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Multivibrator insbesondere für eine Richtungs- und/oder Warnblinkeinrichtung
eines Kraftfahrzeuges (Zusatz zu Patent ....... (Patentanmeldung P 24 06 448.0 -
unsere VPA Das Hauptpatent betrifft einen Multivibrator insbesondere für eine Richtungs-
und/oder Warnblinkanlage eines Eraftfahrzeuges mit einer ersten, einen Transistor
enthaltenden Stufe und einem Kückkopplungskondensator, über den der Ausgang einer
zweiten, der ersten Stufe nachgeschalteten und ein Schaltglied enthaltenden Stufe
auf den Eingang dieser ersten Stufe rückgekoppelt ist, wobei das Schaltglied der
zweiten Stufe ein Relais mit einem Wechslerkontakt ist, dessen Erregerwicklung im
Beistungskreis des Transistors der ersten Stufe liegt, an dessen Ruhekontakt der
eine Anschluß des Rückkopplungskondensators angeschlossen ist, an dessen Arbeitskontakt
der andere, am Steueranschluß des Transistors liegende Anschluß des Rückkopplungskondensators
über einen ohmschen Widerstand liegt und an dessen beweglichen Kontaktteil der erste
Pol einer auch den Leistungskreis des Transistors speisenden Stromquelle liegt,
deren zweiter Pol über eine Last, vorzugsweise über eine Blinklampe, am Arbeitskontakt
des Relais der zweiten Stufe angeschlossen ist, und wobei zwischen dem beweglichen
Kontaktteil und dem zweiten Pol der Stromquelle ein Spannungsteiler geschaltet ist,
dessen Teilerabgriff am Ruhekontakt des Relais liegt.
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Ein derartiger Multivibrator ist besonders bauteilearm auszuführen
und ermöglicht dadurch eine preiswerte Massenfertigung.
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Der Leistungskreis des Transistors der ersten Stufe kann die Emitter-Kollektor-Strecke
dieses Transistors enthalten, während die Erregerwicklung des Relais im Kollektorkreis
dieses
Transistors liegt und der Steueranschluß dieses Transistors
ein Basisanschluß ist. Ferner kann der zwischen dem Basisanschluß des Transistors
der ersten Stufe und dem Arbeitskontakt des Relais liegende ohmsche Widerstand als
Spannungsteiler ausgebildet sein, an dessen Teilerabgriff der eine Anschluß eines
Ladekondensators liegt, dessen anderer Anschluß mit dem Emitter des Transistors
verbunden ist.
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Beim Multivibrator nach dem Hauptpatent kann zwischen dem beweglichen
Kontaktteil des das Schaltglied der zweiten Stufe darstellenden Relais und dem ersten
Pol der Stromquelle die Erregerwicklung eines weiteren Relais, vorzugsweise eines
Reedrelais liegen, über dessen Kontaktteil ein ohmscher Widerstand parallel zu einem
am zweiten Pol der Stromquelle liegenden ohmschen Widerstand des Spannungsteilers
schaltbar ist, der zwischen dem beweglichen Kontaktteil des das Schaltglied der
zweiten Stufe darstellenden Relais und dem zweiten Pol der Stromquelle geschaltet
ist. Dieses weitere Relais spricht nicht an, wenn der Stromverbrauch der Last beispielsweise
beim Ausfall einer von zwei parallelgeschalteten Blinklampen einen bestimmten Schwellwert
nicht überschreitet. Dadurch wird die Arbeitsfrequenz des Multivibrators erhöht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Multivibrator nach dem
Eauptpatent weiterzubilden und die Zahl der mechanisch bewegten Teile zu verringern.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Multivibrator der eingangs erwähnten
Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Pol der Stromquelle
und dem beweglichen Kontaktteil des Relais ein Meßwiderstand geschaltet ist, daß
ein steuerbares Ventil, insbesondere ein Transistor, vorgesehen ist, das in Steuerabhängigkeit
vom Spannungsabfall vom Meßwiderstand steht und daß bei einem unterhalb eines vorgegebenen
Wertes liegenden Spannungsabfall am Meßwiderstand einen Nebenschluß zwischen dem
beweglichen Kontaktteil und dem Ruhekontakt des Relais bewirkt.
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Durch diesen Nebenschluß wird der Rückkoppiungskondensator einseitig
weitgehend an das Potential des ersten Poles (Pluspol) der Stromquelle gelegt, wenn
der Stromverbrauch in der Last einen bestimmten Wert nicht überschreitet d.h. wenn
eine der beiden parallelgeschalteten Blinklampen ausgefallen ist.
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Dadurch erhält der Rückkopplungskondensator kaum Ladestrom, so daß
der Multivibrator mit einer wesentlich erhöhten Arbeitsfrequenz schwingt und dadurch
den Ausfall der einen Blinklampe anzeigt. Diese erhöhte Arbeitsfrequenz hängt von
der Verstärkung des Transistors der ersten Multivibratorstufe und vom Verhältnis
der Anzugs- zur Abfallspannung des Relais ab. Ist noch der zusätzliche Ladekondensator
zwischen dem Emitter des Transistors der ersten Stufe und dem Teilerabgriff des
Spannungsteilers zwischen der Basis dieses Transistors und dem Arbeitskontakt des
Relais vorhanden, so bestimmt auch die Kapazität dieses Kondensators die erhöhte
Arbeitsfrequenz des Multivibrators.
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Die Erfindung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung an einem
Ausführungsbeispiel näher erläutert: Die Zeichnung zeigt das Schaltbild einer Richtungsblinkein
richtung eines Kraftfahrzeuges mit zweimal zwei zueinander parallelgeschalteten
Blinklampen 2 und 3. Diese Richtungsblinkeinrichtung weist einen Multivibrator mit
einer ersten Stufe auf, due mit einem pnp-Transistor V1 versehen ist. Der Leistungskreis
dieses Transistors Vi enthält dessen Emitter-Kollektor-Strecke, die an den Anschlüssen
49 und 31 für eine nicht dargestellte Stromversorgungsquelle (Batterie) angeschlossen
ist. Der Emitter des Transistors V1 liegt am Anschluß 49 für den Pluspol und der
Kollektor des Transistors V1 am Anschluß 31 für den Minuspol der Stromquelle.
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Zwischen dem Kollektor des Transistors Vi und dem Anschluß 31 liegt
noch die Erregerwicklung K1 eines Relais mit Wechslerkontakt. Am Ruhekontakt 5 dieses
Relais ist der eine Anschluß eines Rückkopplungskondensators C2 angeschlossen, dessen
anderer Anschluß an der Basis des Transistors Vi liegt.
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Der bewegliche Kontaktteil 4 des Relais ist über einen ohmschen
Meßwiderstand
RO am Anschluß 49 für den Pluspol einer Stromquelle angeschlossen. Der Arbeitskontakt
6 des Relais mit der Erregerwicklung Ki liegt an einem Anschluß 49a für die Blinklampen
2 und 3. Zwischen dem beweglichen Kontaktteil 4 des Relais mit der Erregerwicklung
Kl und dem Anschluß 31 mit dem negativen Pol der Stromquelle ist ein aus den in
Serie geschalteten ohmschen Widerständen R2 und R5 bestehender Spannungsteiler geschaltet,
dessen Verbindungsleitung zwischen den ohmschen Widerständen R2 und R5 d.h. dessen
Teilerabgriff am Ruhekontakt 5 des Relais mit der Erregerwicklung K1 liegt. Zwischen
die Basis des Transistors V1 und den Anschluß 49a ist ein aus den in Serie geschalteten
ohmschen Widerständen R3 und R4 bestehender weiterer Spannungsteiler geschaltet.
An der Verbindungsleitung zwischen dem ohmschen Widerstand RD und dem ohmschen Widerstand
R4 d.h. am Teilerabgriff des aus diesen beiden ohmschen Widerständen gebildeten
Spannungsteilers ist der eine Anschluß eines I.adekondensators C1 angeschlossen,
dessen anderer Anschluß am Emitter des Transistors Vi liegt. Zwischen dem beweglichen
Kontaktteil 4 des Relais und dem Anschluß 49 für den positiven Pol der Stromquelle
liegt ein Meßwiderstand RO. Zwischen den Anschlüssen 49a und 31 liegen über einen
Richtungsschalter 7 zweimal zwei Blinklampen 2 und 3, die jeweils zueinander parallelgeschaltet
sind. Parallel zur Erregerwicklung Kl des Relais ist der Emitter eines pnp-Transistors
V2 angeschlossen, der die gleiche Zonenfolge wie der Transistor Vi hat. Der Kollektor
dieses Transistors V2 ist über einen ohmschen Widerstand R8 mit dem Ruhekontakt
5 dieses Relais verbunden. Die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors V2 bildet
somit einen über den ohmschen Widerstand R8 geführten Nebenschluß zum beweglichen
Kontaktteil 4 und zum Ruhekontakt 5 des Relais. Zwischen dem Anschluß 49 für den
Pluspol und dem Anschluß 31 für den Minuspol der nicht dargestellten Stromquelle
ist ferner ein Zusatz-Spannungsteiler vorgesehen,der die in Serie geschalteten ohmschen
Widerstände R6 und R7 aufweist. In der Verbindungsleitung dieser beiden ohmschen
Widerstände liegt eine Diode V3, deren Anode am ohmschen Widerstand R(3 angeschlossen
ist, der mit dem Anschluß 49 für
den Pluspol der Stromquelle verbunden
ist. An der Verbindungsleitung zwischen der Kathode der Diode V3 und dem ohmschen
Widerstand R7 liegt die Basis des Transistors V2.
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Ist der Richtungsschalter 7 geöffnet, so ist die Basis des Transistors
V1 über den Rückkopplungskondensator C2, den Ruhekontakt 5 und den beweglichen Kontaktteil
4 des Relais mit der Erregerwicklung E1 sowie über den Meßwrderstand RO mit dem
Anschluß 49 für den positiven Pol der Stromquelle verbunden. Damit hat die Basis
des Transistors Vi Pluspotential, und der Transistor V1 sperrt. Die Kondensatoren
Ci und C2 sind ladungsfrei.
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Wird der Richtungsschalter 7 geschlossen, so fließt durch den Transistor
Vi ein Basisstrom über die ohmschen Widerstände R4 und R3. Der Transistor V1 wird
dadurch durchlässig, und die Erregerwicklung Ki wird mit Ansprechstrom versorgt.
Dadurch spricht das Relais mit der Erregerwicklung Ki an, und der bewegliche Kontaktteil
4 hebt vom Ruhekontakt 5 ab. Sofort nach dem Abheben des beweglichen KontaktteiLes
4 vom Ruhekontakt 5 beginnt ein Ladestrom über den Rückkopplungskondensator C2 und
den ohmschen Widerstand R5 als zusätzlicher Basis-Rmitter-Strom durch den Transistor
Vi zu fließen.
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Sobald der bewegliche Kontaktteil 4 mit dem Arbeitskontakt 6 des Relais
mit der Erregerwicklung V1 geschlossen ist, wird der Anschluß 49a, an dem auch der
ohmsche Widerstand R4 liegt, über den ohmschen Meßwiderstand RO am Anschluß 49 für
den Pluspol der Stromquelle angeschlossen. Über den ohmschen Meßwiderstand RO fließt
nun ein von der Belastung durch die Blinklampen 2 und 3 abhängiger Strom, während
der durch die ohmschen Widerstände R4 und R3 fließende Basisstrom unterbrochen ist.
Die ohmschen Widerstände RO, R6 und R7 sind günstigerweise so bemessen, daß der
Transistor V2 während der Heliphase der Blinklampen 2 und 3 sperrt, wenn beide Blinklampen
2 und 3 in Betrieb sind. Ist eine dieser- Blinklampen ausgefallen, ist der am Meßwiderstand
RO hervorgerufene Spannungsabfall so gering, daß der Transistor V2
auch
während der Eiellphase der noch betriebsbereiten BlnJr lampe aufgesteuert bleibt
und einen Nebenschluß zwischen dem beweglichen Kontaktteil 4 und dem Ruhekontakt
5 des Relais über den ohmschen Widerstand R8 herstellt.
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Ist der bewegliche Kontaktteil 4 mit dem Arbeitskontakt 5 geschlossen,
so lädt sich bei Betrieb von beiden Bliffiftampen 2 und 3 der Rückkopplungskondensator
C2 über den Teilerabgriff des aus den ohmschen Widerständen R2 und R5 gebildeten
Spannungsteilers auf, ist hingegen nur eine der beiden Blinklampen in Betrieb, so
liegt der Rückkopplungskondensator C2 einseitig auch über den ohmschen Widerstand
R8 und die mitter-Kollektor-Strecke des Transistors V2 sowie über den Meßwiderstand
RO am Pluspotential des Anschlusses 49 und erhält somit kaum Ladestrom. Dadurch
wird die Ladezeit des Rückkopplungskondensators C2 kiirzer, und die Blinkfrequenz
wird bei einer ausgefallenen Blinklampe erhöht. Sie hängt in erster Linie von der
Kapazität des Kondensators Ci, von der Verstärkung des Transistors V1 und vom Verhältnis
der Anzugszur Abfallspannung des Relais mit der Erregerwicklung Ki ab.
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Reicht der als Emitter-Basis-Strom den Transistor Vi durchfließende
Ladestrom für den Rückkopplungskondensator a2 nicht mehr zur Durchsteuerung des
Transistors Vi aus, so sperrt dieser und der bewegliche Kontaktteil 4 des Relais
mit der Erregerwicklung Ki nimmt wieder seine Ruhestellung ein, in der er den Ruhekontakt
5 kontaktiert. Dadurch erlöschen die Blinklampen 2 und 3 und der Anschluß des ohmschen
Widerstandes R4, der am Arbeitskontakt 6 und am Anschluß 49a liegt, nimmt praktisch
das Potential des Anschlusses 31 für den negativen Pol der Stromquelle an. Der Rückkopplungskondensator
C2 kann sich während der Dunkelzeit der Blinklampen 2 und 3 über die ohmschen Widerstände
R3 und R4 sowie über die Blinklampen 2 und 3 und den Meßwiderstand RO ent- und umladen.
Erst wenn sich der Rückkopplungskondensator C2 so weit umgeladen hat, daß die an
ihm anliegende negative Spannung der Basis-Emitter-Spannung des Transistors V1 entspricht
steuert dieser Transistor Vi wieder durch. Dasselbe Schaltspiel
beginnt
von neuem, solange die Blinklampen 2 und 7 über den Richtungsschalter 7 mit dem
Anschluß 49a verbunden sind.
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Der zwischen die Verbindungsleitung zwischen den ohmschen Widerständen
113 und R4 einerseits und den Emitter des Transistors V1 andererseits geschaltete
Ladekondensator Ci und der ohmsche Meßwiderstand 110 verhindern, daß der während
des Umschaltens des beweglichen Kontaktteiles 4 des Relais mit der Erregerwicklung
K1 vom Arbeitskontakt 6 auf den Ruhekontakt 5 über den ohmschen Widerstand R4 fließende
Strom als Basis-Strom durch den Transistor Vi fließt und diesen Transistor V1 durchsteuert.
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Solange der Transistor V1 durchgesteuert ist, liegt der Arbeitskontakt
6 und der Anschluß 49a, an denen der ohmsche Widerstand R4 angeschlossen ist, am
Potential des Anschlusses 49 für den Pluspol der Stromversorgungsquelle. Der Ladekondensator
C1 ist dann soweit aufgeladen, daß seine Spannung etwa gleich der halben Basis-Emitter-Spannung
des Transistors V1 ist. Sobald der Transistor V1 sperrt und der bewegliche Kontaktteil
4 vom Arbeitskontaktteil abhebt, fließt über den ohmschen Widerstand R4 Strom. Dieser
Strom fließt jedoch nicht über die Basis des Transistors V7, sondern über den Ladekondensator
Ci und deckt dessen Nachladebedarf. Ferner wird eine Durchsteuerung des Transistors
Vi nach dem Abheben des beweglichen Kontaktteils 4 vom Arbeitskontakt 6 auch dadurch
unterbunden, daß der Strom durch die Blinklampen 2 und 3 und damit auch der von
diesem Strom am Meßwiderstand 110 hervorgerufene Spannungsabfall wegfällt. Der dadurch
am beweglichen Kontaktteil 4 sich ausbildende positive Spannungssprung überträgt
sich entsprechend dem Spannungsteilerverhältnis des aus den ohmschen Widerständen
R2 und R5 gebildeten Spannungsteilers auf den Ruhekontakt 5 und somit auch auf die
Basis des Transistors Vi. Trifft der bewegliche Kontaktteil 4 auf den Ruhekontakt
5 des Relais mit der Erregerwicklung E1, so wird der ohmsche Widerstand R2 kurzgeschlossen.
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Das Potential am Ruhekontakt 5 wird dadurch auf das Potential des
Anschlusses 49 für den Pluspol der Stromquelle angehoben.
Da der
Rückkopplungskondensator C2 zu diesem Zeitpunkt auf die Spannung am Teilerabgriff
des aus den ohmschen Widerständen R2 und R5 gebildeten Spannungsteilers aufgeladen
ist, wird die Basis des Transistors Vi auf ein Potential gelegt, das noch größer
ist als das Potential am Anschluß 49, so daß der Transistor Vi sicher gesperrt bleibt,
bis sich der Rückkopplungskondensator C2 auf die Basis-Emitter-Spannung (Durchsteuerspannung)
des Transistors Vi umgeladen hat.
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Ist eine der beiden Blinklampen 2 und 3 ausgefallen, so wird der ohmsche
Widerstand R4 beim Schließen des beweglichen Kontaktteiles 4 mit dem Arbeitskontakt
6 des Relais an das Potential dea Anschlusses 49 für den positiven Pol der Stromquelle
gelegt. Der auf etwa die halbe Spannung der nicht dargestellten Stromquelle geladene
Ladekondensator Ci hält die Durchschaltung des Transistors Vi solange aufrecht,
bis an dessen Basis die Durchsteuerspannung unterschritten wird.
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Nach Abfallen des beweglichen Kontaktteiles 4 vom Arbeitskontakt 6
des Relais mit der Erregerwicklung K1 fließt sofort wieder Ladestrom für den Ladekondensator
C1 über den ohmschen Widerstand R4, und es bildet sich ein Basis-Strom für den Transistor
V1 über die ohmschen Widerstände X3 und 114 aus. Sobald dieser zur Durchsteuerung
des Transistors Vi ausreicht, beginnt das Schaltspiel von neuem.
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2 Patentansprüche 1 Figur