EP0120258A1 - Energy economising circuit - Google Patents

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EP0120258A1
EP0120258A1 EP84101475A EP84101475A EP0120258A1 EP 0120258 A1 EP0120258 A1 EP 0120258A1 EP 84101475 A EP84101475 A EP 84101475A EP 84101475 A EP84101475 A EP 84101475A EP 0120258 A1 EP0120258 A1 EP 0120258A1
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EP
European Patent Office
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capacitor
potential
delay circuit
comparator
voltage source
Prior art date
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Application number
EP84101475A
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German (de)
French (fr)
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EP0120258B1 (en
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Walter Dipl.-Ing. Stieglbauer
Hans Ott
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Publication of EP0120258A1 publication Critical patent/EP0120258A1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/02—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay
    • H01H47/04—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay for holding armature in attracted position, e.g. when initial energising circuit is interrupted; for maintaining armature in attracted position, e.g. with reduced energising current

Definitions

  • the invention relates to an energy-saving circuit for electrical devices which are intended to make do with a relatively low operating power at a certain, relatively high switching power.
  • Such energy-saving circuits are preferably used for electromagnetically operated components. Since a relatively high power is only required in the switch-on phase, it is obvious to supply the device with a lower power after switching on. There should be two different sizes of services available, which can be fed to the device one after the other. It is known to use a manually operated switch for this purpose. A button is pressed when the higher power is to be fed in to switch on. If the button is relieved, it opens a contact and only the lower operating power is available.
  • Such switches require the presence of an operator. Automatic switching on of the device, e.g. using a timer, is then difficult to carry out.
  • the object of the invention is to develop an energy-saving circuit of the type described which, after switching on a circuit, initially delivers a relatively high switching power for a certain period of time and then a relatively low operating power. Switching from switching power to operating power should not require an operator to act.
  • Delay circuit reactivated by discharging the second capacitor for the duration of a reduced potential at the line connection, as a result of which the delay circuit can then be used again according to its function.
  • the delay circuit has the effect that after the voltage source is switched on, all of the energy delivered flows to the first capacitor.
  • the delay circuit keeps the first switching element arranged in series with the electrical device de-energized for an appropriately selected period of time.
  • a delay circuit which meets the requirements advantageously contains a first comparator, the negative input of which is connected to the voltage source via a voltage divider for generating a reference potential and the positive input of which is connected to the voltage source via an RC element.
  • the RC element consists of an ohmic resistor and the second capacitor, which determines the delay time with its charging time.
  • the advantage is achieved that no manual switching from switching power to operating power is necessary. Additional mechanical switches susceptible to faults are also advantageously dispensed with.
  • a power failure detector that has a second comparator. Its negative input is connected to a second voltage divider connected to the voltage source to generate a reference potential and its positive input is connected to a line connection between the voltage source and the first capacitor. If a smaller potential than the reference potential is registered at this line connection the output of the second comparator switches to reference potential. A connecting line to the RC element of the delay circuit then pulls the charge off the second capacitor via a diode, so that it is completely discharged when the device is switched on again.
  • the power failure detector has the advantage that the energy-saving circuit is always ready for use. Even after a temporary failure of the mains voltage, the device is automatically put back into operation without an operator having to be present.
  • the energy-saving circuit according to the invention is illustrated in the drawing.
  • An electrical device 1 which requires a high switching power and a low operating power, is located in a rectified circuit which is fed by a low-power voltage source 4.
  • the first switching element 5 is connected via a tap between two ohmic resistors 25 and 26 to a delay circuit 6 and is controlled by the latter.
  • the delay circuit 6 includes a first comparator 9, the negative input 91 of which is connected via a voltage divider 18 to the voltage source 4 for generating a reference potential.
  • the positive input 92 is connected to the voltage source 4 via an RC element 10.
  • the RC element 10 is composed of an ohmic resistor 11 and a second capacitor 12, which determines the delay time with its charging time.
  • the output 93 of the first comparator 9 is at reference potential until, as a result of the charging of the second capacitor 12, the potential at the positive input 92 of the first comparator 9 exceeds the potential at the negative input 91. Then, with a delay compared to the switching on of the voltage source 4, a signal is emitted.
  • the signal is fed to the first switching element 5 via a connecting line, which then switches the supply line of the electrical device 1 to be live.
  • a power failure detector 7 is connected to a line link 19 between voltage source 4 and first capacitor 3. This includes a second comparator 8, the positive input 82 with the line connection 19 via an ohmic resistor 21 and the negative input 81 with the voltage source 4 via a voltage divider 20 in Ver bond stands. Its output 83 is linked to the RC element 10 of the delay circuit 6 via a diode 17 which is permeable in the opposite direction. Another link between the power failure detector 7 and the delay circuit 6 is a connection between the output 93 of the first comparator 9 and the positive input 82 of the second comparator 8 via a third capacitor 22 in series with an ohmic resistor 23.
  • the output 83 is at reference potential. As a result, the second capacitor 12 of the RC element 10 is discharged via the diode 17.
  • a drop in the potential at the positive input 82 of the second comparator 8 can take place due to a drop in the potential at the line connection 19, which takes place in the event of a mains voltage failure and also when the system is switched off.
  • a jump from high to reference potential at the output 93 of the first comparator 9 can also reach the positive input 82 of the second comparator 8 via the third capacitor 22 and the ohmic resistor 23 and briefly lower the potential there even further. This jump is triggered when, when the second capacitor 12 in the RC element 10 is discharged by the second comparator 8, the potential at the second capacitor 12, which is also at the positive input 92 of the first comparator 9, falls below the potential at the negative input 91.
  • the voltage source 4 can then contain a transformer 24 with two different number of turns secondary windings 13 and 14. The number of turns is chosen so that the induced voltages differ by a factor of about 4 to 6.
  • Separate rectifiers 15 and 16 are connected to both secondary windings 13 and 14.
  • the larger secondary winding 13 is connected to the line connection 19 via an ohmic resistor 2 which serves to limit the current.
  • the largest part of the charging current for the first capacitor 3 flows via this connection.
  • the secondary winding 13 is connected to the RC element 10 of the delay circuit 6.
  • the negative input 91 of the first comparator 9 is also connected via the voltage divider 18, and the negative input 81 of the second comparator 8 via the voltage divider 20, to the secondary winding 13 for generating the reference potentials.
  • the smaller secondary winding 14 is connected to the line link 19 via the rectifier 16. It supplies the greater part of the lower operating current for the electrical device 1.
  • a variant of the invention improves the efficiency and provides a second switching element 27, in particular a pnp transistor, which is arranged between the rectifier 15 associated with the secondary winding 13 with the higher number of turns and the ohmic resistor 2.
  • the base of the second switching element 27 is connected to the delay circuit 6 via an ohmic resistor 29 and a zener diode 28, so that a signal from the delay circuit interrupts the emitter-collector current and thus the connection between the rectifier 15 and the ohmic resistor 2.
  • the higher current of the secondary winding 13 required only for charging the first capacitor 3 is interrupted after charging has taken place.

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Abstract

1. Energy economising circuit for electrical apparatus (1), which, when there is a specific, relatively high power demand, are to manage, when switched on, with a relatively low operating power, for which purpose the electrical apparatus (1) is connected to a low power direct voltage source (4) and is positioned in parallel with a first capacitor (3) and in series with a first switch element (5), which is connected to a delay circuit (6) having a second capacitor (12) as a timing element and is controlled by the latter, wherein, after a period of time which can be determined by the capacitance of the second capacitor (12) and is sufficient to charge the first capacitor (3) following the switching on of the voltage source (4), a conducting signal emitted by the delay circuit (6) actuates the first switch element (5), characterised in that - the direct voltage source (4) contains a transformer (24) with two secondary windings (13, 14) which differ in their turns number and which, together with respective downstream rectifiers (15, 16), form from the conducted supply voltage two direct voltages which differ in their magnitude by a factor of about 4 to 6, - the secondary winding (13) having the larger turns number is connected, via the rectifier (15) downstream of it and via an ohmic resistor (2) which serves to limit the current, to the parallel circuit comprising the electrical apparatus (1) and first capacitor (3), so that it delivers the greatest part of the charge for the first capacitor (3), - in that the secondary winding (14) having the lower turns number is directly connected via the rectifier (16) to the parallel circuit comprising the electrical apparatus (1) and first capacitor (3), so that it delivers the greatest part of the low operating current for the electrical apparatus (1), - and a power failure detector (7) is connected to a junction (19) between the direct current source (4) and first capacitor (3), and is moreover connected to an adjustable reference potential, and if, after a comparison, the potential at the junction (19) is smaller than the reference potential, the delay circuit (6) reactivates by discharging the second capacitor (12) for the duration of a reduced potential at the junction (19), whereby the delay circuit (6) can then be adjusted once more according to its function.

Description

Die Erfindung betrifft eine Energiesparschaltung für elektrische Geräte, die bei einer bestimmten, relativ hohen Schaltleistung mit einer relativ niedrigen Betriebsleistung auskommen sollen.The invention relates to an energy-saving circuit for electrical devices which are intended to make do with a relatively low operating power at a certain, relatively high switching power.

Derartige Energiesparschaltungen (DE-OS 30 09 194) kommen vorzugsweise bei elektromagnetisch betätigten Bauelementen zur Anwendung. Da eine relativ hohe Leistung nur in der Einschaltphase benötigt wird, ist es naheliegend, nach dem Einschalten dem Gerät eine niedrigere Leistung zuzuführen. Es sollen zwei verschieden große Leistungen zur Verfügung stehen, die nacheinander dem Gerät zuführbar sind. Es ist bekannt, zu diesem Zweck einen von Hand zu betätigenden Schalter einzusetzen. Dabei wird ein Taster niedergedrückt, wenn zum Einschalten die höhere Leistung eingespeist werden soll. Wird der Taster entlastet, so öffnet er einen Kontakt, und es steht nur noch die niedrigere Betriebsleistung zur Verfügung.Such energy-saving circuits (DE-OS 30 09 194) are preferably used for electromagnetically operated components. Since a relatively high power is only required in the switch-on phase, it is obvious to supply the device with a lower power after switching on. There should be two different sizes of services available, which can be fed to the device one after the other. It is known to use a manually operated switch for this purpose. A button is pressed when the higher power is to be fed in to switch on. If the button is relieved, it opens a contact and only the lower operating power is available.

Derartige Schalter erfordern die Anwesenheit einer Bedienungsperson. Ein automatisches Einschalten des Gerätes, z.B. mittels einer Zeitschaltuhr, ist dann nur schwer durchführbar.Such switches require the presence of an operator. Automatic switching on of the device, e.g. using a timer, is then difficult to carry out.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Energiesparschaltung der geschilderten Art zu entwickeln, die nach Einschalten eines Stromkreises zunächst für eine bestimmte Zeitspanne eine relativ hohe Schaltleistung und danach eine relativ niedrige Betriebsleistung liefert. Das Umschalten von Schaltleistung auf Betriebsleistung soll dabei nicht das Tätigwerden einer Bedienungsperson erfordern.The object of the invention is to develop an energy-saving circuit of the type described which, after switching on a circuit, initially delivers a relatively high switching power for a certain period of time and then a relatively low operating power. Switching from switching power to operating power should not require an operator to act.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

  • - daß das elektrische Gerät mit einer leistungsschwachen, gleichgerichteten Spannungsquelle verbunden, parallel zu einem ersten Kondensator geschaltet ist, wobei sich mit dem Gerät in Reihe ein erstes Schaltglied befindet, das mit einer einen zweiten Kondensator als Zeitglied aufweisenden Verzögerungsschaltung verbunden ist und von dieser gesteuert wird, indem nach einer durch die Kapazität des zweiten Kondensatorsbestimmbaren, zum Laden des ersten Kondensators ausreichenden Zeitspanne ab dem Einschalten der Spannungsquelle ein von der Verzögerungsschaltung abgegebenes Signal das erste Schaltglied stromführend schaltet, und
  • - daß mit einer Leitungsverknüpfung zwischen Spannungsquelle und erstem Kondensator ein Netzausfalldetektor verbunden ist, der außerdem mit einem bestimmbaren Bezugspotential in Verbindung steht, und dann, wenn nach einem Vergleich das Potential an der Leitungsverknüpfung kleiner als das Bezugspotential ist,die
According to the invention, this object is achieved by
  • - That the electrical device is connected to a low-power, rectified voltage source, is connected in parallel to a first capacitor, with the device being in series with a first switching element which is connected to a delay circuit having a second capacitor and is controlled by the latter in that after a period of time, which can be determined by the capacitance of the second capacitor and is sufficient to charge the first capacitor, from the switching on of the voltage source, a signal emitted by the delay circuit switches the first switching element to be live, and
  • - That a power failure detector is connected to a line link between the voltage source and the first capacitor, which is also connected to a determinable reference potential, and then, when after a comparison the potential at the line link is less than the reference potential, the

Verzögerungsschaltung reaktiviert, indem er den zweiten Kondensator für die Dauer eines verminderten Potentials an der Leitungsverknüpfung entlädt, wodurch die Verzögerungsschaltung dann ihrer Funktion nach wieder einsetzbar ist.Delay circuit reactivated by discharging the second capacitor for the duration of a reduced potential at the line connection, as a result of which the delay circuit can then be used again according to its function.

Durch die Verzögerungsschaltung wird bewirkt, daß nach dem Einschalten der Spannungsquelle die gesamte abgegebene Energie dem ersten Kondensator zufließt. Dazu hält die Verzögerungsschaltung das in Reihe mit dem elektrischen Gerät angeordnete erste Schaltglied für eine angemessen gewählte Zeitspanne stromlos.The delay circuit has the effect that after the voltage source is switched on, all of the energy delivered flows to the first capacitor. For this purpose, the delay circuit keeps the first switching element arranged in series with the electrical device de-energized for an appropriately selected period of time.

Eine Verzögerungsschaltung, die den Anforderungen entspricht, enthält vorteilhaft einen ersten Komparator, dessen negativer Eingang mit der Spannungsquelle über einen Spannungsteiler zur Erzeugung eines Referenzpotentials verbunden ist und dessen positiver Eingang mit der Spannungsquelle über ein RC-Glied in Verbindung steht. Das RC-Glied besteht aus einem ohmschen Widerstand und dem zweiten Kondensator, der mit seiner Aufladezeit die Verzögerungsdauer bestimmt. Nach dem Einschalten der Spannungsquelle liegt der Ausgahg des ersten Komparators auf Bezugspotential bis infolge des Aufladens des zweiten Kondensators das Potential am positiven Eingang des ersten Komparators das Potential am negativen Eingang überschreitet. Am Ausgang steht dann ein verzögertes Signal an, das an das Schaltglied abgegeben werden kann. Dann wird der Stromkreis, in dem sich das elektrische Gerät befindet, geschlossen, wodurch auch die Ladung des parallel geschalteten ersten Kondensators durch das elektrische Gerät abfließen kann. Die vom ersten Kondensator gespeicherte Energie ist als Schaltleistung ausreichend. Die niedrige Betriebsleistung wird dann permanent von der Spannungsquelle geliefert.A delay circuit which meets the requirements advantageously contains a first comparator, the negative input of which is connected to the voltage source via a voltage divider for generating a reference potential and the positive input of which is connected to the voltage source via an RC element. The RC element consists of an ohmic resistor and the second capacitor, which determines the delay time with its charging time. After switching on the voltage source, the output of the first comparator is at reference potential until, as a result of the charging of the second capacitor, the potential at the positive input of the first comparator exceeds the potential at the negative input. A delayed signal is then present at the output, which can be output to the switching element. Then the circuit in which the electrical device is located is closed, which also causes the charge of the first capacitor connected in parallel can drain through the electrical device. The energy stored by the first capacitor is sufficient as switching power. The low operating power is then permanently supplied by the voltage source.

Nach der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß kein manuelles Umschalten von Schaltleistung auf Betriebsleistung notwendig wird. Auch wird vorteilhaft auf zusätzliche, störanfällige mechanische Schalter verzichtet.According to the invention, the advantage is achieved that no manual switching from switching power to operating power is necessary. Additional mechanical switches susceptible to faults are also advantageously dispensed with.

Nach einem kurzzeitigen Ausschalten des Gerätes kann auf den Kondensatoren eine Restladung verbleiben. Eine solche Restladung auf dem zweiten Kondensator, der sich im RC-Glied der Verzögerungsschaltung befindet, hat zur Folge, daß die Verzögerungsschaltung den Anforderungen nicht genügt. Dann wäre die durch die Aufladezeit des zweiten Kondensators bestimmte Verzögerungszeit kleiner als erwartet, der erste Kondensator könnte nicht vollständig aufgeladen werden und die auf ihm gespeicherte Energie reichte nicht aus, um das elektrische Gerät einzuschalten.After a brief switch-off of the device, a residual charge can remain on the capacitors. Such a residual charge on the second capacitor, which is located in the RC element of the delay circuit, has the consequence that the delay circuit does not meet the requirements. Then the delay time determined by the charging time of the second capacitor would be shorter than expected, the first capacitor could not be fully charged and the energy stored on it would not be sufficient to switch on the electrical device.

Das wird mit der Erfindung durch einen Netzausfalldetektor verhindert, der einen zweiten Komparator aufweist. Sein negativer Eingang ist mit einem zweiten an die Spannungsquelle angeschlossenen Spannungsteiler zur Erzeugung eines Referenzpotentials verbunden und sein positiver Eingang steht mit einer Leitungsverknüpfung zwischen Spannungsquelle und erstem Kondensator in Verbindung. Wenn an dieser Leitungsverknüpfung ein kleineres Potential als das Referenzpotential registriert wird, schaltet der Ausgang des zweiten Komparators auf Bezugspotential. Eine Verbindungsleitung zum RC-Glied der Verzögerungsschaltung zieht dann über eine Diode die Ladung vom zweiten Kondensator ab, so daß er beim erneuten Einschalten des Gerätes vollständig entladen ist.This is prevented with the invention by a power failure detector that has a second comparator. Its negative input is connected to a second voltage divider connected to the voltage source to generate a reference potential and its positive input is connected to a line connection between the voltage source and the first capacitor. If a smaller potential than the reference potential is registered at this line connection the output of the second comparator switches to reference potential. A connecting line to the RC element of the delay circuit then pulls the charge off the second capacitor via a diode, so that it is completely discharged when the device is switched on again.

Der Netzausfalldetektor erzielt den Vorteil, daß die Energiesparschaltung stets einsatzbereit ist. Auch nach einem zeitweisen Ausfall der Netzspannung wird das Gerät selbsttätig wieder in Betrieb genommen, ohne daß eine Bedienungsperson anwesend sein muß.The power failure detector has the advantage that the energy-saving circuit is always ready for use. Even after a temporary failure of the mains voltage, the device is automatically put back into operation without an operator having to be present.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß zum Umschalten von Schaltleistung auf Betriebsleistung keine störanfälligen mechanischen Schalter verwendet werden. Auch wird auf manuell zu bedienende Schalter verzichtet.The advantages achieved by the invention are, in particular, that no mechanical switches susceptible to faults are used to switch from switching power to operating power. There is also no manual switch.

Die Erfindung soll anhand eines in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment shown roughly schematically in the drawing.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Energiesparschaltung veranschaulicht.The energy-saving circuit according to the invention is illustrated in the drawing.

Ein elektrisches Gerät 1, das eine hohe Schaltleistung und eine niedrige Betriebsleistung benötigt, befindet sich in einem gleichgerichteten Stromkreis, der von einer leistungsschwachen Spannungsquelle 4 gespeist wird. Ein erstes Schaltglied 5, im besonderen ein npn- Transistor, ist in Reihe mit dem Gerät 1, ein erster Kondensator 3 parallel zu dem Gerät 1 geschaltet. Das erste Schaltglied 5 ist über einen Abgriff zwischen zwei ohmschen Widerständen 25 und 26 mit einer Verzögerungsschaltung 6 verbunden und wird von dieser gesteuert.An electrical device 1, which requires a high switching power and a low operating power, is located in a rectified circuit which is fed by a low-power voltage source 4. A first shift member 5, in particular an npn - transistor, connected in series with the device 1, a first capacitor 3 in parallel with the device. 1 The first switching element 5 is connected via a tap between two ohmic resistors 25 and 26 to a delay circuit 6 and is controlled by the latter.

Die Verzögerungsschaltung 6 beinhaltet einen ersten Komparator 9, dessen negativer Eingang 91 über einen Spannungsteiler 18 mit der Spannungsquelle 4 zur Erzeugung eines Referenzpotentials verbunden ist. Der positive Eingang 92 steht über ein RC-Glied 10 mit der Spannungsquelle 4 in Verbindung. Das RC-Glied 10 setzt sich aus einem ohmschen Widerstand 11 und einem zweiten Kondensator 12 zusammen, der mit seiner Aufladezeit die Verzögerungsdauer bestimmt. Der Ausgang 93 des ersten Komparators 9 liegt auf Bezugspotential bis infolge des Aufladens des zweiten Kondensators 12 das Potential am positiven Eingang 92 des ersten Komparators 9 das Potential am negativen Eingang 91 überschreitet. Dann wird, gegenüber dem Einschalten der Spannungsquelle 4 verzögert, ein Signal abgegeben. Über eine Verbindungsleitung wird das Signal dem ersten Schaltglied 5 zugeleitet, das dann die Versorgungsleitung des elektrischen Gerätes 1 stromführend schaltet.The delay circuit 6 includes a first comparator 9, the negative input 91 of which is connected via a voltage divider 18 to the voltage source 4 for generating a reference potential. The positive input 92 is connected to the voltage source 4 via an RC element 10. The RC element 10 is composed of an ohmic resistor 11 and a second capacitor 12, which determines the delay time with its charging time. The output 93 of the first comparator 9 is at reference potential until, as a result of the charging of the second capacitor 12, the potential at the positive input 92 of the first comparator 9 exceeds the potential at the negative input 91. Then, with a delay compared to the switching on of the voltage source 4, a signal is emitted. The signal is fed to the first switching element 5 via a connecting line, which then switches the supply line of the electrical device 1 to be live.

An eine Leitungsverknüpfung 19 zwischen Spannungsquelle 4 und erstem Kondensator 3 ist ein Netzausfalldetektor 7 angeschlossen. Dieser beinhaltet einen zweiten Komparator 8, dessen positiver Eingang 82 mit der Leitungsverknüpfung 19 über einen ohmschen Widerstand 21 und dessen negativer Eingang 81 mit der Spannungsquelle 4 über einen Spannungsteiler 20 in Verbindung steht. Sein Ausgang 83 ist über eine in Gegenrichtung durchlässige Diode 17 mit dem RC-Glied 10 der Verzögerungsschaltung 6 verknüpft. Eine weitere Verknüpfung des Netzausfalldetektors 7 mit der Verzögerungsschaltung 6 ist eine Verbindung zwischen dem Ausgang 93 des ersten Komparators 9 und dem positiven Eingang 82 des zweiten Komparators 8 über einen dritten Kondensator 22 in Reihe mit einem ohmschen Widerstand 23.A power failure detector 7 is connected to a line link 19 between voltage source 4 and first capacitor 3. This includes a second comparator 8, the positive input 82 with the line connection 19 via an ohmic resistor 21 and the negative input 81 with the voltage source 4 via a voltage divider 20 in Ver bond stands. Its output 83 is linked to the RC element 10 of the delay circuit 6 via a diode 17 which is permeable in the opposite direction. Another link between the power failure detector 7 and the delay circuit 6 is a connection between the output 93 of the first comparator 9 and the positive input 82 of the second comparator 8 via a third capacitor 22 in series with an ohmic resistor 23.

Wenn das Potential am positiven Eingang 82 des zweiten Komparators 8 kleiner ist als das Potential am negativen Eingang 81, liegt der Ausgang 83 auf Bezugspotential. Dadurch wird der zweite Kondensator 12 des RC-Gliedes 10 über die Diode 17 entladen.If the potential at the positive input 82 of the second comparator 8 is lower than the potential at the negative input 81, the output 83 is at reference potential. As a result, the second capacitor 12 of the RC element 10 is discharged via the diode 17.

Ein Absinken des Potentials am positiven Eingang 82 des zweiten Komparators 8 kann aufgrund eines Absinkens des Potentials an der Leitungsverknüpfung 19 erfolgen, was bei einem Netzspannungsausfall wie auch beim Ausschalten der Anlage erfolgt. Auch ein Sprung von High nach Bezugspotential am Ausgang 93 des ersten Komparators 9 kann über den dritten Kondensator 22 und den ohmschen Widerstand 23 den positiven Eingang 82 des zweiten Komparators 8 erreichen und das Potential dort kurzzeitig noch weiter herabsetzen. Dieser Sprung wird ausgelöst, wenn beim Entladen des zweiten Kondensators 12 im RC-Glied 10 durch den zweiten Komparator 8 das Potential am zweiten Kondensator 12, das auch am positiven Eingang 92 des ersten Komparators 9 liegt, das Potential am negativen Eingang 91 unterschreitet.A drop in the potential at the positive input 82 of the second comparator 8 can take place due to a drop in the potential at the line connection 19, which takes place in the event of a mains voltage failure and also when the system is switched off. A jump from high to reference potential at the output 93 of the first comparator 9 can also reach the positive input 82 of the second comparator 8 via the third capacitor 22 and the ohmic resistor 23 and briefly lower the potential there even further. This jump is triggered when, when the second capacitor 12 in the RC element 10 is discharged by the second comparator 8, the potential at the second capacitor 12, which is also at the positive input 92 of the first comparator 9, falls below the potential at the negative input 91.

Es wird somit gewährleistet, daß der Kondensator 12 auch dann vollständig entladen wird, wenn die Netzspannung nach dem Ansprechen des Netzausfalldetektors 7 kurzfristig wieder anliegt.It is thus ensured that the capacitor 12 is completely discharged even if the mains voltage is present again briefly after the mains failure detector 7 has responded.

In einer Weiterbildung der Erfindung können zur Verbesserung des Wirkungsgrades zwei verschiedene Spannungsquellen verwendet werden. Die Spannungsquelle 4 kann dann einen Transformator 24 mit zwei differierende Windungszahlen aufweisende Sekundärwicklungen 13 und 14 enthalten. Die Windungszahlen sind dabei so gewählt, daß die induzierten Spannungen um einen Faktor von etwa 4 bis 6 differieren. An beide Sekundärwicklungen 13 und 14 sind separate Gleichrichter 15 und 16 angebunden. Die größere Sekundärwicklung 13 ist über einen der Strombegrenzung dienenden ohmschen Widerstand 2 mit der Leitungsverknüpfung 19 verbunden. Über diese Verbindung fließt der größte Teil des Ladestromes für den ersten Kondensator 3.In a development of the invention, two different voltage sources can be used to improve the efficiency. The voltage source 4 can then contain a transformer 24 with two different number of turns secondary windings 13 and 14. The number of turns is chosen so that the induced voltages differ by a factor of about 4 to 6. Separate rectifiers 15 and 16 are connected to both secondary windings 13 and 14. The larger secondary winding 13 is connected to the line connection 19 via an ohmic resistor 2 which serves to limit the current. The largest part of the charging current for the first capacitor 3 flows via this connection.

Darüber hinaus steht die Sekundärwicklung 13 mit dem RC-Glied 10 der Verzögerungsschaltung 6 in Verbindung. Auch der negative Eingang 91 des ersten Komparators 9 ist über den Spannungsteiler 18,und der negative Eingang 81 des zweiten Komparators 8 über den Spannungsteiler 20, mit der Sekundärwicklung 13 zur Erzeugung der Referenzpotentiale verbunden.In addition, the secondary winding 13 is connected to the RC element 10 of the delay circuit 6. The negative input 91 of the first comparator 9 is also connected via the voltage divider 18, and the negative input 81 of the second comparator 8 via the voltage divider 20, to the secondary winding 13 for generating the reference potentials.

Die kleinere Sekundärwicklung 14 ist über den Gleichrichter 16 mit der Leitungsverknüpfung 19 verbunden. Sie liefert den größeren Teil des niederen Betriebsstromes für das elektrische Gerät 1.The smaller secondary winding 14 is connected to the line link 19 via the rectifier 16. It supplies the greater part of the lower operating current for the electrical device 1.

Eine Variante der Erfindung verbessert den Wirkungsgrad und sieht dazu ein zweites Schaltglied 27,im besonderen einen pnp-Transistor, vor, das zwischen dem der Sekundärwicklung 13 mit der höheren Windungszahl zugeordneten Gleichrichter 15 und dem ohmschen Widerstand 2 angeordnet ist. Die Basis des zweiten Schaltgliedes 27 steht über einen ohmschen Widerstand 29 und eine Zenerdiode 28 mit der Verzögerungsschaltung 6 in Verbindung, so daß ein Signal der Verzögerungsschaltung den Emitter-Kollektor-Strom und damit die Verbindung zwischen dem Gleichrichter 15 und dem ohmschen Widerstand 2 unterbricht. Dadurch wird der nur zum Laden des ersten Kondensators 3 benötigte höhere Strom der Sekundärwicklung 13 nach erfolgtem Laden unterbrochen.A variant of the invention improves the efficiency and provides a second switching element 27, in particular a pnp transistor, which is arranged between the rectifier 15 associated with the secondary winding 13 with the higher number of turns and the ohmic resistor 2. The base of the second switching element 27 is connected to the delay circuit 6 via an ohmic resistor 29 and a zener diode 28, so that a signal from the delay circuit interrupts the emitter-collector current and thus the connection between the rectifier 15 and the ohmic resistor 2. As a result, the higher current of the secondary winding 13 required only for charging the first capacitor 3 is interrupted after charging has taken place.

Claims (5)

1. Energiesparschaltung für elektrische Geräte (1), die bei einer bestimmten, relativ hohen Schaltleistung mit einer relativ niedrigen Betriebsleistung auskommen sollen, dadurch gekennzeichnet , - daß das elektrische Gerät (1) mit einer leistungs- schwachen gleichgerichteten Spannungsquelle (4) verbunden, parallel zu einem ersten Kondensator (3) geschaltet ist, wobei sich mit dem Gerät (1) in Reihe ein erstes Schaltglied (5) befindet, das mit einer einen zweiten Kondensator (12) als Zeitglied aufweisenden Verzögerungsschaltung (6) verbunden ist und von dieser gesteuert wird, indem nach einer durch die Kapazität des zweiten Kondensators (12) bestimmbaren, zum Laden des ersten Kondensators (3) ausreichenden Zeitspanne ab dem Einschalten der Spannungsquelle (4) ein von der Verzögerungsschaltung (6) abgegebenes Signal das erste Schaltglied (5) stromführend schaltet - und daß mit einer Leitungsverknüpfung (19) zwischen Spannungsquelle (4) und erstem Kondensator (3) ein Netzausfalldetektor (7) verbunden ist, der außerdem mit einem bestimmbaren Bezugspotential in Verbindung steht, und dann, wenn nach einem Vergleich das Potential an der Leitungsverknüpfung (19) kleiner als das Bezugspotential ist, die Verzögerungsschaltung (6) reaktiviert, indem er den zweiten Kondensator (12) für die Dauer eines verminderten Potentials an der Leitungsverknüpfung (19) entlädt, wodurch die Verzögerungsschaltung (6) dann ihrer Funktion nach wieder einsetzbar ist.1. Energy-saving circuit for electrical devices (1), which should get by with a certain, relatively high switching power with a relatively low operating power, characterized in that - That the electrical device (1) is connected to a low-power rectified voltage source (4), is connected in parallel to a first capacitor (3), with the device (1) being in series with a first switching element (5) which is connected to and controlled by a delay circuit (6) having a second capacitor (12) as a timing element, after a period of time from switching on which is sufficient for charging the first capacitor (3) and can be determined by the capacitance of the second capacitor (12) the voltage source (4) a signal emitted by the delay circuit (6) switches the first switching element (5) in a current-carrying manner - And that with a line link (19) between the voltage source (4) and the first capacitor (3) a power failure detector (7) is connected, which is also connected to a determinable reference potential, and then, after a comparison, the potential at the line link (19) is smaller than the reference potential, the delay circuit (6) is reactivated by the second capacitor (12) for discharges the duration of a reduced potential at the line connection (19), as a result of which the delay circuit (6) can then be used again according to its function. 2. Energiesparschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verzögerungs- schaltung (6) einen ersten Komparator (9) beinhaltet, dessen negativer Eingang (91) mit der Spannungsquelle (4) über einen Spannungsteiler (18) zur Erzeugung eines Referenzpotentials verbunden ist und dessen positiver Eingang (92) mit der Spannungsquelle (4) über ein RC-Glied (10), bestehend aus einem ohmschen Widerstand (11) und dem zweiten Kondensator (12), der mit seiner Aufladezeit die Verzögerungsdauer bestimmt, in Verbindung steht, wobei nach dem Einschalten der Spannungsquelle (4) der Ausgang (93) des ersten Komparators (9) auf Bezugspotential liegt bis infolge des Aufladens des zweiten Kondensators (12) das Potential am positiven Eingang (92) des ersten Komparators (9) das Potential am negativen Eingang (91) überschreitet und am Ausgang (93) dann ein verzögertes Signal an das erste Schaltglied (5) abgebbar ist.2. Energy saving circuit according to claim 1, characterized in that the delay circuit (6) includes a first comparator (9), the negative input (91) of which is connected to the voltage source (4) via a voltage divider (18) for generating a reference potential and its positive input (92) is connected to the voltage source (4) via an RC element (10) consisting of an ohmic resistor (11) and the second capacitor (12), which determines the delay time with its charging time, whereby after switching on the voltage source (4) the output (93) of the first comparator (9) is at reference potential until the potential at the positive input (92) of the first comparator (9) is due to the charging of the second capacitor (12) exceeds negative input (91) and then a delayed signal can be output to the first switching element (5) at the output (93). 3. Energiesparschaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Netzspannungsdetektor (7) einen zweiten Komparator (8) aufweist, dessen negativer Eingang (81) mit der Spannungsquelle (4) über einen Spannungsteiler (20) zur Erzeugung eines Referenzpotentials verbunden ist, dessen positiver Eingang (82) mit der Leitungsverknüpfung (19) über einen ohmschen Widerstand (21) in Verbindung steht und dessen Ausgang (83) mit dem RC-Glied (10) der Verzögerungsschaltung (6) über eine in Gegenrichtung durchlässige Diode (17) verbunden ist, wobei nach einem Absinken der Netzspannung, das ein Absinken des Potentials an der Leitungsverknüpfung (19) und des Potentials am positiven Eingang (82) des zweiten Komparators (8) unter das Referenzpotential zur Folge hat, der Ausgang (83) des zweiten Komparators (8) so lange auf Bezugspotential liegt, wie das Potential am positiven Eingang (82) das Potential am negativen Eingang (81) unterschreitet, wodurch die Ladung des zweiten Kondensators (12) des RC-Gliedes (10) über die Diode (17) ableitbar ist, und daß der positive Eingang (82) des zweiten Komparators (8) außerdem mit dem Ausgang (93) des ersten Komparators (9) über einen dritten Kondensator (22) und einen ohmschen Widerstand (23) in Verbindung steht, wobei nach einem Wiederanstieg der Netzspannung, erfolgend bevor im RC-Glied (10) der zweite Kondensator (12) vollständig entladen ist, ein am Ausgang (93) des ersten Komparators (9) auftretender Sprung von High nach Bezugspotential über den dritten Kondensator (22) und den ohmschen Widerstand (23) dem positiven Eingang (82) des zweiten Komparators (8) zuführbar ist, der dort so lange das Potential auf einen Wert kleiner als das Referenzpotential am negativen Eingang (81) reduziert, bis der zweite Kondensator (12) vollständig entladen ist.3. Energy saving circuit according to claims 1 and 2, characterized in that the mains voltage detector (7) has a second comparator (8), the negative input (81) of which is connected to the voltage source (4) via a voltage divider (20) for generating a reference potential whose positive input (82) is connected to the line (19) via an ohmic resistor (21) is connected and its output (83) is connected to the RC element (10) of the delay circuit (6) via a diode (17) which is permeable in the opposite direction, whereby after a decrease in the mains voltage, a decrease in the potential at the line connection ( 19) and the potential at the positive input (82) of the second comparator (8) below the reference potential, the output (83) of the second comparator (8) is at reference potential as long as the potential at the positive input (82) falls below the potential at the negative input (81), whereby the charge of the second capacitor (12) of the RC element (10) can be derived via the diode (17), and that the positive input (82) of the second comparator (8) also is connected to the output (93) of the first comparator (9) via a third capacitor (22) and an ohmic resistor (23), with the second capacitor (10) after the mains voltage has risen again before the RC element (10) 12) complete dig is discharged, a jump from high to reference potential occurring at the output (93) of the first comparator (9) can be fed via the third capacitor (22) and the ohmic resistor (23) to the positive input (82) of the second comparator (8) , which there reduces the potential to a value smaller than the reference potential at the negative input (81) until the second capacitor (12) is completely discharged. 4. Energiesparschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Spannungsquelle (4) einen Transformator (24) mit zwei in ihrer Windungszahl unterschiedlichen Sekundärwicklungen (13 und 14) enthält, die zusammen mit zwei nachgeschalteten Gleichrichtern (15 und 16) aus der zugeführten Netzspannung zwei um einen Faktor von etwa 4 bis 6 differierende Gleichspannungen formen, - daß die höhere Gleichspannung neben der Spannungsversorgung für die Verzögerungsschaltung (6) und für die Spannungsteiler (18 und 20) den größten Teil des hohen Ladestromes für den ersten Kondensator (3) liefert, indem die Sekundärwicklung (13), die die größere Windungszahl aufweist, über den Gleichrichter (15) und über einen der Strombegrenzung dienenden ohmschen Widerstand (2) mit der Parallelschaltung aus elektrischem Gerät (1) und erstem Kondensator (3) verbunden ist, - und daß die niedrigere Gleichspannung den größten Teil des niedrigeren Betriebsstromes für das elektrische Gerät (1) liefert, indem die Sekundärwicklung (14) über den Gleichrichter (16) mit der Parallelschaltung verbunden ist. 4. Energy-saving circuit according to claim 1, characterized in that the voltage source (4) contains a transformer (24) with two secondary windings (13 and 14) different in their number of turns, which together with two downstream rectifiers (15 and 16) from the mains voltage supplied form two DC voltages that differ by a factor of about 4 to 6, - That the higher DC voltage in addition to the voltage supply for the delay circuit (6) and for the voltage divider (18 and 20) provides the largest part of the high charging current for the first capacitor (3) by the secondary winding (13), which has the larger number of turns is connected to the parallel circuit comprising the electrical device (1) and the first capacitor (3) via the rectifier (15) and an ohmic resistor (2) which serves to limit the current, - And that the lower DC voltage supplies most of the lower operating current for the electrical device (1) by the secondary winding (14) via the rectifier (16) is connected to the parallel circuit. 5. Energiesparschaltung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet , daß ein zweites Schaltglied (27) zwischen dem der Sekundärwicklung (13) mit der höheren Windungszahl des Transformators (24) nachgeschalteten Gleichrichter (15) und dem ohmschen Widerstand (2) angeordnet ist, - und daß das zweite Schaltglied (27) über einen ohmschen Widerstand (29) und eine Zenerdiode (28) mit der Verzögerungsschaltung (6) von dieser steuerbar so verbunden ist, daß ein Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung (6) den Emitter-Kollektor-Strom durch das zweite Schaltglied (27) unterbricht. 5. Energy saving circuit according to claims 1 and 4, characterized in that a second switching element (27) between the secondary winding (13) with the higher number of turns of the transformer (24) downstream rectifier (15) and the ohmic resistor (2) is arranged, - And that the second switching element (27) via an ohmic resistor (29) and a zener diode (28) with the delay circuit (6) is controllably connected by this so that an output signal of the delay circuit (6) through the emitter-collector current the second switching element (27) interrupts.
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