DE2059489C3 - Schaltungsanordnung zur Steuerung mehrerer zur Anzeige von Störungen in Nachrichtensystemen dienenden lichtemittierenden Dioden - Google Patents

Description

Der eingeprägte Strom wird mit Hilfe einer Konstantstromstufc konstant gehalten. Dieser besteht aus einem Transistor Ts, einem Emittervorwiderstand RE und einem Basisspannungsteiler RMR2. Es stellt sich ein Strom ein, bei dem der Spannungsabfall am Emittervorwiderstand RE zusammen mit der Diffussionsspannung der Emitter-Basis-Slrecke des Transistors Ts gleich der am Widerstand R 2 auftretenden Ausgangsspannung des Basisspannuugsteilers ist.

In der Anordnung nach F i g. 1 werden pnp-Transistoren benötigt. Will man bei geerdetem Pluspol der Betriebsspannung und gegen Erde schließenden Alarmkontakten eine Anordnung mit nur npn-Transistoren haben, so kann man diese nach Fig. 2 aufbauen. Die Umschaltekreise bestehen hier jeweils aus einem Reihentransistor Ts 1 bis Ts 5, einem Paralleltransistor Ts6 bis Ts 10 unci einer Leuchtdiode LED 1 bis LED 5. Diese liegt in der Kollektorzuleitung des zugehörigen Reihentransistors. Die Kollektor-Emitter-Strecke des zugehörigen Paralleltransistors ist zur Reihenschaltung des Reihentransistors und der Leuchtdiode parallelgeschaltet, und die Basis des Paralleltransisiors ist mit dem Kollektor des Reihentransistors verbunden. Die Reihentransistoren besit7.en jeweils einen Eingangsspannungsteiler RbMRaX bis Rb 5/Ra 5, der über einen zugehörigen Alarmkontakt AK1 bis AK 5 mit Erde (Pluspotential) verbunden werden kann.

Bei störungsfreiem Betrieb des Nachrichtensystems sind die Alarmkontakte offen, an den Eingangsspannungsteilern liegt keine Spannung, die Reihentransistoren erhalten keinen Basisstrom und sind gesperrt. Der eingeprägte Betriebsstrom fließt in die Emitter der Paralleltransistoren und teilt sich auf in einen Basis- und einen Kollektorstrom, wobei der Basisstrom über die zugehörige Leuchtdiode fließt. Es stellt sich ein Gleichgewicht ein, bei dein der Basisstrom um den Stromverstärkungsfakior kleiner als der Kollektorstrom des Paralleltransistors ist, wie leicht einzusehen ist. Dieser kleine Basisstrom reicht im allgemeinen nicht aus, um die Leuchtdiode zum Leuchten zu bringen. Erforderlichenfalls kann auch parallel zu jeder Leuchtdiode ein Widerstand vorgesehen werden, der den Basisstrom des Paralleltransistors liefert.

Tritt irgendeine Störung auf, so wird der zugehörige Alarmkontakt gegen Erde (Plus) geschlossen, der zugehörige Reihentransistor erhält über seinen Basisspannungsteiler Basisstrom und wird leitend. Die Restspannung des leitenden Reihentransistors ist so klein, daß die Basis-Emitter-Strecke des zugehörigen Paralleltransistors praktisch kurzgeschlossen und dieser Transistor gesperrt ist. Der eingeprägte Betriebsstrom fließt über die zugehörige Leuchtdiode, und diese leuchtet.

Der eingeprägte Strom wird in der Anordnung nach F i g. 2 genauso wie in der Anordnung nach F i g. 1 erzeugt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

20 53 489 Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Steuerung mehrerer zur Anzeige von Störungen in Nachrichtensystemen dienenden lichtemittierenden Dioden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Leuchtdiode in einem elektronischen Umschaltkreis angeordnet ist, daß alle Umschaltkreise in Reihe geschaltet und von einem eingeprägten Strom durchflossen sind, und daß jeder Umschaltkreis von einer zugehörigen Alarmeinrichtung so gesteuert wird, daß der Strom entweder über die Leuchtdiode oder über einen Parallelweg fließt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltkreise jeweils aus einer Leuchtdiode (LED 1 bis LED5) und einer zur Leuchtdiode pnrallelgeschalteten Reihenschaltung der Koüektor-Emitter-Strecke eines pnp-Transistors (7s ί bis 7s5) und einer gewöhnlichen Diode (Dl bis DS) bestehen, wobei die Dioden (Dl bis D 5) in Durchlaßrichtung in der Emitterzuleitung der Transistoren (7sl bis Ts 5) eingeschaltet sind, und der Pluspol der Betriebsspannung (UB) an Erde liegt (Fig. 1).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren (Ts 1 bis Ts5) bei störungsfreiem Betrieb des Nachrichtensystems Basisstrom über Basisvorwiderstände (Rb 1 bis Rb 5) aus der Betriebsspannung (UB) erhalten und leitend werden, und daß bei Auftreten einer Störung die Basis des zugehörigen Transistors über einen bei Störung schließenden Alarmkontakt (AK 1 bis AK 5) gegen Erde (Pluspotential) kurzgeschlossen wird und den entsprechenden Transistor sperrt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eingeprägte Strom mit Hilfe einer Konstantstromstufe konstant gehalten wird, die aus einem Transistor (Ts), einem in dessen Emitterzuleitung angeordneten Emitterwiderstand (RE) und einem Basisspannungsteiler (RMR2) besteht, wobei sich ein Strom einstellt, bei dem der Spannungsabfall am Emitterwiderstand (RE) zusammen mit der Diffusionsspannung der Emitter-Basis-Strecke des Transistors (Ts) gleich der Ausgangsspannung der Basisspannungsteilers ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltekreise jeweils aus einem npn-Reihentransistor (7s 1 bis 7s5), einem npn-Paralleltransistor (7s6 bis TsIO) und einer Leuchtdiode (LfDl bis LEDS) bestehen, wobei diese in der Kollektorzuleitung des Reihentransistors (TsI bis TsS) liegt, die Kollektor-Emitter-Strecke des zugehörigen Paralleltransistors (7s 6 bis 7s 10) parallel zur Reihenschaltung des Reihentransistors und der Leuchtdiode geschaltet ist, die Basis des Paralleltransistors mit dem Kollektor des Reihentransistors verbunden ist und der Pluspol der Betriebsspannung (UB) an Erde liegt (F i g. 2).

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihentransistoren (Ts 1 bis 7s 5) jeweils einen Eingangsspannungsteiler (Rb MRa 1 bis Rb51 RaS) besitzen, dessen Teilspannungspunkt an die Basis, dessen einer Endpunkt an Emitterpotential gelegt ist und dessen anderer Endpunkt über einen zugehörigen Alarmkontakt (AK 1 bis AKS) mit Erde verbunden werden kann.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung mehrerer zur Anzeige von Störungen in Nachrichtensystemen dienenden lichtemittierenden Dioden.

Um Raum und Leistung zu sparen und die Lebensdauer der Anzeigeelemente zu erhöhen, geht man immer mehr dazu über, Glühlampen durch lichtemittierende Dioden zu ersetzen. Letztere wandeln direkt elektrische Energie in Lichtenergie um, haben

ίο eine Durchlaß-Spannung von 1,5 bis 4 V und leuchten bei einem Strom von. 10 bis 5OmA, wie aus D.H. Mash: Luminiszensdioden (radio mentor electronic 3 (1970) S. 172 bis 173, insbesondere Tabelle 2, hervorgeht. Da aber die Betriebsspannung von Nachrichtengeräten meistens zwischen 20 und 60 V liegt, ist ein Vorwiderstand erforderlich, der überschüssige Spannung verbraucht. Der schlechte Wirkungsgrad dieser Anordnung ist nachteilig, weil die Stromversorgungsgeräte mehr Leistung aufbringen müssen und die umgesetzte Wärme abgeführt werden muß.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine wirtschaftliche Anordnung zur Steuerung von lichtemittierenden Dioden zu schaffen, die in Nachrichtensystemen mit vielen Anzeigeelementen angewandt werden kann. d. h. eine Anordnung mit vertretbarem Wirkungsgrad und geringer Erwärmung.

Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß jede Leuchtdiode in einem elektronischen Umschaltkreis angeordnet ist, daß alle Umschaltkreise in Reihe geschaltet und von einem eingeprägten Strom durchflossen sind, und daß jeder Umschaltkreis von einer zugehörigen Alarmeinrichtung so gesteuert wird, daß der Strom entweder über die Leuchtdiode oder über einen Parallelweg fließt.

Durch diese Anordnung wird eine Mehrfachausnutzung des Betriebsstromes der Leuchtdioden erreicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung mit fünf Leuchtdioden zeigt Fig. 1. Die Umschaltekreise bestehen jeweils aus einer Leuchtdiode LEDX bis LED5 und einer zur Leuchtdiode parallelgeschalteten Reihenschaltung eines Transistors Ts 1 bis Ts 5 und einer gewöhnlichen Diode D1 bis D5.

Die pnp Transistoren 7s 1 bis Ts 5 erhalten bei

störungsfreiem Betrieb des Nachrichtensystems Basisstrom über Basisvorwiderstände Rb ί bis Rb 5 aus der Betriebsspannung UB, deren Pluspol an Erde liegt, und sind leitend. Die an einem Transistor und der in Reihe dazu geschalteten Diode abfallende Spannung ist kleiner als 1 V und kleiner als die Durchlaß-Spannung der Leuchtdioden. Der eingeprägte Strom fließt über die Transistoren und nicht über die Leuchtdioden; die Dioden leuchten nicht.

Tritt irgendeine Störung auf, so wird ein zugehöriger Alarmkontakt AK 1 bis AK 5 gegen Erde geschlossen.

Da das Erdpotential gleich dem Pluspotential der Betriebsspannung UB ist, wird dabei die Basis des dazugehörigen Transistors 7s 1 bis Ts5 gegen Plus kurzgeschlossen, der Strom über den zugehörigen Basisvorwiderstand Rb 1 bis Rb 5 wird an der Basis vorbei nach Plus abgeführt und der Transistor wird gesperrt. Der eingeprägte Strom fließt dann über die zugehörigen Leuchtdiode, und diese leuchtet. Damit die Basis-Emitter-Strecke des jeweils gesperrten Transistors nicht durch eine unzulässig hohe Sperrspannung belastet wird, sind die Dioden Dl bis D5 in die Emitterzuleitungen der Transistoren geschaltet, die die Sperrspannung aufnehmen. Jeder Umschaltekreis kann unabhängig von den anderen umgesteuert werden.