DE19837608A1

DE19837608A1 - Elektronischer Schalter

Info

Publication number: DE19837608A1
Application number: DE19837608A
Authority: DE
Inventors: Andre Dornseiff
Original assignee: Gira Giersiepen GmbH and Co KG
Current assignee: Gira Giersiepen GmbH and Co KG
Priority date: 1998-08-19
Filing date: 1998-08-19
Publication date: 2000-03-02

Abstract

Die vorliegende Anmeldung betrifft einen elektronischen Schalter (1) mit Zweidrahtanschluß zum Schalten von Lasten (L) mit niedriger oder hoher Impedanz, wie Glühlampen oder Leuchtstofflampen, mit folgenden Komponenten: einem Treiberschaltkreis (2) mit einem in Reihe zu der Last (L) an Wechselspannung liegenden elektronischen Schaltelement, einem Steuerteil (6) zum Erzeugen eines Ein-Signals oder eines Aus-Signals zum Ansteuern des Treiberschaltkreises (2) und einer Gleichspannungsversorgung (8) zur Versorgung des Steuerteils (6) mit Gleichspannung aus der Wechselspannung über eine parallel zu dem Schaltelement (4) des Treiberschaltkreises (2) liegende Gleichrichterbeschaltung (B1). Der Treiberschaltkreis (2) wird von dem Steuerteil (6) über eine im Gleichspannungskreis bewirkte und sich über die Gleichrichterbeschaltung (B1) auf den Wechselspannungskreis auswirkende Strömänderung angesteuert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektronischen Schalter mit Zweidrahtanschluß zum Schalten von Lasten mit niedriger oder hoher Impedanz, wie Glühlampen oder Leucht stofflampen, mit folgenden Komponenten: Einem Treiber schaltkreis mit einem in Reihe zu der Last an Wechselspan nung liegenden elektronischen Schaltelement, einem Steuer teil zum Erzeugen eines Ein-Signals oder eines Aus-Signals zum Ansteuern des Treiberschaltkreises und einer Gleich spannungsversorgung zur Versorgung des Steuerteils mit Gleichspannung aus der Wechselspannung über eine parallel zu dem Schaltelement des Treiberschaltkreises - und somit ebenfalls in Reihe zu der Last - liegende Gleichrichter beschaltung.

Ein derartiger elektronischer Schalter ist in der EP-A-0 760 498 beschrieben. Der Steuerteil ist dabei speziell als Infrarot-Sensor zum Erfassen von IR-Wellen und damit zum Detektieren von Personen ausgebildet. Dieser Schalter ist dazu geeignet, in Zweidrahttechnik, also ohne zusätzlichen Null-Leiter, auch hochohmige Lasten oder - wegen kapazi tiver/induktiver Anteile besser gesagt Lasten mit hoher Impedanz, wie Leuchtstofflampen und dergleichen, zu schal ten, wobei der Steuerteil über die Last mit Spannung ver sorgt wird. Im Laststromkreis liegt ein elektronisches Schaltelement (Triac), dessen Gate von einer speziellen Triggerschaltung direkt über einen Optokoppler (Opto-Diac) angesteuert wird. Dieser Optokoppler muß somit auf der Gleichspannungsseite mit Strom bzw. Energie versorgt wer den, wo aber wegen der hohen Last-Impedanz nicht beliebig viel Energie zur Verfügung steht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektroni schen Schalter der genannten Art zu schaffen, der im Gleichspannungsbereich besonders energiesparend arbeitet.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Trei berschaltkreis von dem Steuerteil über eine im Gleich spannungskreis bewirkte und sich über die Gleichrichterbe schaltung auf den Wechselspannungskreis auswirkende Strom änderung angesteuert wird. Diese Stromänderung kann mit Vorteil durch eine im Gleichspannungskreis liegende varia ble Impedanz bewirkt werden, die hierzu einen hochohmigen Pfad und einen dazu parallelen niederohmigen Pfad aufweist, wobei der Steuerteil durch das Aus-Signal den hochohmigen Pfad und durch das Ein-Signal den niederohmigen Pfad akti viert. Auf der Wechselspannungsseite liegt dabei in Reihe zu der Gleichrichterbeschaltung und mit dieser parallel zu dem Schaltelement ein Stromsensorwiderstand, so daß ein stromabhängiger Spannungsabfall an dem Stromsensorwider stand zum Ansteuern des Schaltelementes verwertet werden kann. Erfindungsgemäß wird zum Einschalten der Last der - im Ruhezustand zunächst stets wirksame - hochohmige Pfad der variablen Impedanz durch Aktivierung des niederohmigen Pfades überbrückt. Hierdurch wird eine Erhöhung des Stromes durch den Stromsensorwiderstand bewirkt, und der hieraus resultierende erhöhte Spannungsabfall bewirkt in der Folge eine Aktivierung des elektronischen Schaltelementes im Treiberschaltkreis, wodurch die Last eingeschaltet wird.

Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung wird im Steuerteil eine günstige Energiebilanz erreicht, weil der Stromsensor widerstand im Wechselspannungskreis liegt und somit keinen Strom aus dem Gleichspannungsteil benötigt. Zudem ist der Stromsensorwiderstand im Vergleich zur Last auch sehr klein (beispielsweise bei Betrieb einer Leuchtstofflampe nur etwa 1/10 der Last). Die Gleichspannungsversorgung für den Steu erteil braucht somit kein zusätzliches Steuer- bzw. Trig gerelement mit Strom zu speisen, so daß sogar noch Energie reserve zur Verfügung stehen kann.

Der erfindungsgemäße elektronische Schalter kann auf ein fache und problemlose Weise als direkter Ersatz für sonst übliche elektrische Installationsschalter verwendet werden, da er sowohl für Lasten mit geringer Impedanz (z. B. Glüh/ Halogenlampen), als aber auch für Lasten hoher Impedanz (z. B. Leuchtstoff- und sog. Energiesparlampen) zum Zwei drahtanschluß, also ohne zusätzlichen Null-Leiter zur direkten Eigenspannungsversorgung, geeignet ist. Somit handelt es sich praktisch um einen elektronischen Univer salschalter. Der elektronische Schalter kann im Vergleich zu einem mechanischen Schalter mit sehr viel kompakterer, insbesondere flacherer Außenform ausgebildet werden, was in der Installationstechnik vor allem Gestaltungsvorteile mit sich bringt. So kann vorteilhafterweise ein besonders flaches Design erreicht werden, und zwar im Vergleich zu einem mechanischen Schalter mit relativ großem Schalthub. Dabei kann der Steuerteil zum Auslösen eines Schaltvorgangs einen manuell betätigbaren Tastschalter (Ein-Tasten-Um schalter) aufweisen; der Schaltvorgang kann aber im Grunde auch durch nahezu beliebige, gegebenenfalls von außen zugeführte Steuersignale, beispielsweise Ausgangssignale bestimmter Sensoren, ausgelöst werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschrei bung enthalten.

Anhand eines bevorzugten, in der Zeichnung veranschaulich ten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung genauer erläu tert werden. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen elektronischen Schalters,

Fig. 2 ein detaillierteres Schaltbild des elektronischen Schalters,

Fig. 3 eine einzelne Komponente der Schaltung in einer vorteilhaften Ausführungsvariante,

Fig. 4 eine weitere Einzelheit der Schaltung in der Ausführungsform entsprechend Fig. 2,

Fig. 5 eine erste Variante der Einzelheit nach Fig. 4 und

Fig. 6 eine zweite Variante der Einzelheit nach Fig. 4.

Wie sich aus Fig. 1 und 2 jeweils ergibt, wird ein elektro nischer Schalter, der insgesamt mit einer (Strichpunkt)- Linie umrahmt und mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet ist, in Reihe zu einer Last L an ein Wechselspannungsnetz, üblicher cherweise 220 V, 50 Hz, zwischen den Phasenleiter L1 und die anderseitig mit dem Null-Leiter N verbundene Last L - und damit wie ein üblicher mechanischer Zweidrahtschalter - angeschlossen. Dazu weist der Schalter 1 zwei Anschluß klemmen PIN 1 und PIN 2 auf.

Der Schalter 1 weist zunächst einen Treiberschaltkreis 2 mit einem in Reihe zu der Last L an der Wechselspannung liegenden elektronischen Schaltelement 4 (Fig. 2) auf. Der Treiberschaltkreis 2 bildet eine "variable Impedanz für große Ströme" (Laststrom). Ferner ist ein Steuerteil 6 zum Erzeugen eines Ein-Signals oder eines Aus-Signals zum An steuern des Treiberschaltkreises 2 vorgesehen. Eine Gleich spannungsversorgung 8 dient zur Versorgung unter anderem des Steuerteils 6 mit Gleichspannung aus der Wechselspan nung über eine parallel zu dem Schaltelement 4 des Treiber schaltkreises 2 - und somit ebenfalls in Reihe zu der Last L - liegende Gleichrichterbeschaltung B1, die zweckmäßiger weise als Vollbrückengleichrichter ausgebildet ist.

Erfindungsgemäß wird der Treiberschaltkreis 2 von dem Steu erteil 6 über eine im Gleichspannungskreis bewirkte und sich über die Gleichrichterbeschaltung B1 auf den Wechsel spannungskreis auswirkende Stromänderung angesteuert. Dazu wirkt der Steuerteil 6 mit dem Ein- bzw. Aus-Signal nicht direkt auf den Treiberschaltkreis 2, sondern erfindungs gemäß mittelbar, vorzugsweise über eine im Gleichspannungs kreis liegende "variable Impedanz 10 für kleine Ströme" (Steuerstrom). Dazu ist der Steuerteil 6 mit der variablen Impedanz 10 über eine Steuerleitung 12 verbunden. Die vari able Impedanz 10 ist über einen Vorwiderstand R2, der rela tiv niederohmig mit z. B. 100 Ω ausgelegt ist, mit dem Plus-Ausgang der Gleichrichterbeschaltung B1 verbunden und be steht aus einem hochohmigen Pfad 10a und einem dazu paral lelen niederohmigen Pfad 10b. Dabei aktiviert der Steuer teil 6 durch das Aus-Signal den hochohmigen Pfad 10a oder durch das Ein-Signal den niederohmigen Pfad 10b. Der Trei berschaltkreis 2 weist zur Ansteuerung des Schaltelementes 4 ein Ansteuerelement 14 auf, wobei ein Stromsensorwider stand R1 in Reihe zu der Gleichrichterbeschaltung B1 und mit dieser parallel zu dem Schaltelement 4 liegt. Ein Stromfluß durch den Stromsensorwiderstand R1 bewirkt einen Spannungsabfall U_R1, der zum Ansteuern des Treiberschalt kreises 2 genutzt wird. Bevorzugt wird als Schaltelement 4 ein Triac verwendet. Dabei liegt zweckmäßigerweise parallel zu dem Stromsensorwiderstand R1 und einem Gate G des Triac ein Diac 16. Die Funktion der Ansteuerung wird weiter unten noch genauer erläutert.

Gemäß Fig. 2 ist im einfachsten Fall der hochohmige Pfad 10a der variablen Impedanz 10 von einem hochohmigen Wider stand R3 gebildet, dessen Größe so gewählt ist, daß im Aus-Zustand der Strom durch R1 und R3 so klein ist, daß der Spannungsabfall U_R1 nie die Zündspannung des Diac 16 er reichen kann und somit ein Zünden des Triac ausgeschlossen ist. Im konkreten Ausführungsbeispiel hat R3 beispielsweise einen Wert im Bereich von etwa 100 kΩ.

Der Widerstand R3 kann jedoch in vorteilhafter Ausgestal tung der Erfindung auch durch eine separat in Fig. 3 darge stellte Stromquelle 18 ersetzt werden. Diese Stromquelle 18 besteht aus einem Transistor T3, der mit seiner Kollektor/ Emitter-Strecke in Reihe mit einem Vorwiderstand R31 liegt. Parallel zu dem Vorwiderstand R31 und dem Transistor T3 liegt eine Reihenschaltung aus einer Zenerdiode ZD3 und einem weiteren Vorwiderstand R32. Dabei ist die Basis des Transistors T3 mit einem Mittenabgriff zwischen der Zener diode ZD3 und dem Vorwiderstand R32 verbunden. Der Sinn dieser Maßnahme wird ebenfalls im folgenden noch erläutert werden.

Der niederohmige Pfad 10b der variablen Impedanz 10 ist von einem Halbleiterschaltelement T2 gebildet, das durch das Ein-Signal des Steuerteils 6 zum Überbrücken des hoch ohmigen Pfades 10a durchgeschaltet wird.

Gemäß Fig. 2 und 4 ist dieses Halbleiterschaltelement T2 von einem Transistor gebildet, dessen Kollektor/Emitter-Strecke in dem niederohmigen Pfad 10b liegt, und dessen Basis von dem Steuerteil 6 angesteuert wird, und zwar ins besondere mittelbar über einen zusätzlichen Schalttransi stor T1. Hierzu wirkt der Steuerteil 6 über die Steuerlei tung 12 und einen Basiswiderstand R5 auf die Basis von T1. Die Kollektor/Emitter-Strecke von T1 liegt zwischen Masse und der Basis von T2 bzw. einem dieser vorgeschalteten Basiswiderstand R4.

In der Ausführungsvariante nach Fig. 5 ist das Halbleiter schaltelement T2 ein Feldeffekttransistor des selbstleiten den Typs, dessen Gate unmittelbar von dem Steuerteil 6 über die Steuerleitung 12 angesteuert wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist das Halbleiter schaltelement T2 ein Feldeffekttransistor des nicht-selbst leitenden Typs, dessen Gate von dem Steuerteil 6 über eine Zenerdiode ZD2 angesteuert wird. Die im niederohmigen Pfad 10b liegende Drain/Source-Strecke von T2 liegt in Reihe mit einem Vorwiderstand R4. Parallel dazu liegt ein Nebenwider stand R5 in Reihe mit der Zenerdiode ZD2, wobei der Gate-Anschluß von T2 zwischen dem Nebenwiderstand R5 und der Zenerdiode ZD2 angeschlossen ist.

Die einzelnen Schaltungsvarianten werden weiter unten noch bezüglich ihrer Funktion erläutert.

Wie sich nun weiterhin aus Fig. 2 ergibt, weist die Gleich spannungsversorgung 8 einen als Energiespeicher wirkenden Pufferkondensator C1 auf, dem zur Spannungsstabilisierung eine Zenerdiode ZD1 parallelgeschaltet ist. Dabei liegt der Pufferkondensator C1 am positiven Ausgang der variablen Impedanz 10.

Der Steuerteil 6 ist als elektronischer Signalumschalter, und zwar insbesondere als manuell betätigbarer Ein-Tasten-Um schalter ausgebildet. Dabei weist der Steuerteil 6 zwei Flip-Flops IC1A und IC1B auf. Der erste Flip-Flop IC1A erzeugt bei Betätigung eines Tasters S1 (oder aber alter nativ durch ein anderes, ggf. von außen zugeführtes Schalt signal) einen Impuls, der den jeweils vorliegenden Schalt zustand des anderen, vorzugsweise als Toggle-Flip-Flop geschalteten Flip-Flops IC1B umschaltet. Der jeweils vor liegende Schaltzustand erscheint ausgangsseitig als Ein-Signal (High, ca. 5 V) bzw. Aus-Signal (Low, ca. 0 V) auf der Steuerleitung 12. Im Ruhezustand liegen S (set) und R (reset) von IC1A auf Massepotential. Der Ausgang Q/ hat Massepotential, der Ausgang Q hat VCC-Potential (VCC = Zenerspannung ZD1). Wird der Taster S1 betätigt, so erhält R (reset) VCC-Potential, und der Zustand der Ausgänge Q und Q/ wechselt. Q/ gibt VCC-Potential aus, dadurch wird über einen Widerstand R8 ein Kondensator C5 aufgeladen, wodurch sich das Potential an S (set) in Richtung VCC verschiebt, worauf Q wieder von Masse- auf VCC-Potential umschaltet.

Die Werte von R8 und C5 bestimmen durch die Ladedauer von C5 die Breite des erzeugten negativen Impulses an Q. Eine Parallelschaltung aus einem Widerstand R7 und einem Konden sator C4 dient zum Entprellen des Tasters S1. Der negative Impuls von Q des ersten Flip-Flips IC1A wird an CLK (Clock) des zweiten Flip-Flops IC1B weitergeleitet. Die Eingänge J und K liegen beide auf VCC-Potential, was bedeutet, daß dieses Flip-Flop als Toggle Flip-Flop arbeitet. Die negati ve Flanke des Impulses von Q an IC1A schaltet die entgegen gesetzten Zustände von Q und Q/ an IC2B um.

Der Steuerteil 6 wird aus dem Pufferkondensator C1 ge speist. Deshalb liegt in dem niederohmigen Pfad 10b der variablen Impedanz 10 mit Vorteil eine Diode D0 in Reihe mit dem Schaltelement T2, und zwar derart ausgerichtet, daß durch D0 ein Entladen des Pufferkondensators C1 über T2, R4 und T1 verhindert wird.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Schalters 1 ist wie folgt:
Im ausgeschalteten Zustand der Last L wird durch die erste positive oder - wegen der Brückengleichrichterbeschaltung B1 - negative Halbwelle der über die Last anliegenden Span nung über den hochohmigen Pfad 10a der variablen Impedanz 10 ein Versorgungsstrom mit einer Höhe von insbesondere etwa 2 bis 3 mA für den Kondensator C1 bewirkt. Hierdurch wird der Pufferkondensator C1 aufgeladen, wobei seine Span nung über die Zenerdiode ZD1 auf vorzugsweise etwa 5 V stabilisiert wird. C1 versorgt die elektronische Schaltung mit Spannung. Der Strom fließt dann bei voll geladenem Kondensator C1 auch weiter über ZD1.

Ein Schaltvorgang wird durch das Steuerteil 6 bzw. ein Ein-Signal initiiert, wodurch das Schaltelement T2 im nieder ohmigen Pfad 10b durchgeschaltet wird. Hierdurch wird der hochohmige Pfad 10a überbrückt (inaktiviert), so daß sich der Strom durch R2 und - über die Gleichrichterbeschaltung B1 - auch über R1 erhöht. Der Spannungsabfall U_R1 erreicht bei entsprechender Auslegung von R1 die Zündspannung (20 bis 40 V) des Diac 16. Dies erfolgt einige ms nach dem Nulldurchgang des Stroms. Der Diac wird somit niederohmig, wodurch die Spannung U_R1 dann am Gate des Triac anliegt, so daß dieser zündet. Dadurch wird der Triac niederohmig, und der Laststrom fließt über die Last L. Hierbei bewirkt der Diac eine gewisse Zeitverzögerung des Anliegens der Zünd spannung am Triac, was benötigt wird, um zuvor die Aufla dung des Pufferkondensators C1 zu gewährleisten.

Nachfolgend wird der Triac nach jedem Nulldurchgang des Triac-Stromes hochohmig. Der jetzt im Betrag steigende Strom fließt zunächst durch die Gleichrichterbeschaltung B1, den niederohmigen Pfad 10b der variablen Impedanz 10 und die Gleichspannungsversorgung 8 zum Steuerteil 6. Über schreitet der Strom einen Wert, der an R1 die Zündspannung des Diac erzeugt, so wird der Triac wieder gezündet. Der Hauptteil des Stromes der Sinus-Halbwelle der Netzspannung fließt in diesem Fall durch den Triac. Durch die Gleich richterbeschaltung B1 und die variable Impedanz 10 fließt dann kein Strom mehr. Der Steuerteil 6 wird jedoch durch den Pufferkondensator C1 weiterhin mit Spannung versorgt.

Der Zündzeitpunkt des Triac in der Sinushalbwelle ist so gewählt, daß der Steuerteil 6 stets genügend Energie erhält, die Last L aber ebenfalls mit ausreichend Energie versorgt wird, so daß eine Helligkeitsänderung nicht wahr nehmbar ist. Mittels der Größe von R1 läßt sich der Zünd zeitpunkt festlegen; R1 liegt beispielsweise im Bereich von etwa 500 Ω. Der Widerstandswert im hochohmigen Pfad 10a der variablen Impedanz 10 ist so gewählt, daß im Aus-Zustand der Versorgungsstrom durch R1 und R3 stets so klein ist, daß an R1 nicht die Zündspannung des Diac erreicht wird und somit auch ein Zünden des Triac ausgeschlossen ist.

Der erfindungsgemäße Schalter 1 enthält somit vorteilhaf terweise zwei variable Impedanzen. Die variable Impedanz 10 für kleine Ströme wird durch den Steuerteil 6 aktiv ge schaltet. Die variable Impedanz für hohe Ströme, d. h. der Treiberschaltkreis 2, wird durch den Strom über R1 passiv geschaltet. Wird die variable Impedanz 10 - bedingt durch einen kleinen Strom - wegen einer hohen Lastimpedanz nicht gezündet, so fließt ein ausreichender Strom durch den niederohmigen Pfad 10b. Der Spannungsabfall an den Klemmen PIN 1 und PIN 2 des Schalters 1 ist klein, so daß die Last L ohne Helligkeitseinbuße leuchtet.

Was nun die Ausführungsvariante gemäß Fig. 5 betrifft, so wirkt der selbstleitende FET T2 wie folgt. Wenn auf der Steuerleitung 12 Ein-Signal ansteht (high), so leitet T2, da Gate-Source-Spannung nahezu Null ist. Wenn Aus-Signal (low) anliegt, so ist die Gate-Source-Spannung von T2 negativ, so daß T2 sperrt.

Bei der Ausführung nach Fig. 6 muß die Spannung der Zener-Diode ZD2 größer als die Gate-Source-Spannung von T2 sein, welche T2 voll durchschaltet. Die Zenerspannung muß aber auch kleiner als die Spannung von ZD1 sein. An ZD2 fällt bedingt durch den Strom, der von R5 geliefert wird, immer die Zenerspannung ab, wenn die Ausgangsspannung am Gleich richter größer Null ist. Bei Aus-Signal (low) ist die Gate-source-Spannung kleiner Null, so daß T2 sperrt. Bei Ein- Signal (high) entspricht die Gate-Source-Spannung von T2 in etwa der Zenerspannung von ZD2, so daß T2 leitet.

Es soll nun noch die in Fig. 3 veranschaulichte Ausfüh rungsvariante erläutert werden, wobei der hochohmige Pfad 10a als Stromquelle ausgeführt ist. Der Vorteil besteht darin, daß der Versorgungsstrom für den Steuerteil 6 prak tisch unabhängig von der Lastimpedanz ist, da er durch die Stromquelle geregelt wird. Der Strom kann somit nicht in Abhängigkeit vom Lastwiderstand auf einen Wert sinken, der zur Versorgung des Steuerteils 6 zu gering ist. Ist die Ausgangsspannung der Gleichrichterbeschaltung B1 größer Null, so wird mittels der Stromquelle 18 der Versorgungs strom für den Steuerteil 6 auf einem konstanten Wert gehal ten. Bedingt durch das Regelverhalten des Transistors T3 verkleinert sich der effektive Widerstand der Stromquelle 18 mit wachsendem Widerstand der Last L, mit dem er über R2, die Gleichrichterbeschaltung B1 und R1 in Reihe an der Netzspannung (230 V) liegt. Ein kleiner Teil des Versor gungsstroms fließt durch den aus ZD3 und R32 bestehenden Nebenpfad. Dazu muß R32 hochohmig sein, beispielsweise 500 kΩ. Bedingt durch die Charakteristik der Zener-Diode ZD3 fällt an ihr eine vom Durchflußstrom nahezu unabhängige Spannung ab. Mit einer Zenerspannung von etwa 5 V, abzüg lich der Basis-Emitter-Spannung von T3 (ca. 0,6 V), wird an R31 eine Spannung von ca. 4,4 V erzeugt. Dabei erzeugt bei spielsweise ein Wert von R31 in der Höhe von 2,2 kΩ einen Quellenstrom von etwa 2 mA für den Steuerteil 6. Die Aus gangsspannung der Gleichrichterbeschaltung B1 abzüglich der Anteile, die an R2, R31 und Zenerdiode ZD1 abfallen, wird vom Transistor T3 aufgenommen. Die Stromquelle ist nur im Aus-Zustand aktiv.

Abschließend sei noch folgendes zum "kaskadierten Verhal ten" der beiden variablen Impedanzen 10 und 2 ergänzt. Es kann vorkommen, daß die Last L einen sehr hohen Widerstand aufweist, was beispielsweise bei Energiesparlampen mit einer Leistung kleiner 7 W der Fall ist. Dabei wird im Ein-Zustand der Spannungsabfall an R1 nicht den Wert der Zünd spannung des Diac erreichen können, so daß auch der Triac nicht gezündet werden kann. Der Versorgungsstrom der Last L liegt in diesem Fall unterhalb des Haltestroms des Triac, d. h. würde der Triac gezündet, so würde er sofort wieder hochohmig werden. In diesem Fall wird die Last über die variable Impedanz 10 mit Strom versorgt. Da diese Impedanz im Ein-Zustand sehr viel kleiner als der Widerstand der Last ist, fällt am Eingang PIN 1, PIN 2 des Schalters 1 nur eine Spannung von weniger als 20 V (Spitzenwert) ab, so daß die Bauteile R1, R2, R3 und ZD1 vorteilhafterweise - be dingt durch den kleinen Strom - nicht überlastet werden.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschrie benen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, son dern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzel merkmalen definiert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungs versuch für eine Erfindung zu verstehen.

Claims

1. Elektronischer Schalter (1) mit Zweidrahtanschluß zum Schalten von Lasten (L) mit niedriger oder hoher Impe danz, wie Glühlampen oder Leuchtstofflampen, mit fol genden Komponenten:
einem Treiberschaltkreis (2) mit einem in Reihe zu der Last (L) an Wechselspannung liegenden elektronischen Schaltelement (4),
einem Steuerteil (6) zum Erzeugen eines Ein-Signals oder eines Aus-Signals zum Ansteuern des Treiber schaltkreises (2) und
einer Gleichspannungsversorgung (8) zur Versorgung des Steuerteils (6) mit Gleichspannung aus der Wechsel spannung über eine parallel zu dem Schaltelement (4) des Treiberschaltkreises (2) liegende Gleichrich terbeschaltung (B1),
dadurch gekennzeichnet, daß der Treiberschaltkreis (2) von dem Steuerteil (6) über eine im Gleichspannungskreis bewirkte und sich über die Gleichrichterbeschaltung (B1) auf den Wechsel spannungskreis auswirkende Stromänderung angesteuert wird.

2. Elektronischer Schalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im Gleichspannungskreis liegende variable Impedanz (10) mit einem hochohmigen Pfad (10a) und einem dazu paral lelen niederohmigen Pfad (10b), wobei der Steuerteil (6) durch das Aus-Signal den hochohmigen Pfad (10a) oder durch das Ein-Signal den niederohmigen Pfad (10b) aktiviert.

3. Elektronischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen an der Wechselspannung in Reihe zu der Gleichrichterbeschal tung (B1) und mit dieser parallel zu dem Schaltelement (4) liegenden Stromsensorwiderstand (R1), wobei ein stromabhängiger Spannungsabfall (U_R1) an dem Stromsen sorwiderstand (R1) zum Ansteuern des Schaltelementes (4) dient.

4. Elektronischer Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (4) ein Triac ist, wobei parallel zu dem Stromsensorwiderstand (R1) ein mit einem Gate (G) des Triac verbundener Diac (16) liegt.

5. Elektronischer Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der hochohmige Pfad (10a) der variablen Impedanz (10) von einem Widerstand (R3) gebildet ist.

6. Elektronischer Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der hochohmige Pfad (10a) als Stromquelle (18) derart aus gebildet ist, daß der Steuerteil (6) einen geregelten, von der Größe der Last (L) weitgehend unabhängigen Versorgungsstrom erhält.

7. Elektronischer Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der niederohmige Pfad (10b) der variablen Impedanz (10) von einem Halbleiterschaltelement (T2) gebildet ist, das durch das Ein-Signal des Steuerteils (6) zum Über brücken des hochohmigen Pfades (10a) durchgeschaltet wird.

8. Elektronischer Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterschaltelement (T2) ein Transistor ist, des sen Basis von dem Steuerteil (6) angesteuert wird, und zwar insbesondere mittelbar über einen zusätzlichen Schalttransistor (T1).

9. Elektronischer Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterschaltelement (T2) ein Feldeffekttransistor des selbstleitenden Typs ist, dessen Gate unmittelbar von dem Steuerteil (6) angesteuert wird.

10. Elektronischer Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterschaltelement (T2) ein Feldeffekttransistor des nicht-selbstleitenden Typs ist, dessen Gate von dem Steuerteil (6) über eine Zenerdiode (ZD2) ange steuert wird.

11. Elektronischer Schalter nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der niederohmige Pfad (10b) der variablen Impedanz (10) in Reihe zu dem Halbleiterschaltelement (T2) eine Diode (D0) derart aufweist, daß ein Entladen eines in der Gleichspannungsversorgung (8) als Spannungsspeicher enthaltenen Pufferkondensators (C1) über das Halb leiterschaltelement (T2) ausgeschlossen ist.

12. Elektronischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannungsversorgung (8) einen Pufferkondensator (C1) aufweist, dem zur Spannungsstabilisierung eine Zenerdiode (ZD1) parallelgeschaltet ist.

13. Elektronischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerteil (6) als elektronischer Signalumschalter, insbesondere manuell betätigbarer Ein-Tasten-Umschal ter, ausgebildet ist.

14. Elektronischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerteil (6) zwei Flip-Flops (IC1A, IC1B) aufweist, wobei der eine Flip-Flop (IC1A) bei Betätigung eines Tasters (S1) einen Impuls erzeugt, der den jeweils vor liegenden Schaltzustand des anderen Flip-Flops (IC1B) umschaltet, wobei der jeweils vorliegende Schaltzu stand ausgangsseitig als Ein-Signal bzw. Aus-Signal erscheint.