[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer vorbestimmten
Auswahl von Leuchtelementen einer Gruppe, insbesondere zur Darstellung alphanumerischer
Zeichen.
[0002] Zur Anzeige alphanumerischer Zeichen werden häufig Leuchtdioden benutzt, die gruppenweise,
beispielsweise in 7-Segment-Anzeigen, zusammengefaßt sind. Die sieben Elemente einer
solchen Anzeige sind parallel geschaltet, und sie werden über jeweils einen eigenen
Vorwiderstand angesteuert, der zur Strombegrenzung erforderlich ist. Da sich die Ströme
der einzelnen Leuchtdiodensegmente addieren und die Spannung zur Erzielung einer gleichmäßigen
Ausleuchtung innerhalb bestimmter Grenzen gehalten werden muß, ist eine aufwendige
Stromversorgung erforderlich. Die Ansteuerung erfolgt über eine integrierte Schaltung
auf elektronischem Wege oder über Kodierschalter.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die
hinsichtlich der Stromversorgung der einzelnen Leuchtelemente vereinfacht und insbesondere
in Verbindung mit Stelleinrichtungen, beispielsweise Stellwellen, benutzbar ist, um
eine Schalterstellung eines Elektrogerätes alphanumerisch anzuzeigen.
[0004] Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs
1 angegebenen Merkmale. Danach werden entgegen der üblichen Praxis nicht jene Elemente
angesteuert, die zum Aufleuchten ausgewählt sind, sondern es werden jene Elemente
kurzgeschlossen, die nicht sichtbar werden sollen. Hierdurch ergibt sich, insbesondere
in Verbindung mit mechanischen Kodierschaltern, eine erhebliche Vereinfachung, die
insbesondere für die Ansteuerung von Leuchtdiodenelementen wichtig ist. Voraussetzung
ist lediglich das Vorhandensein einer Spannungsquelle, die einen im wesentlichen konstanten
Strom liefert. Eine solche Spannungsquelle steht immer dann unmittelbar zur Verfügung,
wenn die Schaltungsanordnung zur Anzeige eines Schaltzustandes eines Elektrogerätes
benötigt wird. Wenn hierbei die Wechselstrom-Netzspannung über einen Gleichrichter,
z.B. eine Gleichrichterdiode und einen entsprechend bemessenen Widerstand, an die
Reihenschaltung der Leuchtdiodenelemente angeschlossen wird, ergibt sich praktisch
ein konstanter Stromfluß, der die Leuchtsegmente mit einer vorbestimmten Helligkeit
aufleuchten läßt, und zwar unabhängig davon, wieviele der Leuchtsegmente kurzgeschlossen
sind. Für die Spannungsaufbereitung wird daher nur eine Diode und ein entsprechender
Widerstand benötigt, da auch eine integrierte Schaltung überflüssig wird. Auf diese
Weise kann ein sehr einfach aufgebauter Kodierschalter Verwendung finden, der mit
einem Drehschalter oder einem Schiebeschalter vereinigt werden kann und entsprechend
angeordnete Leiterbahnen besitzt, die über verdrehbare oder verschiebbare Schleifer
derart miteinander verbunden werden, daß ein Kurzschluß der nicht "ausgewählten" Segmente
erfolgen kann.
[0005] Anstelle der Ansteuerung über einen mechanischen Schalter soll für die Erfindung
auch eine elektronische Ansteuerung vorbehalten bleiben, jedoch wird diese nur in
Ausnahmefällen wegen des hierzu erforderlichen Schaltungsaufwands zu realisieren sein.
[0006] Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist nicht auf die Ansteuerung von Leuchtdioden
beschränkt, sondern kann auch für andere Leuchtelemente Anwendung finden, beispielsweise
für Glühlämpchen oder andere durch elektrischen Strom erregte Leuchtelemente.
[0007] Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.
In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- ist ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung;
- Fig. 2
- ist die Darstellung einer 7-Segment-Anzeige;
- Fig.3
- ist eine Überbrückungstabelle, die die jeweils kurzzuschließenden Leuchtdioden-Segmente
angibt;
- Fig. 4
- ist ein Leiterplatten-Beispiel für eine 7-Takt-Drehschalter-Anzeige eines Elektroherdes.
[0008] In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine 7-Segment-Leuchtdiodenanzeige für
die Ziffern 0 bis 9 beschrieben. Die sieben Segmente a bis g sind, wie aus Fig. 1
ersichtlich, in Reihe geschaltet und liegen über einen Widerstand R1 und eine Gleichrichterdiode
D1 an einem Wechselspannungsnetz mit den Anschlüssen N und L1 von beispielsweise 230
V Wechselspannung. Der Widerstand R1 ist in Verbindung mit dem Durchlaßwiderstand
der Diode D1 derart bemessen, daß praktisch eine Kontantstromquelle gebildet wird
und der die Segmente a bis g durchfließende Strom die Segmente zum Aufleuchten bringt,
unabhängig davon, wieviele dieser Segmente kurzgeschlossen sind. Zum Zwecke des Kurzschließens
sind Anschlüsse 1 bis 8 nach außen geführt, die jeweils mit der Anode bzw. Kathode
der Leuchtdiodensegmente verbunden sind.
[0009] Aus der Tabelle gemäß Fig. 3 ist ersichtlich, welche Anschlüsse miteinander verbunden
werden müssen, um die jeweils nicht benötigten Segmente kurzzuschließen und die gewünschte
Ziffer aufleuchten zu lassen. Werden in der "Aus"-Stellung alle in Reihe liegenden
Segmente überbrückt, erlischt die Anzeige. Da die Flußspannung der einzelnen Segmente
a bis g relativ gering gegenüber der Netzspannung ist, bewirkt die Überbrückung einzelner
Segmente nur sehr geringe Änderungen des Stromes, so daß sogar mehrere 7-Segment-Anzeigen
in Reihe geschaltet werden können.
[0010] In der Zeichnung ist lediglich ein Ausführungsbeispiel für eine Ziffernanzeige angegeben.
Mittels einer 7-Segment-Anzeige lassen sich jedoch auch noch andere alphanumerische
Zeichen darstellen, beispielsweise ein "E". Hierzu wären die Segmente b und c durch
Verbindung der Anschlüsse 2 und 4 kurzzuschließen. Die Erfindung ist jedoch nicht
auf 7-Segment-Anzeigen beschränkt, und sie kann Anwendung finden für beliebige Leuchtdioden-Anordnungen,
bei denen bei unterschiedlichen Schaltstellungen unterschiedliche Leuchtdioden bzw.
Segmente aufleuchten bzw. abgeschaltet sind. Der Kurzschluß erfolgt zweckmäßigerweise
auf mechanischem Wege, z.B. durch einen Kodierschalter. Eine elektronische Ansteuerung
soll für die Erfindung vorbehalten bleiben; sie erfordert jedoch einen erheblichen
Schaltungsaufwand, so daß ihre Anwendung auf Sonderlälle beschränkt bleibt.
[0011] Ein Anwendungsbeispiel eines in Verbindung mit der Schaltungsanordnung benutzbaren
Kodierschalters zeigt Fig. 4. Die hier dargestellte Leiterplatten-Anordnung kann mit
dem Drehschalter eines Kochplatten-Herdschalters kombiniert werden, der die üblichen
sieben Schaltstellungen aufweist. Der mit der Stellwelle des Herdschalters verbundene
Leiterplattenschalter weist zwei in der Zeichnung nicht dargestellte elektrisch voneinander
getrennte 2-Fingerschleifer auf, die die Kontakte auf den inneren beiden Kreisbahnen
bzw. den äußeren beiden Kreisbahnen in den einzelnen Schaltstellung derart miteinander
verbinden, daß die jeweilige Schalterstellung 1 bis 6 angezeigt wird. In der Schaltstellung
"0" ist keine Anzeige vorhanden, und über die Anschlüsse 1 und 8 sind alle Segmente
kurzgeschlossen.
[0012] Anstelle von Drehschaltern können selbstverständlich auch entsprechend kodierte Schiebeschalter
Anwendung finden. Wichtig für die Erfindung ist, daß die Reihenschaltung der Dioden
an eine Stromquelle angeschlossen ist, die einen im wesentlichen konstanten Strom
liefert, damit die einzelnen Anzeigeelemente immer mit der gleichen Helligkeit aufleuchten,
unabhängig davon, wieviele der einzelnen Elemente jeweils kurzgeschlossen sind.
[0013] Die Erfindung wurde vorstehend in Verbindung mit Leuchtdioden beschrieben; sie ist
jedoch ebenso anwendbar in Verbindung mit Glühlampen oder anderen Leuchtelementen.
1. Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer vorbestimmten Auswahl von Leuchtelementen
einer Gruppe (a bis g), insbesondere zur Darstellung alphanumerischer Zeichen,
dadurch gekennzeichnet, daß alle Leuchtelemente der Gruppe in Reihe an einer Stromquelle (N-L1) liegen, die einen
im wesentlichen konstanten Strom liefert, und daß die jeweils nicht ausgewählten Leuchtelemente
kurzschließbar sind.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtelemente als Leuchtdioden ausgebildet sind, und daß die Reihenschaltung
von Leuchtdioden (a bis g) über einen Widerstand (R1) und eine Gleichrichterdiode
(D1) an das Wechselstromnetz von z.B. 230 V angeschlossen sind.
3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe von Leuchtdioden eine 7-Segment-Anzeige bildet.
4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß zum Kurzschließen ein mechanischer Kodierschalter vorgesehen ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Kodierschalter mit der Stellwelle eines Elektrogerätes verbunden
ist.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kodierschalter mit der Stellwelle eines 7-Takt-Kochplatten-Schalters eines Elektroherdes
verbunden ist.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kodierschalter ein Leiterplattenschalter mit mehreren elektrisch voneinander
getrennten 2-Fingerschleifern ist.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kodierschalter als Schiebeschalter ausgebildet ist.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtelemente Glühlampen sind.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung der Leuchtelemente elektronisch erfolgt.