großer Lichtstärke ausgesetzt, so ist der Transistors T21 gesperrt. Der Kondensator C ist über den Widerstand R22 aufgeladen und der Transistor T 23 daher voll durehgesteuert; der Transistor T23 ist gesperrt und das Relais A nicht erregt. Wird nun die auf das Fotoelement wirkende Lichtstärke kleiner, so steigt der Kollektorstrom des Transistors T21. Das Potential an dessen Kollektor verändert sich gegen negative Werte und der Kondensator 0 entlädt sich über die Basie des Transistors. T22. Daher bleibt dieser Transistor zunächst durchgosteuer t, obwohl die Diode D21 den Steuerstrom sperrt: Bei fortschreitender Entladung des Kondensators 0 sinkt der Kollektorstrom*des Transistors T22, vrodurch der Transistor T23' mehr und mehr durchgesteuert wird. Über die Rückkopplung mit dem Widerstand R28 der Transistoren T22 und T23 wird. die Umschaltung beschleunigt. Durch diese Triggercharakteristik erreicht man trotz der langsamen Entladung des Kondensators 0 ein plötzliches Ansprechen des Relais A neöh Ablauf der, Verzögerungszeit. Durch die Kopplung des Stromtriggers mit dem Eingang des, Transistors T21 über den regelbaren Widerstand R23 wird gleichzeitig der Transistor T21 voll durchgesteuert. ' Steigt die Lichtstärke nun wieder an, so sinkt der Kollektorstrom des Transistors T21, da das Fotoelement positives Sperrpotontial an dessen Basis bringt. Der Kondensator 0 wird aufgeladen. Erreicht die Spannung an ihm einen bestimmten Wert, so wird der Transistor .T22 durchgesteuert. Der Transistor T23 sperrt und das Relais fällt ab.

KurzzeitigQ Hslliakeitsänderungen reichen nicht aus, um den Köndeneatior'0 ausreichend zu laden bzw. zu entladen. Seine

Kapazität bestimmt im Zusammenwirken mit den Widerständen R22,

R24 und R25 die Größe der Verzögerungszeit.. ,

Mit den regelbar en Widerständen R21 und R23 kö=en die. Um- '

schaltzeitpunkte des Stromträgere variiert virden, und zwar

bestimmt der Widerstand R21 die untere Grenze der..Licht-

stärke, also das Ansprechen des Relais und der Widerstand -

R23 die obere Grenze der Lichtstärke bzw. dae@@Abiallen des'

Relais. : ` . . . ' ; . . . .

Claims

Neue Pratentanebrtlehe 1 e $ohaltungoanordnung zur Ane# b». Abeohaltimg einen V'or- brauohereg inebooondere einer Beleuohtungeanlageg in Ab.. hängickeit von der Liohtetnrie unter Verwendung einen vorzuge- weine mit Tranet®toron aufgebauten Stromtrigßere# an dessen Auogang der Verbraucher beispielrweioe über eia Relais ango- koVpolt ist und einen potoolementoe als die xiohtetarko kon- trollierenden Organ# dadurch gokennaeichaat, di.ß ein Vor- In form einen mon®otabälen Nultivibratorn an den ßtromtriiFger angekoppelt tat und daß eine RUokkoppolung vom monostabilen Multivibrator auf den atromtkigger vorgesehen hte a. Sohaltungeanordnung zur An- bew" Abeohaltung eines inebeeondoro einer Boleuohtungeanlagn, in Ab.. hängigkeit von der Liohtettirke unter Verwendung einen vorzuga- woiee mit fironaistoron aufgebauten ntromtriggera, an doaaon Auaaang der Verbraucher beiapiolocveieo über ein Rolaia nnge. koppelt tot und eines fotoelomentee als die Liohtsttirhe kon- trollierenden dadurch gokennselohneßo daß als Var- sögorungeglied eine RC-Kombination mit aundt$lioher Diode Verwendung findet und daß dieser RO#gombination ein VoratUrker vorgteohaltet tote

S, Sohaltungeanordnung nach Anepruoh 1i dadurch gokonneeiohnƒt, daß die Kopplung den monostabilen Zuitivibratore vom Ausgang eines traneiotorn den StromtriLrgere Ubor die Reibansohaitung einer Kapazität und einer Diode out die Daoie eines Traneietore den monoctabilen ldultivibratoro vorgenommen ist, 4. Sohaltungeanordnung nach Anapruob 1 und S, dadurch. gekonn- sotohnets daß eine ßtioktührnng von Unltivibrator zum Stxom- triggor vorgenommen tote 5. Sohaltunßeanordnung nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch Sok®nn- aelohnat, daß der RUoklithrunaesweig, bowtohend aus einer Diode, saieohon 'e einem Auoganß einoe Traneiotore den Stromtriggera brw, den Zultivibratore anceordnot tat* 6. Sohaltungeanordnunß nach Anopruoh 2, dadurch gokonneoionnat, daß dem Vor$ögernngegliede be®tehond aus der RC-Joabination, ein weaigetene einntutiger Traneietorveretärkor vorgoeohaltet lote