DE2902867A1

DE2902867A1 - Zeitsteuerschaltung

Info

Publication number: DE2902867A1
Application number: DE19792902867
Authority: DE
Inventors: Keizo Tsukada
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1978-01-25
Filing date: 1979-01-25
Publication date: 1979-08-09
Also published as: US4267467A; CA1112307A; FR2415919A1; FR2415919B1; DE2902867C2; GB2013443A; NL7900604A; GB2013443B; JPS6138650B2; JPS54100248A

Description

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Hp!..I ng. H. MITSCHERLICK

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»ipl.-lng. J. SCHMIDT-EVERS PATENTANWÄLTE 0-8000 MÖNCHEN 22 Sieinsdorfstraße 10 If (089) · 29 66 84

902867

25o Januar 19 79

SONY CORPORATION

7-35 Kitashinagawa 6-chome

Shinagawa-ku Tokio, Japan

Zeitsteuerschaltung

909832/059 k

Dipi.-Ing. H. MITSCHERLICK Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Dr. re r. not. W. KÖRBER

Dipl.-I η g. J. SCHMIDT-EVERS

PATENTANWÄLTE

D-8000 MÖNCHEN 22 Steinsdorfstraße 10

Ίξ» (089) * 29 66 84

- JST-

BeSchreibung

Die Erfindung bezieht sich generell auf eine Zeitsteuerschaltung, mit der insbesondere eine elektrische Einrichtung, wie ein batteriebetriebenes Rundfunkgerät oder dgl., gesteuert wird, wobei die betreffende elektrische Einrichtung eine bestimmte Zeitspanne nach Betätigen eines Schalters ausgeschaltet wird. Bei Anwendung der Zeitsteuerschaltung bei einem Uhrenradio ist eine derartige Zeitsteuereinrichtung als Einschlaf- bzw. Schlummer-Zeitsteuereinrichtung bekannt.

Elektrische Einrichtungen, wie batteriebetriebene tragbare Rundfunkgeräte sind mit Zeitsteuereinrichtungen versehen worden, die automatisch den jeweiligen Rundfunkempfänger zu einem bestimmten Zeitpunkt ausschalten, nachdem ein Schalter betätigt ist. Derartige Zeitsteuereinrichtungen werden in herkömmlicher Weise in Schlafzimmerradios verwendet, um beispielsweise Musik während einer bestimmten Zeitspanne wiederzugeben und sodann das üeräx automatisch auszuschalten, nachdem der Zuhörer eingeschlafen ist.

Bei herkömmlichen Zeitsteuerschaltungen für die Verwendung in Verbindung mit batteriebetriebenen Einrichtungen wird ein Speicherkondensator auf das volle Batteriepotential geladen, und wenn der erwähnte Schalter betätigt ist, entlädt sich der Speicherkondensator über einen Widerstand* der zusammen mit dem Speicherkondensator ein RC-Zeitkonstantenglied bildet. Die RC-Zeitkonstante legt dabei die Zeitspanne fest, nach der die auf dem Speicher-

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kondensator gespeicherte Spannung von ihrem ursprünglichen Wert aus auf einen Auslöse- bzw_o Triggerpegel abgefallen ist, bei dem die elektrische Schaltung von der Batterie durch das Radiogerät abgetrennt wird® Wenn die Batteriespannung beim Betrieb niedriger wird, vermindert die auf dem Speicherkondensator gespeicherte geringere Spannung die Zeitspanne zwischen der Betätigung des Schalters und dem Spannungsabfall auf den Auslösepegel. Demgemäß wird die Zeitspanne von der Schalterbetätigung bis zum Ausschalten des Radiogeräts kürzer, und zwar kürzer,, wenn die Batterie spannung bei fortlaufendem Betrieb absinkt.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde _g eine Zeitsteuerschaltung zu schaffen, die die oben bezüglich des Standes der Technik aufgezeigten Nachteile überwindet.

Darüber hinaus ist eine solche Zextsteuerschaltung zu schaffen, die eine Yerzögerungszeit zwischen der Betätigung eines Schalters und dem Ausschalten einer elektrischen Einrichtung festlegt, wobei diese Verzögerungszeit weitgehend unabhängig von der Batteriespannung sein solle

Schließlich soll eine Zeitsteuerschaltung der zuvor genannten Art geschaffen werden, die den konstanten Spannungsabfall von in Vorwärts- bzw. Durchlaßrichtung vorgespannten Festkörpereinrichtungen dazu ausnutzt, einen festen Spannungswert für die Speicherung auf einem Speicherkondensator bereitzustellen» Auf die Betätigung des Schalters Mn wird diese Spannung nit einer bestimmten Geschwindigkeit über ©inen Widerstand entladen, und ein Trigger- bzw» Auslösepegel - bei dem die elektrische Einrichtung ausgeschaltet wird - wird zu einem festliegenden bestimmten Zeitpunkt nach erfolgter Schalterbetätigung unabhängig von der Batterie spannung erhalten«,

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigt© Aufgabe starch die in den Patentansprüchen angegebene Erfindung_o

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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Zeitsteuerschaltung geschaffen, mit deren Hilfe der elektrische Stromkreis einer Gleichstromquelle zu einer elektrischen Einrichtung hin geschlossen bzw. vervollständigt wird. Diese Zeitsteuerschaltung enthält eine Steuer- bzw. Treibereinrichtung, die auf das Auftreten einer Steuerspannung an ihrem einen Eingang hin den elektrischen Stromkreis schließt. Die betreffende Steuer- bzw. Treibereinrichtung weist eine Einrichtung auf, mit deren Hilfe die Steuerspannung auf einem ersten bestimmten Wert festgehalten wird. Die Zeitsteuereinrichtung weist überdies eine Speichereinrichtung auf, mit deren Hilfe der betreffende erste bestimmte Wert gespeichert wird. Ferner ist eine Schalteinrichtung vorgesehen, welche die in der Zeitsteuereinrichtung gespeicherte Spannung mit einer bestimmten Geschwindigkeit zu entladen gestattet. Schließlich sind SteuerSchaltungseinrichtungen vorgesehen, die durch die gespeicherte Spannung gesteuert werden und die derart wirksam sind, daß bei Absinken der gespeicherten Spannung auf einen zweiten bestimmten Wert, der niedriger ist als der genannte erste bestimmte Wert, die Steuer- bzw. Treibereinrichtung veranlaßt wird, den elektrischen Stromkreis zu unterbrechen.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Schaltbild einer bekannten Zeitsteuerschaltung.

Fig. 2 veranschaulicht in einem Diagramm Zeitkurven, auf die im Zusammenhang mit der Erläuterung des Standes der Technik und der vorliegenden Erfindung eingegangen werden wird. Fig. 3 zeigt schematisch einen Schaltplan einer Zeitsteuerschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 zeigt schematisch einen Schaltplan einer Zeitsteuerschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

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In Fig. 1 ist eine Zeitsteuereinrichtung bzw. Zeitsteuerschaltung 10 nach dem Stande der Technik dargestellt« Diese Zeitsteuerschaltung weist einen Speicherkondensator 12 und einen dazu parallelliegenden Widerstand 14 auf. Diese Zeitsteuerschaltung ist mittels eines Schalters 19 an einer Batterie oder an einer Gleichstromquelle 16 anschließbar.

Eine elektrische Einrichtung 18, wie ein Radiogerät oder dgl., ist direkt an einem Anschluß der Batterie 16 angeschlossen, und an dem anderen Anschluß der Batterie ist das betreffende Gerät über eine , Treiberschaltung 20 anschließbar.

Die Treiberschaltung 20 enthält einen Transistor

22, dessen Emitter-Kollektor-Strecke in Reihe zwischen der elektrischen Einrichtung 18 und dem zweiten Anschluß der Batterie 16 liegt. Ein zweiter Transistor 24 ist in der Treiberschaltung 20 mit seinem Emitter an der Basis des Transistors 22 angeschlossen,, und der Kollektor des Transistors 24 ist über einen Widerstand 26 an der Batterie 16 angeschlossen.

Zwischen der Zeitsteuerschaltung 10 und der Treiberschaltung ist eine Steuerschaltung 28 vorgesehen, die einen ersten Transistor 30 und einen zweiten Transistor 34 enthält. Der erste Transistor 30 ist mit seinem Emitter über einen Widerstand 32 an der Batterie 16 angeschlossen,, und der zweite Transistor 34 ist mit seiner Basis am Kollektor des ersten Transistors 30 angeschlossen. Der Verbindungspunkt des Emitters des Transistors 30 und des Widerstands 32 ist mit der Basis des Transistors 24 in der Treiberschaltung 20 verbunden« Die Basis des Transistors 30 ist an dem Verbindungspunkt des Speicherkondensators 12 und des Widerstands 14 sowie am Kollektor des Transistors 34 angeschlossen» Der Emitter des Transistors 34 liegt an Erde bzw» Masse»

Ausgehend von dem in Fig„ 1 dargestellten Zustand und unter der Annahme, daß der Speicherkondensator 12 in der Zeitsteuerschaltung 10 sich im entladenen Zustand befindet , sind die Transistoren 30 und 34 eingeschaltet bzw. im leitenden Zustand.

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Dies führt dazu, daß eine niedrige Spannung vom Emitter des Transistors 30 an die Basis des Transistors 24 in der Treiberschaltung 20 abgegeben wird. Diese niedrige Spannung dient als Steuerspannung, die den Transistor 24 ausgeschaltet bzw. im nichtleitenden Zustand hält, der seinerseits den Transistor 22 ausgeschaltet bzw. im nichtleitenden Zustand hält. Wenn sich der Transistor 22 im nichtleitenden Zustand befindet, dann ist die Kollektor-Emitter-Strecke dieses Transistors zum Schließen des elektrischen Stromkreis von der elektrischen Einrichtung 18 zu der Batterie 16 hin gewissermaßen unterbrochen. Deshalb ist die elektrische Einrichtung 18 ausgeschaltet.

Wenn der Schalter 19 geschlossen wird, wird die Batteriespannung an die Basis des Transistors 30 abgegeben, wodurch dieser Transistor 30 ausgeschaltet bzw. in den nichtleitenden Zustand gebracht wird. Dies ermöglicht der Steuerspannung an der Basis des Transistors 24, auf einen Wert von 2V_BE anzusteigen (wobei Vg_E der Basis-Emitter-Spannungsabfall der in Durchlaßrichtung vorgespannten Basis-Emitter-Strecke eines Transistors ist; ein Wert von V_BE ö 0,7V trifft für Siliciumtransistoren zu)_o Der in der Steuerschaltung 28 enthaltene Transistor 34 wird ebenfalls in den nichtleitenden Zustand überführt, und zwar aufgrund des Verschwindens der Spannung von seiner Basis infolge des Übergangs des Transistors 30 in den nichtleitenden Zustand. Der Speicherkondensator 12 in der Zeitsteuerschaltung 10 lädt sich schnell auf die volle Batteriespannung auf und bleibt solange geladen, wie der Schalter geschlossen ist.

Wenn der Schalter 19 geöffnet wird, entlädt sich die auf dem Speicherkondensator 12 gespeicherte Ladung über den Widerstand 14 mit einer Geschwindigkeit, die durch die RC-Zeitkonstante der den Kondensator 12 und den Widerstand 14 umfassenden RC-Kombination festgelegt ist. Wenn die der Basis des Transistors 30 zugeführte Spannung an dem Speicherkondensator 12 unter den Wert V_BE sinkt, wird der Transistor 30 eingeschaltet bzw. in den leitenden Zustand gebracht. Dadurch

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vermindert sich die der Basis des Transistors 24 zugeführte Steuerspannung, wodurch die Transistoren 24 und 22 wieder in den nichtleitenden Zustand gebracht und die elektrische Einrichtung 18 ausgeschaltet werden.

Die Zeitspanne zwischen dem Öffnen des Schalters 19 und dem Ausschalten der elektrischen Einrichtung 18 hängt bei der in Fig. 1 dargestellten bekannten Schaltungsanordnung von der Spannung der Batterie 16 ab. Wenn die Batteriespannung absinkt, ändert sich die Zeitspanne, die vergeht, um die auf dem Speicherkondensator 12 gespeicherte Spannung von einem mit der Batteriespannung übereinstimmenden Ausgangswert ausgehend auf den Wert V-g-r, abzusenken, entsprechend dem Verlauf der in Fig. 2 durch eine voll ausgezogene Linie dargestellten Kurve A. Wenn sich demgemäß die Batteriespannung von etwa 4V auf etwa 2V vermindert, ändert sich die Zeitverzögerung vom Öffnen des Schalters 19 bis zum Ausschalten der elektrischen Einrichtung 18 von etwa 80 Sekunden auf etwa 40 Sekunden.

Die in Fig. 3 dargestellte Zeitsteuerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung vermeidet nun die große Zeitablauf-Differenz, wie sie bei der bekannten Einrichtung auftritt, wenn die Batteriespannung beim Gebrauch absinkt. Die Zeitsteuerschaltung 10, die Treiberschaltung 20 und die Steuerschaltung 28 der in Fig. 3 dargestellten Schaltungsanordnung stimmen mit der Zeitsteuerschaltung, der Treiberschaltung bzw. der Steuerschaltung bei der zuvor beschriebenen bekannten Schaltungsanordnung überein. Im vorliegenden Fall ist jedoch ein zweipoliger Ausschalter 36 vorgesehen, der mit seinen beiden Kontakten 36a und 36b in Reihe zwischen einem Widerstand und dem Speicherkondensator 12 der Zeitsteuerschaltung 10 anschließbar ist. Der Verbindungspunkt 36c zwischen den beiden Schalterkontakten 36a und 36b ist mit dem Verbindungspunkt zwischen der Basis des Transistors 24 und dem Emitter des Transistors 30 verbunden.

Wenn die Kontakte 36a und die 36b des Schalters 36 geschlossen

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sind, wird die an den Speicherkondensator 12 abgegebene Spannung auf den Wert der Steuerspannung an der Basis des Transistors 24 begrenzt, d.h. auf einen Wert von 2V-D₁,, und zwar auf Grund der Verbindung des Verbindungspunkts 36c mit der Basis des Transistors 24, dessen Basis-Emitter-Strecke mit der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 22 in Reihe liegend an Masse liegt. Demgemäß liegt die an den Speicherkondensator 12 bei geschlossenen Schalterkontakten 36a und 36b abgegebene und gespeicherte Spannung im wesentlichen konstant auf einem Wert von 2Vg_E, und zwar über einen weiten Bereich von Spannungen der Batterie 16.

Wenn die Schalterkontakte 36a und 36b geöffnet werden, verbleibt die Steuerspannung an der Basis des Transistors 24 auf 2V_ßE, und die auf dem Speicherkondensator 12 gespeicherte Spannung beginnt, sich von dem gespeicherten Wert 2Vg^ ausgehend über den Widerstand 14 in der zuvor beschriebenen Weise zu entladen. Wenn die auf dem Speicherkondensator 12 gespeicherte Spannung auf einen Wert absinkt, der niedriger ist als Vjyg, dann wird der Transistor 30 in den leitenden Zustand überführt, und zwar aufgrund der Tatsache, daß eine Spannung von 2Vg_E an seinem Emitter und eine Spannung von Vg-, an seiner Basis liegt. Dadurch wird wiederum der Transistor 34 in der Steuerschaltung 28 eingeschaltet bzw. in den leitenden Zustand überführt, und außerdem wird die der Basis des Transistors 24 zugeführte Steuerspannung hinreichend weit abgesenkt, um die Transistoren 24 und 22 in der Treiberschaltung 20 in den nichtleitenden Zustand zu überführen. Der über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 22 verlaufende Stromkreis der elektrischen Einrichtung 18 ist unterbrochen, und die elektrische Einrichtung 18 ist ausgeschaltet.

Da die auf dem Speicherkondensator 12 gespeicherte Spannung stets auf einen ersten festen Wert von etwa 2Vg₁, begrenzt ist und da die Auslösespannung festgelegt wird, wenn die auf dem Kondensator 12 gespeicherte Spannung auf einen zweiten festen Wert V_ßE abgesunken ist, ist die Zeitspanne zwischen

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dem Öffnen des Schalters 36 und dem Ausschalten der elektrischen Einrichtung 18 im wesentlichen konstant, wie dies durch die gestrichelte Kurve B in Fig. 2 veranschaulicht ist. Wie an sich einzusehen sein dürfte, kann eine geeignete Einstellung der RC-Zeitkonstante des den Widerstand 14 und den Kondensator 12 umfassenden RC-Gliedes vorgenommen werden, um eine Verzögerungszeit von irgendeiner geeigneten Dauer zu erzielen.

In Fig. 4 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Dabei ist eine Diode 40 zwischen dem Verbindungspunkt 36c und der Basis des Transistors 24 eingefügt. Die Steuerschaltung 42 dieser Ausführungsform enthält einen programmierbaren Unijunktionstransistor 44, dessen Anode an dem Verbindungspunkt der Basis des Transistors 24 und der Kathode der Diode 40 angeschlossen ist. Die Kathode des Transistors ist an dem Minusanschluß der Batterie 16 angeschlossen. Die Tor- bzw. Gate-Elektrode des programmierbaren Unijunktionstransistors 44 ist als mit dem Speicherkondensator 12 in der Zeitsteuerschaltung 10 verbunden dargestellt.

Aufgrund der zusätzlichen Verwendung der Diode 40 wird die Spannung an dem Verbindungspunkt 36c bei geschlossenem Schalter 36 auf den Wert des Spannungsabfalls der in Durchlaßrichtung vorgespannten Diode 40 zuzüglich der Basis-Emitter-Spannungsabfälle der Transistoren 24 und 22 begrenzt. Der Spannungsabfall einer in Durchlaßrichtung vorgespannten Siliciumdiode ist etwa gleich dem Basis-Emitter-Spannungsabfall (Vjj-g) der in Durchlaßrichtung vorgespannten Emitter-Basis-Strecke eines Siliciumtransistors. Deshalb ist die Spannung an dem Verbindungspunkt 36c des Schalters 36 auf etwa 3Vg₁, begrenzt. Diese Spannung von 3V_ßE wird auf dem Speicherkondensator 12 gespeichert, wenn die Schalterkontakte 36a und 36b geschlossen sind.

Der programmierbare Unijunktionstransistör 44 verbleibt im nichtleitenden Zustand »/ader im ausgeschalteten Zustand, so-

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lange die Spannung an seiner Gate-Elektrode positiver ist als seine Anodenspannung. Der betreffende Transistor 44 leitet hingegen, wenn die umgekehrten Spannungsverhältnisse vorliegen. Bei geschlossenem Schalter 36 wird eine Spannung von 3Vryg der Gate-Elektrode des programmierbaren Unijunktionstransistors zugeführt. Aufgrund des Spannungsabfalls an der Diode 40 wird jedoch lediglich eine Spannung von 2Vg_E an die' Anode des betreffenden Transistors angelegt. Demgemäß bleibt der programmierbare Unijunktionstransistor 44 ausgeschaltet, wenn die Schalterkontakte 36a und 36b geschlossen sind.

Wenn die Kontakte 36a und 36b des Schalters 36 geöffnet werden, um einen Zeitsteuerzyklus auszulösen bzw. einzuleiten, dann wird die auf dem Kondensator 12 gespeicherte Spannung über den Widerstand 14 von dem gespeicherten Wert 3V-g-g ausgehend solange entladen, bis die Spannung an der Gate-Elektrode des programmierbaren Unijunktionstransistors 44 niedriger wird als die Spannung an der Anode dieses Transistors. Zu diesem Zeitpunkt - der dann auftritt, wenn die auf dem Speicherkondensator 12 gespeicherte Spannung auf einen Wert von 2VgJ, vermindert worden ist - wird der programmierbare Unijunktionstransistör 44 eingeschaltet bzw. in den leitenden Zustand überführt. Dadurch ist ein Stromweg von der Basis des Transistors 24 nach Erde bzw. Masse hin geschaffen, so daß die Transistoren 24 und 22 in den nichtleitenden Zustand gelangen und der elektrische Stromkreis über die elektrische Einrichtung unterbrochen ist.

Ein gesonderter Zeitsteuerungs-Einschalter 46 kann gegebenenfalls vorgesehen sein, um einen Nebenweg zu der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 22 zu schaffen. Der Zeitsteuerungs-Einschalter 46 ermöglicht das Einschalten der elektrischen Einrichtung 18 ohne die Verwendung der übrigen Schaltungsanordnung. Darüber hinaus kann gegebenenfalls ein Aus-Schalter 48 parallel zu dem Speicherkondensator 12 vorgesehen sein, um augenblicklich die auf dem Speicherkondensator 12 gespeicherte Ladung abzuführen und dadurch den pro-

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grammierbaren Unijunktionstransistor 44 einzuschalten bzw, in den leitenden Zustand zu bringen und unmittelbar die elektrische Einrichtung 18 auszuschalten, ohne den Abfall der auf dem Speicherkondensator 12 gespeicherten Ladung auf den Trigger- bzw. Auslösepegel abzuwarten.

Durch die Erfindung ist also eine Zeitsteuerschaltung (Fig. 3) geschaffen, die insbesondere für die Verwendung in Verbindung mit einer batteriebetriebenen elektrischen Einrichtung (18) geeignet ist, wie in Verbindung mit einem Radiogerät. Diese Zeitsteuerschaltung weist eine Zeitsteuereinrichtung 10 mit einem Speicherkondensator 12 auf, auf dem eine Spannung eines ersten festliegenden bestimmten Wertes in dem Fall gespeichert wird, daß ein doppelpoliger Ausschalter 36 geschlossen ist. Die Kontakte 36a und 36b des betreffenden doppelpoligen Ausschalters 36 liegen über einen Widerstand in Reihe von der Batterie 16 zu dem Speicherkondensator 12. Der Verbindungspunkt 36c der beiden Schalterkontakte 36a, 36b ist mit den in Durchlaßrichtung vorgespannten Übergängen einer Vielzahl von Festkörpereinrichtungen 22, 24 verbunden, die in Reihe liegen und von denen zumindest eine ein Transistor 22 ist, der mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke zu der Gleichstromspei se quelle 16 und der elektrischen Einrichtung 18 in Reihe liegt. Da der Spannungsabfall an dem jeweiligen in Durchlaßrichtung vorgespannten Halbleiterübergang einen festen bestimmten Wert besitzt, der mit Vg-g bezeichnet ist (der Wert Vg_E beträgt 0,7V bei Silicium-Elementen), wird durch die Verbindung der Verbindungsstelle 36c des zweipoligen Aus-Schalters 36 mit den in Reihe geschalteten und in Durchlaßrichtung vorgespannten Halbleiterübergängen der in einer Vielzahl vorgesehenen Halbleiterelemente 22, 24 die Spannung an dem betreffenden Verbindungspunkt 36c des zweipoligen Aus-Schalters 36 genau auf einem festliegenden bestimmten Wert gesteuert. Mit diesem festliegenden bestimmten Wert wird die Spannung auf dem Speicherkondensator gespeichert, während die in Reihe geschalteten Schalterkontakte 36a und 36b geschlossen sind.

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Eine Steuerschaltung 28 ist mit einem ihrer Eingänge an dem Speicherkondensator 12 und mit einem zweiten Eingang am Eingang der Treiberschaltung 20 angeschlossen. Wenn die Kontakte 36a und 36b des zweipoligen Aus-Schalters 36 geöffnet sind, dann beginnt die auf dem Speicherkondensator 12 gespeicherte Ladung, sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit über den Widerstand 14 zu entladen. Die Steuerschaltung 28 überwacht die Beziehung zwischen ihren beiden Eingängen bzw. Eingangssignalen. Wenn die Spannung an dem Speicherkondensator 12 auf einen zweiten bestimmten Wert abgesunken ist, senkt die Steuerschaltung 28 die Spannung am Eingang der Treiberschaltung hinreichend weit ab, um den in Reihe mit der Speisespannungsquelle an der elektrischen Einrichtung 18 angeschlossenen Transistor 22 in den nichtleitenden Zustand zu überführen.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform enthält die Steuerschaltung 28 zwei Transistoren 30 und 34. Die auf dem Speicherkondensator 12 gespeicherte Steuerspannung wird auf einen Wert von 2Vg₁, gesteuert, und zwar durch die Spannungsabfälle in Durchlaßrichtung der beiden Transistoren 22, 24 der Treiberschaltung 20. Diese Spannung wird auf dem Speicherkondensator 12 gespeichert, während der zweipolige Aus-Schalter 36 geschlossen ist. Nachdem der betreffende Schalter 36 geöffnet ist, wird die Steuerschaltung 28 ausgelöst, wenn die Spannung an dem Speicherkondensator 12 auf Vv._E abgesunken ist. Da die Anfangs- und Endspannungen an dem Speicherkondensator 12 feste Werte besitzen (nämlich 2V_BE bzw. V_ßE), besitzt die Zeitspanne zwischen dem Öffnen des zweipoligen Aus-Schalters 36 und dem Betrieb der Treiber- und Steuerschaltungen 20, 28 unter Ausschalten der elektrischen Einrichtung 18 einen von der Batteriespannung unabhängigen festliegenden Wert.

Bei einer in Fig. 4 dargestellten zweiten Ausführungsform der Erfindung ist eine Diode 40 in Durchlaßrichtung von dem Verbindungspunkt 36c der in Reihe liegenden Kontakte 36a,36b des zweipoligen Aus-Schalters 36 und den in Reihe liegenden

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und in Durchlaßrichtung vorgespannten üasis-Emitter-Strecken zweier Transistoren 24, 22 in der Treiberschaltung 20 vorgesehen. Dadurch wird die auf dem Speicherkondensator 12 gespeicherte Spannung um einen zusätzlichen Spannungswert von ^VBE ^auf insgesamt 3V_BE angehoben. Ein programmierbarer Unijunktionstransistor 44 ist zwischen der Kathode der Diode 40 und Erde bzw. Masse vorgesehen; der betreffende Transistor ist mit seiner Gate-Elektrode an dem Speicherkondensator 12 angeschlossen. Während der zweipolige Aus-Schalter 36 geschlossen ist, ist die der Gate-Elektrode des programmierbaren Unijunktionstransistors 44 zugeführte Spannung um V_BE höher als die Spannung an der Anode dieses Transistors, und zwar aufgrund des Spannungsabfalls in Durchlaßrichtung der Diode 40. Nachdem der zweipolige Aus-Schalter 36 geöffnet ist, wird in dem Fall, daß die auf dem Speicherkondensator 12 gespeicherte Spannung um einen Wert von "VgE auf einen Speicherwert von 2Vg-g vermindert ist, die Spannung an der Gate-Elektrode des programmierbaren Unijunktionstransistors 44 damit auf einen Wert vermindert, der niedriger ist als der Wert der Spannung an der Anode des betreffenden Transistors. Dadurch wird der programmierbare Unijunktionstransistor 44 leitend, wodurch der Transistor 22 in der Verbindung zwischen der Speisespannungsschaltung und der elektrischen Einrichtung 18 nicht_leitend wird. Dadurch wird die elektrische Einrichtung 18 ausgeschaltet. Ferner ist ein Zeitsteuer-Einschalter 46 vorgesehen, der der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 22 parallelliegt und der in Reihe zu der Speisespannungsquelle liegt. Durch Betätigen dieses Schalters ist es möglich,, die elektrische Einrichtung 18 unabhängig von der Zeitsteuereinrichtung 10 und der Steuerschaltung 42 einzuschalten. Dem Speicherkondensator 12 ist schließlich ein Aus-Schalter 48 parallelgeschaltet, durch dessen Betätigen die elektrische Einrichtung 18 sofort ausgeschaltet werden kann, ohne daß die normale Entladezeit für die auf dem Speicherkondensator 12 gespeicherte Ladung abgewartet werden muß.

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Die während des Ladens auf dem Zeitsteuerschaltungs-Speicherkondensator maximal gespeicherte Spannung wird dabei auf einen festliegenden Pegel unabhängig von der Batteriespannung begrenzt, und zwar aufgrund der Spannungsabfälle an einer Vielzahl von in Durchlaßrichtung vorgespannten Festkörperelementen. Die Entladezeit des Zeitsteuerschaltungs-Speicherkondensators auf einen bestimmten Auslösepegel ist somit ebenfalls von der Batteriespannung unabhängig. Beim Auslösepegel unterbrechen die Steuer- und Treiberschaltungen die Verbindung zwischen einer Speisespannungsschaltung und einer elektrischen Einrichtung.

Der Pat

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

( 1. EeitSteuerschaltung zum Schließen eines elektrischen

V ^Stromkreises von einer Gleichstromquelle zu einer

elektrischen Einrichtung hin, mit einer Treibereinrichtung, die an einem Eingang eine Steuerspannung zum Schließen des betreffenden elektrischen Stromkreises aufzunehmen vermag, mit einer Zeitsteuereinrichtung, die eine Speichereinrichtung zur Speicherung einer Spannung enthält, mit einer Schalteinrichtung, welche die in der Zeitsteuereinrichtung gespeicherte Spannung mit einer bestimmten Geschwindigkeit zu entladen gestattet, und mit einer Steuerschaltungseinrichtung, welche durch die gespeicherte Spannung gesteuert und derart betrieben ist, daß bei Absinken der betreffenden gespeicherten Spannung auf einen bestimmten Wert die Steuerspannung auf einen Wert geändert wird, bei dem die Treibereinrichtung den betreffenden elektrischen Stromkreis unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibereinrichtung (20) eine Spannungsfesthalteeinrichtung (22,24) enthält, mit deren Hilfe die Steuerspannung auf einem solchen unterschiedlichen bestimmten Wert haltbar ist, der höher ist als der genannte bestimmte Wert vor der Betätigung der genannten Schalteinrichtung (36)«

2ο Zeitsteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsfesthalteeinrichtung zumindest zwei seriell wirksame Verbindungsstrecken-Spannungsabfälle einer Vielzahl von in Durchlaßrichtung vorgespannten Festkörperelementen (22,24 oder 22,24,40) ausnutz*.

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3. Zeitsteuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (36) einen ersten Kontakt (3öaj und einen zweiten damit gekuppelten Kontakt (36b) aufweist, daß die beiden Kontakte (36a,36b) in Reihe zwischen einem an einem Anschluß der Gleichstromquelle (16) angeschlossenen Widerstand (38) und der Speichereinrichtung (12) liegen und daß mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt (36c) zwischen den beiden miteinander mechanisch gekuppelten Kontakten (36a,36b) \ der Eingang der Treibe reinrichtung (20) verbunden ist.

4. Zeitsteuerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die SteuerSchaltungseinrichtung (28) zumindest einen Transistor (30,34) enthält, der zwischen dem Eingang der Treibereinrichtung (20) und Erde bzw. Masse liegt.

5. Zeitsteuerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die SteuerSchaltungseinrichtung (28) einen programmierbaren Unijunktionstransistor (44) enthält, der mit einer Anode am Eingang der Treibereinrichtung (20) angeschlossen ist, der mit einer Kathode an einem zweiten Anschluß der Gleichstromquelle (16) angeschlossen ist und dessen Torelektrode die gespeicherte Spannung zuführbar ist.

6. Zeitsteuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsabfall zumindest eines Halbleiter-Übergangs von der Basis-Emitter-Strecke eines Transistors (22) geliefert wird, der mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke in Reihe zu dem genannten elektrischen Stromkreis liegt, daß an einem Anschluß der Gleichstromquelle (16) ein Widerstand (38) angeschlossen ist, daß die Schalteinrichtung (36) einen ersten Zustand und einen zweiten Zustand einzunehmen vermag, daß im ersten Zustand der betreffenden Schalteinrichtung der Widerstand (38) mit zumindest zwei Spannungsabfälle hervorrufenden Halbleiterübergängen und die Speichereinrichtung (12) mit dem betreffenden

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Widerstand (38) verbunden sind, daß der Transistor (22) durch einen von dem Widerstand (38) her fließenden Strom in den leitenden Zustand derart überführbar ist, daß der über die genannte elektrische Einrichtung (18) verlaufende elektrische Stromkreis geschlossen ist, daß in dem zweiten Zustand der Schalteinrichtung (36) der betreffende Widerstand (38) die Spannungsabfälle an den Halbleiterübergängen und die Speichereinrichtung (12) voneinander getrennt sind, daß ein RC-Zeitkonstantenglied (12,14) vorgesehen ist, mit dessen Hilfe die Entladung der auf der Speichereinrichtung (12) gespeicherten Spannung mit einer bestimmten Geschwindigkeit von dem genannten unterschiedlichen bestimmten Wert ausgehend auf den genannten bestimmten Wert hin gesteuert wird, und daß die Steuerschaltungseinrichtung (28) derart betrieben ist, daß bei Erreichen der betreffenden bestimmten Spannung durch die gespeicherte Spannung der Transistor (22) in den nichtleitenden Zustand gelangt und der genannte elektrische Stromkreis unterbrochen ist«

7. ZeitSteuerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltungseinrichtung (28) einen ersten Transistor (30) und einen zweiten Transistor (34) enthält,

8. Zeitsteuerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet j daß eine Diode (40) mit ihrer Anode an dem genannten gemeinsamen Verbindungspunkt (36c) und mit ihrer Kathode an einem Eingang der Treiberschaltung (20) angeschlossen ist.

9. Zeitsteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (48) der Speichereinrichtung (12) parallelliegt.

10. Zeitsteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Treibereinrichtung (20) einen ersten Transistor (22) enthält, der mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke in Reihe zwischen der elektrischen Einrichtung (18)

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und einem Anschluß der Glfiichstromquelle (16) liegt, und daß die Treibereinrichtung (20) einen zweiten Transistor (24) enthält, dessen Basis-Emitter-Strecke zu der Basis-Emitter- Strecke des ersten Transistors (22) in Reihe liegt, wobei die Basis des zweiten Transistors (24) als Eingang der Treiberschaltung (20) dient«,

11. Zeitsteuerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter-Kollektor-Strecke des genannten Transistors (22) ein Schalter (46) parallelliegt.

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