DE2150502C2

DE2150502C2 - Circuit arrangement for generating flashing signals with approximately rectangular luminous flux pulses

Info

Publication number: DE2150502C2
Application number: DE19712150502
Authority: DE
Inventors: Horst Georg Dipl.-Phys. Dr.rer.nat 4220 Dinslaken Müller
Original assignee: Pintsch Bamag Antriebs- Und Verkehrstechnik Gmbh, 4220 Dinslaken
Filing date: 1971-10-09
Publication date: 1977-11-03

Description

Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Hrlindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausfiihrungsbeispiel. Eis zeigtDetails and advantageous developments of the Connections result from the exemplary embodiment described below and shown in the drawing. Ice shows

1- i g. 1 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen .Schaltungsanordnung und1- i g. 1 is a circuit diagram of a circuit arrangement according to the invention and

1' i g. 2 Schaubilder zum Erläutern der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach F ι g. I.1 'i g. 2 diagrams to explain the mode of operation the circuit arrangement according to FIG. I.

F i £. 1 zeigt eine erlindtingsgemäße Schaltungsanordnung, deren Aufbau in großen Teilen demjenigen des Ausfiihrungsheispiels nach dem deutschen Patent 1766 423 einspricht. An eine Batterie 40 kann über einen Blinkschalter 41 und einen Knotenpunkt 42 die Serienschall ung einer Signallampe 43, der Parallelschaltung eines Widerstands 44 und eines Kondensators 45, eines Knotenpunkts 46 und einer Diode 47 angeschlossen werden. Ferner ist eine mit 48 bezeichnete JJilfs.sparmungscjuelle vorgesehen, welche einen npn-Transistor 49 aufweist, dessen Emitter mit dem Minuspol der Batterie 40 verbunden ist, wahrend parallel zu seiner Basis-Emitter-Strecke ein Schalter 52 liegt, der von einem Zeitglied 53 belätigbar ist, welches nach dem Schließen des Blinkgebers 41 den Schalter 52 während einer Zeit At geöffnet hält, die \on der Spannung U an der Batterie 40 abhängig ist, so daß die Hilfsspannungsquelle 48 während dieser Zeit der Signallampe 43 Spannlingsimpulse zuführt.F i £. 1 shows a circuit arrangement according to the invention, the structure of which largely corresponds to that of the exemplary embodiment according to German patent 1766,423. The series sound of a signal lamp 43, the parallel connection of a resistor 44 and a capacitor 45, a node 46 and a diode 47 can be connected to a battery 40 via a flasher switch 41 and a node 42. In addition, an auxiliary power source marked 48 is provided which has an npn transistor 49, the emitter of which is connected to the negative pole of the battery 40, while a switch 52, which can be actuated by a timing element 53, is located parallel to its base-emitter path is that stops after the closing of the flasher unit 41 the switch 52 is opened during a time at, the \ on the voltage U of the battery 40 is dependent, so that the auxiliary voltage source 48 during this time the signal lamp supplies 43 clamping Ling pulses.

Über einen Widerstand 54 ist die Basis des Transistors 49 mit einem Knotenpunkt 55 verbunden, und letzterer ist über einen als Anschvvinghilfe dienenden Widerstand 56 mit dem Knotenpunkt 42 und über eine Rückkopplungsspule 57 mit Minus verbunden, wobei die Spule 57 mit einer Spule 58 (zwischen dem Kollektor und dem Knotenpunkt 42) und einer Spule 59 gekoppelt ist, deren eines Ende mit dem Knotenpunkt 42 und deren anderes Ende über eine Diode 60 in it dem Knotenpunkt 46 verbunden ist. Parallel zur Spule 59 liegt ein Kondensator 62. Die Anoden der beiden Dioden 47 und 60 sind mit dem Knotenpunkt 46 verbunden.The base of the transistor 49 is connected to a node 55 via a resistor 54, and the latter is via a serving as an Anschvvinghilfe resistor 56 to the node 42 and via a Feedback coil 57 connected to negative, the coil 57 with a coil 58 (between the collector and the node 42) and a coil 59, one end of which is coupled to the node 42 and the other end of which is connected to node 46 via a diode 60 in it. Parallel to Coil 59 is connected to a capacitor 62. The anodes of the two diodes 47 and 60 are connected to the junction 46 connected.

Für den Anschluß des Zeilgliedes 53 gibt es mehrere Möglichkeiten.There are several options for connecting the target element 53.

Das elektronische Zeitglied 53 ist an die Batterie 40 angeschlossen, so daß ihm die Batteriespannung U zugeführt wird. Über den Eingang 63, der mit dem Knotenpunkt 42 verbunden ist, wird das Zeitglied beigeschlossenem Blinkschalter ausgelöst. Die beschriebene Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt:The electronic timing element 53 is connected to the battery 40 so that the battery voltage U is fed to it. Via the input 63, which is connected to the node 42, the timing element with the blinking switch connected is triggered. The circuit arrangement described works as follows:

Der Blinkschalter schaltet zur Zeit .'„ ein und bei I₁ aus. Beim Schließen des Blinkgebers 41 wird im Augenblick /₀ die Spannung der Batterie 40 an die Lampe 43, die Hilfsspannungsquelle 48 und den auslösenden Eingang 63 des Zeitgliedes 53 gelegt. Hierdurch öffnet das Zeitglied 53 den Schalter 52, so daß die Hilfsspannungsqueile 48, die hier als selbsterregter Transistoroszillator aufgebaut ist, zu schwingen beginnt und an der Spule 59 Impulse 64 (F i g. 2a) abgibt, welche eine höhere Spitzenspannung haben als die von der Batterie 40 der Lampe 43 zugeführte Spannung, die in F i g. 2 a mit 43' bezeichnet ist. Die Signallampe 43 erhält also zunächst eine überhöhte Spannung, so daß ihr Lichtstrom sehr schnell ansteigt und die Lichtstromkurve eine sehr steile Vorderflanke erhält.The flasher switch switches on at the moment. '"And off at I ₁ . When the flasher 41 closes, the voltage of the battery 40 is applied to the lamp 43, the auxiliary voltage source 48 and the triggering input 63 of the timer 53 at the _{moment / 0.} As a result, the timing element 53 opens the switch 52, so that the auxiliary voltage source 48, which is constructed here as a self-excited transistor oscillator, begins to oscillate and emits pulses 64 (FIG. 2a) to the coil 59, which have a higher peak voltage than that of the voltage supplied to the battery 40 of the lamp 43, which voltage is shown in FIG. 2 a is denoted by 43 '. The signal lamp 43 thus initially receives an excessive voltage, so that its luminous flux increases very quickly and the luminous flux curve has a very steep leading edge.

Fig. 2b zeigt die Verhältnisse für den Fall, daß das Zeitglied 53 den Schalter 52 nach einer fest eingestellten Zeit wieder schließt, also mit ,Ir = const, wie es beim Gegenstand des Hauptpatentes der Fall ist. In diesem Fall ist der Verlauf des Lichlsiroms Φ sehr stark Min tier (iröße der Spannung i.' abhängig. Die Kurve 66 /eigl den Lichtstrom für den Fall, daß die Balterie 40 ihre Nennspannung hat. Die Kurve 67 zeigt den Lichtstrom bei Überspannung und die Kurve 68 bei Unterspannung. Ersichtlich erhall man in diesen drei Fällen ein sehr unterschiedliches Signalbild.2b shows the situation in the event that the timing element 53 closes the switch 52 again after a fixed time, that is, with Ir = const, as is the case with the subject matter of the main patent. In this case, the course of the Lichlsiroms Φ is very strongly Min tier (ir size of the voltage i for undervoltage curve 68. It can be seen that in these three cases a very different signal image is obtained.

F i g. 2c zeigt die Verhältnisse bei der ertindungsgemäßen Schaltung, und zwar rHgl die Kurve 70 denF i g. 2c shows the relationships in the case of the invention Circuit, namely rHgl the curve 70 den

ίο Verlauf des Lichtstroms bei Nennspannung. In diesem Fall hält das Zeilglied 53 den Schalter 52 vom Zeitpunk! /_u bis zum Zeitpunkt λ, geöffnet, also während einer Zeitspanne l/_:„ deren Länge der Zeitspanne I/ entspricht, so daß die Kurve 70 genau der Kurve 66 entspricht.ίο Course of the luminous flux at nominal voltage. In this case, the target element 53 keeps the switch 52 from the point of time! / _u open up to the time λ, that is to say during a period of time l / _: “the length of which corresponds to the period of time I /, so that the curve 70 corresponds exactly to the curve 66.

Ist die Spannung der Batterie 40 zu niedrig, so erhält man die Kurve 71 (F i g. 2c), da der Schaller 52 in diesem Fall vom Zeitgiied 53 langer geöffnet gehalten wird, nämlich von /₀ bis t_t entsprechend einer Zeitspanne. I/,. Ersichtlich weicht die Vorderflanke der Kurve 71 nur sehr wenig von derjenigen der Kurve 70 ab, so daß für einen Betrachter die Blinksignale auch bei Unterspannung praktisch genauso aussehen wie bei Normalspannung.If the voltage of the battery 40 is too low, the curve 71 ( FIG. 2c) is obtained, since in this case the Schaller 52 is kept open longer by the timer 53, namely from / ₀ to t _t corresponding to a period of time. I / ,. It can be seen that the leading edge of curve 71 deviates only very little from that of curve 70, so that for an observer the blinking signals look practically the same even with undervoltage as with normal voltage.

1st die Spannung der Batterie 40 zu hoch, so erhält man die Kurve 72 (F i g. 2c), da der Schalter 52 in diesem Fall vom Zeitglied 53 kürzer geöffnet gehalten wird als bei Nennspannung, nämlich von I₀ bis /„ entsprechend einer (kurzen) Zeitspanne Iz₂. Auch die Vorderflanke der Kurve 72 weicht in diesem Fall nur sehr wenig von der Vorderfianke der Kurve 70 ab. so (.laß sich auch hier das Signalbild gegenüber Nennspannung praktisch nicht verändert. Außerdem zeigt der Vergleich mit der Kurve 67, daß die Signallampe 43If the voltage of the battery 40 is too high, the curve 72 (FIG. 2c) is obtained, since the switch 52 in this case is kept open by the timer 53 for a shorter time than at the nominal voltage, namely from I ₀ to / "corresponding to a (short) period of time Iz ₂ . In this case, the leading edge of curve 72 also deviates only very little from the leading edge of curve 70. so (.Here, too, the signal pattern is practically unchanged compared to the nominal voltage. In addition, the comparison with the curve 67 shows that the signal lamp 43

bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wesentlich geringeren Belastungen ausgesetzt wird, so daß eine größere Lebensdauer zu erwarten ist. Gegenüber dem bisher aus Patent 1 766 423 bekannten Stand der Technik ist der durch die Erfindung erreichte Fortschritt darin zu sehen, daßessential in the circuit arrangement according to the invention is exposed to lower loads, so that a longer service life can be expected. Opposite to the prior art known so far from patent 1,766,423 is the progress achieved by the invention to see in that

1. bei Unterspannung die Warnwirkungeines Blinklichts verbessert wird, weil auch bei Unterspannung der Lichtstrom der Glühlampe mit großer Steilheit auf eine konstante Flankenhöhe ansteigt. Die wirksame Lichtstrom-Zeit-Fiäche ist vergrößert worden,1. in the event of undervoltage, the warning effect of a flashing light is improved, because the luminous flux of the incandescent lamp with high even with undervoltage Steepness increases to a constant flank height. The effective luminous flux-time area is increased been

2. die Lichtstromschwankung eines rechteckigen Lichtimpulses als Folge der sich ändernden Spannung verkleinert ist. Unabhängig von der Spannung entsteht ein gleichbleibender Lichteindruck. Dies ist besonders wertvoll bei Verkehrs-Blinkanlagen, z. B. an Bahnübergängen oder Straßenkreuzungen, wo unabhängig von vorübergehenden Spannlingsschwankungen stets ein einheitliches Signalbild gewährleistet sein muß.2. the fluctuation in luminous flux of a rectangular light pulse as a result of the changing Voltage is decreased. A constant light impression is created regardless of the voltage. This is particularly valuable in traffic flashing systems, e.g. B. at level crossings or Road crossings, where there is always a uniform, regardless of temporary fluctuations in tensioning Signal aspect must be guaranteed.

Die erwünschte Spannungsabhängigkeit des Zeitsteuergliedes 53 kann auf verschiedene Weise verwirklicht werden: z. B. läßt sie sich durch eine monostabileThe desired voltage dependency of the timing control element 53 can be achieved in various ways become: z. B. it can be through a monostable

^6υ Kippstufe erreichen, bei der der Kondensator der zeitbestimmenden /JC-Rückführung durch Beschälten mit einer Zencrdiode stets auf eine konstante Spannung geladen wird. Steigt die Speisespannung der als Zeitglied dienenden Kippschaltung, so entlädt sich dieser Kondensator in kürzerer Zeit als bei niedrigerer Spannung und bewirkt dadurch eine Verkürzung der Zeit. Ii. ^{Achieve 6υ} flip-flop, in which the capacitor of the time-determining / JC feedback is always charged to a constant voltage by connecting a Zener diode. If the supply voltage of the multivibrator used as a timing element increases, this capacitor discharges in a shorter time than with a lower voltage, thereby shortening the time. Ii.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Switching time of the auxiliary storage unit by time patent claim: To determine control devices. But there you can

only the increase in luminous flux due to the height of the

Circuit arrangement for generating flashing voltage and by preselecting a specific one. Signals with an approximately rectangular light flow but then a constant operating time. One impulses, consisting of a direct voltage such determination of the duty cycle of the auxiliary source, a voltage source designed as a low-voltage incandescent lamp can last the aforementioned nights Do not remove the signal lamp, if necessary for the purpose of adjustment.

Solution to different lead lengths from The invention aims to develop the

an io arrangement of the main patency connected in series with the signal lamp with the aim of the Series resistor and a flasher unit, whereby charging and amusement levels of the battery are bridged Look out for the signal lamp or the series connection in order to ensure a constant signal pattern Signal lamp and series resistor ensure a ratio.

short to the pulse length of the luminous flux pulses.

zcitig operated auxiliary voltage voltage parallel 15 arrangement m.ch the main patent is achieved, in addition to the normal blinking that according to the invention for controlling the duty cycle voltage generates an overvoltage, the frequency of which the auxiliary voltage source is large in relation to the blinking frequency. tion of the system-dependent target control device according to patent 1766 423, characterized, which is designed in such a way that at steize i ch η et, that to control the switch-on duration 20 of the voltage, the switch-on duration of the auxiliary voltage source (Ii) of the auxiliary voltage source (48 ) a time period that is shortened by the voltage source and, when the voltage in the supply voltage of the system falls, increases this duty cycle,
Means (53) is provided, which is so designed The influence of the level of the operating voltage on

The fact is that when the voltage rises, the light current is compensated for by the fact that the duty cycle (M) of the auxiliary voltage source (48) 25 is shortened depending on the level of the voltage of the system, and when the voltage falls this duty cycle of the auxiliary voltage source changes will; extended operating time. this makes it possible to adjust the level of the switch-on edge

of the luminous flux on an approximately constant

Keep level and one of the operating voltage

30 to achieve a practically independent signal image. on

In the simplest way it also succeeds with the

The main patent relates to a circuit arrangement of undervoltage in blinker signal systems so far principally to generate blinking signals with an almost zipiell loss of effectiveness of the blinking signals to reduce rectangular luminous flux pulses, consisting of. Up to now one had to come to terms with this fact of a direct voltage source, one as a low-voltage thing, if one did not want to use an expensive incandescent signal lamp, possibly voltage stabilization,
for the purpose of adapting to different supply lines It is for the power supply of electrons

long from a flash unit wired in series with the signal lamp also a circuit arrangement Series resistor and from a flasher unit, become known by the discharge of a The signal lamp or the series connection of 40 capacitors affects the strength of the electronic flash and series resistance one should be flowing in proportion. Apart from the fact that the light Pulse length of the luminous flux pulses briefly bc pulses with electronic flash units only a few thrown up Auxiliary voltage source is connected in parallel, last seconds while the light In addition to the normal flashing voltage, a current pulse to supply the signal lamps for overvoltage generated, the frequency of which is high in the 45 low-voltage incandescent lamps preferably used in the Relation to the flashing frequency. Order of magnitude of about 500 ms, the input

Flashing light signal systems are often made from a set of capacitors - as in the main patent operated with batteries, and already mentioned - because of the low operating span charging voltage Such batteries can be too expensive, depending on the voltage of these incandescent lamps, since the state of charge of the Kon fluctuate within fairly wide limits. 50 capacitors would have to have large capacitance values, Since these batteries are usually also used for the supply of an economically no longer justifiable motorized drive, e.g. B. to drive the cabinet wall. In addition, there is ken are used, a short-term Absen electronic flash unit occurs exclusively about By reducing the voltage to a lower value at Be the conductance of the lightning bolt is kept the same, so that load on the battery by the current of these motors 55 so only the level of the luminous flux, but not the on, which is also a weakening of the signals from the course of the luminous flux-time area of importance. calls. As is well known, the luminous flux has a The discharge lamps in the flash unit speak Incandescent lamp has an exponential dependence on practically inertia, but can have a lander Battery voltage. As a result, it takes longer, as is the case with Blinkmit with decreasing voltage the luminous flux is required considerably 60 signals (approx. 500 ms), no light decreases and maintain the effect of the flashing light signals. That's just with the help of is reduced. This gives you, depending on the incandescent lamps possible, in which the problem of State of charge and load of the used bat- fast response and the dependence on the different signal characteristics. Similar er-system voltage occurs. It is known that the Symptoms also occur if the signal system 65 light intensity over time according to special laws is fed from rectifiers, which runs very strongly. The associated problems of the burdens are. Influence of the signal image occurs with electrons - it is known from the main patent, the single-flash devices do not occur.