DE19517861C1 - Mains powered electrical device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein netzbetriebenes Elektrogerät mit den im Oberbegriff des Patentan spruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein solches Gerät ist aus der DE 34 25 793 A1 bekannt.The invention relates to a mains-operated electrical device with the in the preamble of the patent pronounced 1 characteristics. Such a device is known from DE 34 25 793 A1.
Bei den vorgenannten Elektrogeräten ist es bekannt, unabhängig von einer Nutzung ver schiedene Verbraucher in einem sogenannten Standby-Betrieb zu aktivieren. Dies können bei Haushaltsgeräten Uhren oder Temperaturanzeigen, bei Fernsehern Empfänger von Fernbe dienungen sein.In the aforementioned electrical devices, it is known to ver regardless of use to activate different consumers in a so-called standby mode. This can be done at Household appliances clocks or temperature displays, with television receivers from Fernbe be services.
Die Ansteuerung der weiteren Verbraucher erfolgt nur während des sogenannten Nutzbe triebs, wobei die Mikroprozessorsteuerung diese Verbraucher programmabhängig beispiels weise über Relais′ oder andere Schaltelemente an ihre jeweilige Versorgungsspannung schaltet. Zur galvanischen Netztrennung und zur Anpassung der Netzspannung an die Speise spannung der Mikroprozessorsteuerung wird in der Regel ein Transformator verwendet. Da über diesen Transformator auch die nicht von der Mikroprozessorsteuerung angesteuerten, d. h. programmunabhängigen Verbraucher versorgt werden, sind bestimmte Anforderungen an seine Mindestgröße gestellt. Hierdurch entstehen im Standby-Betrieb Wirbelstromverluste und Ummagnetisierungsverluste im Blechpaket und ohmsche Verluste in der Primärwicklung in der Größenordnung von einigen Watt.The other consumers are only activated during the so-called Nutzbe drives, the microprocessor control these consumers depending on the program, for example as via relay 'or other switching elements to their respective supply voltage switches. For electrical isolation and for adapting the mains voltage to the food voltage of the microprocessor control, a transformer is usually used. There This transformer also controls those not controlled by the microprocessor control d. H. program-independent consumers are supplied with certain requirements set its minimum size. This results in eddy current losses and in standby mode Magnetic reversal losses in the laminated core and ohmic losses in the primary winding in the The order of a few watts.
Zur teilweisen Vermeidung dieser Verluste ist es beispielsweise aus der DE 34 25 793 A1 be kannt, die programmunabhängig betriebenen Verbraucher, wie z. B. einen Fernbedienungs empfänger, über einen separaten, kleineren Transformator zu speisen. Hierdurch entstehen jedoch zusätzliche Anschaffungskosten für dieses Bauteil, außerdem liegen die Verluste immer noch im Wattbereich.To partially avoid these losses, it is, for example, from DE 34 25 793 A1 knows the program-operated consumers, such as. B. a remote control receiver to feed via a separate, smaller transformer. This creates however, additional acquisition costs for this component, and there are also losses still in the mud flats.
Aus der DE 44 32 444 ist es bekannt, zur Versorgung einer Airbagschaltung einen "Back-up- Kondensator" vorzusehen. Diese Schaltung wird jedoch an einer Gleichspannung, also nicht über ein Netzgerät betrieben und besitzt keinen Standby-Betrieb.From DE 44 32 444 it is known to supply a "back-up" Capacitor ". However, this circuit is connected to a DC voltage, ie not operated via a power supply and has no standby mode.
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, bei einem eingangs beschriebenen Elektrogerät die Verluste im Standby-Betrieb auf einfachem Weg weiter zu verringern.The invention thus poses the problem with an electrical device described at the outset to easily further reduce losses in standby mode.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Eine zweckmäßige Weiterbildung ergibt sich aus dem nachfolgenden Unteranspruch.According to the invention this problem is solved with the features specified in claim 1. A Appropriate further training results from the following subclaim.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einer Zeichnung rein schematisch dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Die Figur zeigt die Schaltskizze der Spannungsversorgung eines erfindungsgemäß gestalteten Elektrogeräts. Es besitzt eine Mikroprozessor steuerung (µC), welche über Steuerleitungen (2a; . . .; 2n) Relais′ (1a; . . .; 1n) ansteuert. Über diese Relais′ (1a; . . .; 1n) wird die An- und Abschaltung von hier nicht gezeigten programmab hängigen Verbrauchern vorgenommen. Die Mikroprozessorsteuerung (µC) wird mit einer Gleichspannung versorgt. Hierzu wird die Netzspannung (3), an die das Elektrogerät ange schlossen ist, über einen Transformator (4) und Bauelemente (5) zur Gleichrichtung und Sta bilisierung in eine stabilisierte Gleichspannung umgewandelt. Neben der Mikroprozessor steuerung (µC) werden auch programmunabhängige Verbraucher (6) an der stabilisierten Gleichspannung betrieben, beispielsweise eine Uhr oder der Funkempfänger einer Fern steuerung. Deren Betrieb kann unabhängig von der Mikroprozessorsteuerung (µC) oder durch diese gesteuert (nicht dargestellt) erfolgen.An embodiment of the invention is shown purely schematically in a drawing and is explained in more detail below. The figure shows the circuit diagram of the voltage supply of an electrical device designed according to the invention. It has a microprocessor control (µC) which controls relays' ( 1 a;...; 1 n) via control lines ( 2 a;...; 2 n). These relays' ( 1 a;...; 1 n) are used to switch on and off program-dependent consumers (not shown here). The microprocessor control (µC) is supplied with a DC voltage. For this purpose, the mains voltage ( 3 ), to which the electrical device is connected, is converted into a stabilized DC voltage via a transformer ( 4 ) and components ( 5 ) for rectification and stabilization. In addition to the microprocessor control (µC), program-independent consumers ( 6 ) are also operated on the stabilized DC voltage, for example a clock or the radio receiver of a remote control. Their operation can take place independently of the microprocessor control (µC) or controlled by it (not shown).
Parallel zur Mikroprozessorsteuerung (µC) ist ein Kondensator (C) mit einer relativ großen Kapazität beispielsweise in der Größenordnung von ca. 4700 µF (abhängig vom Entladestrom und der Frequenz der Nachladungen) angeordnet. Dieser Kondensator (C) wird in bestimmten Zeitabständen mit sehr kurzen Stromimpulsen geladen. Dazu wird der Transformator (4) primärseitig nur während der sehr kurzen Nachladezeiten des Kondensators (C) eingeschaltet. Als Schaltelement dient hier ein Relais (7), andere Wechselstromschalter sind ebenfalls möglich. Auf diese Weise ist es im Standby-Betrieb möglich, die Energieversorgung der Mikroprozessorsteuerung (µC) und der programmunabhängigen (6) Verbraucher durch die Ladung des Kondensators (C) sicherzustellen. Die Energie zum Einschalten des Relais′ (7) wird von der Restladung des Kondensators (C) geliefert, bis der Transformator (4) ein geschaltet ist.In parallel to the microprocessor control (µC), a capacitor (C) with a relatively large capacity is arranged, for example in the order of approximately 4700 µF (depending on the discharge current and the frequency of the recharging). This capacitor (C) is charged with very short current pulses at certain time intervals. For this purpose, the transformer ( 4 ) is only switched on on the primary side during the very short recharging times of the capacitor (C). A relay ( 7 ) serves as the switching element, other AC switches are also possible. In this way it is possible in standby mode to ensure the energy supply of the microprocessor control (µC) and the program-independent ( 6 ) consumers by charging the capacitor (C). The energy for switching on the relay '( 7 ) is supplied by the residual charge of the capacitor (C) until the transformer ( 4 ) is switched on.
Die Nachladezyklen für den Kondensator (C) können, wenn der Entladestrom und die Kon densatorkapazität (C) bekannt sind, mittels Zeittakt von der Mikroprozessorsteuerung (µC) gesteuert werden. Ansonsten kann die Kondensatorspannung (C) über A/D-Umsetzer ge messen und ebenfalls durch die Mikroprozessorsteuerung (µC) über die Beeinflussung von Frequenz und Dauer der Schließzeiten des Relais′ (7) geregelt werden.The recharge cycles for the capacitor (C) can, if the discharge current and the capacitor capacitance (C) are known, be controlled by the microprocessor control (µC) by means of a clock cycle. Otherwise, the capacitor voltage (C) can be measured via A / D converter and can also be regulated by the microprocessor control (µC) by influencing the frequency and duration of the closing times of the relay '( 7 ).
Parallel zum Relais (7) ist ein handbetätigtes oder automatisch wirkendes Schaltelement (8) angeordnet, um durch einen einmaligen kurzen Einschaltimpuls beim Einschalten der Netzspannung den Kondensator (C) nach einer längeren Trennung vom Netz aufladen zu können. Ein Einschalten des Nutzbetriebs kann durch dauerhaftes Einschalten des Relais′ (7) über die Mikroprozessorsteuerung (µC) oder alternativ über das Schaltelement (8) erfolgen. Beim Wechsel vom Nutzbetrieb in den Standby-Betrieb durch Öffnen des Schaltelements (8) bzw. Relais′ (7) muß zunächst ein Abschalten der Verbraucher erfolgen, damit der Kondensator (C) nicht entladen wird.A manually operated or automatically operating switching element ( 8 ) is arranged parallel to the relay ( 7 ) in order to be able to charge the capacitor (C) after a longer disconnection from the mains by means of a single short switch-on pulse when the mains voltage is switched on. The useful mode can be switched on by permanently switching on the relay '( 7 ) via the microprocessor control (µC) or alternatively via the switching element ( 8 ). When changing from useful mode to standby mode by opening the switching element ( 8 ) or relay '( 7 ), the consumers must first be switched off so that the capacitor (C) is not discharged.
Claims (2)
- - daß der Energiespeicher ein Kondensator (C) ist,
- - daß in der Netzleitung ein von der Mikroprozessorsteuerung (µC) betätigbares Schaltelement (7) angeordnet ist, und
- - daß die Mikroprozessorsteuerung (µC) über das Schaltelement (7) den Kondensator (C) in bestimmten Zeitabständen nachlädt.
- - That the energy storage is a capacitor (C),
- - That a switching element ( 7 ) which can be actuated by the microprocessor control (.mu.C) is arranged in the power line, and
- - That the microprocessor control (µC) reloads the capacitor (C) at certain time intervals via the switching element ( 7 ).
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