DE19756916A1 - Thermistor-Überwachungssystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Überwachungssystem für einen Thermistor (wärmeempfindlichen Widerstand) und betrifft insbesondere ein Überwachungssystem mit einer lichtemittierenden Diode (nachstehend "LED") zur Überwachung eines Thermistornetzwerks, welches aus verschiedenen Thermistoren einer Art besteht, beispielsweise Thermistoren mit positivem Temperaturkoeffizienten (nachstehend "PTC"), Thermistoren mit kritischer Temperatur (nachstehend "CTR"), oder Thermistoren mit negativem Temperaturkoeffizienten (nachstehend "NTC"), zur Anzeige eines Betriebszustands des Thermistornetzwerks, bei welchem angezeigt wird, falls dies der Fall ist, wenn ein Thermistor einen wesentlich geänderten Widerstandswert im Vergleich zum Normalzustand auf feststellbare Art und Weise aufweist.

Der Begriff Thermistor ist ein Oberbegriff für elektronische Bauteile, die jeweils einen Halbleiter aufweisen, der extrem temperaturempfindlich ist, so daß sich sein elektrischer Widerstandswert erheblich in Abhängigkeit von der Temperatur im Vergleich zu einem Zustand in einem Temperaturbereich unter normalen Arbeitsbedingungen ändert, und der einen nicht­ linearen Temperaturkoeffizienten aufweist, der beim PTC positiv bzw. beim NTC negativ ist, bzw. beim CTR bei einer kritischen Temperatur plötzlich absinkt.

Thermistoren haben einen weiten Einsatzbereich, wobei sie häufig in Form eines Netzwerks verwendet werden, welches mit einer oder mehreren LEDs überwacht wird. Ein derartiges Thermistornetzwerk weist mehrere identische Thermistoren auf, wobei diese entweder miteinander verbunden sind oder auch nicht.

Beispielsweise wird ein PTC-Netzwerk zum Schutz von Lasten in einem elektrischen System verwendet, und gelegentlich leiten einige PTCs hohe Ströme, etwa infolge einer Störung bei der Last, die einen Kurzschluß aufweisen kann, wodurch sich ihre Temperatur erhöht, und sie in ihren anscheinend geöffneten Zustand gelangen, so daß sie den Fluß dessen durchfließenden Stroms unterbrechen. Ein derartiges PTC-Netzwerk benötigt eine Überwachung auf solche Weise, daß der jeweilige PTC identifiziert werden kann, der automatisch so betätigt wurde, daß er anscheinend geöffnet hat.

Fig. 1 zeigt ein konventionelles PTC-Überwachungssystem in vereinfachter Form, und Fig. 2 ein weiteres konventionelles PTC-Überwachungssystem.

Das konventionelle System gemäß Fig. 1 weist ein Paar von Monitorschaltungen 2a+3a, 2b+3b auf, die jeweils eine LED 2a oder 2b und einen hiermit in Reihe geschalteten Widerstand 3a oder 3b aufweisen. Die Monitorschaltungen 2a+3a, 2b+3b sind jeweils über einen entsprechenden von zwei PTCs 1a, 1b geschaltet, die in einem Paar elektrischer Schaltungen angebracht sind, die parallel zwischen eine Spannungsversorgung und Masse geschaltet sind. Die elektrischen Schaltungen weisen jeweils eine elektrische Last 4a oder 4b auf, und ein PTC 1a oder 1b ist an diese in Reihe angeschaltet.

Wenn der PTC 1a oder 1b beispielsweise bei einem Kurzschluß in der zugehörigen Last betrieben wird, weist die entsprechende, 2a oder 2b, der beiden LEDs eine geänderte Helligkeit auf, da sich der durch sie fließenden Strom ändert, wodurch der Betriebszustand des PTC 1a oder 1b angezeigt wird.

Das konventionelle System von Fig. 2 überwacht ebenfalls zwei PTCs 1a, 1b, die in einem Paar elektrischer Schaltungen angebracht sind, die parallel zwischen eine Spannungsversorgung und Masse geschaltet sind, wobei die elektrischen Schaltungen jeweils eine elektrische Last 4a oder 4b aufweisen. Dieses System weist allerdings eine einzige Monitorschaltung auf, die aus einer Reihenschaltung aus einer LED 2 und einem Widerstand 3 besteht. Die Monitorschaltung ist am Ende ihres positiven Pols mit dem Spannungsversorgungsende jedes PTC 1a, 1b verbunden, und am Ende ihres Negativpols über eine Vorwärtsdiode 5a, 5b an ein Lastende des PTC 1a, 1b angeschlossen.

Wenn entweder der PTC 1a oder 1b betätigt wird, weist die LED 2 eine geänderte Helligkeit auf, was den Betriebszustand der Kombination der PTCs 1a und 1b anzeigt.

In dem erstgenannten System werden zwei PTCs einzeln durch zwei LEDs überwacht, was bedeutet, daß jede Erhöhung der Anzahl der PTCs es erfordert, eine entsprechende Erhöhung der Anzahl an LEDs vorzusehen, wodurch eine unerwünschte Erhöhung der Anzahl an Schaltungsbauteilen mit entsprechenden Kostenfolgen hervorruft.

In dem letztgenannten System werden zwei PTCs durch eine gemeinsame, einzelne LED überwacht, so daß nicht identifiziert werden kann, welcher PTC so betätigt wurde, daß er anscheinend geöffnet hat.

Ähnliche Umstände gelten für andere Thermistoren.

Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der voranstehend geschilderten Umstände entwickelt.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung eines Überwachungssystems mit einer gemeinsamen LED zur Überwachung eines Thermistornetzwerks, welches es gestattet, daß ein betätigter Thermistor identifiziert werden kann.

Um das Ziel zu erreichen stellt eine erste Zielrichtung der vorliegenden Erfindung ein Monitorsystem (Fig. 3 bis 6) zur Überwachung eines Netzwerks zur Verfügung, welches aus insgesamt N Thermistoren besteht (1a, 1b; 1a, 1b, 1c; 101a, 101b, 101c), die jeweils einen ersten Zustand aufweisen, nämlich wenn sie normal arbeiten, und einen zweiten Zustand, nämlich wenn sie thermisch betätigt werden, wobei N eine freiwählbare positive ganze Zahl ist, und das Monitorsystem aufweist: eine gemeinsame LED (2), die mit einem beliebigen unter insgesamt M unterschiedlichen Strömen betrieben werden kann, welche durch sie hindurchgeleitet werden, um einen Arbeitszustand des Netzwerks auf eine entsprechende von insgesamt N unterschiedliche Arten anzuzeigen, wobei M eine positive ganze Zahl größer oder gleich N ist; und eine Schaltungsvorrichtung (10a, 10b, 11a, 11b; 6a, 6b, 6c, 7a, 7b, 7c, 10a, 10b, 10c), die zwischen die gemeinsame LED und die N Thermistoren geschaltet ist, um den freiwählbaren Strom durch die gemeinsame LED zu leiten, wenn ein identifizierter Thermistor unter den N Thermistoren sich in seinem zweiten Zustand befindet.

Gemäß der ersten Zielrichtung besteht ein Thermistornetzwerk aus N Thermistoren, und kann eine gemeinsame LED mit einem von M unterschiedlichen Strömen betrieben werden, um einen Arbeitszustand des Thermistornetzwerks auf eine von M unterschiedlichen Arten anzuzeigen, wobei M nicht kleiner als N ist.

Daher sind N der M unterschiedlichen Arten dazu einsetzbar, N unterschiedliche Zustände des Netzwerks anzuzeigen, die jeweils einen identifizierten Thermistor repräsentieren, der durch Wärmeeinfluß betätigt wurde.

Gemäß einer zweiten Zielrichtung (Fig. 3 bis 6) der Erfindung ist M größer als N; leitet die Schaltungsvorrichtung einen bestimmten unter den M unterschiedlichen Strömen durch die gemeinsame LED, wenn die N Thermistoren sich in ihrem jeweiligen ersten Zustand befinden; und zeigt die gemeinsame LED den Arbeitszustand des Netzwerks auf eine bestimmte Art unter den M unterschiedlichen Arten an.

Gemäß der zweiten Zielrichtung zeigt die gemeinsame LED einen normalen Zustand des Thermistornetzwerks auf eine Art an, die sich von den N Arten unterscheidet, die zur Anzeige von durch Wärmeeinwirkung betätigten Zuständen der N Thermistoren verwendet werden.

Gemäß einer dritten Zielrichtung (Fig. 3 bis 6) der Erfindung weist die Schaltungsvorrichtung insgesamt N elektrische Schaltungen auf (10a, 10b, 11a, 11b; 6a, 6b, 6c, 7a, 7b, 7c, 10a, 10b, 10c), wobei die N Thermistoren (1a, 1b; 1a, 1b, 1c; 101a, 101b, 101c) jeweils in sämtlichen Schaltungen angeschlossen sind; und können die N elektrischen Schaltungen miteinander so zusammenarbeiten, daß einer von insgesamt N unterschiedlichen Schaltungswiderstandswerten an die gemeinsame LED angeschlossen wird, wenn der identifizierte Thermistor den zweiten Zustand aufweist.

Gemäß der dritten Zielrichtung weist die Schaltungsvorrichtung, die zwischen die gemeinsame LED und die N Thermistoren geschaltet ist, N elektrische Schaltungen auf, bei welchen die N Thermistoren in jeder der Schaltungen angeschlossen sind. Die Thermistoren, die als Widerstände arbeiten, arbeiten mit den elektrischen Schaltungen so zusammen, daß ein Netzwerk gebildet wird, welches einer Impedanz entspricht, die in Reihe mit der gemeinsamen LED zwischen eine Spannungsversorgung und entweder ein Lastnetzwerk oder ein Massepotential geschaltet ist, da das Lastnetzwerk einen Teil des Schaltungsnetzwerks bilden kann. Bei einem derartigen Schaltungsnetzwerk wird ein identischer Thermistor durch Wärmeeinwirkung betätigt. Dann ist bei der entsprechenden Impedanz einer von N unterschiedlichen Schaltungswiderständen an die gemeinsame LED angeschlossen. Ein derartiges Schaltungsnetzwerk kann vorzugsweise so ausgelegt sein, daß die N elektrischen Schaltungen N unterschiedliche Widerstände aufweisen.

Um das geschilderte Ziel zu erreichen stellt eine vierte Zielrichtung (Fig. 3, 4) der Erfindung ein PTC- Überwachungssystem zur Überwachung mehrerer PTCs (1a, 1b; 1a, 1b, 1c) zur Verfügung, wobei das System eine Schaltungsvorrichtung (10a, 10b, 11a, 11b; 6a, 6b, 6c, 7a, 7b, 7c, 10a, 10b, 10c) aufweist, die auf ein jeweiliges von einer bestimmten Anzahl an Betätigungsmustern der PTCs reagiert, die sich voneinander unterscheiden, und mehrere erste Muster aufweisen, die jeweils einen Betriebszustand eines entsprechenden PTC (1a, 1b; 1a, 1b, 1c) repräsentieren, der durch Wärmeeinwirkung betätigt wurde, um ein Signal mit einen entsprechenden Signalzustand unter einer bestimmten Anzahl an Signalzuständen zur Verfügung zu stellen, welche jeweils die Betätigungsmuster darstellen, wobei eine gemeinsame LED (2) vorgesehen ist, die durch das Signal mit einem betreffenden Signalzustand so betätigbar ist, daß sie eine identifizierbare Anzeige in Bezug auf eine Anzeige durch das Signal mit irgendeinem anderen Signalzustand zur Verfügung stellen kann.

Gemäß der vierten Zielrichtung werden mehrere PTCs durch eine gemeinsame LED überwacht, die durch ein Signal betätigt werden kann, welches in einer zugehörigen Schaltung erzeugt wird.

Die PTCs insgesamt weisen eine bestimmte Anzahl an Betätigungsmustern auf, von denen eines einen Kollektiv- Normalzustand sämtlicher PTCs darstellen kann, ein anderes einen Kollektiv-Betätigungszustand einiger PTCs darstellen Kann, und wiederum ein anderes einen Betätigungszustand eines bestimmten PTC darstellen kann. Jedenfalls ist die bestimmte Anzahl an Betätigungsmustern unterschiedlich, so daß sie nicht gleichzeitig auftreten, und umfaßt mehrere erste Muster, von denen das jeweilige einen Betätigungszustand eines thermisch betätigten entsprechenden PTC repräsentiert, also dessen betätigten Zustand.

Andererseits kann das voranstehend geschilderte Signal einen unter einer bestimmten Anzahl von Signalzuständen aufweisen, welche jeweils die Betätigungsmuster repräsentieren.

Die Schaltung reagiert so auf ein jeweiliges Betätigungsmuster, daß sie das Signal mit einem entsprechenden Signalzustand zur Verfügung stellt.

Die gemeinsame LED kann durch das Signal mit einem entsprechenden unter den Signalzuständen mit bestimmter Anzahl betätigt werden, um eine Anzeige zur Verfügung zu stellen, welches durch eine Anzeige infolge des Signals mit einem der übrigen Signalzustände identifiziert werden kann. Die Identifizierung kann aufgrund der Helligkeit, einer Farbe oder irgendeiner anderen einsetzbaren Kodierung erfolgen, allein oder in Kombination.

Wenn irgendein PTC thermisch ausgelöst wird, reagiert die Schaltung hierauf damit, das Signal mit einem entsprechenden Signalzustand zur Verfügung zu stellen, wodurch die gemeinsame LED so betätigt wird, daß sie eine identifizierbare Anzahl zur Verfügung stellt, welche einen Betätigungszustand jenes PTC repräsentiert.

Daher werden mehrere PTCs durch eine gemeinsame LED überwacht, was eine identifizierbare Anzeige eines Betriebs- oder Betätigungszustands jedes thermisch betätigten PTC gestattet.

Gemäß einer fünften Zielrichtung (Fig. 3, 4) der Erfindung weist die bestimmte Anzahl an Betätigungsmustern darüber hinaus ein zweites Muster auf, welches einen normalen Betriebs- oder Betätigungszustand der PTCs anzeigt (1a, 1b; 1a, 1b, 1c).

Gemäß der fünften Zielrichtung kann die gemeinsame LED eine identifizierbare Anzeige zur Verfügung stellen, welche kollektiv die gesamten PTCs in ihrem normalen Betriebs- oder Betätigungszustand repräsentiert.

Gemäß einer sechsten Zielrichtung (Fig. 3, 4) der Erfindung weist die Schaltungsvorrichtung mehrere erste Schaltungen (10a, 10b; 10a, 10b, 10c) auf, für gegenseitige Verbindungen am Ende mit positiver Polarität (+) zwischen der gemeinsamen LED (2) und den PTCs (1a, 1b; 1a, 1b, 1c), und mehrere zweite Schaltungen (11, 11b; 6/7a, 6b/7b, 6c/7c) für gegenseitige Verbindungen am Ende mit entgegengesetzter Polarität (-) dazwischen, und weist eine jeweilige zweite Schaltung (11a, 11b; 6a/7a, 6b/7b, 6c/7c) einen zugehörigen Widerstand (3a, 3b; 9a/9b, 9c/9d, 9e/9f) auf, und eine zugehörige, in Reihe geschaltete Diode (5a, 5b; 8a/8b, 8c/8d, 8e/8f).

Gemäß der sechsten Zielrichtung wird ein Schaltungsaufbau zur Verfügung gestellt, der es ermöglicht, daß eine erforderliche Anzahl unterschiedlicher Betriebs- oder Betätigungsmuster sämtlicher PTCs ohne eine redundante Schaltung festgestellt werden kann.

Gemäß einer siebten Zielrichtung (Fig. 3, 4) der Erfindung weisen die Widerstände (3a, 3b; 9a/9b, 9c/9d, 9e/9f) unterschiedlicher zweiter Schaltungen (11a, 11b; 6a/7a, 6b/7b, 6c/7c) Widerstandswerte (R1, R2; R1/R2, R3/R4, R5/R6) auf, die sich voneinander unterscheiden.

Gemäß der siebten Zielrichtung kann das Signal eine unterschiedliche Anzahl unterschiedlicher Signalzustände aufweisen, die einfach dadurch eingerichtet werden, daß die Summe der Ströme ersetzt wird, die durch die gemeinsame LED hindurchgehen.

Bei einer thermischen Betätigung irgendeines PTC kann sich der Gesamtstrom auf die identifizierbare Weise ändern, entsprechend dem Beitrag eines zugehörigen Stroms, der durch eine entsprechende zweite Schaltung hindurchgeleitet wird, da die gesamten PTCs im wesentlichen entsprechende Widerstandswerte unter einem vorgegebenen Zustand aufweisen können.

Gemäß einer achten Zielrichtung (Fig. 3) der Erfindung umfaßt die identifizierbare Anzeige eine identifizierbare Helligkeit.

Gemäß einer neunten Zielrichtung (Fig. 4) der Erfindung umfaßt die identifizierbare Anzeige eine identifizierbare Helligkeit.

Weiterhin stellt, um das geschilderte Ziel zu erreichen, eine zehnte Zielrichtung (Fig. 3, 4) der Erfindung ein PTC- Monitorsystem zur Überwachung eines ersten PTC (1a; 1a) und eines zweiten PTC (1b; 1b 1c) zur Verfügung, um einen. Betriebs- oder Betätigungszustand durch eine gemeinsame LED (2) anzuzeigen, wobei das System eine erste Schaltung (2+10a+11a; 2+10a+6a/7a) aufweist, die parallel zur ersten PTC (1a; 1a) geschaltet ist, die erste Schaltung (10a+11a; 10a+6a/7a) die gemeinsame LED (2) aufweist, eine erste Diode (5a; 8a/8b) und einen hiermit in Reihe geschalteten ersten Begrenzungswiderstand (3a; 9a/9b), eine gegenseitige Verbindung (10b; 10b, 10c) zwischen einem stromaufwärtigen Ende (+) der gemeinsamen LED (2) und einem stromabwärtigen Ende (+) des zweiten PTC (1b; 1b, 1c), und eine zweite Schaltung (11b; 6b/7b, 6c/7c) zum Verbinden eines stromabwärtigen Endes (-) der gemeinsamen LED (2) mit einem stromabwärtigen Ende (-) des zweiten PTC (1b; 1b, 1c) über eine zweite Diode (5b; 8c/8d, 8e/8f), sowie einen zweiten Begrenzungswiderstand (3b; 9c/9d, 9e/9f).

Bei der zehnten Zielrichtung können ähnliche Auswirkungen wie bei der ersten bis sechsten Zielrichtung erzielt werden.

Bei einer elften Zielrichtung (Fig. 3, 4) der Erfindung weisen der erste und zweite Begrenzungswiderstand (3a, 3b; 9a/9b, 9c/9d, 9e/9f) einen voneinander verschiedenen Widerstandswert auf (R1, R2; R1/R2, R3/R4, R5/R6).

Bei der elften Zielrichtung können ähnliche Auswirkungen wie bei der siebten Zielrichtung erzielt werden.

Gemäß einer zwölften Zielrichtung (Fig. 4) der Erfindung ist die gemeinsame LED (2) für eine erste Anzeige (ROT) und eine zweite Anzeige (GELB, GRÜN) einsetzbar, die eine voneinander unterschiedliche Farbe aufweisen, und weist die gemeinsame LED (2) an ihrem stromabwärtigen Ende (-) eine erste Klemme (6) auf, die für die erste Anzeige (ROT) verantwortlich ist, und über die erste Diode (8a) und den ersten Begrenzungswiderstand (9a) an ein stromabwärtiges Ende (-) des ersten PTC (1a) angeschlossen ist, sowie über eine dritte Diode (8c, 8e) und einen dritten Begrenzungswiderstand (9c, 9e) an das stromabwärtige Ende (-) des zweiten PTC (1b, 1c) angeschlossen ist, sowie eine zweite Klemme (7), die für die zweite Anzeige (GELB, GRÜN) verantwortlich ist, und über die zweite Diode (8b) und den zweiten Begrenzungswiderstand (9b) an das stromabwärtige Ende (-) des ersten PTC (1a) und über eine vierte Diode (8d, 8f) und einen vierten Begrenzungswiderstand (9d, 9f) an das stromabwärtige Ende (-) des zweiten PT9 (1b, 1c) angeschlossen ist.

Gemäß der zwölften Zielrichtung wird eine wirksame Farbkodierung zur Verfügung gestellt, da das System gleichzeitig einen dritten PTC auf ähnliche Weise wie den zweiten PTC überwachen kann, so daß ein mittlerer Farbton verwendet werden kann, beispielsweise GELB zwischen ROT und GRÜN.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 ein Schaltbild eines konventionellen PTC- Überwachungssystems, welches bei einem typischen Schaltungssystem eingesetzt wird, das mit zwei PTCs für seinen Schutz versehen ist;

Fig. 2 ein Schaltbild eines weiteren konventionellen PTC- Überwachungssystems, wie es bei einem ähnlichen Schaltungssystem wie in Fig. 1 eingesetzt wird;

Fig. 3 ein Schaltbild eines PTC-Überwachungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, im Einsatz bei einem entsprechenden Schaltungssystem wie in Fig. 1;

Fig. 4 ein Schaltbild eines PTC-Überwachungssystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, welches bei einem anderen typischen Schaltungssystem eingesetzt wird, welches drei PTCs für seinen Schutz aufweist;

Fig. 5 eine Tabelle der Beziehungen zwischen Widerstandswertverhältnissen und Anzeigefarben des Systems von Fig. 4; und

Fig. 6 ein Schaltbild eines Überwachungssystems zum Überwachen von drei NTCs gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Bei der nachstehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden gleiche oder entsprechende Teile durch gleiche oder entsprechende Bezugszeichen bezeichnet.

Fig. 3 zeigt ein PTC-Überwachungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, weist das PTC-Überwachungssystem eine LED 2 auf, die an ihrem Ende des Positivpols 2a über eine Leiterschaltung 10a an das positive Polende (+) eines ersten PTC 1a angeschlossen ist, und über eine andere Leiterschaltung 10b an das positive Polende (+) eines zweiten PTC 1b, und ein Paar von Abzweigschaltungen 11a, 11b, welche ein negatives Polende 2b der LED 2 mit jeweils dem zugehörigen negativen Polende (-) des ersten bzw. zweiten PTC 1a, 1b verbinden. Die Abzweigschaltungen 11a, 11b weisen jeweils einen Begrenzungswiderstand 3a, 3b und eine hiermit in Reihe geschaltete Diode 5a, 5b auf. Die jeweilige Vorwärtsrichtung der Dioden 5a, 5b bzw. der LED 2 sind so gewählt, daß sie der Flußrichtung des elektrischen Stroms entsprechen, der hindurchgehen soll.

Anders ausgedrückt weist das System eine Reihenschaltung auf, die aus der LED 2, dem Widerstand 3a und der Diode 5a besteht, und parallel zum ersten PTC 1a geschaltet ist, während die LED 2 an ihrem stromabwärtigen Ende 2b über den Widerstand 3b und die Diode 5b an das stromabwärtige Ende (-) des zweiten PTC 1b angeschlossen ist.

Die Widerstände 3a, 3b weisen voneinander verschiedene Widerstandswerte R1, R2 auf. Die Widerstandswerte R1, R2 sind ausreichend größer als der Innenwiderstand der LED 2 bzw. der Dioden 5a, 5b, um einen stabilen Betrieb dieser Bauteile sicherzustellen.

Der erste und zweite PTCs 1a bzw. 1b weist jeweils eine wärmeempfindliche Diode auf, mit identischem Innenwiderstand unter gegebenen Umständen, mit im wesentlichen gleicher Temperaturverteilung. Die Widerstandswerte in der LED 2 und der Diode 5a bzw. 5b sind sehr klein und im wesentlichen unempfindlich auf die Umgebungstemperatur.

Der erste und zweite PTC 1a, 1b sind in einer ersten bzw. zweiten elektrischen Schaltung angebracht, die jeweils zwischen eine Spannungsversorgung und Masse geschaltet sind. Die erste und zweite elektrische Schaltung weist eine erste bzw. zweite elektrische Last 4a bzw. 4b auf, die jeweils in Reihe zum zugehörigen PTC geschaltet ist. Bei den Lasten 4a, 4b ist deren Widerstandswert erheblich höher als der Innenwiderstand des zugehörigen PTC 1a bzw. 1b. Zur Erleichterung des Verständnisses weisen hier die Lasten 4a, 4b einen im wesentlichen identischen Widerstandswert auf, jedoch muß dies nicht der Fall sein. Die PTCs 1a, 1b schützen jeweils die zugehörige elektrische Schaltung gegen einen Überstrom infolge einer Kurzschlußstörung an der Last 4a bzw. 4b.

Während sich die PTCs 1a, 1b in ihrem normalen Arbeitszustand befinden, weisen die zu schützenden elektrischen Schaltungen jeweils im wesentlichen gleichmäßige Spannungsabfälle über dem PTC 1a bzw. 1b auf, da die Widerstandswerte R1, R2 so gewählt sind, daß das gesamte Schaltungsnetzwerk einschließlich der PTCs und der LED berücksichtigt wird, also die Widerstandswerte sämtlicher zugehöriger elektrische Bauteile berücksichtigt werden, beispielsweise der Bauteile 1a, 1b, 2, 4a, 4b, 5a und 5b, sowie die Schaltungsimpedanzen. Dann wird durch die LED 2 ein relativ kleiner Normalstrom hindurchgeleitet, der im wesentlichen im Verhältnis von R2 zu R1 aufgeteilt wird, also durch die Widerstände 3a, 3b fließt. Die LED 2 stellt eine Anzeige mit normaler niedriger Helligkeit entsprechend dem Normalstrom zur Verfügung.

Wenn beispielsweise die erste Last 4a eine Störung aufweist, wird ein Kurzschlußstrom durch den ersten PTC 1a hindurchgeleitet, also durch den wärmeempfindlichen in diesem PTC, was zu einer plötzlichen Temperaturerhöhung bei dem Halbleiter führt, dessen Widerstandswert sich daher schnell erhöht, so daß er anscheinend öffnet. Wenn die erste Schaltung an der Last 4a kurzgeschlossen wird, und die mit der Last 4b versehene zweite Schaltung normal arbeitet, wird die Spannungsquellenspannung an die Reihenschaltung aus LED 2, Widerstand 3a und Diode 5a angelegt, und im wesentlichen über einen Spannungsabfall über dem Widerstand 3a mit dem Widerstandswert R1 abgefangen, so daß ein relativ hoher entsprechender Strom durch die LED 2 fließt, die daher mit relativ hoher Helligkeit leuchtet.

Auch in jenem Fall, in welchem die zweite Last 4b eine Störung aufweist, wird durch die LED 2 ein relativ hoher Strom hindurchgeleitet, im wesentlichen in Abhängigkeit von dem Widerstandswert R2 des Widerstands 3b. Da sich jedoch dieser Widerstandswert R2 von dem Widerstandswert R1 unterscheidet, unterscheidet sich der hindurchgeleitete Strom von jenem im falle einer Störung an der Last 4a, und weist daher die LED 2 eine unterschiedliche Helligkeit auf.

Wenn eine Anzeigeplatte der LED 2 durch ein darin befindliches Lichtemissionselement mit einer von zwei unterschiedlichen Helligkeitsintensitäten beleuchtet wird, kann man mit einem Blick feststellen, welcher PTC durch Wärmeeinwirkung betätigt wurde, also 1a oder 1b, also ob die Last 4a oder 4b eine Störung aufweist, und kann sofortige Maßnahmen ergreifen, um die eine Störung aufweisende Last 4a oder 4b zu reparieren.

Die Widerstandswerte R1 und R2 sind vorzugsweise so gewählt, daß der Bereich des Verhältnisses von R1/R2 in der Nähe von 1/2 liegt, um eine bessere Unterscheidung der Helligkeiten zu ermöglichen.

Die Widerstandswerte R1 und R2 werden vorzugsweise in Abhängigkeit von der Kapazität oder Leistung der LED 2 gewählt, also zwischen 200 Ω bis 300 Ω für R1 und 200 Ω bis 600 Ω für R2. Kleine Widerstandswerte führen zum Fließen von hohen Strömen, so daß die LED 2 in einen Sättigungszustand gelangen kann, was es schwierig macht, unterschiedliche Helligkeiten zu unterscheiden. Große Widerstandswerte führen zum Fließen kleiner Ströme, so daß die LED 2 eine unzureichende Helligkeit für eine einfache Überwachung aufweisen kann.

Gemäß der ersten Ausführungsform werden zwei PTCs 1a, 1b mit einem helligkeitskodierten PTC-Überwachungssystem überwacht, welches eine einzige gemeinsame LED 2 aufweist, was es gestattet, entsprechende Helligkeit festzustellen, welcher PTC, nämlich 1a oder 1b, durch Wärmeeinwirkung betätigt wurde.

Fig. 4 zeigt ein farbkodiertes PTC-Überwachungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, welches bei drei PTCs eingesetzt wird, nämlich einen ersten, zweiten und dritten PTC 1a, 1b, 1c, die in einem elektrischen System angebracht sind, welches aus einer ersten, zweiten und dritten elektrischen Schaltung besteht, wobei drei Lasten 4a, 4b, 4c vorgesehen sind, die durch die in Reihenschaltung angeschlossenen PTCs 1a, 1b, 1c geschützt werden. Fig. 5 gibt die Beziehung zwischen den Widerstandswertverhältnissen und den Anzeigefarben des Überwachungssystems von Fig. 4 an.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, verwendet das PTC- Überwachungssystem eine gemeinsame LED 2 eines stromgesteuerten dichromatischen Typs, der für eine Farbkodierung unter Verwendung eines Paars aus Primärfarben, beispielsweise Rot und Grün, und einen dazwischen befindlichen Mischton, beispielsweise Gelb, einsetzbar ist. Die Farbtonsteuerung wird dadurch erzielt, daß ein entsprechendes Verhältnis zwischen Strömen eingesetzt wird, die durch eine R-Klemme (Rot-Klemme) 6 und eine G-Klemme (Grün-Klemme) am Negativpol 2b der LED 2 fließen. Die R- und G-Klemmen 6, 7 sind über Dioden 8a, 8b; 8c, 8d; 8e, 8f und Begrenzungswiderstände 9a, 9b; 9c, 9d; 9e, 9f an die negativen Polenden (-) des ersten, zweiten bzw. dritten PTC 1a, 1b bzw. 1c angeschlossen.

Genauer gesagt weist das PTC-Überwachungssystem die LED 2 auf, die an ihrem Positivpolende 2a über eine Leiterschaltung 10a an ein Positivpolende (+) des ersten PTC 1a angeschlossen ist, über eine weitere Leiterschaltung 10b an ein Positivpolende (+) des zweiten PTC 1b, und über eine weitere Leiterschaltung 10c an ein Positivpolende (+) des dritten PTC 1c, sowie ein Paar dreifacher Verzweigungsschaltungen 6a, 6b, 6c; 7a, 7b, 1c, welche das Negativpolende 2b der LED 2 mit dem jeweiligen Negativpolende (-) des ersten, zweiten bzw. dritten PTC 1a, 1b, 1c verbinden. Die Abzweigschaltungen 6a, 6b, 6c; 7a, 7b, 7c bestehen jeweils aus einer Reihenschaltung aus Dioden 8a, 8c, 8e; 8b, 8d, 8f und Begrenzungswiderständen 9a, 9c, 9e; 9b, 9d, 9f. Bei den Dioden 8a bis 8f und bei der LED 2 ist die jeweilige Vorwärts- oder Durchlaßrichtung entsprechend der Richtung des hindurchgehenden elektrischen Stroms gewählt. Die Anschlüsse für die R- und G-Klemme 6, 7 können vertauscht werden.

Wie in Fig. 5 ausgeführt ist, sind bei den Begrenzungswiderständen 9a, 9b; 9c, 9d; 9e, 9f bei der Verbindung von-der R- und G-Klemme mit der ersten, zweiten und dritten elektrischen Schaltung deren Widerstandswerte R1, R2; R3, R4; und R5, R6 im Verhältnis von R1 zu R2; R3 zu R4; und R5 zu R6 so gewählt, daß ein Wert von 500 zum anscheinenden Öffnen vorhanden ist; ein Wert von 500 zu 500; und ein Wert von anscheinend offen zu 500, für eine rote Anzeige des ersten PTC 1a, eine gelbe Anzeige des zweiten PTC 1b, bzw. eine grüne Anzeige des dritten PTC 1c. Die Widerstandsverhältnisse können allerdings für andere Kombinationen unterschiedlicher Farbtöne anders gewählt werden.

Bei der zweiten Ausführungsform, welche eine dichromatische LED verwendet, gestatten mögliche Änderungen von Farbtönen die Überwachung mehrerer PTCs auf identifizierbare Weise.

Bei den voranstehenden Ausführungsformen wurde jeweils die geringstmögliche Anzahl an PTCs, die überwacht werden sollen, angenommen, jedoch nur zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung. Es sollte jedoch deutlich geworden werden, daß die Anzahl an PTCs erhöht werden kann, so daß sie auf entsprechende Weise durch eine gemeinsame LED überwacht werden können, also durch Anschluß der gemeinsamen LED parallel zu den jeweiligen PTCs, wobei eine erhöhte Anzahl an Verbindungsschaltungen dazwischen jeweils einen unterschiedlichen Widerstandswert und ein Rückwärtsstromsperrelement aufweist, das in Reihe geschaltet ist.

Diese Verbindungsschaltungen insgesamt können als entsprechende Schaltung ausgelegt sein, unter Berücksichtigung zugehöriger elektrischer Schaltungen, in welchen die PTCs für deren Schutz vorgesehen sind.

Ein PTC-Überwachungssystem zur Überwachung mehrerer PTCs gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher aufweisen: eine Schaltung, die auf ein jeweiliges unter einer bestimmten Anzahl an Betätigungsmustern der PTCs reagiert, die sich voneinander unterscheiden, und mehrere erste Muster umfassen, die jeweils einen Betätigungszustand eines entsprechenden PTC repräsentieren, der durch Wärmeeinwirkung betätigt wird, zur Bereitstellung eines Signals mit einem entsprechenden unter einer bestimmten Anzahl an Signalzuständen, welche jeweils ein Betätigungsmuster darstellen; und eine gemeinsame LED, die durch das Signal mit einem jeweiligen Signalzustand betrieben werden kann, um eine identifizierbare Anzeige in Bezug auf eine Anzeige durch das Signal mit irgendeinem anderen Signalzustand zur Verfügung zu stellen.

Weiterhin kann in einem derartigen PTC-Überwachungssystem die bestimmte Anzahl an Betätigungszuständen vorzugsweise ein zweites Muster umfassen, welches einen normalen Betätigungszustand der PTCs wiedergibt.

Fig. 6 zeigt ein NTC-Überwachungssystem gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, welches bei drei NTCs 101a, 101b, 101c vorgesehen wird, die als Energieliefertemperaturdetektoren in einem elektrischen System angebracht sein können, welches drei wärmeempfindliche Lasten 4a, 4b, 4c aufweist, die unterschiedlichen Einflüssen ausgesetzt sind, und einzeln dazu angepaßt sind, in einem Temperaturbereich zu arbeiten, der eine Schwelle überschreitet, wobei sie immer mehr Energie verbrauchen.

Die dritte Ausführungsform weist die gleiche Schaltungsanordnung auf wie die zweite Ausführungsform, was auch die Verwendung einer stromgesteuerten dichromatischen gemeinsamen LED 2 betrifft.

Die NTCs können durch drei CTRs ersetzt werden.

Gemäß einem den voranstehenden Ausführungsformen gemeinsamen Aspekt wird ein Überwachungssystem zur Verfügung gestellt, zur Überwachung eines Netzwerkes, welches insgesamt aus N Thermistoren besteht, die jeweils einen ersten Zustand aufweisen, nämlich wenn sie normal arbeiten, sowie einen zweiten Zustand, nämlich wenn sie durch Wärmeeinwirkung betätigt werden, wobei N eine freiwählbare positive ganze Zahl ist, und das System aufweist: eine gemeinsame LED, die mit einem freiwählbaren unter insgesamt M unterschiedlichen Strömen betrieben werden kann, die durch sie hindurchfließen, um einen Arbeitszustand des Netzwerks in einer entsprechenden unter insgesamt M unterschiedlichen Arten anzuzeigen, wobei M eine positive ganze Zahl größer oder gleich N ist; und eine Schaltungsvorrichtung, die zwischen die gemeinsame LED und die N Thermistoren geschaltet ist, um den freiwählbaren Strom durch die gemeinsame LED zu leiten, wenn ein festgestellter Thermistor unter den N Thermistoren sich in seinem zweiten Zustand befindet.

Die Zahl M ist vorzugsweise größer als N, und die Schaltungsvorrichtung kann einen bestimmten Strom unter den M unterschiedlichen Strömen durch die gemeinsame LED leiten, wenn sich die N Thermistoren in ihrem zustand befinden, und die gemeinsame LED kann den Arbeitszustand des Netzwerks in einer bestimmten Art unter den M unterschiedlichen Arten anzeigen.

Die Schaltungsvorrichtung kann insgesamt N elektrische Schaltungen umfassen, bei denen jeweils die N Thermistoren vorgesehen sind, und die N elektrischen Schaltungen können so miteinander zusammenarbeiten, daß einer unter insgesamt N unterschiedlichen Schaltungswiderstandswerten an die gemeinsame LED angeschlossen ist, wenn der identifizierte Thermistor den zweiten Zustand aufweist.

Insgesamt M-N-1 unterschiedlicher Arten der LED-Anzeige können für eine positive Anzeige einer Gruppe normal arbeitender Thermistoren verwendet werden, eine Gruppe durch Wärmeeinwirkung betätigter Thermistoren, oder eine Summengruppe aus einer Gruppe normal arbeitender Thermistoren und einer Gruppe durch Wärmeeinwirkung betätigter Thermistoren, je nach den Umständen.

Zwar wurden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Verwendung bestimmter Begriffe beschrieben, jedoch wird darauf hingewiesen, daß diese Art der Beschreibung nur zur Erleichterung des Verständnisses der vorliegenden Erfindung erfolgte, und daß sich Änderungen und Variationen vornehmen lassen, ohne vom Wesen oder Umfang der Erfindung abzuweichen, die sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen ergeben und von den beigefügten Patentansprüchen umfaßt sein sollen.

Claims (12)

1. Überwachungssystem zur Überwachung eines Netzwerks, welches aus insgesamt N Thermistoren besteht, die jeweils einen ersten Zustand aufweisen, wenn sie normal arbeiten, und einen zweiten Zustand, wenn sie durch Wärmeeinwirkung betätigt werden, wobei N eine freiwählbare positive ganze Zahl ist, und das Überwachungssystem aufweist:
eine gemeinsame LED, die durch einen freiwählbaren Strom unter insgesamt M unterschiedlichen Strömen, die durch sie hindurchfließen, betrieben werden kann, um einen Arbeitszustand des Netzwerks in einer entsprechenden Art unter insgesamt M unterschiedlichen Arten anzuzeigen, wobei M eine positive ganze Zahl größer oder gleich M ist; und
eine Schaltungsvorrichtung, die zwischen die gemeinsame LED und die N Thermistoren geschaltet ist, um den freiwählbaren Strom durch die gemeinsame LED hindurchzuleiten, wenn ein identifizierter Thermistor unter den N Thermistoren seinen zweiten Zustand aufweist.

2. Überwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß M größer ist als N;
die Schaltungsvorrichtung einen bestimmten Strom unter den M unterschiedlichen Strömen durch die gemeinsame LED hindurchleitet, wenn die N Thermistoren ihre ersten Zustände aufweisen; und
die gemeinsame LED den Arbeitszustand des Netzwerks in einer bestimmten Art unter den M unterschiedlichen Arten anzeigt.

3. Überwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schaltungsvorrichtung insgesamt N elektrische Schaltungen aufweist, bei denen die N Thermistoren an sämtliche Schaltungen angeschlossen sind; und
die N elektrischen Schaltungen so zusammenarbeiten können, daß ein Widerstandswert unter insgesamt N unterschiedlichen Schaltungswiderstandswerten um die gemeinsame LED angeschlossen wird, wenn der identifizierte Thermistor den zweiten Zustand aufweist.

4. PTC-Überwachungssystem zur Überwachung mehrerer PTCs, wobei das System aufweist:
eine Schaltungsvorrichtung, die auf ein jeweiliges Muster unter einer bestimmten Anzahl an Betätigungsmustern der PTCs reagiert, die voneinander verschieden sind, und die mehrere erste Muster umfassen, die jeweils einen Betriebszustand eines entsprechenden PTC repräsentieren, der durch Wärmeeinwirkung betätigt wird, zur Bereitstellung eines Signals mit einem entsprechenden Signalzustand unter einer bestimmten Anzahl an Signalzuständen, welche jeweils ein Betriebsmuster repräsentieren; und
eine gemeinsame LED, die durch das Signal mit einem jeweiligen Signalzustand betreibbar ist, um eine identifizierbare Anzeige in Bezug auf eine Anzeige durch das Signal mit irgendeinem anderen Signalzustand zur Verfügung zu stellen.

5. PTC-Überwachungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmte Anzahl an Betriebsmustern darüber hinaus ein zweites Muster enthält, welches einen normalen Betriebszustand der PTCs angibt.

6. PTC-Überwachungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schaltungsvorrichtung mehrere erste Schaltungen zum Verbinden eines Polaritätsendes der gemeinsamen LED und der PTCs aufweist, sowie mehrere zweite Schaltungen zur Verbindung der entgegengesetzten Polaritätsenden zwischen diesen Bauteilen; und
eine jeweilige zweite Schaltung einen zugehörigen Widerstand und eine zugehörige Diode aufweist, die in Reihe geschaltet sind.

7. PTC-Überwachungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände unterschiedlicher zweiter Schaltungen voneinander unterschiedliche Widerstandswerte aufweisen.

8. PTC-Überwachungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die identifizierbare Anzeige eine identifizierbare Helligkeit ist.

9. PTC-Überwachungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die identifizierbare Anzahl eine identifizierbare Farbe ist.

10. PTC-Überwachungssystem zur Überwachung eines ersten PTC und eines zweiten PTC, um einen Betriebszustand dieser PTCs durch eine gemeinsame LED anzuzeigen, wobei das System aufweist:
eine erste Schaltung, die parallel zur ersten PTC geschaltet ist, wobei die erste Schaltung die gemeinsame LED, eine erste Diode und einen ersten Begrenzungswiderstand in Reihenschaltung aufweist;
eine Verbindung zwischen einem stromaufwärtigen Ende der gemeinsamen LED und einem stromaufwärtigen Ende des zweiten PTC; und
eine zweite Schaltung zum Verbinden eines stromabwärtigen Endes der-gemeinsamen LED mit einem stromabwärtigen Ende des zweiten PTC über eine zweite Diode und einen zweiten Begrenzungswiderstand.

11. PTC-Überwachungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Begrenzungswiderstand voneinander unterschiedliche Widerstandswerte aufweisen.

12. PTC-Überwachungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die gemeinsame LED für eine erste Anzeige und eine zweite Anzeige ausgebildet ist, die eine voneinander verschiedene Farbe aufweisen; und
die gemeinsame LED an ihrem stromabwärtigen Ende aufweist:
eine erste Klemme, die für die erste Anzeige verantwortlich ist,. und über die erste Diode und den ersten Begrenzungswiderstand an ein stromabwärtiges Ende der ersten PTC angeschlossen ist, und über eine dritte Diode und einen dritten Begrenzungswiderstand an das stromabwärtige Ende der zweiten PTC, und
eine zweite Klemme, die für die zweite Anzeige verantwortlich ist, und über die zweite Diode und den zweiten Begrenzungswiderstand an das stromabwärtige Ende des ersten PTC und über eine vierte Diode und einen vierten Begrenzungswiderstand an das stromabwärtige Ende der zweiten PTC angeschlossen ist.