EP3629677A1 - Beleuchtungsschaltung für ein elektrisches gerät - Google Patents

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Publication number
EP3629677A1
EP3629677A1 EP19194551.8A EP19194551A EP3629677A1 EP 3629677 A1 EP3629677 A1 EP 3629677A1 EP 19194551 A EP19194551 A EP 19194551A EP 3629677 A1 EP3629677 A1 EP 3629677A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connection
electrical device
pole
resistor
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19194551.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roman Pacnik
David STERGAR
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP3629677A1 publication Critical patent/EP3629677A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source

Definitions

  • the invention relates to a lighting circuit for an electrical device. Furthermore, the invention relates to an electrical device.
  • the German patent application DE 10 2014 203 349 A1 describes a household appliance with an operating and display device and a method for producing an operating and display device for a household appliance.
  • the household appliance has a user-operated operating and display device for operating the household appliance.
  • the control and display device comprises an electronic display for displaying information, a computing device for controlling the display and a main circuit board to which at least one control element separate from the display is coupled for setting operating conditions of the household appliance.
  • a processor unit for detecting an actuation of the at least one operating element is arranged on the main circuit board.
  • the operating and display device comprises an additional circuit board separate from the main circuit board, on which the computing device is arranged and which has a display interface to which the display is connected.
  • the operating and display device can comprise lighting elements, which can be provided in the form of LEDs, for example.
  • the invention has for its object to provide a lighting circuit for an electrical device and an electrical device that are suitable for supplying at least one optical element with current both when the electrical device is switched off and when the electrical device is switched on .
  • an electrical device which has a first and a second supply connection for connecting an operating voltage, the first supply connection being connected to the second supply connection via a series connection of a switching and control unit and a device load.
  • the electrical device has a two-pole system, which comprises at least one optical element.
  • the electrical device comprises a first power supply path that extends from the first supply connection via a first resistor and the two-pole connection to the second supply connection.
  • a tap point is provided on the electrical connection between the switching and control unit and the device load.
  • the electrical device comprises a second power supply path which extends from the first supply connection via the switching and control unit, the tap point, a second resistor and the two-pole connection to the second supply connection.
  • the load circuit of the electrical device extends from the first supply connection via the switching and control unit and the device load to the second supply connection.
  • the switching and control unit is intended to switch and control the power in the load circuit.
  • the electrical device comprises a two-pole system, which comprises at least one optical element.
  • a two-pole is understood to mean an electrical component or an electrical circuit with two connections.
  • the device according to the invention comprises a first and a second power supply path.
  • the first power supply path extends from the first supply connection via the first resistor and the two-pole connection to the second supply connection. This configuration of the first power supply path ensures that the first power supply path is both in the switched-off state of the electrical device as well as in the switched-on state of the electrical device, the two-pole power supply.
  • the second power supply path extends over the switching and control unit, the tap point and the second resistor to the two-pole connection.
  • the electrical device When the electrical device is switched off, the current paths within the switching and control unit are interrupted, so that no current can flow via the second power supply path when the device is switched off. If, on the other hand, the electrical device is switched on, a current flow begins in the second power supply path, so that the two-pole connection is supplied with current when the electrical device is switched on, via both the first and the second power supply path.
  • the inventive design of the first and the second power supply path has the advantage that the at least one optical element is active and lights both in the switched-on state and in the switched-off state of the electrical device, the intensity of the emitted light in the switched-on and switched-off state of the electrical device can be arbitrarily specified via the first resistor and the second resistor.
  • a suitable choice of the first resistor can ensure that the current flow in the first power supply path remains below a predetermined limit value.
  • ecodesign requirements such as those described in European Regulation No. 1275/2008 the Commission and the standard EN 50564: 2011. These ecodesign requirements stipulate that the power consumption of an electrical device when switched off or in standby mode must not exceed a predetermined limit.
  • the dipole is coupled to the electrical device via the first resistor and the second resistor.
  • the coupling can thus be implemented in a simple manner, only standard components being used.
  • the use of a microcontroller or a microprocessor can be dispensed with. This results in a circuit which can be implemented cost-effectively, but which nevertheless allows the current flow through the two-pole system to be predetermined as desired when the device is switched on and off.
  • the first resistor can comprise a single resistor or a plurality of resistors in parallel arrangement, serial arrangement or mixed parallel-serial arrangement.
  • the second resistor can comprise a single resistor or a plurality of resistors in a parallel arrangement, a serial arrangement or a mixed parallel-serial arrangement.
  • the at least one optical element can comprise a single optical element or a plurality of optical elements in parallel arrangement, serial arrangement or mixed parallel-serial arrangement.
  • the task is also solved by a lighting circuit for an electrical device.
  • the electrical device has a first and a second supply connection for connecting an operating voltage, the first supply connection being connected to the second supply connection via a series connection of a switching and control unit and a device load.
  • the lighting circuit has a two-pole system, which comprises at least one optical element.
  • the first connection of the two-pole connector is connected via a first resistor to a first supply connection of the electrical device and via a second resistor to a tap point which is provided in the electrical device at the electrical connection between the switching and control unit and the device load.
  • the second connection of the dipole is connected to the second supply connection of the electrical device.
  • the lighting circuit according to the invention is coupled to the electrical device via the first resistor and the second resistor.
  • the construction effort is low, so that the lighting circuit according to the invention can be implemented inexpensively.
  • the first connection of the dipole is connected to the first supply connection via a first resistor and connected to the tap point via a second resistor, the second connection of the dipole being connected to is connected to the second supply connection.
  • the two-pole circuit being coupled to the load circuit of the electrical device via the first resistor and the second resistor.
  • the two-pole connector can preferably be supplied with power only via the first power supply path, and when the device is switched on, the two-pole connector can be supplied with power both via the first power supply path and via the second power supply path.
  • the device is switched off, all current switching paths are interrupted by the switching and control unit, so that no current can flow via the tap point and via the second power supply path.
  • the two-pole power supply is therefore carried out exclusively via the first power supply path. After the current flow in the first power supply path is determined by the first resistor, the current in the switched-off state of the device can be determined by a suitable choice of the first resistor.
  • the device When the device is switched on, at least one current switching path in the switching and control unit is switched on, so that current flows in the load circuit. Therefore, in the second power supply path, a current can flow through the switching and control unit and via the tap point and the second resistor to the two-pole connection.
  • the two-pole system When the device is switched on, the two-pole system is therefore supplied with current both via the first power supply path and via the second power supply path, the two currents adding up.
  • there is therefore a greater current flow through the two-pole system so that the at least one optical element lights up brighter when the device is switched on than when the device is switched off.
  • the current flows in the first and in the second power supply path can be predetermined by a suitable choice of the first resistor and the second resistor.
  • the two-pole comprises at least one optical element and a third resistor connected in series.
  • the current through the two-pole circuit is limited by the third resistor. Even if the first resistor or the second resistor is short-circuited, the current through the two-pole circuit is limited by the third resistor, so that destruction of the circuit is avoided.
  • the third resistor thus serves to improve the reliability of the circuit.
  • the third resistor in the sense of the invention can comprise a single resistor or a plurality of resistors in parallel arrangement, serial arrangement or mixed parallel-serial arrangement.
  • the two-pole system preferably comprises at least one optical element and at least one rectifier element connected in series. If the electrical device is operated with an AC voltage, the applied AC current can be rectified by the rectifier element, so that a rectified AC current is supplied to the at least one optical element.
  • the at least one rectifier element can comprise a single rectifier element or a plurality of rectifier elements in a parallel arrangement, serial arrangement or mixed parallel-serial arrangement.
  • the two-pole system further preferably comprises at least one optical element, at least one rectifier element and a third resistor connected in series.
  • the third resistor serves to limit the current and to improve the reliability of the circuit, whereas the at least one rectifier element is provided to provide a rectified alternating current to the at least one optical element.
  • the optical element is preferably a light-emitting element or a light-modifying element.
  • the at least one optical element preferably comprises at least one of the following: an incandescent lamp, a glow lamp, a signal lamp, a display, an LED.
  • a large number of different lighting elements can be provided on electrical devices, which light up both when the device is switched off, which can also be referred to as the standby state, and when it is switched on.
  • Such lighting elements can be used, for example, as design elements, as display elements or for easier device operation in the dark.
  • at least one of the optical elements can be designed to illuminate a rotary knob or to illuminate a switching element.
  • the two-pole preferably comprises at least one LED.
  • LEDs or light-emitting diodes are characterized by high light intensity with low power consumption and are therefore suitable for device lighting when switched off.
  • the at least one LED a single LED or several LEDs in parallel arrangement, serial arrangement or mixed parallel-serial arrangement. A particularly high light intensity is made possible by the series connection of several LEDs.
  • the two-pole system preferably comprises at least one LED and at least one rectifier element connected in series. If the electrical device is operated with an alternating voltage, then the current flowing in the two-pole circuit can be rectified by the at least one rectifier element, so that the at least one LED is supplied with a rectified alternating current of suitable polarity.
  • the at least one rectifier element can comprise a single rectifier element or a plurality of rectifier elements in a parallel arrangement, serial arrangement or mixed parallel-serial arrangement.
  • the two-pole system preferably comprises at least one LED, at least one rectifier element and a third resistor connected in series.
  • the at least one rectifier element serves to rectify the flowing current and the third resistor serves as a current-limiting element in the two-pole circuit.
  • the third resistor in the sense of the invention can comprise a single resistor or a plurality of resistors in a parallel arrangement, serial arrangement or mixed parallel-serial arrangement.
  • the at least one rectifier element is preferably at least one diode.
  • the operating voltage is preferably an AC voltage, the at least one diode being designed to suppress negative half-waves.
  • the at least one LED is operated with a current of the correct polarity.
  • the at least one diode can comprise a single diode or a plurality of diodes in a parallel arrangement, serial arrangement or mixed parallel-serial arrangement.
  • At least one capacitor connected in parallel is preferably provided for an optical element or for an arrangement of a plurality of optical elements. If an AC voltage is present on the electrical device, the at least one capacitor can be used, for example, to smooth the applied voltage. In this way it can be achieved, for example, that flickering of the optical element or the optical elements is reduced or eliminated.
  • the at least one optical element preferably shines brighter when the device is switched on than when the device is switched off.
  • the reason for this is that when the electrical device is switched on, an additional power supply takes place via the second power supply path.
  • the currents in the first and in the second power supply path and thus also the brightnesses of the at least one optical element in the switched-off state and in the switched-on state can be predetermined as desired via the first resistor, the second resistor and, if appropriate, the third resistor. For example, it can be achieved that the brightness in the switched-off state is significantly weakened compared to the brightness in the switched-on state. As an alternative to this, it is possible to set the currents in such a way that only a slight one.
  • one of the following current switching paths or a parallel connection of two or more of the following current switching paths is provided within the switching and control unit: a first current switching path which / Off switch comprises, a second current switching path, which comprises an on / off switch and at least one diode connected in series therewith, a third current switching path, which comprises an on / off switch and a power control connected in series.
  • the power control is preferably a phase control.
  • the on / off switch in the first current switching path is designed to either switch off the power in the load circuit or set it to a maximum power.
  • the on / off switch and the at least one diode in the second current switching path are designed to either switch off the power in the load circuit or to set it to a power value which is lower than the maximum power in the load circuit.
  • the on / off switch and the power control in the third current switching path are designed to either switch off the power in the load circuit or to set it to an adjustable power value.
  • other or additional current switching paths for switching and controlling the power in the load circuit can be provided within the switching and control unit.
  • the device load preferably comprises at least one of the following: a motor, a pump, a heating element.
  • the electrical device is preferably a kitchen device. More preferably, the kitchen appliance is a small kitchen appliance. A "small kitchen appliance” is to be understood as a kitchen appliance that is usually on the worktop and is used there. More preferably, the electrical device is one of the following kitchen devices: a blender, a coffee grinder, a shredder, a hand mixer. More preferably, the electrical device is a food processor. In devices of this type, the switching elements are often provided with lighting which is also in operation when the device is switched off. However, the use of the invention is not restricted to the electrical devices mentioned.
  • the two-pole connector can preferably be supplied with power only via a first power supply path, which extends from the first supply connection via the first resistor and the two-pole connector to the second supply connection, the two-pole connector being switched on via the first power supply path and additionally via a second power supply path when the device is switched on Power can be supplied, the second power supply path extending over the first supply connection, the switching and control unit, the tap point, the second resistor and the two-pole connection to the second supply connection.
  • Figure 1 shows the circuit of an electrical device, the circuit comprising a lighting circuit.
  • the lighting circuit is designed to supply an optical element provided on the device or in the device, for example a signal lamp or lighting for a switching element, with current both when the electrical device is switched on and off.
  • the electrical device comprises a first supply connection CN1 and a second supply connection CN2, the operating voltage for the electrical device being present at the supply connections CN1 and CN2.
  • the operating voltage can be a DC voltage or an AC voltage.
  • the electrical device can be provided to be connected to the mains, so that the operating voltage is the mains voltage, for example an AC voltage of 220 volts.
  • the load circuit of the electrical device extends from the first supply connection CN1 via a switching and control unit 1 and a device load 2 connected in series with the switching and control unit 1 to the second supply connection CN2.
  • the device load 2 is the at least one consumer of the electrical device, the electrical device being the consumer for example, a motor, a pump or a heating element.
  • the electrical device can also include several of these consumers in any connection.
  • the switching and control unit 1 connected in series with the device load 2 is designed to switch the power in the load circuit on and off and optionally also to control it.
  • the switching and control unit 1 can comprise one or more of the current switching paths S1, S2 and S3 shown in dashed lines.
  • the first current switching path S1 only comprises an on / off switch SW1. Using the on / off switch SW1, the power in the load circuit can either be switched off or set to the maximum power value.
  • the second current switching path S2 comprises a series connection of an on / off switch SW2 and at least one diode D1. If an AC voltage is applied to the supply connections CN1 and CN2 as the operating voltage, the negative half-waves of this AC voltage are suppressed by the at least one diode D1, so that the power in the load circuit is set to a reduced power value compared to the maximum power.
  • the power in the load circuit can thus either be switched off or set to a reduced power value, so that the consumer or consumers are operated with reduced power.
  • the third current switching path S3 comprises a series connection of an on / off switch SW3 and a phase control 3, which is designed to set the power in the load circuit to an arbitrarily predeterminable power value.
  • the on / off switch SW3 of the third current switching path S3 the power in the load circuit can thus either be switched off or set to a power value which can be predetermined by the phase control 3.
  • the switching and control unit 1 can comprise, for example, only a single one of the three current switching paths S1, S2 and S3 shown in dashed lines, for example only the current switching path S1 with the on / off switch SW1.
  • the switching and control unit 1 can also comprise a parallel connection of two or more of the current switching paths S1, S2 and S3 shown in dashed lines.
  • the switching and control unit 1 could have a parallel connection of the current switching paths S1 and S2, the power using the on / off switch SW1 at full load and using the On / off switch SW2 can be set to partial load.
  • the switching and control unit 1 for example, a parallel connection of the current switching paths S1 and S3, the power being set to full load by means of the on / off switch SW1 and by means of the on / off switch SW3 and the phase control 3 to one any adjustable power value can be set.
  • Current switching paths S1, S2 and S3 shown are only to be understood as examples.
  • the switching and control unit 1 can also include other or additional current switching paths, which provide different possibilities for switching and controlling the power in the load circuit.
  • the lighting circuit shown comprises a two-pole 4, which comprises an optical element 5.
  • the first connection 6 of the two-pole 4 is connected to the first supply connection CN1 via a first resistor R1.
  • the first connection 6 of the dipole 4 is connected via a second resistor R2 to a tap 7, which is provided on the electrical connection between the switching and control unit 1 and the device load 2.
  • the second connection 8 of the dipole 4 is connected to the second supply connection CN2.
  • the first resistor R1 can comprise a single resistor or a plurality of resistors in a parallel arrangement, serial arrangement or mixed parallel-serial arrangement.
  • the second resistor R2 can comprise a single resistor or a plurality of resistors in a parallel arrangement, serial arrangement or mixed parallel-serial arrangement.
  • the two-pole 4 can comprise one optical element or a plurality of optical elements in parallel arrangement, serial arrangement or mixed parallel-serial arrangement.
  • a first power supply path extends from the first supply connection CN1 via the first resistor R1 and the dipole 4 to the second supply connection CN2.
  • a second power supply path extends from the first supply connection CN1 via the switching and control unit 1, the tap point 7, the second resistor R2 and the two-pole connection 4 to the second supply connection CN2.
  • the current switching paths in the switching and control unit 1 are interrupted, so that no current can flow via the tap 7.
  • the two-pole 4 is therefore only supplied with power via the first power supply path.
  • the optical Element 5 therefore lights up even when the device is switched off, and the power consumption in the switched-off state can be predetermined by a suitable choice of the first resistor R1.
  • the two-pole 4 is therefore supplied with current via both the first power supply path and the second power supply path, the total current flowing being able to be set by suitable selection of the first resistor R1 and the second resistor R2.
  • the optical element 5 lights up brighter when the device is switched on than when it is switched off.
  • the respective brightnesses of the optical element 5 in the switched-on and in the switched-off state of the device can be predetermined by a suitable choice of the first resistor R1 and the second resistor R2.
  • the at least one optical element 5 can be, for example, an incandescent lamp, a glow lamp, a signal lamp, a display or an LED.
  • the optical element 5 can in particular be designed to illuminate a switching element of the electrical device, for example to illuminate a switch or a rotary knob of the device, which should also be visible in the dark when the device is switched off.
  • the power consumption of an electrical device when switched off must be below a prescribed limit value, which can be, for example, 0.5 watts or 1 watt, depending on the device type.
  • a prescribed limit value which can be, for example, 0.5 watts or 1 watt, depending on the device type.
  • FIGS 2a to 2d are different circuit variants for the in Figure 1 shown bipolar.
  • the in Figure 2a shown two-pole comprises a series connection of a diode D2, a third resistor R3 and an LED LD.
  • the diode D2 serves as Rectifier element and is designed to suppress the negative half-wave of the applied voltage so that only the positive half-waves of the applied voltage are supplied to the LED LD.
  • another rectifier element could also be used.
  • the third resistor R3 serves to limit the current.
  • a series connection of R1 and R3 is provided in the first power supply path and a series connection of R2 and R3 in the second power supply path. This has the advantage that even if one of the resistors R1, R2 or R3 is short-circuited, the current through the remaining intact resistors is limited so that no damage to the device occurs.
  • the diode D2 can comprise a single diode or a plurality of diodes in a parallel arrangement, serial arrangement or mixed parallel-serial arrangement.
  • the third resistor R3 can comprise a single resistor or a plurality of resistors in parallel arrangement, serial arrangement or mixed parallel-serial arrangement.
  • the LED LD can be a single LED or a plurality of LEDs in a parallel arrangement, serial arrangement or mixed parallel-serial arrangement.
  • FIG. 2b A two-pole circuit 10 is shown, which also has a series connection of a diode D2, a third resistor R3 and an LED LD, in contrast to that in FIG Figure 2a shown two-pole 9, an additional capacitor C is now provided, which is connected in parallel to the LED LD.
  • the voltage applied to the LED LD is smoothed by the capacitor C.
  • flickering of the LED LD which is caused by the rectified alternating voltage present at the LED LD, can be reduced or completely suppressed.
  • the in Figure 2c The two-pole circuit 11 shown comprises a connection in series of the diode D2 and the LED LD, the one in the exemplary embodiment of FIG Figure 2a third resistor R3 shown has been omitted. This is possible because the respective currents can also be suitably set and limited by the first resistor R1 in the first power supply path and the second resistor R2 in the second power supply path.
  • the two-pole circuit 12 comprises a series connection of the third resistor R3 and any optical element 13.
  • the in FIG Figure 2d The two-pole 12 shown thus differs from the two-pole 4 of the Figure 1 through the additionally provided third resistor R3, which brings about an additional reliability of the circuit, because there is an effective current limitation even with a short circuit of R1 or R2.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Es wird ein elektrisches Gerät beschrieben, das einen ersten und einen zweiten Versorgungsanschluss zum Anschluss einer Betriebsspannung aufweist, wobei der erste Versorgungsanschluss über eine Hintereinanderschaltung einer Schalt- und Steuereinheit und einer Gerätelast mit dem zweiten Versorgungsanschluss verbunden ist. Das elektrische Gerät weist einen Zweipol auf, der mindestens ein optisches Element umfasst. Das elektrische Gerät umfasst einen ersten Stromversorgungspfad, der sich vom ersten Versorgungsanschluss über einen ersten Widerstand und den Zweipol zum zweiten Versorgungsanschluss erstreckt. An der elektrischen Verbindung zwischen der Schalt- und Steuereinheit und der Gerätelast ist ein Abgriffspunkt vorgesehen. Das elektrische Gerät umfasst einen zweiten Stromversorgungspfad, der sich vom ersten Versorgungsanschluss über die Schalt- und Steuereinheit, den Abgriffspunkt, einen zweiten Widerstand und den Zweipol zum zweiten Versorgungsanschluss erstreckt.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsschaltung für ein elektrisches Gerät. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein elektrisches Gerät.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2014 203 349 A1 beschreibt ein Haushaltsgerät mit einer Bedien- und Anzeigevorrichtung sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Bedien- und Anzeigevorrichtung für ein Haushaltsgerät. Das Haushaltsgerät weist eine von einem Benutzer betätigbare Bedien- und Anzeigevorrichtung zum Bedienen des Haushaltsgeräts auf. Die Bedien- und Anzeigevorrichtung umfasst ein elektronisches Display zum Anzeigen von Informationen, eine Recheneinrichtung zur Ansteuerung des Displays und eine Hauptleiterplatte, an welche zumindest ein von dem Display separates Bedienelement zur Einstellung von Betriebsbedingungen des Haushaltsgeräts angekoppelt ist. Auf der Hauptleiterplatte ist eine Prozessoreinheit zur Erfassung einer Betätigung des zumindest einen Bedienelements angeordnet. Außerdem umfasst die Bedien- und Anzeigevorrichtung eine von der Hauptleiterplatte separate Zusatzleiterplatte, auf welcher die Recheneinrichtung angeordnet ist und welche eine Displayschnittstelle aufweist, an welche das Display angeschlossen ist. Optional kann die Bedien- und Anzeigevorrichtung Leuchtelemente umfassen, die beispielsweise in Form von LEDs bereitgestellt sein können.
    • Der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsschaltung für ein elektrisches Gerät sowie ein elektrisches Gerät zur Verfügung zu stellen, die dazu geeignet sind, mindestens ein optisches Element sowohl im ausgeschalten Zustand des elektrischen Geräts als auch im eingeschalteten Zustand des elektrischen Geräts mit Strom zu versorgen. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, eine kostengünstig realisierbare Beleuchtungsschaltung für ein elektrisches Gerät zur Verfügung zu stellen.
    • Erfindungsgemäße Lösung
  • Die Bezugszeichen in sämtlichen Ansprüchen haben keine einschränkende Wirkung, sondern sollen lediglich deren Lesbarkeit verbessern.
  • Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch ein elektrisches Gerät, das einen ersten und einen zweiten Versorgungsanschluss zum Anschluss einer Betriebsspannung aufweist, wobei der erste Versorgungsanschluss über eine Hintereinanderschaltung einer Schalt- und Steuereinheit und einer Gerätelast mit dem zweiten Versorgungsanschluss verbunden ist. Das elektrische Gerät weist einen Zweipol auf, der mindestens ein optisches Element umfasst. Das elektrische Gerät umfasst einen ersten Stromversorgungspfad, der sich vom ersten Versorgungsanschluss über einen ersten Widerstand und den Zweipol zum zweiten Versorgungsanschluss erstreckt. An der elektrischen Verbindung zwischen der Schalt- und Steuereinheit und der Gerätelast ist ein Abgriffspunkt vorgesehen. Das elektrische Gerät umfasst einen zweiten Stromversorgungspfad, der sich vom ersten Versorgungsanschluss über die Schalt- und Steuereinheit, den Abgriffspunkt, einen zweiten Widerstand und den Zweipol zum zweiten Versorgungsanschluss erstreckt.
  • Der Laststromkreis des elektrischen Geräts erstreckt sich vom ersten Versorgungsanschluss über die Schalt- und Steuereinheit und die Gerätelast zum zweiten Versorgungsanschluss. Die Schalt- und Steuereinheit ist dazu vorgesehen, die Leistung im Laststromkreis zu schalten und zu steuern. Das elektrische Gerät umfasst einen Zweipol, der mindestens ein optisches Element umfasst. Unter einem Zweipol ist dabei ein elektrisches Bauteil oder eine elektrische Schaltung mit zwei Anschlüssen zu verstehen.
  • Das erfindungsgemäße Gerät umfasst einen ersten und einen zweiten Stromversorgungspfad. Der erste Stromversorgungspfad erstreckt sich vom ersten Versorgungsanschluss über den ersten Widerstand und den Zweipol zum zweiten Versorgungsanschluss. Durch diese Ausbildung des ersten Stromversorgungspfads wird erreicht, dass der erste Stromversorgungspfad sowohl im ausgeschalteten Zustand des elektrischen Geräts als auch im eingeschalteten Zustand des elektrischen Geräts den Zweipol mit Strom versorgt.
  • Der zweite Stromversorgungspfad dagegen erstreckt sich über die Schalt- und Steuereinheit, den Abgriffspunkt und den zweiten Widerstand zum Zweipol. Wenn das elektrische Gerät ausgeschaltet ist, sind die Strompfade innerhalb der Schalt- und Steuereinheit unterbrochen, sodass bei ausgeschaltetem Gerät kein Strom über den zweiten Stromversorgungspfad fließen kann. Wenn das elektrische Gerät dagegen eingeschaltet wird, setzt im zweiten Stromversorgungspfad ein Stromfluss ein, sodass der Zweipol im eingeschalteten Zustand des elektrischen Geräts sowohl über den ersten als auch über den zweiten Stromversorgungspfad mit Strom versorgt wird.
  • Die erfindungsgemäße Ausbildung des ersten und des zweiten Stromversorgungspfads hat den Vorteil, dass das mindestens eine optische Element sowohl im eingeschalteten Zustand als auch im ausgeschalteten Zustand des elektrischen Geräts aktiv ist und leuchtet, wobei die Intensität des emittierten Lichts im eingeschalteten und ausgeschalteten Zustand des elektrischen Geräts über den ersten Widerstand und den zweiten Widerstand beliebig vorgegeben werden kann. Beispielsweise kann durch geeignete Wahl des ersten Widerstands erreicht werden, dass der Stromfluss im ersten Stromversorgungspfad unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts bleibt. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, Ökodesign-Anforderungen zu erfüllen, wie sie beispielsweise in der europäischen Verordnung Nr. 1275/2008 der Kommission und dem Standard EN 50564: 2011 festgelegt sind. Diese Ökodesign-Anforderungen sehen vor, dass die Leistungsaufnahme eines elektrischen Geräts im ausgeschalteten Zustand oder im Standby-Modus einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreiten darf.
  • Bei dem erfindungsgemäßen elektrischen Gerät erfolgt die Ankopplung des Zweipols an das elektrische Gerät über den ersten Widerstand und den zweiten Widerstand. Die Ankopplung ist also auf einfache Art und Weise realisierbar, wobei lediglich Standardbauteile zum Einsatz kommen. Insbesondere kann auf den Einsatz eines Mikrocontrollers oder eines Mikroprozessors verzichtet werden. Dadurch ergibt sich eine kostengünstig realisierbare Schaltung, die es dennoch erlaubt, den Stromfluss durch den Zweipol im eingeschalteten und ausgeschalteten Gerätezustand beliebig vorzugeben.
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann der erste Widerstand einen einzigen Widerstand oder mehrere Widerstände in paralleler Anordnung, serieller Anordnung oder gemischt parallel-serieller Anordnung umfassen. Entsprechend kann der zweite Widerstand einen einzigen Widerstand oder mehrere Widerstände in paralleler Anordnung, serieller Anordnung oder gemischt parallel-serieller Anordnung umfassen. Das mindestens eine optische Element kann ein einziges optisches Element oder mehrere optische Elemente in paralleler Anordnung, serieller Anordnung oder gemischt parallel-serieller Anordnung umfassen.
  • Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt außerdem durch eine Beleuchtungsschaltung für ein elektrisches Gerät. Das elektrische Gerät weist einen ersten und einen zweiten Versorgungsanschluss zum Anschluss einer Betriebsspannung auf, wobei der erste Versorgungsanschluss über eine Hintereinanderschaltung einer Schalt- und Steuereinheit und einer Gerätelast mit dem zweiten Versorgungsanschluss verbunden ist. Die Beleuchtungsschaltung weist einen Zweipol auf, der mindestens ein optisches Element umfasst. Der erste Anschluss des Zweipols ist über einen ersten Widerstand mit einem ersten Versorgungsanschluss des elektrischen Geräts und über einen zweiten Widerstand mit einem Abgriffspunkt verbunden, der in dem elektrischen Gerät an der elektrischen Verbindung zwischen der Schalt- und Steuereinheit und der Gerätelast vorgesehen ist. Der zweite Anschluss des Zweipols ist mit dem zweiten Versorgungsanschluss des elektrischen Geräts verbunden.
  • Die erfindungsgemäße Beleuchtungsschaltung ist über den ersten Widerstand und den zweiten Widerstand mit dem elektrischen Gerät gekoppelt. Der bauliche Aufwand ist gering, so dass die erfindungsgemäße Beleuchtungsschaltung kostengünstig realisiert werden kann.
    • Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung
  • Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der nachfolgenden Beschreibung.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Anschluss des Zweipols über einen ersten Widerstand mit dem ersten Versorgungsanschluss verbunden und über einen zweiten Widerstand mit dem Abgriffspunkt verbunden, wobei der zweite Anschluss des Zweipols mit dem zweiten Versorgungsanschluss verbunden ist. Bei der erfindungsgemäßen Lösung ergibt sich eine einfache Beschaltung des Zweipols, wobei der Zweipol über den ersten Widerstand und den zweiten Widerstand an den Laststromkreis des elektrischen Geräts gekoppelt wird.
  • Vorzugsweise ist bei ausgeschaltetem Gerät der Zweipol lediglich über den ersten Stromversorgungspfad mit Strom versorgbar, wobei bei eingeschaltetem Gerät der Zweipol sowohl über den ersten Stromversorgungspfad als auch über den zweiten Stromversorgungspfad mit Strom versorgbar ist. Bei ausgeschaltetem Gerät sind sämtliche Stromschaltpfade durch die Schalt- und Steuereinheit unterbrochen, sodass kein Stromfluss über den Abgriffspunkt und über den zweiten Stromversorgungspfad erfolgen kann. Im ausgeschalteten Zustand des Geräts erfolgt die Stromversorgung des Zweipols daher ausschließlich über den ersten Stromversorgungspfad. Nachdem der Stromfluss im ersten Stromversorgungspfad durch den ersten Widerstand festgelegt wird, kann der Strom im ausgeschalteten Zustand des Geräts durch eine geeignete Wahl des ersten Widerstands festgelegt werden.
  • Bei eingeschaltetem Gerät ist mindestens ein Stromschaltpfad in der Schalt- und Steuereinheit eingeschaltet, sodass im Laststromkreis Strom fließt. Daher kann im zweiten Stromversorgungspfad ein Strom durch die Schalt- und Steuereinheit und über den Abgriffspunkt und den zweiten Widerstand zum Zweipol fließen. Bei eingeschaltetem Gerät wird der Zweipol also sowohl über den ersten Stromversorgungspfad als auch über den zweiten Stromversorgungspfad mit Strom versorgt, wobei sich die beiden Ströme addieren. Im eingeschalteten Zustand kommt es daher zu einem stärkeren Stromfluss durch den Zweipol, sodass das mindestens eine optische Element bei eingeschaltetem Gerät heller leuchtet als bei ausgeschaltetem Gerät. Dabei sind die Stromflüsse im ersten und im zweiten Stromversorgungspfad durch geeignete Wahl des ersten Widerstands und des zweiten Widerstands vorgebbar.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Zweipol mindestens ein optisches Element und einen dritten Widerstand in Reihenschaltung. Durch den dritten Widerstand wird der Strom durch den Zweipol begrenzt. Selbst wenn es zu einem Kurzschluss des ersten Widerstands oder des zweiten Widerstands kommt, wird der Strom durch den Zweipol durch den dritten Widerstand begrenzt, sodass eine Zerstörung der Schaltung vermieden wird. Der dritte Widerstand dient somit zur Verbesserung der Ausfallsicherheit der Schaltung. Der dritte Widerstand im Sinne der Erfindung kann einen einzigen Widerstand oder mehrere Widerstände in paralleler Anordnung, serieller Anordnung oder gemischt parallel-serieller Anordnung umfassen.
  • Vorzugsweise umfasst der Zweipol mindestens ein optisches Element und mindestens ein Gleichrichterelement in Reihenschaltung. Wenn das elektrische Gerät mit einer Wechselspannung betrieben wird, kann durch das Gleichrichterelement der anliegende Wechselstrom gleichgerichtet werden, sodass dem mindestens einen optischen Element ein gleichgerichteter Wechselstrom zugeführt wird. Dabei kann das mindestens eine Gleichrichterelement ein einziges Gleichrichterelement oder mehrere Gleichrichterelemente in paralleler Anordnung, serieller Anordnung oder gemischt parallel-serieller Anordnung umfassen.
  • Weiter vorzugsweise umfasst der Zweipol mindestens ein optisches Element, mindestens ein Gleichrichterelement und einen dritten Widerstand in Reihenschaltung. Bei dieser Ausführungsform dient der dritte Widerstand zur Strombegrenzung und zur Verbesserung der Ausfallsicherheit der Schaltung, wohingegen das mindestens eine Gleichrichterelement dazu vorgesehen ist, dem mindestens einen optischen Element einen gleichgerichteten Wechselstrom zur Verfügung zu stellen.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem optischen Element um ein lichtemittierendes Element oder um ein lichtmodifizierendes Element. Vorzugsweise umfasst das mindestens eine optische Element mindestens eines von folgenden: eine Glühlampe, eine Glimmlampe, eine Signalleuchte, ein Display, eine LED. An elektrischen Geräten können eine Vielzahl unterschiedlicher Beleuchtungselemente vorgesehen werden, die sowohl im ausgeschalteten Zustand des Geräts, der auch als Stand-by-Zustand bezeichnet werden kann, als auch im eingeschalteten Zustand leuchten. Derartige Beleuchtungselemente können beispielsweise als Designelemente, als Anzeigeelemente oder zur erleichterten Gerätebedienung bei Dunkelheit eingesetzt werden. Beispielsweise kann mindestens eines der optischen Elemente zur Beleuchtung eines Drehknopfs oder zur Beleuchtung eines Schaltelements ausgelegt sein.
  • Vorzugsweise umfasst der Zweipol mindestens eine LED. LEDs oder Light Emitting Diodes zeichnen sich durch eine hohe Lichtintensität bei geringer Stromaufnahme aus und eignen sich daher zur Gerätebeleuchtung im ausgeschalteten Zustand. Dabei umfasst die mindestens eine LED eine einzige LED oder mehrere LEDs in paralleler Anordnung, serieller Anordnung oder gemischt parallel-serieller Anordnung. Eine besonders hohe Lichtintensität wird durch die Reihenschaltung von mehreren LEDs ermöglicht.
  • Vorzugsweise umfasst der Zweipol mindestens eine LED und mindestens ein Gleichrichterelement in Reihenschaltung. Wenn das elektrische Gerät mit einer Wechselspannung betrieben wird, dann kann der im Zweipol fließende Strom durch das mindestens eine Gleichrichterelement gleichgerichtet werden, sodass die mindestens eine LED mit einem gleichgerichteten Wechselstrom von geeigneter Polarität versorgt wird. Dabei kann das mindestens eine Gleichrichterelement ein einziges Gleichrichterelement oder mehrere Gleichrichterelemente in paralleler Anordnung, serieller Anordnung oder gemischt parallel-serieller Anordnung umfassen.
  • Vorzugsweise umfasst der Zweipol mindestens eine LED, mindestens ein Gleichrichterelement und einen dritten Widerstand in Reihenschaltung. Dabei dient das mindestens eine Gleichrichterelement zur Gleichrichtung des fließenden Stroms und der dritte Widerstand als strombegrenzendes Element im Zweipol. Der dritte Widerstand im Sinne der Erfindung kann einen einzigen Widerstand oder mehrere Widerstände in paralleler Anordnung, serieller Anordnung oder gemischt parallel-serieller Anordnung umfassen.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem mindestens einen Gleichrichterelement um mindestens eine Diode. Vorzugsweise ist die Betriebsspannung eine Wechselspannung, wobei die mindestens eine Diode dazu ausgelegt ist, negative Halbwellen zu unterdrücken. Dadurch wird die mindestens eine LED mit einem Strom vom passender Polung betrieben. Dabei kann die mindestens eine Diode eine einzige Diode oder mehrere Dioden in paralleler Anordnung, serieller Anordnung oder gemischt parallel-serieller Anordnung umfassen.
  • Vorzugsweise ist zu einem optischen Element oder zu einer Anordnung von mehreren optischen Elementen mindestens ein parallel geschalteter Kondensator vorgesehen. Wenn am elektrischen Gerät eine Wechselspannung anliegt, kann der mindestens eine Kondensator beispielsweise zur Glättung der anliegenden Spannung dienen. Auf diese Weise ist beispielsweise erreichbar, dass ein Flackern des optischen Elements oder der optischen Elemente verringert beziehungsweise eliminiert wird.
  • Vorzugsweise leuchtet das mindestens eine optische Element bei eingeschaltetem Gerät heller als bei ausgeschaltetem Gerät. Der Grund dafür ist, dass im eingeschalteten Zustand des elektrischen Geräts eine zusätzliche Stromversorgung über den zweiten Stromversorgungspfad erfolgt. Dabei sind die Ströme im ersten und im zweiten Stromversorgungspfad und damit auch die Helligkeiten des mindestens einen optischen Elements im ausgeschalteten Zustand und im eingeschalteten Zustand über den ersten Widerstand, den zweiten Widerstand und gegebenenfalls den dritten Widerstand beliebig vorgebbar. Beispielsweise kann erreicht werden, dass die Helligkeit im ausgeschalteten Zustand im Vergleich zur Helligkeit im eingeschalteten Zustand deutlich abgeschwächt wird. Alternativ dazu ist es möglich, die Ströme so einzustellen, dass nur ein geringfügiger Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist innerhalb der Schalt- und Steuereinheit einer von folgenden Stromschaltpfaden oder eine Parallelschaltung von zwei oder mehr von folgenden Stromschaltpfaden vorgesehen: ein erster Stromschaltpfad, der einen Ein-/Ausschalter umfasst, ein zweiter Stromschaltpfad, der einen Ein-/Ausschalter und mindestens eine damit in Reihe geschaltete Diode umfasst, ein dritter Stromschaltpfad, der einen Ein-/Ausschalter und eine dazu in Reihe geschaltete Leistungssteuerung umfasst. Vorzugsweise handelt es sich bei der Leistungssteuerung um eine Phasenanschnittsteuerung.
  • Dabei ist der Ein-/Ausschalter im ersten Stromschaltpfad dazu ausgelegt, die Leistung im Laststromkreis entweder auszuschalten oder auf eine maximale Leistung zu setzen. Der Ein-/Ausschalter und die mindestens eine Diode im zweiten Stromschaltpfad sind dazu ausgelegt, die Leistung im Laststromkreis entweder auszuschalten oder auf einen gegenüber der maximalen Leistung im Laststromkreis verringerten Leistungswert zu setzen. Der Ein-/Ausschalter und die Leistungssteuerung im dritten Stromschaltpfad sind dazu ausgelegt, die Leistung im Laststromkreis entweder auszuschalten oder auf einen einstellbaren Leistungswert zu setzen. Neben den beschriebenen Stromschaltpfaden können innerhalb der Schalt- und Steuereinheit andere oder zusätzliche Stromschaltpfade zum Schalten und Steuern der Leistung im Laststromkreis vorgesehen sein. Sobald mindestens einer der innerhalb der Schalt- und Steuereinheit vorgesehenen Strompfade eingeschaltet ist, kann über den zweiten Stromversorgungspfad ein Strom durch die Schalt- und Steuereinheit und den Abgriffspunkt fließen, sodass der Zweipol dann sowohl über den ersten Stromversorgungspfad als auch über den zweiten Stromversorgungspfad mit Strom versorgt wird.
  • Vorzugsweise umfasst die Gerätelast mindestens eines von Folgenden: einen Motor, eine Pumpe, ein Heizelement.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem elektrischen Gerät um ein Küchengerät. Weiter vorzugsweise handelt es sich bei dem Küchengerät um ein kleines Küchengerät. Dabei soll unter einem "kleinen Küchengerät" ein Küchengerät verstanden werden, das in der Regel auf der Arbeitsplatte steht und dort zum Einsatz kommt. Weiter vorzugsweise handelt es sich bei dem elektrischen Gerät um eines von folgenden Küchengeräten: ein Mixgerät, eine Kaffeemühle, einen Zerkleinerer, ein Handrührgerät. Weiter vorzugsweise handelt es sich bei dem elektrischen Gerät um eine Küchenmaschine. Bei derartigen Geräten ist häufig eine Beleuchtung der Schaltelemente vorgesehen, die auch im ausgeschalteten Zustand des Geräts in Betrieb ist. Der Einsatz der Erfindung ist aber nicht auf die genannten elektrischen Geräte beschränkt.
  • Vorzugsweise ist bei ausgeschaltetem Gerät der Zweipol lediglich über einen ersten Stromversorgungspfad mit Strom versorgbar, der sich vom ersten Versorgungsanschluss über den ersten Widerstand und den Zweipol zum zweiten Versorgungsanschluss erstreckt, wobei bei eingeschaltetem Gerät der Zweipol über den ersten Stromversorgungspfad und zusätzlich über einen zweiten Stromversorgungspfad mit Strom versorgbar ist, wobei sich der zweite Stromversorgungspfad über den ersten Versorgungsanschluss, die Schalt- und Steuereinheit, den Abgriffspunkt, den zweiten Widerstand und den Zweipol zum zweiten Versorgungsanschluss erstreckt.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, näher beschrieben.
  • Es zeigen schematisch:
    • Figur 1
    zeigt eine Schaltung eines elektrischen Geräts, die eine Beleuchtungsschaltung umfasst.
    Figur 2a
    zeigt eine erste beispielhafte Implementierung des Zweipols mit drei hintereinandergeschalteten Elementen.
    Figur 2b
    zeigt eine zweite beispielhafte Implementierung des Zweipols mit einem parallel zur LED vorgesehenen Kondensator.
    Figur 2c
    zeigt eine dritte beispielhafte Implementierung des Zweipols, bei der der dritte Widerstand R3 weggelassen wurde.
    Figur 2d
    zeigt eine weitere beispielhafte Implementierung des Zweipols mit einem beliebigen optischen Element.
    Detaillierte Beschreibung von Ausführungen der Erfindung
  • Bei der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
  • Figur 1 zeigt die Schaltung eines elektrischen Geräts, wobei die Schaltung eine Beleuchtungsschaltung umfasst. Die Beleuchtungsschaltung ist dazu ausgelegt, sowohl im eingeschalteten als auch im ausgeschalteten Zustand des elektrischen Geräts ein am Gerät oder im Gerät vorgesehenes optisches Element, beispielsweise eine Signallampe oder eine Beleuchtung für ein Schaltelement, mit Strom zu versorgen.
  • Das elektrische Gerät umfasst einen ersten Versorgungsanschluss CN1 und einen zweiten Versorgungsanschluss CN2, wobei an den Versorgungsanschlüssen CN1 und CN2 die Betriebsspannung für das elektrische Gerät anliegt. Bei der Betriebsspannung kann es sich um eine Gleichspannung oder um eine Wechselspannung handeln. Beispielsweise kann das elektrische Gerät dazu vorgesehen sein, ans Netz angeschlossen zu werden, sodass es sich bei der Betriebsspannung um die Netzspannung handelt, also beispielsweise um eine Wechselspannung von 220 Volt. Der Laststromkreis des elektrischen Geräts erstreckt sich vom ersten Versorgungsanschluss CN1 über eine Schalt- und Steuereinheit 1 und eine mit der Schalt- und Steuereinheit 1 in Reihe geschaltete Gerätelast 2 zum zweiten Versorgungsanschluss CN2. Bei der Gerätelast 2 handelt es sich um den mindestens einen Verbraucher des elektrischen Geräts, wobei das elektrische Gerät als Verbraucher beispielsweise einen Motor, eine Pumpe oder ein Heizelement umfassen kann. Das elektrische Gerät kann auch mehrere dieser Verbraucher in beliebiger Verschaltung umfassen. Die mit der Gerätelast 2 in Reihe geschaltete Schalt- und Steuereinheit 1 ist dazu ausgelegt, die Leistung im Laststromkreis ein- und auszuschalten und optional auch zu steuern. Hierzu kann die Schalt- und Steuereinheit 1 einen oder mehrere der gestrichelt eingezeichneten Stromschaltpfade S1, S2 und S3 umfassen.
  • Der erste Stromschaltpfad S1 umfasst lediglich einen Ein-/Ausschalter SW1. Mittels des Ein-/Ausschalters SW1 kann die Leistung im Laststromkreis entweder ausgeschaltet oder auf den maximalen Leistungswert gesetzt werden.
  • Der zweite Stromschaltpfad S2 umfasst eine Hintereinanderschaltung eines Ein-/Ausschalters SW2 und mindestens einer Diode D1. Wenn an den Versorgungsanschlüssen CN1 und CN2 als Betriebsspannung eine Wechselspannung anliegt, werden die negativen Halbwellen dieser Wechselspannung durch die mindestens eine Diode D1 unterdrückt, sodass die Leistung im Laststromkreis im Vergleich zur maximalen Leistung auf einen verringerten Leistungswert gesetzt ist. Mittels des Ein-/Ausschalters SW2 im zweiten Stromschaltpfad S2 kann die Leistung im Laststromkreis also entweder ausgeschaltet oder auf einen verringerten Leistungswert gesetzt werden, sodass der oder die Verbraucher mit verringerter Leistung betrieben werden.
  • Der dritte Stromschaltpfad S3 umfasst eine Hintereinanderschaltung eines Ein-/Ausschalters SW3 und einer Phasenanschnittsteuerung 3, die dazu ausgelegt ist, die Leistung im Laststromkreis auf einen beliebig vorgebbaren Leistungswert einzustellen. Mittels des Ein-/Ausschalters SW3 des dritten Stromschaltpfads S3 kann die Leistung im Laststromkreis also entweder ausgeschaltet oder auf einen durch die Phasenanschnittsteuerung 3 beliebig vorgebbaren Leistungswert gesetzt werden.
  • Die Schalt- und Steuereinheit 1 kann beispielsweise nur einen einzigen der drei gestrichelt eingezeichneten Stromschaltpfade S1, S2 und S3 umfassen, beispielsweise nur den Stromschaltpfad S1 mit dem Ein-/Ausschalter SW1. Alternativ dazu kann die Schalt- und Steuereinheit 1 aber auch eine Parallelschaltung von zwei oder mehr der gestrichelt eingezeichneten Stromschaltpfade S1, S2 und S3 umfassen. Beispielsweise könnte die Schalt- und Steuereinheit 1 eine Parallelschaltung der Stromschaltpfade S1 und S2 aufweisen, wobei die Leistung mittels des Ein-/Ausschalters SW1 auf Volllast und mittels des Ein-/Ausschalters SW2 auf Teillast gesetzt werden kann. Alternativ dazu wäre es möglich, in der Schalt- und Steuereinheit 1 beispielsweise eine Parallelschaltung der Stromschaltpfade S1 und S3 vorzusehen, wobei die Leistung mittels des Ein-/Ausschalters SW1 auf Volllast gesetzt und mittels des Ein-/Ausschalters SW3 und der Phasenanschnittsteuerung 3 auf einen beliebig einstellbaren Leistungswert gesetzt werden kann. Die in Figur 1 gezeigten Stromschaltpfade S1, S2 und S3 sind lediglich als Beispiele zu verstehen. Die Schalt- und Steuereinheit 1 kann darüber hinaus andere oder zusätzliche Stromschaltpfade umfassen, die unterschiedliche Möglichkeiten des Schaltens und Steuerns der Leistung im Laststromkreis bereitstellen.
  • Die in Figur 1 gezeigte Beleuchtungsschaltung umfasst einen Zweipol 4, der ein optisches Element 5 umfasst. Der erste Anschluss 6 des Zweipols 4 ist über einen ersten Widerstand R1 mit dem ersten Versorgungsanschluss CN1 verbunden. Darüber hinaus ist der erste Anschluss 6 des Zweipols 4 über einen zweiten Widerstand R2 mit einem Abgriffspunkt 7 verbunden, der an der elektrischen Verbindung zwischen der Schalt- und Steuereinheit 1 und der Gerätelast 2 vorgesehen ist. Der zweite Anschluss 8 des Zweipols 4 ist mit dem zweiten Versorgungsanschluss CN2 verbunden.
  • Dabei kann der erste Widerstand R1 einen einzigen Widerstand oder mehrere Widerstände in paralleler Anordnung, serieller Anordnung oder gemischt parallel-serieller Anordnung umfassen. Ebenso kann der zweite Widerstand R2 einen einzigen Widerstand oder mehrere Widerstände in paralleler Anordnung, serieller Anordnung oder gemischt parallel-serieller Anordnung umfassen. Der Zweipol 4 kann ein optisches Element oder mehrere optische Elemente in paralleler Anordnung, serieller Anordnung oder gemischt parallel-serieller Anordnung umfassen.
  • Für den in Figur 1 gezeigten Zweipol 4 ergeben sich nun zwei Stromversorgungspfade. Ein erster Stromversorgungspfad erstreckt sich vom ersten Versorgungsanschluss CN1 über den ersten Widerstand R1 und den Zweipol 4 zum zweiten Versorgungsanschluss CN2. Ein zweiter Stromversorgungspfad erstreckt sich vom ersten Versorgungsanschluss CN1 über die Schalt- und Steuereinheit 1, den Abgriffspunkt 7, den zweiten Widerstand R2 und den Zweipol 4 zum zweiten Versorgungsanschluss CN2. Bei ausgeschaltetem Gerät sind die Stromschaltpfade in der Schalt- und Steuereinheit 1 unterbrochen, sodass über den Abgriffspunkt 7 kein Strom fließen kann. Bei ausgeschaltetem Gerät wird der Zweipol 4 daher lediglich über den ersten Stromversorgungspfad mit Strom versorgt. Das optische Element 5 leuchtet daher auch bei ausgeschaltetem Gerät, wobei die Leistungsaufnahme im ausgeschalteten Zustand durch geeignete Wahl des ersten Widerstands R1 vorgegeben werden kann.
  • Im eingeschalteten Zustand des elektrischen Geräts ist mindestens einer der Stromschaltpfade S1, S2 und S3 eingeschaltet, sodass ein Stromfluss über den Abgriffspunkt 7 und den zweiten Widerstand R2 durch den Zweipol 4 möglich ist. Im eingeschalteten Zustand des Geräts wird der Zweipol 4 daher sowohl über den ersten Stromversorgungspfad als auch über den zweiten Stromversorgungspfad mit Strom versorgt, wobei der insgesamt fließende Strom durch geeignete Wahl des ersten Widerstands R1 und des zweiten Widerstands R2 eingestellt werden kann. Infolge des zusätzlichen Strombeitrags durch den zweiten Stromversorgungspfad leuchtet das optische Element 5 im eingeschalteten Zustand des Geräts heller als im ausgeschalteten Zustand. Dabei können die jeweiligen Helligkeiten des optischen Elements 5 im eingeschalteten und im ausgeschalteten Zustand des Geräts durch geeignete Wahl des ersten Widerstands R1 und des zweiten Widerstands R2 vorgegeben werden.
  • Bei dem mindestens einen optischen Element 5 kann es sich beispielsweise um eine Glühlampe, eine Glimmlampe, eine Signalleuchte, ein Display oder eine LED handeln. Dabei kann das optische Element 5 insbesondere zur Beleuchtung eines Schaltelements des elektrischen Geräts ausgelegt sein, beispielsweise zur Beleuchtung eines Schalters oder eines Drehknopfs des Geräts, der auch bei ausgeschaltetem Gerät im Dunklen sichtbar sein soll.
  • Zur Erfüllung von Ökodesign-Anforderungen, wie sie beispielsweise in der europäischen Verordnung Nr. 1275/2008 der Kommission und dem Standard EN 50564: 2011 festgelegt sind, muss die Leistungsaufnahme eines elektrischen Geräts im ausgeschalteten Zustand unterhalb eines vorgeschriebenen Grenzwerts liegen, der je nach Gerätetyp beispielsweise 0,5 Watt oder 1 Watt betragen kann. Diesen Vorgaben kann durch eine geeignete Wahl des ersten Widerstands R1 entsprochen werden, der die Leistungsaufnahme des elektrischen Geräts im ausgeschalteten Zustand festlegt.
  • In den Figuren 2a bis 2d sind verschiedene Schaltungsvarianten für den in Figur 1 gezeigten Zweipol dargestellt. Der in Figur 2a gezeigte Zweipol 9 umfasst eine Hintereinanderschaltung einer Diode D2, eines dritten Widerstands R3 und einer LED LD. Die Diode D2 dient als Gleichrichterelement und ist dazu ausgelegt, jeweils die negative Halbwelle der anliegenden Spannung zu unterdrücken, sodass der LED LD lediglich die positiven Halbwellen der anliegenden Spannung zugeführt werden. Anstelle der Diode D2 könnte auch ein anderes Gleichrichterelement eingesetzt werden. Der dritte Widerstand R3 dient zur Strombegrenzung. Durch die Bereitstellung des zusätzlichen dritten Widerstands R3 wird im ersten Stromversorgungspfad eine Hintereinanderschaltung von R1 und R3 und im zweiten Stromversorgungspfad eine Hintereinanderschaltung von R2 und R3 bereitgestellt. Dies hat den Vorteil, dass selbst bei einem Kurzschluss von einem der Widerstände R1, R2 oder R3 der Strom durch die verbleibenden intakten Widerstände so begrenzt wird, dass keine Schäden am Gerät entstehen.
  • Dabei kann die Diode D2 eine einzige Diode oder mehrere Dioden in paralleler Anordnung, serieller Anordnung oder gemischt parallel-serieller Anordnung umfassen. Der dritte Widerstand R3 kann einen einzigen Widerstand oder mehrere Widerstände in paralleler Anordnung, serieller Anordnung oder gemischt parallel-serieller Anordnung umfassen. Bei der LED LD kann es sich um eine einzige LED oder um mehrere LEDs in paralleler Anordnung, serieller Anordnung oder gemischt parallel-serieller Anordnung handeln.
  • In Figur 2b ist ein Zweipol 10 gezeigt, der ebenfalls eine Hintereinanderschaltung einer Diode D2, eines dritten Widerstands R3 sowie einer LED LD aufweist, wobei im Unterschied zu dem in Figur 2a gezeigten Zweipol 9 jetzt ein zusätzlicher Kondensator C vorgesehen ist, der parallel zur LED LD geschaltet ist. Durch den Kondensator C wird die an der LED LD anliegende Spannung geglättet. Dadurch kann ein Flackern der LED LD, das durch die an der LED LD anliegende gleichgerichtete Wechselspannung hervorgerufen wird, verringert oder ganz unterdrückt werden.
  • Der in Figur 2c gezeigte Zweipol 11 umfasst eine Hintereinanderschaltung der Diode D2 und der LED LD, wobei der im Ausführungsbeispiel von Figur 2a gezeigte dritte Widerstand R3 weggelassen wurde. Dies ist möglich, weil auch durch den ersten Widerstand R1 im ersten Stromversorgungspfad und den zweiten Widerstand R2 im zweiten Stromversorgungspfad die jeweiligen Ströme geeignet eingestellt und begrenzt werden können.
  • Bei dem in Figur 2d gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Zweipol 12 eine Hintereinanderschaltung des dritten Widerstands R3 und eines beliebigen optischen Elements 13. Der in Figur 2d gezeigte Zweipol 12 unterscheidet sich also von dem Zweipol 4 der Figur 1 durch den zusätzlich vorgesehenen dritten Widerstand R3, der eine zusätzliche Ausfallsicherheit der Schaltung bewirkt, weil selbst bei einem Kurzschluss von R1 oder R2 eine wirksame Strombegrenzung gegeben ist.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schalt- und Steuereinheit
    2
    Gerätelast
    3
    Phasenanschnittsteuerung
    4
    Zweipol
    5
    optisches Element
    6
    erster Anschluss des Zweipols
    7
    Abgriffspunkt
    8
    zweiter Anschluss des Zweipols
    9
    Zweipol
    10
    Zweipol
    11
    Zweipol
    12
    Zweipol
    13
    optisches Element
    S1
    erster Stromschaltpfad
    S2
    zweiter Stromschaltpfad
    S3
    dritter Stromschaltpfad
    SW1
    Ein-/Ausschalter im ersten Stromschaltpfad
    SW2
    Ein-/Ausschalter im zweiten Stromschaltpfad
    SW3
    Ein-/Ausschalter im dritten Stromschaltpfad
    CN1
    erster Versorgungsanschluss
    CN2
    zweiter Versorgungsanschluss
    R1
    erster Widerstand
    R2
    zweiter Widerstand
    R3
    dritter Widerstand
    D1
    erste Diode
    D2
    zweite Diode
    LD
    LED
    C
    Kondensator

Claims (15)

  1. Ein elektrisches Gerät, das einen ersten und einen zweiten Versorgungsanschluss (CN1, CN2) zum Anschluss einer Betriebsspannung aufweist, wobei der erste Versorgungsanschluss (CN1) über eine Hintereinanderschaltung einer Schalt- und Steuereinheit (1) und einer Gerätelast (2) mit dem zweiten Versorgungsanschluss (CN2) verbunden ist,
    wobei das elektrische Gerät einen Zweipol (4) aufweist, der mindestens ein optisches Element (5, 13) umfasst,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das elektrische Gerät einen ersten Stromversorgungspfad umfasst, der sich vom ersten Versorgungsanschluss (CN1) über einen ersten Widerstand (R1) und den Zweipol (4) zum zweiten Versorgungsanschluss (CN2) erstreckt,
    wobei an der elektrischen Verbindung zwischen der Schalt- und Steuereinheit (1) und der Gerätelast (2) ein Abgriffspunkt (7) vorgesehen ist, und
    wobei das elektrische Gerät einen zweiten Stromversorgungspfad umfasst, der sich vom ersten Versorgungsanschluss (CN1) über die Schalt- und Steuereinheit (1), den Abgriffspunkt (7), einen zweiten Widerstand (R2) und den Zweipol (4) zum zweiten Versorgungsanschluss (CN2) erstreckt.
  2. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschluss (6) des Zweipols (4) über einen ersten Widerstand (R1) mit dem ersten Versorgungsanschluss (CN1) verbunden ist und über einen zweiten Widerstand (R2) mit dem Abgriffspunkt (7) verbunden ist, und wobei der zweite Anschluss (8) des Zweipols (4) mit dem zweiten Versorgungsanschluss (CN2) verbunden ist.
  3. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei ausgeschaltetem Gerät der Zweipol (4) lediglich über den ersten Stromversorgungspfad mit Strom versorgbar ist, und dass bei eingeschaltetem Gerät der Zweipol (4) sowohl über den ersten Stromversorgungspfad als auch über den zweiten Stromversorgungspfad mit Strom versorgbar ist.
  4. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweipol (4) mindestens ein optisches Element (5, 13) und einen dritten Widerstand (R3) in Reihenschaltung umfasst.
  5. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweipol (4) mindestens ein optisches Element (5, 13) und mindestens ein Gleichrichterelement in Reihenschaltung umfasst.
  6. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweipol (4) mindestens ein optisches Element (5, 13), mindestens ein Gleichrichterelement und einen dritten Widerstand (R3) in Reihenschaltung umfasst.
  7. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine optische Element mindestens eines von folgenden umfasst: eine Glühlampe, eine Glimmlampe, eine Signalleuchte, ein Display, eine LED (LD).
  8. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweipol (4) mindestens eine LED (LD) umfasst.
  9. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweipol (4) mindestens eine LED (LD) und mindestens ein Gleichrichterelement in Reihenschaltung umfasst.
  10. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweipol (4) mindestens eine LED (LD), mindestens ein Gleichrichterelement und einen dritten Widerstand (R3) in Reihenschaltung umfasst.
  11. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zu einem optischen Element (5, 13) oder zu einer Anordnung von mehreren optischen Elementen (5, 13) mindestens ein parallel geschalteter Kondensator (C) vorgesehen ist.
  12. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Schalt- und Steuereinheit (1) einer von folgenden Stromschaltpfaden (S1, S2, S3) oder eine Parallelschaltung von zwei oder mehr von folgenden Stromschaltpfaden (S1, S2, S3) vorgesehen ist:
    ein erster Stromschaltpfad (S1), der einen Ein-/Ausschalter (SW1) umfasst,
    ein zweiter Stromschaltpfad (S2), der einen Ein-/Ausschalter (SW2) und mindestens eine damit in Reihe geschaltete Diode (D1) umfasst,
    ein dritter Stromschaltpfad (S3), der einen Ein-/Ausschalter (SW3) und eine dazu in Reihe geschaltete Leistungssteuerung (3) umfasst.
  13. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem elektrischen Gerät um ein Küchengerät handelt.
  14. Eine Beleuchtungsschaltung für ein elektrisches Gerät,
    wobei das elektrische Gerät einen ersten und einen zweiten Versorgungsanschluss (CN1, CN2) zum Anschluss einer Betriebsspannung aufweist, wobei der erste Versorgungsanschluss (CN1) über eine Hintereinanderschaltung einer Schalt- und Steuereinheit (1) und einer Gerätelast (2) mit dem zweiten Versorgungsanschluss (CN2) verbunden ist,
    wobei die Beleuchtungsschaltung einen Zweipol (4) aufweist, der mindestens ein optisches Element (5, 13) umfasst,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der erste Anschluss (6) des Zweipols (4) über einen ersten Widerstand (R1) mit einem ersten Versorgungsanschluss (CN1) des elektrischen Geräts und über einen zweiten Widerstand (R2) mit einem Abgriffspunkt (7) verbunden ist, der in dem elektrischen Gerät an der elektrischen Verbindung zwischen der Schalt- und Steuereinheit (1) und der Gerätelast (2) vorgesehen ist, und
    wobei der zweite Anschluss (8) des Zweipols (4) mit dem zweiten Versorgungsanschluss (CN2) des elektrischen Geräts verbunden ist.
  15. Beleuchtungsschaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei ausgeschaltetem Gerät der Zweipol (4) lediglich über einen ersten Stromversorgungspfad mit Strom versorgbar ist, der sich vom ersten Versorgungsanschluss (CN1) über den ersten Widerstand (R1) und den Zweipol (4) zum zweiten Versorgungsanschluss (CN2) erstreckt, und
    wobei bei eingeschaltetem Gerät der Zweipol (4) über den ersten Stromversorgungspfad und zusätzlich über einen zweiten Stromversorgungspfad mit Strom versorgbar ist, wobei sich der zweite Stromversorgungspfad über den ersten Versorgungsanschluss (CN1), die Schalt- und Steuereinheit (1), den Abgriffspunkt (7), den zweiten Widerstand (R2) und den Zweipol (4) zum zweiten Versorgungsanschluss (CN2) erstreckt.
EP19194551.8A 2018-09-25 2019-08-30 Beleuchtungsschaltung für ein elektrisches gerät Pending EP3629677A1 (de)

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