DE9115712U1

DE9115712U1 - Control unit

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Publication number: DE9115712U1
Application number: DE9115712U
Authority: DE
Original assignee: FRANK GEORG 8221 VACHENDORF DE
Current assignee: FRANK GEORG 8221 VACHENDORF DE
Priority date: 1991-12-18
Filing date: 1991-12-18
Publication date: 1992-03-12
Anticipated expiration: 2001-12-19

Description

SteuereinheitControl unit

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinheit zur alternativen Verbindung von an einer Ausgangsleitung anschließbaren Verbrauchern mit einer Stromquelle. Eine derartige Steuereinheit dient beispielsweise in einer Autoradio-Vorführanlage dazu, das Autoradio mit verschiedenartigen Zubehörteilen zu verbinden.The present invention relates to a control unit for alternatively connecting consumers that can be connected to an output line to a power source. Such a control unit is used, for example, in a car radio demonstration system to connect the car radio to various accessories.

Es sind bereits Steuereinheiten bekannt, bei denen ein Tastensatz mit gegenseitiger Auslösung vorgesehen ist, der eine Einschaltung der einzelnen Verbraucher durch Tastenbetätigung ermöglicht. Ein derartiger Tastensatz ist jedoch nur ungenügend an die praktischen Verhältnisse anpaßbar, da die Anzahl der zuschaltbaren Verbraucher nicht immer vohersehbar ist. Ferner ist die Größe der Tastensätze auf 5, 10 oder 20 Taster begrenzt. Es besteht ferner die Gefahr, daß zwei Tasten gleichzeitig betätigt werden, was zu einer Beschädigung oder Zerstörung der angeschlossenen Verbraucher führen kann. Jeder einzelne Verbraucher muß mit einer separaten Leitung an dem Tastensatz angeschlossen werden, so daß ein aufwendiger und unübersichtlicher Kabelbaum entsteht. Bei Ausfall eines Tasters muß der gesamte Kabelbaum demontiert werden. Bei Erweiterung der Anlage muß der Tastensatz gegen einen anderen ausgetauscht werden, was ebenfalls eine Demontage des Kabelbaums voraussetzt.Control units are already known in which a button set with mutual triggering is provided, which enables the individual consumers to be switched on by pressing a button. However, such a button set is only insufficiently adaptable to practical conditions, since the number of consumers that can be switched on is not always predictable. Furthermore, the size of the button sets is limited to 5, 10 or 20 buttons. There is also the risk that two buttons are pressed at the same time, which can lead to damage or destruction of the connected consumers. Each individual consumer must be connected to the button set with a separate cable, which creates a complex and confusing cable harness. If a button fails, the entire cable harness must be dismantled. If the system is expanded, the button set must be replaced with another one, which also requires the cable harness to be dismantled.

Ferner ist eine zentrale Steuereinheit mit Prozessor oder Computersteuerung bekannt, bei dem ebenfalls sämtliche Anschlußkabel der Verbraucher separat zu der zentralen Steuereinheit geführt werden müssen. Die Handhabung derartiger Steuereinheiten ist ebenfalls aufwendig und störanfällig.Furthermore, a central control unit with a processor or computer control is known, in which all connection cables of the consumers must be routed separately to the central control unit. The handling of such control units is also complex and susceptible to failure.

Schließlich ist es bekannt, verschiedene Verbraucher in Blökken von beispielsweise acht Verbrauchern zusammenzufassen und durch Relais eine gegenseitige Umschaltung zu ermöglichen. Bei diesen zu Blöcken zusammengefaßten Umschaltern muß jedoch ebenfalls ein Kabelbaum zu den einzelnen Blöcken geführt werden. Die Blöcke benötigen zudem eine aufwendige Verbindung, *° um eine gegenseitige elektronische Verriegelung zu gewährleisten. Wiederum ist die Verkabelung aufwendig und unübersichtlich. Finally, it is known to combine different consumers in blocks of, for example, eight consumers and to enable mutual switching using relays. However, with these switches combined in blocks, a cable harness must also be routed to the individual blocks. The blocks also require a complex connection *° to ensure mutual electronic locking. Again, the wiring is complex and confusing.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuereinheit zur alternativen Verbindung von an einer Ausgangsleitung anschließbaren Verbrauchern mit einer Stromguelle anzugeben, die eine einfache, störunanfällige und an die Anzahl der Verbraucher anpaßbare Umschaltung ermöglicht.The object of the present invention is to provide a control unit for the alternative connection of consumers that can be connected to an output line with a power source, which enables simple, interference-free switching that can be adapted to the number of consumers.

²^ Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Steuereinheit zur alternativen Verbindung von an einer Ausgangsleitung anschließbaren Verbrauchern mit einer Stromquelle, mit einer Einrichtung zur Begrenzung der Stomaufnahme der Verbraucher auf eine vorbestimmte Grenz-Stromstärke in der Aus- ² ^ This object is achieved according to the invention by a control unit for the alternative connection of consumers that can be connected to an output line with a power source, with a device for limiting the current consumption of the consumers to a predetermined limit current in the output

³^ gangsleitung, einer Einrichtung zum Vergleichen einer an der Ausgangsleitung angelegten Ausgangsspannung mit einer vorbestimmten Bezugsspannung, und einer mit der Vergleichseinrichtung gekoppelten Einrichtung zur Unterbrechung einer Stromversorgung der Ausgangsleitung für eine vorbestimmte Zeitdau- ³ ^ output line, a device for comparing an output voltage applied to the output line with a predetermined reference voltage, and a device coupled to the comparison device for interrupting a power supply to the output line for a predetermined period of time.

er.he.

Die Strom-Begrenzungseinrichtung legt die Grenz-Stromstärke in der Ausgangsleitung fest, die nicht überschritten werden kann. Wenn durch Zuschalten eines weiteren Verbrauchers die Stromaufnähme über die Grenz-Stromstärke steigt, senkt die Strom-Begrenzungseinrichtung die Ausgangsspannung in der Ausgangsleitung, so daß die Vergleichseinrichtung ein Unterschreiten der Bezugsspannung feststellt und dementsprechend die Unterbrechungseinrichtung für die Stromversorgung der Ausgangsleitung auslöst. Die Unterbrechungseinrichtung unterbricht die Stromversorgung für eine vorbestimmte Zeitdauer, bevorzugt für den Bruchteil einer Sekunde, so daß alle zum Zeitpunkt an der Ausgangsleitung liegenden Verbraucher stromlos werden und abgeschaltet werden. Da jedoch die manuelle Einschaltung des neuen Verbrauchers die Unterbrechungsdauer der Stromversorgung übersteigt, ist nach Ablauf der Unterbrechungsdauer ein entsprechender Taster des neuen Verbrauchers noch gedrückt, so daß lediglich dieser Verbraucher Strom führt.The current limiting device sets the limit current in the output line that cannot be exceeded. If the current consumption rises above the limit current by connecting another consumer, the current limiting device lowers the output voltage in the output line so that the comparison device detects that the reference voltage has been undershot and accordingly triggers the interruption device for the power supply to the output line. The interruption device interrupts the power supply for a predetermined period of time, preferably for a fraction of a second, so that all consumers connected to the output line at that time are de-energized and switched off. However, since the manual switching on of the new consumer exceeds the interruption duration of the power supply, a corresponding button on the new consumer is still pressed after the interruption duration has elapsed, so that only this consumer carries power.

Die erfindungsgemäße Steuereinheit ermöglicht eine dezentrale ²^ Umschaltung von angeschlossenen Verbrauchern mit einer einzigen Ausgangsleitung. Die Umschaltung erfolgt beim einzelnen Verbraucher, so daß eine beliebige Anzahl von Verbrauchern angeschlossen werden kann, ohne die zentrale Steuereinheit zu modifizieren. Die Umschaltung kann beispielsweise auf einzel-³^ nen den Verbrauchern zugeordneten Platinen stattfinden. Die erfindungsgemäße Steuereinheit verhindert, daß zwei Verbraucher gleichzeitig versorgt werden, da eine herabgesetzte Ausgangsspannung eine Stromunterbrechung veranlaßt. Die Platinen sind also gegenseitig elektronisch verriegelt. BeispielsweiseThe control unit according to the invention enables a decentralized ² ^ switching of connected consumers with a single output line. The switching takes place at the individual consumer, so that any number of consumers can be connected without modifying the central control unit. The switching can, for example, take place on individual ³ ^ boards assigned to the consumers. The control unit according to the invention prevents two consumers from being supplied at the same time, since a reduced output voltage causes a power interruption. The boards are thus mutually electronically locked. For example

können die den Verbrauchern zugeordneten Platinen parallel hintereinander mit steckbaren Verbindungskabeln angeschlossen ° werden, so daß eine separate Zuleitung für jede Platine entfällt. Die Kabelführung ist daher verpolungssicher, für den Laien leicht verständlich und in der Länge des Kabelbaums von geringem Aufwand. Eine beliebige Anzahl von zusätzlichen Verbrauchern, d. h. Geräten oder Lautsprechern, läßt sich schalten oder kombinieren. Eine Erweiterung der Anlage erfordert nur geringen Aufwand. Der entfallende aufwendige Kabelbaum ermöglicht einen Einbau der erfindungsgemäßen Steuereinheit an einem beliebigen auch platzmäßig günstigen Einbauort.the boards assigned to the consumers can be connected in parallel with plug-in connecting cables °, so that a separate supply line for each board is not required. The cable routing is therefore protected against polarity reversal, easy to understand for the layman and requires little effort in terms of the length of the cable harness. Any number of additional consumers, ie devices or loudspeakers, can be switched or combined. Expanding the system requires only little effort. The elimination of the complex cable harness enables the control unit according to the invention to be installed in any location, even if it has the best space.

Alternativ ist eine Steuereinheit zur alternativen Verbindung von an einer Ausgangsleitung anschließbaren Verbrauchern mit einer Stromquelle vorgesehen, die eine Einrichtung zum Vergleichen eines in der Ausgangsleitung fließenden Stroms mit einer vorbestimmten Grenz-Stromstärke aufweist, sowie eine _mit der Vergleichseinrichtung gekoppelte Einrichtung zur Unterbrechung der Stromversorgung der Ausgangsleitung für eine vorbestimmte Zeitdauer. Bei dieser alternativen Steuereinheit entfällt die zuvor genannte Strom-Begrenzungseinrichtung, da der Strom unmittelbar gemessen und verglichen wird. In dem Moment, wo der entnommene Strom die Grenz-Stromstärke übersteigt, löst die Vergleichseinrichtung die Unterbrechungseinrichtung aus.Alternatively, a control unit is provided for the alternative connection of consumers that can be connected to an output line to a power source, which has a device for comparing a current flowing in the output line with a predetermined limit current strength, as well as a device coupled _to the comparison device for interrupting the power supply to the output line for a predetermined period of time. In this alternative control unit, the aforementioned current limiting device is omitted, since the current is measured and compared directly. The moment the current drawn exceeds the limit current strength, the comparison device triggers the interruption device.

Es ist bevorzugt, daß die Strom-Begrenzungseinrichtung einen Stromregler bzw. Spannungsregler aufweist, der durch Herabsetzen der Ausgangsspannung der Ausgangsleitung die Stromaufnahme der Verbraucher auf die Grenz-Stromstärke einregelt. Die Ausgangsspannung der Ausgangsleitung läßt sich leicht messen, wobei der Stromregler die Spannung entsprechend derIt is preferred that the current limiting device has a current regulator or voltage regulator which regulates the current consumption of the consumers to the limit current by reducing the output voltage of the output line. The output voltage of the output line can be easily measured, with the current regulator adjusting the voltage according to the

Stromaufnahme der angeschlossenen Verbraucher ausregelt und bei Übersteigen der Grenz-Stromstärke in der Ausgangsleitung herabsetzt. Demnach zeigt die verringerte Ausgangsspannung verzögerungslos das Zuschalten eines neuen Verbrauchers an, so daß die Ausgangsspannungsaustastung ausgelöst wird.The current consumption of the connected consumers is regulated and reduced if the limit current in the output line is exceeded. The reduced output voltage therefore indicates without delay that a new consumer is connected, so that the output voltage blanking is triggered.

Es ist ferner bevorzugt, daß die Vergleichseinrichtung die I^ Unterbrechungseinrichtung auslöst, wenn die Ausgangsspannung unter die Bezugsspannung fällt. Die Bezugsspannung entspricht einer Nennspannung bei Einschaltung von > 1,5 statt normalerweise einem Verbraucher, d. h. einem System unter annormalenIt is further preferred that the comparison device triggers the I^ interruption device when the output voltage falls below the reference voltage. The reference voltage corresponds to a nominal voltage at switch-on of > 1.5 instead of normally a consumer, i.e. a system under abnormal

Betriebsbedingungen.
15operating conditions.
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Es wird ferner bevorzugt, daß die Vergleichseinrichtung die Unterbrechungseinrichtung durch einen Steuerimpuls auslöst. Ein einziger Steuerimpuls genügt zur Auslösung der Unterbrechungseinrichtung .
20It is further preferred that the comparison device triggers the interruption device by means of a control pulse. A single control pulse is sufficient to trigger the interruption device.
20

Es ist ferner bevorzugt, daß die Vergleichseinrichtung wiederholt Steuerimpulse an die Unterbrechungseinrichtung gibt, solange die Ausgangsspannung kleiner als die Bezugsspannung ist. Bei Verwendung programmierbarer Platinen, die den einzelnen Verbrauchern zugeordnet sind, kann durch anwendungsbedingte Fehlprogrammierung der Fall eintreten, daß mehr als zwei Platinen gleichzeitig zugeschaltet würden. In diesem Fall würde ein einzelner Steuerimpuls nicht ausreichen, um die gewünschte Abschaltung zusätzlicher Verbraucher zu gewährleisten. Die notwendige Funktionssicherheit wäre nicht gegeben. Es ist daher günstig, wenn fortwährend Steuerimpulse an die Unterbrechungseinrichtung gegeben werden, wenn und solange die Ausgangsspannung kleiner ist als die Bezugsspannung. It is also preferred that the comparison device repeatedly sends control pulses to the interruption device, as long as the output voltage is less than the reference voltage. When using programmable boards that are assigned to the individual consumers, it can happen that more than two boards are switched on at the same time due to incorrect programming due to the application. In this case, a single control pulse would not be sufficient to ensure the desired switching off of additional consumers. The necessary functional reliability would not be given. It is therefore advantageous if control pulses are continuously sent to the interruption device if and as long as the output voltage is less than the reference voltage.

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In dieser Ausgestaltung ist es bevorzugt, daß die Unterbrechungseinrichtung durch eine Impulsrückkopplungs-Leitung mit der Vergleichseinrichtung verbunden ist, wobei die Impulsrückkopplung eine erneute Erzeugung des Steuersignals ermöglicht. Die Impulsrückkopplung bewirkt, daß aus der Vergleichseinrichtung bei Unterspannung nicht nur ein Impuls abgegeben wird, sondern solange Steuerimpulse an die Unterbrechungseinrichtung gegeben werden, bis die Spannungswerte über die Bezugsspannung gestiegen sind, d. h. sich normalisiert haben.In this embodiment, it is preferred that the interruption device is connected to the comparison device by a pulse feedback line, whereby the pulse feedback enables the control signal to be generated again. The pulse feedback means that not only one pulse is emitted from the comparison device in the event of undervoltage, but control pulses are sent to the interruption device until the voltage values have risen above the reference voltage, i.e. have normalized.

ferner bevorzugt, daß die Zeitdauer der Unterbrechung zwischen 10 ms und 2 00 ms, bevorzugt zwischen 50 ms und 150 ms liegt. Diese Bruchteilsbereiche einer Sekunde sind so bemessen, daß die übliche manuelle Tastzeit des Benutzers von 3 00 bis 500 ms darüber liegt, so daß die den Verbrauchern zugeordneten Taster nach Ablauf der Unterbrechungsdauer noch gedrückt bzw. betätigt sind. Auf diese Weise wird die Austastung vom Benutzer nicht wahrgenommen.It is also preferred that the duration of the interruption is between 10 ms and 200 ms, preferably between 50 ms and 150 ms. These fractions of a second are dimensioned such that the user's usual manual keying time of 300 to 500 ms is longer, so that the buttons assigned to the consumers are still pressed or actuated after the interruption period has elapsed. In this way, the blanking is not perceived by the user.

Es ist bevorzugt, daß die Bezugsspannung im Bereich der Stromaufnahme von > 1,5 Verbrauchern liegt. Diese Auslegung eignet sich für eine unmittelbare und verzögerungslose Auslösung der Unterbrechungseinrichtung.It is preferred that the reference voltage is in the range of the current consumption of > 1.5 consumers. This design is suitable for immediate and delay-free triggering of the interruption device.

Es ist ferner bevorzugt, daß die Ausgangsleitung parallel mit ³^ einzelnen den Verbrauchern zugeordneten Steuereinrichtungen verbunden ist, die jeweils einen Taster und einen bistabilen Schalter aufweisen, wobei der Schalter den zugeordneten Verbraucher bei betätigtem Taster mit der Ausgangsleitung verbindet und bei unterbrochener Stromversorgung die Verbindung 35It is further preferred that the output line is connected in parallel to ³ ^ individual control devices assigned to the consumers, each of which has a button and a bistable switch, the switch connecting the assigned consumer to the output line when the button is actuated and breaking the connection when the power supply is interrupted 35

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des Verbrauchers mit der Ausgangsleitung trennt. Der bistabile Schalter wird durch manuelle Betätigung eingeschaltet, wobei der fließende Strom zum Halten der Verbindung benutzt wird. Nach Abschalten der Ausgangsspannung fällt der Schalter in den stromlosen Zustand zurück und sperrt.of the consumer with the output line. The bistable switch is switched on by manual operation, whereby the flowing current is used to maintain the connection. After the output voltage is switched off, the switch reverts to the currentless state and blocks.

Die Schalter enthalten bevorzugt Relais. Derartige Relais sind als mechanische bistabile Schalter geeignet und sind zu vertretbaren Kosten im Handel erhältlich.The switches preferably contain relays. Such relays are suitable as mechanical bistable switches and are commercially available at reasonable costs.

Die Strom-Begrenzungseinrichtung weist bevorzugt einen Widerstand auf, der eine Berücksichtigung der Stromaufnahme unter-The current limiting device preferably has a resistor which takes into account the current consumption.

!5 schiedlicher Relais, d. h. eine Anpassung der Grenz-Stromstärke ermöglicht. Da die Anzahl der benötigten Umschaltkontakte je nach Bedarf unterschiedlich ist, kommen verschiedene Relais mit unterschiedlich vielen Kontakten zum Einsatz. Die Stromaufnahme derart verschiedener Relais kann je nach Hersteller unterschiedlich groß sein. Der eingesetzte Widerstand hat bevorzugt einen Wert zwischen 5 Ohm und 10 Ohm, um eine korrekte Strombegrenzung und damit die korrekte Funktion der Steuereinheit zu gewährleisten.!5 different relays, i.e. an adjustment of the current limit is possible. Since the number of switching contacts required varies depending on requirements, different relays with different numbers of contacts are used. The current consumption of such different relays can vary depending on the manufacturer. The resistance used preferably has a value between 5 ohms and 10 ohms in order to ensure correct current limitation and thus the correct function of the control unit.

Es ist ferner bevorzugt, daß mit einem Relais eine Leuchtdiode verbunden ist, die im leitenden Zustand des Relais leuchtet. Eine derartige LED-Anzeige ermöglicht eine visuelle Beurteilung des Zustands jedes einzelnen Verbrauchers.It is also preferred that a light-emitting diode is connected to a relay, which lights up when the relay is in the conductive state. Such an LED display enables a visual assessment of the status of each individual consumer.

Es ist schließlich bevorzugt, daß die Steuereinheit eine eigene Stromversorgung aufweist, die die von der Stromquelle stammende Netzspannung auf eine Niederspannung herunter transformiert. Eine derartige eigene Stromversorgung in derFinally, it is preferred that the control unit has its own power supply, which transforms the mains voltage from the power source down to a low voltage. Such a separate power supply in the

Steuereinheit macht diese für den Einbau an beliebigen Orten, 35Control unit makes it suitable for installation in any location, 35

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insbesondere im Handel in der Verkaufsvorführung geeignet.particularly suitable for sales demonstrations in retail.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung.Further advantages, features and possible applications of the present invention emerge from the following description of an embodiment in conjunction with the drawing.

Figur 1 zeigt einen Schaltplan einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinheit.Figure 1 shows a circuit diagram of an embodiment of the control unit according to the invention.

In der Figur ist in punktierter Linie umgrenzt eine Stromversorgung A gezeigt, die netzspannungsseitig eine in Reihe mit der Primärwicklung des Trafos TRl geschaltete Feinsicherung Sl aufweist. Sekundärseitig des Transformators TRl ist ein Gleichrichter (GL 1) angeschlossen, zwischen dessen Ausgangsleitungen ein Elekrolytkondensator El geschaltet ist. Hinter dem Elko El befindet sich parallel ein programmierbarer Spannungsregler ICl, der mit seinen Anschlüssen (1) und (3) an dem Elko El liegt. Zwischen diesen Anschlüssen des ICl liegt ein Kondensator Kl, wobei der Anschluß (3) mit einer Ausgangsleitung (-out Masse) der Steuereinheit verbunden ist. Ebenfalls mit dieser Ausgangsleitung ist auch der andere Anschluß des Elkos El verbunden. Ein weiterer Kondensator K2 ist zwischen dem Anschluß (3) und einem weiteren Anschluß (5) des ICl geschaltet. Zwischen den Anschlüssen (3) und (4) des ICl ist ein Widerstand Rl geschaltet. Ein Anschluß (2) des ICl ist über einen Widerstand R2 mit dem anderen Pol der Ausgangsleitung (+ out) verbunden. Dieser Pol (+) ist über einen Widerstand R3 mit dem Anschluß (4) des ICl verbunden. Der Anschluß (5) des ICl ist durch einen Widerstand R16 mit dem Pol (+) der Ausgangsleitung verbunden, um eine Abstimmung derIn the figure, a dotted line shows a power supply A, which has a fine-wire fuse Sl connected in series with the primary winding of the transformer TRl on the mains voltage side. A rectifier (GL 1) is connected on the secondary side of the transformer TRl, between whose output lines an electrolytic capacitor El is connected. Behind the electrolytic capacitor El there is a programmable voltage regulator ICl, which is connected to the electrolytic capacitor El with its connections (1) and (3). Between these connections of the ICl there is a capacitor Kl, whereby the connection (3) is connected to an output line (-out ground) of the control unit. The other connection of the electrolytic capacitor El is also connected to this output line. Another capacitor K2 is connected between the connection (3) and another connection (5) of the ICl. A resistor Rl is connected between the connections (3) and (4) of the ICl. One terminal (2) of the IC1 is connected to the other pole of the output line (+ out) via a resistor R2. This pole (+) is connected to the terminal (4) of the IC1 via a resistor R3. The terminal (5) of the IC1 is connected to the pole (+) of the output line via a resistor R16 in order to adjust the

Grenz-Stromstärke einer Begrenzungseinrichtung B zu ermögli-35 Limit current strength of a limiting device B to enable-35

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chen, um verschiedene an der Ausgangsleitung angeschlossene Relais anzupassen. Zwischen dem (+) und dem (-) Pol der Aus- ^ gangsleitung befindet sich eine Diode Dl. Die umgrenzte Linie zeigt die Strom-Begrenzungseinrichtung B der Steuereinheit. Hinter der Begrenzungseinrichtung B befindet sich ebenfalls in gestrichelter Linie die Vergleichseinrichtung C, in welcher die an der Ausgangsleitung liegende Ausgangsspannung gemessen und mit einer Bezugsspannung verglichen wird. Die Vergleichseinrichtung C liegt zwischen den Polen (+) und (-) der Ausgangsleitung (out) und mit dem (+) Pol der Ausgangsleitung ist ein Widerstand R7 verbunden, wobei ein Widerstand R4 mit der Kathode einer Zenerdiode ZDl verbunden ist. Die Anode derto adjust various relays connected to the output line. Between the (+) and (-) poles of the output line there is a diode Dl. The outlined line shows the current limiting device B of the control unit. Behind the limiting device B there is also the comparison device C in a dashed line, in which the output voltage on the output line is measured and compared with a reference voltage. The comparison device C is located between the poles (+) and (-) of the output line (out) and a resistor R7 is connected to the (+) pole of the output line, with a resistor R4 connected to the cathode of a Zener diode ZDl. The anode of the

¹S Zenerdiode ist mit dem -Pol Masse verbunden. Die Kathode der Zenerdiode ist ferner über einem Widerstand R5 mit dem Anschluß (3) eines Operationsverstärkers OPl verbunden, der den Kern der Vergleichseinrichtung bildet. An diesem Anschluß (3) des Operationsverstärkers ist ferner ein weiterer Widerstand R6 angeschlossen, der an seinem anderen Ende an Masse -Pol liegt. Auch der Anschluß (2) des OPl ist mit dem (-) Pol Masse verbunden, und zwar durch einen Widerstand R8. Der Ausgang des Operationsverstärkers OPl ist über einen Widerstand R9 mit einer Unterbrechungseinrichtung D verbunden, die ebenfalls punktiert eingegrenzt ist. Der genannte Widerstand R9 ist direkt mit der Basis eines Transistors Tl und über einen Widerstand RIO mit dem (-) Pol Masse der Ausgangsleitung verbunden. Der Emitter des Transistors Tl ist ebenfalls mit dem (-) Pol Masse der Ausgangsleitung verbunden. Der Kollektor von Tl ist über einen Kondensator K6 mit einem Zeitgeber IC3 verbunden, der die Zeitdauer der Unterbrechung der Stromversorgung festlegt. Die Verbindung erfolgt am Anschluß (2) des IC3. Ebenfalls mit dem Anschluß (2) des IC3 ist ein Widerstand R12 verbunden, dessen anderer Anschluß an einem An- ¹ S Zener diode is connected to the -pole ground. The cathode of the Zener diode is also connected via a resistor R5 to the terminal (3) of an operational amplifier OPl, which forms the core of the comparison device. Another resistor R6 is also connected to this terminal (3) of the operational amplifier, the other end of which is connected to the -pole ground. The terminal (2) of the OPl is also connected to the (-) pole ground, namely through a resistor R8. The output of the operational amplifier OPl is connected via a resistor R9 to an interruption device D, which is also bordered by dots. The resistor R9 mentioned is connected directly to the base of a transistor Tl and via a resistor RIO to the (-) pole ground of the output line. The emitter of the transistor Tl is also connected to the (-) pole ground of the output line. The collector of Tl is connected via a capacitor K6 to a timer IC3, which determines the duration of the interruption of the power supply. The connection is made at terminal (2) of IC3. Also connected to terminal (2) of IC3 is a resistor R12, the other terminal of which is connected to a

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Schluß (8) des IC3 liegt und über einen Widerstand RIl mit dem Kollektor von Tl verbunden ist. Ferner ist dieser Anschluß von R12 mit einem Anschluß (7) des OPl, mit einem an Masse angeschlossenen Kondensator K4 sowie dem Ausgang eines Positiv-Spannungsreglers IC2 verbunden. Der Kondensator K4 ist mit seinem anderen Anschluß an Masse angeschlossen, ebenso wie der IC2 mit seiner dritten Leitung und der an den anderen Anschluß des IC2 angeschlossene Kondensator K3. Dieser Kondensator K3 ist ferner mit dem Ausgang der Stromversorgung A verbunden, und zwar mit El.The other terminal of R12 is connected to ground, as is IC2 with its third lead and capacitor K3, which is connected to the other terminal of IC2. This capacitor K3 is also connected to the output of power supply A, namely to El.

Der Zeitgeber IC3 ist ferner an seinem Anschluß (3) mit einem Widerstand (R13) verbunden, der mit seinem anderen Anschluß an der Basis eines Transistors T2 liegt. Der Emitter dieses Transistors T2 ist mit dem (-) Pol (Masse der Ausgangsleitung) verbunden, während der Kollektor von T2 mit dem Anschluß (2) des ICl verbunden ist. Ferner ist ein Anschluß (6) des IC3 durch einen Kondensator K7 mit dem (-) Pol (Masse der Ausgangsleitung), ferner mit einem Anschluß (7) des IC3 und einem Trimm-Potentiometer TPl verbunden, das mit seinem anderen Anschluß durch einen Widerstand R14 mit dem Anschluß (8) des IC3 verbunden ist. Der Anschluß (8) ist ferner mit dem Anschluß (4) verbunden.The timer IC3 is also connected at its terminal (3) to a resistor (R13), which is connected with its other terminal to the base of a transistor T2. The emitter of this transistor T2 is connected to the (-) pole (ground of the output line), while the collector of T2 is connected to the terminal (2) of the IC1. Furthermore, a terminal (6) of the IC3 is connected through a capacitor K7 to the (-) pole (ground of the output line), further to a terminal (7) of the IC3 and a trimming potentiometer TP1, which is connected with its other terminal through a resistor R14 to the terminal (8) of the IC3. The terminal (8) is also connected to the terminal (4).

Im Bereich des IC3 ist ferner eine Impulsrückkopplungs-Leitung E punktiert eingefaßt dargestellt, die vom Anschluß (3) des IC3 abzweigt und über eine Diode D2 und einen Widerstand R15 mit dem Anschluß (2) des OPl verbunden ist. Diese Impulsrückkopplungs-Leitung ist über K5 mit Masse verbunden Die Impulsrückkopplungs-Leitung E ermöglicht eine erneute Erzeugung von Steuersignalen durch die Vergleichseinrichtung C, wenn die Ausgangsspannung noch unterhalb der BezugsspannungIn the area of IC3, a pulse feedback line E is also shown in dotted lines, which branches off from connection (3) of IC3 and is connected to connection (2) of OP1 via a diode D2 and a resistor R15. This pulse feedback line is connected to ground via K5. The pulse feedback line E enables control signals to be generated again by the comparison device C if the output voltage is still below the reference voltage.

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liegt.lies.

Die erläuterte erfindungsgemäße Steuereinheit ermöglicht eine dezentrale Umschaltung, wenn an der Ausgangsleitung verschiedene Verbraucher parallel angeschlossen sind. Wenn jedem Verbraucher beispielsweise eine Platine zugeordnet ist, die mit entsprechenden Steckanschlüssen für Anschluß- und Verbindungskabel versehen ist, kann diese Platine ferner mit einem oder mehreren Relais bestückt sein, und zwar je nach der Anzahl der zu schaltenden Verbindungen. An die Relaisplatinen werden fertige Verbindungskabel zu weiteren Platinen, ein Taster sowie eine LED-Anzeige angesteckt. Die Verbindungskabel führen zu weiteren vorzuführenden Verbrauchern.The control unit according to the invention explained enables decentralized switching if different consumers are connected in parallel to the output line. If, for example, each consumer is assigned a circuit board that is provided with corresponding plug connections for connection and connecting cables, this circuit board can also be equipped with one or more relays, depending on the number of connections to be switched. Ready-made connection cables to other circuit boards, a button and an LED display are plugged into the relay boards. The connection cables lead to other consumers to be demonstrated.

Bei Lautsprecher-Umschaltung werden jedem Lautsprecher-Paar zwei verschiedene Platinen zugeordnet. An einem Lautsprecher kann eine Sendeplatine und an dem anderen Lautsprecher eine Empfangsplatine angeordnet werden. Das Paar kann an der Sendeplatine eingeschaltet werden und diese zeigt ihren Zustand automatisch und optisch durch die LED-Anzeige an. Die automatische Zuschaltung der Empfangsplatinen zu den jeweiligen Sendeplatinen erfolgt beispielsweise mit einer einfachen Programmierung der Platinen durch DIP-Schalter. Die verschiedenen Lautsprecher sowie Sende- und Empfangsplatinen werden durch ein entsprechendes mehrpoliges Flachband-Kabel steckbar verbunden. Durch die Einstellung der DIP-Schalter kann das (+) und auch das (-) Signal auf verschiedene Art an die Verbindungskabel gelegt werden. Hier unterscheiden sich die einzelnen Sende- bzw. Empfangsplatinen voneinander, wodurch die Schaltmöglichkeiten erhöht sind. Beispielsweise ergeben sich 100 verschiedene Schaltmöglichkeiten bzw. Platinen bei 10 möglichen (+) Leitungen und 10 möglichen (-) Leitungen.When switching loudspeakers, two different boards are assigned to each pair of loudspeakers. A transmitting board can be placed on one loudspeaker and a receiving board on the other loudspeaker. The pair can be switched on on the transmitting board and this shows its status automatically and visually using the LED display. The automatic connection of the receiving boards to the respective transmitting boards is done, for example, by simply programming the boards using DIP switches. The various loudspeakers as well as the transmitting and receiving boards are connected using a corresponding multi-pin ribbon cable. By setting the DIP switches, the (+) and (-) signals can be applied to the connecting cables in different ways. The individual transmitting and receiving boards differ from one another here, which increases the switching options. For example, there are 100 different switching options or boards with 10 possible (+) lines and 10 possible (-) lines.

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Die erfindungsgemäße Steuereinheit besitzt eine elektronische Schaltung, die mit einem Spannungssensor bzw. einer Vergleichseinrichtung C ständig die Stromaufnahme der angeschlossenen Platinen bzw. Verbraucher überwacht. Wird ein Taster einer Platine betätigt, gibt dieser Taster die Stromzufuhr von der Ausgangsleitung zu der angeschlossenen Platine frei und der angschlossene Verbraucher erhält seine Ausgangsspannung. Soll nun ein anderer Verbraucher eingeschaltet werden und wird hierfür die entsprechende Taste betätigt, so würde die Stromaufnahme der nun beiden durchgeschalteten Platinen somit auf die doppelte Stromstärke steigen. Aufgrund der Strom-Begrenzungseinrichtung B sinkt jedoch die Ausgangsspannung auf die Hälfte der ursprünglichen Ausgangsspannung. Soweit die Vergleichseinrichtung C einen solchen doppelten Strombedarf durch Messung einer unter die Bezugsspannung (> 1,5 fache Stromaufnahme) fallenden Ausgangsspannung feststellt,The control unit according to the invention has an electronic circuit that uses a voltage sensor or a comparison device C to constantly monitor the current consumption of the connected boards or consumers. If a button on a board is pressed, this button releases the current supply from the output line to the connected board and the connected consumer receives its output voltage. If another consumer is now to be switched on and the corresponding button is pressed for this purpose, the current consumption of the two boards that are now switched through would thus increase to twice the current. However, due to the current limiting device B, the output voltage drops to half the original output voltage. If the comparison device C determines such a double current requirement by measuring an output voltage that falls below the reference voltage (> 1.5 times the current consumption),

²^ schaltet sie mit dem Austaster bzw. der Unterbrechungseinrichtung D die Ausgangsspannung von allen Platinen für den Bruchteil einer Sekunde, z. B. 100 ms ab. Demzufolge gehen alle Umschaltplatinen in den ausgeschalteten Zustand. Da dieser Vorgang nur eine kurze Zeitdauer anhält, ist die Taste ² ^ it switches off the output voltage of all boards for a fraction of a second, e.g. 100 ms, using the switch-off switch or the interruption device D. As a result, all switching boards go into the off state. Since this process only lasts for a short period of time, the button

²^ des neuen Verbrauchers bei normaler Bedienung an der neu zu schaltenden Platine immer noch gedrückt. Daher wird zu diesem Zeitpunkt nur noch der einfache Strombedarf in der Vergleichseinrichtung C festgestellt, so daß die Ausgangsspannung für die neue Umschaltplatine freigegeben wird. Um zu ² ^ of the new consumer is still pressed during normal operation on the board to be switched. Therefore, at this time only the simple current requirement is determined in the comparison device C, so that the output voltage for the new switching board is released. In order to

^Q verhindern, daß bei gleichzeitiger Betätigung von zwei Tastern beide angeschlossenen Platinen durchschalten, gewährleistet die erfindungsgemäße Steuereinheit eine gegenseitige elektronische Verriegelung der Platinen. Die Verriegelung arbeitet mit dem Spannungsregler ICl, der die Stromzufuhr auf ^Q To prevent both connected boards from switching through when two buttons are pressed simultaneously, the control unit according to the invention ensures mutual electronic locking of the boards. The locking works with the voltage regulator IC1, which regulates the power supply to

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die benötigte Spannung begrenzt und bei Betätigung von zwei Tasten stets den beiden Platinen nur noch die halbe Ausgangsspannung für jedes Relais zur Verfügung stellt. Da ein Relais mit halber Nennspannung die Kontakte angezogen hält, aber mit halber Nennspannung ein neues, anderes Relais nicht eingeschaltet werden kann, ist die Folge, daß bei doppelter Betätigung der Taster die zuvor eingeschaltete Platine einge- *^ schaltet bleibt, während die zweite Platine nicht eingeschaltet wird.the required voltage is limited and when two buttons are pressed, only half the output voltage is made available to the two boards for each relay. Since a relay with half the nominal voltage keeps the contacts attracted, but a new, different relay with half the nominal voltage cannot be switched on, the result is that when the buttons are pressed twice, the previously switched on board remains switched on, while the second board is not switched on.

Die Verbindung von Steuereinheit und Relaisplatinen mittels Durchschleifung ermöglicht eine einfache Kabelführung, wobei die Verbraucher in einer Kette hintereinander parallel geschaltet werden können. An dieser mit der Ausgangsleitung verbundenen Kette können beliebig viele Verbraucher angehängt werden. Von dieser Kette kann beliebig oft abgezweigt werden. Die Polzahl des Kabels ist unabhängig von der Anzahl der Verbraucher. Die Polzahl ist numerisch nur so groß wie die, für die V &eegr; der maximal anzuschließenden Geräte plus zwei Steuerleitungen. Die Länge des Kabels richtet sich nach der Entfernung von der Steuereinheit zum letzten Verbraucher. Die Anzahl der Verbraucher kann durch ein weiteres Verbindungskabel und eine weitere Platine am Ende einer Kette erweitert werden. Hierzu ist keine Veränderung der Steuereinheit erforderlich. The connection of the control unit and relay boards by means of a loop-through connection enables simple cable routing, whereby the consumers can be connected in parallel in a chain one after the other. Any number of consumers can be attached to this chain connected to the output line. This chain can be branched off as often as required. The number of poles on the cable is independent of the number of consumers. The number of poles is numerically only as large as the number for the V η of the maximum devices to be connected plus two control lines. The length of the cable depends on the distance from the control unit to the last consumer. The number of consumers can be increased by an additional connection cable and an additional board at the end of a chain. No changes to the control unit are required for this.

Claims

DIPL.-PHYS. THOMAS KURIG

PATENT ATTORNEY EUROPEAN PATENT ATTORNEY

Patent Attorney Thomas Kurig ■ Westermayerstr. 12 · 8200 Rosenheim Westermayerstr. 12

D-8200 Rosenheim

Telephone 0 80 31 / 38 06 04 Fax 0 80 31 / 38 04 08

German Patent Office _{&Ggr;&eegr;&rgr;&Lgr;&Tgr;&bgr;}

Zweibrückenstr. 12 ^^r/\i

Patents

&ogr;&eegr;&eegr;&eegr;mr;;»,&ldquor;u .-,.^ -> Utility model

Munich 2 Designs

Trademarks Service marks Plant variety rights Topographies

YourSign OurSign Rosenheim

F1078 KG/Pr 03.12.1991 Georg Frank, Spielwangerstr. 37; D-8221 Vachendorf

SchutzansprücheProtection claims

1. Control unit for alternative connection of consumers that can be connected to an output line (out) with a power source, with

a device (B) for limiting the current consumption of the consumers to a predetermined limit current intensity in the output line (out);

a device (C) for comparing an output voltage applied to the output line (out) with a predetermined reference voltage, and a device (D) coupled to the comparison device (C) for interrupting a power supply to the output line for a predetermined period of time.

2. Control unit for alternative connection of consumers that can be connected to an output line with a power source, with

a device for comparing a signal in the

Hypobank BIz.70020001 Kto. 6 210 26<t o05 ■ Postgiroanu Munich BIz.70010080 Kto. 91 19-800

output line with a predetermined limit current strength, and a device coupled to the comparison device for interrupting a power supply to the output line for a predetermined period of time.

3. Control unit according to claim 1 or 2, characterized

characterized in that the current limiting device (B) has a current regulator or voltage regulator (ICl) which, by reducing the output voltage of the output line, limits the current consumption of the consumers to a maximum

to the limit current. 15

4. Control unit according to claim 1 or 2, characterized in that the comparison device (C) triggers the interruption device (D) when the output voltage falls below the reference voltage.

5. Control unit according to claim 4, characterized in that the comparison device (C) controls the interruption device by a control pulse

triggers.
25

6. Control unit according to claim 4, characterized in that the comparison device (C) repeatedly sends control pulses to the interruption device as long as the output voltage is lower than the reference voltage.

7. Control unit according to claim 6, characterized in that the interruption device is provided by a

Pulse feedback line (E) with the 35

comparison device, whereby the pulse feedback enables the control signal to be generated again.

8. Control unit according to one of the preceding claims, characterized in that the duration of the interruption of the power supply is between 10 ms and 2 ms, preferably between 50 ms and 150 ms.

9. Control unit according to one of the preceding claims, characterized in that the reference voltage is in the range

0.75 times the nominal voltage of a consumer. 15

10. Control unit according to one of the preceding claims, characterized in that the output line (out) is connected in parallel to individual control devices assigned to the consumers, each of which has a button and a bistable switch, the switch connecting the assigned consumer to the output line (out) when the button is actuated and disconnecting the connection of the

consumer with the output line. 25

11. Control unit according to claim 10, characterized in that the switches contain relays.

12. Control unit according to claim 11, characterized in that the current limiting device (B) has a resistor (R16) which allows the current consumption of different relays to be taken into account, ie allows the limit current to be adjusted.

-A--A-

13. Control unit according to claim 11, characterized in that a light-emitting diode is connected to a relay, which

⁵ lights up when the relay is in the conductive state.

14. Control unit according to one of the preceding claims, characterized by its own power supply which converts the mains voltage from the power source to a

¹⁰ Low voltage transformed down.