DE2757563C2 - Dämmerungsschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dämmerungsschalter mit einem mit Gleichstrom gespeisten elektrischen Schaltkreis gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 25 04 909 ist bereits ein Dämmerungsschalter mit einem elektrischen Schaltkreis bekannt, der mit Gleichstrom gespeist wird, wobei dieser Schaltkreis einen Spannungsteiler mit einem Festwiderstand und einem sich unter Lichteinstrahlung ändernden Widerstand umfaßt.

Aus der Veröffentlichung »Schaltungen mit Halbleiter-Bauelementen«, Band 2,1965, Siemens AG, dort Seiten 119 bis 122, ist ferner ein Dämmerungsschalter der eingangs genannten Art bekannt, bei dem der Schaltkreis in seinem Eingang einen Spannungsteiler mit einem lichtempfindlichen Widerstand, einem Festwiderstand und einem veränderbaren Widerstand aufweist und wobei ferner eine elektronische Schaltung und ein Verzögerungskreis mit einem Kondensator und einem Widerstand vorgesehen sind, welche einen Transistor zur Steuerung der Last am Ausgang ansteuern.

Aus der US-PS 40 41 331 ist ferner in anderem Zusammenhang eine elektronische Schaltung bekannt welche aus 4 hintereinander angeordneten NAND-Gattern besteht Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Dämmerungsschalter vorzuschlagen, der mit geringer Energie auskommt und mit einfachen und preiswerten Mitteln herzustellen ist

Die Lösung dieser Aufgabe ist mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 möglich. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Der erfindungsgemäße Dämmerungsschalter verfügt über die Vorteile einer Verwirklichung mit einfachen Mitteln, die nur einen geringen Raumbedarf haben und eine hohe Wirtschaftlichkeit sowie eine genügende Empfindlichkeit des Dämmerungsschalters ermöglichen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß unerwünschtes Ein- und Ausschalten bei dem erfindungsgemäßen Dämmerungsschalter vermieden werden kann, das durch kurzzeitige Spannungsschwankungen an dem Photowiderstand hervorgerufen werden könnte. Es wird durch eine entsprechende Schaltverzögerangszeit kompensiert Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Dämmerungsschalter leicht mit einem Zeitschalter innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses kombiniert werden kann, so daß die totale oder teilweise Unterbrechung des Beleuchtungsstromkreises zu vorprogrammierten Zeiten jederzeit möglich ist So läßt sich eine irächtiiche Beleuchtung an bestimmten Tagen der Woche abschalten, wenn der Dämmerungsschalter mit einem Zeitschalter zusammengebaut ist der mit einem Wochenprogramm ausgestattet ist.

Nachstehend wird der Erfindungsgegenstand anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Zeichnung noch näher beschrieben.

In F i g. 1 ist ein schematisches Schaltbild des erfindungsgemäßen Dämmerungsschalters dargestellt.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird die elektrische Schaltung des Dämmerungsschalters über Anschlußklemmen 43, 44 mit einer Wechselspannung von 220 Volt versorgt Dieser elektrische Scwftkreis besteht aus einem Widerstand 45 und einer Diode 46, um damit die Spannung beispielsweise auf 10 Volt zu reduzieren und gleichzurichten, wobei mittels eines Ladekondensators 47, einem Widerstand 48 und einer Zenerdiode 49 die Ladespannung konstant gehalten wird. Die elektrische Schaltung umfaßt außerdem einen Spannungsteiler, an dessen Klemmen 50 und 51 die gleichgerichtete und konstante Spannung liegt. Der Spannungsteiler umfaßt einerseits einen Festwiderstand 52 und ein Potentiometer 53, die in Reihe geschaltet sind, andererseits einen veränderlichen Widerstand 54, der beispielsweise als Photowiderstand ausgebildet ist und dessen ohmscher Widerstandswert sich umgekehrt proportional zu seiner Belichtung verhält. Schließlich besteht der elektrische Schaltkreis noch aus einer elektronischen Schaltung, die von einer integrierten Standardschaltung 55a—d in CMOS-Technologie gebildet wird und mit vier in Reihe geschalteten NAND-Gattern 55a—d ausgestattet ist, die aufgrund der Tatsache, daß jeweils ihre beiden Eingänge miteinander verbunden sind, als Inverter wirken und ferner aus zwei gepolten Kondensatoren 56 und 57 und aus einem Transistor 58, an dessen Kollektorstrecke das Gate eines Triacs 59 angeschlossen ist, das einen Beleuchtungsstromkreis 60 steuert.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Dämmerungsschalters wird nachfolgend geschildert. Bei einer Verringerung der Belichtung des Photowiderstandes 54 nimmt sein Widerstandswert zu, was zur Folge hat, daß

die Spannungsdifferenz an seinen Klemmen steigt Daraus ergibt sich, daß die Spannung am Eingang des NAN D-Gatters 55a abnimmt, bis sie unterhalb der Schaltschwelle des Gatters liegt wobei dieser Schaltschwelle ein niedriges Spannungsniveau am Eingang und ein hohes Spannungsniveau am Ausgang des Gatters entspricht

Das Potentiometer 53 ermöglicht das Regulieren der Schaltschwelie des Gatters, a. Il, die Veränderung der Empfindlichkeit des Dämmerungsschalters. Nach dem Umschalten des Gatters 55a entlädt sich der Kondensator 56 über einen Widerstand 6t, während gleichzeitig der Kondensator 57 aufgeladen wird, wodurch das Umschalten des Gatters 556 verzögert wird, um so eine Schaltverzögerungszeit beim Ein- und Abschalten des Verbraucherstromkreises bei Auftreten einer sehr geringen Spannungsdifferenz zu erreichen. Die beiden gepolten Kondensatoren 56 und 57 sind dabei derart der elektronischen Schaltung zugeordnet, daß sich ihre jeweiligen Restströme ausgleichen.

Sobald die Spannung am Kondensator 57 die Schaltschwelie des Gatters 55b erreicht erscheint am Ausgang des Gatters 55c ein hohes Spannungsniveau. Mittels eines Rückkopplungswiderstandes 62 wird ein steiler Flankenanstieg und dadurch ein abruptes Umschalten erreicht

Liegt der Eingang des Gatters 55a auf einem niedrigen Spannungsniveau, so liegt der Ausgang des Gatters 55c/ ebenfalls auf einem niedrigen Spannungsniveau. Der Transistor 58 ist daher gesperrt so daß die Spannung am Widerstand 63 ein Maximum erreicht wobei diese gleichzeitig an einer Steuerelektrode des Triacs 59 liegt. Dadurch wird das Triac leitend und erlaubt die Speisung des Beleuchtungsstromkreises 60, in dem beispielsweise eine Lampe als Verbraucher liegt

Wenn im Gegensatz dazu der Photowiderstand 54 zunehmend belichtet wird, nimmt sein Widerstandswert ab. Die Spannung am Eingang des Gatters 55a steigt, bis sie die Schaltschwelle erreicht hat, was einem hohen Spannungsniveau am Eingang und einem niedrigen Spannungsniveau am Ausgang des Gatters entspricht. Somit entlädt sich der Kondensator 57 über den Widerstand 61, während sich der Kondensator 56 auflädt Wenn die Spannung am Kondensator 56 die Schaltschwelie des Gatters 556 erreicht hat, geht der Ausgang des Gatters 55cauf ein niedriges Spacnungsniveau über, während der Ausgang des Gatters 55c/auf hohem Spannungsniveau liegt. Daraus folgt, daß der Transistor 58 durchgesteuert wird. Das Triac ist dann gesperrt, und die Speisung des Beleuchi'ingsstromkreises 60 ist abgeschaltet

Für den speziellen Fall, daß die Belichtung des Photowiderstandes 54 von dem Licht der Lampe in den Beleuchtungsstromkreis 60 beeinflußt wird, ist gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung vorgesehen, einen einstellbaren Widerstand 64 zwischen dem Eingang des Gatters 55a und dem Ausgang des Gatters 556 anzuordnen, um den Einfluß des Lichtes der Lampe des genannten Beleuchtungsstromkreises auszugleichen.

Aufgrund der Erfindung ist es möglich, einen Schalter zur Steuerung von Beleuchtungsstromkreisen zu ver= wirklichen, die insbesondere für den Hausgebrauch geeignet sind, wie z. B. für Beleuchtungseinrichtungen in Garten, Eingängen, Treppenhäusern und analogen Beispielen.

Hierzu 1 B'jut Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Dämmerangsschalter mit einem mit Gleichstrom gespeisten elektrischen Schaltkreis, wobei dieser Schaltkreis in einem Spannungsteiler am Eingang einen lichtempfindlichen Widerstand, einen Festwiderstand und einen veränderbaren Widerstand aufweist ferner eine elektronische Schaltung und einen Verzögerungskreis aus wenigstens einem Kondensator und einem Widerstand sowie schließlich einem Transistor zur Steuerung der Last am Ausgang, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltung in an sich bekannter Weise aus einer integrierten Schaltung(55a—d) aus vier NAND-Gattern besteht und eine Rückkopplung mit einem veränderbaren Widerstand (64) zu ihrem Eingang besitzt daß weiterhin der Verzögerungskreis zwei in Serie geschaltete gepolte Kondensatoren (36,57) aufweist welche mit ihren äußeren Klemmen parallel zu dem Spannungsteiler am Eingang angeordnet sind und welche mit ihren miteinander verbundenen Klemmen am Eingang eines der NAND-Gatter liegen und daß schließlich im Ausgangskreis des Transistors das Gate eines Triacs (59) liegt der in Abhängigkeit vom Lichteinfall an dem lichtempfindlichen Widerstand (54) einen Beieuchtungsstromkreis (60) ein- oder ausschaltet.

2. Dämmerungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß zur Speisung mit Wechselstrom dem elektrischen Schaltkreis ein Widerstand (45), eine Diode (4?) und ein Kondensator (47) sowie ein Spannungsregler voreeschaJif.t sind, wobei der Spannungsregler aus einem Widerstand (48) und einer Zenerdiode (49) besteht

3. Dämmerungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß sich zwischen dem Eingang des ersten Gatters (55a) und dem Ausgang des zweiten Gatters {55b) der integrierten Schaltung (55a—d) ein einstellbarer Widerstand (64) befindet der dazu dient, den Einfluß des Lichtes der Lampe des Beleuchtungsstromkreises auf den Photowiderstand auszugleichen, wenn dieser von dem Licht des geschalteten Beleuchtungsstromkreises beaufschlagt ist.