DE102013105453A1

DE102013105453A1 - Energieversorgungssystem

Info

Publication number: DE102013105453A1
Application number: DE102013105453A
Authority: DE
Inventors: Raymond Mazzullo; Adrian Mazzullo; Brian van Zyl; Nicholas Brear; Bastian Strauf
Original assignee: Power Logic South Africa Pty Ltd
Current assignee: Power Logic South Africa Pty Ltd
Priority date: 2012-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2013-11-28
Also published as: US20130314849A1; GB201309570D0; GB2503799A

Abstract

Es wird ein Energieversorgungssystem angegeben, das eine gedruckte Schaltung (10) aufweist, welche auf einer Seite ihres Substrates eine spannungsführende Leiterbahn (58), eine neutrale Leiterbahn (54) und eine geschaltete spannungsführende Leiterbahn (52) aufweist. Ein Schalter (30) verbindet dann, wenn er geschlossen wird, die spannungsführende Leiterbahn mit der geschalteten spannungsführenden Leiterbahn (52). Die Leiterbahnen (52, 58) verbinden einen spannungsführenden Eingangsanschluss (12) mit einem spannungsführenden Ausgangsanschluss (20), und sie verbinden einen neutralen Eingangsanschluss (16) mit einem neutralen Ausgangsanschluss (18). Eine zweite geschaltete spannungsführende Leiterbahn, die mit der Leiterbahn (58) verbunden ist, ist auf der gegenüberliegenden Seite des Substrates vorgesehen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Energieversorgungssystem.
Hintergrundinformationen zur Erfindung
Es ist mittlerweile gang und gäbe, Anschlussdosen mit zahlreichen Fassungen auszustatten, die die an den Adern befindlichen Stecker der Produkte aufnehmen, welche mit Spannung versorgt werden sollen. Die Steckerstift-Aufnahmebuchsen der Anschlussdosen werden unter Verwendung von kunststoffummantelten Drähten miteinander und mit der Energieversorgung verbunden. Dieses Verdrahten ist arbeitsintensiv, und daher erhöht es die Kosten des Produktes auf erhebliche Weise.
Um die elektrische Leistung, die die Anschlussdose zur Verfügung stellen kann, zu erhöhen, ist es außerdem erforderlich, dass die Verbindungsdrähte in ihren Abmessungen vergrößert werden. In diesem Fall werden sie dann zu steif, um sie unter den beengten Bedingungen in der Anschlussdose handhaben zu können.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Energieversorgungssystem angegeben, das folgendes aufweist: eine gedruckte Schaltung, die Eingangsanschlüsse für die spannungsführenden und neutralen Leitungen aufweist, die das System mit einer Energieversorgung verbinden; spannungsführende und neutrale Ausgangsanschlüsse, um eine Verbindung mit den spannungsführenden und neutralen Steckerstift-Buchsen einer Anschlussdose herzustellen; und elektrisch leitende spannungsführende und neutrale Leiterbahnen auf der Oberfläche des elektrisch isolierenden Substrates der Schaltung, wobei die Leiterbahnen die spannungsführenden Eingangs- und Ausgangsanschlüsse einerseits und die neutralen Eingangs- und Ausgangsanschlüsse andererseits miteinander verbinden.
Es kann ein Schalter vorgesehen sein, der einen spannungsführenden Anschluss und einen geschalteten spannungsführenden Anschluss aufweist, wobei die spannungsführende Leiterbahn ein erstes Teil aufweist, das den spannungsführenden Anschluss des Schalters mit dem spannungsführenden Eingangsanschluss verbindet, und wobei die spannungsführende Leiterbahn ein zweites Teil aufweist, das eine geschaltete spannungsführende Leiterbahn darstellt und den geschalteten spannungsführenden Anschluss des Schalters mit dem spannungsführenden Ausgangsanschluss verbindet.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist neben der beschriebenen geschalteten spannungsführenden Leiterbahn eine weitere geschaltete spannungsführende Leiterbahn auf der gegenüberliegenden Seite des Substrats vorgesehen, wobei der geschaltete spannungsführende Kontakt des Schalters und der spannungsführende Ausgangsanschluss mit den geschalteten spannungsführenden Anschlüssen auf beiden Seiten des Substrats der gedruckten Schaltung verbunden sind.
Es kann eine zusätzliche Leiterbahn vorgesehen sein, die einen eingangsseitigen Erdleiteranschluss mit einem ausgangsseitigen Erdleiteranschluss verbindet.
Es können auch mehr als ein spannungsführender Ausgangsanschluss und mehr als ein neutraler Ausgangsanschluss vorgesehen sein, die mit der jeweiligen Leiterbahn verbunden sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Um die vorliegende Erfindung besser verständlich zu machen und um zu zeigen, wie die Erfindung wirksam realisiert werden kann, wird diese unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im folgenden beispielhaft näher erläutert. Für die Zeichnungen gilt folgendes:
1 ist eine bildliche Ansicht auf die Oberseite einer gedruckten Schaltung (PCB) gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine bildliche Ansicht auf die Unterseite der gedruckten Schaltung aus 1.
3 ist eine bildliche Ansicht ähnlich derjenigen in 1, wobei jedoch ein Schalter hinzugefügt wurde und einige Steckerstift-Buchsen weggelassen sind.
4 ist eine bildliche Ansicht ähnlich derjenigen in 1, wobei zusätzlich die unteren Teile zweier Fassungen gezeigt sind.
5 ist eine Draufsicht von unten auf einen vollständig zusammengefügten Anschluss-Aufbau inklusive zweier Fassungen und inklusive der Energieversorgungs-Anschlussleitungen, wobei jedoch der Schalter weggelassen ist.
6 ist eine Draufsicht von oben auf den vollständig zusammengefügten Anschluss-Aufbau, wobei jedoch die Energieversorgungs-Anschlussleitungen weggelassen sind.
7 ist eine Ansicht auf das seitliche Ende einer vollständig zusammengefügten Anschlussdose, wobei jedoch die Energieversorgungs-Anschlussleitungen weggelassen sind.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die in den 1 bis 3 gezeigte gedruckte Schaltung auf einer Leiterplatte ist mit dem Bezugszeichen 10 versehen und wird im folgenden kurz als „gedruckte Schaltung 10” bezeichnet. Am linken Ende der gedruckten Schaltung 10 sind drei Anschlüsse 12, 14 und 16 vorgesehen, welche den spannungsführenden Anschluss, den geschalteten spannungsführenden Anschluss bzw. den neutralen Anschluss der Energieversorgung darstellen.
Zwei Gruppen von senkrechten Flachstecker-Anschlüssen ragen von der gedruckten Schaltung 10 aus nach oben. Die Anschlüsse der ersten Gruppe (siehe 1 und 3) sind ein neutraler Anschluss 18, ein spannungsführender Anschluss 20 und ein Erdleiteranschluss 22. Die Flachstecker-Anschlüsse der zweiten Gruppe sind mit 18.1, 20.1 und 22.1 bezeichnet.
Es sind drei Steckerstift-Buchsen 24, 26 und 28 abgebildet, die auf die Anschlüsse 18, 20 und 22 aufgesteckt sind. Drei weitere Buchsen 24.1, 26.1 und 28.1 sind oberhalb der Anschlüsse 18.1, 20.1 und 22.1 abgebildet.
Jede Buchse weist folgendes auf: einen Kupferstreifen, der derart gebogen ist, dass er einen im wesentlichen rechteckigen Schlitz bildet, der dazu dient, einen der Flachstecker-Anschlüsse aufzunehmen; und eine im Querschnitt im wesentlichen runde oder kreisförmige Fassung, die dazu dient, einen Steckerstift mit einem entsprechenden runden bzw. kreisförmigen Bereich aufzunehmen, wie es im folgenden noch erläutert wird.
Die Anschlüsse 12, 14 und 16 bilden einen Teil eines Schalters 30 (vgl. 3), der einen Betätigungs-Schalter 32 (z. B. einen Kipp-Schalter oder Wipp-Schalter) aufweist.
Wie nun unter Bezugnahme auf 2 erläutert wird, sind drei waagerechte Flachstecker-Anschlüsse 34, 36 und 38 an der Unterseite der gedruckten Schaltung 10 vorgesehen. Leitungsverbinder 40, 42 und 44 (vgl. 5), die mit Leitungen 46, 48 und 50 sicher verbunden sind, sind auf die Flachstecker-Anschlüsse 34, 36 bzw. 38 aufgeschoben. Ausschließlich für illustrative Zwecke ist der Leitungsverbinder 40 von dem Flachsteckerverbinder 34 getrennt gezeigt.
An der Oberseite der gedruckten Schaltung 10 sind vier Kupferleiterbahnen vorgesehen. Die Leiterbahnen sind mit 52, 54, 56 und 58 bezeichnet. Sie sind unterschiedlich schraffiert dargestellt, um ihre Anordnung unmittelbar ersichtlich zu machen. Die Leiterbahn 52 ist die „geschaltete spannungsführende” Leiterbahn, und die Anschlüsse 20 und 20.1 befinden sich innerhalb des Bereiches dieser Leiterbahn 52.
Die Leiterbahn 54 ist die neutrale Leiterbahn, und die Anschlüsse 18 und 18.1 befinden sich innerhalb des Bereiches dieser Leiterbahn 54. Die Leiterbahn 56 ist die Erdleiterbahn, und die Anschlüsse 22 und 22.1 befinden sich innerhalb des Bereiches dieser Leiterbahn 56. Die vierte Leiterbahn 58 ist die spannungsführende Leiterbahn, und der spannungsführende Anschluss 12 des Schalters 30 befindet sich innerhalb des Bereiches dieser Leiterbahn 58.
An der Unterseite der gedruckten Schaltung 10 befindet sich eine einzelne Leiterbahn 60. Der geschaltete spannungsführende Anschluss 14 des Schalters 30 befindet sich innerhalb des Bereiches dieser Leiterbahn 60.
Die Befestigungen 66, 68 des spannungsführenden Anschlusses 12 bzw. des neutralen Anschlusses 16 des Schalters 30 gehen zudem durch die gedruckte Schaltung 10 hindurch. Dies ist erforderlich, um sie sicher befestigen zu können. Sie sind jedoch von der Leiterbahn 60 mittels freiliegender Bereiche der gedruckten Schaltung 10 isoliert.
Auf ähnliche Weise gehen die Flachstecker-Anschlüsse 18, 18.1, 22 und 22.1 durch die gedruckte Schaltung 10 hindurch. Sie sind jedoch von der Leiterbahn 60 mittels freiliegender Bereiche der gedruckten Schaltung 10 isoliert. In einem alternativen Aufbau sind die vier Flachstecker-Anschlüsse 18, 18.1, 22 und 22.1 auf der oberen Oberfläche der gedruckten Schaltung montiert und gehen nicht durch diese hindurch.
Die Befestigung 70 des neutralen Flachstecker-Anschlusses 38 auf der Unterseite der gedruckten Schaltung geht durch die gedruckte Schaltung 10 hindurch und mündet in der neutralen Leiterbahn 54.
Die Befestigung 72 des spannungsführenden Flachstecker-Anschlusses 34 an der Unterseite der gedruckten Schaltung 10 ist mit der spannungsführenden Leiterbahn 58 verbunden. Die Befestigung 74 des Flachstecker-Anschlusses 36 an der Unterseite der gedruckten Schaltung 10 geht durch die Schaltung innerhalb des Bereiches der Leiterbahn 56 hindurch.
Die Leiterbahn 52 an der oberen Oberfläche der gedruckten Schaltung 10 ist mit der Leiterbahn 60 an der Unterseite der gedruckten Schaltung 10 verbunden, und zwar mittels der Befestigungen 76 und 78 der Anschlüsse 20 und 20.1.
In 4 sind die Körper 79 zweier Steckerfassungen gezeigt. In 6 sind die Körper 79 ebenfalls gezeigt; zudem sind Abdeckungen 80 dargestellt, die Steckerstift-Aufnahmelöcher 82, 84 und 86 aufweisen. Die Buchsen 24, 26, 28, 24.1, 26.1 und 28.1 passen in Aussparungen hinein, die zu diesem Zweck in den Körpern 79 vorgesehen sind.
Die Anschlüsse ist derart beabstandet, dass die rechteckigen Schlitze der Buchsen mit den senkrechten Flachstecker-Anschlüssen fluchten und die runden oder kreisförmigen Bereiche der Buchsen mit den Löchern 82, 84 und 86 fluchten. Demzufolge dringt ein Stecker mit drei Steckerstiften, der in eine der Fassungen hineingesteckt wird, in die runden Bereiche der darunterliegenden Buchsen ein.
In 7 ist der Aufbau der in den 1 bis 6 dargestellten Energieversorgung gezeigt, und zwar in einem extrudierten Gehäuse 88. Die Kanten der gedruckten Schaltung 10 sind in Schlitzen 90 gehalten, welche auf der Innenseite in den Wänden des Gehäuses 88 vorgesehen sind.

Claims

Energieversorgungssystem, das folgendes aufweist: – eine gedruckte Schaltung (10), die Eingangsanschlüsse (12,16) für die spannungsführenden und neutralen Leitungen aufweist, die das System mit einer Energieversorgung verbinden; – spannungsführende und neutrale Ausgangsanschlüsse (20, 18, 20.1, 18.2), um eine Verbindung mit den spannungsführenden und neutralen Steckerstift-Buchsen (26, 24, 26.1, 24.1) einer Anschlussdose herzustellen; und – elektrisch leitende spannungsführende und neutrale Leiterbahnen (58, 54) an der Oberfläche des elektrisch isolierenden Substrates der Schaltung (10), wobei die Leiterbahnen (58, 54) die spannungsführenden Eingangs- und Ausgangsanschlüsse (12, 20) einerseits und die neutralen Eingangs- und Ausgangsanschlüsse (18, 16) andererseits miteinander verbinden.
Energieversorgungssystem nach Anspruch 1, wobei das Energieversorgungssystem zusätzlich einen Schalter (30) mit einem spannungsführenden Anschluss und einem geschalteten spannungsführenden Anschluss aufweist, wobei die spannungsführende Leiterbahn (58) ein erstes Teil aufweist, das den spannungsführenden Anschluss des Schalters (30) mit dem spannungsführenden Eingangsanschluss (12) verbindet, und wobei die spannungsführende Leiterbahn (58) ein zweites Teil aufweist, das eine geschaltete spannungsführende Leiterbahn (52) darstellt und den geschalteten spannungsführenden Anschluss des Schalters (30) mit dem spannungsführenden Ausgangsanschluss (20, 20.1) verbindet.
Energieversorgungssystem nach Anspruch 2, wobei das Energieversorgungssystem eine weitere geschaltete spannungsführende Leiterbahn (60) zusätzlich zu der spannungsführenden Leiterbahn (58) aufweist, die auf der gegenüberliegenden Seite des Substrats angeordnet ist, wobei der geschaltete spannungsführende Kontakt des Schalters (30) und der spannungsführende Ausgangsanschluss mit den geschalteten spannungsführenden Anschlüssen auf beiden Seiten des Substrats der gedruckten Schaltung (10) verbunden sind.
Energieversorgungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Energieversorgungssystem eine zusätzliche Leiterbahn aufweist, die einen eingangsseitigen Erdleiteranschluss mit einem ausgangsseitigen Erdleiteranschluss (22, 22.1) verbindet.
Energieversorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Energieversorgungssystem mehr als einen spannungsführenden Ausgangsanschluss (20, 20.1) und mehr als einen neutralen Ausgangsanschluss (18, 18.1) aufweist, die mit der jeweiligen Leiterbahn (58, 54) verbunden sind.