DE3026195C2 - Automatische Lampen-Ansteuerschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Lampen-Ansteuerschaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Aus der GB-Ks 1 446 422 ist bereits eine automatische Lampen-Ansteuerschaltung zum Ein- und Ausschalten von Lampen bei vorgegebenen unterschiedlichen Werten der Umgebungshel!'jkeit bekannt Sie weist einen von einer Gleichspannungsquelle gespeisten Spannungsteiler auf, der einen Fotodetektor in Reihe mit einem Widerstand enthält Der Abgriff dieses Spannungsteilers ist mit der Basis eines Transistors verbunden, der die Eingangsstufe einer Verstärkerschaltung bildet. Der Emitter dieses Transistors liegt gegenüber dem Abgriff des Spannungsteilers auf einem Sezugspoteniial. Die Verstärkerschaltung verstärkt daher dk Spannungsdifferenz zwischen dem Abgriff des Spannungsteilers und dem Bczugspotential. Das von der Verstärkerschaltung gelieferte Ausgangssignal wird zum Ansteuern eines steuerbaren Schalters verwendet, der das Ein- und Ausschalten der Lampen steuert Zum Einstellen des Einschaltpunktes wird der Widerstand des Spannungsteilers verändert Zum Einstellen des Ausschaltpunktes ist ein einstellbarer Widerstand vorgesehen, der in Reihe mit einem Thyristor parallel zu dem Fotodetektor liegt. Der Thyristor wird gezündet, sobald an dem Fotodetektor eine vorbestimmte Spannung abfallt Wenn der Einschaltpunkt verändert wird, wird aber gleichzeitig auch der Ausschaltpunkt verändert, da die Einstellwiderstände für den Einschaltpunkt und für den Ausschaltpunkt in Reihe miteinander liegen.

Ferner wurde bereits eine automatische Lampen-Ansteuerschaltung der eingangs genannten Art zum Ein- und Aussehalten von Lampen bei vorgegebenen unter= schiedlichen Werten der Umgcbungshclligkeit vorgeschlagen — siehe F i g. 1 — die parallel zu einem ersten Spannungsteiler, der einen Fotodetektor in Reihe mit einem Widerstand enthält, einen zweiten Spannungsteiler umfaßt, der aus zwei in Reihe geschalteten Widerständen besteht. Eine Verstärkerschaltung verstärkt die Spannungsdifferenz zwischen den Abgriffen der beiden Spannungsteiler. Durch das Ausgangssignal der Verstärkerschaltung wird ein Halbleiterschalter gesteuert der seinerseits einen im Stromkreis der Lampen liegenden Halbleiterschalter steuert Die unterschiedlichen Ein- und Ausschaltpunkte werden dadurch erhalten, daß der Ausgang der Verstärkerschaltung über einen Widerstand auf ihren Eingang rückgekoppelt ist Der Einschaltpunkt wird durch den Widerstand des ersten Spannungsteilers, der Ausschaltpunkt durch einen Widerstand des zweiten, resistiven Spannungsteilers eingestellt Da aber der Ausgang der Verstärkerschaltung über einen Widerstand auf ihren Eingang rückgekoppelt ist wirkt sich eine Änderung dieses Rückkopplungswiderstandes, durch den die Differenz zwischen - Sin- und Ausschaltpunkt eingestellt wird, auch auf die Einstellung des Einschaltpunktes aus. Dadurch wird eine genaue Einstellung des Einschaltpunktes und des Ausschaltpunktes sehr erschwert

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer

automatischen Lampen-Ansteuerschaltung der im

Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art den Einschaitpunkt und den Ausscnahpunkt unabhängig

voneinander einstellbar zu machen.

Diese Aufgabe wir durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst

Bei der erfindungsgemäßen automatischen Lampen-Ansteuerschaltung wird das am Abgriff des resistiven Spannungsteilers vorhandene Bezugspotential dadurch verändert, daß zu einem der Widerstände dieses Spannungsteilers ein weiterer Widerstand über eine Diode und über den Schalter parallel geschaltet wird. Hierdurch werden aber die Spannungsteilerverhältnisse an dem ersten Spannungsteiler nicht verändert so daß keine Rückwirkung auf den Einschaltpunkt erfolgt Einschaltpunkt und Ausschaltpunkt sind daher unabhängig voneinander einstellbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung zeigen

F i g. 1 ein Schaltbild einer bereiuä vorgeschlagenen automatischen Lampen-Ansteuerschaltung; und

F i g. 2 ein Schaltbild einer Austührungsform der erfindungsgemäßen Lampen-Ansteuerschaltung.

Es wird nun zunächst die in F i g. 2 gezeigte Ausführungsform beschrieben. Eine Eszugsspannung V₂ wird durch Teilen einer stabilisierten Gleichspannung Vc durch zwei in Reihe geschaltete Widerstände R₂ und Ri gewonnen. Diese heruntergcteilte Spannung wird an den Emitter eines Transistors Qi angelegt; die heruntergeteilte Spannung V₁, die durch Teilen der stabilisierten Gleichspannung V_c mittels des Widerstandes R\ und eines fotoelektrischen Wandlerelements P gewonnen wird, ist an die Basis des Transistors Qi angelegt Das Kollektor-Ausgangssignal dieses Transistors Qi ist an die Basis eines Transistors Q₂ für die Steuerung eines SCR-Elements S angelegt, und dieser Transistor Q₂ ist parallel zu der Gate-Kathoden-Strecke des SCR-Elements 5 angesteuert. Eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R* und einer Diode D₂, die einen StromfiuB in Rückwärtsrichtung verhindert, ist zwischen den Emitbo ter des Transistors Qi und die Anode des SCR-Elcments 5 eingefügt, um der Schallungsanordnung eine Hystcresis-Charakteristik zu verleihen; mit der Basis des Transistors Qi ist ferner eine Kondensator-Widerstands-Zcitkonstantenschaltung CR\ mit einem Kondensator C₁, einem Widerstand /?i» und einer Diode D_t verbunden. In der Schaltung ist ferner eine Neonlampe /Venthaltcn.

Es wird nun die Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig.2 erläutert. Wenn sich die Helligkeit in der

Umgebung ändert, ändert sich auch der Widerstandswert des fotoelektrischen Wandlerelements P, ebenso wie die heruntergeteilte Spannung Vi. Wenn diese heruntergeteilte Spannung Vi die Bezugsspannung V₂ überschreitet, wenn also die Umgebungshelligkeit einen Festgelegten Schwellwert überschreitet, wird der Transistor Qi durchgesteuert, und der das SCR-Element steuernde Transistor Q₂ wird ebenfalls ie-tend. Dadurch werden Gate und Kathode des SCR-Elements 5 kurzgeschlossen, und das SCR-Element 5 sowie der Triac Γ werden nicht gezündet; die Lampe L bleibt also ausgeschaltet Wenn aber die Umgebungshelligkeit unter den festgelegten Schwellwert absinkt, wird der Widerstandswert des fotoelektrischen Wandlerelements P groß, und die heruntergeteilte Spannung Vi nimmt einen hohen Wert an, so daß der Transistor Q₁ und der das SCR-Element steuernde Transistor Q₂ gesperrt werden; dadurch fließt ein Auslösestrom zu dem SCR-Element 5 über den Widerstand Rs; das SCR-E!ement S wird also leitend und löst den Triac Taus, so daß die Lampe L eingeschaltet wird. Wenn- das SCR-Element .S leitend ist, ist der Widerstand Ra parallel zu dem Widerstand R₃ geschaltet, und die Bezugsspannung V₂ wird erniedrigt Dadurch wird ein Unterschied in den Helligkeitswerten für das Ein- und Ausschalten der Lampe verursacht so daß eine Hysteresis-Charakteristik geschaffen wird. Um die Hysteresis-Charakteristik einzustellen, wird z. B. der Einschaltpunkt durch Einstellen des Widerstands Ri festgelegt während der Ausschaltpunkt z. B. durch Einstellung des Widerstands R₄ festgelegt wird. Die beiden Schaltpunkte können also unabhängig voneinander eingestellt werden. Wenn der das SCR-Element Ssteuernde Transistor Q₂ gesperrt wird, das SCR-Element S selbst jedoch im leitenden Zustand ist, ist der durch den Widerstand R₅ fließende Strom nur der Auslösestrom. Der in der Ansteuerschaltung des SCR-Elements fließende Strom ist daher gering, und die Widerstände R·, und Rw können klein dimensioniert werden.

Die heruntergeteilte Spannung Vi gelangt an die Basis des Transistors Q\ über die Zeitkonstantenschaltung CR,; selbst wenn intensives Licht auf das fotoelektrische Wandlerelement P fällt, verändert sich die heruntergeteilte Spannung Vi wenig, und die Basisspannung V_fldes Transistors Q\ steigt langsam an bzw. sinkt langsam ab, in Abhängigkeit von der Zeitkonstante der Zeitkonstantenschaltung CR\. Wenn starkes Licht kurzzeitig einfällt, d. h. während einer kürzeren Zeit als das durch das Zeitkonstantenglied CR, festgelegte Zeitintervall, tritt keinerlei Fehlfunktion der Ansteuerschaltung auf.

Bei der in F i g. 1 gezeigten, bereits vorgeschlagenen automatisclten Lampen-Ansteuerschaltung gleicht der allgemeine Schaltungsaufbau bis auf die erfindungsgemäßen Schaltungsmaßnahmen dem nach Fig.2 und wird daher nicht näher erläutert. Ein erster Spannungsteiler ist gebildet aus einem Fotodetektor in Reihe mit einem Widerstand R₁. Der Abgriff dieses Spannungsteilers, an dem das Potential V, vorhanden ist, ist mit der Basis des Transistors Q, verbunden. Der Emitter dieses Transistors Q, ist mit dem Abgriff des zweiten, resistiven Spannungsteilers verbunden, der aus den Wider- to ständen R₂ und R) besteht. Der Kollektor des Transirtorr Q₂ ist über einen Widerstand /?« auf die Basis des Transistors Q, rückgekoppelt. Durch den Rückkopplungswiderstand R4 wird die Hysteresis-Charakteristik der Lampen-Ansteuerschaltung eingestellt. Da aber durch die Rückkopplung die Spannungsverhältnisse an dem ersten Spannungsteüi.· verändert werden, wird durch eine Änderung de«; Ausschaltpunkles gleichzeitig eine Änderung des Einschaltpunktes bewirkt Hingegen können bei der in F i g. 2 gezeigten, erfindungsgemäßen Lampen-Ansteuerschaltung Einschaltpunkt und Ausschaltpunkt unabhängig voneinander eingestellt werden. Ferner ist bei der Lampen-Ansteuerschaltung nach F i g. 1 kein RC-Glied der Basis des Transistors Qi vorgeschaltet so daß kurzzeitige Schwankungen der Umgebungshelligkeit in unerwünschter Weise zu einem Schaltvorgang führen können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Automatische Lampen-Ansteuerschaltung zum Ein- und Ausschalten von Lampen bei vorgegebenen unterschiedlichen Werten der Umgebungshelligkeit, mit einem von einer Gleichspannungsquelle gespeisten ersten Spannungsteiler, der einen Photodetektor in Reihe mit einem Widerstand enthält, einem zweiten, zu dem ersten parallel geschalteten, resistiven Spannungsteiler, einer die Spannungsdifferenz zwischen den Abgriffen der beiden Spannungsteiler verstärkenden Verstärkerschaltung und einem durch diese gesteuerten Schalter zum Steuern des Ein- und Ausschaltens der Lampen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (S) über einen Widerstand (Ra) und eine Diode (D₂) mit dem Abgriff (Potential V₂) des resistiven Spannungsteilers (R₂, Rj) derart verbunden ist, daß der Schalter (S) im durchseschalteten Zustand den Widerstand (Ra) und die Diode (D₂) parallel zu dem einen Widerstand (Ri) des rssistiven Spannungsteilers (R₂, R₃) schaltet