DE19537600C2 - Elektronische Schaltungsanordnung zur Energieeinsparung bei Wechselspannungstransformatoren - Google Patents

Elektronische Schaltungsanordnung zur Energieeinsparung bei Wechselspannungstransformatoren

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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    • HELECTRICITY
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Description

Es ist allgemein üblich, daß Transformatoren, die der Erzeugung einer Kleinspannung dienen, ständig primärseitig an der Versorgungsspannung angeschlossen sind, auch dann, wenn sekundärseitig keine Leistung ge­ fordert wird (Leerlaufbetrieb).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Energieverbrauch von Trans­ formatoren, die nur gelegentlich sekundärseitig eine Leistung abgeben müssen, zu reduzieren. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 aufgeführte elektronische Schaltung gelöst.
Den Aufbau der elektronischen Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung zeigt die Figur am Beispiel einer Klingelanlage.
Die Primärwicklung des Klingeltransformators Tr1 ist mit ihrem einen Anschluß über die Sicherung F1 ständig mit der Phase L der Wechsel­ spannung verbunden. Der Nulleiter N wird durch das elektronische Wechselspannungsrelais OK1 an den anderen Anschluß geschaltet. Auf der Sekundärseite des Klingeltransformators Tr1 wird die transformierte Kleinspannung u, v durch die Dioden D1 gleichgerichtet und die Gleichspannung durch den Kondensator C1 geglättet und gespeichert. Die Zenerdiode ZD1 und der Widerstand R2 dienen der Begrenzung der Gleich­ spannung Ub, Gnd. Der Klingeltaster S1 steuert die Basis des Transistors T1, wobei der Widerstand R1 den Basisstrom begrenzt. Die Gleichspannung Ub, Gnd ist durch PE geerdet.
Werden nun die Wechselspannungsphase L und der Nulleiter N an die elektronische-Schaltung angeschlossen, und das elektronische Wechselspannungsrelais OK1 ist nicht angesteuert (Triac gesperrt), beginnt auf der Gleichspannungsseite, d. h. nach der Gleichrichtung durch die Dioden D1, ein Strom zu fließen, welcher den Kondensator C1 auflädt. Der Strom beträgt anfangs ca. 2, 2 Mikroampere und geht mit steigender Spannung gegen Null. Die Höhe der auf diese Weise gewonnenen Gleich­ spannung wird durch die Zenerdiode ZD1 begrenzt. Dieser erste Ladevorgang dauert etwa 5 Minuten, dann ist die minimale Spannung, ca. 2,5-3 Volt, für die Ansteuerung des elektronischen Wechselspannungsrelais OK1 erreicht.
Wird die Versorgungsspannung L, N nicht wie beschrieben angeschlossen, d. h. die Phase L wird durch das Wechselspannungsrelais OK1 geschaltet, kann der erste Ladevorgang mehrere Stunden dauern.
Betätigt man nun den Klingeltaster S1, so schaltet der Transistor T1 durch, das elektronische Wechselspannungsrelais OK1 und das Gleich­ spannungs-Relais K1 werden aktiviert, der Klingeltransformator TR1 erhält seine Versorgungsspannung LgN, und die sekundärseitige Wechselspannung u′, geschaltet durch den Schließer des Gleichspannungs-Relais K1, setzt die Klingel KL in Betrieb, und der Kondensator C1 wird bis auf die Zenerspannung von ZD1 aufgeladen.
Nach der erstmaligen Aktivierung der elektronischen Schaltung sorgt die anstehende Phase L lediglich noch für eine Erhaltung der Gleichspan­ nung Ub, Gnd. Nach einem eventuell längeren Ausfall der Versorgungsspan­ nung L, N und einer völligen Endladung des Kondensators C1, ist die elektro­ nische Schaltung nach Ablauf von ca. 5 Minuten wieder betriebsbereit (die Mindestgleichspannung Ub, Gnd beträgt wieder 2,5-3 Volt).
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind:
Erhebliche Energieeinsparung bei Wechselspannungstransformatoren, welche sich häufig im Leerlaufbetrieb befinden. Bei dem in der Beschreibung aufgeführten Beispiel (Klingelanlage) beträgt die Energieeinsparung mehr als neunundneunzig Prozent.

Claims (3)

1. Elektronische Schaltungsanordnung zur Energieeinsparung bei Wechselspannungstransformatoren, wobei die Primärwicklung des Wechselspannungstransfor­ mators (Tr1) ständig mit dem einen Potential (L) der Ver­ sorgungsspannung verbunden ist und das Gegenpotential (N) durch ein elektronisches Relais (OK1) geschaltet wird, wobei dem elektronischen Relais (OK1) niederspannungsseitig ein Gleichspannungs-Relais (K1) parallel geschaltet ist, wobei die sekundärseitige Wechselspannung durch Dioden (D1) gleichgerichtet und die erzeugte Gleichspannung in einem Kondensator (C1) gespeichert wird, wobei der zugehörige Verbraucher (KL) über einen Kontakt des Gleichspannungs-Relais (K1) dann an die sekundärseitige Wechselspannung (u′) gelegt wird, wenn dieses Relais (K1) über einen von einem Schaltkontakt (S1), z. B. einem Klingeltaster angesteuerten elektronischen Schalter (T1) erregt wird, und wobei eines der Gleichspannungspotentiale (Ub, Gnd) über den üblichen Schutzleiter (PE) geerdet ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das Wechselspannungsrelais (OK1) ein Optokoppler ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gleichspannung durch eine Zenerdiode (ZD1) be­ grenzt ist.
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