DE112009004858B4

DE112009004858B4 - Schaltung mit einem selbstschaltenden Wärme-Schutzschalter und einem Strombegrenzungs-element für einen elektrischen Schaltkreis, sowie einen entsprechenden elektrischen Schaltkreis

Info

Publication number: DE112009004858B4
Application number: DE112009004858.7T
Authority: DE
Inventors: Hideaki Takeda
Original assignee: Uchiya Thermostat Co Ltd
Current assignee: Uchiya Thermostat Co Ltd
Priority date: 2009-03-12
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2022-08-11
Anticipated expiration: 2029-11-11
Also published as: US20120001721A1; CN102341878A; JPWO2010103590A1; CN102341878B; WO2010103590A1; DE112009004858T5; JP5342641B2

Abstract

Schaltung mit einem selbstschaltenden Wärme-Schutzschalter (10) und einem Strombegrenzungselement (35; 36) für einen elektrischen Schaltkreis, wobei der selbstschaltende Wärme-Schutzschalter (10) aufweist:
einen ortsfesten Leiter (6) mit einem ortsfesten Kontakt (12) an einem Ende und einem ersten Anschluss (3) für eine erste externe Verbindung (41, 42);
einen Isolator (7), angeordnet zwischen dem ortsfesten Kontakt (12) und dem ersten Anschluss (3) des ortsfesten Leiters (6), und mit durch Harz-Gießformen einstückig ausgebildeten Säulen (13);
ein Bimetall (9) und eine bewegliche Platte (8) mit:
einem ortsfesten Teil (15) mit Löchern (14), in welche die an dem Isolator (7) befindlichen Säulen (13) eingeführt sind,
einem beweglichen Kontakt (16), der an einer Stelle gegenüber dem ortsfesten Kontakt (12) an einem Ende abgewandt von dem ortsfesten Teil (15) ausgebildet ist und einen vorbestimmten Kontaktdruck aufweist,
Haken (17, 18) zum Halten des Bimetalls (9) an einem beweglichen Ende und einem ortsfesten Ende, und
einen zweiten Anschluss (4) für eine zweite externe Verbindung (41, 42),
wobei das von den Haken (17, 18) der beweglichen Platte (8) gehaltene Bimetall (9) zum Öffnen/Schließen des beweglichen Kontakts (16) und des ortsfesten Kontakts (12) durch Umkehren einer Krümmungsrichtung des Bimetalls (9) bei einer vorbestimmten Temperatur dient; und
einen Harzblock (11) mit Durchgangslöchern (26) zum Fixieren des ortsfesten Teils (15) der beweglichen Platte (8), wobei die Säulen (13) in die Löchern (14) des ortsfesten Teils (15) eingesetzt sind und die Säulen (13) ferner in die Durchgangslöcher (26) des Harzblocks (11) eingesetzt sind, sodass der ortsfeste Teil (15) durch den Harzblock fixiert ist ; dadurch gekennzeichnet, dass
der selbstschaltende Wärme-Schutzschalter (10) parallel zu dem Strombegrenzungselement (35; 36) für den elektrischen Schaltkreis geschaltet ist und eine Kontaktkonfiguration aufweist derart, dass bei einer Normaltemperatur der selbstschaltende Wärme-Schutzschalter (10) geöffnet ist, und bei einer Temperatur oberhalb einer Rückstelltemperatur beide Enden des Strombegrenzungselements (35; 36) durch Schließen des Wärme-Schutzschalters (10) kurzgeschlossen sind;
der selbstschaltende Wärme-Schutzschalter (10) durch seitens des Strombegrenzungselements (35; 36) erzeugte Wärme betätigt wird, wobei dann der bewegliche Kontakt (16) und der ortsfeste Kontakt (12) geschlossen sind, und beide Enden des Strombegrenzungselements (35; 36) kurzgeschlossen sind;
die Temperatur des Bimetalls (9) bei der Rückstelltemperatur oder darüber durch Wärme gehalten wird, die von der beweglichen Platte (8) mit Hilfe eines zu dem selbstschaltenden Wärme-Schutzschalter (10) abgezweigten Stroms erzeugt wird, auch dann, wenn eine Temperatur des Strombegrenzungselements geringer ist; die bewegliche Platte (8) ferner aufweist:
eine schmale Öffnung (23), gebildet durch Ausschneiden von dem ortsfesten Teil (15) in Richtung des beweglichen Kontakts (16) an einer Stelle, die bezüglich einer Mittellinie entlang der Mittelachse, welche den beweglichen Kontakt (16) mit dem ortsfesten Teil (15) verbindet, näher bei einer der Seiten gelegen ist, um die bewegliche Platte (8) aufzuteilen in einen Teil (22) großer Breite und einen Teil (21) geringer Breite, und um außerdem den ortsfesten Teil (15) im Anschluss an die Aufteilung zusätzlich bis zu einem Ende aufzuteilen, und
der zweite Anschluss (4), der mit dem fortlaufenden Ende des Teils (21) geringer Breite des bis zu dem Ende aufgeteilten ortsfesten Teils (15) für einen elektrischen Anschluss verbunden ist;
die bewegliche Platte (8) einen durch den Teil (21) geringer Breite gebildeten strukturellen Widerstand aufweist;
der bewegliche Kontakt (16) im Normalzustand von dem ortsfesten Kontakt (12) getrennt ist, und eine Temperatur des Bimetalls (9) auf einer Rückstelltemperatur oder darüber gehalten wird mittels Wärme, die von dem durch den Teil (21) geringer Breite gebildeten strukturellen Widerstand aufgrund eines zugeführten Stroms erzeugt wird, der von dem Selbstschalter abgezweigt wird, auch dann, wenn eine Temperatur des Strombegrenzungselements (35; 36) abgesenkt wird durch den zugeführten Strom, der zu dem Strombegrenzungselement (35; 36) und dem Selbstschalter abgezweigt wird, wenn Leistung an den elektrischen Schaltkreis gegeben wird, wobei das Strombegrenzungselement (35; 36) Wärme durch den zugeführten Strom erzeugt, der bewegliche Kontakt (16) und der ortsfeste Kontakt (12) geschlossen werden, und beide Enden des Strombegrenzungselements (35; 36) kurzgeschlossen werden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung mit einem selbstschaltenden Wärme-Schutzschalter und einem Strombegrenzungselement für einen elektrischen Schaltkreis, sowie einen elektrischen Schaltkreis mit einem solchen selbstschaltenden Wärme-Schutzschalter.
Technischer Hintergrund
Stromversorgungseinrichtungen zum Erzeugen einer vorbestimmten Gleichspannung aus einer Wechselspannungsquelle sind aus dem Stand der Technik bekannt. In derartigen Stromversorgungseinrichtungen wird normalerweise auf einer stromabwärtigen Seite eines Gleichrichtelements eine Glättungsschaltung aus einem eine hohe Kapazität aufweisenden Kondensator verwendet.
In den oben angegebenen Kondensator großer Kapazität fließt ein durch einen Einschaltstrom unmittelbar im Anschluss an anstehende Leistung verursachter starker Strom. Dieser Strom erreicht manchmal mehrere zehn Ampere (A) bis 100 Ampere, abhängig von den Umständen.
Wenn ein Einschaltstrom stark ist, wie es oben angesprochen wurde, wirken beträchtliche abträgliche Effekte, die die Lebensdauer eines Stromversorgungsschalters oder einer Gleichrichterdiode vermindern.
Um solche abträglichen Effekte zu vermeiden, wird ein Strom eines Ausgangsschaltkreises begrenzt durch Anordnen eines Strombegrenzungswiderstands in Reihe auf einer stromabwärtigen Seite eines Spannungsversorgungsschalters einer Stromversorgungseinrichtung, sodass ein in die Gleichrichterdiode oder einen Kondensator bei Einschalten eines Netzschalters fließender Einschaltstrom vermindert wird.
Wenn als Strombegrenzungswiderstand ein Festwiderstand verwendet wird, wird der Stromverlust beträchtlich. Deshalb wird in zahlreichen Fällen ein großer NTC-Thermistor (ein Element mit negativem Temperaturkoeffizienten) verwendet, der einen geringen Widerstandswert aufweist und als Leistungsthermistor bezeichnet wird.
Wenn allerdings ein Widerstand auf diese Weise eingesetzt wird, wird ein Leistungsverlust in einem Widerstandsteil beträchtlich. Eine Minimierung des Energieverlusts in einem elektrischen Gerät stellt eine soziale Herausforderung dar, auch aus dem Blickpunkt der jüngsten Umweltprobleme.
Allerdings ist auch der oben beschriebene Leistungsverlust aufgrund eines Strombegrenzungswiderstands in einer Stromversorgungsschaltung eine wichtige Herausforderung, und die Verminderung des Leistungsverlusts aufgrund des Strombegrenzungswiderstands wurde als Maßnahme im Rahmen dieser Herausforderung studiert.
Für einen Strombegrenzungswiderstand wird ein Verfahren zum Verhindern eines Durchbrennens des Strombegrenzungswiderstands durch entstehende Wärme vorgeschlagen, beispielsweise durch Kurzschließen der beiden Enden des Strombegrenzungswiderstands mit einem Relais, nachdem ein Netzanschluss eingeschaltet ist (vgl. zum Beispiel JP 2004 - 80 419 A ).
Allerdings zielt dieses Verfahren darauf ab, ein Durchbrennen des Strombegrenzungswiderstands zu verhindern, und zum Treiben des Relais wird Leistung verbraucht. Deshalb ist dieses Verfahren nutzlos bei der Zielsetzung, den durch den Strombegrenzungswiderstand verursachten Leistungsverlust zu mindern.
Darüber hinaus ist zum Vermindern eines Einschaltstroms ein Verfahren zum Reduzieren des Einschaltstroms mit Hilfe einer komplizierten Schaltungskonfiguration vorgeschlagen worden (vgl. zum Beispiel).
Allerdings ist bei diesem Verfahren der Schaltungsaufbau kompliziert und lässt sich nicht in ein kleines elektronisches Gerät einbauen. Darüber hinaus dient der Schaltungsaufbau für einen speziellen Einsatz beim Zuführen von Leistung zu einem Heizgerät, was nicht dem Normalzustand entspricht.
Außerdem wurde ein Einschaltstrom-Schutzgerät vorgeschlagen, welches einen Einschaltstrom auch dann begrenzen kann, wenn eine Zeitspanne zwischen Ausschalten und Einschalten eines Netzschalters kurz ist, um den Einschaltstrom zu unterbinden (vgl. zum Beispiel JP 2004 - 133 568 A ).
Bei diesem Einschaltstrom-Unterdrückungsgerät wird ein Bimetall zum Kurzschließen der beiden Enden eines Strombegrenzungswiderstands verwendet, und eine Wärmesenke dient zum raschen Rückstellen des Bimetall-Schalters nach Ausschalten des Netzschalters, was zu einer Zunahme der Baugröße führt, also problematisch ist.
Es existiert bereits der oben beschriebene Wärme-Schutzschalter des bei normaler Temperatur offenen Typs unter Verwendung eines Bimetalls. Ein solcher Wärme-Schutzschalter vom bei normaler Temperatur offenen Typ wurde als Wärme-Schutzschalter zum Erzeugen einer Warnung durch Fühlen eines Temperaturanstiegs eingesetzt, und um einen Schaltvorgang zum Anhalten eines Temperaturanstiegs in einer elektronischen Schaltung zu bewirken.
Wenn beide Enden eines Strombegrenzungswiderstands durch Einschalten des Wärme-Schutzschalters von bei Normaltemperatur offenen Typ kurzgeschlossen werden, wenn in einem Strombegrenzungswiderstand ein Temperaturanstieg stattfindet, so hört der Strombegrenzungswiderstand auf, Wärme zu erzeugen. Aus diesem Grund gibt es keine Wärmequelle für einen Einschaltbetrieb des Wärme-Schutzschalters mehr, und die Temperatur des Wärme-Schutzschalters geht bald nach unten. Im Ergebnis wird der Wärme-Schutzschalter automatisch in einen Ausschaltzustand zurückgestellt.
Wenn der Wärme-Schutzschalter in den Ausschaltzustand zurückgestellt wird, während der Netzschalter eingeschaltet ist und Leistung an den elektrischen Schaltkreis gelangt, werden Operationen und das Rückstellen wiederholt, sodass der Strombegrenzungswiderstand erneut Wärme erzeugt und der Wärme-Schutzschalter erneut eingeschaltet wird, um die beiden Enden des Strombegrenzungswiderstands kurzzuschließen. Das heißt, ein von der Spannungsversorgung gelieferter Gleichstrom wird gepulst, und dies ist problematisch.
Wenn allerdings der Wärme-Schutzschalter als Nicht-Rückstelltyp konfiguriert ist, so bleiben häufig die beiden Enden des Strombegrenzungswiderstands kurzgeschlossen, und eine Strombegrenzung erfolgt dann nicht, wenn anschließend die Netzspannung wieder eingeschaltet wird. Deshalb kann der Wärme-Schutzschalter nicht als Nicht-Rückstelltyp ausgebildet werden.
Folglich wird als Strombegrenzungswiderstand häufig ein Leistungs-Thermistor eingesetzt, um zu verhindern, dass der Strombegrenzungswiderstand im Normalzustand der Leistungszufuhr auch dann Wärme erzeugt, wenn der Wärme-Schutzschalter in einem Ausschaltzustand zurückgestellt wird.
Aus der US 3 559 016 A ist bekannt einen Wärme-Schutzschalter parallel zu einem Strombegrenzungselement eines elektrischen Schaltkreises zuschalten und durch seitens des Strombegrenzungselements erzeugter Wärme zu betätigen, wobei der Wärmeschutzschalter eine Kontaktkonfiguration aufweist, die bei Normaltemperatur geöffnet ist, um beide Enden des Strombegrenzungselements mit einem Selbstschalter durch Schließen des Kontakts kurzzuschließen. Um ein Öffnen des Selbstaschalters durch Abkühlen des Strombegrenzungselement zu vermeiden, ist ein mit dem Wärme-Schutzschalter elektrisch in Serie geschalteter Heizwiderstand vorgesehen, der bei geschlossenem Selbstaschalter Wärme zur Selbsthaltung des Selbstschalters erzeugt.
Die US 5 847 637 A zeigt einen Wärme-Schutzschalter mit einer Bimetall-Platte, in deren Nähe ein Element aus magnetischem Material angeordnet ist.
Die DE 100 30 711 A1 zeigt einen selbstschaltenden Wärme-Schutzschalter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Der Wärme-Schutzschalter ist als Öffner-Schalter konfiguriert, indem ein Bimetall-Schalter bei einer bestimmten Temperatur geöffnet und dann mittels in den Wärme-Schutzschalter integrierter Widerstände erzeugter Joul'scher Wärme im offenen Zustand gehalten wird.
Die US 6 316 878 B1 und die JP 2006 - 202 078 A zeigen jeweils selbstschaltende Wärme-Schutzschalter, die als Schließer-Schalter konfiguriert sind.
Im Übrigen beträgt in einem als Strombegrenzungswiderstand verwendeten Thermistor dessen Widerstand bei Raumtemperatur einige Ω bis 20 Ω. Nach Begrenzung eines Einschaltstroms verringert sich der Widerstand auf etwa ein Zehntel des Widerstandswerts bei Raumtemperatur.
Allerdings besitzt der Thermistor immer noch einen Widerstandswert von einigen Ω, was nicht nur einen Leistungsverlust bedeutet, sondern auch einen Temperaturanstieg des Thermistors selbst. Die Temperatur des Thermistors übersteigt in einigen Fällen 150°C, was nicht so viel ist wie die Temperatur eines normalen Widerstands.
Wenn beispielsweise eine Wärmequelle von 150°C in ein Substrat einer Stromversorgungsschaltung eingeschlossen ist, wo elektronische Komponenten dicht an dicht angeordnet sind, so entsteht ein Sicherheitsproblem innerhalb des Substrats der Stromversorgungsschaltung.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Wärme-Schutzschalter, sowie eine Schaltung mit einem solchen Wärme-Schutzschalter bereitzustellen.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den dazu abhängigen Patentansprüchen angegeben. Die Ansprüche 7 und 8 sind auf einen entsprechenden elektrischen Schaltkreis gerichtet.
Wirkungsweise
Erfindungsgemäß werden beide Enden eines Strombegrenzungswiderstands nach Begrenzung eines Einschaltstroms kurzgeschlossen, um einen Leistungsverlust und erzeugte Wärme zu mindern, die durch den Strombegrenzungswiderstand verursacht werden, wobei außerdem Wärme erzeugt wird durch Zuführen eines zu dem Strombegrenzungswiderstand und einem Selbstschalter abgezweigten Versorgungsstroms zu einem eingeschlossenen Widerstandsteil bei Kurzschließen der beiden Enden des Strombegrenzungswiderstands. Im Ergebnis lässt sich die Temperatur eines Bimetalls in dem Selbstschalter auf einer Rückstelltemperatur oder darüber mit Hilfe der Wärme halten, die von dem Selbstschalter erzeugt wird, auch wenn die Temperatur des Strombegrenzungswiderstands nach Begrenzung des Einschaltstroms geringer wird.
Darüber hinaus wird ein Pulsieren der Gleichstromversorgung beseitigt durch Vermeiden von Wiederholungen unnützer Operationen und Rückstellvorgänge, wobei gleichzeitig ein Netzschalter rasch zurückgestellt wird aufgrund eines raschen thermischen Ansprechverhaltens nach dem Ausschalten. Folglich lässt sich der Strombegrenzungswiderstand auch dann effektiv betreiben, wenn sich der Netzschalter in kurzen Intervallen öffnet/schließt.
Figurenliste

1 ist eine seitliche Querschnittansicht eines Wärme-Schutzschalters gemäß einer Ausführungsform 1 der Erfindung;
2 ist eine auseinander gezogene, perspektivische Ansicht einer Struktur eines Wärme-Schutzschalter-Baukörpers, dargestellt durch Entfernen eines Gehäuses und eines Abdichtelements des Wärme-Schutzschalters gemäß der Ausführungsform 1 der Erfindung;
3 veranschaulicht ein Beispiel einer Stromversorgungsschaltung einer Stromversorgungseinrichtung zum Liefern einer Gleichspannung aus einer Wechsel-Netzspannung unter Einbeziehung des Wärme-Schutzschalters gemäß der Ausführungsform 1 der Erfindung;
4 veranschaulicht ein Beispiel unter Verwendung eines Thermistors in einer Stromversorgungsschaltung einer Stromversorgungseinrichtung zum Liefern einer Gleichspannung aus einer Wechsel-Netzspannung unter Einbeziehung des Wärme-Schutzschalters gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung;
5 veranschaulicht eine Beziehung zwischen einem zugeführten Strom und einer abgesenkten Rückstelltemperatur für bewegliche Platten, die als Widerstandsteil von 0,2 Ω oder darunter des Wärme-Schutzschalters gemäß der Ausführungsform 1 der Erfindung fungieren;

Bezugszeichenliste

1: Wärme-Schutzschalter-Baukörper
2: Gehäuse
3: erster Anschluss
4: zweiter Anschluss
5: Abdichtelement
6: erster Leiter
7: Isolator
8: bewegliche Platte
9: Bimetall
10: Wärme-Schutzschalter
11: Harzblock
12: ortsfester Kontakt
13: Säulen
14: Löcher
15: ortsfester Teil
16: beweglicher Kontakt
17, 18: Haken
20: bewegliche Plattenkörper
21: Teil geringer Breite
22: Teil großer Breite
23: schmale Öffnung
24: Vorsprung
25: Mittelteil
26: Durchgangslöcher
27: Höhenausgleichsteil
28: Netzschalter
29: Wechselstromquelle
31a, 31b: Leitungen
32: Gleichrichter
33a, 33b: Ausgangsleitungen
34: Kapazität
35: Festwiderstand
36: Thermistor
37, 38: Wärme-Schutzschalter
39: Löcher
40: ortsfester Teil
41, 42: externe Verbindungsleitungen

Bester Weg zum Ausführen der Erfindung
Die Ausführungsform 1 gemäß der Erfindung wird im Folgenden detailliert beschrieben.
1 ist eine Querschnittansicht eines Wärme-Schutzschalters gemäß einer Ausführungsform 1. In dem Wärme-Schutzschalter 10 nach 1 ist ein Wärme-Schutzschalter-Baukörper 1 in einem Parallelepiped-förmigen Isoliergehäuse 2 mit einer offenen Seite (der rechten Seite in 1) eingebaut.
Der Wärme-Schutzschalter-Baukörper 1 ist in dem Gehäuse 2 durch ein Abdichtelement 5 abgedichtet, wobei ein erster Anschluss 3 und ein zweiter Anschluss 4 Anschlüsse sind, die an externe Verbindungsleitungen 41 und 42 angeschlossen sind.
2 ist eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht einer Konfiguration des Wärme-Schutzschalter-Baukörpers 1, dargestellt durch Entfernen des Gehäuses 2 und des Abdichtelements 5 nach 1. Eine Konfiguration des Wärme-Schutzschalters gemäß dieser Ausführungsform wird in Verbindung mit 1 und 2 erläutert.
Wie in den 1 und 2 dargestellt ist, setzt sich der Wärme-Schutzschalter-Baukörper 1 zusammen aus einem ortsfesten Leiter 6, einem Isolator 7, einer beweglichen Platte 8, einem Bimetall 9 und einem Harzblock 11.
Der ortsfeste Leiter 6 besitzt einen ortsfesten Kontakt 12 an einem Ende und einen ersten Anschluss 3 an dem anderen Ende. Der Isolator 7 ist zwischen dem ortsfesten Kontakt 12 und dem ersten Anschluss 3 des ortsfesten Leiters 6 durch Harz-Gießformen gebildet. Der Isolator 3 besitzt zwei Säulen 13, die mit ihm einstückig durch Harz-Gießformen ausgebildet sind.
Die bewegliche Platte 4 besitzt einen ortsfesten Teil 15 mit Löchern 14, in die die an dem Isolator 7 befindlichen Säulen 13 eingesetzt sind.
Die bewegliche Platte 8 besitzt außerdem einen beweglichen Kontakt 16 an einem Ende abgewandt von dem ortsfesten Teil 15. Der bewegliche Kontakt 16 ist an einer Stelle gegenüber dem ortsfesten Kontakt 12 des ortsfesten Leiters 6 ausgebildet.
Die bewegliche Platte 8 besitzt außerdem einen Haken 17 und zwei Haken 18, die das Bimetall 9 an einer Seite des beweglichen Endes mit dem beweglichen Kontakt 16 bzw. an der Seite des ortsfesten Endes mit dem ortsfesten Kontakt 15 halten.
Darüber hinaus gibt es eine schmale Öffnung 23, gebildet an einer Stelle, die bezüglich einer Mittellinie entlang der den beweglichen Kontakt 16 und den ortsfesten Kontakt 15 verbindenden Mittelachse zu einer Seite hin (die Richtung nach oben links in 1) näher gelegen ist.
Ein beweglicher Plattenkörper 20 der beweglichen Platte 8 ist durch die schmale Öffnung 23 aufgeteilt in einen Teil 21 geringer Breite und einen Teil 22 großer Breite unter Ausschluss des mit dem beweglichen Kontakt 16 versehenen Bereichs.
Darüber hinaus ist an der beweglichen Platte 8 nahezu die Mitte des ortsfesten Teils 15 bis zu einem Ende im Anschluss an den abgetrennten Teil 21 geringer Breite und den Teil 22 großer Breite als Fortsatz aufgeteilt.
An der beweglichen Platte 8 ist ein zweiter Anschluss 4 für eine externe Verbindung einstückig mit dem Ende ausgebildet, welches an den Teil 21 geringer Breite des ortsfesten Teils 15, das bis zu dem Ende hin aufgeteilt ist, anschließt.
Außerdem ist an dem Teil 22 großer Breite ein Vorsprung 24 in einem Bereich nahezu in der Mitte des beweglichen Plattenkörpers 20 ausgebildet.
Das Bimetall 9 ist gebildet durch Verbund-Ziehen in der Weise, dass ein Mitteilteil 25 bei Normaltemperatur gemäß 2 eine nach oben konkave Form annimmt und seine Krümmungsrichtung bei einer vorbestimmten Temperatur oberhalb der Normaltemperatur umgekehrt wird, demzufolge der Mittelteil 25 eine nach oben konvexe Form annimmt.
Der Harzblock 11 besitzt Durchgangslöcher 26, in welche die Säulen 13 des Isolators 9 eingesetzt sind, wobei an einem Bodenteil ein Höhenausgleichsteil 27 ausgeformt ist. Der Höhenausgleichsteil 27 dient als Entweichungsbereich für die Haken 18 an der ortsfesten Endseite der beweglichen Platte 8 nach Abschluss des gesamten Zusammenbaus.
Um die in 1 dargestellten Komponenten zusammenzubauen, werden zunächst die Säulen 13 des Isolators 7 in die Löcher 14 des ortsfesten Teils 15 der beweglichen Platte 8 eingesetzt. Im Ergebnis ist die bewegliche Platte 8 an dem ortsfesten Leiter 6 dort angebracht, wo der Mittelteil mit Hilfe des Isolators 7 isoliert ist.
Anschließend werden beide Enden (das Ende links unten und das Ende rechts oben in 1) des Bimetalls 9 mit dem einen Haken 17 bzw. den beiden Haken 18 der beweglichen Platte 8 in Eingriff gebracht. Im Ergebnis ist das Bimetall 9 an der beweglichen Platte 8 angebracht.
Als nächstes werden die Säulen 13 des Isolators 7 in die Durchgangslöcher 26 des Harzblocks 11 eingesetzt. Anschließend wird der ortsfeste Teil 15 der beweglichen Platte 8 vorübergehend an dem Isolator 7 fixiert, indem er von dem Harzblock 11 nach unten gepresst wird.
Als nächstes werden die Spitzen der aus Harzmaterial bestehenden Säulen 13 durch ein geeignetes Heizelement angeschmolzen und gehärtet, sodass der Harzblock 11 von den Säulen 13 nach unten gedrückt wird. Auf diese Weise wird der Harzblock 11 an dem Isolator 7 fixiert.
An dieser Stelle ist der Zusammenbau des Wärme-Schutzschalter-Baukörpers 1 abgeschlossen. Der zusammengebaute Wärme-Schutzschalter-Baukörper 1 wird in das Gehäuse 2 eingebaut, dessen Öffnung anschließend mit Hilfe des Abdichtelements 5 abgedichtet wird, wie in 1 dargestellt ist.
In diesem Zustand, das heißt in einem Normalzustand, hebt das Bimetall 9 das eine Ende, welches mit dem einen Haken 17 ausgerüstet ist, nämlich das Ende mit dem beweglichen Kontakt 16 der beweglichen Platte 8, gemäß dem Hebelprinzip ab, welches den Vorsprung 24 und die beiden Haken 18 der beweglichen Platte 8 als Drehpunkt bzw. Druckbereiche verwendet.
Im Ergebnis ist ein Kontakt zwischen dem beweglichen Kontakt 16 und dem ortsfesten Kontakt 12 im Normalzustand offen, sodass Leistung, die an eine zwischen dem ersten Anschluss 3 und dem zweiten Anschluss 4 befindliche elektrische Schaltung gelegt wird, unterbrochen ist.
Das Bimetall 9 nimmt, wie oben beschrieben wurde (vgl. 1 und 2) bei Zimmertemperatur eine nach oben konkave Form an. Dann kehrt sich das Bimetall 9 ansprechend auf eine Änderung einer Umgebungstemperatur außerhalb des Wärme-Schutzschalters 10 in eine für das Bimetall 9 spezifische Umkehr-Betätigungstemperatur oder eine darüber liegende Temperatur in seiner Krümmungsrichtung um, um eine nach oben konvexe Form anzunehmen.
Der gesamte Wärme-Schutzschalter 10 gemäß dieser Ausführungsform, der in der oben beschriebenen Weise arbeitet und in 1 dargestellt ist, wird für eine Stromversorgungseinrichtung zum Erzeugen einer Gleichspannung eingesetzt. Im Einsatz ist der Wärme-Schutzschalter 10 in der Nähe und parallel zu einem Strombegrenzungswiderstand zum Begrenzen eines Einschaltstroms angeschlossen.
3 zeigt ein Beispiel, bei dem der Wärme-Schutzschalter 10 dieser Ausführungsform in eine Stromversorgungsschaltung einer normalen Stromversorgungseinrichtung eingebaut ist, die aus einer Wechsel-Netzspannung eine Gleichspannung macht.
In der in 3 gezeigten Stromversorgungsschaltung wird ein Netzschalter 28 geschlossen, demzufolge ein Wechselstrom in die Primärseite einer Gleichrichterschaltung 32 über Leitungen 31a und 31b aus einer Wechselstromquelle 29 fließt.
Die auf die Primärseite gelangende Wechselspannung wird von als Gleichrichterelemente fungierenden Dioden der Gleichrichterschaltung 32 gleichgerichtet und über Ausgangsleitungen 33a und 33b von einer Sekundärseite ausgegeben.
Die von der Sekundärseite ausgegebene Gleichspannung ist in diesem Zustand eine pulsierende Spannung. Aus diesem Grund wird die Gleichspannung durch eine Glättungsschaltung aus einem Kondensator 34 geglättet, der parallel zwischen den Ausgangsleitungen 33a und 33b liegt, um über einen Endanschluss der Ausgangsleitungen 33a und 33b an eine externe Last geliefert zu werden.
Bei dem in 3 dargestellten Beispiel ist ein Festwiderstand 35 in Reihe an die Leitung 31a zwischen dem Netzschalter 28 und der Gleichrichterschaltung 32 gelegt, und der Wärme-Schutzschalter 10 liegt parallel zu dem Festwiderstand 35.
In dem Schaltkreis der in 3 gezeigten Stromversorgungseinrichtung wird der leere Kondensator 34 beim Einschalten des Netzschalters 28 aufgeladen.
Wenn der Kondensator 34 aufgeladen wird, fließt ein sehr starker Ladestrom abhängig vom zeitlichen Verhalten beim Einschalten des Netzschalters 29, das heißt von einem Schalt-Phasenwinkel der Wechselstromquelle 29 und abhängig von der Kapazität des Kondensators 34.
Wenn ein derart starker Ladestrom fließt, kann dieser möglicherweise den höchsten Nennstrom für die Dioden der Gleichrichterschaltung 32, die Belastungsgrenze des Netzschalters 28 oder den Maximalwert für den Kondensator 34 überschreiten.
Wenn ein Strom fließt, der den Maximalwert oder den Grenzwert überschreitet, wie oben erläutert wurde, kann dies zu einem Ausfall einer Komponente führen. Um das Auftreten eines solchen Ausfalls zu unterbinden, ist der Festwiderstand 35 in Serie als Strombegrenzungswiderstand in den Schaltkreis eingefügt. Die Schaltung ist derart konfiguriert, dass der größte Strom durch den Festwiderstand 35 begrenzt wird.
Selbst wenn nun ein Nennstrom im Anschluss an den höchsten Strom begrenzt wird, lassen sich ein Leistungsverlust und entstandene Wärme aufgrund des Widerstandswerts des Festwiderstands 35 nicht vermeiden.
Um den Leistungsverlust und die entstandene Wärme zu verringern, werden beide Enden des Festwiderstands 35 nach Begrenzung des höchsten Stroms mit dem Wärme-Schutzschalter 10 dieser Ausführungsform kurzgeschlossen.
Wie in 3 gezeigt ist, ist der Wärme-Schutzschalter 10 gemäß der Ausführungsform 1 nach den 1 und 2 dicht bei dem Festwiderstand 35 angeordnet und parallel zu dem Festwiderstand 35 geschaltet.
Der Wärme-Schutzschalter 10 wird betätigt durch Wärme, die von dem Festwiderstand 35 erzeugt wird, wenn der höchste Strom begrenzt wird, nämlich dann, wenn der Kontakt zwischen dem ortsfesten Kontakt 12 und dem beweglichen Kontakt 16 geschlossen wird durch Umkehren des Bimetalls 9, sodass dieser die nach oben konvexe Form annimmt.
Im Ergebnis wird Leistung an den ersten Anschluss 3 und den zweiten Anschluss 4 gegeben, sodass die beiden Enden des Festwiderstands 35 kurzgeschlossen werden. Als Ergebnis dieses Kurzschlusses wird der in den Festwiderstand 35 fließende Strom zu dem Wärme-Schutzschalter 10 hin verzweigt. Durch diesen Zweigstrom erzeugt der Teil 21 geringer Breite der beweglichen Platte 8 Joul'sche Wärme.
Diese Joul'sche Wärme ist lokal erzeugte Wärme. Allerdings handelt es sich hierbei um eine Wärme, die den beweglichen Plattenkörper 20 erwärmt und an einer Stelle sehr nahe bei dem Bimetall 9 erzeugt wird. Deshalb hält diese Joul'sche Wärme die Wärme des Bimetalls 9 nach dem Schließen des Kontakts.
Im Ergebnis wird das Bimetall 9 daran gehindert, in den in den 1 und 2 dargestellten ursprünglichen Zustand zurückgestellt zu werden, und das Bimetall 9 ist so in der Lage, die sogenannte Selbsthaltung auszuführen.
Genauer gesagt: die Wärme des Bimetalls 9 wird auch dann gehalten, wenn eine Umgebungstemperatur gegenüber der ursprünglichen Rückstelltemperatur absinkt, nämlich gegenüber der Rückstelltemperatur zu der Zeit, zu der keine Leistung an das Bimetall 9 gelegt wird, wenn ein Laststrom fließt.
Dementsprechend wird das Bimetall 9 nicht zurückgestellt, außer die Umgebungstemperatur wird geringer als die ursprüngliche Rückstelltemperatur des Bimetalls 9 aufgrund einer zur Wärmehaltung notwendigen Temperatur.
Im Ergebnis kann das Bimetall 9 den Selbsthaltevorgang in einem Nicht-Rückstellzustand ausführen (einem Zustand, in welchem beide Enden des Festwiderstands 35 durch Schließen des Kontakts kurzgeschlossen sind).
Da außerdem der Strom zur Seite des Wärme-Schutzschalters 10 abgezweigt ist, hört der eine Wärmequelle zum Betätigen des Wärme-Schutzschalters 10 bildende Festwiderstand 35 mit der Wärmeerzeugung auf, und die Temperatur des Festwiderstands 35 sinkt auf Umgebungstemperatur ab.
Wie oben erläutert wurde, erzeugt die Wärmehaltung für den Selbsthaltebetrieb des Wärme-Schutzschalters 10 durch im Inneren erzeugte lokale Wärme. Deshalb wird, nachdem der Netzschalter 28 der Quelle ausgeschaltet ist, das Bimetall 9 rasch abgekühlt, und gleichzeitig wird die Rückstellzeit für den Wärme-Schutzschalter 10 verkürzt.
Darüber hinaus wird durch Einstellen der Differenz zwischen der Umgebungstemperatur und der ursprünglichen Rückstelltemperatur des Bimetalls 9 auf einen großen Wert das Bimetall 9 rasch abgekühlt, nachdem der Netzschalter an der Quelle ausgeschaltet ist, und die Rückstellzeit des Wärme-Schutzschalters 10 lässt sich auch in diesem Fall verkürzen.
Der Grund dafür, dass das Bimetall 9 rasch auf Umgebungstemperatur abgekühlt wird, wenn der Netzschalter ausgeschaltet wird, ist folgender: die Wärmequelle zum Halten der Wärme des Bimetalls 9 ist der Teil 21 geringer Breite, bei dem es sich nur um einen kleinen Abschnitt der beweglichen Platte 8 handelt, und der eine geringe Wärmekapazität besitzt und folglich nur eine geringe Menge Wärme erzeugt.
Normalerweise kann es Fälle geben, in denen eine Stromversorgung kurze Zeit nach ihrem Ausschalten wieder eingeschaltet wird. Auch in diesen Fällen kann die Strombegrenzungsfunktion, die durch den Festwiderstand 35 implementiert wird, durch rasches Rückstellen des Wärme-Schutzschalters realisiert werden, nämlich durch rasches Öffnen eines Verzweigungswegs eines Stroms, wie oben beschrieben wurde, wenn die Spannungsversorgung ausgeschaltet wird, selbst wenn die Spannungsversorgung innerhalb kurzer Zeit nach dem Ausschalten wieder eingeschaltet wird.
Wenn die Spannungsversorgung in einer deutlich kürzeren Zeit als der Rückstellzeit des Wärme-Schutzschalters 10 wieder eingeschaltet wird, so wird auch dann kein starker Einschaltstrom erzeugt, weil die Ladung des Kondensators 23 bleibt. Deswegen ist dies nicht problematisch.
Darüber hinaus besitzt ein Netzschalter normalerweise einen Kontaktschalter im Rahmen eines elektrischen Schaltkreises. Deshalb ist es bevorzugt, das EIN/AUS einer Spannungsversorgung auf der Wechselstromseite zu steuern.
Dementsprechend ist es sicher, den Festwiderstand 35 zum Begrenzen eines Stroms auf der Spannungsversorgungsseite einzubauen, das heißt auf der Primärseite der Gleichrichterschaltung 32.
Auch dann, wenn der Festwiderstand 35 und der Wärme-Schutzschalter 10 in einem Gleichstromkreis angeordnet werden, ist der Wärme-Schutzschalter 10 mit beiden Enden des Festwiderstands 35 verbunden. Deshalb gelangt nicht die gesamte Netzspannung an den Wärme-Schutzschalter 10.
Dementsprechend kommt es bei einer Versorgungsspannung bis zu etwa 24 V normalerweise zu keinem Problem bei der Unterbrechung eines Kontaktstroms, wenn der Wärme-Schutzschalter 10 zurückgestellt wird.
Wie oben beschrieben wurde, lassen sich durch Verwendung des Wärme-Schutzschalters 10 gemäß der Ausführungsform 1 parallel zu dem Strombegrenzungswiderstand der Stromversorgungseinrichtung ein Leistungsverlust und erzeugte Wärme, verursacht durch den Widerstand des Strombegrenzungswiderstands (des Festwiderstands 35) mit einem Aufbau verringern, der billiger und einfacher ist als ein teurer Kurzschlussmechanismus für die beiden Enden eines herkömmlichen Strombegrenzungswiderstands unter Einsatz eines Relais.
Darüber hinaus kann in ähnlicher Weise durch Einsatz des Wärme-Schutzschalters 10 gemäß der Ausführungsform 1 parallel zu dem Strombegrenzungswiderstand der Stromversorgungseinrichtung ein durch Wiederholen der Operationen und des Rückstellens eines normalen Wärmeschutzschalters hervorgerufenes Pulsieren in einem von einer Stromversorgung gelieferten Gleichstrom vermieden werden.
4 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem ein Thermistor 36 als Strombegrenzungswiderstand verwendet wird, eingefügt in einen Stromversorgungskreis einer Stromversorgungseinrichtung zum Bereitstellen einer Gleichspannung auf einer Wechselspannungsquelle. Gleiche Komponenten in 4 wie in 3 sind mit gleichen Bezugszeichen wie in 3 bezeichnet.
Abhängig von der Stärke eines Stromflusses erzeugt der Strombegrenzungswiderstand Wärme, wie es oben erläutert wurde. Deshalb wird auch der Thermistor 36 in 4 als Strombegrenzungswiderstand verwendet, wobei der Thermistor einen Widerstandswert aufweist, der zum Begrenzen eines Stroms nur zunimmt, wenn eine Spannungsversorgung eingeschaltet wird, und dann in einen stabilen Zustand abnimmt.
Bei dem Thermistor 36 nimmt dessen Widerstandswert ab, während die Spannungen an den beiden Enden bei Einspeisen eines Nennstroms abnehmen. Deshalb kommt es zu keinen Problemen, wenn der Strom unterbrochen wird, um den Wärme-Schutzschalter 10 zurückzustellen. Auch in diesem Fall sind die Arbeitsabläufe des Wärme-Schutzschalters 10 gemäß der Ausführungsform 1 ähnlich wie bei der Anordnung in 3.
Hier wurde die ursprüngliche Rückstelltemperatur nach Betätigung des Wärme-Schutzschalters 10, nämlich die Rückstelltemperatur (hier auch als Rückstelltemperatur ohne anstehende Leistung bezeichnet) bei einem Strom annähernd so stark wie ein Signalstrom zum Verifizieren eines Kontaktzustands beschrieben. Diese Rückstelltemperatur kann auf einen Wert oberhalb einer Umgebungstemperatur eingestellt werden.
Nachdem der Kondensator 34 mit einem von dem Strombegrenzungswiderstand (dem Festwiderstand 35 oder dem Thermistor 36; dies gilt auch für das im folgenden Gesagte) begrenzten Strom vollständig aufgeladen ist, fließt ein in dem Schaltkreis verbrauchter Strom kontinuierlich.
In dem Strombegrenzungswiderstand wird Joul'sche Wärme erzeugt, ausgedrückt durch einen Wert, den man erhält, wenn man das Quadrat des Stroms mit einem Widerstandswert zu diesem Zeitpunkt multipliziert, was der Leistung entspricht.
Wenn der Wärme-Schutzschalter 10 mit der von dem Strombegrenzungswiderstand erzeugten Wärme betätigt wird, wird der größte Teil des Stroms zu der Seite des Wärme-Schutzschalters hin 10 abgezweigt, und die Temperatur des Strombegrenzungswiderstands sinkt, um alsbald Umgebungstemperatur zu erreichen.
Ein Widerstandswert, der für den Widerstandsteil des oben beschriebenen Teils 21 geringer Breite der beweglichen Platte 8 eingestellt ist, muss abhängig von einer Strom- oder Temperaturbedingung justiert werden. Bei einer aktuellen Messung beträgt der Widerstandswert des Teils 21 geringer Breite annähernd ein Zehntel des Widerstandswerts des Thermistors 36 in dem Zustand der Wärmeerzeugung, und er arbeitet als Widerstandsteil mit etwa 0,2 Ω oder darunter.
In einem Beispiel lässt sich die Rückstelltemperatur bei einem Strom von 2A für die bewegliche Platte 8 mit 0,2 Ω um 45°C absenken.
5 veranschaulicht eine Beziehung zwischen einem zugeführten Strom (A) und einer abgesenkten Rückstelltemperatur für bewegliche Platten, die als Widerstandsteil mit 0,2 Ω oder weniger fungieren.
Verglichen mit einer herkömmlichen beweglichen Platte geringen Widerstands bei einem Stromfluss von 2A (Ampere) ergibt sich, dass die Rückstelltemperatur des Wärme-Schutzschalters 10, wenn eine bewegliche Platte 8 geringen Widerstands von 0,2 Ω für den Wärme-Schutzschalter 10 gemäß der Ausführungsform 1 verwendet wird, um 45°C oder mehr absinkt, und die Rückstelltemperatur des Wärme-Schutzschalters 10 dann, wenn die bewegliche Platte 8 geringen Widerstands mit 0,1 Ω für den Wärme-Schutzschalter 10 in der Ausführungsform 1 verwendet wird, um 46°C oder mehr absinkt.
Es sei hier angenommen, dass die Betriebstemperatur des Wärme-Schutzschalters 10 90°C oder etwa 100°C beträgt, während die Rückstelltemperatur etwa 70°C beträgt.
Da es eine Temperaturdifferenz zwischen der Rückstelltemperatur von 70°C und der Zimmertemperatur von 25°C gibt, kann ein Wärme-Schutzschalter mit einer Rückstelltemperatur von 70°C bei der Zimmertemperatur von 25°C zurückgestellt werden, wenn die Rückstelltemperatur um 45°C abgesenkt werden kann.
Nimmt man außerdem an, dass die Obergrenze einer Umgebungstemperatur der Spannungsquelle 50°C beträgt, so kann der Wärme-Schutzschalter mit einer Rückstelltemperatur von 70°C bei einer Obergrenze von 50°C Umgebungstemperatur der Spannungsquelle zurückgestellt werden, wenn die Rückstelltemperatur um 20°C abgesenkt werden kann.
Diese Bedingungen lassen sich basierend auf Randbedingungen wie den Widerstandswert der beweglichen Platte 8, die Rückstelltemperatur des Bimetalls 9, die Stärke des zugeführten Stroms und dergleichen auf der Seite des Wärme-Schutzschalters 10 bestimmen, wobei diese Randbedingungen wiederum basierend auf Temperaturverhältnissen, Stromverhältnissen und dergleichen auf der Seite der Spannungsquelle bestimmt werden.
Durch geeignetes Einstellen einer Querschnittsfläche des Teils 21 geringer Breite in dem Aufbau der Ausführungsform 1 lässt sich der Teil 21 geringer Breite derart konfigurieren, dass er schmilzt, wenn ein zu starker Strom in der Spannungsversorgung fließt, während der Wärme-Schutzschalter 10 arbeitet.
Für den Fall, dass der Wärme-Schutzschalter 10 mit Verzögerung zurückgestellt wird, wird der Kondensator 34 rasch entladen, und die Spannungsquelle wird innerhalb kurzer Zeit nach Ausschalten des Netzschalters wieder eingeschaltet, sodass dann ein über starker Einschaltstrom fließt.
Durch Konfigurieren des Teils 21 geringer Breite in der Weise, dass er bei einem solchen übermäßigen Einschaltstrom schmilzt, wie oben erläutert wurde, lassen sich die Komponenten des Schaltkreises schützen, wobei der Strombegrenzungswiderstand vor einer Beschädigung durch den Einschaltstrom bewahrt bleibt.
In diesem Fall lässt sich der Wärme-Schutzschalter 10, wenn dessen Teil 21 geringer Breite geschmolzen ist, ersetzen durch einen neuen Wärme-Schutzschalter, wenn Wartungsarbeiten zum Wiederherstellen der Funktionstüchtigkeit der Schaltung durchgeführt werden, um die Ursache für einen Ausfall zu finden.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau des Wärme-Schutzschalters 10 dieser Ausführungsform lässt sich ein durch den Strombegrenzungswiderstand verursachter Leitungsverlust verringern, wenn der Wärme-Schutzschalter 10 parallel zu dem Strombegrenzungswiderstand der Stromversorgungseinrichtung geschaltet wird.
Darüber hinaus beträgt der Innenwiderstand etwa ein Zehntel eines Hochtemperaturwiderstands eines Thermistors. Aus diesem Grund lässt sich der Leistungsverlust weiter auf ein Zehntel oder weniger verringern, verglichen mit dem Thermistor.
Darüber hinaus kann der Wärme-Schutzschalter 10 einen Selbsthaltebetrieb bis zum Zurückstellen bloß durch einen eingespeisten Strom ausführen, ohne dass eine zusätzliche Energiequelle benötigt würde, sodass ein Kosten-effektiver Wärme-Schutzschalter mit einfachem Aufbau möglich ist.
Darüber hinaus können verschiedene Selbsthaltebedingungen eingestellt werden durch Kombinieren der Werte für einen Betriebsstrom, einen bei dem Teil geringer Breite einstellbaren Innenwiderstand und eine Rückstelltemperatur, sodass ohne Änderung der gesamten Baugröße ein in großem Umfang anwendbarer Wärme-Schutzschalter erhalten werden kann.

Claims

Schaltung mit einem selbstschaltenden Wärme-Schutzschalter (10) und einem Strombegrenzungselement (35; 36) für einen elektrischen Schaltkreis, wobei der selbstschaltende Wärme-Schutzschalter (10) aufweist: einen ortsfesten Leiter (6) mit einem ortsfesten Kontakt (12) an einem Ende und einem ersten Anschluss (3) für eine erste externe Verbindung (41, 42); einen Isolator (7), angeordnet zwischen dem ortsfesten Kontakt (12) und dem ersten Anschluss (3) des ortsfesten Leiters (6), und mit durch Harz-Gießformen einstückig ausgebildeten Säulen (13); ein Bimetall (9) und eine bewegliche Platte (8) mit: einem ortsfesten Teil (15) mit Löchern (14), in welche die an dem Isolator (7) befindlichen Säulen (13) eingeführt sind, einem beweglichen Kontakt (16), der an einer Stelle gegenüber dem ortsfesten Kontakt (12) an einem Ende abgewandt von dem ortsfesten Teil (15) ausgebildet ist und einen vorbestimmten Kontaktdruck aufweist, Haken (17, 18) zum Halten des Bimetalls (9) an einem beweglichen Ende und einem ortsfesten Ende, und einen zweiten Anschluss (4) für eine zweite externe Verbindung (41, 42), wobei das von den Haken (17, 18) der beweglichen Platte (8) gehaltene Bimetall (9) zum Öffnen/Schließen des beweglichen Kontakts (16) und des ortsfesten Kontakts (12) durch Umkehren einer Krümmungsrichtung des Bimetalls (9) bei einer vorbestimmten Temperatur dient; und einen Harzblock (11) mit Durchgangslöchern (26) zum Fixieren des ortsfesten Teils (15) der beweglichen Platte (8), wobei die Säulen (13) in die Löchern (14) des ortsfesten Teils (15) eingesetzt sind und die Säulen (13) ferner in die Durchgangslöcher (26) des Harzblocks (11) eingesetzt sind, sodass der ortsfeste Teil (15) durch den Harzblock fixiert ist ; dadurch gekennzeichnet, dass der selbstschaltende Wärme-Schutzschalter (10) parallel zu dem Strombegrenzungselement (35; 36) für den elektrischen Schaltkreis geschaltet ist und eine Kontaktkonfiguration aufweist derart, dass bei einer Normaltemperatur der selbstschaltende Wärme-Schutzschalter (10) geöffnet ist, und bei einer Temperatur oberhalb einer Rückstelltemperatur beide Enden des Strombegrenzungselements (35; 36) durch Schließen des Wärme-Schutzschalters (10) kurzgeschlossen sind; der selbstschaltende Wärme-Schutzschalter (10) durch seitens des Strombegrenzungselements (35; 36) erzeugte Wärme betätigt wird, wobei dann der bewegliche Kontakt (16) und der ortsfeste Kontakt (12) geschlossen sind, und beide Enden des Strombegrenzungselements (35; 36) kurzgeschlossen sind; die Temperatur des Bimetalls (9) bei der Rückstelltemperatur oder darüber durch Wärme gehalten wird, die von der beweglichen Platte (8) mit Hilfe eines zu dem selbstschaltenden Wärme-Schutzschalter (10) abgezweigten Stroms erzeugt wird, auch dann, wenn eine Temperatur des Strombegrenzungselements geringer ist; die bewegliche Platte (8) ferner aufweist: eine schmale Öffnung (23), gebildet durch Ausschneiden von dem ortsfesten Teil (15) in Richtung des beweglichen Kontakts (16) an einer Stelle, die bezüglich einer Mittellinie entlang der Mittelachse, welche den beweglichen Kontakt (16) mit dem ortsfesten Teil (15) verbindet, näher bei einer der Seiten gelegen ist, um die bewegliche Platte (8) aufzuteilen in einen Teil (22) großer Breite und einen Teil (21) geringer Breite, und um außerdem den ortsfesten Teil (15) im Anschluss an die Aufteilung zusätzlich bis zu einem Ende aufzuteilen, und der zweite Anschluss (4), der mit dem fortlaufenden Ende des Teils (21) geringer Breite des bis zu dem Ende aufgeteilten ortsfesten Teils (15) für einen elektrischen Anschluss verbunden ist; die bewegliche Platte (8) einen durch den Teil (21) geringer Breite gebildeten strukturellen Widerstand aufweist; der bewegliche Kontakt (16) im Normalzustand von dem ortsfesten Kontakt (12) getrennt ist, und eine Temperatur des Bimetalls (9) auf einer Rückstelltemperatur oder darüber gehalten wird mittels Wärme, die von dem durch den Teil (21) geringer Breite gebildeten strukturellen Widerstand aufgrund eines zugeführten Stroms erzeugt wird, der von dem Selbstschalter abgezweigt wird, auch dann, wenn eine Temperatur des Strombegrenzungselements (35; 36) abgesenkt wird durch den zugeführten Strom, der zu dem Strombegrenzungselement (35; 36) und dem Selbstschalter abgezweigt wird, wenn Leistung an den elektrischen Schaltkreis gegeben wird, wobei das Strombegrenzungselement (35; 36) Wärme durch den zugeführten Strom erzeugt, der bewegliche Kontakt (16) und der ortsfeste Kontakt (12) geschlossen werden, und beide Enden des Strombegrenzungselements (35; 36) kurzgeschlossen werden.
Schaltung nach Anspruch 1, bei der das Strombegrenzungselement (35) ein Festwiderstand ist.
Schaltung nach Anspruch 1, bei der das Strombegrenzungselement (36) ein NTC-Thermistor, nämlich ein Element mit negativem Widerstandsbeiwert ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1-3, bei der die Rückstelltemperatur eingestellt ist auf eine Temperatur, die um mindestens 10°C höher ist als eine Obergrenze einer Umgebungstemperatur eines Wärme-Schutzschalter-Baukörpers (1), und die Temperatur des Bimetalls (9) gehalten wird mittels Wärme, die von dem Teil (21) geringer Breite der beweglichen Platte (8) durch Nutzung des zugeführten Stroms erzeugt wird, derart, dass die Temperatur des Bimetalls (9) zu einer Rückstelltemperatur gleich oder unterhalb von mindestens Raumtemperatur in einem Zustand wird, in welchem nach Schließen des Kontakts Leistung zugeführt wird.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1-4, bei der, wenn ein übermäßiger Strom, der einen vorbestimmten Überstrom übersteigt, fließt, der Teil (21) geringer Breite der beweglichen Platte (8) geschmolzen wird.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1-5, bei der die bewegliche Platte (8) aus einem aus Edelstahl bestehenden Plattenelement konfiguriert ist.
Elektrischer Schaltkreis mit einer Schaltung nach einem der Ansprüche 1-6, wobei der elektrische Schaltkreis ein Versorgungsspannungs-Ausgangsschaltkreis einer Spannungsversorgungseinrichtung zum Umwandeln von Wechselstrom in Gleichstrom ist.
Elektrischer Schaltkreis mit einer Schaltung nach einem der Ansprüche 1-6, bei dem der elektrische Schaltkreis ein Gleichstromkreis mit einer Spannung von mehr als 24V ist, und Spannungen an beiden Enden des Strombegrenzungselements (35; 36) gleich oder geringer als 24 V sind.