DE2731956A1 - Schaltungsanordnung zum ueberwachen mindestens einer lampe - Google Patents

Description

PATENTANWALT

WOLFGANG SChULZ-DÖRLAM

INGENIEUR DIPLOME

D-8000 MÜNCHEN 80 97^1956

MAUERKIRCHERSTRASSE 31 ^'°

TELEFON (089)9819 79

Firma JAEGER

2, rue Baudin F-92 Levallois-Perret (Frankreich) J 361 DT

Schaltungsanordnung zum Überwachen mindestens einer Lampe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Derartige Schaltungsanordnungen sind bekannt. Hierbei dient die bei brennender Lampe am Meßwiderstand abfallende Meßspannung zur Feststellung, daß die Lampe brennt, bzw. die Abwesenheit dieser Meßspannung bei eingeschalteter Lampe zur Feststellung, daß die Lampe nicht brennt. Dabei ist der mit der Lampe verbundene Anschluß des Meßwiderstands mit einem ersten Transistor verbunden, der je nachdem, ob die Lampe brennt oder nicht, einen seiner beiden möglichen Schaltzustände einnimmt, und der einen zweiten Transistor steuert, der seinerseits eine am Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs vorgesehene Meldelampe . schaltet. Hierbei ist es nicht möglich, eine Verringerung der Meßspannung gegenüber dem Fall, daß die Lampe brennt, zu erfassen, da eine solche Verringerung nicht von dem Fall unter-

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schieden werden könnte, daß lediglich ein Absinken der Speisespannung, beispielsweise während eines Anlaßvorganges, vorliegt.

Aus dem genannten Grund ist es bei den bekannten Schaltungsanordnungen auch nicht möglich, zwei oder mehr parallel geschaltete Lampen in Reihe mit einem einzigen Meßwiderstand zu schalten und von der Meßspannung mit Sicherheit auf den Zustand der Lampen zu schließen. Vielmehr muß für jede einzelne Lampe ein mit dieser in Reihe geschalteter Meßwiderstand vorgesehen werden, was einen entsprechenden Aufwand bedingt, und zwar nicht nur hinsichtlich der Anzahl der Meßwiderstände, sondern auch hinsichtlich der dann erforderlichen Verkabelung. Entweder nämlich werden die Meßwiderstände zentral angeordnet, in welchem Falle ein Leiter zu jeder einzelnen Lampe verlegt werden muß, oder bei über einen gemeinsamen Leiter gespeisten, parallel geschalteten Lampen müssen die Meßwiderstände in der Nähe der Lampen angeordnet werden, wobei dann eine Vielzahl von Rückleitern zu einer zentralen Meldevorrichtung erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ein Meldesignal bereits bei einer Erhöhung des Widerstandswertes des Lampenstromkreises erzeugbar ist, die keine vollständige Unterbrechung bedeutet. Insbesondere soll die Schaltungsanordnung auch geeignet sein, zwei oder mehr zueinander parallel geschaltete Lampen mittels eines einzigen Meßwiderstands zu überwachen, und ein Meldesignal bereits beim Ausfall einer einzigen dieser Lampen zu erzeugen. Dabei sollen Schwankungen der Speisespannung keine fälschliche Auslösung des Meldesignals bewirken. Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben .

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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Ausführungsmöglichkeit eines bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 vorgesehenen Spannungsumsetzers;

Fig. 3 bis 4 jeweils eine Abwandlungsmöglichkeit der bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 vorgesehenen Kompensationsschaltungen ,

Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung ist allgemein zum überwachen von Lampen, insbesondere Glühlampen geeignet, beispielsweise auch in Bordnetzen anderer Fahrzeuge als Kraftfahrzeuge. Mit besonderem Vorteil ist die Schaltungsanordnung jedoch bei Bordnetzen,von Kraftfahrzeugen verwendbar, da hier oft zwei oder mehr zueinander parallel geschaltete Lampen vorhanden sind, die dieselbe Funktion haben, mittels eines einzigen zugeordneten Schalters einschaltbar sind und daher gemeinsam überwacht werden sollen. Es wird daher als Ausführungsbeispiel eine Schaltungsanordnung zum überwachen von Glühlampen eines Kraftfahrzeugs beschrieben, wobei der negative Batteriepol an Masse liegt.

In Fig. 1 ist an den positiven Batteriepol 1 der Zündschalter 2 angeschlossen, der bei Betrieb des Kraftfahrzeugs geschlossen wird. Beim Ausführungsbeispiel werden die aktiven Schaltungselemente der zur Überwachung vorgesehenen Schaltungsanordnung von der vom Schalter 2 geschalteten Spannung gespeist, um die Erzeugung eines Meldesignals ausßerhalb der Betriebszeiten zu vermeiden. Gewünschtenfalls kann jedoch die Leistungsversorgung der aktiven Schaltungselemente auch unmittelbar durch Anschluß an den positiven Batteriepol 1 erfolgen.

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Da die vom Zündschalter 2 geschaltete Spannung starke parasitäre Spannungsanteile aufweisen und insbesondere beim Zuschalten von Verbrauchern starke Einbrüche aufweisen kann, wird sie vor ihrer Verwendung zur Leistungsversorgung der der überwachung dienenden Schaltungsanordnung zunächst gefiltert. Hierzu wird mit ihr über eine in Vorwärtsrichtung gepolte Diode 3 und einen Widerstand 4 die Parallelschaltung eines Kondensators 5 und einer Zenerdiode 5A gespeist. Am Verbindungspunkt von Widerstand 4 und Kondensator 5 und auf einem an diesen Verbindungspunkt angeschlossenen Leiter 7 wird eine weitgehend konstante Gleichspannung von gleicher, positiver Polung wie die Speisespannung der Batterie erhalten. Diese konstante Spannung wird einem an den Leiter 7 angeschlossenen Spannungsumsetzer 6 zugeführt, der anhand von Fig. 2 noch näher beschrieben wird, und der eine gegenüber der Batteriespannung erhöhte Gleichspannung HT erzeugt. Wenn beispielsweise die Batteriespannung 12V beträgt, kann die erhöhte Spannung HT 15 V betragen. Die erhöhte Spannung HT ist zur Leistungsversorgung der im folgenden noch zu beschreibenden Differenzverstärker erforderlich.

Der positive Batteriepol 1 ist in bekannter Weise mit einem Lichtschalter 10 verbunden, über den in geschlossenem Zustand ein Strom über einen Meßwiderstand 11 von geringem Widerstandswert zu zwei parallel zueinander geschalteten Lampen 12, 13 fließt, deren dem Meßwiderstand 11 abgewandte Anschlüsse an Masse liegen. Der Leistungsverbrauch der Lampen 12, 13 beträgt beispielsweise jeweils 5 W. Die Lampen 12, 13 sind bei Standlicht eingeschaltet; in der Praxis sind neben ihnen ein weiteres Paar oder zwei weitere Paare von Lampen, nämlich im Rücklicht und ggf. in Begrenzungsleuchten, vorgesehen, die einfachheitshalber nicht dargestellt sind. Die weiteren Paare von Lampen können jeweils paarweise über einen gesonderten Meßwiderstand an den Lichtschalter 10 angeschlossen sein, wobei jedem Meßwiderstand eine gesonderte Kompensationsschaltung und eine gesonderte Vergleichsschaltung nachgeschaltet ist, wie dies im

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folgenden noch beschrieben wird, oder die zusätzlichen Paare von Lampen können gemeinsam mit den Lampen 12, 13 über einen einzigen Meßwiderstand 11 gespeist sein, wenn die noch zu beschreibende Meldeschaltung genügend empfindlich gemacht wird.

Die den Lampen 12, 13 zugeordnete Meldeschaltung umfaßt einen als Vergleichsschaltung vorgesehenen Differenzverstärker 14, dessen aktive Schaltungselemente vorzugsweise Halbleiterelemente sind und der zweckmäßig wie beim Ausführungsbeispiel von einem Operationsverstärker gebildet ist. Dessen invertierender Eingang liegt an dem mit den Lampen 12, 13 verbundenen Anschluß des Meßwiderstands 11. Der andere, nicht invertierende Eingang des Differenzverstärkers 14 ist mit dem Ausgang einer Kompensationsschaltung 15 verbunden, die ihrerseits eingangsseitig zwischen den den Lampen 12, 13 abgewandten Anschluß des Meßwiderstands 11 und Masse geschaltet ist. Zusätzlich ist der nicht invertierende Eingang des Differenzverstärkers 14 über einen gegenüber dem Ausgangswiderstand der Kompensationsschaltung 15 hochohmigen Widerstand 16 mit dem Leiter 7 verbunden, wodurch bei geöffnetem Lichtschalter 10 und dem-gemäß fortfallendem Ausgangssignal der Kompensationsschaltung 15 der nicht invertierende Eingang des Differenzverstärkers 14 auf einem positiven Potential gehalten und die Abgabe eines die Unterbrechung mindestens einer Lampe 12, 13 anzeigenden Meldesignals verhindert wird.

Die Kompensationsschaltung 15 umfaßt einen ersten, massefernen Zweig, der aus der Reihenschaltung einer Zenerdiode 150 und eines ohmschen Widerstands 154 besteht, sowie einen mit diesem in Reihe geschalteten, an seinem dem ersten Zweig abgewandten Ende an Masse gelegten, zweiten Zweig, der aus einem ohmschen Widerstand 153 besteht. Weiter weist die Kompensationsschaltung 15 einen aus Teilwiderständen 151, 152 gebildeten Spannungsteiler auf, der einerseits an den Verbindungspunkt des ersten Zweigs 150, 154 und des zweiten Zweige 153 und andererseits an

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den Verbindungspunkt von Lichtschalter 10 und Meßwiderstand 11, also an den den Lampen 12, 13 abgewandten Anschluß des Meßwiderstands 11, angeschlossen ist. Der zwischen Teilwiderständen 151, 152 liegende Abgriff des Spannungsteilers bildet den Ausgang der Kompensationsschaltung 15, an den der nicht invertierende Eingang des Differenzverstärkers 14 angeschlossen ist.

Der Spannungsteiler 151, 152 ist mit seinen dem Verbindungspunkt der Zweige 150, 154 und 153 abgewandten Anschluß zweckmäßig wie beim Ausführungsbeispiel unmittelbar und fest mit dem den Lampen 12, 13 abgewandten Anschluß des Meßwiderstands 11 verbunden, so daß die Ausgangsspannung von der Schaltstellung des Lichtschalters 10 abhängt. Dagegen ist es nur zweckmäßig, jedoch nicht notwendig erforderlich, wenn auch der masseferne erste Zweig 150, 154 ebenfalls unmittelbar fest an den den Lampen 12, 13 abgewandten Anschluß des Meßwiderstands 11 angeschlossen ist; abweichend von gezeigten Ausführungsbeispiel könnte dieser Zweig auch unmittelbar an eine möglichst von parasitären Spannungen freie Gleichspannung, insbesondere den positiven Batteriepol 1, angeschlossen werden.

Der Widerstandswert des Meßwiderstands 11 ist so gewählt, daß dann, wenn beide Lampen 12, 13 brennen, am Meßwiderstand 11 eine Meßspannung von 200 mV abfällt. Die Widerstandswerte der Elemente der Kompensationsschaltung 15 sind andererseits so gewählt, daß bei brennenden Lampen 12, 13 der Ausgang eine am Teilwiderstand 151 abfallende Spannungsdifferenz von 150 mV gegenüber demjenigen Anschluß des Meßwiderstands 11 aufweist, der den Lampen 12, 13 abgewandt ist.

Wenn der Lichtschalter 10 geöffnet ist, liegt der invertierende Eingang des Differenzverstärkers 14 über die Lampen 12, 13 praktisch auf Massepotential, während der nicht invertierende Eingang über den Widerstand 16 mit einer positiven Vorspannung be aufschlagt ist. Der Differenzverstärker 14 gibt daher eine positive Auegangsspannung ab. Wird der Lichtschalter 10 geschlos-

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sen und brennen beide Lampen 12, 13, so wird der nicht invertierende Eingang des Differenzverstärkers 14 vom Ausgang der Kompensationsschaltung 15 mit einer Spannung beaufschlagt, die um 150 mV unter der Speisespannung von beispielsweise nominal 12V liegt; wegen des hohen Widerstandswerts des Widerstands 16 wird in diesem Fall die Spannung am nicht invertierenden Eingang nicht von der Vorspannung beeinflußt. Weiter ist bei geschlossenem Lichtschalter 10 und brennenden Lampen 12, 13 der invertierende Eingang des Differenzverstärkers 14 mit einer Spannung beaufschlagt, die um die Meßspannung von 200 mV tiefer liegt als die an dem den Lampen 12, 13 angewandten Anschluß des Meßwiderstands 11 herrschende Speisespannung. Daher hat auch in diesem Fall die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 14 einen positiven Wert. Wenn andererseits der Stromkreis einer Lampe 12 oder 13 unterbrochen ist, beispielsweise bei Fadenbruch oder Oxydation der Kontakte der Lampenfassung, so verringert sich die Meßspannung am Meßwiderstand 11 auf 100 mV. In diesem Fall liegt die Spannung am nicht invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 14, die weiterhin um 150 mV tiefer als die Speisespannung liegt, um 50 mV tiefer als die Spannung am invertierenden Eingang, weshalb die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 14 negativ wird. In diesem Fall wird in noch zu erläuternder Weise ein Meldesignal erzeugt. Verringert sich die Meßspannung am Meßwiderstand 11 jedoch nur dadurch, daß ein Spannungseinbruch der Speisespannung erfolgt, so verringert sich der Spannungsabfall am Teilwiderstand 151 in entsprechendem Maße, so daß nicht fälschlich ein Meldesignal auftreten kann.

Die vorbeschriebenen Teile der Schaltung sind in entsprechender Weise zur überwachung der Lampen 22, 23 des Abblendlichts vorgesehen, die mittels eines zwischen dem Lichtschalter 10 und dem Meßwiderstand 11 angeschlossenen Abblendlichtschalters 20 ein geschaltet werden. Zwischen letzterem und den parallel zueinan der geschalteten Lampen 22, 23 liegt ein weiterer Meßwiderstand

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21, an dessen den Lampen 22, 23 abgewandten Anschluß der Eingang der Kompensationsschaltung 25 angeschlossen ist; deren mit den Einzelteilen der Kompensationsschaltung 15 übereinstimmende Einzelteile sind mit Bezugszeichen bezeichnet, die gegenüber denjenigen der Kompensationsschaltung 15 um 100 erhöht sind. Ein Differenzverstärker 24 ist mit seinem invertierenden Eingang an den den Lampen 22, 2 3 zugewandten Anschluß des Meßwiderstands 21 angeschlossen, während sein nicht invertierender Eingang am Ausgang der Kompensationsschaltung 25 liegt und über einen Widerstand 26 vom Leiter 7 her mit einer Vorspannung versorgt ist.

Der Abblendlicht-Meßwiderstand 21 hat einen vom Standlicht-Meßwiderstand 11 unterschiedlichen Widerstandswert, um bei dem abweichenden Leistungsverbrauch der Lampen 22, 30 von jeweils 40 W bei deren Brennen dieselbe Meßspannung von 200 mV wie im Falle des Meßwiderstands 11 zu erzeugen. Daher können für die Kompensationsschaltung 25 und den Differenzverstärker 24 genau gleiche Bauteile wie für die Kompensationsschaltung 15 und den Differenzverstärker 14 verwendet werden. Die Wirkungsweise der Überwachung der Abblendlicht-Lampen 22, 30 entspricht derjenigen der überwachung der Standlicht-Lampen 12, 13; bei Stromkreisunterbrechung mindestens einer Lampe 22, 23 wird ein Meldesignal erzeugt.

Entsprechendes gilt für die Überwachung von Bremslicht-Lampen 32, 33, die unmittelbar vom Batteriepol 1 her über einen Bremslichtschalter 30 eingeschaltet werden; die Schaltungselemente mit Ausnahme derjenigen der Kompensationsschaltung 35 sind mit Bezugszeichen bezeichnet, die gegenüber den Schaltungselementen zur Überwachung der Standlicht-Lampen 12, 13 um 20 erhöht sind, während die Bezugszahlen der Schaltungselemente der Kompensationsschaltung 35 gegenüber denjenigen der entsprechenden Schaltungselemente der Kompensationsschaltung 15 um 200 erhöht sind.

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Es wurde bereits erläutert, daß neben den Standlicht-Lampen 12, 13 weitere bei eingeschaltetem Standlicht brennende Lampen vorgesehen sein können. Beim Ausführungsbeispiel ist jedem Paar der weiteren Lampen ein Meßwiderstand, eine Kompensationsschaltung und ein Differenzverstärker nach Art des Meßwiderstands 11, der Kompensationsschaltung 15 und des Differenzverstärkers 14 zugeordnet, so daß insgesamt von den 2n (n = ganze Zahl) Lampen alle Lampen in Gruppen von jeweils zwei parallel geschalteten und über einen gemeinsamen Meßwiderstand gespeisten Lampen geschaltet sind.

Die Ausgänge der Differenzverstärker 14, 24, 34 sind mit einem gemeinsamen Schaltungspunkt 50 verbunden, der bei nicht leistungsversorgten Differenzverstärkern 14, 24, 34 über die Reihenschaltung einer Glühlampe 53, einer in Durchlaßrichtung gepolten Diode 56 und eines Widerstands 54 auf einem positiven Potential gehalten ist. Der Schaltungspunkt 50 ist mit der Basis eines ersten Transistors 51 verbunden, dessen Emitter an Masse liegt und dessen Kollektor an die Basis eines zweiten Transistors 52 angeschlossen ist. Dessen Emitter liegt ebenfalls an Masse, während sein Kollektor an den Verbindungspunkt der Diode 56 und des Widerstands 54 angeschlossen ist, so daß die Glühlampe 53 und die Diode 56 seinen Lastwiderstand bilden. Die Glühlampe 53 ist am Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs angeordnet und dort mit positiver Spannung versorgt, beispielsweise von dem dem Batteriepol 1 abgewandten Anschluß des Zündschalters 2.

Im Normalfall befindet sich bei geschlossenem Zündschalter 2 der Schaltungspunkt 50 auf positivem Potential, wodurch der Transistor 51 leitend und der Transistor 52 nichtleitend gehalten werden. Ist der Stromkreis mindestens einer Lampe unterbrochen, so zieht der Ausgang des zugeordneten Differenzverstärkers 14, 24 oder 34 den Verbindungspunkt 50 auf negatives Potential, wodurch der Transistor 51 sperrt und der Transistor 52

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leitend wird. Hierdurch leuchtet die Glühlampe 43 als optische Anzeige des Meldesignals auf.

Beim Ausführungsbeispiel sind die Transistoren 51, 52 mittels des Widerstands 54, der den Kollektor des zweiten Transistors 52 mit der Basis des ersten Transistors 51 verbindet, positiv derart rückgekoppelt, daß sie eine bistabile Schaltung bilden. Deren Stabilität wird durch einen Kondensator 55 erhöht, der zwischen der Basis des zweiten Transistors 52 und Masse liegt. Wenn der zweite Transistor 52 leitend gemacht ist und die Glühlampe 53 aufleuchtet, so wird dieser Zustand beibehalten, auch wenn das Potential des Verbindungspunkts 50 wieder positiv wird. Eine Ausschaltung der Glühlampe 53 ist dann nur durch Unterbrechung der Leistungszufuhr, beispielsweise durch öffnen des Zündschalters 2, möglich.

Die von den Transistoren 51, 52 gebildete bistabile Schaltung hat gleichzeitig die Funktion eines Schwellwertschalters, da sie nur dann anspricht, wenn das Potential des Verbindungspunkts 50 eine vorgegebene Spannung überschreitet, im Ausführungsbeispiel annähernd die Spannung 0 V in Richtung auf negative Werte überschreitet. Je nach Wahl des Schwellenwerts dieser Schwellwertschaltung ist bei anderen Einsatzfällen auch eine Anpassung der Empfindlichkeit möglich, beispielsweise wenn mehr als zwei Lampen mittels einer Kompensationsschaltung und eines Differenzverstärkers überwacht werden und die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers ein Meldesignal bereits dann bewirken soll, wenn eine einzige dieser Lampen ausfällt.

Die beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 verwendeten Differenzverstärker 14, 24, 34 arbeiten bei eingeschalteten Lampen mit Eingangsspannungen, die nahe bei der Speisespannung von beispielsweise 12V liegen. Daher benötigen sie zu ihrer Leistungsversorgung selbst eine gegenüber der Speisespannung höhere Spannung. Dies ist die von dem Spannungsumsetzer 6 gelieferte

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Spannung HT. Der Aufbau des Spannungsumsetzers 6 ist in Fig. 2 näher dargestellt.

Der Spannungsumsetzer umfaßt zunächst einen aktiven Oszillator mit einem als Operationsverstärker ausgebildeten Differenzverstärker 60. Dessen nicht invertierender Eingang ist über einen Kondensator 61 mit Masse verbunden. Sein Ausgang ist mit dem invertierenden Eingang über einen Widerstand 62 rückgekoppelt, während zwischen Ausgang und nicht invertierendem Eingang ein Widerstand 63 liegt. Der nicht invertierende Eingang ist im übrigen an einen von der Spannung HT gespeisten, aus Teilwiderständen 64, 65 gebildeten Spannungsteiler angeschlossen, dessen einer Teilwiderstand 64 an Masse liegt. Die Leistungsversorgung des Differenzverstärkers 60 erfolgt durch die Spannung HT. Die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 60 steuert einen mit seiner Basis an den Ausgang des Differenzverstärkers 60 angeschlossenen Transistors 70; die Basis erhält zusätzlich über einen Widerstand 71 eine Vorspannung vom Leiter 7 . Der Transistor 70 ist vom PNP-Typ; sein Kollektor liegt an Masse, während sein Emitter an den Leiter 7 über die Teilwiderstände 72, 74 eines Spannungsteilers angeschlossen ist. Dessen Abgriff ist über einen Elektrolytkondensator 74 mit dem Verbindungspunkt zweier Dioden 75, 76, nämlich mit der Katode der Diode 75 und der Anode der Diode 76 verbunden, wobei die Diode 75 mit ihrer Anode an den Leiter 7 und die Diode 76 mit ihrer Katode an den die erhöhte Spannung HT führenden Leiter angeschlossen sind. Zwischen letzterem und dem Leiter 7 liegt ein weiterer Elektrolytkondensator 77.

Der Transistor 70 verstärkt die von dem den Differenzverstärker 60 umfassenden Oszillator gelieferten Schwingungssignale. Die Dioden 75, 76 bilden zusammen mit den Kondensatoren 74, 77 eine als Dioden-Pumpschaltung bekannte Schaltung zur Spannungserhöhung. Man erhält so eine gegenüber der konstanten Spannung des Leiters 7 um annähernd 25 % höhere Spannung HT. Diese < <u

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übrigen auch abweichend von dem zur Fig. 1 Gesagten dazu dienen, im Falle einer zu meldenden Unterbrechung die Glühlampe 53 und die die Transistoren 51, 52 umfassende bistabile Schaltung zu speisen. Bei Einschaltung der Leistungsversorgung durch Schliessen des Zündschalters 2 hat die Spannung HT zunächst nur den Wert der Spannung auf dem Leiter 7, jedoch erreicht sie hierauf schnell ihren Nominalwert. Um die Übergangszeit möglichst kurz zu halten, ist es zweckmäßig, die im Betrieb konstante Spannung auf dem Leiter 7 nur geringfügig unterhalb der Speisespannung der Batterie zu wählen.

In Fig. 3 bis 5 sind Abwandlungen des Schaltungsaufbaus der Kompensationsschaltungen 15, 25, 35 in Fig. 1 gezeigt, wobei mit Fig. 1 hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmende Schaltungselemente mit Bezugszeichen bezeichnet sind, die in Fig. 3 um 300, in Fig. 4 um 400 und in Fig. 5 um 500 gegenüber den Bezugszahlen entsprechender Schaltungselemente der Kompensationsschaltung 15 erhöht sind.

In Fig. 3 ist der erste Zweig von einer Glühlampe 450 und der zweite Zweig von einem ohmschen Widerstand 453 gebildet, wobei der Glühlampe 450 der aus Teilwiderständen 451, 452 bestehende, mit seinem Abgriff den Ausgang bildende Spannungsteiler parallel geschaltet ist.

Abweichend von Fig. 3 wäre es auch denkbar, den den zweiten Zweig bildenden Widerstand 453 ebenfalls durch eine Glühlampe zu ersetzen und/oder den Spannungsteiler mit den Teilwiderständen 451 , 452 fortzulassen, so daß der Verbindungspunkt von Glühlampe 450 und Widerstand 453 bzw. weiterer Glühlampe den Ausgang der Kompensationsschaltung bildet. Auch in diesen Fällen wird die den überwachten Lampen entsprechende Strom-Spannungs-Charakteristik erhalten.

Insbesondere die Schaltung der Kompensationsschaltung nach Fig. 3 ist auch geeignet zur Verwendung bei der überwachung an-

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derer Lampen als Glühlampen, wenn deren nicht-lineares Verhalten bei Speisespannungsänderungen kompensiert werden soll. Es genügt dann, anstelle der Glühlampe 450 eine andere, mit der zu überwachenden Lampe bzw. den zu überwachenden Lampen gleichartige Lampe im ersten Zweig vorzusehen.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ebenso wie bei den im

en

folgenden zu beschreibenden Ausführungsbeispiel' ist der dem Verbindungspunkt des ersten Zweigs (Glühlampe 450) und des zweiten Zeigs (Widerstand 453) abgewandte Anschluß des ersten Zweigs ebenso wie der eine Anschluß des Spannungsteilers (Teilwiderstände 451, 452) an den den überwachten Lampen abgewandten Anschluß des Meßwiderstands, beispielsweise an den den Lampen 12, 13 abgewandten Anschluß des Meßwiderstands 11 in Fig. 1, angeschlossen.

In Fig. 4 besteht der erste Zweig aus einem Widerstand 550 mit positivem Temperatur-Widerstands-Koeffizienten und der zweite Zweig aus einem Widerstand 553, während die Teilwiderstände des Spannungsteilers mit 551, 552 bezeichnet sind. Der temperaturabhängige Widerstand 550 weist zweckmäßig einen nur geringen Temperatur-Widerstands-Koeffizienten und einen Verlauf des Widerstandswertes in Abhängigkeit von der Temperatur auf, der im Betriebsbereich einen stetigen Verlauf ohne starken Knick aufweist.

Die in Fig. 5 dargestellte Kompensationsschaltung weist im ersten Zweig einen ohmschen Widerstand 655 auf, dem der Spannungsteiler mit Teilwiderständen 651, 652 parallel geschaltet ist. Als Schaltungselement mit nichtlinearem Verhalten ist hier ein Widerstand 654 vorgesehen, der den zweiten Zweig bildet und der einen negativen Temperatur-Widerstands-Koeffizienten aufweist.

Die in Fig. 1 und Fig. 3 bis 5 gezeigten Aueführungsmöglichkeiten der Kompensationsschaltungen 15, 25, 35 sind hinsichtlich

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ihrer Schaltungselemente so bemessen, daß sie einen relativ geringen Leistungsverbrauch haben. Insbesondere ist derjenige des jeweiligen nichtlinearen Schaltungselements gering gegenüber dem Leistungsverbrauch der zu überwachenden Lampen. Als Beispiel seien die Daten der Schaltungselemente der Kompensationsschaltung 15 in Fig. 1 angegeben, die auch für die entsprechenden Schaltungselemente der Kompensationsschaltungen 25 und 35 gelten:

Zenerdiode 150: Nennspannung 5,6 V Widerstand 151: 110 Ohm +_ 2 %

Widerstand 152: 6,8 kOhm +_ 2 %

Widerstand 153: 1 kOhm +_ 2 %

Widerstand 154: 1 kOhm +_ 5 %.

Die Toleranzen sind für den Fall angegeben, daß der Widerstandswert des Meßwiderstands 11 bzw. 21, 31 mit einer Toleranz von +_ 10 % vorgegeben ist.

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L e e r s e i t e

Claims (2)

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   PATENTANSPRÜCHE

   Schaltungsanordnung zum überwachen mindestens einer mit einem Anschluß an Masse liegenden Lampe, vorzugsweise einer Glühlampe eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, auf Unterbrechung ihres Stromkreises, mit einem mit dem massefernen Anschluß der Lampe verbundenen, mit ihr in Reihe geschalteten Meßwiderstand von vorzugsweise gegenüber dem Widerstandswert der Lampe geringem Widerstandswert und einer mit dem der Lampe zugewandten Anschluß des Meßwiderstands verbundenen Meldeschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß an den der Lampe (12, 13; 22, 23; 32, 33) abgewandten Anschluß des Meßwiderstands (11; 21; 31) und Masse eine Kompensationsschaltung (15; 25; 35) angeschlossen oder anschließbar ist-, die eine zumindest annähernd der Strom-Spannungsabhängigkeit der Lampe entsprechende Strom-Spannungsabhängigkeit aufweist, und daß die Meldeschaltung (14, 51, 52, 53; 24, 51, 52, 53; 34, 51, 52, 53) zusätzlich an den Ausgang der Kompensationsschaltung angeschlossen ist.

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2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meldeschaltung (14, 51, 52, 53; 24, 51, 52, 53; 34, 51, 52, 53), vorzugsweise eingangsseitig, eine Vergleichsschaltung, vorzugsweise einen Differenzverstärker (14; 24; 34), aufweist.

   3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleichsschaltung (14; 24; 34) eine Schwellwertschaltung (51, 52) nachgeschaltet ist, die beim überschreiten eines vorgegebenen Schwellenwerts der Ausgangsspannung der Vergleichsschaltung ein vorzugsweise optisch anzeigbares Meldesignal abgibt.

   4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertschaltung (51, 52) eine positive Rückkopplung aufweist, so daß sie das Meldesignal auch nach Fortfall von dessen Entstehungsbedingung bis zur Abschaltung der Leistungsversorgung weiterhin abgibt.

   5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei vorzugsweise ein der Lampe zugeordneter Schalter zwischen der sie speisenden Spannungsquelle und dem Meßwiderstand liegt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingang der Vergleichsschaltung (14; 24; 34) bei abgeschalteter Lampe (12, 13; 22, 23; 32, 33) mit einer Vorspannung von solchem Wert beaufschlagbar ist, daß hierdurch die Abgabe des Meldesignals verhindert ist.

   6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Vorspannung über einen Widerstand (16; 26; 36) erfolgt, dessen Widerstandswert vorzugsweise groß gegenüber dem Ausgangswiderstand der Kompensationsschaltung (15; 25; 35) ist.

   7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung dieselbe Polarität wie die Speisespannung der die Lampe (12, 13; 22, 23; 32, 33) speisenden Spannungsquelle hat und dem mit der Kompensationsschaltung (15; 25; 35) verbundenen Eingang der Vergleichsschaltung (14; 24;

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   34) zugeführt ist, wobei vorzugsweise die Vorspannung aus der Speisespannung durch Filterung gewonnen ist.

   8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4 und nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung einen solchen Wert aufweist, daß die Ausgangsspannung der Vergleichsschaltung (14; 24; 34) bei nicht gespeister Lampe (12, 13; 22, 23; 32, 33) unterhalb des vorgegebenen Schwellenwerts liegt.

   9. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert des Meßwiderstands (11; 21; 31) derart gewählt ist, daß bei brennender Lampe (12, 13; 22, 23; 32, 33) eine vorgegebene Meßspannung an ihm abfällt, wobei vorzugsweise im Falle mehrerer vorgesehener, mit jeweils mindestens einer Lampe (12, 13; 22, 23; 32, 33) in Reihe geschalteter Meßwiderstände (11; 21; 31) die bei brennenden Lampen an diesen Meßwiderständen abfallenden Meßspannungen untereinander gleich sind.

   10. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei untereinander gleiche, parallel zueinander geschaltete Lampen (12, 13; 22, 23; 32, 33) mit einem einzigen Meßwiderstand (11; 21; 31) in Reihe geschal· tet sind, wobei vorzugsweise im Falle von 2n(n=1, 2, 3...) zu überwachenden Lampen (12, 13; 22, 23; 32, 33) alle diese Lampen in Gruppen von je zwei parallel geschalteten Lampen liegen.

   11. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsschaltung (15; 25; 35) zwei in Reihe geschaltete, einerseits an die die Reihenschaltung der Lampe (12, 13; 22, 23; 32, 33) und des Meßwiderstands (11; 21; 31) speisende Spannungsquelle und andererseits an Masse angeschlossene Zweige (152, 154; 153 - 250, 254; 253 - 350, 354; 353 - 450; 453 - 550; 553 - 655; 654)

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   aufweist, von denen mindstens einer ein vorzugsweise passives elektrisches Schaltungselement (150; 250; 350; 450; 550; 654) mit nichtlinearer Strom-Spannungs-Kennlinie aufweist, und daß die Ausgangsspannung der Kompensationsschaltung (15; 25; 35) die Spannung am Verbindungspunkt der Zweige oder eine daraus gewonnene Spannung ist.

   12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungspunkt der Zweige (150, 154; 153 - 250, 254; 253 - 350, 354; 353 - 450; 453 - 550; 553 - 655; 654) ein Spannungsteiler (151, 152; 251, 252; 351, 352; 451, 452; 551, 552; 651, 652) angeschlossen ist, dessen Abgriff den Ausgang der Kompensationsschaltung (15; 25; 35) bildet.

   13.Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (151, 152; 251, 252; 351, 352; 451, 452; 551, 552; 651, 652) dem massefernen Zweig (150, 154; 251, 254; 351, 354; 450; 550; 655) parallel geschaltet oder schaltbar ist, wobei vorzugsweise der Gesamtwiderstand des Spannungsteilers groß gegenüber dem Gesamtwiderstand des massefernen Zweigs ist.

   14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, wobei vorzugsweise ein der Lampe zugeordneter Schalter zwischen der sie speisenden Spannungsquelle und dem Meßwiderstand liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Verbindungspunkt abgewandte Anschluß des Spannungsteilers (151, 152; 251, 252; 351, 352; 451, 452; 551, 552; 651, 652) unmittelbar fest mit dem der Lampe (12, 13; 22, 23; 32, 33) abgewandten Anschluß des Meßwiderstands (11; 21; 31) verbunden ist.

   15. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei vorzugsweise ein der Lampe zugeordneter Schalter zwischen der sie speisenden Spannungsquelle und dem Meßwiderstand liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der masseferne Zweig (150, 154;

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   250, 254; 350, 354; 450; 550; 655) mit seinem dem Verbindungspunkt abgewandten Anschluß unmittelbar fest mit dem der Lampe (12, 13; 22, 23; 32, 33) abgewandten Anschluß des Meßwiderstands (11; 21; 31) verbunden ist.

   16. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der masseferne Zweig (150, 154; 250, 254; 350, 354) eine Zenerdiode (150; 250; 350) aufweist und vorzugsweise aus der Reihenschaltung dieser Zenerdiode und eines ohmschen Widerstands (154; 254; 354) besteht (Fig. 1).

   17. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der masseferne Zweig eine Lampe (450), vorzugsweise von gleicher Art wie die überwachte Lampe (12, 13; 20, 23; 32, 33) aufweist und vorzugsweise ausschließlich aus der ihn bildenden Lampe (450) besteht (Fig. 3).

   18. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der masseferne Zweig einen Widerstand (550) mit positivem Temperatur-Widerstand-Koeffizienten aufweist und vorzugsweise ausschließlich aus diesem Widerstand besteht (Fig. 4).

   19. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der an Masse liegende Zweig von einem ohmschen Widerstand (153; 253; 353; 453; 553) gebildet ist (Fig. 1, 3, 4).

   20. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der an Masse liegende Zweig einen Widerstand (654) von negativem Temperatur-Widerstands-Koeffizienten aufweist und vorzugsweise ausschließlich aus diesem Widerstand besteht (Fig. 5).

   21. Schaltungsanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der masseferne Zweig einen ohmschen Widerstand (655) auf weist und vorzugsweise ausschließlich ohmsch ist.

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   2.2. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlustleistung des elektrischen Schaltungselements (150; 250; 350; 450; 550; 654) gering ist gegenüber der Verlustleistung der zu überwachenden Lampe (12, 13; 22, 23; 32, 33).

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