DE102009028954A1 - Elektrisches Netzfilter für ein Haushaltsgerät, Haushaltsgerät und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Netzfilters - Google Patents

Abstract

Es wird ein elektrisches Netzfilter (5) für ein Haushaltsgerät (1) bereitgestellt. Das Netzfilter (5) umfasst einen Phasenleiter (9) und einen Neutralleiter (10), zwischen welchen eine Wechselspannung (U) eines Versorgungsnetzes anlegbar ist. Das Netzfilter (5) umfasst auch einen zwischen dem Phasenleiter (9) und dem Neutralleiter (10) geschalteten X-Kondensator (19, 20), der bei Anliegen der Wechselspannung (U) zwischen dem Phasenleiter (9) und dem Neutralleiter (10) mit elektrischer Energie aufladbar ist. Das Netzfilter (5) umfasst außerdem einen Schaltungszweig (21) zum Entladen des X-Kondensators (19, 20). Es sind Schaltmittel (23) bereitgestellt, die in einem Koppelzustand den Schaltungszweig (21) mit dem X-Kondensator (19, 20) koppeln und hierdurch das Entladen des X-Kondensators (19, 20) ermöglichen und in einem Entkoppelzustand einen Stromfluss durch den Schaltungszweig (21) verhindern. Es gelingt somit, einerseits die Betriebssicherheit des Netzfilters (5) zu gewährleisten und andererseits die elektrischen Verluste des Netzteils (5) auf ein Minimum zu reduzieren.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Netzfilter zum Koppeln eines Haushaltsgeräts mit einem elektrischen Versorgungsnetz. Das Netzfilter umfasst einen Phasenleiter und einen Neutralleiter, zwischen welchen eine Wechselspannung des Versorgungsnetzes angelegt werden kann. Das Netzfilter umfasst außerdem einen zwischen dem Phasenleiter und dem Neutralleiter geschalteten X-Kondensator, der bei Anliegen der Wechselspannung zwischen dem Phasenleiter und dem Neutralleiter mit elektrischer Energie aufladbar ist. Der Netzfilter umfasst auch einen Schaltungszweig zum Entladen des X-Kondensators. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Haushaltsgerät mit einem solchen Netzfilter, wie auch auf ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Netzfilters eines Haushaltsgeräts.
• Es ist bekannt, Haushaltsgeräte mit einem Netzfilter auszustatten. Solche Netzfilter haben dann die Aufgabe, einerseits elektrische, meist hochfrequente Störungen vom Haushaltsgerät aufzufangen, so dass diese nicht in das Versorgungsnetz gelangen. Andererseits dient das Netzfilter zum Schutz des Haushaltsgeräts vor elektrischen Störungen von Seiten des Versorgungsnetzes.
• Bekanntlich weisen die Netzfilter zumindest einen so genannten X-Kondensator auf, welcher zwischen dem Phasenleiter und dem Neutralleiter, also parallel zu einem Eingang und einem Ausgang des Filters geschaltet ist. Der X-Kondensator dient dazu, jegliche, zwischen dem Phasenleiter und dem Neutralleiter auftretenden Gegentakt-Störspannungen zu dämpfen. Die Netzfilter weisen bekanntlich auch Y-Kondensatoren; sie dienen zum Unterdrücken von Gleichtaktstörungen.
• Entsprechend der Norm EN 60335 sollen die X-Kondensatoren innerhalb einer Sekunde nach Herausziehen eines Netzsteckers des Haushaltsgeräts auf eine Restspannung kleiner als 32 Volt entladen werden. Auf diesem Wege wird verhindert, dass eine Bedienperson des Haushaltsgeräts mit einer hohen Spannung in Kontakt gerät, wenn sie nach dem Herausziehen des Netzsteckers aus Versehen die Kontakte desselben berührt. Das Entladen eines X-Kondensators erfolgt bisher mittels eines parallel zu dem X-Kondensator geschalteten Ohmschen Widerstandes. Dieser Widerstand ist demnach ständig mit dem Versorgungsnetz gekoppelt; er erzeugt somit ständig Verlustleistung, nämlich auch dann, wenn sich das Haushaltsgerät in einem Ruhezustand, sogenanntem Stand-by-Zustand, befindet. Diese Verlustleistung ist infolge der neuen gesetzlichen Regelung über die maximale Leistungsaufnahme von Haushaltsgeräten im Ruhezustand möglichst zu vermeiden. Es ist somit eine besondere Herausforderung, einerseits die Betriebssicherheit eines Netzfilters zu gewährleisten und andererseits seine Verluste auf ein Minimum zu reduzieren.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie die Verlustleistung eines Netzfilters bei Aufrechterhaltung seiner Betriebssicherheit im Vergleich zum Stand der Technik reduziert werden kann.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektrisches Netzfilter mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1, durch ein Haushaltsgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4, wie auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
• Ein erfindungsgemäßes elektrisches Netzfilter zum Koppeln eines Haushaltsgeräts mit einem elektrischen Versorgungsnetz umfasst einen Phasenleiter und einen Neutralleiter. Zwischen dem Phasenleiter und dem Neutralleiter kann eine Wechselspannung des Versorgungsnetzes angelegt werden. Das Netzfilter umfasst außerdem einen zwischen dem Phasenleiter und dem Neutralleiter geschalteten X-Kondensator, der bei Anliegen der Wechselspannung zwischen dem Phasenleiter und dem Neutralleiter mit elektrischer Energie aufladbar ist bzw. aufgeladen wird. Ein Schaltungszweig des Netzfilters dient zum Entladen des X-Kondensators. Es sind Schaltmittel bereitgestellt, die in einem Koppelzustand den Schaltungszweig mit dem X-Kondensator koppeln und hierdurch das Entladen des X-Kondensators ermöglichen und in einem Entkoppelzustand einen Stromfluss durch den Schaltungszweig verhindern.
• Der Schaltungszweig zum Entladen des X-Kondensators wird demnach erfindungsgemäß bedarfsabhängig mit dem X-Kondensator gekoppelt oder von diesem getrennt. Der X-Kondensator kann somit dann entladen werden, wenn es tatsächlich erforderlich ist, nämlich insbesondere nach Wegfall der Wechselspannung, also zum Beispiel nach Herausziehen des Netzsteckers des Haushaltsgeräts. Der Schaltungszweig zum Entladen des X-Kondensators verbraucht somit nur dann elektrische Energie, wenn er parallel zum X-Kondensator geschaltet ist, nämlich wenn sich die Schaltmittel in dem Koppelzustand befinden. Im Entkoppelzustand der Schaltmittel verbraucht der Schaltungszweig hingegen gar keine elektrische Leistung. Wird der Schaltungszweig im Augenblick des Wegfalls der Wechselspannung bzw. des Herausziehens des Netzsteckers parallel zum X-Kondensator zugeschaltet, so verbraucht er keine elektrische Leistung im Betrieb des Haushaltsgeräts. Dennoch wird die Betriebssicherheit des Netzfilters gewährleistet, denn der X-Kondensator wird sofort beim Herausziehen des Netzsteckers entladen, so dass eine Bedienperson des Haushaltsgeräts nicht in Kontakt mit einer hohen Spannung gerät, wenn sie nach dem Ziehen des Netzsteckers aus Versehen die Kontakte desselben berührt. Es wird somit durch das erfindungsgemäße Netzfilter bei Aufrechterhaltung der Betriebssicherheit die elektrische Verlustleistung im Vergleich zum Stand der Technik reduziert, nämlich auf ein Minimum. Nicht unerwähnt soll auch ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Netzfilters bleiben, nämlich dass in einem Ruhezustand, d. h. im sogenannten Stand-by-Zustand, des Haushaltsgeräts bei vorgegebener maximaler Leistungsaufnahme des Haushaltsgeräts mehr elektrische Leistung der restlichen Elektronik des Haushaltsgeräts zugute kommt. Diese gesparte Leistung kann zum Beispiel anderen im Haushaltsgerät befindlichen Verbrauchern zugeführt werden, wie beispielsweise einer Anzeigeeinrichtung – durch die gesparte Leistung kann eine Uhrenanzeige im Ruhezustand des Haushaltsgeräts verwirklicht werden.
• Also macht sich die Erfindung die Tatsache zu Nutze, dass die Notwendigkeit, den X-Kondensator zu entladen, nur zu dem Augenblick besteht, wenn der Netzstecker des Haushaltsgeräts gezogen wird. Die Erfindung verhindert somit die permanente Verlustleistung des Schaltungszweiges zum Entladen des X-Kondensators dadurch, dass der X-Kondensator nur im Augenblick des Ziehens des Netzsteckers durch den Schaltungszweig entladen werden kann, also der Schaltungszweig nur im Augenblick der Unterbrechung der Wechselspannung des Versorgungsnetzes zugeschaltet werden kann.
• Unter einem Haushaltsgerät wird vorliegend ein Gerät verstanden, das zur Haushaltsführung eingesetzt wird. Das kann ein Haushaltsgroßgerät sein, wie beispielsweise eine Waschmaschine, ein Wäschetrockner, eine Geschirrspülmaschine, ein Gargerät, eine Dunstabzugshaube, ein Kältegerät, eine Kühl-Gefrier-Kombination oder ein Klimagerät. Das kann aber auch ein Haushaltskleingerät sein, wie beispielsweise ein Staubsauger, ein Kaffeevollautomat oder eine Küchenmaschine.
• Der Schaltungszweig zum Entladen des X-Kondensators kann prinzipiell durch eine einfache elektrische Leitung gebildet sein. Um jedoch Ströme zu hoher Stromstärke über den Schaltungszweig zu vermeiden, kann dieser einen Ohmschen Widerstand aufweisen. Der Widerstandwert des Ohmschen Widerstandes kann zum Beispiel in einem Wertebereich von 40 kΩ bis 60 kΩ betragen; in einer Ausführungsform beträgt der Widerstandswert 47 kΩ. Bei dieser Ausführungsform kann also der Ohmsche Widerstand bedarfsabhängig parallel zum X-Kondensator zugeschaltet werden.
• Die Schaltmittel umfassen bevorzugt einen elektrischen Schalter, der in seinem geschlossenen Schaltzustand den Schaltungszweig mit dem X-Kondensator koppelt und in seinem offenen Schaltzustand den Stromfluss durch den Schaltungszweig verhindert. Der elektrische Schalter kann zum Beispiel ein Relais oder ein Triac sein, er kann also allgemein ein elektromechanischer Schalter oder ein Halbleiterschalter sein. Dadurch ist das Einkoppeln des Schaltungszweiges in das Netzfilter leicht realisierbar.
• Die Erfindung betrifft auch ein Haushaltsgerät mit einem erfindungsgemäßen Netzfilter oder einer bevorzugten Ausgestaltung desselben. Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Netzfilters sind als vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts anzusehen.
• Das Haushaltsgerät kann ein mit dem Netzfilter gekoppeltes Netzteil zum Bereitstellen einer Betriebsgleichspannung aus der Wechselspannung aufweisen, wie auch eine mit dem Netzteil gekoppelte Steuereinheit. Die Steuereinheit wird bevorzugt mit der Betriebsgleichspannung versorgt. Die Steuereinheit kann nach Erkennen eines Ausfalls der Wechselspannung die Schaltmittel aus dem Entkoppelzustand in den Koppelzustand überführen. Also wird bei dieser Ausführungsform der X-Kondensator des Netzfilters dann sofort entladen, wenn die Steuereinheit des Haushaltsgeräts einen Wegfall der Wechselspannung erkennt. Schaltungen zur Erkennung eines Ausfalls der Wechselspannung sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt, sie dienen zur Einhaltung der bei den Haushaltsgeräten geforderten kurzzeitigen Netzausfallüberbrückung – in der Regel etwa 1,5 s. Zum Erkennen eines Ausfalls der Wechselspannung kann also eine im Haushaltsgerät ohnehin bereits vorhandene Schaltung genutzt werden, die Schaltmittel werden dann mit dem Erkennen des Spannungsausfalls in den Koppelzustand überführt.
• Umfassen die Schaltmittel einen elektrischen Schalter, so benötigen diese lediglich ein Steuersignal von Seiten einer Steuereinheit, um aus dem Entkoppelzustand in den Koppelzustand überführt zu werden. Auch ein solches Steuersignal ist in den Haushaltsgeräten in der Regel bereits vorhanden; bei Erkennung eines Ausfalls der Wechselspannung werden nämlich viele Komponenten des Haushaltsgeräts üblicherweise von deren Versorgungsspannung mittels elektronischer Schalter automatisch abgetrennt. Auf diesem Wege wird die Notwendigkeit von sehr großen Kondensatoren vermieden, welche sonst während der gesamte Zeitdauer des Ausfalls der Wechselspannung diese Komponenten des Haushaltsgeräts versorgen müssten.
• Also kann das Netzteil eine Betriebsgleichspannung aus der Wechselspannung des Versorgungsnetzes für die Steuereinheit bereitstellen. Mit dieser Betriebsgleichspannung können dann auch die Schaltmittel aus dem Entkoppelzustand in den Koppelzustand geschaltet werden. Zum Beispiel kann mittels dieser Betriebsgleichspannung ein Relais der Schaltmittel aus seinem offenen Schaltzustand in seinen geschlossenen Schaltzustand überführt werden.
• Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Netzfilters eines Haushaltsgeräts wird eine elektrische Wechselspannung zwischen einem Phasenleiter und einem Neutralleiter des Netzfilters angelegt. Ein zwischen dem Phasenleiter und dem Neutralleiter geschalteter X-Kondensator wird so mit elektrischer Energie aufgeladen. Ein Schaltungszweig wird in das Netzfilter bedarfsabhängig eingekoppelt, und der X-Kondensator wird über den Schaltungszweig entladen.
• Vorzugsweise erfolgt das Zuschalten des Schaltungszweigs und somit das Entladen des X-Kondensators im Augenblick eines Wegfalls der Wechselspannung. Somit wird vermieden, dass eine Bedienperson des Haushaltsgeräts mit einer zu hohen elektrischen Spannung in Kontakt gerät, wenn sie die Kontakte eines ausgezogenen Netzsteckers aus Versehen berührt. Dabei werden die elektrischen Verluste des Netzfilters auf ein Minimum reduziert.
• Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Netzfilter sowie das erfindungsgemäße Haushaltsgerät vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Verfahren.
• Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
• Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur veranschaulicht in schematischer Darstellung ein Haushaltsgerät mit einem Netzfilter gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
• Ein in der Figur in schematischer Darstellung gezeigtes Haushaltsgerät 1 kann ein Haushaltsgroßgerät oder ein Haushaltskleingerät sein. Das Haushaltsgerät 1 umfasst einen Netzstecker 2 mit einem ersten und einem zweiten elektrischen Kontakt 3, 4. Über den Netzstecker 2 kann das Haushaltsgerät 1 mit einem elektrischen Versorgungsnetz elektrisch gekoppelt werden.
• Zum Begrenzen von elektrischen Störungen von dem Haushaltsgerät 1 in das Versorgungsnetz sowie zum Verbessern der elektromagnetischen Verträglichkeit des Haushaltsgeräts 1 gegen Störungen aus dem Versorgungsnetz umfasst das Haushaltsgerät 1 ein Netzfilter 5. Das Netzfilter 5 umfasst einen Schaltungseingang 6 mit einem ersten und einem zweiten Eingangsanschluss 7, 8. Der erste Eingangsanschluss 7 ist mit dem ersten Kontakt 3 des Netzsteckers 2 verbunden; der zweite Eingangsanschluss 8 ist mit dem zweiten Kontakt 4 des Netzsteckers 2 verbunden. Ist das Haushaltsgerät 1 über den Netzstecker 2 mit dem Versorgungsnetz gekoppelt, so liegt zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss 7, 8 eine elektrische Wechselspannung U_V des Versorgungsnetzes an.
• Der erste Eingangsanschluss 7 ist mit einem Phasenleiter 9 verbunden, und der zweite Eingangsanschluss 8 ist mit einem Neutralleiter 10 verbunden. Sowohl in den Phasenleiter 9, als auch in den Neutralleiter 10 ist jeweils eine Drossel 11, 12 integriert.
• Das Netzfilter 5 umfasst außerdem einen Schaltungsausgang 13 mit einem ersten und einem zweiten Ausgangsanschluss 14, 15. Am Schaltungsausgang 13 wird die Wechselspannung U_V des Versorgungsnetzes ausgegeben, nämlich für elektrische Verbraucher des Haushaltsgeräts 1. Also ist die Drossel 11 zwischen dem ersten Eingangsanschluss 7 und dem ersten Ausgangsanschluss 14 geschaltet, und die Drossel 12 ist zwischen dem zweiten Eingangsanschluss 8 und dem zweiten Ausgangsanschluss 15 geschaltet.
• Der erste Eingangsanschluss 7 ist über einen ersten Y-Kondensator 16 mit einem Schutzleiter 17 verbunden, an welchem das elektrische Potential der Erde bereitgestellt ist. Auch der zweite Eingangsanschluss 8 ist über einen zweiten Y-Kondensator 18 mit dem Schutzleiter 17 verbunden. Der erste und der zweite Y-Kondensator 16, 18 dienen zum Unterdrücken von Gleichtaktstörungen, die in gleicher Phase auf dem Phasenleiter 9 und dem Neutralleiter 10 auftreten.
• Zwischen dem ersten Eingangsanschluss 7 und dem zweiten Eingangsanschluss 8 ist ein erster X-Kondensator 19 geschaltet; zwischen dem ersten Ausgangsanschluss 14 und dem zweiten Ausgangsanschluss 15 ist ein zweiter X-Kondensator 20 geschaltet. Also sind der erste und der zweite X-Kondensator 19, 20 jeweils zwischen dem Phasenleiter 9 und dem Neutralleiter 10 geschaltet, nämlich an zwei sich gegenüber liegenden Seiten der Drosseln 11, 12. Der erste und der zweite X-Kondensator 19, 20 dienen dazu, Gegentakt-Störspannungen zwischen dem Phasenleiter 9 und dem Neutralleiter 10 zu unterdrücken.
• Liegt am Schaltungseingang 6 die Wechselspannung U_V an, so werden die X-Kondensatoren 19, 20 periodisch aufgeladen und wieder entladen. Um zu Verhindern, dass eine Bedienperson des Haushaltsgeräts 1 beim Ziehen des Netzsteckers 2 aus einer Steckdose in Kontakt mit einer zu hohen Spannung aus den X-Kondensatoren 19, 20 gerät, umfasst das Netzfilter 5 einen Schaltungszweig 21 zum Entladen des ersten und des zweiten X-Kondensators 19, 20. Der Schaltungszweig 21 umfasst einen Ohmschen Widerstand 22, dessen Widerstandswert im Ausführungsbeispiel 47 kΩ beträgt. Der Widerstand 22 ist einerseits mit dem zweiten Ausgangsanschluss 15 gekoppelt, andererseits ist der Widerstand 22 mit dem ersten Ausgangsanschluss 14 koppelbar, nämlich mit Hilfe von Schaltmitteln 23.
• Die Schaltmittel 23 sind zwischen einem Koppelzustand, in welchem der Widerstand 22 mit dem ersten Ausgangsanschluss 14 verbunden ist, und einem Entkoppelzustand, in welchem der Widerstand 22 vom ersten Ausgangsanschluss 14 getrennt ist, schaltbar. Die Schaltmittel 23 umfassen einen elektrischen Schalter 24, welcher im Ausführungsbeispiel ein Relais ist. Der Schalter 24 umfasst ein ortsfestes Kontaktelement 25 sowie ein bewegliches Kontaktelement 26. Im geschlossenen Schaltzustand des Schalters 24 berührt das bewegliche Kontaktelement 26 das ortsfeste Kontaktelement 25, und es fließt elektrischer Strom über den Widerstand 22. Im offenen Schaltzustand des Schalters 24 befindet sich das bewegliche Kontaktelement 26 in einem Abstand zum ortsfesten Kontaktelement 25, so dass der Stromfluss über den Widerstand 22 verhindert wird. Zum Bewegen des beweglichen Kontaktelements 26 umfasst der Schalter 24 eine Spule 27, die einerseits mit einer Spannungsquelle 28 und andererseits mit einem Kollektor-Anschluss 29 eines Transistors 30 verbunden ist. Als Transistor 30 kann vorzugsweise ein Bipolartransistor oder auch ein MOSFET eingesetzt werden. Fließt über die Spule 27 elektrischer Strom, so erzeugt sie ein Magnetfeld, welches das bewegliche Kontaktelement 26 anzieht, so dass dieses an dem ortsfesten Kontaktelement 25 anliegt.
• Die Spannungsquelle 28 stellt eine Betriebsgleichspannung V_CC bereit. Diese Betriebsgleichspannung V_CC kann zum Beispiel mit Hilfe eines Netzteils erzeugt werden, nämlich aus der Wechselspannung U_V. Dieses Netzteil kann mit dem Schaltungsausgang 13 verbunden sein, es kann die Versorgungsgleichspannung V_CC auch für eine Steuereinheit des Haushaltsgeräts 1 bereitstellen.
• Ein Emitter-Anschluss 31 des Transistors 30 ist mit einem Bezugspotential 32 verbunden. Das Bezugspotential 32 kann beispielsweise auch das elektrische Potential der Erde sein. Es kann aber auch ein von dem Potential der Erde verschiedenes elektrisches Potential sein. Ein Steueranschluss 33 des Transistors 30 ist sowohl über einen Ohmschen Widerstand 34 mit dem Bezugspotential 32, als auch über einen Ohmschen Widerstand 35 mit einem Steuereingang 36 der Schaltmittel 23 gekoppelt. Über den Steuereingang 36 können die Schaltmittel 23 zwischen dem Koppelzustand, in welchem der Widerstand 22 parallel zu dem ersten und dem zweiten X-Kondensator 19, 20 geschaltet ist, und dem Entkoppelzustand, in welchem der Widerstand 22 von dem Phasenleiter 9 getrennt ist, geschaltet werden. An den Steuereingang 36 kann die Steuereinheit ein Steuersignal – also eine Steuergleichspannung – anlegen, um den Transistor 30 in seinen elektrischen leitenden Schaltzustand zu überführen. Ist der Transistor 30 leitend, so fließt über die Spule 27 elektrischer Strom, nämlich aufgrund der Versorgungsgleichspannung V_CC. Das bewegliche Kontaktelement 26 wird dann an das ortsfeste Kontaktelement 25 angezogen, und der Stromkreis über den Widerstand 22 wird geschlossen. Somit werden die beiden X-Kondensatoren 19, 20 entladen.
• Das Steuersignal wird an den Steuereingang 36 dann angelegt, wenn ein Ausfall der Wechselspannung U_V durch die Steuereinheit erkannt wird. Ansonsten verbleiben die Schaltmittel 23 während des gesamten Betriebs des Haushaltsgeräts 1 – bevorzugt auch im Wartezustand (Stand-by-Zustand) – im Entkoppelzustand, d. h. der Stromfluss über den Widerstand 22 ist verhindert. Es entstehen somit im Betrieb des Haushaltsgeräts 1 keine Verluste durch den Widerstand 22; dennoch wird die Betriebssicherheit bei dem Netzfilter 5 aufrechterhalten – die X-Kondensatoren 19, 20 werden im Augenblick des Wegfalls der Wechselspannung U_V entladen.
• Also wird der Schalter 24 aus dem Netzteil versorgt, welches die Betriebsgleichspannung V_CC bereitstellt. Die Zwischenkreiskondensatoren dieses Netzteils werden bevorzugt so groß dimensioniert, dass der Schalter 24 zur Entladung der X-Kondensatoren 19, 20 nach einem Netzausfall lange genug im geschlossenen Schaltzustand verbleibt. Es kann auch berücksichtigt werden, dass durch die Dimensionierung dieser Zwischenkreiskondensatoren noch die geforderte Zeit der Netzausfallüberbrückung eingehalten wird.
• Insgesamt wird also ein Netzfilter 5 bereitgestellt, mit welchem einerseits die Betriebssicherheit gewährleistet und andererseits die elektrischen Verluste auf ein Minimum reduziert werden. Ein Widerstand 22 zum Entladen von X-Kondensatoren 19, 20 kann in das Netzfilter 5 bedarfsabhängig eingekoppelt werden. Liegt eine Wechselspannung U_V des Versorgungsnetzes am Schaltungseingang 6 an, so ist der Stromfluss über den Widerstand 22 verhindert. Bei Wegfall der Wechselspannung U_V wird der Widerstand 22 parallel zu den X-Kondensatoren 19, 20 geschaltet, und die X-Kondensatoren 19, 20 werden entladen.
• Bezugszeichenliste

1

Haushaltsgerät

2

Netzstecker

3

erster Kontakt

4

zweiter Kontakt

5

Netzfilter

6

Schaltungseingang

7

erster Eingangsanschluss

8

zweiter Eingangsanschluss

9

Phasenleiter

10

Neutralleiter

11, 12

Drosseln

13

Schaltungsausgang

14

erster Ausgangsanschluss

15

zweiter Ausgangsanschluss

16, 18

Y-Kondensatoren

17

Schutzleiter

19, 20

X-Kondensatoren

21

Schaltungszweig

22

Ohmscher Widerstand

23

Schaltmittel

24

elektrischer Schalter

25

ortsfestes Kontaktelement

26

bewegliches Kontaktelement

27

Spule

28

Spannungsquelle

29

Kollektor-Anschluss

30

Transistor

31

Emitter-Anschluss

32

Bezugspotential

33

Steueranschluss

34, 35

Ohmsche Widerstände

36

Steuereingang

UV

Wechselspannung

VCC

Betriebsgleichspannung

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Nicht-Patentliteratur
• Norm EN 60335 [0004]

Claims (8)

1. Elektrisches Netzfilter (5) zum Koppeln eines Haushaltsgeräts (1) mit einem elektrischen Versorgungsnetz, mit – einem Phasenleiter (9) und einem Neutralleiter (10), zwischen welchen eine Wechselspannung (U_V) des Versorgungsnetzes anlegbar ist, – einem zwischen dem Phasenleiter (9) und dem Neutralleiter (10) geschalteten X-Kondensator (19, 20), der bei Anliegen der Wechselspannung (U_V) zwischen dem Phasenleiter (9) und dem Neutralleiter (10) mit elektrischer Energie aufladbar ist und – einem Schaltungszweig (21) zum Entladen des X-Kondensators (19, 20), gekennzeichnet durch Schaltmittel (23), die in einem Koppelzustand den Schaltungszweig (21) mit dem X-Kondensator (19, 20) koppeln und hierdurch das Entladen des X-Kondensators (19, 20) ermöglichen und in einem Entkoppelzustand einen Stromfluss durch den Schaltungszweig (21) verhindern.
2. Elektrisches Netzfilter (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungszweig (21) zum Entladen des X-Kondensators (19, 20) einen Ohmschen Widerstand (22) umfasst.
3. Elektrisches Netzfilter (5) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmittel (23) einen elektrischen Schalter (24), insbesondere ein Relais oder einen Triac, umfassen, der in seinem geschlossenen Schaltzustand den Schaltungszweig (21) mit dem X-Kondensator (19, 20) koppelt und in seinem offenen Schaltzustand den Stromfluss durch den Schaltungszweig (21) verhindert.
4. Haushaltsgerät (1) mit einem elektrischen Netzfilter (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
5. Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 4, welches ein mit dem Netzfilter (5) gekoppeltes Netzteil zum Bereitstellen einer Betriebsgleichspannung (V_CC) aus der Wechselspannung (U_V) und eine mit dem Netzteil gekoppelte Steuereinheit aufweist, die mit der Betriebsgleichspannung (V_CC) versorgbar und dazu ausgebildet ist, nach Erkennen eines Ausfalls der Wechselspannung (U_V) die Schaltmittel (23) aus dem Entkoppelzustand in den Koppelzustand zu überführen.
6. Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 5, bei welchem mittels der Betriebsgleichspannung (V_CC) die Schaltmittel (23) aus dem Entkoppelzustand in den Koppelzustand schaltbar sind.
7. Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Netzfilters (5) eines Haushaltsgeräts (1), bei welchem ein X-Kondensator (19, 20) zwischen einem Phasenleiter (9) und einem Neutralleiter (10) des Netzfilters (5) gekoppelt ist und eine elektrische Wechselspannung (U_V) zwischen dem Phasenleiter (9) und dem Neutralleiter (10) angelegt wird, wodurch der X-Kondensator (19, 20) mit elektrischer Energie aufgeladen wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltungszweig (21) bedarfsabhängig in das Netzfilter (5) eingekoppelt wird, über welchen der X-Kondensator (19, 20) entladen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach Wegfall der Wechselspannung (U_V) der Schaltungszweig (21) in das Netzfilter (5) eingekoppelt wird.

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