DE3137079A1

DE3137079A1 - Speisevorrichtung fuer eine stromueberwachungs-leuchtanzeige

Info

Publication number: DE3137079A1
Application number: DE19813137079
Authority: DE
Inventors: François 78400 Chatou Sauvel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-09-18
Filing date: 1981-09-17
Publication date: 1982-04-29
Also published as: FR2490440A1; EP0048655A1; FR2490440B1

Description

Die Erfindung betrifft Leuchtanzeigen, die dazu verwendet werden, das Arbeiten eines elektrischen Geräts zu signalisieren .

Die zur Zeit am häufigsten verwendeten Anzeigen bestehen aus einer Glühlampe, wobei die Glühlampe und der Verbraucher generell durch verschiedene Stromkreise gespeist werden.

Es werden jedoch immer häufiger Leuchtdioden eingesetzt, die zwar den Vorteil aufweisen, daß sie gegenüber Erschütterungen weniger empfindlich sind und eine sehr hohe Lebensdauer haben, jedoch, je nach verwendetem Diodentyp, mit Strömen zwischen 10 und 100 mÄ gespeist werden müssen. Die Lösung, die darin besteht, daß diese Dioden aus dem Wechselstromnetz mittels eines Stromwandlers gespeist werden, ist relativ kostspielig.

Die vorliegende Erfindung schlägt vor, die Anzeige entweder mit der Last selbst, oder, wenn die Versorgungsspannung relativ niedrig ist, mit einer Hilfslast in Reihe zu schalten und zeichnet sich dadurch aus, daß die Anzeige über den Spannungsabfall an Klemmen einen Anordnung von hintereinandergeschalteten Halbleiterelementen gespeist wird, wobei die Halbleiterelemente unabhängig von der Versorgungsspannung und dem durch die Last fließenden Strom einen praktisch konstanten Spannungsabfall liefern. Es handelt sich vorteilhafterweise um Silizium-Dioden.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei dem die Anzeige aus einer Leuchtdiode besteht, ist diese mit einem Widerstand geeigneter Größe in Reihe und diese Anordnung zu der Anordnung von hinfcareinandergeschaltete Dioden parallel geschaltet. Es sind Mittel vorgesehen, um die Erzeugung einer Gegenspannung an den Klemmen der Leuchtdiode zu verhindern.

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Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 ein elektrisches Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Speisevorrichtung, wobei die Anzeige eine Leuchtdiode ist,

Fig. 2 ein elektrisches Schaltbild einer Speisevorrichtung, wobei die Anzeige eine Glühlampe umfaßt,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Anordnung, bei der eine Leuchtdiode mit einer gedruckten Schaltung verbunden ist, die die Elemente einer erfindungsgemäßen Speisevorrichtung enthält, und

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Speisevorrichtung mit zwei Leuchtdioden.

In Fig. 1 ist eine Anordnung von drei hintereinandergeschalteten Silizium-Dioden .1, 2, 3 jeweils parallel zu einer gegensinnig ausgerichteten Diode 4 und einer aus einem Widerstand 5 und einer mit diesem seriell verbundenen Leuchtdiode 6 bestehenden Anordnung verbunden. Die auf diese Weise gebildete Schaltung ist mit einem Lastwiderstand R in Reihe geschaltet und wird von einer Wechselspannung V gespeist. Über einen Schalter I kann die Schaltung in Betrieb gesetzt werden.

Die Spannung V kann beispielsweise die 22O V—Netzspannung sein, und die drei Dioden 1, 2, 3 können beispielsweise einen Gesamtspannungsabfall in der Größenordnung von 2,5 V

(Scheitelwert) liefern. Dieser sich ergebende Spannungsabfall ist praktisch unabhängig von möglicherweise auftretenden größeren Schwankungen des durch die Last R fließenden Stromes. Der Widerstand 5 beträgt beispielsweise 20 Ohm, und der Spannungsabfall in der Leuchtdiode liegt dann, wenn diese mit normalem Steuerstrom betrieben wird, z.B. im Bereich von 1,8 V. Daraus folgt, daß der Scheitelwert des durch die Anordnung 5, 6
35 mA beträgt.

«2 c 1R

Anordnung 5, 6 fließenden Stromes gleich —'- ^r—'-— A, also

Der größte Anteil des durch die Last fließenden Stromes (z.B. in der Größenordnung von 1A) fließt dabei durch die drei Dioden 1 bis 3. Der Widerstand 5 dient schließlich dazu, die Stromstärke des relativ schwachen, zur Speisung der Leuchtdiode erforderlichen Steuerstroms festzulegen»

Die Diode 4 dient dazu, die Erzeugung einer Gegenspannung an den Klemmen der Leuchtdiode zu verhindern. Sie ist natürlich nicht erforderlich, wenn die Versorgungsspannung eine Gleichspannung ist . In bestimmten Fällen können mehrere in Reihe und bezüglich der Dioden 1 bis 3 gegensinnig geschaltete Dioden verwendet werden. Die beiden Serien-Basiszweige, von denen einer durch die Dioden 1, 2 und 3 und der andere durch den Widerstand 5 und die Leuchtdiode 6 gebildet wird, können andererseits auch Bestandteil einer Brücke oder Bestandteil jeder anderen Schaltung sein, die so zusammengesetzt ist,' daß an den Klemmen der Leuchtdiode keinerlei Gegenspannung auftreten kann.

In Fig. 2 besteht die Anzeige aus einer Niederspannungs-Glühlampe 6a. In diesem Falle ist der Widerstand 5 überflüssig. Die Lampe kann direkt mit Spannung versorgt werden. Die Diode 4 kann duroti eine Anordnung von drei hintereinandergeschalteten, bezüglich der Anordnung 1, 2, 3 gegensinnig ausgerichteten Dioden ersetzt

werden, so daß ein symmetrischer Schaltungsaufbau gegeben ist, bei dem die Lampe schließlich sowohl während der einen als auch während der anderen Halbwelle gespeist wird.

In den Schaltungen der Fig. 1 und 2 muß die Anzahl der Dioden 1, 2, 3 natürlich in Abhängigkeit von dem Gesamtspannungsabfall gewählt sein, der für eine korrekte Speisung der Anzeige erforderlich ist.

Es zeigt sich, daß die beschriebenen Schaltungen es nicht erforderlich machen, daß die Anzeige an den in der Last fließenden Nennstrom angepaßt sein muß, und zwar für einen großen Strombereich, und daß sie größere Stromschwankungen während des Betriebs zulassen (z.B. Betrieb bei halber Leistung oder Geschwindigkeit). Die Speisung ist in einem großen Spannungsbereich möglich.

Das Reißen des Glühfadens oder die Beschädigung der Leuchtdiode verhindert das Arbeiten des überwachten Gerätes nicht. Außerdem kann die Montage der Anzeige sehr leicht und mit sehr geringem Kostenaufwand durchgeführt werden.

Die Anordnung der Dioden 1 bis 4 und der Widerstand 5 können vorteilhafterweise auf einer kleinen gedruckten Schaltung 7 (Fig. 3) montiert sein, die wiederum mit der Glühlampe oder der Leuchtdiode 6 mechanisch verbunden und mit zwei Speiseleitungen 8 versehen sein kann.

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Für den Fall, daß die Speisespannung niedrig/und die Verlustleistung weniger ins Gewicht fällt als bei hoher Spannung, kann sie in einem mit der Anordnung in Reihe geschalteten Zusatzwiderstand umgesetzt werden.

In der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung sind zwischen den zwei Punkten A und B zwei Anordnungen mit jeweils drei in Reihe geschalteten Dioden 1a, 2a, 3a bzw. 1b, 2b, 3b parallel geschaltet. Die Dioden der ersten Anordnung sind bezüglich der Dioden der zweiten Anordnung gegensinnig geschaltet. Zwei parallel und gegensinnig geschaltete Leuchtdioden 6a und 6b sind zwischen den Punkten A und B mit einem Widerstand 10 in Reihe geschaltet. Man erhält somit ein Aufleuchten bei jeder Halbwelle der Speisespannung V. Die zwei Leuchtdioden sind vorteilhafterweise in einem gemeinsamen transparenten Gehäuse 11> untergebracht.

In den Schaltungen der Fig. 1 bis 4 können anstelle jeder Leuchtdiode zwei oder mehrere in Reihe geschaltete Leuchtdioden verwendet werden, vorausgesetzt, daß für jede Anordnung von hintereinandergeschalteten Dioden 1, 2, 3; la, 2a, 3a bzw. 1b, 2b, 3b mehr als drei, den erforderlichen Spannungsabfall zwischen den Punkten A und B liefernde Dioden vorgesehen sind. Der Widerstand 5 oder 10 muß schließlich an den Strom angepaßt sein, der für die gewünschte Beleuchtungsstärke erforderlich ist.

Claims

Patentansprüche

( 1 ο Speisevorrichtung für eine Stromüberwachungs-Leuchtanzeige mit einer Wechsel- oder Gleichspannungsquelle (V), die in einem Stromkreis mit einem einen Verbraucher darstellenden Widerstand (R) Strom liefert, dadurch gekennzeichnet , daß eine Anordnung von seriell in den Stromkreis geschalteten Halbleiterelementen (1, 2, 3) vorgesehen ist und die Halbleiterelemente derart ausgelegt sind, daß sie an ihren Klemmen einen etwa konstanten Spannungsabfall liefern, und daß die Anzeige (6) parallel zu der Anordnung .von Halbleiterelementen geschaltet ist.

_ 2 —
2. Speisevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Elemente (1, 2, 3) Silizium-' Dioden sind.
3. Speisevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Wechselspannungsquelle, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind_r um die Erzeugung einer Gegenspannung an den Klemmen der Anordnung zu verhindern.
4. Speisevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Mittel aus einer Diode (4) bestehen, die bezüglich der Elemente (T, 2, 3) gegensinriig geschaltet ist.
5. Speisevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Anzeige eine Leuchtdiode (6) umfaßt, dadurch gekennzeichnet , daß ein Widerstand (5) mit der Leuchtdiode (6) in Serie geschaltet ist.
6. Speisevorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß zwei parallel und gegensinnig geschaltete Anordnungen von Halbleiterelementen (la, 2a, 3a; 1b, 2b, 3b) sowie zwei parallel und gegensinnig geschaltete Anzeigen (6a, 6b) vorgesehen sind.