DE19632129A1 - Schaltungsanordnung zur Energieversorgung einer Steuerelektronik eines Zweileiter-Leistungsstellers - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Energieversorgung einer Steuerelektronik eines Zweileiter-Leistungsstellers

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    • H02M1/0006—Arrangements for supplying an adequate voltage to the control circuit of converters

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
Durch ständig steigende Ansprüche an den Komfort von Installationsgeräten wird der damit verbundene Schaltungsaufwand immer komplexer, was wiederum zur Folge hat, daß Steuerschaltungen ebenfalls einen erhöhten Strombedarf haben. Hier sind Installationsgeräte zu nennen wie zum Beispiel Dimmer mit Zusatzfunktionen wie IR-Fernbedienbarkeit oder Leistungssteller mit einer Empfangseinheit für Wärmestrahlung zum bewegungsabhängigen Schalten von Beleuchtungen. Steuergeräte, die in Zweileitertechnik aufgebaut sind, versorgen sich über eine vorgeschaltete Last. Ist der Energiebedarf zur Versorgung des Steuergerätes zu groß, kann es zu einer Beeinträchtigung der Last kommen. Typische Beispiele hierfür sind Anordnungen von Dimmerschaltungen oder Treppenlichtautomaten.
Bei Zweileiter-Leistungsstellern wie Dimmern oder Schaltern zeigt sich diese Beeinträchtigung insbesondere bei Lasten von Schaltnetzteilen für Niedervolthalogenlampen. Obwohl der Zweileiter-Leistungssteller die Last in den AUS-Zustand schaltet, zünden die angeschlossenen Schaltnetzteile, was sich im schlimmsten Fall als Flackern oder Glimmen der Beleuchtung zeigt.
Durch die beschriebenen Zündvorgänge werden die Niedervolthalogenlampen unnötig gestreßt, was zu einer Verkürzung ihrer Lebensdauer führt. Treppenlichtautomaten werden standardmäßig über Taster angesteuert. Will man diese Taster durch Steuergeräte in Zweileiter-Technik wie Impulsgeber mit Zusatzfunktionen wie PIR-Bewegungsmeldern oder IR-Empfangseinheiten ersetzen, müssen diese über den Steuereingang des Treppenlichtautomaten versorgt werden. Wird der über den Steuereingang entnommene Strom zur Versorgung der Steuergeräte zu groß, kommt es zu einem ungewollten Schaltvorgang am Treppenlichtautomaten.
Nach dem Stand der Technik benutzt man zur Energieversorgung von Steuerschaltungen in Zweileiter-Leistungs­ stellern zum Beispiel einen ohmschen oder kapazitiven Widerstand, einen Transistor in Längsreglerschaltung oder einen getakteten Schalter. Diese Schaltungsanordnungen erfüllen zwar die Aufgabe, die Steuerschaltung zu versorgen, sie haben jedoch den Nachteil, daß der Ruhestrom durch die Last für komplexere Steuerschaltungen zu groß wird und es zu den eingangs beschriebenen Beeinflussungen der Last kommen kann. Bei derartigen Schaltungsanordnungen ist der durch die Last aufgenommene Ruhestrom, von Verlustleistungen abgesehen, gleich der Stromaufnahme der Steuerschaltung. Um nach dem Stand der Technik Leistungssteller mit einem höheren Strombedarf der Steuerelektronik betreiben zu können, muß man auf Dreileiter-Technik zurückgreifen, da hierbei der Energiebedarf direkt dem 230 V Netz entnommen wird und nicht über eine vorgeschaltet Last versorgt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Energieversorgung der Steuerschaltung eines Zweileiter-Leistungsstellers zu entwickeln, die einen derart geringen Ruhestrom aufnimmt, daß vorgeschaltete Lasten unbeeinflußt bleiben und daß sie dennoch in der Lage ist, komplexere Steuerschaltungen mit erhöhtem Energiebedarf zu versorgen. Die zu entwickelnde Schaltungsanordnung soll möglichst universell in Zweileiter-Leistungs­ stellern wie z. B. Dimmern, Schaltern und Ansteuerschaltungen für Treppenlichtautomaten verwendbar sein.
Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Aspekte der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind in den Merkmalen der Unteransprüche näher ausgeführt.
Gestützt auf ein Blockschaltbild wird nachfolgend die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung für einen Zweileiter-Leistungs­ steller 1 erläutert. Die 230 V ∼ Netzspannung Unetz wird über einen Verbraucher L einem Leistungsschalter 1 im Leistungssteller 1 zugeführt. Parallel zum Leistungsschalter 1 liegt ein Schaltkreis 2 zur Vorstabilisierung, der ausgangsseitig eine Gleichspannung Uo zur Verfügung stellt, die um ein vielfaches höher ist als die benötigte Betriebsgleichspannung UB der Steuerelektronik 4. Die Gleichspannung Uo kann in herkömmlicher Weise mit einem ohmschen oder kapazitiven Widerstand, einem Transistor in Längsreglerschaltung oder einem getakteten elektronischen Schalter in 2 erzeugt werden.
Der Gleichspannung Uo wird ein elektronischer Schalter S im Regelkreis R nachgeschaltet, der in einem selbstregelnden Takt Strom durch eine Drossel L1 und einen Speicherkondensator C des Regelkreises R der Steuerelektronik 4 zuführt. Sobald die Betriebsgleichspannung UB ihren Sollwert erreicht hat, trennt der Schalter S, durch die Taktregelung 3 im Regelkreis R angesteuert, die Drossel L1 von der Gleichspannung Uo ab.
Aufgrund der Speicherwirkung der Drossel L1 fließt für eine gewisse Zeit ein Strom über die Freilaufdiode D, den Speicherkondensator C und zurück zur Drossel L1. So wird der Steuerelektronik 4 auch dann noch Strom zugeführt, wenn dem Netz keine Leistung entnommen wird. Unterschreitet die Betriebs­ gleichspannung ihren Sollwert, schließt der durch die Taktregelung 3 angesteuerte Schalter S und oben beschriebener Ablauf beginnt erneut. Ein herkömmliches Prinzip mit Festfrequenz ist für diese Anwendung nicht geeignet, denn um die geometrischen Abmessungen der Drossel L1 klein halten zu können, muß man eine hohe Schaltfrequenz erzeugen. Diese Erzeugung der Taktfrequenz erfordert eine zusätzliche Stromaufnahme. Die erfindungsgemäße Anordnung benötigt dagegen nur eine zu vernachlässigende geringe Stromaufnahme und hat zusätzlich den Vorteil eines geringeren Schaltungsaufwandes. Hierdurch ist es möglich, den Stromfluß durch die Last bei sinnvoller Dimensionierung der Gleichspannung Uo auf einen Bruchteil zu verringern.
Bezugszeichenliste
1 Leistungsschalter
2 Schaltkreis zur Vorstabilisierung
3 Taktregelung
4 Steuerelektronik
D Diode
S elektronischer Schalter
L1 Drossel
C Speicherkondensator
I Zweileiter-Leistungssteller
Uo Gleichspannung
UB Betriebsgleichspannung
R Regelkreis
L Verbraucher

Claims (3)

1. Schaltungsanordnung zur Energieversorgung einer Steuerelektronik eines Zweileiter-Leistungsstellers, der entweder eine Phasenan- oder Phasenabschnittelektronik als Leistungsschalter zur Helligkeitsregulierung oder zum Schalten unterschiedlicher Lasten wie Glühlampen, Hochvolthalogenlampen und Schaltnetzteilen für Niedervolthalogenlampen enthält oder eine Impulserzeugung zum Ansteuern von Treppenlichtzeitschaltern hat, dadurch gekennzeichnet, daß ein Regelkreis (R) zwischen einen Schaltkreis (2) zur Vorstabilisierung und der Steuerelektronik (4) des Zweileiter-Leistungsstellers (1) zwischengeschaltet wird, wobei der Regelkreis (R) über eine sich selbsttaktende Regelung (3) sowie einen elektronischen Schalter (S), eine Diode (D), eine Drossel (L1) und einen Speicherkondensator (C) verfügt, womit der Regelkreis (R) die jeweils benötigte Energie für die Steuerelektronik (4) bereitstellt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich selbsttaktende Regelung (3) ihre Stellgröße für den Schalter (S) aus der Betriebsgleichspannung (UB) erhält.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktregelung (3) in Bezug auf den Gesamtstrombedarf einen zu vernachlässigenden Eigenstrombedarf hat, wobei der Gesamtstrom zur Vorstabilisierung einer Gleichspannung (Uo), zur Versorgung der Steuerelektronik (4), sowie der Taktregelung (3) dient.
DE19632129A 1996-08-09 1996-08-09 Schaltungsanordnung zur Energieversorgung einer Steuerelektronik eines Zweileiter-Leistungsstellers Ceased DE19632129A1 (de)

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