DE2216471A1

DE2216471A1 - Elektronisch gesteuerter zweipoliger Blinkgeber

Info

Publication number: DE2216471A1
Application number: DE19722216471
Authority: DE
Inventors: Bruno Savigny sur Orge Schorter (Frankreich)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1971-04-09
Filing date: 1972-04-06
Publication date: 1972-10-19
Also published as: IT967047B; GB1383826A; FR2132585A1; FR2132585B1; NL7204500A; US3824542A; DE2216471B2; JPS4737096A; DE2216471C3

Description

FPHN.5785 i Va/EVH.

Dr. Herliert Scholl

, Patentanwalt

Anrneld«: N.Y.Philips'Gloeitampenfabrleken

AWeN*; HDST- 5785
Anmtidung vom. 4. April 1972

Elektronisch gesteuerter zweipoliger Blinkgeber,

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Blinkgeber für Lampen, vorzugsweise Fahrzeuglampen zum Anzeigen einer Fahrtrichtungsänderung des Fahrzeuges, der einen astabilen die Blinkfrequenz bestimmenden Multivibrator und ein Relais enthält, von dem SchaItkontakte in den Stromkreis der Lampen aufgenommen werden können.

Es sind bereits zahlreiche elektronische Vorrichtungen bekannt, die die thermoelektrisch gesteuerten, sogenannten "Hitzdraht"- oder Bimetallsysteme ersetzen müssen, die, ausser einer nicht sehr grossen Zuverlässigkeit, eine bestimmte Anzahl Nachteile aufweisen. Diese Bimetallsysteme eignen sich besonders schlecht zum Gebrauch für die sogenannte Alarm- oder Warnwirkung, bei der alle Richtungsanzeigerlampen gleichzeitig blinken, um anzugeben, dass

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ein Fahrzeug sich in Not auf der Verkehrsstrasse befindet; die Blinkfrequenz eines derartigen Bimetallsystems ist nämlich unmittelbar von der Stromentnahme und somit von der Anzahl wirksamer Lampen abhängig, was in der Alarmlage in zahlreichen Fällen wegen der grossen Leistung, die alle gleichzeitig wirksamen Lampen verbrauchen, eine Blinkwirkung unmöglich macht,Die bekannten elektronischen Vorrichtungen können nicht direkt mit den Bimetallsystemen vertauscht werden, weil sie statt zwei mindestens drei Anschlusspunkte enthalten; daraus folgt, dass der astabile Multivibrator kontinuierlich gespeist wird, falls zur Steuerung der Blinkwirkung ein einziger Umschalter mit drei Lagen beibehalten werden soll, wie dies in Fahrzeugen üblich ist. Im entgegengesetzten Falle muss der Steuerschalter zusätzliche Anschlusspunkte aufweisen, die an die Speisespannung der Multivibratorschaltung angeschlossen werden müssen, wenn sich der Schalter in einer der beiden Betriebslagen befindet.

Die vorliegende Erfindung bezweckt u.a., eine Blinkgebervorrichtung zu schaffen, die keine elektrische Energie verbraucht, wenn sich der einpolige Steuerschalter in der Ruhelage befindet.

Weiter bezweckt die Erfindung, einen elektrisch gesteuerten Blinkgeber herzustellen, der eine thermisch gesteuerte Vorrichtung ersetzen kann, ohne dass die Verdrahtung geändert zu werden braucht.

Nach der Erfindung ist der Blinkgeber für Larapen, vorzugsweise Fahrzeuglampen zum Anzeigen einer Fahrt-

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richtungsänderung des Fahrzeuges,, der einen astabilen die Blinkfrequenz bestimmenden Multivibrator und ein Relais enthält, von dem Schaltkontakte in den Stromkreis der Lampen aufgenommen werden können, dadurch gekennzeichnet/ dass der Blinkgeber als ein Zweipol mit zwei Anschlussklemmen ausgebildet ist, zwischen denen eine erste Diode in Reihe mit einem Kondensator und die Reihenschaltung eines Arbeitskontakts und einer niederohmigen Haltewicklung des Relais angeordnet ist, wobei die Speiseleitungen des Multivibrators an den Kondensator angeschlossen sind und der Multivibrator einen Umschalter enthält, der ein Ende einer hochohmigen Erregerwicklung des Relais, beim Betrieb des Blinkgebers abwechselnd mit den erwähnten Speiseleitungen verbindet, wobei das andere Ende der Erregerwicklung mit der einen Anschlussklemme verbunden ist, mit der auch die erste Diode verbunden ist.

Es ist günstig, wenn das Relais einen Speisekontakt für eine Kontrollampe enthält.

Die Vorrichtung nach der Erfindung kann auf diese Weise direkt einen Hitzdraht- oder Bimetallblinkgeber ersetzen, ohne dass der vorhandene Umschalter oder die Verdrahtung geändert zu werden braucht, während der Energieverbrauch dieser Vorrichtung in der Ruhelage Null ist.

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

Fig. 1 das vereinfachte Schaltbild eines Blinkgebers nach der Erfindung,

Fig. 2 das Schaltbild einer Ausführungsform des Blinkgebers nach der Erfindung, und

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Fig. 3 das Verdrahtungsschema des Blinkgebers nach der Erfindung.

In Fig. 1 enthalt ein elektromagnetisches Relais 1 eine erste Erregerwicklung 2, die als Stromspule ausgebildet und somit niederohmig ist und von der ein Ende mit einem der Anschlusspunkte eines Arbeitskontakts 3 des Relais 1 verbunden ist, während der andere Anschlusspunkt über eine Leitung k mit der positiven Klemme einer Batterie 5 verbunden ist. Das andere Ende der Wicklung 2 ist mit einem der Anschlusspunkte eines von Hand betätigbaren Unterbrechers 6 über eine Leitung 7 verbunden.

Der andere Anschlusspunkt des Unterbrechers 6 ist Ober eine Glühlampe 8 mit der negativen Klemme der Batterie verbunden.

Eine zweite Erregerwicklung 9 des Relais 1, die als Spannungsspule ausgebildet und somit hochohmig ist» ist zwischen der Verbinduhgsleitung 4 und dem gemeinsamen Punkt 10 eines Umschalters 11 angeordnet, dessen Arbeitskontakte 12 und 13 mit der Kathode einer Diode 14 verbunden sind, deren Anode mit der Leitung 4 bzw. mit der Leitung 7 verbunden ist. Die positive Platte eines Elektrolytkondensators 15 ist mit der Kathode der Diode 14 verbunden, während die negative Platte mit der Leitung 7 verbunden ist. Die Wirkungsweise des vereinfachten Schaltbildes nach Fig. lässt sich auf folgende Weise erklären» Wenn angenommen wird, dass sich am Anfang der Umschalter 11 auf dem Anschlusspunkt 13 befindet, wenn der Unterbrecher £ geschlossen wird, lädt sich der Kondensator 15 über die Glühlampe 8 und

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die Diode 1Λ bis zu einer Spannung auf, diegleich der der Batterie 5 abzüglich des Spannungsabfalls in der Durchlassrichtung der Diode 14 ist; zu gleicher Zeit wird die Spannungswicklung 9 des Relais 1 von einem Strom durchflossen, der von der fJositiven Klemme der Batterie 5 über die erwähnte Spule, den Anschlusspunkt 13 dies Umschalters 11 und die Lampe 8 und zurück zu der negativen Klemme der Batterie 5 fliesst. Das Relais 1 wird dann erregt und der Arbeitskontakt 3 schliesst sich, was mit der Zündung der Lampe 8 über den niedrigen ohmschen Widerstand der Haltewicklung 2 einhergeht; zu diesem Zeitpunkt wird die Spannung über der Wicklung 9 praktisch gleich Null, aber das Relais 1 ist nach wie vor erregt, indem der Speisestrom der Lampe 8 die Wicklung 2 durchfliesst, was im Schaltbild mit fetten Linien angedeutet ist.

Wenn anschliessend der Umschalter 11 auf den

Anschlusspunkt 12 umgelegt wird, wird die Spannungswicklung des Relais 1 von einem Strom durchflossen, der vom Kondensator 15 geliefert wird und der bei gesperrter Diode I^ von der positiven Platte des erwähnten Kondensators über den Anschlusspunkt 12 des Umschalters 11, die Spule 9, den Arbeitskontakt 3 und die Spule 2 und zurück zu der negativen Platte des Kondensators 15 fliesst. Dieser Strom, dessen Polarität der des die anfängliche Erregung des Relais 1 herbeiführenden Stromes entgegengesetzt ist, ruft in der Wicklung 9 ©iⁿ Magnetfeld hervor, das dem von der Wicklung 2 erzeugten Selbsterregungsfeld entgegenwirkt, wodurch das Relais entmagnetisiert wird, so dass sich der

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Arbeitskontakt 3 öffnet und die Lampe 8 erlischt. Der Kondensator 15 wird dann über die Diode Ik und die Lampe wieder auf seinen Anfangswert aufgeladen, wobei die Spannung über der Wicklung 9 praktisch gleich Null wird und die Schaltung für einen neuen Zyklus bereit ist.

Dadurch, dass der Umschalter 11 durch zwei abwechselnd leitende Transistoren ersetzt wird, die von einem astabilen Multivibrator gesperrt werden, wird die Blinkfrequenz der Lampe 8 in diesem Falle durch die Wiederholungsfrequenz des erwähnten Multivibrators bestimmt.

In Fig. 2, in der entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 bezeichnet sind, enthält der Multivibrator zwei Transistoren 16 und 17 vom npn-Typ, deren Emitter mit einer Leitung 18 verbunden sind, die der Verbindungsleitung 7 und dem gemeinsamen Anschlusspunkt 19 eines einpoligen Schalters 20 gemeinsam ist, der zwei wirksame AnSchlusspunkte 21 und 22 und einen Ruhepunkt 23 aufweist.

Die Anschlusspunkte 21 und 22 des Schalters 20 sind einerseits mit einem einpoligen Unterbrecher 2k und andererseits mit zwei Gruppen von Glühlampen 8a, 8b und 8c, 8d verbunden, die an die Masse 25 gelegt sind, die der negativen Klemme der Batterie 5 entspricht. Das Relais ist mit einem zweiten Arbeitskontakt 26 versehen, wobei diesem Arbeitskontakt und dem Arbeitskontakt 3 ©in Anschlusspunkt gemeinsam ist, während der andere Anschlusspunkt über eine Kontrollampe 27 mit der negativen Klemme der Batterie 5 verbunden ist.

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Die Basis des Transistors 16 ist sowohl mit der . Kathode der Diode 14 über einen Widerstand 28 als auch mit dem Kollektor des Transistors 17 über einen Kondensator 2° verbunden, der mit einem Widerstand 30 in Reihe geschaltet ist.

Der Kollektor des Transistors 16 ist mit der Kathode der Diode 14 Über zwei Reihenwiderstände 31 und 32 verbunden, wobei der Verbindungspunkt dieser Widerstände mit der Basis eines Unterbrechertransistors 33 vom pnp-Typ verbunden ist, dessen Emitter mit der Kathode der Diode 14 verbunden ist, wobei der Kollektor, der mit dem des Transistors 17 verbunden ist, den gemeinsamen Punkt 10 bildet, der mit einem Ende der Wicklung 9 verbunden ist.

Die Basis des Transistors 17 ist sowohl mit der Verbindungsleitung 18 über einen Widerstand 3k als auch mit der Kathode einer Diode 35 verbunden, wobei die Anode dieser Diode über einen Kondensator 36 mit dem Kollektor des Transistors 16 verbunden ist. Der Verbindungspunkt des Kondensators 29 und des Widerstandes 30 ist einerseits über einen Widerstand 37 mit der Anode der Diode 35 und andererseits über einen Widerstand 38 mit der Verbindungen leitung 18 verbunden.

Die Anode der Diode 14 ist einerseits über einen Strombegrenzungswiderstand 39 mit der Leitung k und andererseits mit der Anode einer Sperrdiode 4o verbunden, wobei die Kathode der letzteren Diode mit der Basis des Transistors 33 verbunden ist. Zwei Anschlussklemmen 41 und k2 sind auf den Verbindungsleitungen h bzw. 7 und eine Klemme ^3 " ist auf einem der Anschlusspunkte des Arbeitskontakts 26 des Relais 1 angebracht.

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Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 2 lässt sich auf folgende Weise erklären: Der Arbeitskontakt 12 nach Fig* 1 besteht aus dem Transistor 33 und der Arbeitskontakt 13 aus dem Transistor 17I die Transistoren 16 und bilden die wirksamen Elemente des astabilen Multivibrators, wobei der Transistor 33 von dem Kollektorkreis des Transistors 16 gesteuert wird.

Die Schaltung weist zwei Zustände auf, von denen der erste dem leitenden Zustand des Transistors 17 und dem gesperrten Zustand der Transistoren 16 und 33 und der zweite dem gesperrten Zustand des Transistors 17 und dem leitenden Zustand der Transistoren 16 und 33 entspricht* Die Dauer des leitenden Zustande des Transistors 17 ist von dem Strom abhängig, der über den Kondensator 36 zugeführt wird, aber ist auf Jeden Fall länger als die Zeit, während deren ein Strom die Spule 9 durchfliesst, und somit länger als die Anzugszeit des Relais 1. Die Zeit, während deren dieser Schaltzustand beibehalten w^Lrd, ist von der durch den Widerstand 28 in Verbindung mit dem Kondensator 29 bestimmten RC-ZeIt abhängig.

Der andere Schaltzustand, in dem die Lampen gelOscht sind, weist eine Zeltdauer auf, die von dem Wert der Zeltkonstante des Widerstandes 37 iⁿ Verbindung mit dem Kondensator 36 abhängig ist, und entspricht dem leitenden Zustand der Transistoren 16 und 33·

Die Sperrspannung des Transistors 16 wird "von dem aus den Widerständen 30 und 38 aufgebauten Spannungsteiler begrenzt, während die Sperrspannung des Transistors 17

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durch das Vorhandensein der Sperrdiode 35, die mit dem Widerstand 3k verbunden ist, nicht negativ werden kann; diese Vorkehrungen sind notwendig, weil planare epitaktische Transistoren verwendet werden, deren höchstzulässige Basis-Emitterspannung niedriger als der Wert der Spannung der Batterie 5 ist.

Die Diode kO sichert die Sperrung des Transistors während der Löschperiode, sobald das Relais 1 abgefallen ist, wobei der Transistor 16 nach wie vor im leitenden Zustand ist; zu diesem Zweck leitet die Diode hO den Basisstrom für den Transistor 33 ab. Zum Umkippen des Multivibrators, wobei der Transistor 17 von dem gesperrten in den leitenden Zustand übergeht, ist es nämlich wichtig, dass die Impedanz der Spule 9 nicht von dem niedrigen Leitungswiderstand des Transistors 33 überbrückt wird. Sonst wäre der negativ© Potentialverlauf zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 17 ungenügend, tun das Sperren des Transistors 16 zu steuern, während der Multivibrator nicht wirken würde.

Der Widerstand 39 dient einerseits zur Begrenzung des Ladestroms für den Kondensator 15» welcher Strom die Diode *\k durchfliesst, und bildet andererseits mit dem Kondensator ein Filter für die Streusignale mit steilen Vorderflanken, die an den Speiseleitüngen auftreten und die Wirkung des Multivibrators beeinträchtigen können.

Die Stromwicklung 2 des Relais 1 wird von der Summe der Ströme der Gruppen von Lampen 8a, 8b oder 8c, 8d durchflössen, je nachdem sich der Schalter 20 auf dem

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Anschlusspunkt 21 oder auf dem Anschlusspunkt 22 befindet}

die erwähnte Wicklung ist derart entworfen, dass der Mindesthaltestrom des Relais 1 im Selbsterregungszustand kleiner als die Summe der Ströme der Lampen einer Gruppe, aber grosser als der Strom einer der beiden Lampen einer Gruppe ist. Xm allgemeinen wird, wenn die Gruppen mehr als zwei Lampen enthalten, die Wicklung aber derart bemessen, dass der Haltestrom nicht mehr erreicht wird, wenn eine der Lampen der Gruppe ausser Betrieb ist; wenn' der Strom umgenügend wäre, um das Relais 1 dauernd im erregten Zustand zu halten, zieht unter diesen Bedingungen das Relais an und fällt dann durch das Vorhandensein der Spule 9 sofort wieder ab, wodurch eine kurzzeitige, aber gut sichtbare Aufleuchtung der wirksamen Lampen bewirkt wird; nach der üblichen L8schperiode wiederholt sich dieser Zyklus, wobei der Führer eines Fahrzeuges sowohl auf akustischem Wege (Heiais) als auch auf visuellem Wege (Kontroll-Lampe) bemerken wird, dass eine der Lampen ausser Betrieb ist.

Wenn dagegen der Unterbrecher Zh geschlossen und der Schalter 20 beliebig auf die Anschlusspunkte 21 oder umgelegt wird, sind die Lampen 8a, 8b, 8c und 8d parallel geschaltet und blinken mit einer normalen Frequenz. Ein derartiger Gebrauch entspricht den gesetzlichen Vorschriften in bestimmten Ländern, um anzuzeigen, dass ein Fahrzeug wider den Willen des Führers auf der Verkehrsstrasse stillsteht«

Das Relais 1 kann, was nicht durchaus notwendig ist, mit einem zusätzlichen Unterbrecher 26 versehen werden, der

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eine Armaturenbrettkontrollampe 27 speisen kann, die über die zusatzliche Anschlussklemme 43 und nur einen einzigen Draht gespeist wird, wobei der Lampenstrom fiber die Hasse zurückfliesst · "

Das Vorhandensein des Relais 1 ergibt im Vergleich zu j öder anderen rein elektronischen LBsung d en Vorteil einer akustischen Kontrolle der befriedigenden Wirkung des Blinkgebers.

Es sei bemerkt, dass das Vorhandensein der Stromwicklung 2 des Relais 1 einen zusätzlichen Vorteil mit sich bringt, wenn in dem verwendeten Kreis Kurzschluss auftritt t ' infolge des grBsseren Magnetfeldes wird der Druck auf die Kontakte des Unterbrechers 3 nämlich erheblich erhöht und fftllt das Relais, trotz der Wirkung des Multivibrators, nicht mehr ab, wodurch Beschädigung dieser Kontakte vermieden wird, wonach eine (in der Zeichnung nicht dargestellte) Schmelzsicherung den Kreis unterbrechen könnte«

In Fig. 3, in der entsprechende Teile mit den gleichen Bezugssiffern wie in den Fig. 1 und 2 bezeichnet sind, ist die erste Anschlussklemme kl des Blinkgebers, der durch einen Kreis kh dargestellt ist, mit der positiven Klemme der Batterie 5 über die Leitung h verbunden, wfihrend die zweite Anschlussklemme kz mit einem der Anschlusspunkte des Unterbrechers 6 über die Leitung 7 verbunden ist. Die dritte Klemme hj ist nach Wahl mit der Kontrollampe 27 des Armaturenbretts verbunden. Unter diesen Bedingungen ist es ersichtlich, dass der Blinkgeber hh keine gemeinsame Verbindung mit der Masse 25 enthalt und dass der Energieverbrauch dieses Blinkgebers gleich Null ist, wenn der Unterbrecher 6 geöffnet ist.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE t
,1 Blinkgeber für Lampen, vorzugsweise Fahrzeuglampen zum Anzeigen einer Fahrtrichtungsänderung eines Fahrzeuges, der einen astabilen die Blinkfrequenz bestimmenden Multivibrator und ein Relais enthält, von dem Schaltkontakte in den Stromkreis der Lampen aufgenommen werden können, dadurch gekennzeichnet, dass der Blinkgeber als ein Zweipol mit zwei Anschlussklemmen ausgebildet ist, zwischen denen eine erste Diode in Reihe mit einem Kondensator und der Reihenschaltung eines Arbeitskontakts und einer hochohmigen Haltewicklung des Relais angebracht ist, wobei die Speiseleitungen des Multivibrators an den Kondensator angeschlossen sind und der Multivibrator einen Umschalter enthält, der ein Ende einer hochohmigen Erregerwicklung des Relais beim Betrieb des Blinkgebers abwechselnd mit den erwähnten Speiseleitungen verbindet, wobei das andere Ende der Erregerwicklung mit der einen Anschlussklemme verbunden ist, mit der auch die erste Diode verbunden ist· 2. Blinkgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strombegrenzungswiderstand zwischen der einen Anschlussklemme tmd der ersten Diode angebracht 1st« 3· Blinkgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschalter zwei Transistoren enthält, deren HauptStromkreise in Reihe zwischen den Speiseleitungen angeordnet sind und deren Verbindungspunkt mit der hochohmigen Erregerwicklung verbunden ist.
4, Blinkgeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Transistoren entgegengesetzte Leitfähigkeits-

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typen aufweisen und der Emitter des einen Transistors mit der Speiseleitung verbunden ist, mit der auch die erste Diode verbunden ist, und dass parallel zu der in derselben Durchlassrichtung geschalteten ersten Diode und dem Emitter-Basiskreis eine in derselben Durchlassrichtung geschaltete zweite Diode angebracht ist, .
5. Blinkgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der astabile Multivibrator aus dem zweiten Transistor und einem dritten Transistor aufgebaut ist, wobei die Basis des einen Transistors mit einer Anzapfung des Kollektor- · Widerstandes des dritten Transistors verbunden ist.

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