DE2014921C3 - Schaltungsanordnung zur Gleichstromspeisung von Lampen und zum Anzeigen des Ausfalls einer Lampe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Gleichstromspcisung zweier oder mehrerer parallel geschalteter Lampen, insbesondere von Kraftwagenlampen, und zum Anzeigen des Ausfalls einer Lampe mittels einer Hilfslampe. wobei die erste Eingangsklemme der Schaltungsanordnung mit dem einen Ende der ersten Diagonale einer elektronischen Brücke und die zweite Eingangsklemme mit dem anderen Ende dieser Brückendiagonalen verbunden sind und wobei drei Zweige der Brücke je einen ohmschen Widerstand enthalten und der vierte Brückenzweig die Parallelschaltung wenigstens zweier Lampen enthält, während das eine Ende der zweiten Brückendiagonalen mit der Basis eines Transistors verbunden ist. dessen Emitter mit dem anderen Ende der zweiten Brückendiagonalen verbunden ist.

Eine Schaltungsanordnung dieser Art ist z. B. in der GB-PS 947 491 beschrieben (siehe z.B. Fig. 1 dieser Patentschrift). Ein Nachteil dieser bekannten Schaltungsanordnung besteht darin, daß. wenn nicht eine Hauptlampe, sondern zwei parallelgeschaltete Hauptlampen verwendet werden, die Warnhilfslampe nicht auf zuverlässige Weise das Versagen einer dieser Hauptlampen anzeigt. Wenn von zwei parallelgeschalteten Hauptlampen ausgegangen wird und beim Versagen einer dieser Lampen der Basis des erwähnten Transistors eine derartige Spannung zugeführt werden würde, daß dieser Transistor leitend wird, wird die Hilfslampe in dem bekannten Kreis Strom ziehen, wodurch die Spannung am Emitter des betreffenden Transistors auch wieder stärker negativ wird, was wieder zur Sperrung dieses Transistors führen würde. Ein befriedigendes Aufleuchten der Warnlampe und somit eine zuverlässige Anzeige der Störung (das Versagen einer der Hauptlampen) wird auf diese Weise daher nicht erhalten.

Insbesondere bei Kraftwagenbeleuchtung werden häufig Gruppen aus zwei parallel geschalteten Lampen verwendet. Beispielsweise seien die beiden Bremslampen oder die beiden Scheinwerfer an der Vorderseite des Kraftwagens oder die Lampen zum Anzeigen einer Richtungsänderung des Fahrzeuges erwähnt. Aus Sicherheitsgründen ist es wichtig, daß ein Autofahrer weiß, daß alle diese Lampensysteme richtig arbeiten und daß rechtzeitig angezeigt wird, wenn eine der Lampen versagt. Dies ist naturgemäß von besonderer Bedeutung in bezug auf die Bremslampen.

Die Erfindung bezweckt daher, bei Verwendung zweier oder mehrerer parallelgeschalteter Lampen eine einfache Schaltungsanordnung zu schaffen, mit der angezeigt wird, wenn eine dieser Lampen versagt.

Eine Schaltungsanordnung eingangs erwähnter Art ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor dieses Transistors über die Reihenschaltung eines Widerstandes und eines Kondensators mit der zweiten Eingangsklcmme verbunden ist, daß der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand und dem Kondensator der Reihenschaltung an die Steuerelektrode eines Thyristors angeschlossen ist, der mit einer Hilfslampe in Reihe liegt, wobei diese Reihenschaltung zwischen die erste und zweite Eingangsklcmme gelegt ist, und daß die Elemente der Brückenschaltung derart bemessen sind, daß im störungsfreien Betrieb die Basis-Emittcr-Spannung des Transistors noch unter dem zum Ansprechen dieses Transistors erforderlichen Wert liegt.

Ein Vorteil dieser Schaltungsanordnung ist der, daß, wenn durch das Versagen einer der Lampen (Hauptlampcn) die Spannung über dem mit dieser Lampe in Reihe geschalteten Widerstand abgenommen hat, wobei die

dadurch erhaltene Emitter-Basis-Spunnung des Transisturs genügend groß ist, um diesen Transistor leitend zu machen, der erwähnte Kondensator über diesen Transistor aufgeladen wird. Der Strom, mit dem dieser Kondensator aufgeladen wird, kann nvr\ sehr klein sein. Dieser Strom braucht ja nicht die Warnlampe zu durchfließen. Dies hat denn auch zur Folge, daß dieser Hilfsstrom über dem mit der Hauptlampe in Reihe geschalteten Widerstand keine große Potentialänderung herbeiführt, wodurch der Transistor während einiger Zeit leitend bleibt. Wenn der Kondensator eine derartige Ladung erhalten hat. daß die Zündspannung des Thyristors erreicht ist, wird der Kreis der Eingangsklemmen über die Warnlampe und den Thyristor geschlossen, so daß die Warnlampe aufleuchtet. Auf diese Weise wird die Störung angezeigt.

Eine Schaltungsanordnung kann z. B. bei einer fest angeordneten Anzeigevorrichtung oder bei einem Fahrzeugbeleuchtungssystem Anwendung finden.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Schaltungsanordnung nach der Erfindung, bei der die erste Lampe und die zweite Lampe Ktaftwagenlampen sind, sind diese beiden Lampen Kraftwagenbremslampen.

Ein Vorteil dieser besonderen Ausführungsform ist der, daß ein Automobilist nun rechtzeitig einen Fehler in seinem Bremssignalisicrungssystem erfährt. Ingewissen Fällen können dadurch Verkehrsunfälle vermieden werden.

Es ist denkbar, daß in den Kreis ein Schalter aufgenommen ist, der sowohl mit den Hauptlampcn als auch mit der Hilfdampe in Reihe geschaltet ist. In diesem Falle kann dann nur eine Anzeige erfolgen, wenn auch die Spannung über der die Hauptlampen enthaltenden Brücke vorhanden ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Schaltungsanordnung, bei der ein Schalter zwischen einer der Eingangsklenimen und der elektrischen Brücke angeordnet ist, ist ein Ende der Reihenschaltung der Hilfslampc und des Thyristors an einen Punkt zwischen dem Schalter und der erwähnten Eingangsklemme angeschlossen.

Die letztere Ausführungsform hat den Vorteil, daß auch nach dem Abschalten der elektrischen Brücke ein gegebenenfalls während des Auftretens der Spannung über der Brücke angezeigter Fehler durch eine brennende Warnhilfslampe angezeigt bleibt. Wenn beim Betrieb eine der Hauptlampen fehlt, hat dies /ur Folge, daß der Thyristor, der mit der Warnlampe in Reihe geschaltet ist, leitend wird. Dadurch wird diese Warnlampe (Hilfslampc) gezündet. Wenn der Schalter nun aber geöffnet wird, werden alle gegebenenfalls noch brennenden Hauptlampen gelöscht; die Warnlampe bleibt aber brennen, weil der Strom durch den Thyristor nur unterbrochen wird, wenn dieser Strom den Haltewert unterschreitet. Die Schaltungsanordnung wird nun derart bemessen, daß der Strom durch die Warnlampe diesen Haltestromwert überschreitet; in diesem Falle wird also aue\ nach dem Öffnen des Schalters die Hilfslampc nach wie vor brennen, so daß die Fehleranzeige erhalten bleibt.

Die beiden letzteren Ausführungsformen der Schal tungsanordnung werden vorzugsweise in Vereinigung in einem Krallwagen verwendet, wobei dann der erwähnte Schulter mit dein Bremspedal des Kraftwagens gekuppelt ist.

Dadurch wird der Vorteil erhalten, daß, wenn sich während eine:, Bremsvorganges ein Fehler in einer der Bremslampen zeigt, d'e Warnlampe gezündet wird und im gezündeten Zustand bleibt, auch wenn der Fahrer den Fuß vom Bremspedal entfernt hat. Bei Verwendung eines solchen Systems wird der Fahrer also während längerer Zeit auf das Vorhandensein eines Fehlers, \λ einem der wesentlichen Teile des Signalisicrungcysicms seines Fahrzeuges aufmerksam gemacht.

Es ist möglich, in einem Fahrzeug oder /.. B. in einem System zur Überwachung einer Tafel von Signalisierungslampen, jede Gruppe aus zwei parallelgeschalteten Lampen mit einer Anordnung nach der Erfindung zu überwachen.

Bei einer weiteren günstigen Ausführungsform der Schaltungsanordnung, bei der mehr als eine Gruppe parallelgeschalteler Lampen vorhanden ist, sind all diese Gruppen von Lampen in Brückenschaltungen aufgenommen, die der Brückenschaliung für die erste und die zweite Lampe nahezu ähnlich sind, wobei von all diesen Brückenschaliungcn zwei. Widerstände enthaltende Zweige gemeinsam sind, während für jede Lampengruppe eine Diode vorgesehen ist, die die Verbindungspunkte der übrigen Zweige mit einer Hauptelektrode des Transistors verbindet, derart, daß das Versagen einer der gesamten Anzahl von Lampen durch das Zünden der Hilfslampc angezeigt wird

Diese letztere bevorzugte Ausführungsform hat den Vorteil, daß nun mit Hilfe einer einzigen Warnlampe eine Vielzahl Gruppen von Lampen überwacht werden kann.

Es ist einleuchtend, daß, nicht nur wenn eine der Haupllampen versagt, sondern auch wenn die beiden Hauptlampen versagen, die Warnlampe in einem System nach der Erfindung aufleuchtet. Wenn die beiden Lampen nicht zünden, ist ja der Spannungsabfall über dem mit diesen Lampen in Reihe geschalteten Widerstand Null, und auch in diesem Falle ist die Emitter-Basis-Spannung bestimmt genügend, um Jen Transistor leitend zu machen. Oben wurde stets von zwei parallclgeschalteicn Hauptlampcn ausgegangen. Es ist aber auch denkbar, daß diese Anzahl größer ab, zwei ist und daß der mit diesen Lampen in Reihe geschaltete Widerstand derail bemessen ist, daß auch beim Versagen einer der Lampen dieser Gruppe die Spannung über diesem Widerstand genügend ist. um den erwähnten Transistor leitend zu machen und somit den Fehler anzuzeigen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung,

Fig. 2 schematisch eine zweite Ausführungsform einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung.

F i g. 3 scheniatiseh eine dritte Ausführungsforni einer Schaltungsordnung nach der Erfindung.

In Fig. I bezeichnen 1 und 2 Anschlußklemmen zum Anschluß an den Akkumulator eines Kraftwagens, λ und 4 bezeichnen zwei Bremsla npen des Kraftwagens. Die Klemme 1 ist an eine elektrische Brücke angeschlossen. von der ein Zweig durch einen Widerstand 5 gebildet wird. Ein anderer Zweig dieser Brücke wird durch einen mit dem Widerstand 5 in Reihe geschalteten Widerstand 6 gebildet, während ein weiterer Zweig der Brücke durch einen Widerstand 7 gebildet wird. Der Wider stand 7 isl /wischen ilen Lampen i und 4 einerseits und der Anschlußklemme 1 andererseits eingesehalte!. Die Lampen 1 und 4 bilden zusammen einen vierten Zweig der Brücke. Diese Brücke ist über einen Schaller 8 mit der negativen Eingiingsklemmc 2 der .Schaltungsanordnung verbunden. Der Schalter S ist mechanisch mn eiern

Bremspedal des Kraftwagens gekuppelt. Die negative Klemme 2 ist mit der Masse des Kraftwagens verbunden. Ein Vcrbindungspunki der Widerstände 5 und 6 isl mit der Basis eines Transistors 9 verbunden. Dieser Transistor ist vom pnp-Typ. Der Emitter des Transistors 9 ist an einen Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 7 und den Lampen 3 und 4 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 9 ist über einen weiteren Widerstand 10 und einen Kondensator 11 mit einem Leiter 14 verbunden, der den Widerstand 6 mit den Lampen 3 und 4 verbindet. Der Leiter 14 gehört zu der elektrischen Brücke. Der Leiter 14 ist über den Schalter 8 mit der Klemme 2 verbunden Ein Verbindungspunkt des Widerstandes 10 und des Kondensators 11 isl an die Steuerelektrode eines Thyristors 12 angeschlossen. Mit diesem Thyristor 12 ist eine Hilfslampc 13 in Reihe geschaltet. Diese Lampe ist die Warnlampe. Die Reihenschaltung der Lampe 13 und des Thyristors 12 ist mit einem Ende an die Eingangsklemme 1 und des Widerstandes 7 und mit dem anderen Ende an den Leiter 14 angeschlossen. Ein Ende einer Diagonale der elektrischen Brücke wird durch einen Verbindungspunkt der Widerstände 5 und 7 gebildet, während das andere Ende derselben Diagonale durch den der Brücke zugewandten Teil des Schalters 8 gebildet wird. Die Enden der anderen Brückendiagonalc werden durch den Verbindungspunkt der Widerstandes und 6 und den Verbindungspunkt des Widerstandes 7 und der Lampen 3 und 4 gebildet. Die Widerstände in der Anordnung nach Fig. 1 sind derart bemessen daß wenn im geschlossenen Zustand des Schalters 8 die beiden Lampen 3 und 4 wirken, der Spannungsabfall über dem Widerstand 7 derart groß ist daß die Emittcr-Basis-Spannung des Transistors 9 ungenügend isi. um diesen Transistor leitend zu machen. In diesem laller wird denn auch der Thyristor 12 gesperrt sein so daß die Lampe 13 gelöscht ist. Wenn nun aber eine der beiden Hauptlampen 3 oder 4 versagt wird die Spannung über dem Widersland 7 (infolge der verringerten Stromstärke) kleiner, wodurch der Emitter des Transistors 9 ein positiveres Potential bei gleichbleibendem Potential seiner Basis annimmt wodurch d.eser Transistor 9 leitend wird. Dann wird dadurch über den Widerstand 7 und den Widerstand 10 der Kondensator H aufgeladen. Wenn dieser Kondcn sator um einen bestimmten Betrag aufgeladen worden ist, wird dadurch über die Steuerelektrode des Thyristors 12 dieser Thyristor leitend gemacht und es leuchtet die Lampe 13 auf. Die Lampe 13 ist ζ B auf dem Armaturenbrett des Kraftwagens montiert Der Automobilist sieht nun beim Aufleuchten der Lamoe Π daß mit seinem Brcmslampcnsystem etwas nicht in Ordnung ,st Er kann dann rechtzeitig Maßnahmen treffen, um diesen Fehler zu beseitigen.

Die Anordnung nach F i g. 2 ist der der F i g 1 „ahc™ ähnlich Ein wesentlicher Unterschied beLht aber dann, daß der Schalter 8 nun durch einen Schalter 18 ersetz, ,st. der sich zwischen der Eingangsklemme 1 und dem Widerstand 7 befindet. Ferner ist die Lamne 13 an einem Punkt 19 angeschlossen, der zwischen der Eingangsklemme 1 und dem eben erwähnten Schalw lieg,. In Fig. 2 is, ferner die Eingangsk.emm^ti dem Durchgangsleitcr 14 verbunden. Entsprechende Elemente der Fig. 1 und 2 sind mit den _E!_elchrn Bezugsziffern bezeichne,. In der Anordnung _nach F ι g. 2 isl der Schalter 18 auch mit dem Bremspedal de«. Kraftwagens gekuppelt. Wenn nun während eines Bremsvorganges ein Fehler in einer der I .ampen 3 und 4 vorhanden ist, wird auf die bei Fig. I beschriebene Weise die Hilfslampc 13 aufleuchten. Wenn der Automobilist nun aber den Fuß vom Bremspedal entfernt, so daß der Schalter 18 wieder geöffne, wird. bleib, der Stromkreis der Lampe 13 und des Thyristors 12 geschlossen, weil der Strom durch den Thyristor den Halteslromwert nicht unterschreitet. Dadurch wird die Lampe 13 auch nach dem Bremsvorgang nach wie vor brennen, so daß der Automobilist eine dauernde Anzeige eines Fehlers in seinem Bremslampensystem empfängt. Erst wenn z. B. durch das Umdrehen des Zündschlüssels des Fahrzeuges der Strom des Akkumulators zu den unterschiedlichen Verbrauchersystemen unterbrochen wird, wird auch die Lampe 13 (in der Anordnung nach F i g. 2) löschen.

Die Anordnung der F i g. 3 ist eine Erweiterung der Anordnung nach Fig.2. Entsprechende Elemente der F ig.3 und 2 sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. In Fig.3 sind wieder zwei Bremslampen 3 μ und 4 dargestellt. Die Anordnung nach Fig.3 enthält aber außerdem eine Gruppe zweier anderer Lampen(30 und 40). Diese Lampen bilden /.. B. die Hauptbeleuchtung des Kraftwagens (die Scheinwerfer). In der Anordnung nach F i g. 3 versorgt die Warnlampe 13 die Überwachung sowohl der Gruppe von Lampen 3, 4 als auch der Gruppe von Lampen 30,40. In F i g. 3 sind auch als neue Elemente vorhanden: der Widerstand 70, der mn den Lampen 30 und 40 in Reihe geschaltet ist. und ein Schalter 180. Der Widerstand 70 entspricht dem Widerstand 7 und der Schalter 180 dem Schalter 18. Der Schalter 180 is, zwischen dem Widerstand 70 und dem Verbindungspunkt 19 der Anordnung eingeschaltet. In l- ig-3 ist zwischen dem Emitter des Transistors 9 und dem Verbindungspunkt des Widerstandes 7 und der Lampen 3 und 4 noch eine Diode 20 angebracht. Auf ähnliche Weise ist zwischen dem Emitier des Transistors 9 und dem Vcrbindungspunki des Widerstandes 70 und der Lampen 30, 40 eine Diode 200 angebracht. Die uioden 20 und 200 sollen verhindern, daß Strom von acm Bremslampcnsystcm (3, 4) in das System der M-al!wagcnscheinwerfer 30, 40 fließt und umgekehrt, wenn im eingeschalteten Zustand des Schalters 18 ein fehler in einer der Lampen 3 oder 4 (oder in den beiden Lampen) auftritt, wird auf die bereits in Fig.2 beschriebene Weise der Transistor 9 und somit auch der ι nyristor 12 leitend, wodurch die Lampe 13 aufleuchtet. υ« die Lampe 13 wieder an einen Punkt 19 angeschlossen ist. der /wischen der Eingangsklemme 1 so Tr-h u ^{Schalter 18} liegt, kann auch, wenn dieser H IJ- ^WICder S^cöffnet wird, der Fehler nach wie vor auren die brennende Lampe 13 angezeigt bleiben. Bei geschlossenem Zustand des Schalters 180 wird ein etwaiger Fehler im System der Lampen 30.40 über den « »J»!ί !- ^{70 an dcn} Transistor 9 weitergeleitet Γ™ ^ko"nen.und zwar weil beim Versagen einer der di«ni/? ^{Odcr 40 dcr} Potentialunterschied über den w ^^{Iderstand 7}O deiner als bei einer befriedigenden wirkung sowohl der Lampe 30 als auch der Lampe Pm!.',' ο ^{hlen einer der} Lampen ³⁰ oder 40 ist die ü Ϊ T^IS'^Spannun« ^des Transistors 9 genügend, Γ ^{Cn Tr} _A ^ansistor "eitend zu machen, und auf die für T, ^A"^ordnu"g beschriebene Weise wird der S IT u ^aufg^cladcn "nd somit der Thyristor 12 AuSih a '' ^{Wodurch dic} Lampe 13 aufleuchtet. bes?_m„,? ^dcn Loipen 30 und 40 wird durch die be mW ^Vcr^^ndu"g der Lampe 13 mit dem Punk, 19

FehTcr η ^{nCn dcS Schaltcrs 180 cin ctwaiger}

^{Cr dlcser} Lampen 30 _r,dcr 40 nach wie vor

, dadurch, daß die Warnhilfslampc 11 brennen

:schricbcnen Anordnungen schaffen eine und zweckmäßige Anzeige beim Versagen " mehrerer Lampen des Kraftwagens. s

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Gleichstromspcisung zweier oder mehrerer parallel geschalteter Lampen, insbesondere von Kraftwagenlampen, und zum Anzeigen des Ausfalls einer Lampe mittels einer Hilfslampe, wobei die erste Eingangsklemme der Schaltungsanordnung mit dem einen Ende der ersten Diagonale einer elektronischen Brücke und die zweite Eingangsklemme mit dem anderen Ende dieser Brückendiagonalen verbunden sind und wobei drei Zweige der Brücke je einen ohmschen Widerstand enthalten und der vierte Brückenzweig die Parallelschaltung wenigstens zweier Lampen enthält, während das eine Ende der zweiten Brückendiagonalen mit der Basis eines Transistors verbunden ist, dessen Emitter mit dem anderen Ende der zweiten Brückendiagonalen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor dieses Transistors über die Reihenschaltung eines Widerstandes und eines Kondensators mit der zweiten Eingangsklemme verbunden ist, daß der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand und dem Kondensator der Reihenschaltung an die Steuerelektrode eines Thyristors angeschlossen ist, der mit einer Hilfslampe in Reihe liegt, wobei diese Reihenschaltung zwischen die erste und zweite Eingangsklemme gelegt ist, und daß die Elemente der Brückenschaltung derart bemessen sind, daß im störungsfreien Betrieb die Basis-Emitter-Spannung des Transistors noch unter dem zum Ansprechen dieses Transistors erforderlichen Wert liegt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der die erste Lampe und die zweite Lampe Kraftwagenlampen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Lampe Kraftwagenbremslampen sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch I oder 2, bei der sich zwischen einer der Eingangsklemmen und der elektrischen Brücke ein Schalter befindet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Reihenschaltung der Hilfslampe und des Thyristors -\n einen Punkt zwischen dem Schalter und der erwälinten Eingangsklemme angeschlossen ist.

4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 2 und 3, die in einem Kraftwagen angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter mit dem Bremspedal des Kraftwagens gekuppelt ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei der mehr als eine Gruppe paralleigescha!- teter Lampen vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß all diese Gruppen von Lampen in Brückenschaltungen aufgenommen sind, die der Brückenschaltung für die erste und die zweite Lampe nahezu entsprechen, wobei von all diesen Brückenschaltungen zwei, Widerstände enthaltende Zweige gemeinsam sind und pro Lampengruppe eine Diode vorgesehen ist, die die Vcrbindungspunk-Ie der übrigen Zweige mit einer I lauptclcktrode des Transistors verbindet, derart, daß das Versagen einer der Gesamtzahl von Lampen durch das Zünden der I lilfslampc angezeigt wird.