DE1766160C

DE1766160C - Dammerungsschaltung für Blinkleuchten

Info

Publication number: DE1766160C
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 4600 Dortmund. BO5c7-O4 Scharpenberg
Original assignee: CEAG Concordia Elektnzitäts AG, 4600 Dortmund
Publication date: 1971-07-22

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämmerungssolmltung Aus dem deutschen GArMebimiMtor. 1825 754 ist für Blinkleuchten mit einem astabilen Multivibrator, ' "" " '" -** * «■-««-..—«h-i»«.

e mi eiem astabiln Multiibatr, inabesondere für mit galvanischen Elementen betriebene Leuchten, die für die Überwachung der Umge« •bungshelligkeit ein fotoelektrisches Bauelement enthalt.

Bei den z, z,, bei Blinkleuchten üblichen Dämme· rungssohaltiingen wird der. gesamte Blinkgeber inklusive Blinklampe durch einen mit dieser Anordnung in Rih Btti lid Ktkt i Rli

Aus dem deutschen pebrauQbn line Blinkleuchte mit Internem Dftmmenjniissohalter bekannt, welche im wesentlichen aus einem asabilen Multivibrator besteht, weloher ein Photobauelement enthält, das den Endtransistor des Multivibrators sperrt. Ein wesentlicher Nachteil dieser Anordnung liegt darin, daß der Multivibrator nicht aus komplementären Transistoren aufgebaut ist, so daß in jedem

sive Blinklampe durch einen mit dieser Anordnung in Betriebszustand ein Transistor leitet, Bei Ansprechen Reihe zur Batterie liegenden Kontakt eines Relais an κ> des Photobauelements wird nur der Endtransistor die Batterie geschaltet. Die Ansteuerung des Relais gesperrt, während der Vortransistor voll leitend 1st. erfolgt durch einen separaten Dämmerungsschalter. Sein Lastwiderstand, dessen Widerstandswert durch Der Nachteil einer solchen Anordnung besteht dadn, eine ausreichende Aussteuerung des Endtransistors daß bei Blinklampen kleiner Leistung, wie sie in Blink- während des Blinkbetriebs festliegt, stellt einen relativ leuchten mit großen Wartungsabständen tlblich sind, »s großen elektrischen Verbraucher dar. Auch eine Binder Eigenverbrauch der getrennten Dämmerungs. stellbarkeit des Dämmerungsschaltpunktes, die durch schaltung samt Relais meist größer ist als der der die Exemplarstreuungen der Photobauelemente erfor-Blinklampe. So beträgt z. B. bei einer Glühlampe derlich ist, ist bei einer solchen Anordnung kaum mög-6 V/0.2 A und einem Tastverhältnis T =» Blinkpuls- Hch, da hierzu der Widerstand im Basisstromkreis des dauer/Blinkwiederholzeit = 0.1 die mittlere Leistung »«· Endtransistors variiert werden müßte, was gleichzeitig 120 mW. Handelsübliche Kleinrelais, wie sie für einen zu einer Frequenzänderung führen würde, da dieser solchen Dämmerungsschalter erforderlich sind, liegen Widerstand die Pausenzeitkonstante mitbestimmt,
in ihrer Leistung bei etwa 100 ... 150 mW. Aufgabe dee Erfindung ist es, eine Dämmerungs-

Selbst bei Vernachläßigung der sonstigen Verluste, schaltung für Blinkleuchten zu schaffen, die die zuvor wie z. B. der Steuerverluste in den Vorstufc.i der *5 aufgeführten Nachteile der bekannten Ausführungsseparaten Dämmerungsschaltung, zeigt sich, daß etwa formen nicht aufweist. Ihr Eigenverbrauch soll bei 50°/₀ der Batterie-Kapazität für die Dämmerungs- kontaktloser Ausführung möglichst 10⁸ bis 10* fach schaltung erforderlich sind. Ein weiterer Nachteil geringer sein als der über die Blinkperiode gemittelte dieser Anordnung liegt darin, daß die Störanfälligkeit Verbrauch der Glühlampe, um die bei akku- bzw. durch den Relaiskontakt relativ groß ist, zumal die 30 batteriebetriebenen Leuchten recht teure Energie bei diesen Leuchten oft üblichen Batteriespannungen sinnvoll zu nutzen.

(4 ... 12 V) zu niedrig sind, um die sich auf den Kon- Diese Aufgabe wird bei einer Dämmerungsschaltung

taktkuppen bildenden Oxidschichten durchzuschlagen. für Blinkleuchten mit einem astabilen Multivibrator, Es sind auch bereits funktionsähnliche insbesondere für mit galvanischen Elementen betriebene kontaktlose Dämmerungsschaltungen bekannt, bei 35 Leuchten, dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß denen die An- bzw. Abschaltung des Bünkgebers zwischen der Basis des Transistors (Ti) des aus komsamt Blinklampe von einem in Reihe mit der Anord- plementären Transistoren aufgebauten Multivibrators nung liegenden Schalttransistor vorgenommen wird. und dem Pluspol der Batterie 3 in Reihe mit dem die Der Schalttransistor wird dabei von der Dämmerungs- Pulspause bestimmenden Anschwingwiderstand 7 die schaltung angesteuert. Eine solche Anordnung ist in 40 Kollektor-Emitter-Strecke eines zusätzlichen Steuer-F i g. 1 dargestellt. Der Blinkgeber A steuert die transistors (Γ3) geschaltet ist, dessen Basis am Minus-Blinklampe B an. Über einen vom eigentlichen Däm- b i fkih B
merungsschalter C mit fotoelektronischem Bauelement D angesteuerten Schalttransistor F wird der
Blinkgeber A an die Batterie E gelegt. Auch hierbei 45
liegt, infolge der notwendigen starken Übersteuerung
des Schalttransistors F, die Energiebilanz sehr uigünstig. Der Transistor muß so stark übersteuert
werden, saß er selbst bei den durch den Kaltwiderstand
der Glühlampe B hervorgerufenen Stromspitzen mögliehst gesättigt bleibt, um unnötige Trägheiten der
Glühlampe, welciie für ein Aufklingen des Lichtes bis
auf Nennlicht eine größere elektrische Pulsbreite und

somit eine höhere mittlere Leistungerforderlich machen pg g

sow ie größere Verluste im Transistor zur Folge haben, 55 Schwellspannung von Γ,, so daß zu diesem Zeitpunkt zu vermeiden. Im Dämmerungsschalter wird auch beide Transistoren gesperrt sind. Anschließend wird hierbei etwa 30 ... 50°/₀ der Gesamtenergie umge- der Kondensator 5 mit der Zeitkonstanten A1, die im setzt. Beispielsweise ergibt sich bei einer Glühlampe wesentlichen durch die Widerstände 6 und 7 mitbe-6 V/0, 2 A und einem Tastverhältnis von T — 0,1 eine stimmt wird, aufgeladen. Ist die Aufladung so weit mittlere Leistung von 120 mW. Soll der Schalltran- 60 fortgeschritten, daß die Spannung an der Reihensistor F nun für einen Laststrom von IA gesättigt schaltung 5, 6, 2 die Basis-Emitter-Schwellspannung werden (theoretische Stromspitze etwa 2 A), so erfordert von T₁ überschreitet, so wird durch den über Widerdies bei einer Transistor-Gleichstromverstärkung von stand 7 fließenden Steuerstrom der Kippvorgang ein-B₀ —- 50 einen Basisstrom von 20 mA und somit einer geleitet. 7", beginnt dann Kollektorstrom zu führen, der Batteriespannung von Unatt ~~ 6 V eine Leistung von 65 über die Widerstände 8 und 9 fließt; die Basis von T₂

transistors (Γ3) gschalt i,
pol der Batterie 3 und über ein fotoeiektrisches Bauelement 14, vorzugsweise einen Fotowiderstand, am Pluspol der Batterie 3 liegt.

Um diesen Eingriff in die Multivibratorschaltung deutlich zu machen, sei vorweg die Wirkungsweise dieser Schaltung an Hand der F i g. 2 näher erläutert.

Im ersten Moment nach Schließung des Schalters 4 fällt an der Basis-Emitter-Strecke T_x die Spannung

t/

-—⁶ ^BaU R_t + R?

Die Spannung liegt unterhalb der Basis-Emitterdß di Zik

120 mW. Auch bei Glühlampen größerer Leistung muß etwa 30 ... 50% der Energie für den Dämmerungsschalter aufgebracht werden.

wird negativ und T₂ beginnt durchzuschalten. Der in der Glühlampe 2 auftretende Spannungsabfall bewirkt ein Wandern des Kollektorpotentials zu positiven

Claims

I 766160

to

»β

Werten hin. Drv Kondensator S wird über Pluspol der Batterie 3, Kollektor-BmiUer-Streoke von T_it Wider· «tand 6, Basis-Emitter-Strecko von T_x und Minuspol der Batterie 3 mit der Zeltkonstanten A_t « C« · R₉ umgeladen. Der Umladestrom entriegelt somit durch eine, sprunghafte Vergrößerung des Basisstromes von 7\ beide Transistoren. Der Transistor 7\ geht wahrend der weiteren Umladung vom Schaltbetrieb In den Ver· stärkerbetrieb über, während 7» noch im Schaltbetrieb bleibt. Hai sich der Kondensators so weit umgeladen, daß der Kollektorstrom von T_x den Transistor T_t nicht mehr im Schaltbetrieb halten kann, so wird durch den Übergang von T_t in den Verstärkerbetrieb der Rückkippvorgang ausgelöst. Das Kollektorpotential von Tj wandert dabei nach negativen Werten hin, wodurch der Umladestrom über die Basis von T₁ schnell absinkt. Die Basis-Emitter-Schwellspannung von T₁ wird unterschritten und beide Transistoren sperren schlagartig. Durch das Sperren von T₈ wird dessen Kollektorpotential gleich dem negativen Batteriepotenttal, wodurch eine Rückumladung von Kondensator 5 eingeleitet wird. Die Umladung mit der Zeitkonstanten A₁ verläuft von —Ußau asymptotisch gegen den Wert + f'βο«. Überschreitet die Basis-Emitter-Spannung die Schwellspannung von T₁, so wird erneut der Kippvorgang, wie vorweg beschrieben, eingeleitet. Eine solche Multivibratorschaltung ist beispielsweise im deutschen Patent 1 068 756 beschrieben.

Wie vorweg beschrieben, ist also für das Schwingen der Schaltung unbedingt ein Steuerstrom über den Widerstand 7 in die Basis von T₁ erforderlich, der nach jedem Rückkippen der Schaltung erneut das Kippen einleitet.

Der erfinduivgsgemäße Eingriff in diese Schaltung erfolgt nun derart, daß durch eine fotoelektrisch gesteuerte Schaltungsanordnung das Schwingen der Schaltung unterbunden wird. Hierbei wird durch die fotoelektrische Schaltungsanordnung der Transistor^ (Si-Typ) durch Sperren des Steuerstromkreises über Widerstand 7 verriegelt.

In diesem Fall wird durch ein elektronisches lichtgesteuertes Schaltglied 14 der Stromkreis über den Widerstand 7 aufgetrennt bzw. sehr hochohmig geschaltet, wodurch der Transistor 1 ebenfalls gesperrt wird bzw. nur so leicht geöffnet wird, daß die Schaltung nicht schwingen kann.

An Hand von F i g. 3 wird der Gegenstand der Erfindung näher beschrieben und erläutert. In dieser Figur ist nur der links der Linie T-T liegende Teil der Multivibratorschaltung aus F i g. 2 dargestellt.

Gemäß F i g. 3 wird der Transistor T₁ durch ein tageslichtgesteuertes Auftrennen des Steuerstromkreises, Pluspol der Batterie3 — Widerstand? — Basis-Emitter-Strecke des Transistors T₁- Schalter 4 — Minuspol der Batterie 3, verriegelt. Dies geschieht dadurch, daß die Kollektor-Emitter-Strecke eines zusätzlichen Steuertransistors 7"3 (Si-pnp-Typ) .ine Reihenschaltung mit dem Widerstand 7 gegen den Pluspol der Batterie 3 bildet. Die Basis dieses Transistors ist über einen Stellwiderstand 13 an den Minuspol und über ein fotoelektrpnisches Bauelement, z. B. einen Fotowiderstand 14, an den Pluspol der Batterie geschaltet.

Der Steuerstromkreis für den Transistor Tl über den Widerstand 7 wird dabei durch die Kollektor-Emitter-Strecke des über 14 tageslichtgesteuerten

»Λ ^{3 bei} Äfi wird wodurch die Basis>Emitier. ^ SSL ϊίπ un die Basl_8:Emitter.Schw₀.l.

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hältnis "der Leistung P, der DämmerungsschalteranasSungzurmittlerenLeistung^derGesamtschaltung.

Beispiel: Stromverstärkung Π (Si-Typ) B ■= 300; ^Be * Stromverstärkung 72(Ge-Typ) B- 00;

folglich R₁IR₁ = 30 000; be, 7=1/10

ergibt sich Λ/Ρ,-1/3 000.

Außerdem ist von Vorteil, daß bei dem erfindungsgemäßen Dämmerungsschalter der schaItungstechnische Aufwand wesentlich geringer ist, als be. den bisher bekannten Ausführungen. BeT der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung können selbstverständlich alle Transistoren durch ihre Komplementärtypen ersetzt werden, wenn dabei gleichaSSg^Batterie3 und die Diode 12 entsprechend umgepolt werden. Patentanspruch:

Dämmerungsschaltung für Blinkleuchten mit einem astabilen Multivibrator, insbesondere fur mit galvanischen Elementen betriebene Leuchten η die für die Überwachung der Umgebungshelhgkeit ein fotoelektrisches Bauelement enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Basis des Transistors (71) des aus komplementären Transistoren aufgebauten Multivibrators und dem Pluspol der Batterie (3) in Reihe mit dem die Pulspause bestimmenden Anschwingwiderstand (7) die Kollektor-Emitter-Strecke eines zusätzlichen Steuertransistors (73) geschaltet ist dessen Bas.s am Minuspol der Batterie (3) und über ein fotoelektrisches Bauelement (14), vorzugsweise einen Fotowiderstand, am Pluspol der Batterie (3) liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen