DE2515123A1 - Verfahren und vorrichtung zur betaetigung und ausloesung akustischer warnvorrichtungen - Google Patents

Description

PENELOPE GAY ROWLAND ABSALOM

4 Missenden Mews, Great Missenden, Bucks. Großbritannien

Verfahren und Vorrichtung zur Betätigung und Auslösung akustischer Warnvorrichtungen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schaltkreis zur Schaltung beziehungsweise Erregung akustischer Vorrichtungen, wie etwa Hupen, Summer oder dergleichen Warneinrichtungen.

Bekannte akustische Warnvorrichtungen arbeiten gewöhnlich mit einer gleichgerichteten Spannung, die niedriger ist als die der Hauptstromquelle, bei der es sich etwa um eine Wechselstromquelle handelt, wobei derartige Vorrichtungen in Verbindung mit elektrischen und/oder elektronischen Schaltkreisen relativ sperrig sind und

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sich damit durch einen verhältnismäßig großen Raumbedarf auszeichnen. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung und Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch geringen Raumbedarf auszeichnet.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in der Schaffung eines Schaltkreises zur Erregung einer akustischen Vorrichtung, der sich durch zwei Kondensatoren kennzeichnet, die in Reihe liegend an eine Wechselstromquelle angeschlossen sind, wobei zu dem einen der Kondensatoren einerseits ein Gleichrichter und zum anderen ein elektronischer auf Spannung ansprechender Schalter und das Betätigungselement der Warnvorrichtung, die zueinander in Reihe liegen, parallelgeschaltet sind und die Anordnung so getroffen ist, daß während ihres Betriebes die Ladung des letztgenannten Kondensators über das Betätigungsorgan der Warnvorrichtung periodisch enladen wird.

Die Kapazität des ersten Kondensators ist vorzugsweise kleiner als die des zweiten Kondensators, wobei der zweite Kondensator ein Elektrolyt-Kondensator ist.

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Die beiliegende Zeichnung zeigt beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltkreise für die Warnvorrichtungen, und es bedeutet:

Fig. 1 ein schematisches Schaltdiagramm einer erfindungsgemäßen Ausführungsform,

Fig. 2 ein Schaltdiagramm eines Beispiels eines elektronischen Schalters, wie er in Verbindung mit dem Schaltkreis von Fig. 1 Anwendung finden kann, und

Fig. 3 ein Schaltdiagramm eines anderen Ausführungsbeispiels eines elektronischen Schalters für den Schaltkreis von Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 wird von einer Wechselstromquelle A mit einer Spannung V₁ von im allgemeinen 240 V und 50 Hz ausgegangen, deren Spannung über die beiden in Reihe geschalteten und an deren Polklemmen liegenden Kondensatoren C1 und C2 abfällt. Die beiden Kondensatoren stellen somit Potentialteiler dar. Zu dem zweiten Kondensator C2 ist eine Diode D1 parallelgeschaltet, die diesen Kondensator jeweils vor durch die Polung der Diode angegebenen Umkehrströmen schützt, so daß dieser Kondensator, wie durch die Plus- und Minuszeichen in Fig. 1 angedeutet, von einem gleichgerichteten Strom aufgeladen

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werden kann. Neben der Diode D1 liegt zu dem letztgenannten Kondensator C2 des weiteren eine Zündspule L1 eines Summers oder dergleichen Akustikvorrichtung und ein elektronischer Schalter D parallel, wobei Summer und Schalter untereinander in Reihe geschaltet sind. Der elektronische Schalter D wird dann in den leitenden Zustand überführt, wenn die über ihn abfallende Spannung einen vorgegebenen Wert übersteigt, wobei diese Zündspannung z.B. in einem Bereich von 10 bis 100 V liegen kann.

Bei Inbetriebnahme des Schaltkreises befindet sich der Schalter D zunächst in seinem nichtleitenden Zustand. Eine verminderte Wechselspannung mit einer überlagerten Gleichspannungskomponente liegt an dem Kondensator C2 an. Der Spannungsabfall über dem Kondensator C2 steigt entlang des sinusförmigen Verlaufes der Spannungskurve an bis die Durchschlagspannung für den Schalter D erreicht ist, woraufhin die Entladung der bis zu diesem Zeitpunkt erfolgten Aufladung des Kondensators C2 über die Spule L1 beginnt und demzufolge ein großer Stromimpuls vorgegeben wird.

Zufolge der starken Dämpfung im Resonanzkreis bzw. des durch den Kondensator C2 und die Spule L1 gebildeten Schwingkreises liegt eine ausreichende Rückspannung am Schalter D an, die sicherstellt, daß dieser nicht in den nichtleitenden Zustand

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zurückfällt. Eine erneute Aufladung des Kondensators C2 auf die Durchschlag- bzw. Unterbrechungsspannung des Schalters D erfolgt während des nächsten sinusförmigen Anstieges einer Spannungsperiode. Der Spule L1 wird somit ein Stromimpuls zugeführt, und zwar im Ausführungsbeispiel jeweils 50 mal pro Sekunde.

Die Höhe des Stromimpulses wird bestimmt durch die Kapazität des Kondensators C2 und sie läßt sich damit geeignet begrenzen, falls nur geringe physikalische Größenordnungen erforderlich sind. Für den vorliegenden Schaltkreis ist es wesentlich, daß eine gleichgerichtete Spannung, die am Kondensator C2 anliegt, aufrechterhalten wird, so daß sich hierfür ein Elektrolyt-Kondensator mit den an sich bekannten Vorteilen verwenden läßt, der die Voraussetzung dafür bildet, daß sich der physikalische Wert einer gegebenen Kapazität beträchtlich herabsetzen läßt. Die Potentialdifferenz, die über dem Kondensator C1 abfällt, wechselt ständig ihre Richtung, so daß sich hierfür kein Elektrolyt-Kondensator zur Anwendung bringen läßt. Die Kapa- zität dieses Kondensators C1 kann jedoch klein gehalten werden, sie kann beispielsweise um einen Faktor 5 oder 6 geringer sein, so daß auch hierfür ein Kondensator verwendet werden kann, der geringe Abmessungen besitzt, obwohl es sich um einen nicht elektrolytischen Kondensator handeln muß.

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.Der Schalter D ist ein spannungsempfindlicher Schalter, wobei es vorteilhaft ist, eine Triggerschaltung zu verwenden, wie sie nachfolgend noch näher beschrieben werden wird. Hierbei ist die summierende Wirkung einer solchen Schaltung von Wichtigkeit, da eine vorbestimmte Spannung aufgebaut werden muß und andererseits unter die Zündspannung abfallen muß.

Beispiele für Schaltkreise des diesbezüglichen elektronischen Schalters sind in den Fig. 2 und 3 wiedergegeben.

Gemäß Fig. 2 besteht ein solcher Schaltkreis aus zwei komplementär geschalteten bipolaren Transistoren T1 und T2, von denen jeweils die Basis des einen Transistors am Kollektor des anderen Transistors liegt und denen kollektorseitig jeweils ein Widerstand R1 und R2 zugeordnet ist, wobei jeder Widerstand in der dargestellten Weise jeweils mit einer der ihnen zugeordneten Klemmen 1 und 2 des Schalters verbunden ist. Die kommulative Triggerwirkung dieser Schaltung wird zufolge der genannten Basiskopplung jedes der Transistoren mit dem Kollektor des anderen Transistors erreicht. Wenn die Spannung an den Klemmen 1,2 des Schalters ansteigt, führt der Reststrom im Basiskollektorkreis zu einer Erhöhung der Spannung, die über die Widerstände R1 und R2 abfällt und damit zu einer Erhöhung der Basisemitter- und Emitterkollektorströme bis die Triggerung erfolgt.

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Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines geeigneten Schaltkreises für den elektronischen Schalter D, wobei hier ein Silikongleichrichter SCR zur Anwendung kommt, der zwischen den beiden Klemmen 4,3 des Schalters liegt. Ein Potentiometer und Spannungsteiler besteht aus den beiden Widerständen R3 und R4, die in Reihe miteinander liegend -gleichfalls an die Klemmen 3 und 4 angeschlossen sind, und zwar parallel zum Gleichrichter. Der mittlere Spannungsabgriff zwischen den beiden Widerständen ist mit der Steuerelektrode des Gleichrichters verbunden. Wenn die Spannung zwischen den Klemmen 3 und 4 ansteigt und die Steuerspannung damit ihren Schwellenwert erreicht, wird unmittelbar die Leitung über dem Gleichrichter SCR freigegeben.

Für beide Ausführungsbeispiele wird der leitfähige Zustand solange aufrechterhalten, bis die Löschspannung oder der Löschstrom erreicht ist und der Schalter dann wieder in seinen nichtleitenden Zustand zurückfällt.

Die beschriebene Schaltanordnung läßt sich in einem sehr kleinen zylindrischen Behälter unterbringen, wobei als wesentlich hervorzuheben ist, daß dieser die elektronischen Bauteile aufnehmende Behälter gleichzeitig der elektroakustischer übertrager der Warnvorrichtung, wie etwa des Summers oder dergleichen, sein kann.

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Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE

1. Schaltkreis zur Auslösung einer akustischen Signalvorrichtung, gekennzeichnet durch zwei Kondensatoren (C1,C2), die miteinander in Reihe liegend an eine Wechselstromquelle (A) angeschlossen sind, wobei einer der Kondensatoren (C2) parallel zu einem Gleichrichter (D1) und zusätzlich parallel zu einem elektronischen spannungsempfindlichen Schalter (D) und einem Betätigungsorgan (L1) für die Warnvorrichtung liegt, und der elektronische Schalter (D) mit dem Betätigungsorgan (L1) in Reihe geschaltet sind, und wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Ladung des mit dem Gleichrichte (D1) parallelgeschalteten Kondensators (C2) periodisch über das Betätigungsorgan (L1) der Warnvorrichtung entladen wird.

2. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht zu dem Gleichrichter (D1) parallelgeschaltete Kondensator (C1) von kleine^erKapazität ist als der zum Gleichrichter (D1) parallel liegende Kondensator (C2)

3. Schaltkreis nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Gleichrichter (D1) parallel liegende Kondensator (C2) ein Elektrolyt-Kondensator ist,

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und daß der Gleichrichter so gepolt ist/ daß er den Aufbau von Umkehrspannungen und damit eine Umpolung des Kondensators (C2) verhindert.

4. Schaltkreis nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schalter aus einem komplementären Paar kreuzgekoppelter bipolarer Transitoren (T1,T2) besteht, die in ihren leitenden Zustand übergehen, wenn die Spannung, die über dem Schalter abfällt, einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht.

5. Schaltkreis nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schaltkreis einen Silikongleichrichter einschließt, dessen Steuerelektrode mit dem Mittelabgriff einer parallel zum Gleichrichter liegenden Potentiometerschaltung verbunden ist.

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