DE10146008C1

DE10146008C1 - Schaltungsanordnung zur Simulation der elektrischen Eigenschaften einer Glühlampe

Info

Publication number: DE10146008C1
Application number: DE10146008A
Authority: DE
Inventors: Edgar Schonart
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2003-04-24
Anticipated expiration: 2021-09-20

Abstract

Es wird eine Schaltungsanordnung zur Simulation der elektrischen Eigenschaften einer Glühlampe, die insbesondere die elektrischen Eigenschaften beim Einschalten- und Ausschalten der Glühlampe nachbildet, beschrieben. Dabei ist die Simulationsschaltung gekennzeichnet, durch DOLLAR A - einen Kondensator (C), der über einen ersten Widerstandzweig (I) mit wenigstens einem Entladewiderstand entladen und über einen zweiten Widerstandszweig (II) mit wenigstens einem Ladewiderstand geladen wird, wobei der Ladewiderstand und der Entladewiderstand unterschiedliche Werte aufweisen, DOLLAR A - mindestens ein Umschaltmittel, das beim Einschalten automatisch den Entladestrom über den ersten Widerstandzweig (I) einschaltet und beim Ausschalten automatisch den Ladestrom über den zweiten Widerstandzweig (II) einschaltet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Simulation der elektrischen Eigenschaften einer Glühlampe, die insbesondere die elektrischen Eigenschaften beim Einschalten- und Ausschalten der Glühlampe nachbildet.

Eine derartige Schaltungsanordnung zur Simulation einer Glühlampe, die man auch als elektronische Glühlampe bezeichnen könnte, wird beispielsweise dort eingesetzt, wo Geräte und Vorrichtungen getestet werden, die ihrerseits zur Ansteuerung und Funktionskontrolle von Glühlampen verwendet werden. Ein Beispiel hierfür sind Prüfplätze für Blinkgeber. Blinkgeber dienen in einem Kraftfahrzeug dazu, die Glühlampen der Blinkleuchten taktweise ein- und auszuschalten, wobei in einem Blinkgeber eine Strommess-Schaltung zur Messung des Glühlampenstroms integriert ist. Dabei wird der Glühlampenstrom in einem gewissen Zeitpunkt oder Zeitbereich nach dem Einschalten der Glühlampe mit einem vorbestimmten Referenzwert verglichen, um die Funktionstüchtigkeit der Glühlampe zu kontrollieren und so ggf. einen Glühfadenbruch oder einen Kurzschluß zu detektieren. Die Funktionstüchtigkeit von Blinkgebern wird nun wiederum in den sogenannten Prüfplätzen in Verbindung mit einer Glühlampe überprüft. Ein Problem ist dabei, daß die zu Prüfzwecken eingesetzten Glühlampen Toleranzen aufweisen. Aus diesem Grunde werden die elektrischen Eigenschaften der Glühlampen, die zu Testzwecken eingesetzt werden sollen, vorher vermessen, wobei nur die Glühlampen verwendet werden, die innerhalb eines eng definierten Toleranzfensters liegen. Diese Vorgehensweise ist jedoch sehr aufwendig. Dabei kommt erschwerend hinzu, daß die elektrischen Eigenschaften einer Glühlampe sich im Laufe der Zeit ändern, so daß in gewissen Zeitabständen eine erneute Überprüfung erforderlich ist. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Lebensdauer der zu Prüfzwecken eingesetzten Glühlampen aufgrund der häufigen Ein- und Ausschaltvorgänge sehr begrenzt ist.

Aus diesem Grunde ist es wünschenswert, die zu Testzwecken eingesetzten Glühlampen durch eine elektrische Schaltung zu ersetzten, die eine Glühlampe simuliert. Eine zufriedenstellende Lösung konnte hierfür im Stand der Technik bisher nicht gefunden werden. Aus der DE 198 09 880 C1 ist beispielsweise eine Schaltungsanordnung bekannt, welche bei angeschlossener 12 Volt-Glühlampe die elektrischen Daten einer 24 Volt-Glühlampe simuliert. Dabei wird der Lampenstrom der 12 Volt-Glühlampe lediglich entsprechend einer 24 Volt-Glühlampe verstärkt. Da diese Simulations-Schaltung nach wie vor eine Glühlampe erfordert, ist sie zur Lösung der vorstehend beschriebenen Probleme nicht geeignet.

Dem Fachmann auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugelektronik ist außerdem eine Ersatzschaltung zur Glühlampensimulation (siehe Fig. 3) bekannt, die aus einer Parallelschaltung eines Widerstandes (R_warm) und einer dazu parallel geschalteten Reihenschaltung aus einem Ladewiderstand (R_{Laden/Entladen}) und einem Kondensator besteht. Der simulierte Glühlampenstrom, der in die Ersatzschaltung fließt, wird über einen Messwiderstand erfasst. In dieser Ersatzschaltung ist der Widerstand (R_warm) ein Vielfaches größer als der Ladewiderstand, so daß beim Einschalten der Versorgungsspannung kurzzeitig zur Simulation der Kalteinschaltstromspitze einer Glühlampe (siehe Fig. 7) ein großer Strom über den Ladewiderstand fließt. Im statischen Betriebsfall wird der Strom durch den Widerstand (R_warm) bestimmt. Dabei erreicht der Strom der Ersatzschaltung - wie bei einer Glühlampe - nach dem Einschalten ungefähr den 10-fachen Wert des statischen Betriebsstroms. Nach der Kalteinschaltstromspitze sinkt der Strom der Ersatzschaltung dann exponentiell auf den Betriebsstromwert ab, wobei die Zeitkonstante durch den Ladewiderstand und die Kapazität des Kondensators bestimmt wird. Das Abkühlverhalten (siehe Fig. 8) einer Glühlampe, welches die Höhe der Einschaltstromspitze bei einem erneuten Wiedereinschalten wesentlich beeinflusst, bleibt bei dieser Ersatzschaltung unberücksichtigt. Für einen getakteten Betrieb ist diese Art der Simulation äußerst unbefriedigend, da bei einem getakteten Betrieb nur die erste Einschaltstromspitze eine Kalteinschaltstromspitze ist, während die Höhe der nachfolgenden Einschaltstromspitzen von der Länge der Auszeiten (= Abkühlzeit) und der damit verbundene Widerstandsabnahme abhängt. Die Berücksichtigung des Abkühlverhaltens ist insbesondere dann wichtig, wenn die Taktzyklen wie bei einem Blinkgeber kleiner als 1 Sekunde sind, d. h. die Abkühlzeiten unterhalb von 500 Millisekunden liegen, da sich der Widerstand einer Glühlampe in diesem Bereich noch stark ändert und seinen Kaltwert noch nicht erreicht hat. Die Zeiten, in denen der Einschaltstrom einer Glühlampe auf seinen statischen Betriebsstromwert abgefallen ist, sind jedoch wesentlich kleiner (typischer Weise unterhalb von 100 Millisekunden). Wenn die Ersatzschaltung aus dem Stand der Technik mit einem Taktzyklus von 0,66 Sekunden betrieben wird, so wird der Kondensator in der Auszeit vollständig entladen, da die Zeitkonstante für das Entladen gleich der Zeitkonstanten für das Laden ist. Dies wiederum hat zur Folge, daß fälschlicherweise bei einem getakteten Betrieb alle Einschaltstromspitzen Kalteinschaltstromspitzen sind.

Aus der DE 43 14 127 C2 ist ferner eine Schaltungsanordnung zur Simulation der elektrischen Eigenschaften einer Glühlampe bekannt, wobei die entsprechenden Kennlinien softwaremäßig nachgebildet sind und wobei mit Hilfe eines D/A-Wandlers und einer Leistungsendstufe der Stromfluß durch die Glühlampe simuliert wird. Diese Schaltungsanordnung hat jedoch den Nachteil, das ein relativ aufwendiges Software- Programm notwendig ist.

Aus der DE 42 24 585 A1 ist ferner Schaltungsanordnung zur Nachbildung einer Glühlampenkennlinie bekannt, die sich aus einer Überlagerung eines konstanten Stromes (konstanter Anteil der Kennlinie) und eines spannungsabhängigen Stromes (Steigung der Kennlinie) ergibt. Allerdings wird bei dieser Schaltungsanordnung nicht der Einfluß des Abkühlverhaltens auf die Einschaltstromspitze berücksichtigt.

Aus der DE 199 12 732 A1 ist ferner ein Prüfgerät für das Anhängerbeleuchtungssystem eines Fahrzeuges bekannt, das in die Anhängersteckdose gesteckt wird. Dabei wird lediglich ein bestimmter Widerstandswert auf der Glühlampenkennlinie über einen Spannungsteiler in Form einer Reihenschaltung von zwei Widerständen simuliert, so daß bei einem ordnungsgemäßen Stromfluß ein Spannungsschwellwert an dem Spannungsteiler erreicht wird und eine Transistor durchschaltet, woraufhin dann eine Kontroll-Leuchte die Funktionstüchtigkeit anzeigt. Dabei ist bei der Simulations-Schaltungsanordnung für die Bremsleuchte dem Spannungsteiler ein Kondensator zugeordnet, der im Falle eines ordnungsgemäßen Stromes bei Betätigung des Bremspedals mit seiner Ladespannung den Einschaltzustand der Kontroll-Leuchte noch eine gewisse Zeit nach der. Betätigung des Bremspedals aufrecht erhält, so daß der Fahrer ausreichend Zeit hat nach Betätigung des Bremspedals das Leuchten der Kontroll-Leuchte festzustellen. Mit den aus der DE 199 12 732 A1 bekannten Schaltungsanordnungen wird also lediglich ein bestimmter Glühlampenwiderstandswert simuliert und keine komplexe Kennlinie.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Glühlampen-Simulationsschaltung zu schaffen, die insbesondere das Abkühlverhalten einer Glühlampe berücksichtigt.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung gelöst, welche einen Kondensator aufweist, der über einen ersten Widerstandszweig mit wenigstens einem Ladewiderstand geladen und über einen zweiten Widerstandszweigzweig mit wenigstens einem Entladewiderstand entladen wird. Dabei weisen der Ladewiderstand und der Entladewiderstand unterschiedliche Werte auf. Ferner ist mindestens ein Umschaltmittel vorgesehen, daß beim Einschalten automatisch den Ladestrom über den ersten Widerstandszweig einschaltet und beim Ausschalten automatisch den Entladestrom über den zweiten Widerstandszweig einschaltet. Durch das Vorsehen von zwei unterschiedlichen Widerständen - einem Ladewiderstand und einem Entladewiderstand - zwischen denen beim Ein- und Ausschalten automatisch umgeschaltet wird, sind die Zeitkonstanten für das Laden und das Entladen des Kondensators unterschiedlich. Mit Hilfe der unterschiedlichen Zeitkonstanten wird dann der Einfluß, den das Abkühlverhalten der Glühlampe auf die nachfolgende Einschaltstromspitze hat, berücksichtigt.

In einer ersten Ausführungsform wird der Kondensator zur Simulation des Glühlampenstroms beim Einschalten der Simulationsschaltung über den Ladewiderstand mit der zugehörigen Zeitkonstanten geladen. Beim Ausschalten der Simulationsschaltung wird der Kondensator dann über den Entladewiderstand mit einer größeren Zeitkonstanten entladen. Dies führt dazu, daß die Spannung (Ladungsmenge) mit der der Kondensator am Ende der Auszeit noch geladen ist, in charakteristischer Weise abhängig ist von der Länge der Auszeit (= Abkühlzeit). Da die Höhe der Kondensatorspannung (Lademenge) am Ende der Auszeit die Höhe der nachfolgenden Einschaltstromspitze (Differenzlademenge) bestimmt, wird somit das Abkühlverhalten der Glühlampe durch die erfindungsgemäße Simulationsschaltung auch in diesem Fall berücksichtigt.

In einer alternativen Ausführungsform wird der bereits aufgeladene Kondensator zur Simulation des Glühlampenstroms beim Einschalten der Simulationsschaltung über den Entladewiderstand mit der zugehörigen Zeitkonstanten entladen. Beim Ausschalten wird der Kondensator dann über den Ladewiderstand mit einer größeren Zeitkonstanten geladen. Dies führt dazu, daß die Spannung (Ladungsmenge) mit der der Kondensator am Ende der Auszeit geladen ist, welche bei einem getakteten Betrieb wesentlich größer ist als die Abklingzeit der Einschaltstromspitze, in charakteristischer Weise abhängig ist von der Länge der Auszeit (= Abkühlzeit). Da die Höhe der Kondensatorspannung am Ende der Auszeit die Höhe der nachfolgenden Einschaltstromspitze bestimmt, wird somit das Abkühlverhalten der Glühlampe durch die erfindungsgemäße Simulationsschaltung auch in dieser Ausführungsform berücksichtigt.

Anhand der beigefügten Zeichnungen soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 eine getaktet betriebene Glühlampe mit einem Strom-Meßwiderstand,

Fig. 2 eine getaktet betriebene Simulations-Schaltungsanordnung mit einem Strom- Meßwiderstand,

Fig. 3 ein Ersatzschaltbild für eine Glühlampe gemäß Stand der Technik,

Fig. 4 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung,

Fig. 5 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform,

Fig. 6 zeitliche Spannungsverläufe U1, U2 und U3 gemäß Fig. 5,

Fig. 7 den Verlauf der Kalteinschaltstromspitze einer Glühlampe,

Fig. 8 das Abkühlverhalten einer Glühlampe,

Fig. 9 die PTC-Charakteristik einer Glühlampe im statischen Betrieb,

Fig. 10 die mit unterschiedlichen Zeitkonstanten simulierte Kalteinschaltstromspitze.

In Fig. 1 ist eine Glühlampe dargestellt, die über einen Schalter (z. B. das Relais eines Blinkgebers) taktweise mit Versorgungsspannung beaufschlagt wird. Wobei der Glühlampenstrom über einen Messwiderstand erfasst wird. Das elektrische Verhalten einer Glühlampe, insbesondere beim Ein- und Ausschalten, ist in den Fig. 7 bis 9 veranschaulicht. Fig. 7 zeigt die Kalteinschaltstromspitze einer Glühlampe. Fig. 8 zeigt das Abkühlverhalten einer Glühlampe, das durch eine nichtlineare Abnahme des Widerstandes mit der Zeit gekennzeichnet ist. Fig. 9 zeigt die PTC-Charakteristik (Positive Temperature Coefficient) einer Glühlampe im statischen Betrieb, die durch eine vom ohmschen Widerstand abweichende Strom-/Spannungskennlinie gekennzeichnet ist.

Fig. 4 zeigt die erfindungsgemäße Simulations-Schaltungsanordnung in einer Basisausführung. Die Schaltungsanordnung weist einen Kondensator (C) auf, der über einen ersten Widerstandszweig (I) mit wenigstens einem Ladewiderstand (R_Laden) geladen und über einen zweiten Widerstandszweigzweig (II) mit einem Entladewiderstand (R_Entladen) entladen wird, wobei der Ladewiderstand kleiner als der Entladewiderstand ist. Ferner ist ein Umschaltmittel vorgesehen, daß beim Einschalten den ersten Widerstandszweig (I) automatisch mit der Versorgungsspannung (UB) verbindet, so daß der Ladestrom über den Ladewiderstand (R_Laden) den Kondensator (C) auflädt. In dem ersten Widerstandszweig (I) ist parallel zum Kondensator noch ein Widerstand (R_warm) geschaltet, der den statischen Betriebsstrom bestimmt. Gemessen wird der Glühlampen-Simulationsstrom über einen Messwiderstand (R_M). Insofern entspricht der erste Widerstandszweig (I) dem aus dem Stand der Technik bekannten Ersatzschaltbild gemäß Fig. 3. Die erfindungsgemäße Besonderheit ist nun, daß das Entladen des Kondensators (C) mit einem anderen zeitlichen Verhalten erfolgt als das Laden, indem das Umschaltmittel beim Ausschalten die Versorgungsspannung vom ersten Widerstandszweig (I) abtrennt und den zweiten Widerstandszweig an Masse legt. Damit wird der Entladestrom über den zweiten Widerstandszweig (II) mit dem Entladewiderstand eingeschaltet. Dies führt dazu, daß die Spannung (Ladungsmenge), mit der der Kondensator am Ende der Auszeit geladen ist, in charakteristischer Weise abhängig ist von der Länge der Auszeit (= Abkühlzeit). Da die Höhe der Kondensatorspannung (Lademenge) am Ende der Auszeit die Höhe der nachfolgenden Einschaltstromspitze (Differenzlademenge) bestimmt, wird somit das Abkühlverhalten der Glühlampe durch die erfindungsgemäße Simulationsschaltung zufriedenstellend berücksichtigt. Die Abklingzeit der Einschaltstromspitze wird durch die Zeitkonstante τ_I = C × R_Laden bestimmt, während das Entladen und damit das Abkühlverhalten als Startbedingung für den nächsten Einschaltvorgang durch die Zeitkonstante τ_II = C × R_Entladen bestimmt wird.

In einer Ausführungsform (siehe Fig. 5) wird die Umschaltung zwischen den beiden Widerstandszweigen (I, II) realisiert, indem jeder der beiden Widerstandszweige jeweils mindestens eine Diode (D1, D2, D3 im ersten Zweig und D4, D5, D6 im zweiten Kreis) aufweist, wobei die Dioden in den beiden Widerstandszweigen (I, II) entgegengesetzt geschaltet sind, und die beiden Widerstandszweige an dem dem Kondensator abgewandten Ende hinter den Dioden zu einem gemeinsamen Knoten (K) zusammengeführt sind. Dabei stellt das Umschaltmittel beim Einschalten des Blinkschalters das Spannungspotential in dem Knoten (K) so ein, daß die Diode des ersten Widerstandszweiges in Durchlassrichtung gepolt ist, während beim Ausschalten des Blinkschalters das Spannungspotential in dem Knoten (K) so einstellt wird, daß die Diode des zweiten Widerstandszweiges in Durchlassrichtung gepolt ist. Auf diese Weise wird die Umschaltung zwischen den beiden Widerstandszweigen (I, II) realisiert. In Fig. 6 ist dargestellt, wie das Spannungspotential (U3) in dem Knoten (K) über den Umschalter beim Ein- und Ausschalten des Blinkschalters (= Ein- und Ausschalten der Simulationsschaltung) geändert wird, um wahlweise die Dioden des ersten oder des zweiten Widerstandszweiges durchzuschalten.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform (siehe Fig. 5) wird der Tatsache Rechnung getragen, daß das Kalteinschaltverhalten bzw. das Einschaltverhalten einer Glühlampe generell sowie dessen Abkühlverhalten sich nicht exakt durch eine Exponentialfunktion mit einer Zeitkonstanten für den gesamten Zeitbereich hinreichend zufriedenstellend beschreiben lässt. Insofern ist die Ausführung gemäß Fig. 4 nur eine Basisausführung, da sie ein exponentielles Einschaltverhalten und eine exponentielles Abkühlverhalten simuliert. Nichtsdestotrotz liefert diese Basisausführung in erster Näherung bereits bessere Simulationsdaten als die aus dem Stand der Technik bekannte Ersatzschaltung.

Eine genauere Analyse des Einschaltverhaltens und des Abkühlverhaltens ergibt, daß die zeitlichen Verläufe jeweils näherungsweise besser durch zwei oder mehr Exponentialfunktionen mit zeitabschnittsweise unterschiedlichen Zeitkonstanten beschrieben werden. Dabei wird die Näherung umso besser je feiner die Unterteilung ist.

Zu diesem Zweck erfolgt nicht nur das Laden und das Entladen des Kondensators (C) über unterschiedliche Widerstände, sondern das Laden und das Entladen selbst erfolgt zeitabschnittsweise über unterschiedliche Widerstände, um zeitabschnittsweise unterschiedliche Zeitkonstanten τ_i = C × R_i zu realisieren. Hierfür weist der erste Widerstandszweig (I), der gemäß der Ausführungsform von Fig. 5 zum Entladen verwendet wird, mindestens zwei unterschiedliche, (zumindest zeitweise) parallel geschaltete Widerstände (R1, R2 und R3) auf, denen jeweils eine Diode (D1, D2, D3) vorgeschaltet ist.

Die Dioden eines Widerstandszweiges sind jeweils gleichsinnig gepolt geschaltet. Ergänzend hierzu weist der zweite Widerstandszweig (II), der gemäß der Ausführungsform von Fig. 5 zum Laden verwendet wird, ebenfalls mindestens zwei unterschiedliche, parallel geschaltete Widerstände (R4, R5 und R6) auf, denen jeweils auch eine Diode (D4, D5, D6) vorgeschaltet ist. Dabei sind diese Dioden zu den Dioden des ersten Widerstandszweiges gegensinnig gepolt geschaltet.

Um zur Änderung der Zeitkonstanten zwischen den Entladewiderständen des ersten Widerstandszweiges (R1, R2, R3) umschalten zu können, ist ein Spannungsteiler aus einer Reihenschaltung aus zwei oder mehr Widerständen (R7, R8, R9) vorgesehen, der mit dem Spannungspotential des Knoten (K) verbunden ist, wobei die Kathoden der den Entladewiderständen (R1, R2, R3) des ersten Widerstandszweiges (I) vorgeschalteten Dioden (D1, D2, D3) über den Spannungsteiler mit unterschiedlichen Spannungspotentialen beaufschlagt werden, wodurch die Dioden (D1, D2, D3) beim Absinken der Kondensatorsspannung infolge der Entladung nacheinander automatisch in Sperrichtung geschaltet werden, um die Zeitkonstanten der Entladung abschnittsweise umzuschalten. Unmittelbar nach dem Einschalten der Versorgungsspannung (UB) erfolgt die Entladung mit der Zeitkonstanten:

τ₁ = C × R1 × R2 × R3/(R2 × R3 + R1 × R3 + R1 × R2).

Danach erfolgt die Entladung mit der Zeitkonstanten:

τ₂ = C × R2 × R3/(R2 + R3).

Zum Schluß erfolgt die Entladung mit der Zeitkonstanten:

τ₃ = C × R3.

Um zur Änderung der Zeitkonstanten auch zwischen den Ladewiderständen des zweiten Widerstandszweiges (R4, R5, R6) umschalten zu können, ist ein weiterer Spannungsteiler aus einer Reihenschaltung aus zwei oder mehr Widerständen (R10, R11, R12) vorgesehen, der mit dem Spannungspotential des Knoten (K) verbunden ist, wobei die Anoden der den Entladewiderständen (R1, R2, R3) des ersten Widerstandszweiges (I) vorgeschalteten Dioden (D4, D5, D6) über den Spannungsteiler mit unterschiedlichen Spannungspotentialen beaufschlagt werden, wodurch die Dioden (D4, D5, D6) beim Ansteigen der Kondensatorsspannung infolge der Aufladung nacheinander automatisch in Sperrichtung geschaltet werden, um die Zeitkonstanten der Entladung abschnittsweise umzuschalten. Unmittelbar nach dem Ausschalten der Versorgungsspannung (UB) erfolgt die Entladung mit der Zeitkonstanten:

τ₁' = C × R4 × R5 × R6/(R5 × R6 + R3 × R6 + R4 × R5).

Danach erfolgt die Entladung mit der Zeitkonstanten:

τ₂' = C × R5 × R6/(R5 + R6).

Zum Schluß erfolgt die Entladung mit der Zeitkonstanten:

τ₃' = C × R6.

Diese exponentiellen Spannungsverläufe mit jeweils zeitabschnittsweise unterschiedlichen Zeitkonstanten werden über den Spannungs-/Stromwandler in einen Strom gespiegelt, der dann von einem Stromspiegelwiderstand (R_S) erfasst wird.

Die Umschaltzeitpunkte, an denen zwischen den einzelnen Zeitkonstanten umgeschaltet wird, werden durch die Widerstände/Widerstandsverhältnisse der Spannungsteiler-Widerstände (R7, R8, R9, R10, R11 und R12) bestimmt. Um die Umschaltzeitpunkte ändern zu können ist vorzugsweise einer der Spannungsteiler-Widerstände einstellbar.

Um die Zeitkonstanten ändern zu können, ist vorzugsweise einer der Lade- bzw. Entladewiderstände (R1, R2, R3, R4, R5, R6) einstellbar ausgebildet. Es ist auch vorgesehen, die Kapazität des Kondensators einstellbar auszubilden, wobei sich alle Zeitkonstanten im gleichen Verhältnis ändern würden.

In Fig. 10 ist eine simulierte Kalteinschaltstromspitze dargestellt, die aus aneinandergereihten Exponentialfunktionen mit unterschiedlichen Zeitkonstanten besteht.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist auch eine Nachbildung der statischen PTC-Charakteristik einer Glühlampe vorgesehen. Darunter wird die nicht lineare Stromänderung infolge einer Spannungsänderung an der Glühlampe verstanden (siehe Fig. 9).

Zu diesem Zweck weist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung einen Schaltungsteil auf, der einen Spannungsteiler aus einem Vorwiderstand (RV) und einer dazu in Reihe geschalteten Parallelschaltung aus mindestens zwei Widerständen (R13, R14, R15) ausbildet. Jedem der Widerstände (R13, R14, R15) der Parallelschaltung ist ein spannungsabhängiges Schaltelement (Z1, Z2, Z3) in Reihe vorgeschaltet, wobei die Schaltspannungen der Schaltelemente unterschiedlich sind, so daß je nach Eingangsspannung (UB) des Spannungsteilers der Widerstand der Parallelschaltung unterschiedlich ist. Dabei bildet die über der Parallelschaltung abgegriffene Teilerspannung die Ladespannung für den Kondensator und die Referenzspannung gegen die der Kondensator entladen wird. Mit den parallel geschalteten Widerstandszweigen (I, II) zum Laden bzw. Entladen des Kondensators ist der PTC-Nachbildungs-Schaltungsteil über einen Spannungsfolger verbunden. Die spannungsabhängigen Schaltelemente sind vorzugsweise Zenerdioden (Z1, Z2, Z3) mit unterschiedlichen Zenerspannungen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Simulations-Schaltung Mittel auf, um den simulierten Glühlampenstrom unterschiedlich zu verstärken, damit Glühlampen mit unterschiedlichen Leistungen simuliert werden können. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß der Stromspiegelwiderstand (R_S) des Spannungs-Stromwandlers einstellbar ausgeführt ist.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur Simulation der elektrischen Eigenschaften einer Glühlampe, die die elektrischen Eigenschaften beim Einschalten- und Ausschalten der Glühlampe nachbildet, gekennzeichnet, durch

- einen Kondensator (C), der über einen ersten Widerstandszweig (I) mit wenigstens einem Ladewiderstand geladen und über einen zweiten Widerstandszweig (II) mit wenigstens einem Entladewiderstand entladen wird, wobei der Ladewiderstand und der Entladewiderstand unterschiedliche Werte aufweisen,
- mindestens ein Umschaltmittel, das beim Einschalten automatisch den Ladestrom über den ersten Widerstandszweig (I) einschaltet und beim Ausschalten automatisch den Entladestrom über den zweiten Widerstandszweig (II) einschaltet.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Widerstandszweig (II) mindestens zwei unterschiedliche Entladewiderstände aufweist, die jeweils über entsprechende Mittel in einer Parallelschaltung zuschaltbar sind, wobei der Entladestrom nach dem Ausschalten in mindestens zwei Zeitabschnitten über unterschiedlich viele parallel geschaltete Entladewiderstände zur Bewirkung von abschnittsweise unterschiedlichen Zeitkonstanten fließt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Widerstandszweig (I) mindestens zwei unterschiedliche Ladewiderstände aufweist, die jeweils über entsprechende Mittel in einer Parallelschaltung zuschaltbar sind, wobei der Ladestrom nach dem Einschalten in mindestens zwei Zeitabschnitten über unterschiedlich viele parallel geschaltete Ladewiderstände zur Bewirkung von abschnittsweise unterschiedlichen Zeitkonstanten fließt.

4. Schaltungsanordnung zur Simulation der elektrischen Eigenschaften einer Glühlampe, die die elektrischen Eigenschaften beim Einschalten- und Ausschalten der Glühlampe nachbildet, gekennzeichnet, durch
einen Kondensator (C), der über einen ersten Widerstandszweig (I) mit wenigstens einem Entladewiderstand entladen und über einen zweiten Widerstandszweig (II) mit wenigstens einem Ladewiderstand geladen wird, wobei der Ladewiderstand und der Entladewiderstand unterschiedliche Werte aufweisen,
mindestens ein Umschaltmittel, das beim Einschalten automatisch den Entladestrom über den ersten Widerstandszweig (I) einschaltet und beim Ausschalten automatisch den Ladestrom über den zweiten Widerstandszweig (II) einschaltet.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Widerstandszweig (I) mindestens zwei unterschiedliche Entladewiderstände aufweist, die jeweils über entsprechende Mittel in einer Parallelschaltung zuschaltbar sind, wobei der Entladestrom nach dem Einschalten in mindestens zwei Zeitabschnitten über unterschiedlich viele parallel geschaltete Entladewiderstände zur Bewirkung von abschnittsweise unterschiedlichen Zeitkonstanten fließt.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Widerstandszweig (II) mindestens zwei unterschiedliche Ladewiderstände aufweist, die jeweils über entsprechende Mittel in einer Parallelschaltung zuschaltbar sind, wobei der Ladestrom nach dem Ausschalten in mindestens zwei Zeitabschnitten über unterschiedlich viele parallel geschaltete Ladewiderstände zur Bewirkung von abschnittsweise unterschiedlichen Zeitkonstanten fließt.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder der beiden Widerstandszweige (I, II) jeweils mindestens eine Diode aufweist, wobei die Dioden in den beiden Widerstandszweigen entgegengesetzt geschaltet sind,
die beiden Widerstandszweige an dem dem Kondensator (C) abgewandten Ende zu einem gemeinsamen Knoten (K) zusammengeführt sind,
das Umschaltmittel beim Einschalten das Spannungspotential in dem Knoten (K) so einstellt, daß die Diode des ersten Widerstandszweiges (I) in Durchlassrichtung gepolt ist,
das Umschaltmittel beim Ausschalten das Spannungspotential in dem Knoten so einstellt, daß die Diode des zweiten Widerstandszweiges (II) in Durchlassrichtung gepolt ist.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet, durch einen Spannungsteiler aus einer Reihenschaltung aus zwei oder mehr Widerständen (R7, R8, R9), der mit dem Spannungspotential des Knoten (K) verbunden ist, wobei die Kathoden der den Entladewiderständen des ersten Widerstandszweiges (I) vorgeschalteten Dioden (D1, D2, D3) über den Spannungsteiler mit unterschiedlichen Spannungspotentialen beaufschlagt werden, wodurch die Dioden beim Absinken der Kondensatorsspannung infolge der Entladung nacheinander automatisch in Sperrichtung geschaltet werden, um die Zeitkonstanten der Entladung zeitabschnittsweise umzuschalten.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet, durch einen Spannungsteiler aus einer Reihenschaltung aus zwei oder mehr Widerständen (R10, R11, R12), der mit dem Spannungspotential des Knoten verbunden ist, wobei die Anoden der den Ladewiderständen des zweiten Widerstandszweiges vorgeschalteten Dioden (D4, D5, D6) über den Spannungsteiler mit unterschiedlichen Spannungspotentialen beaufschlagt werden, wodurch die Dioden beim Ansteigen der Kondensatorsspannung infolge der Aufladung nacheinander automatisch in Sperrichtung geschaltet werden, um die Zeitkonstanten der Entladung zeitabschnittsweise umzuschalten.

10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9, gekennzeichnet, durch
einen Schaltungsteil zur Nachbildung der PTC-Charakteristik einer Glühlampe, wobei
dieser Schaltungsteil einen Spannungsteiler aus einem Vorwiderstand (RV) und einer dazu in Reihe geschalteten Parallelschaltung aus mindestens zwei Widerständen (R13, R14, R15) ausbildet,
zu jedem der Widerstände der Parallelschaltung ein spannungsabhängiges Schaltelement (Z1, Z2, Z3) in Reihe geschaltet ist,
die Schaltspannungen der Schaltelemente unterschiedlich sind, so daß je nach Eingangsspannung des Spannungsteilers der Widerstand der Parallelschaltung unterschiedlich ist,
die über der Parallelschaltung abgegriffene Teilspannung die Ladespannung für den Kondensator bildet.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente Zenerdioden (Z1, Z2, Z3) mit unterschiedlichen Zenerspannungen sind.

12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ladewiderstand oder ein Entladewiderstand zur Änderung der Zeitkonstanten einstellbar ist.

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Spannungsteiler-Widerstände (R7, R8, R9, R10, R11 und R12) zur Bewirkung unterschiedlicher Umschaltzeitpunkte von einer Zeitkonstanten auf eine andere Zeitkonstante einstellbar ist.

14. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um den simulierten Glühlampenstrom unterschiedlich zu verstärken.