DE2851451A1

DE2851451A1 - Elektrische schaltung, insbesondere ueberwachungsschaltung

Info

Publication number: DE2851451A1
Application number: DE19782851451
Authority: DE
Inventors: Michael John Walker
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1977-12-02
Filing date: 1978-11-28
Publication date: 1979-06-13
Also published as: AR231885A1; ZA786545B; GB1604435A; ES475652A1; IT7852142A0; JPS5559681A; AU4208878A; BR7807899A; IN151026B; FR2410847A1; FR2410847B1; AU521659B2; IT1106385B

Description

DR.-ING. OIPL.-ING.iil. SC. UIPL.-t-h.il,. OS. OIPL.-PHV5.

HÖGER - STELLRECHT - GRIESSEACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

285U51

A 43 162 b Anmelder: LUCAS INDUSTRIES LIMITED

k - 163 Great King Street

25.November 1978 Birmingham B19 2XF

England

Beschreibung

Elektrische Schaltung,
insbesondere Überwachungsschaltung

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltung, insbesondere eine überwachungsschaltung mit einem Detektor zum Feststellen einer Unterbrechung im Lastkreis.

In gewissen Fällen, beispielsweise bei der Überwachung des Ausfalls von Lampen bei einem Strassenfahrzeug, ist es üblich, den Stromdurchgang durch den Lampendraht dadurch festzustellen, dass man die Spannung über einem Serienwiderstand im Lastkreis misst. Derartige Widerstände verursachen aber einen Spannungsabfall im elektrischen System und müssen ausserdem so bemessen sein, dass sie den vollen Laststrom vertragen, was bei hohen Lastströmen dazu führt, dass derartige Serienwiderstände einerseits gross und relativ teuer sind und andererseits trotzdem dazu neigen, übermässig heiss zu werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schaltung, insbesondere eine Überwachungsschaltung für das Feststellen einer Unterbrechung in einem Lastkreis, insbesondere in einem Lampenkreis eines Kraftfahrzeuges, anzugeben, bei der auf einen Serienwiderstand im Lastkreis verzichtet werden kann.

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Diese Aufgabe wird bei einer erfindungsgemässen Schaltung dadurch gelöst, dass ein Treibertransistor vorgesehen ist, dass eine Last vorgesehen ist, die mit dem Treibertransistor derart verbunden ist, dass dieser als Emitterfolger arbeitet, dass die Basis und der Emitter des Treibertransistors über einen Basis-Emitter-Widerstand miteinander verbunden sind, dass ein Steuerkreis vorgesehen ist, mit dessen Hilfe der Basisstrom für den Treibertransistor ein- und ausschaltbar ist und dass ein Detektortransistor vorgesehen ist, dessen Basis und Emitter über mindestens einen Teil des Basis Emitter-Widerstandes des Treibertransistors miteinander verbunden sind.

Dabei kann der Treibertransistor ein gewöhnlicher Transistor des einen oder anderen Leitfähigkeitstyps sein oder durch eine Darlington-Transistorschaltung gebildet werden, die entweder als integrierter Darlingtontransistor ausgebildet oder aus zwei Einzeltransistoren aufgebaut ist. Bei dem Einsatz einer Darlington-Transistorschaltung in einer erfindungsgemässen Schaltung ist es vorteilhaft, wenn Einrichtungen vorgesehen sind, die gewährleisten, dass der volle Spannungsabfall über dem Basis-Emitter-Widerstand der leitenden Darlington-Transistorschaltung reduziert wird, ehe er an die Basis-Emitter-Strecke des Detektortransistors angelegt wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand von Unteransprüchen. Es zeigen:

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bis 9 Schaltbilder von neun verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispielen elektrischer Schaltungen gemäss der Erfindung und

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Fig. 10 ein Schaltbild zur Erläuterung einer bevorzugten Anwendungsmöglichkeit einer erfindungsgemässen elektrischen Schaltung zur Überwachung der Funktion der Richtungs-Anzeigelampen eines Anhängers mit Warneinrichtungen für den Fahrer des Zugfahrzeugs, die das Versagen einer Richtungs-Anzeigelampe anzeigen.

Im einzelnen ist bei der erfindungsgemässen Schaltung gemäss Fig. 1 eine Last 11 einerseits mit dem Emitter eines Treibertransistors 12 und andererseits mit Bezugspotential verbunden, während der Kollektor des Treibertransistors 12 mit einer Leitung 13 verbunden ist, an die eine positive Speisespannung +V angelegt ist. Ein Basis-Emitter-Widerstand 14 verbindet die Basis und den Emitter des Treibertransistors 12, dessen Basis ausserdem mit einem Steuerkreis 16 verbunden ist, mit dessen Hilfe der Basisstrom des Treibertransistors 12 steuerbar ist. Der Steuerkreis l6 kann mechanische oder elektronische Schalteinrichtungen enthalten.

Die Basis eines Detektortransistors 17 ist mit der Basis des Treibertransistors 12 verbunden, während der Emitter des Detektortransistors 17 mit dem Emitter des Treibertransistors 12 verbunden ist, so dass der Widerstand 14 auch zwischen Basis und Emitter des Detektorwiderstandes 17 liegt. Der Kollektor des Detektortransistors ist mit einem Warnkreis 18 verbunden, der durch den Detektortransistor 17 gesteuert wird.

Wenn der Steuerkreis 16 einen Strom liefert, der ausreichend hoch ist, um den Treibertransistor 12 leitend zu steuern, dann

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erscheint über dem Widerstand 14 eine Spannung, die gleich der Basis-Emitter-Spannung des Transistors 12 ist. Wenn der Steuerkreis 16 dagegen keinen entsprechenden Strom liefert, dann dient der Widerstand 14 dazu, sicherzustellen, dass der Treibertransistor 12 gesperrt bleibt. Die Spannung über dem Widerstand 14 ist ausreichend hoch, um den.Transistor 17 leitend zu steuern, so dass der Warnkreis 18 betätigt wird. Für den Fall, dass die Last 11 von dem Lastkreis getrennt wird bzw. für den Fall einer Unterbrechung, besteht kein Strompfad für einen Strom durch den Widerstand 14, so dass der Transistor 17 nicht leitend gesteuert wird.

Fig. 2 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei dem als Detektortransistor ein pnp-Transistor 17 vorgesehen ist. In diesem Fall ist die Basis des Transistors 17 mit dem Emitter des Treibertransistors 12 verbunden, während der Emitter des Transistors 17 mit der Basis des Treibertransistors 12 verbunden ist. Im übrigen ist die Funktion der Schaltung die gleiche wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1.

Die erfindungsgemässe Schaltung gemäss Fig. 3 ist ebenso aufgebaut wie diejenige gemäss Fig. 1 mit der Ausnahme, dass zwischen der Basis des Treibertransistors 12 und der Basis des Detektortransistors 17 ein Widerstand 20 vorgesehen ist. Diese Ausgestaltung ist nützlich, wenn es sich bei dem Treibertransistor 12 um einen Hochleistungstransistor handelt, der eine hohe Basis-Emitter-Sättigungsspannung aufweist. In diesem Fall schützt der Widerstand 20 die Basis-Emitter-Strecke des Detektortransistors 17, der ein leistungsschwacher Transistor sein kann.

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Fig. 4 zeigt ein weiteres abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei dem das gleiche Ziel angestrebt wird. In diesem Fall ist ein Widerstand 21 zwischen den Emittern der Transistoren 12 und 17 vorgesehen.

Die erfindungsgemässe Schaltung gemäss Fig. 5 entspricht weitgehend derjenigen gemäss Fig. 3 (entsprechende Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, die jedoch durch eine vorangestellte "IV ergänzt sind), mit der Ausnahme, dass der Treibertransistor 112 als Darlingtontransistor ausgebildet ist (oder aus zwei einzelnen zu einer Darlingtonschaltung verbundenen Transistoren besteht). Zwischen den Basen der Transistoren 112 und 117 liegt ein Widerstand 120.

Bei der erfindungsgemässen Schaltung gemäss Fig. 6 ist der Treibertransistor 112 wieder als Darlingtontransistor ausgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Basen der Transistoren 112 und 117 jedoch durch eine Diode 122 miteinander verbunden.

Bei der erfindungsgemässen Schaltung gemäss Fig. 7 ist die Basis des Darlingtontransistors 112 mit dessen Emitter über einen Widerstand aus zwei in Serie geschalteten Teilwiderständen 123, 124 verbunden, während die Basis-Emitter-Strecke des Detektortransistors 117 zur Erzielung des erforderlichen Schutzes gegen Überspannungen lediglich parallel zu einem der Teilwiderstände 214 liegt.

Die. erfindungsgemässe Schaltung gemäss Fig. 8 ist ähnlich aufgebaut wie diejenige gemäss Fig. 7 mit der Ausnahme, dass der

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Teilwiderstand 123 durch eine Diode 125 ersetzt ist, während die Basis-Emitter-Strecke des Detektortransistors 117 wieder parallel zu dem Teilwiderstand 12¹I liegt.

Die erfindungsgemässe Schaltung gemäss Fig. 9 ist derjenigen gemäss Fig. 5 sehr ähnlich (entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, denen jedoch jeweils die Zahl "2" vorangestellt ist), mit der Ausnahme, dass der Treibertransistor als Darlingtonschaltung aus zwei komplementären Transistoren, nämlich einem npn-Eingangstransistor 212 und einem pnp-Ausgangstransistor 215 ausgebildet ist. Der Widerstand 214 und der Detektortransistor 217 sind. wie in Fig. 1 geschaltet, wobei zu beachten ist, dass der Ausgangstransistor 215 lediglich für eine Stromverstärkung sorgt, ohne die - erhöhte Basis-Emitter- Spannung üblicher Darlingtonschaltungen zu bewirken.

Fig. 10 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Verdeutlichung des praktischen Einsatzes einer erfindungsgemässen Schaltung. Im einzelnen sind zwei Leistungstransistoren 310 und 31I vom npn-Typ mit ihren Kollektoren an eine positive Speisespannung von +12V angeschlossen, während ihre Emitter mit zwei Ausgangsanschlüssen TL bzw. TR verbunden sind, die zu den Richtungs-Anzeigelampen eines Anhängers führen. Die Basen der Leistungstransistoren 310 und 311 sind mit zwei Anschlüssen VL bzw. VR verbunden, die den beiden entsprechenden hinteren Richtungs-Anzeigelampen des Zugfahrzeugs zugeordnet sind, so dass die Richtungs-Anzeigelampen des Anhängers synchron mit denen des Zugfahrzeugs aufleuchten. Parallel zur Basis-Emitter-Strecke jedes der Leistungstransistoren 310,311 liegt jeweils

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ein Widerstand 312 bzw. 313· Zwei Detektortransistoren 31*1,315 vom pnp-Typ sind mit ihren Emittern mit den Basen der Leistungstransistoren 310 bzw. 311 verbunden, während ihre Basen mit den Emittern der Leistungstransistoren 310 bzw. verbunden sind (wie in Fig. 2). Die Kollektoren der Detektortransistoren 31^,315 sind über zugeordnete Dioden 316 bzw. mit der Basis eines npn-Transistors 318 verbunden, dessen Kollektor mit der positiven Speisespannung +12V verbunden ist und dessen Emitter mit dem Bezugspotential für die elektrische Installation des Anhängers über eine Warnlampe 319 verbunden ist.

Die Warnlampe 319 leuchtet synchron mit jeder der Richtungs-Anzeigelampen des Anhängers auf, solange die Schaltungsanordnung fehlerfrei arbeitet, wird jedoch dann nicht mehr zum Aufleuchten gebracht, wenn in dem Stromkreis für die jeweils angesteuerte Anzeigelampe eine Unterbrechung liegt.

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Claims

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England

Patentansprüche :

Elektrische Schaltung, insbesondere Überwachungsschaltung mit einem Detektor zum Feststellen einer Unterbrechung im Lastkreis, dadurch gekennzeichnet, dass ein Treibertransistor (12;112;212,215;31O,311) vorgesehen ist, dass eine Last (11;111;211) vorgesehen ist, die mit dem Treibertransistor (12;112;212,215;310,311) derart verbunden ist, dass dieser als Emitterfolger arbeitet, dass die Basis und der Emitter des Treibertransistors (12; 112;212,215;310,311) über einen Basis-Emitter-Widerstand (14;114;123,124;214;312,313) miteinander verbunden sind, dass ein Steuerkreis (I6;ll6;2l6) vorgesehen ist, mit dessen Hilfe der Basisstrom für den Treibertransistor (12;112;212,215;31O,311) ein- und ausschaltbar ist und dass ein Detektortransistor (17;117;217;3l8) vorgesehen ist, dessen Basis und Emitter über mindestens einen Teil des Basis-Emitter-Widerstandes (I4;ll4;123,124; 312,313) des Treibertransistors (12;112;212,215;31O,311) miteinander verbunden sind.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibertransistor (12;31O,311) ein Einzeltransistor ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibertransistor durch eine Darlingtontransistor-

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schaltung (112;212,215) gebildet ist.

Schaltung nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen (123,124;124,125;122,11Ί;12Ο,114) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die über dem Basis-Emitter-Widerstand wirksame Spannung bei leitender Darlington-Transistorschaltung in ihrem Eififluss auf die Basis Emitter-Spannung des Detektortransistors auf ein zulässiges Maß reduzierbar ist.

Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe nur ein Teil der bei leitender Darlington-Transistorschaltung über deren Basis-Emitter-Widerstand anstehenden Spannung an die Basis-Emitter-Strecke des Detektortransistors anlegbar ist.

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