DE2160076C3 - Elektronischer Blinkgeber - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Blinker oder Blinkgeber, insbesondere zur Steuerung von Signallichtern.

ίο Es sind verschiedene elektronische Blinkgeberarten bekannt, die im wesentlichen aus astabilen Multivibratoren mit zwei Transistoren bestehen, weiche mit einem oder zwei Koppelkondensatoren verbunden sind, und die direkt oder über Verstärkungstransistoren Signal lichter betätigen oder auch auf Relais wirken, durch die die Signallichter zum Leuchten gebracht werden.

Wenn bei astabilen Multivibratoren mit zwei Koppelkondensatoren nur zwei Transistoren verwendet werden sollen, so müssen entweder die Transistoren so ausgesucht werden, daß sie eine hohe Sättigungsverstärkung haben, oder es müssen Kondensatoren hoher Kapazität verwendet werden. Darüber hinaus bestimmt der eine Kondensator die Hellzeit und der andere die Dunkelzeit des Signallichts bzw. der Signallichter, so daß die Kondensatoren paarweise ausgesucht bzw. einander angepaßt werden müssen, wenn ein bestimmtes Verhältnis dieser Zeiten erzielt werden soll.

Bei astabilen Multivibratoren mit einem einzigen Koppelkondensator sind Transistoren hoher Verstär kung oder ein Kondensator hoher Kapazität nicht notwendig, und das Verhältnis zwischen der Hell- und Dunkelzeit, d. h. das Taktverhältnis, ist nur von dem einen Kondensator abhängig. Dagegen hat diese Anordnung den Nachteil, daß sie von der Stromverstär kung der Transistoren abhängig ist, wodurch einerseits eine Auswahl erforderlich ist und andererseits bei Temperaturunterschieden die Blinkgeschwindigkeit beeinflußt wird. Beide Anordnungen stellen Schaltelemente mit Kippeffekt dar, die im übrigen den gemeinsamen Nachteil haben, daß sie gegen Störungen sehr empfindlich sind, die ihre Speisung beeinflussen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Blinkgeber zu schaffen, bei dem die Nachteile bekannter Blinkgeber vermieden sind, bei dem billige Transistoren mit hoher Verstärkungstoleranz verwendet werden können, und der gegen Störungen unempfindlich ist. Der erfindungsgemäße Blinkgeber enthält Transisto ren. Kondensatoren und Widerstände, die mit den Transistoren zusammenarbeiten, Relais, Steuerumschalter für Signalisiergruppen und eine Gleichstromspeisequelle, und ist gekennzeichnet durch einen aus einem Eingangstransistor und einem Ausgangstransistor be stehenden Verstärker, durch ein in der Emitter-Kollek tor-Strecke des Ausgangstransistors liegendes Hauptrelais, das einen Umschalter steuert, der mit dem einen Pol der Speisequelle verbunden ist und einen Ruhekontakt und einen Arbeitskontakt aufweist, durch ein Hilfsrelais, das an die Steuerung der Signalisiergruppen und an den Arbeitskontakt angeschlossen ist, und einen Kontakt betätigt, der über einem Widerstand an dem einen Pol der Spannungsquelle liegt, durch einen ersten Widerstandsspannungsteiler, der zwischen dem Ruhekontakt

<>5 und dem anderen Pol der Spannungsqueile liegt, durch einen zweiten Widerstandsspannungsteiler, der zwischen die beiden Pole der Spannungsquelle geschaltet ist, durch einen Hauptkondcnsat

Hilfskondensator, wobei der Ruhekontakt einerseits über den ersten Spannungsteiler an die eine Klemme des Hauptkondensators und andererseih, an den Kontakt des Hilfsrelais angeschlossen ist, wobei der Arbeitskontakt ferner an einen Teilungspunkt des zweiten Spannungsteilers angeschlossen ist, von dem ein weiterer Teilungspunkt an die zweite Klemme des Hauptkondensators und die Basis des Eingangstransistors angeschlossen ist, die derart vorgespannt ist, daß der Transistor während des Ruhezustandes des Blinkgebers gesättigt und leitend ist, wobei der Hauptkondensator den Transistor abwechselnd sperrt und in die Sättigung treibt, wenn die Signalisierung betätigt wird, und so die Blinkgeschwindigkeit steuert und den Blinkgeber gegen durch seine Schaltung bedingte Störungen unempfindlich macht, während der Hilfekondensator sowohl mit der Basis des Ausgangstransistors als auch über einen Widerstand mit dem Arbeitskontakt verbunden ist, so daß der Transistor während des Umschalter« vom Arbeitskontakt zum Ruhekontakt des Umschalters des Hauptrelais gesperrt werden kann.

Dieser Blinkgeber weist folgende zusätzliche Vorteile auf:

Die erhöhte Verstärkung des Verstärkers erlaubt die Verwendung eines Kondensators geringer Kapazität;
die mit der elektronischen Schaltung verbundenen Kontakte des Hauptrelais erlauben die Verwendung von Schaltungen, bei denen die Verstärkung der Transistoren praktisch keinen Einfluß auf die Blinkgeschwindigkeit ausübt;

ein einziger Kondensator bestimmt die Hellzeit und die Dunkelzeit;

sind die Werte der mit dem Kondensator verbundenen Widerstände einmal festgelegt, so kann die Kapazität des Kondensators das Verhältnis zwischen den beiden Zeiten, d. h. das Taktverhältnis, nicht mehr beeinflussen; der Funktionszyklus beginnt mit eingeschaltetem oder leuchtendem Signal;

infolge der Unempfindlichkeit gegenüber Störungen ist ein Kippen infolge einer Störung nicht möglich, es sei denn, ihre Dauer ist höher als die Ansprechzeit des Hauptrelais.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 das elekti ische Schaltbild eines Blinkgebers (in Ruhestellung), dessen Transistoren aus npn-Transistoren bestehen,

Fig.2 das Schaltbild eines Blinkgebers (in Ruhestellung), dessen Transistoren aus pnp-Transistoren bestehen,

F i g. 3 das elektrische Schaltbild eines Blinkgebers (in Ruhestellung), dessen einer Transistor aus einem npn- und dessen anderer Transistor aus einem pnp-Transistor besteht,

Fig.4 eine Einzelheit der Schaltung während der Ladung des Hauptkondensators, wobei sich der Umschalter des Hauptrelais in der Ruhestellung befindet, und <>o

Fig.5 die gleiche Einzelheit während der Entladung des Hauptkondensators, wobei sich der Umschalter des Hauptrelais in der Arbeitsstellung befindet.

Der in Fig. 1 gezeigte Blinkgeber enthält einen im wesentlichen aus zwei Transistoren Ti und Ti bestehen- <>s den Verstärker, ein Hauptrelais 1, ein Hilisrelais 2, einen Hauptkondensator C2, einen Hilfskondensator C\ und einen Steuerumschalter 3 für zwei Signallampengruppen Ag und Ad, die durch den Umschalter gesteuert werden.

Bei den beiden Transistoren Ti und T₂ handelt es sich um npn-Transistoren. Der Kollektor des Ausgangstransistors Ti ist über das Hauptrelais 1 mit der Plus-Seite der Speisequelle verbunden, der Kollektor des Eingangstransistors Ti ist einerseits über einer; Ladewiderstand A₇ an die Plus-Seite der SpeisequelJe und andererseits an die Basis des Transistors 71 angeschlossen. Die Emitter der Transistoren Ti und Tz sind mit der Minus-Seite der Speisequelle verbunden.

Das Hauptrelais 1 steuert einen Umschalter la, dessen beweglicher Kontakt mit der Plus-Seite der Speisequelle verbunden ist Im Ruhezustand des Blinkgebers, wenn das Relais nicht erregt ist, steht der bewegliche Kontakt mit einem festen Ruhekontakt r in Verbindung, der über einen ersten Spannungsteiler mit der Minus-Seite der Speisequelle verbunden ist. Der erste Spannungsteiler besteht aus zueinander in Reihe geschalteten Widerständen R2 und A3. Der feste Arbeitskontakt t des Relais 1 ist über ein Hilfsrelais 2 an den Dauerkontakt eines Umschalters 3 angeschlossen, durch den die beiden Signallampengruppen Ag und Ad gesteuert werden, beispielsweise die Fahrtrichtungsanzeiger (links und rechts) eines Automobils. Der Arbeitskontakt t ist ferner über einen Widerstand Ra mit der einen Klemme eines Kondensators Ci verbunden, dessen andere Klemme an die Basis des Ausgangstransistors Γι angeschlossen ist

Ein zweiter Spannungsteiler, der aus zueinander in Reihe geschalteten Widerständen IU, Λ5 und Rt, besteht, ist einerseits an die Plus-Seite und andererseits an die Minus-Seite der Speisequelle angeschlossen. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen Rt und /?5 ist mit dem Arbeitskoniakt l des Hauptrelais 1 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen Rs und Rb ist einerseits an die Basis des Eingangstransistors T2 und andererseits an die Minus-Klemme des Hauptkondensators C2 angeschlossen. Die Plus-Klemme des Kondensators C2 liegt an der Verbindung der Widerstände R2 und R_s des ersten Spannungsteilers.

Das Hilfsrelais 2 betätigt einen Ruhekontakt 2i>, dessen beweglicher Kontakt über einen Widerstand Ri mit der Plus-Seite der Speisequelle verbunden ist. Sein fester Kontakt ist an den Ruhekontakt rdes Hauptrelais angeschlossen, so daß der Kontakt 2a mit dem ersten, aus den Widerständen R) und /?] bestehenden Spannungsteiler in Verbindung steht.

Die Widerstände A3— R$ und R$ sind so gewählt, daß die Sperrspannung der Emitter-Basis-Strecke des Transistors T2 nicht überschritten wird. Dies gilt auch für die Widerstände Rj und Rs, wenn der Kondensator Q den Transistor 7] sperrt.

Zwischen dem Kollektor und der Basis des Eingangstransistors Ti liegt ein Kondensator C, durch den verhindert wird, daß in dem System durch eine gegenseitige Rückwirkung der Störkapazitäten bzw. der parasitären Kapazitäten der Schaltung und der Transistoren spontane Schwingungen auftreten.

An die Klemmen des Hauptrelais 1 ist eine Diode D angeschlossen, um die durch die Wicklung des Relais induzierten Spannungen kurzzuschließen.

Die Schaltung zur Speisung der Blinklampen Ag und Ad enthält eine Anzeigelampe 5, die zwischen die beiden Gruppen Ag und 4d geschaltet ist und die richtige Funktion des Blinkgebers anzeigt. Die Signallampen sind an die Minus-Seite der Speisequelle angeschlossen

Bei der in Fig.2 gezeigten Ausführungsform bestehen die Transistoren T\ und T₂ aus pnp-Transistoren. Die Pole der Speisespannung sind gegenüber dem Ausfuhrungsbeispiel der F i g. 1 umgekehrt. Die Widerstände Ri, Ra und Ri und der bewegliche Kontakt des s Umschalters la sind an die Minus-Seite der Speisequelle angeschlossen, während die Widerstände Ri und Rt, und die Emitter der Transistoren Ti und T₂ mit der Plus-Seite verbunden sind. Die Signallampen sind ebenfalls an die Plus-Seite der Speisequelle angeschlossen, während der ι ο bewegliche Kontakt des Steuerschalters 3 über das Relais 2 und den Umschalter la mit der Minus-Seite in Verbindung steht. Der Rest der Schaltung ist identisch der der F ig. 1.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel (Fig.3) ist einer der Transistoren, beispielsweise der Transistor T\ ein npn-Transistor, während der Transistor T₂ ein pnp-Transistor ist. Hinsichtlich des Anschlusses des Emitters und des Kollektors des Transistors 71 und des Hauptrelais 1 sowie der Verbindung des Hilfsrelais 2 mit dem Schalter 3 für die Signallampen Ag und Ad und seines Kontaktes 2a mit dem Widerstand R\ und dem Ruhekontakt des Umschalters la des Hauptrelais 1 bestehen gegenüber der Schaltung der Fig. 1 keine Unterschiede.

Der Kollektor des Transistors 7} ist über den Widerstand R₇ mit der Basis des Transistors T\ verbunden. Der Widerstand Rs verbindet die Basis des Transistors T\ mit der Minus-Seite der Speisequelle, während der Widerstand A4 die Basis des Transistors T₂ mit dem Arbeitskontakt t des Umschalters 1 a verbindet.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Blinkgebers soll im folgenden anhand des Ausführungsbeispiels der F i g. 1 beschrieben werden. Die Blinkgeber gemäß den F i g. 2 und 3 arbeiten ähnlich, wobei bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 3 die Transistoren Γι und T₂ jeweils gleichzeitig leitend oder gesperrt sind.

Im Ruhezustand, wenn der Steuerschalter 3 geöffnet ist, befindet sich der Eingangstransistor T₂, dessen Basis gegenüber seinem Emitter über die Widerstände A4 und K₅ positiv ist, im gesättigten bzw. leitenden Zustand. Sein Kollektor polarisiert sehr schwach die Basis des Ausgangstransistors Ti, der somit gesperrt ist. Der Kondensator C₂ wird über den Ruhekontakt r des Umschalters la des Hauptrelais 1 und den aus den Widerständen R₂ und R₃ bestehenden Spannungsteiler einerseits sowie die Basis-Emitter-Strecke des Transistors Ti und den Widerstand Rt andererseits aufgeladen. Der Kondensator G wird über die Widerstände A4 und Rs des aus den Widerständen R*, R₅ und R₆ bestehenden Spannungsteilers, die zur Basis-Emitter-Strecke des Transistors Ti parallel liegen, sowie den Widerstand Rg einerseits und die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T₂ andererseits aufgeladen.

Wenn der Steuerschalter 3 auf die Lampen einer der Lampengruppen Ag oder Ad geschaltet ist, so ist die Basis des Transistors Ti mit der Minus-Seite der Speisequelle verbunden, und zwar über die Widerstände der Lampen, die gegenüber dem Widerstand R* des aus den Widerständen R* und Rs bestehenden Spannungstellers einen geringen Widerstand aufweisen und über die Wicklung des Hilfsrelais 2, dessen Widerstand ebenfalls gering ist Der Transistor T₂ ist dann gesperrt und der Transistor Ti ist leitend, weil er über den Widerstand Ri positiv polarisiert ist Der Strom fließt durch den Emitter und den Kollektor, so daß das Hauptrelais 1 erregt und der bewegliche Kontakt seines Umschalters la auf den Arbeitskontakt t geschaltet wird. Hierdurch wird der Stromkreis der Signallampen geschlossen und gleichzeitig das Hilfsrelais 2 erregt, das seinen Kontakt 2a öffnet.

Der Transistor Ti bleibt ebensolange gesperrt, wie der sich entladende Kondensator Ci ihn auf seiner Basis keine positive Spannung annehmen läßt. Diese Entladung erfolgt gemäß F i g. 5 über die Widerstände Rs, R₃, Ri und die Speisequelle. Während der Entladung fließt durch den Widerstand A3 ein Strom i₃. Bezeichnet man die Entladespannung des Kondensators Ci mit U, so liegt an der Basis des Transistors T₂ eine Spannung

Ut= R₃- h- U<0.

Die Basis des Transistors bleibt daher so lange negativ, wie keine Entladung erfolgt.

Der Kondensator Ci, der sich nach dem Umschalten des Steuerschalters 3 schnell entladen hat, lädt sich über den Arbeitskontakt t des Umschalters la des Hauptrelais 1, den Widerstand Rs und die Basis des Transistors T\ schnell wieder auf. Wenn der Transistor Ti wieder leitend ist, wird der Transistor T\ gesperrt und das Relais

1 entregt, so daß der bewegliche Kontakt des Umschalters la vom Arbeitskontakt ί getrennt wird.

Von diesem Moment an kann die Schaltung in Schwingungen geraten, da der Transistor T₂ erneul gesperrt wird, wobei seine Basis über die gelöschter Lampen auf minus liegt Der Kondensator Ci beginnt sich jedoch über die Widerstände W₇ und R₉ und die Lampen der Lampengruppen Ad oder Ag zu entladen und sperrt so den Transistor T\ vollständig. Der Umschalter geht in die Ruhelage rund der Kondensatoi C₂ lädt sich gemäß F i g. 4 über den Kontakt r und der aus den Widerständen A₂ und R₃ bestehenden Spannungsteiler einerseits und den Widerstand R₆, dei parallel zu dem Widerstand R% dem Relais 2 und der Lampen liegt, wieder auf, wobei die gesamte Schaltung wiederum parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Transistors T₂ geschaltet ist Der Basisstrom des Transistors 7-hält diesen in der Sättigung, so daß sich die Relais 1 unc

2 in der Ruhelage befinden. Die Widerstände R₂, R₃, R; und Rf₁ sind so gewählt, daß der durch die Widerstände Rs und Rf, fließende Strom wesentlich höher ist als dei Basisstrom des Transistors T₂ im Moment der Entsätti gung. Die Stromverstärkung des Transistors 7-beeinflußt die Ladung des Kondensators C₂ nui geringfügig.

Wenn der Basisstrom des Transistors T₂ niclr ausreicht um diesen in der Sättigung zu halten, so sperr· dieser und schaltet den Transistor T\ durch. Der Zyklus läuft so lange fort wie der bewegliche Kontakt de! Steuerschalters 3 auf eine Lampengruppe Ad oder 4j geschaltet ist Die Anzeigelampe 5, die im Falle dei Anbringung der Einrichtung in einem Fahrzeug auf den Armaturenbrett angebracht ist zeigt dem Fahrer dii richtige Funktion des Blinkgebers an.

Wenn eine der Anzeigelampen ausfällt oder abge trennt wird, so wird durch den durch das Hilfsrelais : fließenden Strom keine ausreichende Amperewindungs zahl erzeugt, um den öffner 2a anzuziehen. De Widerstand R_x bleibt daher in der Schaltuni R]-R₂-R₃ konstant Die Ladeschaltung des Konden sators Ci ändert sich nicht, vielmehr ändert sich seim Entladeschaltung und der Transistor T₂ bleibt wenige lange gesperrt Die Blinkgeschwindigkeit wird dadurcl merklich erhöht, so daß der Fahrer auf den Fehle aufmerksam gemacht wird.

In einer weiteren Ausführungsform kann da Hilfsrelais 2 direkt die Anzeigelampe 5 steuern, so da!

sie die Blinkgeschwindigkeit nicht beeinflußt. Der Fehler wird dann durch das Erlöschen der Anzeigelampe angezeigt.

Der erfindungsgemäße elektronische Blinkgeber ist nicht auf die in der vorstehenden Beschreibung

erwähnten Anwendung in Automobilen beschränkt. Der erfindungsgemäße Blinkgeber kann beispielsweise ebenso zur Steuerung von Warnleuchten für Baustellen und dergleichen verwendet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektronischer Blinkgeber mit Transistoren, mit Kondensatoren und mit Widerständen, die mit den Transistoren zusammenarbeiten, mit Relais, mit einem Steuerumschalter für die Signalisiergruppen, und mit einer Gleichstromspeisequelle, gekennzeichnet durch einen aus einem Eingangstransistor (T₂) und einem Ausgangstransistor (T\) bestehenden Verstärker, durch ein in der Emitter-Kollektor-Strecke des Ausgangstransistors (T\) liegendes Hauptrelais (1), das einen Umschalter (la) steuert, der mit dem einen Pol der Speisequelle verbunden ist und einen Ruhekontakt (ή und einen Arbeitskontakt (t) aufweist, durch ein Hilfsrelais (2), das an die Steuerung der Signalisiergruppen (Lampengruppen Ad, Ag) und an den Arbeitskontakt (t) angeschlossen ist, und einen Kontakt (2a), der über einem Widerstand (R\) an dem einen Pol der Spannungsquelle liegt, betätigt, durch einen ersten Widerstandsspannungsteiler (R₂, Rj), der zwischen dem Ruhekontakt (r bzw. 2a) und dem anderen Pol der Spannungsquelle liegt, durch einen zweiten Widerstandsspannungsteiler (Ra, Rs, Rf), der zwischen die beiden Pole der Spannungsquelle geschaltet ist, durch einen Hauptkondensator (C₂) und durch einen Hilfskondensator (Q), wobei der Ruhekontakt (r) einerseits über den ersten Spannungsteiler (R₂, Ri) an die eine Klemme des Hauptkondensators (C₂) und andererseits an den Kontakt (2a) des Hilfsrelais (2) angeschlossen ist, wobei der Arbeitskontakt (t) ferner an einen Teilungspunkt des zweiten Spannungsteilers (Rt, A₅, Ri) angeschlossen ist, von dem ein weiterer Teilungspunkt an die zweite Klemme des Hauptkondensators (C₂) und die Basis des Eingangstransistors (T₂) angeschlossen ist, die derart vorgespannt ist, daß der Transistor während des Ruhezustandes des Blinkgebers gesättigt und leitend ist, wobei der Hauptkondensator (C₂) den Transistor (T₂) abwechselnd sperrt und in die Sättigung treibt, wenn die Signalisierung betätigt wird, und so die Blinkgeschwindigkeit steuert und den Blinkgeber gegen durch seine Schaltung bedingte Störungen unempfindlich macht, während der Hilfskondensator (Ci) sowohl mit der Basis des Ausgangstransistors (T\) als auch über einen Widerstand (8) mit dem Arbeitskontakt (t) verbunden ist, so daß der Transistor (T\) während des Umschaltens vom Arbeitskontakt (t) zum Ruhekontakt (r) des Umschalters (la) des Hauptrelais (1) gesperrt werden kann.

2. Blinkgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskondensator (Ci) einerseits an die Basis des Ausgangstransistors (T\) und andererseits an einen Teilungspunkt des mit dem Arbeitskontakt (t) des Umschalters (la) verbundenen zweiten Spannungsteilers (R*, R% Rt) angeschlossen ist.

3. Blinkgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskondensator (Ci) in den zweiten Spannungsteiler (R*, R% Rb) geschaltet ist, wenn die beiden Transistoren (T\, T₂) von unterschiedlichem Leitungstyp sind.

4. Blinkgeber nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt (2a) des Hilfsrelais (2) ein Ruhekontakt ist, der über einen Widerstand (R\) an den Po! der Spcisequcüc angeschlossen ist, mit der der Ruhekontakt (r) des Umschalters (la) verbunden ist.