DE3605658C3 - Elektronisches Schaltgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Schaltgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der GB-PS 12 40 231 ist bereits bekannt, bei der Stromversorgung von mehreren hintereinander ge­ schalteten Lampen zu jeder Lampe parallel einen Schaltzweig anzuordnen, um die Lampen einzeln ansteuern zu können. Ein Steuertransistor sorgt für einen in etwa konstanten Strom durch die Lam­ penanordnung.

Kondensatornetzteile weisen anstelle eines Transformators einen Kondensator auf. Es hat sich gezeigt, daß Kondensatornetzteile preiswerter und weniger störanfällig als Netzteile mit Wicklungen sind. Dies wirkt sich insbesondere bei Schaltgeräten der Haushaltselektronik, wie beispielsweise Herdschaltuhren, vorteilhaft aus.

Ein Kondensatornetzteil prägt der Verbraucherschaltung einen Strom ein, dessen Größe von der Größe des Kondensators abhängig ist. In üblichen Verbraucherschaltungen sind die Verbraucher parallelgeschaltet. Dementsprechend muß der vom Kondensatornetzteil eingeprägte Strom so groß wie die Summe der von den Verbrauchern benötigten Teilströme sein. Dies führt schnell zur Notwendigkeit, einen Kondensator mit hoher Kapazität im Kondensatornetzteil zu verwenden. Ein solcher Kondensator hat nicht nur große Abmessungen, sondern ist auch teuer.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schaltgerät der eingangs genannten Art vorzuschlagen, in dessen Kondensatornetzteil ein Kondensator kleiner Kapazität zur Speisung von Verbrauchern mit auch vergleichsweise hohem Strombedarf ausreicht.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem elektronischen Schaltgerät der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Reihenschaltung der Verbraucher ist erreicht, daß diese den nötigen Strom nicht vergrößern. Der Kondensator im Kondensatornetzteil braucht also nicht entsprechend der Summe der für die Verbraucher nötigen Ströme dimensioniert zu werden. Es genügt, ihn so auszulegen, daß der der Verbraucherschaltung aufgeprägte Strom dem Strombedarf des größten Verbrauchers entspricht.

Durch die Schaltzweige ist sichergestellt, daß dann, wenn einer der in Reihe geschalteten Verbraucher abgeschaltet ist, also keinen Strom führt, der andere Verbraucher dennoch von dem nötigen Strom durchflossen ist.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind solche Verbraucher in Reihe geschaltet, die einen vergleichsweise hohen Strombedarf haben. Der eingeprägte Strom braucht also nicht der Summe der beiden für diese Verbraucher hohen Ströme entsprechen.

Verbraucher kleineren Strombedarfs sind parallel zu Verbrauchern größeren Strombedarfs geschaltet. Der eingeprägte Strom braucht dabei nur der Summe eines größeren und eines kleineren Stroms entsprechen.

Um zu erreichen, daß der eingeprägte Strom immer fließen kann, sind die Schaltzweige so hintereinandergeschaltet, daß der von dem Kondensatornetzteil gelieferte Strom auch dann fließt, wenn die in Reihe geschalteten Verbraucher keinen Strom führen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Die Figur zeigt ein Schaltgerät einer Kurzzeitschaltuhr.

Ein an das Netz angeschlossenes Kondensatornetzteil (1) weist einen Widerstand (R1) und einen zu diesem in Reihe geschalteten Kondensator (C1) sowie einen Gleichrichter (2) auf.

An den Gleichrichter (2) ist eine Verbraucherschaltung (3) angeschlossen, die als Verbraucher eine Anzeigeeinheit (4), beispielsweise ein LED-Display, ein Relais (5) und eine Steuerschaltung (6) aufweist. Die Steuerschaltung (6) steuert das Ein-Ausschalten der Anzeigeeinheit (4) und des Relais (5), beispielsweise zeitabhängig.

Die Steuerschaltung (6) ist im Beispielsfalle von einem Mikrocomputer gebildet. Der Hauptstromlauf durch den Mikrocomputer ist in der Figur strichliert (9) angedeutet. Dabei ist (I6) der zwischen einem Anschluß (V) und einem Anschluß (GND) fließende Speisestrom des Mikrocomputers. Der Strom (I4) ist der zwischen einem Anschluß (A), an den die Anzeigeeinheit (4) angeschlossen ist, und dem Anschluß (GND) fließende Strom. In diesem Stromlauf ist intern im Mikrocomputer ein Schalter (S) vorgesehen, der die Anzeigeeinheit (4) ein- und ausschaltet.

Der Anschluß (V) und die Anzeigeeinheit (4) liegen am Pluspol des Gleichrichtes (2). Die Anzeigeeinheit (4) und der Mikrocomputer (6) - hinsichtlich seines Speisestroms - sind parallelgeschaltet.

Zwischen dem Pluspol des Gleichrichters (2) und dem Anschluß (GND) der Steuerschaltung (6) liegt ein Schaltzweig (7) mit einer Zenerdiode (Z). Der Schaltzweig (7) liegt also parallel zur Anzeigeeinheit (4) und der Steuerschaltung (6). Außerdem ist hierzu ein Siebkondensator (C2) parallelgeschaltet.

An dem Anschluß (GND) liegt das Relais (5), das über einen Vorwiderstand (R2) mit dem Minuspol des Gleichrichters (2) verbunden ist. Parallel zum Relais (5) liegt in einem Schaltzweig (8) die Emitter-Kollektorstrecke eines Transistors (T). Dessen Basis ist an einen Spannungsteiler aus Widerständen (R3, R4) angeschlossen. Der Widerstand (R3) liegt am Minuspol des Gleichrichters (2). Der Widerstand (R4) ist mit einem Steueranschluß (B) des Mikrocomputers (6) verbunden. Ein weiterer Siebkondensator (C3) liegt parallel zur Reihenschaltung des Relais (5) mit dem Vorwiderstand (R2).

Insgesamt liegen also die Anzeigeeinheit (4) und das Relais (5) in Reihe zwischen dem Pluspol und dem Minuspol des Gleichrichters (2). Ebenso liegen die Schaltzweige (7, 8) in Reihe zwischen dem Pluspol und dem Minuspol des Gleichrichters (2).

Der Strombedarf des Relais (5) liegt beispielsweise nicht über 80 mA. Der Strombedarf des LED-Displays (4) liegt beispielsweise nicht über 70 mA; der Strombedarf des Mikrocomputers (6) liegt beispielsweise nicht über 10 mA. Dementsprechend genügt es, wenn der Kondensator (C1) so ausgelegt ist, daß er über den Gleichrichter (2) der Verbraucherschaltung (3) einen Strom (I2) von 80 mA aufprägt.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Schaltung ist etwa folgende:

Ist die Anzeigeeinheit (4) über den Schalter (S) vom Mikrocomputer (6) eingeschaltet und ist das Relais (5) dadurch eingeschaltet, daß der Transistor (T) infolge eines entsprechenden Signals am Steueranschluß (B) gesperrt ist, dann ist die Zenerdiode (Z) gesperrt. Der Strom (I2) fließt über das LED-Display (4) und den Mikrocomputer (6) durch das Relais (5).

Wird vom Mikrocomputer (6) der Steuereingang (B) umgeschaltet, dann wird der Transistor (T) leitend. Dadurch ist das Relais (5) kurzgeschlossen. Der für den Mikrocomputer (6) und das LED-Display (4) nötige Strom fließt nun über den Transistor (T).

Claims (5)

1. Elektronisches Schaltgerät mit einer Steuerschaltung und einem Kondensatornetzteil, das einer Verbraucherschaltung einen Strom aufprägt, die mehrere einzeln schaltbare Verbraucher umfaßt, wobei mindestens zwei der Verbraucher in Reihe ge­ schaltet sind, daß parallel zu den einzelnen Verbrauchern jeweils zugeordnete Schaltzweige geschaltet sind und wobei die Steuerschal­ tung ebenfalls vom aufgeprägten Strom durchflossen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltung (6) selbst einer der Verbraucher (4, 5, 6) ist und diese einzeln schalten kann,
daß der der Steuerschaltung (6) zugeordnete Schaltzweig (7) ein nur von der anliegenden Spannung gesteu­ ertes Bauelement (Z) aufweist, wobei die Ansteuerung aller Schalt­ zweige (7, 8) so ausgebildet ist, daß bei Betrieb von einem oder mehreren Verbrauchern (4, 5, 6) durch Einschaltung der entsprechenden Schaltzweige (7, 8) immer der benötigte Strom zur Verfügung steht und daß die Steuerschaltung (6) als Verbraucher kleineren Strombedarfs parallel zu mindestens einem Verbraucher (4) größeren Strombedarfs geschaltet ist.

2. Elektronisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur Verbraucher (4, 5) mit vergleichsweise großem Strombedarf in Reihe geschaltet sind.

3. Elektronisches Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltzweige (7, 8) so geschaltet sind, daß der vom Kondensatornetzteil (1) gelieferte Strom (I2) auch dann fließt, wenn die in Reihe geschalteten Verbraucher (4, 5) keinen Strom führen.

4. Elektronisches Schaltgerät nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzeln schaltbaren Verbraucher mit hohem Stromverbrauch als Anzeigebaugruppe (4) und/oder als Relais (5) ausgebildet sind.

5. Elektronisches Schaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den beiden Schaltzweigen (7, 8) jeweils ein Siebkondensator (C2, C3) geschaltet ist.