Die Erfindung betrifft eine Spannungsindikatorschaltung,
insbesondere zur Feststellung des Ladezustandes einer
Batterie, mit einer integrierten Ansteuerschaltung für
eine Lumineszenzdiodenzeile. Es sind Spannungsindikatorschaltungen
unter Verwendung von integrierten Ansteuerschaltungen
von Lumineszenzdiodenzeilen bekannt, bei
denen stets eine Versorgungsspannung zum Betrieb des
jeweiligen Schaltkreises vorgesehen ist. Der Erfindung
liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Spannungsindikatorschaltung
anzugeben, die ohne Versorgungsspannung
auskommt.The invention relates to a voltage indicator circuit,
in particular to determine the state of charge of a
Battery, with an integrated control circuit for
a line of luminescent diodes. They are voltage indicator circuits
using integrated control circuits
known from luminescent diode lines, at
which always have a supply voltage for operating the
respective circuit is provided. The invention
the task is therefore based on a voltage indicator circuit
specify that without supply voltage
gets along.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer
Spannungsindikatorschaltung der eingangs erwähnten Art dadurch
gelöst, daß die Versorgungsspannung der integrierten
Schaltung durch die zu messende Spannung gebildet
wird und daß aus dieser Spannung eine Eingangsspannung
für die integrierte Schaltung abgeleitet wird.According to the invention, this object is achieved in a
Voltage indicator circuit of the type mentioned in the introduction
solved that the supply voltage of the integrated
Circuit formed by the voltage to be measured
and that from this voltage an input voltage
is derived for the integrated circuit.
Bei der erfindungsgemäßen Schaltung ist folglich die
zu messende Spannung gleichzeitig auch die
Versorgungsspannung. Aus dieser Spannung wird durch Teilung oder
durch Subtraktion einer festen Spannung mittels einer
Zenerdiode die Eingangsspannung des Schaltkreises gebildet.
Falls der Schaltkreis eine Referenzspannung benötigt,
wird diese ebenfalls der zu messenden Spannung
entnommen und z. B. mit einem Widerstand und einer Zenerdiode
erzeugt. Bei einer geeigneten Ausführungsform der
Erfindung wird der integrierte Schaltkreis U 1096 B
der Fa. TELEFUNKEN electronic GmbH verwendet. Hierbei
werden dann zwischen die Pole der zu messenden Spannung,
die der Batteriespannung entspricht, zwei parallel
geschaltete Spannungsteilerschaltungen eingefügt,
wobei jede Spannungsteilerschaltungen aus einer Zenerdiode
und einem Widerstand besteht. Die eine Zenerdiode
dient zur Gewinnung der Eingangsspannung, während die
Spannung an der anderen Zenerdiode als Referenzspannung
dient und den Spannungshub pro Anzeigeelement bestimmt.In the circuit according to the invention is consequently the
voltage to be measured also the
Supply voltage. This tension becomes by division or
by subtracting a fixed voltage using a
Zener diode formed the input voltage of the circuit.
If the circuit needs a reference voltage,
this also becomes the voltage to be measured
removed and z. B. with a resistor and a zener diode
generated. In a suitable embodiment of the
Invention is the integrated circuit U 1096 B.
from TELEFUNKEN electronic GmbH. Here
are then between the poles of the voltage to be measured,
that corresponds to the battery voltage, two in parallel
switched voltage divider circuits inserted,
each voltage divider circuit consisting of a zener diode
and there is resistance. The one zener diode
is used to obtain the input voltage while the
Voltage at the other zener diode as reference voltage
serves and determines the voltage swing per display element.
Die Erfindung wird nachstehend noch anhand eines
Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is described below with reference to a
Embodiment explained in more detail.
In der Figur ist der integrierte Schaltkreis IC mit der
Handelsbezeichnung U 1096 B der Fa. TELEFUNKEN electronic
GmbH dargestellt. Hierbei handelt es sich um einen integrierten
Schaltkreis zur Punktansteuerung von 30stelligen
Leuchtdiodenzeilen. Die Schaltung beinhaltet einen
AD-Umsetzer mit 31 Komparatoren, deren Ausgangssignale
über eine Logik 9 Three-State-Ausgangsbuffer ansteuern.
Die 30 Lumineszenzdioden D werden in der dargestellten
Weise miteinander verschaltet und werden von einer
integrierten Stromquelle mit Strom versorgt.The figure shows the integrated circuit IC with the trade name U 1096 B from TELEFUNKEN electronic GmbH. This is an integrated circuit for point control of 30-digit LED rows. The circuit contains an AD converter with 31 comparators, the output signals of which control three three-state output buffers via logic. The 30 luminescent diodes D are interconnected in the manner shown and are supplied with current by an integrated current source.
Zwischen die Pole der Batteriespannung U Batt werden
zwei Stromzweigepaare geschaltet, die je eine Zenerdiode
Z 1 bzw. Z 2 und je einen Widerstand R 1 bzw. R 2 enthalten.
Die Zenerdiode Z 1 weist beispielsweise eine Zenerspannung
von 9 Volt auf, so daß erst ab dieser Spannung von
9 Volt eine Eingangsspannung U 1 an der Anschlußklemme
16 des integrierten Schaltkreises ansteht. Der Widerstand
R 1 ist beispielsweise mit 12 kΩ dimensioniert.
Two pairs of current branches are connected between the poles of the battery voltage U Batt , each of which contains a Zener diode Z 1 or Z 2 and a resistor R 1 or R 2 . The Zener diode Z 1 has, for example, a Zener voltage of 9 volts, so that an input voltage U 1 is only present at the connection terminal 16 of the integrated circuit from this voltage of 9 volts. The resistor R 1 is dimensioned, for example, at 12 kΩ.
Am Eingang 13 des integrierten Schaltkreises IC fällt
eine Referenzspannung ab, die der Zenerspannung der
Diode Z 2 entspricht. Sie beträgt beispielsweise 6 Volt.
Der Widerstand R 2, der zur Zenerdiode Z 2 in Reihe geschaltet
ist, wird beispielsweise mit 18 kΩ dimensioniert.
Die Eingänge 17, 14, 11 und 10 sind miteinander
und mit dem positiven Pol der Batteriespannung verbunden,
während der Anschluß 18 mit dem negativen Pol und
damit mit Bezugspotential verbunden wird. Die Ausgänge
1 bis 9 des IC's sind mit der Anzeigezeile AZ verbunden.
Die Dioden sind von unten nach oben mit 1 bis 30
durchnumeriert, wobei es sich beispielsweise bei den
ersten 12 Dioden D 1 um gelbleuchtende Lumineszenzbauelemente,
bei den Dioden 13 bis 22 um grünleuchtende
Bauelemente D 2 und bei den Dioden 23 bis 30 um orange-
oder rotleuchtende Bauelemente D 3 handelt.At the input 13 of the integrated circuit IC , a reference voltage drops, which corresponds to the Zener voltage of the diode Z 2 . For example, it is 6 volts. The resistor R 2 , which is connected in series with the Zener diode Z 2 , is dimensioned, for example, at 18 kΩ. The inputs 17 , 14 , 11 and 10 are connected to one another and to the positive pole of the battery voltage, while the connection 18 is connected to the negative pole and thus to the reference potential. The outputs 1 to 9 of the IC are connected to the display line AZ . The diodes are numbered 1 to 30 from bottom to top, the first 12 diodes D 1 being, for example, yellow-illuminated luminescent components, the diodes 13 to 22 being green-illuminated components D 2 and the diodes 23 to 30 being orange or red glowing components D 3 is.
Die Zenerspannung an der Diode Z 1 bestimmt den Spannungswert,
ab dem ein Aufleuchten einzelner Leuchtdioden erst
möglich ist. Dies ist bei dem gewählten Ausführungsbeispiel
bei 9 Volt der Fall, so daß die erste Diode bei
9 Volt aufleuchtet. Der Leuchtpunkt verschiebt sich in
Abhängigkeit von der Spannung U 1 am Widerstand R 1 in der
Zeile nach oben, wobei der Spannungshub von Diode zu Diode
durch die Referenzspannung an der Zenerdiode Z 2 und damit
am Eingang 13 bestimmt wird. Da diese Spannung bei
dem erwähnten Ausführungsbeispiel 6 Volt betragen soll
und insgesamt 30 Leuchtdioden vorhanden sind, beträgt
der Spannungshub von Diode zu Diode 0,2 Volt. Die gelbleuchtenden
Dioden 1 bis 12 entsprechen damit Spannungswerten
von 9 bis 11,2 Volt, die Dioden 13 bis 22, die
grün leuchten, bestimmen den Spannungsbereich von 11,4
bis 13,2 Volt, während die Dioden 23 bis 30, die orange
oder rot leuchten, Spannungen zwischen 13,4 und 14,8
Volt anzeigen.
The Zener voltage at the diode Z 1 determines the voltage value above which individual LEDs can only light up. In the selected embodiment, this is the case at 9 volts, so that the first diode lights up at 9 volts. The illuminated dot shifts upward in the row depending on the voltage U 1 across the resistor R 1 , the voltage swing from diode to diode being determined by the reference voltage at the Zener diode Z 2 and thus at the input 13 . Since this voltage should be 6 volts in the mentioned embodiment and there are a total of 30 light-emitting diodes, the voltage swing from diode to diode is 0.2 volts. The illuminated diodes 1 to 12 thus correspond to voltage values of 9 to 11.2 volts, the diodes 13 to 22 , which glow green, determine the voltage range from 11.4 to 13.2 volts, while the diodes 23 to 30 , the orange or light up red, indicate voltages between 13.4 and 14.8 volts.
Bei einer Autobatterie wird der Spannungsbereich von
9 bis 11,2 Volt eine Unterspannung charakterisieren,
zwischen 11,4 und 13,2 Volt liegt der Normalbereich,
während 13,4 bis 14,8 Volt Überspannungen sind. Der
erfindungsgemäße Spannungsindikator stellt daher eine
sehr fein unterteilte Spannungsanzeige, insbesondere
im kritischen Bereich einer 12 Volt-Batterie dar, so
daß der Einsatz der erfindungsgemäßen Schaltung zur
Kontrolle von Autobatterien oder sonstigen 12 Volt-
Batterien bestens geeignet ist.For a car battery, the voltage range is from
9 to 11.2 volts characterize an undervoltage,
the normal range is between 11.4 and 13.2 volts,
while 13.4 to 14.8 volts are overvoltages. The
voltage indicator according to the invention therefore represents a
very finely divided voltage display, in particular
in the critical range of a 12 volt battery, so
that the use of the circuit according to the invention
Control of car batteries or other 12 volt
Batteries are ideal.
Zur Spannungsindikation kann auch der Schaltkreis UAA
170 der Fa. Siemens verwendet werden, wenn zwischen die
Anschlüsse 1 und 10 die Eingangsspannung angelegt wird
und mit einem einstellbaren Potentiometer am Anschluß
11 eine Eingangsspannung von 6 Volt eingestellt wird.
An die Ausgänge dieses Schaltkreises kann dann eine
Diodenzeile mit 16 Einzeldioden angeschlossen werden,
die Spannungsbereiche beispielsweise von 10 Volt bis
17,5 Volt mit Spannungshüben von 0,5 Volt anzeigen.The circuit UAA 170 from Siemens can also be used for voltage indication if the input voltage is applied between connections 1 and 10 and an input voltage of 6 volts is set with an adjustable potentiometer at connection 11 . A diode row with 16 individual diodes can then be connected to the outputs of this circuit, which indicate voltage ranges, for example from 10 volts to 17.5 volts with voltage swings of 0.5 volts.