DE19630644C2 - Elektrische Beleuchtungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Beleuchtungseinrichtung eines an elektrische Stromquellen mit unterschiedlichen Versorgungsspannungen anschließbaren, elektrischen Geräts.

Eine aus den Seiten 128 bis 130 der Druck­ schrift "Elektronik", 9/30.4.1987 bekannte Beleuchtungseinrichtung umfaßt einen Dimmer mit einer Strombegrenzungs­ schaltung.

Die DE 39 20 847 A1 offenbart eine Beleuchtungseinrichtung mit einer Glühlampe mit einer Nennspannung, die kleiner als oder gleich einer Versorgungsspannung ist. Dabei ist die Glühlampe mit einer Gleichspannungsquelle über eine die elektri­ sche Leistung der Glühlampe begrenzende Anordnung aus einem Schließkontakt, einer Relaiseinrichtung, einem Zeitgeber und einem Taktgenerator verbunden. Diese Anordnung leitet die Versorgungsspannung mit einem derartigen Impuls- Pausen-Verhältnis bzw. Tastverhältnis getaktet an die Glühlampe weiter, daß der zeitliche Mittelwert der an der Glühlampe anliegenden Spannung kleiner ist als die Nennspannung der Glühlampe.

Aus der DE 43 27 767 C2 ist eine Beleuchtungseinrichtung mit einer Glühlampe bekannt, deren Nennspannung (4,8 Volt) kleiner ist als die Maximalspannung (5,6 Volt) einer die Glühlampe mit elektrischer Leistung versorgenden Gleichspan­ nungsquelle. Dabei ist zwischen der Glühlampe und der Gleichspannungsquelle ein Schaltglied angeordnet, welches von einem Mikroprozessor pulsweitenmodu­ liert so angesteuert wird, daß die von der Gleichspannungsquelle gelieferte Span­ nung mit einem derartigen Tastverhältnis getaktet an die Glühlampe weitergeleitet wird, daß die an der Glühlampe anliegende, effektive Lampenspannung auf deren Nennwert begrenzt ist.

Kraftfahrzeuge, und zwar Personenkraftwagen sowie Omnibusse und Nutzfahrzeuge, werden oftmals mit ei­ ner vom jeweiligen Fahrzeugmotor unabhängigen Hei­ zungsanlage ausgerüstet, um die Fahrerkabine bzw. den Innenraum unabhängig vom Fahrbetrieb und insbeson­ dere auch bei längeren Haltezeiten bei abgestelltem Fahrzeugmotor komfortabel erwärmen bzw. warmhal­ ten zu können. Soweit für diese Heizgeräte und -anla­ gen elektrische Bedienungsanordnungen vorgesehen sind, sind diese so ausgebildet, daß sie ohne weiteres an unterschiedliche Stromquellen mit unterschiedlichen elektrischen Versorgungsspannungen angeschlossen werden können. Die elektrischen Bordnetze von Perso­ nenkraftwagen sind in der Regel auf 12 V ausgelegt; die Bordnetze von Omnibussen und Nutzfahrzeugen arbei­ ten im allgemeinen mit 24 V. Um eventuelle Unter- oder Überspannungen beherrschen zu können, sind die Be­ dienungsanordnungen so ausgelegt, daß sie in einem Spannungsbereich zwischen etwa 10 V und 30 V sicher arbeiten können.

Eine gewisse Schwierigkeit besteht im Zusammen­ hang mit der Beleuchtung der Bedienungsanordnung. Die Lichterzeuger- bzw. Lampenelemente der Beleuch­ tung werden üblicherweise direkt an das jeweilige Bord­ netz des Kraftfahrzeuges angeschlossen. Dies hat bisher zur Folge, daß jeweils Lichterzeuger- bzw. Lampenele­ mente mit einer dem jeweiligen Bordnetz angepaßten, elektrischen Nennspannung eingesetzt werden müssen. Da oftmals bei der Herstellung einer genannten Hei­ zungsanlage bzw. eines genannten Heizgerätes der spä­ tere Einsatzort unbekannt ist, können bisher die Licht­ erzeuger- bzw. Lampenelemente praktisch erst beim Einbau der Heizungsanlage bzw. des Heizungsgerätes in das Fahrzeug richtig ausgewählt und montiert wer­ den.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Beleuchtungseinrichtung mit vermindertem Herstellungsaufwand bei der Lampenbestückung bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale in Anspruch 1 gelöst.

Denn bei vielen Fahrzeugen können zumindest Teile der Innenraumbeleuchtung bzw. der Beleuchtung von Ska­ len, Instrumenten u. dgl. bezüglich der Helligkeit ge­ steuert werden. Dazu kann die jeweilige Versorgungs­ spannung abgesenkt oder mit mehr oder weniger gro­ ßem Pausenanteil zwischen den Impulsen getaktet wer­ den. Um nun auch bei der eingangs genannten Beleuch­ tungseinrichtung eine entsprechende Veränderung der Helligkeit ermöglichen zu können, kann die Begrenzer­ schaltung einen Steuereingang aufweisen, an den eine gegenüber der jeweiligen, elektrischen Versorgungs­ spannung verminderte und/oder eine getaktete, elektri­ sche Spannung mit gegenüber der jeweiligen Versor­ gungsspannung vermindertem, zeitlichem Mittelwert an­ legbar ist, so daß die Begrenzerschaltung die das Licht­ erzeuger- bzw. Lampenelement beaufschlagende Span­ nung bzw. deren zeitlichen Mittelwert in analoger Wei­ se gegenüber der Nennspannung des Elementes ver­ mindern kann.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie die nachfolgen­ de Erläuterung einer bevorzugten Ausführungsform verwiesen, die anhand der Zeichnung beschrieben wird.

Dabei zeigt die einzige Figur eine schaltplanartige Darstellung einer Bedienungsanordnung mit erfin­ dungsgemäßer Beleuchtungseinrichtung.

Eine nicht näher dargestellte Bedienungsanordnung 1 besitzt ein Lampenelement 2, welches mit einem Schalt­ transistor 3 eine Reihenschaltung bildet, die zwischen einem Masseanschluß 4 und einen Anschluß 5 der Be­ dienungsanordnung 1 geschaltet ist, so daß die aus Lam­ penelement 2 und Schalttransistor 3 bestehende Rei­ henschaltung von der Versorgungsspannung V einer Batterie 6 eines Kraftfahrzeuges od. dgl. beaufschlagt werden kann. Zwischen die beiden Anschlüsse 4 und 5 ist des weiteren ein Mikroprozessor 7 geschaltet, wel­ cher einen mit einem Steuereingang des Schalttransi­ stors 3 verbundenen Ausgang aufweist.

Das Lampenelement 2 besitzt eine elektrische Nenn­ spannung, die unter der Spannung der Batterie 6 liegt bzw. der Batteriespannung allenfalls gleichkommt. Der Mikroprozessor 7 erkennt die jeweilige Batteriespan­ nung und schaltet den Schalttransistor 3 taktförmig durchlässig, mit einem derartigen Impuls-Pausen-Ver­ hältnis und mit derartiger Taktfrequenz, daß ein Kurz­ zeit- sowie ein Langzeitmittelwert der das Lampenele­ ment 2 beaufschlagenden, elektrischen Spannung der Nennspannung des Lampenelementes 2 entspre­ chen.

Der Prozessor 7 weist noch einen Steueranschluß 8 auf, an den eine gegenüber der Batteriespannung V verminderte, getaktete Batteriespannung mit steuerbarem Impuls-Pausen-Ver­ hältnis anlegbar ist. In Kraftfahrzeugen steht eine solche getaktete Spannung oftmals für die Beleuchtung von Instrumenten zur Verfügung, wobei die Helligkeit der Instrumentenbeleuchtung durch Veränderung des Im­ puls-Pausen-Verhältnisses mittels eines sogenannten Dimmers steuerbar ist.

In Abhängigkeit von der am Steueranschluß 8 anlie­ genden Spannung bzw. dem dort auftretenden Impuls- Pausen-Verhältnis wird nun der Schalttransistor 3 so getaktet gesteuert, daß der zeitliche Mittelwert der das Lampenelement 2 beaufschlagenden, elektrischen Span­ nung gegenüber der Nennspannung des Lampenele­ mentes 2 in etwa gleicher Weise herabgesetzt ist wie die am Steueranschluß 8 anliegende, elektrische Spannung bzw. deren zeitlicher Mittelwert gegenüber der Batte­ riespannung herabgesetzt sind.

Auf diese Weise kann die Helligkeit des Lampenele­ mentes 2 in analoger Weise zur Helligkeit der Instru­ mentenbeleuchtung od. dgl. eines Kraftfahrzeuges ge­ steuert werden.

Der Prozessor 7 sowie der davon gesteuerte Transi­ stor 3 bilden eine die elektrische Leistung des Lampen­ elementes 2 begrenzende Begrenzerschaltung, die über den Anschluß 8 von außen steuerbar sein kann.

Gegebenenfalls kann der Prozessor 7 einen Program­ miereingang 9 aufweisen, über den sich die maximale Helligkeit des Lampenelementes 2, d. h. das für die ma­ ximale Helligkeit vorgesehene Impuls-Pausen-Verhält­ nis, einstellen läßt. Für die Programmierung kann an den Eingang 9 z. B. ein durch ein Tastenfeld betätigbarer Signalgeber angeschlossen werden, welcher als Teil der Bedienungsanordnung vorgesehen sein kann. Damit läßt sich die maximale Helligkeit der Beleuchtung der Bedienungsanordnung z. B. an die maximale Helligkeit einer Armaturenbrett-Beleuchtung eines Kraftfahrzeu­ ges anpassen. Außerdem kann die Helligkeit des Lam­ penelementes 2 bei Abdeckung durch farbig transpa­ rentes Glas od. dgl. gegebenenfalls erhöht werden.

Claims (2)

1. Elektrische Beleuchtungseinrichtung eines an elektrische Strom­ quellen (6) mit unterschiedlichen Versorgungsspannungen (V) anschließbaren, elektrischen Gerätes, z. B. einer Bedienungsanordnung eines vom Motor eines Kraftfahrzeuges unabhängigen Heizgerätes in Kraftfahrzeugen, mit zumindest einem Lichterzeugerelement (2), wobei das Lichterzeugerelement (2) eine Nennspannung (V_n) aufweist, welche kleiner als die geringste der unterschiedlichen Versor­ gungsspannungen (V) ist oder an diese angepaßt ist, und wobei das Lichterzeu­ gerelement (2) mit der Stromquelle (6) über eine die elektrische Leistung des Lichterzeugerelements (2) auf einen zulässigen Wert begrenzende Begrenzer­ schaltung (7, 3) verbunden ist, welche die jeweilige Versorgungsspannung (V) mit einem derartigen Impuls-Pausen-Verhältnis getaktet an das Lichterzeuger­ element (2) weiterleitet, daß der zeitliche Mittelwert der am Lichterzeugerele­ nent (2) anliegenden Spannung der Nennspannung (V_n) des Lichterzeugerelements (2) entspricht, wobei die Begrenzer­ schaltung (7, 3) noch einen Steuereingang (8) aufweist, an den eine getaktete Spannung anlegbar ist, und die Begrenzerschaltung (7, 3) in Abhängigkeit von der am Steuereingang (8) anliegenden Spannung den zeitlichen Mittelwert der am Lichterzeugerelement (2) anliegenden, getakteten Spannung derart einstellen kann, daß dieser gegenüber der Nennspannung (V_n) des Lichterzeugerelements (2) entsprechend dem Verhält­ nis zwischen dem zeitlichen Mittelwert der am Steuerein­ gang (8) anliegenden Spannung und der jeweiligen Versorgungsspannung (V) vermindert ist.

2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Begrenzerschaltung (7, 3) einen Eingang (9) zur Veränderung bzw. Programmierung der maximal erreich­ baren Helligkeit des Lichterzeugerelements (2) aufweist.