DE2212236A1

DE2212236A1 - Schaltungsanordnung fuer batteriebetriebene feuerzeuge

Info

Publication number: DE2212236A1
Application number: DE19722212236
Authority: DE
Inventors: Wolf Dipl-Ing Kaehler; Alfons Lauer
Original assignee: Braun GmbH
Current assignee: Braun GmbH
Priority date: 1972-03-14
Filing date: 1972-03-14
Publication date: 1973-09-20
Also published as: FR2175826A1; AT325875B; GB1403669A; IE37387B1; BE796475A; AR199476A1; DD102459A1; ES412428A1; IE37387L; FR2175826B1; CH558499A; JPS48101266A; DE2212236B2; IT983277B; PL85855B1; AU5310173A; NL7303280A; DE2212236C3; CS168634B2; SU464133A3

Description

Braun Aktiengesellschaft, Frankfurt/Main

Rüsselsheimer Straße 22

PT/Gög/Wuf 8. März 1972 - 9V71 -

Schaltungsanordnung für batteriebetriebene Feuerzeuge

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Zünden einer Funkenstrecke in einem batteriebetriebenen Feuerzeug mit einem der Batterie über ein Betätigungsorgan zuschaltbareh, im wesentlichen aus einem Transistor und einem Übertrager gebildeten Wandler, einem durch den Wandler über ein Gleichrichterelement ladbaren Zündkondensator und einem Zündtransformator.

Bei derartigen bekannten Anordnunsen v;ird die cehr geringe Spannung einer handelsüblichen Monozelle durch den Wandler auf die Ladespannung des Zündkondensators hochtransformiert,

309838/0204

dessen Entladespannung dann wiederum über den Zündtransformator auf die Zündspannung der Funkenstrecke hochtransformiert werden muß.

Die Bemühung, derartige Schaltungsanordnungen auch in Taschenfeuerzeugen anzuwenden, scheiterte an deren Gewicht und Volumen, hauptsächlich im Hinblick auf die verwendbare Energiequelle. So war die Anwendung einer Knopfzelle bisher nicht möglich, da bei länger anhaltendem Betätigungsvorgang - wie dies beispielsweise immer dann geschieht, wenn der Benutzer des Feuerzeuges auch anderen Personen noch Feuer geben will - eine unzulässig hohe Energieentnahme auftritt und zur schnellen Entleerung der Knopfzelle führt.

Eine weitere Schwierigkeit der bekannten Schaltungsanordnungen besteht hinsichtlich deren Zündsleherheit: Einerseits soll die Zeit vom Beginn der Oszillation des Wandlers bis zum Zündfunkenüberechalg mindestens so groß sein wie die Zeit, in welcher sich ein zündfähiges Gas-Luft-Geraisch bilden kann, andererseits sollte also auch die Zeit, welche vom Betätigungsbeginn des Feuerzeuges an verstreicht,ehe die Flamme brennt, die Reaktionszeit des Benutzers nicht überschreiten.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine zündsichere Schaltungsanordnung mit geringem Gewicht und Volumen, insbesondere zur Verwendung in Taschenfeuerzeugen, zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein dem Steuerstroinkreis des Wandlers zugeschalteter Schwellwertschalter vorgesehen let, welcher beim Entladen des Zündkondensators die Oszillation des Wandlers unterbricht.

Bei einer derartigen Maßnahme wird der Batterie - unabhängig von der Betätigungsdauer des Feuerzeuges -bei jedem Betätigungsvorgang praktisch immer nur so viel Energie entnoinmen, wie zur Ladung des Zündkondensators erforderlich ist, so daß

309838/0204

sogar eine Knopfzelle als Energiequelle angewendet werden kann.

Erfindungsgemäß besteht der Schwellwertschalter aus einem im Steuerstromkreis des Wandlers angeordneten Kondensator und einem Widerstand im Entladekreis des Zündkondensators, welcher über eine ihm anodenseitlg zugeschaltete Diode dem Kondensator zugeschaltet 1st.

Gemäß der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, das Betätigungsorgan als Taster auszubilden, welcher in seiner Arbeitsstellung in Serie zur Batterie, in seiner Ruhestellung parallel zum Schwellwertschalter geschaltet ist, wobei in letzterer die Zuleitung der Batterie zum Wandler unterbrochen und der Schwellwertschalter überbrückt ist.

Damit sind für jeden ZUndvorgang exakt reproduzierbare Ausgangsbedingungen, vor allem hinsichtlich der Zeitkonstanten der Schaltungsanordnung, geschaffen, so daß deren Zündsicherheit stets gewährleistet ist.

Gemäß einen weiteren Merkmal der Erfindung ist dem Wandler ein Hilfstransistor zugeschaltet, die Basis des Transistors des Wandlers ist an die eine Ausgangselektrode eines Hilfstransistors geschaltet, dessen zweite Ausgangselektrode mit dei* RUckkopplungswicklung des Wandlers und dessen Basis mit dem Kondensator verbunden sind.

Der übliche Wandler weist im allgemeinen nur einen Transistor auf, an dessen Ausgang®®Iektrode die Primärwicklung und an dessen Basis die RUckkopplungswicklung des Wandlers geschaltet ist. Die erfindungsgemäße Schaltungsmaßnahme ermöglicht infolge der zusätzlich im Hilfstransistor aufgebrauchten Stromverstärkung bei gleichbleibend kurzer Ladezeit des Zündkondensators eine erhebliche Kapazitäts- und₍ damit Volumenverringerung des Kondensators des Schwellwertschalters.

33/®£Gt ■ -'■ ''

Des weiteren ist es gemäß der Erfindung vorteilhaft, den Kilfstransistor komplementär - dotiert zum Transistor dos Wandlers - auszubilden, da bei unterbrochener Oszillation des Wandlers, jedoch anhaltendem Betätigungsvorgang des Feuerzeuges, sich beide Transistoren in ihrem gesperrten Zustand befinden, so daß der Energiequelle dann praktisch nur die sehr geringen Sperrströme entnommen werden müssen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, die Zeichnung zeigt das elektrische Schaltbild der Schaltungsanordnung

Eine Knopfzelle 1 ist über einen Taster 2 in dessen Arbeitsstellung a einem Eintakt-Gleichspannungswandler zuschaltbar. Dieser Wandler besteht aus einem npn-dotierten Transistor 3# an dessen Kollektor die Primärwicklung 4.1 des Wandlertransformators 4 geschaltet ist. Die Basis liegt über einem Widerstand 5 am Kollektor eines zusätzlich eingebrachten pnp-dotierten Hilfstransistors 6, an dessen Emitter die RUckkopplungswicklung 4.2 des Wandlertransformators 4 geschaltet ist. Seine Basis erhält über einen .Begrenzungswiderstand 8 und einen in Serie geschalteten Kondensator 9 den Steuerstrom. Die Sekundärwicklung 4.J5 des Wandlertransformators 4 ist über ein Gleichrichterelement 10 einem Zündkondensator 11 zugeschaltet. Im Entladekreis des ZUndkondensators 11 liegt die Primärwicklung eines ZUndtransformators 12, dessen Sekundärwicklung die zum Zünden der Flamme vorgesehene Zündstrecke 13 speist, zusammen mit der Hauptstrecke eines Thyristors 14 - dem -Tor des Thyristors ist ein ZUndwiderstand 15 zugeschaltet - und einem Widerstand 16. Dieser Widerstand 16 ist über eine ihm anodenseitig zugeschaltete Diode 17 mit dem Kondensator 9 verbunden. In seiner Ruhestellung b überbrückt der Taster 2 den Kondensator 9t in dieser Stellung ist die Zuleitung der Knopfzelle zum Wandler unterbrochen.

Soll die Flamme des Feuerzeuges gezündet werden, so wird der Taster 2 vom Benutzer manuell aus seiner Ruhestellung b in

309838/0204

-■■■---.■ _x BAD ORIGINAL

seine Arbeitsstellung a gebracht. Dann liefert die Knopfzelle 1 die Energieversorgung fjr den Wandler. Ein der Knopfzelle 1 und dem Taster 2 parallel geschalteter Pufferkondensator 18 verhindert unzulär-sige Stoßbelastungen der Zeile.

Durch das fortlaufende gleichzeitige öffnen und Sperren der beiden Transistoren wird aus der Gleichspannung der Knopfzelle 1 in den Primärwicklungen 4.1 und 4.2 des V.'andlertransformators 4 eine pulsierende Gleichspannung erzeugt. Diese Impulse werden in der Sekudärwicklung 4.J hochtransformiert. Mit diesen sekundärseitigen Spannungsimpulsen wird je nach Anschluß der Sekundärwicklung 4.3 entweder in der geöffneten (Durchflußwandler.! oder in der gesperrten Phase (Sperrwandler) der Transistoren 3 und 6 über das Gleichrichterelement 10 der Zündkondensatdr 11 aufgeladen.

Beim Erreichen einer definierten Ladespannung zündet der ^! Thyristor 14, d. h. seine Hauptstrecke wird leitend, und der ZUndkondensator 11 entlädt sich über die Primärwicklung des Zündtransformators 12 und den Widerstand 16. Dadurch wird in der Sekundärwicklung des Zündtransformators 12 ein Hochspannungsimpuls induziert, wodurch die ZUndstrecke 13 gezündet \:Lsz,

Nun wird während der Ladezeit des Zündkondensators 11 der Kondensator 9 infolge des durch den Begrenzungswiderstand 8 fließenden Steuerstroms des V/andlers geringfügig geladen. Bei der Entladung des Zündkondensators 11 entsteht über dem Widerstand l6 eine Spannung, welche über die Diode 17 dem Kondensator 9 als Sperrspannung für den Transistor ·6 zugeführt wird, so daß letzterer sicher in seinen nichtleitenden Zustand gebracht wird. Damit ist die Oszillation des Wandlers unterbrochen. Gleichzeitig wird also dem Transistor 3 der Steuerstrom entzogen, so daß auch dieser Transistor in seinen gesperrten Zustand gelangt. Dies hat den Vorteil, daß bei einer anhaltenden Betätigung des Feuerzeuges, also auch des Tasters die Knopfzelle 1 praktisch nur noch mit den sehr geringen Sperrströmen der Transistoren 3 und 6 belastet ist. Ein in

309838/0204

SAD UNIKAL _ ₆ _

Serie zum Kondensator 9 an die Knopfzelle geschalteter '.viderstr.nd 19 liefert dem Kon.Jenrator ·') den ebenfalls nur sehr geringen Ladestrom nach.

Ist der Betätigungsvorßang des Feuerzeuges beendet, so der Taster 2 wieder in seine Ruhestellung b zurück. In dieser Stellung ist der Wandler stromlos, der Kondensator 9 wird über den Taster 2 vollständig entladen. Damit ist gewährleistet, ca? zu Beginn eines jeden Betätigungsvorganges stets gleiche Ausgangsbedingungen vorliegen.

309838/020Λ bad original

Claims

Patentflnsnrüche

Ij Schaltungsanordnung zum Zünden einer Funkenstrecke in einem ' batteriebetriebenen Feuerzeug mit einem der Batterie über ein Betätigungsorgan zuschaltbaren, im wesentlichen aus einem Transistor und einem Übertrager gebildeten Wandler, einem durch den Wandler über ein Gleiehrienterelement ladbaren ZUndkondensator und einem Zündtransformator, gekennzeichnet durch einem dem Steuerstromkreis des Wandlers zugeschalteten Schwellwertschalter, welcher beim Entladen des Zündkondensators die Oszillation des Wandlers unterbricht.
2. Schaltungsanordnung rfach Anspruch 1, d a d u r-c h g e kennze i ohne t, daß der Schwellwertschalter aus einem im Steuerstromkreis des Wandlers angeordneten Kondensator (9) und einem Widerstand (l6) im Entladekreis des ·_Λ Zündkondensators (11), 'welcher über eine ihm anodenseitig zugeschaltete Diode (17) dem Kondensator (9) zugeschaltet ist, besteht.
3· Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan als Taster (2) ausgebildet und in seiner Arbeits-• stellung (a) in Serie zur Batterie (1) in seiner Ruhestellung (b) parallel zum Schwellwertschalter geschaltet ist, wobei in letzterer die Zuleitung der Batterie zum Wandler unterbrochen und der Schwellwertschalter überbrückt ist.
4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3» gekennzeichnet durch die Zuschaltung eines Hilfstransistors (6) in den Wandler derart, daß die Basis des Transistors (3) an die eine Ausgangselektrode des Hilfstransistros geschaltet ist, dessen zweite Ausgangselektrode mit der RUckkopplungswicklung (4.2) des Wandlers und dessen Basis mit dem Kondensator (9) verbunden sind.

309838/0204
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch ^Ji, dadurch gekennzeichnet, daß der Kilfstransistor (6) kornplementär - dotiert zum Transistor (3) des Wandlers - ausgebildet ist.

309838/0204