DE4205517A1 - Stromflussgesteuerte schaltvorrichtung - Google Patents
Stromflussgesteuerte schaltvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum An- bzw. Abschalten von
Geräten, die ihre zum Betrieb erforderliche Versorgungsenergie aus dem
Wechselstromnetz beziehen, wobei das An- bzw. Abschalten der Geräte
vom Stromfluß zu einem weiteren, durch seine Stromaufnahme den Schaltvorgang
steuernden, elektrisch betriebenem Gerät abhängig ist.
Die Vorrichtung ist geeignet, die unterschiedlichen Funktionen verschiedenartiger,
elektrisch betriebener Geräte auf einfache Weise miteinander zu
kombinieren. Zum Beispiel wird mit Hilfe der stromflußgesteuerten Schaltvorrichtung
beim Einschalten des Fernsehgerätes gleichzeitig die Fernsehleuchte
angeschaltet oder der Staubsauger beginnt, die beim Bohren erzeugten
Schmutzpartikel abzusaugen, sobald der Schalter einer elektrisch
betriebenen Bohrmaschine betätigt wird.
Ein Verfahren und Fernwirksystem zum Ein- und Ausschalten von
elektrischen Verbrauchern ist bekannt (DE 23 38 882 A1). Dabei werden
von einem Zentralsender aus über eine Steuerleitung digitale elektrische
Signale zu den je einem Verbraucher zugeordneten selektiven Empfängern
gesandt, die die Ein- und Ausschaltung der Verbraucher auslösen. In ähnlicher
Weise arbeitet ein digitales Signalübertragungssystem, welches durch
die Modulation der Versorgungsspannung mit den Steuersignalen des Signalsenders
ohne zusätzliche Steuerleitung auskommt (DE 39 12 439 A1).
Stromwandler sind bekannt. Üblicherweise dienen Stromwandler zur
Messung starker Ströme und haben daher eine Primärwicklung mit wenigen
Windungen, durch die der zu messende Strom fließt und eine Sekundärwicklung
mit vielen Windungen, an die der Strommesser angeschlossen wird
(Küpfmüller, K.: Einführung in die theoretische Elektronik, Springer-
Verlag, Berlin-Heidelberg-New York, 10. Auflage, 1973, S. 358). Außer der
Meßbereichsänderung wird mit Hilfe von Stromwandlern bei nur geringen
Leistungsverlusten auch eine galvanische Trennung von Strom- und
Meßkreis erzielt (Philippow, E: Taschenbuch Elektrontechnik, Band 1,
Allgemeine Grundlagen, VEB Verlag Technik, Berlin, 3. Auflage, 1986,
S. 627).
Stromwandler zur Übertragung von Signalen sind ebenfalls bekannt. Bei
einer Anordnung zur Übertragung von Signalen innerhalb von Gebäuden
bilden Abschnitte der im Gebäude installierten Heizungsrohre die Primärwicklung
der für die jeweiligen Signalempfänger verwendeten Stromwandler
(DE 28 29 302 A1). Dabei werden dort zur Selektierung der niederfrequenten
Signale Resonanzkreise verwendet.
Resonanzkreise sind bekannt. Der bei der Resonanzfrequenz auftretende
hohe Impedanzwert eines Parallelresonanzkreises kann schlatungstechnisch
vorteilhaft genutzt werden (Shearme, N. J.: A Simple Maximum Selecting
Circuit. In: Electronic Engineering, June 1959, S. 353-354).
Die Selektierung von Steuersignalen einer bestimmten Frequenz mit Hilfe
von Resonanzkreisen ist ebenfalls bekannt. Resonanzkreise werden für
drahtlose Fernsteuereinrichtungen mit Ferritstäben (GB 11 45 832 A)
verwendet oder dienen zu drahtlosen Fernsteuerzwecken mit Hilfe von
rahmenförmigen Spulenanordnungen (CH 2 84 910). Drahtgebundene
Fernsteuerschaltungen verwenden Resonanzkreise mit unterschiedlichen
Frequenzen und sinusförmige Steuersignale, die über Steuerleitungen
jeweils den einen bzw. den anderen Resonanzkreis erregen und damit einen
batteriebetriebenen Verbraucher ein- bzw. ausschalten (JP 54-84187 A.,
In: Patents Abstracts of Japan, M-72, Sept. 11, 1979, Vol. 3/No. 108).
Eine weitere drahtgebundene Fernsteuereinrichtung verwendet die wechselstromgespeisten
Schienenstränge einer Spielzeugeisenbahn zur Übertragung
der Steuersignale eines Steuersenders zum gleichstrombetriebenen Antriebsmotor
der Spielzeugeisenbahn, wobei je nach Phasenlage der 100-kHz-Steuersignale
mit Hilfe einer Serienresonanzkreis-Steuerschaltung entweder nur
Teile der positiven oder der negativen Halbwellen zum Gleichstrommotor
gelangen, wodurch sich die Fahrtrichtung und die Fahrgeschwindigkeit der
Spielzeugeisenbahn ergibt (US 33 84 764 A). Weitere drahtgebundene
Fernsteuereinrichtungen verwenden Serienresonanzkreise zum Kurzschließen
einer Signalfrequenz auf der Steuerleitung und bewirken dadurch einen
Schaltvorgang (DE-AS 12 46 859), oder zum selektiven Einschalten mehrerer
Verbraucher mit Hilfe von - dem Wechselstromnetz überlagerten - Steuersignalen,
deren Frequenzen jeweils deutlich von der Frequenz der Wechselstromquelle
verschieden ist (DE 17 63 778 B2).
Schaltvorrichtungen, die ohne Steuersender auskommen und die den
Stromfluß durch ein elektrisch betriebenes Gerät zum Schalten weiterer
elektrisch betriebener Geräte verwenden, sind bekannt.
Dabei wird durch den Stromfluß durch einen Widerstand eine Steuerspannung
erzeugt, die entweder direkt, d. h. ohne weitere elektronische
Verarbeitung, mit Hilfe eines elektronischen Schalters zum Schalten eines
weiteren Verbrauchers verwendet wird (Kunst, P.: Universelle Einschaltautomatik.
In: Funkschau, Heft Nr. 18, 1988, S. 956) oder die durch den
Spannungsabfall an einem Widerstand erzeugte Steuerspannung wird
elektronisch verstärkt und steuert mit einstellbarer Verzögerungszeit den
Schaltvorgang für weitere Verbraucher (Conrad Electronic GmbH,
W-8452 Hirschau: Schaltungsbeschreibung zur Master-Slave-Automatik,
Nr. 183-91/05, 1991, S. 16).
Eine Vorrichtung, basierend auf einem der in den oben aufgeführten
Patentschriften dargestellten Verfahren, ist nicht besser geeignet, weil
für alle Verfahren Steuersender notwendig sind, um den Schaltvorgang zu
bewirken. Eine Vorrichtung, basierend auf den beiden zuletztgenannten
Verfahren, bei denen aus dem Stromfluß durch einen den Schaltvorgang
steuernden Verbraucher mit Hilfe eines Widerstandes eine Signalspannung
gewonnen wird, ist ebenfalls nicht besser geeignet, weil durch den Stromfluß
durch den Widerstand eine - je nach Stromaufnahme - nicht zu vernachlässende
Verlustleistung entsteht, die als Wärme wirksam wird und durch
Kühlung abgeführt werden muß und die dadurch den Anwendungsbereich
der Vorrichtung, d. h. den zulässigen Wertebereich der Stromstärke durch
einen den Schaltvorgang steuernden Verbraucher, stark einschränkt und
einen miniaturisierten Aufbau der stromgesteuerten Schaltvorrichtung
nicht zuläßt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in Abhängigkeit vom Stromfluß
durch ein elektrisch betriebenes Gerät, welches seine zum Betrieb
erforderliche Versorgungsenergie aus dem Wechselstromnetz bezieht,
weitere elektrisch betriebene Geräte, welche ihre zum Betrieb erforderliche
Versorgungsenergie aus dem gleichen Wechselstromnetz beziehen, an- bzw.
abzuschalten.
Diese Aufgabe wird bei einer Scahltvorrichtung mit den Merkmalen des
Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
Die Erfindung eröffnet die Möglichkeit, mit geringem technischem Aufwand
und daher sehr preiswert eine stromgesteuerte Schaltvorrichtung
aufzubauen, die geeignet ist, einen Anwender der Vorrichtung in Haushalt
und Gewerbe in die Lage zu versetzen, den gleichzeitigen Betrieb mehrerer
elektrisch betriebener Geräte, in Abhängigkeit von einem den gesamten
Betriebszustand steuernden Gerätes, zu ermöglichen. Hierzu wird die
stromflußgesteuerte Schaltvorrichtung beispielsweise in das Gehäuse einer
handelsüblichen Mehrfachsteckdosenleiste mit mindestens zwei Steckdosen
integriert. Der Stromfluß durch ein Steckdose wird erfaßt und daraus das
Steuersignal abgeleitet, während die andere Steckdose über den elektromechanischen
oder elektronischen Schalter der Schaltvorrichtung mit dem
Wechselstromnetz verbunden wird.
Die stromflußgesteuerte Schaltvorrichtung eignet sich nicht nur für die
oben exemplarisch erwähnten Anwendungsfälle, sondern ist - abhängig von
dem jeweiligen Einsatzzweck - als Grundbaustein für viele Schaltzwecke
und dafür herzustellende Geräte geeignet. So sind durch die prinzipielle
Möglichkeit, die Höhe der Stromstärke, für die der Schaltvorgang ausgelöst
werden soll und die Zeitspanne zwischen dem Beginn des Stromflusses
durch das den Schaltvorgang steuernden elektrisch betriebenen Gerätes
und dem Betätigen des die anderen Geräte mit dem Wechselstromnetz
verbindenden Schalters - wegen der elektronischen Verarbeitung des
durch den Stromfluß erlangten Steuersignals - beliebig einzustellen,
zahlreiche weitere Anwendungsfälle denkbar. Insbesondere die Kettenschaltung
mehrerer stromgesteuerter Schaltvorrichtungen eröffnet die
Möglichkeit, zeitlich verzögert, nacheinander verschiedenartige elektrisch
betriebene Geräte mit dem Wechselstromnetz zu verbinden, wobei sichergestellt
ist, daß das Einschalten des nachfolgenden Gerätes nur erfolgen
kann, wenn das zuvor an das Wechselstromnetz geschaltete Gerät auch
tatsächlich den zum Betrieb erforderlichen Strom aufnimmt und nicht
beispielsweise aufgrund eines Defektes zuvor in dem Gerät eine eingebaute
Sicherung ausgelöst worden ist und das Gerät daher seinen Betrieb nicht
aufnehmen kann, obwohl die Betriebsspannung des Wechselstromnetzes
an diesem Gerät angelegt ist.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß die vom Stromfluß des den Schaltvorgang steuernden elektrisch
betriebenen Gerätes abhängige Signalspannung ohne Verlustwärme mit
Hilfe eines Stromwandlers erzeugt wird, wodurch die gesamte elektronische
Schaltung der Schaltvorrichtung in Miniaturform aufgebaut werden kann,
da keine Kühlung erforderlich ist. Wenn nämlich die Signalspannung in
bekannter Weise mit Hilfe eines in den Stromkreis geschalteten Widerstandes
erzeugt wird, so entsteht in diesem Widerstand eine Verlustleistung, die
mit zunehmender Stromstärke quadratisch anwächst. Um die in Wärme
umgewandelte Verlustleistung gering zu halten, muß ein Kompromiß
gefunden werden: einerseits muß der Widerstandswert hinreichend klein
sein, damit die insgesamt auftretende Verlustleistung auch bei großen
Stromstärken gering bleibt, andererseits muß der Widerstandswert
hinreichend groß sein, denn ein zu kleiner Widerstandswert führt bei
geringen Stromstärken zu einer nicht ausreichenden Signalspannung.
wenn die Stromaufnahme des den Schaltvorgang durch seine Stromaufnahme
steuernden elektrisch betriebenen Gerätes zuvor nicht bekannt ist, muß
der Widerstandswert und die zulässige Belastbarkeit dieses Widerstandes
für die maximal zugelassene Stromaufnahme dimensioniert werden. Daher
ist zum Betrieb einer solchen Schaltvorrichtung eine meistens recht hohe
Mindeststromstärke durch das den Schaltvorgang durch seine Stromaufnahme
steuernden elektrisch betriebenen Gerätes notwendig. Solche
Beschränkungen treten nicht auf, wenn die Signalspannung mit Hilfe
eines Stromwandlers gewonnen wird.
Ein weiterer mit der Erfindung erzielter Vorteil besteht insbesondere
darin, daß durch die Verwendung zusätzlicher, in Serie geschalteter
Kondensatoren mit solchen Kapazitätswerten, daß diese zusammen mit
der Wicklungsinduktivität des Stromwandlers einen auf die Wechselstromfrequenz
abgestimmten Resonanzkreis bilden, die Störspannungsunterdrückung
sehr hohe Werte erreicht und die stromgesteuerte Schaltvorrichtung
nicht ungewollt durch der Netzspannung überlagerte Störspannungen
ausgelöst wird. Nur die der Wechselstromfrequenz entsprechenden Frequenzanteile
der Signalspannung gelangen zur weiteren Verarbeitung zum Signalvorverstärker.
Der Vorteil gegenüber dem Verfahren, die Signalspannung
mit Hilfe eines stromdurchflossenen Widerstandes zu erzeugen, besteht
darin, daß auch kleine Signalspannungen, weil sie keine oder nur noch
stark unterdrückte Störspannungsanteile aufweisen, hoch verstärkt werden
können und dadurch die erforderliche Mindeststromstärke noch geringer
gewählt werden kann. bei den oben angegebenen, bekannten Verfahren
hingegen führen Störungen, die z. B. durch Leuchtstofflampen, Dimmer
und Elektromotoren verursacht werden können, leicht zu einer ungewollten
Auslösung des Schaltvorganges. Dieser Effekt wird um so gravierender,
wenn der Schaltvorgang erst bei einer bestimmten, einstellbaren Stromstärke
erfolgen soll. Dies ist z. B. dann der Fall, wenn eine Fernsehlampe nicht
leuchten soll, solange der Fernsehempfänger bei geringer Stromaufnahme
im Zustand der Bereitschaft (stand by) verharrt und erst dann leuchten soll,
wenn dieser Fernsehempfänger beispielsweise mit Hilfe einer Fernbedienung
in den mit höherem Stromverbrauch verbundenen Normalbetrieb geschaltet
wird.
Ein weiterer mit der Erfindung erzielter Vorteil besteht insbesondere
darin, daß für den Stromwandlerresonanzkreis sehr preiswerte, gepolte
Kondensatoren verwendet werden können. Die Kapazitätswerte der zum
Aufbau des Stromwandlerresonanzkreises erforderlichen Kondensatoren
liegen wegen der geringen Netzfrequenz bei einigen Mikrofarad. Ungepolte
Kondensatoren mit solch hohen Kapazitätswerten bei gleichzeitig geringen
äußeren Abmessungen sind zwar seit einiger Zeit verfügbar, sie kosten aber
wegen des hohen technischen Aufwandes zur Herstellung dieser Kondensatoren
ein Vielfaches der erheblich preisgünstigeren gepolten Kondensatoren.
Der Kostenfaktor wird noch bedeutsamer, wenn zur Impedanztransformation
mindestens zwei Kondensatoren für den Stromwandlerresonanzkreis verwendet
werden.
Ein weiterer mit der Erfindung erzielter Vorteil besteht insbesondere
darin, daß durch die Wahl der Kapazitätswerte der zum Aufbau des Stromwandlerresonanzkreises verwendeten Kondensatoren die Signalvorverstärkerstufe
zur Verstärkung der durch den Stromfluß des den Schaltvorgang
steuernden Verbrauchers gewonnenen Signalspannung auf größte Leistungsverstärkung
angepaßt werden kann. Dadurch kann der Aufwand zum
Aufbau der elektronischen Schaltung der Schaltvorrichtung sehr gering
gehalten werden. Die in Serie geschalteten Kondensatoren des Stromwandlerresonanzkreises
bilden bezüglich der Eingangsimpedanz des angeschlossenen
Signalverstärkers einen kapazitiven Spannungsteiler. Je nach Wahl der
jeweiligen Kapazitätswerte kann eine der Eingangsimpedanz des Signalvorverstärkers
entsprechende Leistungsanpassung erfolgen. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer
Resonanzkreisanordnung, bestehend aus einem Stromwandler und zwei in
Serie geschaltete, gepolte Kondensatoren,
Fig. 2 einen Schaltplan einer stormflußgesteuerten Schaltvorrichtung
gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Ein Ausführungsbeispiel für den Stromwandlerresonanzkreis ist in Fig. 1
gezeigt. Der vom Wechselstrom I durchflossene Leiterdraht D wird durch
einen Ring geführt, der aus einem ferromagnetischen Material M besteht.
Auf diesem Ring ist in der dargestellten Weise eine Spule gewickelt, die
eine Induktivität L besitzt. Die schematisch dargestellte Spule besitzt
i. a. mehrere hundert Windungen, die hier nicht gezeigt sind. In Fig. 2
sind lediglich einige Windungen eingezeichnet, um den prinzipiellen
Wicklungsaufbau der Spule zu verdeutlichen. Weiterhin muß der Ring aus
ferromagnetischem Material nicht notwendigerweise rund sein, sondern er
kann - insofern er ohne Luftspalt geschlossen ist - beliebig eckig, insbesondere
viereckig geformt sein. An diese Spule sind zwei gepolte Kondensatoren
mit den Kapazitätswerten C1 und C2 in der dargestellten Weise geschaltet
und bilden einen Resonanzkreis, dessen Resonanzfrequenz der Frequenz
des vom Wechselstromnetz gelieferten Wechselstromes entspricht. Der den
Draht D durchfließende Wechselstrom I induziert in der Spule eine
Spannung. Ein Teil dieser Spannung kann an den Klemmen 1 und 1′
abgegriffen und einem Verstärker zugeführt werden, wobei die Klemme 1
auf einem positiveren elektrischen Potential liegen muß als die Klemme 1′,
damit die gepolten Kondensatoren nicht zerstört werden.
Ein Ausführungsbeispiel für eine stromgesteuerte Schaltvorrichtung ist
in Fig. 2 anhand eines Schaltplans gezheigt. Der Stecker ST ist mit dem
Wechselstromnetz verbunden. Über eine Anschlußleitung werden die Phase L,
der Nulleiter N und der Schutzleiter PE in das Gehäuse der stromflußgesteuerten
Schaltvorrichtung geführt. Dort befinden sich zwei Steckdosen,
nämlich MD und SD. In die Steckdose MD wird der Stecker desjenigen
elektrisch betriebenen Gerätes gesteckt, welches durch seine Wechselstromaufnahme
den Schaltvorgang steuern soll. In die Steckdose SD wird der
Stecker des elektrisch betriebenen Gerätes gesteckt, das an das Wechselstromnetz
an- bzw. abgeschaltet werden soll. Es hat auf die Funktion der
stromflußgesteuerten Schaltvorrichtung keinen Einfluß, ob die Zuordnung
von Phase L und Nulleiter N der in Fig. 2 gezeigten Weise entspricht,
oder ob sie miteinander vertauscht sind. Zur Erläuterung der Schaltungsfunktion
wird die dargestellte Zuordnung lediglich beispielhaft angenommen.
Der Schutzleiter PE ist mit beiden Steckdosen ohne Unterbrechung
verbunden. Der Nulleiter N wird über die Sicherung Si1 geführt und mit
beiden Steckdosen verbunden. Die Phase L wird über die Sicherung Si2
geführt und einerseits über den Stromwandler, der durch seine Induktivität
L gekennzeichnet ist, zum entsprechenden Anschluß der Steckdose
MD geführt; andererseits wird die Phase L über den vom Relais R
betätigten Schalter S an den entsprechenden Kontakt der Steckdose SD
geführt.
Fließt nun ein Wechselstrom vom Stecker ST zu dem mit der Steckdose
MD verbundenen elektrisch betriebenen Gerät, so durchströmt dieser
Wechselstrom den in die Zuleitung geschalteten Stromwandler. Dieser
Wechselstrom induziert eine Signalspannung in dem Resonanzkreis, der
durch die Induktivität L des Stromwandlers und den beiden in Serie
geschalteten, gepolten Kondensatoren C1 und C2 gebildet wird.
Die weitere Signalverarbeitung erfolgt in bekannter Art und Weise. Der
am gepolten Kondensator C2 abgegriffene Teil dieser Signalspannung
steuert den mit dem Transistor T1 gebildeten im A-Betrieb arbeitenden,
gegengekoppelten Signalvorverstärker. Die Widerstände R1 und R2 dienen
zur Einstellung des Arbeitspunktes. Am Arbeitswiderstand R3 - welcher als
einstellbarer Widerstand ausgeführt ist, um den Schwellwert den Stromstärke,
für die der Schaltvorgang ausgelöst werden soll, einstellen zu
können - wird je nach Einstellung dieses Widerstandes ein Teil der verstärkten
Signalspannung über den Kondensator C3 dem im B-Betrieb
arbeitenden Verstärker mit dem Transistor T2 zugeführt. Der Widerstand
R4 gewährleistet, daß der Transistor T2 bei fehlender Signalspannung
gesperrt ist. Die positiven Halbwellen der verstärkten Signalspannung
bewirken eine zyklische Erhöhung der Stromaufnahme des Transistros T2
Am Arbeitswiderstand R5 wird dadurch eine gepulste Gleichspannung
erzeugt, deren Amplitude auf den Wert der am Kondensator C6 anliegenden
Spannung begrenzt wird. Diese gepulste Gleichspannung wird über den
Kondensator C4 den Dioden D1 und D2 zugeführt, die in bekannter Weise
am Kondensator C5 eine Gleichspannung erzeugen. Der Widerstand R6
gewährleistet, daß der Transistor T3 bei fehlendem Steuersignal gesperrt ist.
Wenn eine Signalspannung anliegt, erhöht sich die Stromaufnahme des
Transistors T3 und das Relais R schließt den Schalter S. Die Diode D3
dient als Freilaufdiode. Der Widerstand R7 und der Kondensator C6
reduzieren eine Rückwirkung eventueller Betriebsspannungsschwankungen
auf die Verstärkerstufen. Die Betriebsspannung für die elektronische
Schaltung der stromflußgesteuerten Schaltvorrichtung wird ohne Transformator
direkt aus dem Wechselstromnetz gewonnen. Dadurch wird mit
Sicherheit ausgeschlossen, daß durch das Streufeld des Transformators in
dem Stromwandler eine Störspannung induziert wird, was insbesondere bei
einem gedrängten, miniaturisierten Aufbau der elektronischen Schaltung
zu befürchten wäre. Die Dioden D5, D6, D7 und D8 bilden einen Brückengleichrichter
die eine Gleichspannung zum Betrieb der elektronischen
Schaltung an den Kondensator C7 liefern. Die Diode D4 ist eine Zenerdiode
und begrenzt den Wert der Betriebsspannung. Dabei dient der Blindwiderstand
des Kondensators C8 zur Begrenzung des Zenerstromes. Der
Widerstand R8 wirkt als Sicherung für den Fall, daß der Kondensator C8
im Betrieb zerstört werden sollte. Der Widerstand R8 besitzt einen geringen
Widerstandswert und ist für eine geringe Verlustleistung dimensioniert
Im Normalbetrieb fällt über den Widerstand keine nennenswerte Spannung
ab. Damit ist auch die im Widerstand in Wärme umgesetzte Verlustleistung
vernachlässigbar gering. Für den Fall, daß der Kondensator C8 im Betrieb
defekt wird und einen Kurzschluß darstellt, liegt am Widerstand R8 nahezu
die volle Spannung des Wechselstromnetzes an und bewirkt, daß der
Widerstand explosionsartig verdampft und der Stromkreis unterbrochen wird.
Claims (7)
1. Vorrichtung zum An- bzw. Abschalten von Geräten, die ihre zum
Betrieb erforderliche Versorgungsenergie aus dem Wechselstromnetz beziehen,
- wobei das An- bzw. Abschalten dieser Geräte vom Stromfluß durch ein weiteres Gerät, welches seine zum Betrieb erforderliche Versorgungsenergie ebenfalls aus dem Wechselstromnetz bezieht, abhängig ist,
- wobei durch den Stromfluß durch dieses, den Schaltvorgang durch seine Stromaufnahme steuernde Gerät, in geeigneter Weise eine Signalsspannung erzeugt wird, deren Auswertung mit Hilfe einer elektronischen Schaltung zur Betätigung eines Schalters führt, der die zu schaltenden elektrisch betriebenen Geräte an das Wechselstromnetz an- bzw. abschaltet,
dadurch gekennzeichnet,
- wobei das An- bzw. Abschalten dieser Geräte vom Stromfluß durch ein weiteres Gerät, welches seine zum Betrieb erforderliche Versorgungsenergie ebenfalls aus dem Wechselstromnetz bezieht, abhängig ist,
- wobei durch den Stromfluß durch dieses, den Schaltvorgang durch seine Stromaufnahme steuernde Gerät, in geeigneter Weise eine Signalsspannung erzeugt wird, deren Auswertung mit Hilfe einer elektronischen Schaltung zur Betätigung eines Schalters führt, der die zu schaltenden elektrisch betriebenen Geräte an das Wechselstromnetz an- bzw. abschaltet,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Signalspannung in Abhängigkeit vom Stromfluß durch das Gerät, von dem das An- bzw. Abschalten der anderen Geräte abhängig ist, mit Hilfe eines Stromwandlers erzeugt wird,
- - wobei der Stromwandler Bestandteil eines Resonanzkreises ist, dessen Resonanzfrequenz der Wechselstromnetzfrequenz entspricht,
- - wobei zum Aufbau des Resonanzkreises zwei in Serie geschaltete Kondensatoren verwendet werden,
- - wobei durch die geeignete Wahl der Kapazitätswerte dieser Kondensatoren das kapazitive Spannungsteilerverhältnis so eingestellt wird, daß eine Leistungsanpassung des die Signalspannung verstärkenden Signalvorverstärkers erfolgt,
- - wobei die in Serie geschalteten Kondensatoren gepolte Kondensatoren sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spannungsversorgung der elektronischen Signalverarbeitungsschaltung ohne
Transformator erfolgt,
- - wobei ein Brückengleichrichter (D5, D6, D7, D8) und ein Ladekondensator (C7) verwendet werden und zur Begrenzung dieser Spannung eine Zenerdiode (D4) verwendet und der Strom durch diese Zenerdiode durch den Blindwiderstand eines vorgeschalteten Kondensators (C8) begrenzt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle
des Brückengleichrichters ein Gleichrichter mit nur einer Diode verwendet
wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Signalvorverstärker aus einer einstufigen Transistorstufe (T1, R1, R2, R3)
besteht, die im A-Betrieb arbeitet,
- - wobei zur Einstellung des Arbeitspunktes ein Widerstand (R2) so geschaltet ist, daß er durch Gegenkopplung eine thermische Stabilisierung des Verstärkers bewirkt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Arbeitswiderstand (R3) des Verstärkers ein einstellbarer Widerstand ist,
damit der zur Auslösung des Schalters (S) erforderliche Wert des Stromes (I)
eingestellt werden kann.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem
Signalvorverstärker folgende Verstärker aus einer einstufigen Transistorstufe
(T2, C3, R4, R5) besteht, die im B-Betrieb arbeitet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Erweiterung des Anwendungsgebietes mehrere dieser Vorrichtungen kettenförmig
miteinander verschaltet werden.
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DE4205517C2 DE4205517C2 (de) | 1994-02-17 |
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Country Status (1)
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DE (1) | DE4205517C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19601883A1 (de) * | 1996-01-19 | 1997-07-24 | Siemens Ag | Steckdose |
DE19648657C1 (de) * | 1996-09-16 | 1998-01-02 | Manfred Dipl Ing Abelmann | Verfahren und Gerät zur Steuerung und Überwachung von elektrischen Verbrauchern |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19936214B4 (de) * | 1999-08-04 | 2005-12-22 | Niels Dernedde | Verfahren zur Bestimmung eines Wiederaufschaltmoments für eine Versorgungs-Netzspannung für einen Netzabkoppler |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH284910A (de) * | 1950-07-18 | 1952-08-15 | Baumer Herbert | Vorrichtung zur Betätigung von Mechanismen von einem Fahrzeug aus. |
DE1246859B (de) * | 1965-01-02 | 1967-08-10 | Raeder & Co | Steuer- und Meldeeinrichtung, insbesondere fuer den Bergbau unter Tage |
US3384764A (en) * | 1964-01-30 | 1968-05-21 | Gen Electric | Control signal transmitter including complementary trigger and oscillator transistors |
GB1145832A (en) * | 1965-05-25 | 1969-03-19 | Gordon Mainland Beedell | Improvements relating to remote control systems |
DE1763778B2 (de) * | 1967-08-08 | 1978-06-29 | Claude Eaubonne Robin (Frankreich) | Elektronisches Mehrfach-Fernsteuerungssystem |
DE2829302A1 (de) * | 1978-07-04 | 1980-01-17 | Gerhard Krause | Anordnung zur uebertragung von signalen innerhalb von gebaeuden |
DE3508204C2 (de) * | 1985-03-08 | 1987-05-27 | Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar, De | |
DE2952584C2 (de) * | 1978-12-29 | 1988-08-25 | Gte Products Corp., Wilmington, Del., Us | |
DE3909064C2 (de) * | 1989-03-20 | 1992-01-09 | Poelzl, Helmut, Lochau, At |
-
1992
- 1992-02-24 DE DE19924205517 patent/DE4205517C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH284910A (de) * | 1950-07-18 | 1952-08-15 | Baumer Herbert | Vorrichtung zur Betätigung von Mechanismen von einem Fahrzeug aus. |
US3384764A (en) * | 1964-01-30 | 1968-05-21 | Gen Electric | Control signal transmitter including complementary trigger and oscillator transistors |
DE1246859B (de) * | 1965-01-02 | 1967-08-10 | Raeder & Co | Steuer- und Meldeeinrichtung, insbesondere fuer den Bergbau unter Tage |
GB1145832A (en) * | 1965-05-25 | 1969-03-19 | Gordon Mainland Beedell | Improvements relating to remote control systems |
DE1763778B2 (de) * | 1967-08-08 | 1978-06-29 | Claude Eaubonne Robin (Frankreich) | Elektronisches Mehrfach-Fernsteuerungssystem |
DE2829302A1 (de) * | 1978-07-04 | 1980-01-17 | Gerhard Krause | Anordnung zur uebertragung von signalen innerhalb von gebaeuden |
DE2952584C2 (de) * | 1978-12-29 | 1988-08-25 | Gte Products Corp., Wilmington, Del., Us | |
DE3508204C2 (de) * | 1985-03-08 | 1987-05-27 | Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar, De | |
DE3909064C2 (de) * | 1989-03-20 | 1992-01-09 | Poelzl, Helmut, Lochau, At |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
DE-B: Küpfmüller: Einführung in die theoretische Elektrotechnik, Springer-Verlag, 10. Aufl., 1973, S. 358 * |
DE-Z.: Funkschau, H. 18, 1988, S. 96: Kunst, P.: Universelle Einschaltautomatik Schaltungs- beschreibung zur Master-Slave-Automatik, Conrad Electronic GmbH, 8452 Hirschau, Nr. 183-06-91/05, 1991, S. 16 * |
JP 54-84187 Patent Abstract * |
Shearme: A Simple Maximum Selecting Circuit, in Electronic Engeneering, June 1959, S. 353-354 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19601883A1 (de) * | 1996-01-19 | 1997-07-24 | Siemens Ag | Steckdose |
US6038115A (en) * | 1996-01-19 | 2000-03-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Socket-outlet |
DE19648657C1 (de) * | 1996-09-16 | 1998-01-02 | Manfred Dipl Ing Abelmann | Verfahren und Gerät zur Steuerung und Überwachung von elektrischen Verbrauchern |
EP0829942A2 (de) * | 1996-09-16 | 1998-03-18 | Manfred Dipl.-Ing. Abelmann | Verfahren und Gerät zur Steuerung und Überwachung von elektrischen Verbrauchern |
EP0829942A3 (de) * | 1996-09-16 | 1999-04-28 | Manfred Dipl.-Ing. Abelmann | Verfahren und Gerät zur Steuerung und Überwachung von elektrischen Verbrauchern |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4205517C2 (de) | 1994-02-17 |
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