SE513024C2 - Anordning, påverkande en konventionell transformator, och sätt att minimera tomgångsenergi - Google Patents

Description

513 024 z l BAKGR Modema elektroniska, níätdrivna tilläggsutrustningar i hem och på kontor, för telefoner, bärbara datorel", laddningsstationer, larrnanläggningar m m, görs mindre och lättare för vzirje ny modell. En klumpig och tung del i utrustningen, som man dock fortfarande behöver för att omforma nätets växelström till den önskade lågspärmingen transforrnatom.

Omvandla eller transforrífxera elektrisk ström från en spänningsnivå till en annan, kan görs antingen med elr s. k. switchad transformator, som först styckar upp växelströmmen från 50 till högfrekvensen ca 200 kHz, och därefter omvand- lar spänningen, eller istället, omvandla direkt med en konventionell transformator. l För små elektroniska tilläggsutrustningar har det blivit vanligt att leverera en konventionell transfoi-mator som en separat enhet, väl inkapslad i ett plast- hölje och godkänd för direkt insättning, (eng.= plug-in), i vägguttag med 230 volts, 50 Hz växelström; Godkännandet avser såväl transformatorns elektriska skyddsutförande, som ätit dess vikt, och därigenom momentbelastning på vägg- uttagets strömförande pdler, inte överskrids.

En gemensam olägenhetí för både switchade och konventionella transformatorer består i att de förbrukar goönskad tomgångsenergi, så länge de förblir nätanslutna, även om strömförbrukarien stängts av. För switchade transforrnatorer, som bl. a. tagits fram för att bli strlömsnåla både vid drift och under tomgång, finns nu elektronik som ytterligaiie reducerar den oönskade tomgångsenergin. För konven- tionella transformatorerfsom kan dra 3-5 W, krävs emellertid en ny teknik. l Med denna uppfinning, form av en mycket liten och billig elektronisk krets, typ energivakt, påverkandie transformatorns primärlindning, kan man behålla transformatorn nätanslutian i vägguttaget och låta energivakten bryta primär- kretsen, så att tomgångsënergin minimeras till en fullständigt försumbar nivå, ända tills vakten känner av att primärkretsen måste slutas igen, för att transfor- I matorn skall kunna traníformera. ! 513 024 KARAKTERISERINQ AV [JPPFINNINGEN Den uppfinningsenliga anordningen, utgår från den art som framgår av det bilagda 3 patentkravets 1 ingress, och utmärkes i huvudsak av att ett litet kretskort, innehåll- ande en strömbrytare t. ex. en starkströmstransistor, ansluts och påverkar transfonna- toms primärlindning på ett sådant sätt, att primärkretsen blir permanent bruten och att strömmen i stället, via ett högmotsånd, altemativt en kondensator, försör- jer kretskortet och dess komponenter, med en ytterst liten ström, motsvararande en energiförbrukning av 10 mW eller lägre, dock tillräcklig för att, som styrspän- ning och energivakt, kunna vakta på de spänningsfall, på två olika nivåer, som uppstår när lågspänningsförbrukaren startas eller stoppas, och att starkströmstran- sistom därigenom kan påverkas att, via sin återledning tillbaka till transformatorn, överta uppgiften att sluta eller bryta starkströmmen till primärlindningen, och mi- nimera förbrukningen av tomgångsenergi, till max 10 mW.

Det uppfinningsenliga sättet, utgår från den art som framgår av det bilagda patent- kravets 2 ingress, och utmärkes i huvudsak av att man, genom att, bryta transfor- matoms primärlindning, och ta ut en försumbart liten energi från växelströmskäl- lan, för att driva en elektronisk energivakt, som automatiskt och fortlöpande kän- ner av olika små spänningsfall, beroende på om lågspänningsförbrukaren slås på eller av, och där energivakten i sin tur, påverkar t. ex. en starkströmstransistor, med återledning till transforrnatoms primärlindning, så att denna slutes eller bryts, kan reducera transformatorns annars höga tom gångsenergi till ett minimum.

Exempel på användningsområden där den uppfinningsenliga tekniken kan få avgöran- de betydelse är alla konventionella transformatorer som lärrmas kvar i vägguttagen.

Den uppfinningsenliga anordningen och sättet att använda densamma, definieras i de bilagda patentkraven.

Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i anslutning till ett icke begrän- sande exempel på en nedtransformerad lågspänning för en belysningsarxnatur.

Sifferbeteclmingarna är löpande och genomgående i figurema. 513 024 Lr RITNWG I följande, icke begränsaiide exempel visas, i tre olika figurer, la, lb, och 2, symboliskt och förenklatš, det elektriska schemat för en transformator (3), som från ett vägguttag (4), mcífid 230 V växelström in på transforrnatoms primärlíndning ( 1), transforrnerar ned spíänningen till 12 V i transforrnatoms sekundärlindning (2) och driver en belysningsånnatur med en larnpa (6) på 20 W, vilken kan tändas och släckas med en mekanisk svagströmbrytare (5) i nära anslutning till lampan.

Figurserien la, lb och 2 ämnad att visa skillnaden i förbrukad energi med lampan tänd (la), larnpan släckt iïned transforrnatom kvar i vägguttaget, s.k. tomgångsläge (lb) och lampan släckt rried transforrnatom kvar i vägguttaget, s.k. tomgångsläge, men med kretskortet (7),íenligt uppfinningen, anslutet, och att lågohmsmotsåndet (13), i texten även uttryckt som energivakt, känner att transforrnatom avlastats och därmed ger så låg styrspänning till starkströmbrytaren (14), att denna bryter stark- strömmen fram till transfonnatorns primärlindning (1). i Figur la visar den ungefärliga energiförbrukningen 20 W, när svagströmbrytaren (5) är "Tin" och mmpanks) lyser.

Figur lb visar den ungeiärliga energiförbrukningen 3-5 W, när svagströmbrytaren (5) är "Från", larnpan (ói) är släckt och transforrnatom (3), lärnnats kvar i väggut- taget (4). Denna tomgânzgsförbnikning av energi (ca 3-5 W), betyder ett, för hela samhället, högst anmärlclrtingsvärt energislöseri.

Figur 2 visar till sist, den iiäst intill försumbara, energiförbrukningen på ca 0,004 W, som blir resultatet när sviïxgströrnbrytaren (5) är "Från", larnpan (6) är släckt, transfor- matom (3) har behållits lqåvari vägguttaget (4), och där kretskortet (7), i enlighet med uppfinningen, brutit tranifformatoms (3) primärlindning (1) i kontakterna (8, 9), och istället tar ut en ytterst liten spänning via elektroniken med högohmsmotståndet (10), altemativt kondensatom (1 1), så att lågohmsmotständet (1 3), kan känna nivân pâ spän- i I ningsfallet då transforrnatom avlastats, och styra starkströmbrytaren (14) att bryta i starkströmmen, till transiforrnatorns (3) primärlindning (1), över kontakterna (12,15). l 1 1 l

Claims (2)

1. 0 15 20 25 30 513 024 A NTKRAV l. Anordning, påverkande en konventionell transformator (3), av typen plug-in för vägguttag (4), avsedd att transformera nätets normala 230 V växelström till lågspärming, för drift av lågspänningsdriven elektrisk utrustning, k ä n n e - t e c k n a d a v, att matningen till transforrnatorns (3) primärlindning (1), brutits permanent, genom påverkan av ett kretskort (7), och att dess elektronik, med ett högohmsmotstånd (10), alternativt en kondensator (11), kontinuerligt skapar en ytterst liten drivspänning, vars energiförbrukning understiger 10 mW, och att ett lågohmsmotstånd (13), fungerande som en energivakt och ansluten till nätet, kan känna av olika nivåer av spänningsfall över transformatorlindningatna ( 1, 2), och styra starkströmbrytaren (14), till att antingen momentant sluta eller bryta transforrnatoms (3) matning till primärlindningen (1), beroende på om ett låg- spänningsuttag startas eller avslutas, och att transformatoms (3) energiförbruk- ning vid tomgång, om den lämnats kvar i vägguttaget (4), härigenom minimeras och aldrig överskrider 10 mW.

2. Sätt att minimera tomgångsenergin hos en obelastad, nätansluten, konven- tionell transfonnator (3), av typen plug-in för vägguttag (4), avsedd att transfor- mera nätets normala 230 V växelström till lågspänning, för drift av lågspänriings- driven elektrisk utrustning, k ä n n e t e c k n a t a v, att spärmingsfall över transforrnatorlindningama ( 1, 2), varierande huruvida transfonnatom belas- tas eller ej, övervakas med en elektronisk krets på ett separat kretskort (7), på- verkande transfonnatom (3), genom att mätningen till primärlindningen (1) brutits, och att en ytterst liten drivspänning, vars energiförbrukning understiger 10 mW, kontinuerligt tas ut från nätet, via elektroniken och ett högohmsmotstånd ( 10), alternativt en kondensator (11) , och att övervakningen av nämnda spänningsfall utföres med hjälp av ett lågohmsmotstånd (13), anslutet nätet, och via elektroniken skapar erforderlig styrspänning till starkströmbrytaren (14), som automatiskt och momentant sluter eller bryter mätningen till primärlindningen (1), vid . .umiwr . 10 15 20 25 30 513 024 6 valje spärmíngsfall, somšelektroniken uppfattar som start resp. stopp av, till transformatorn ansluten elektrisk utrustning, och vid stopp, även minimerar I oönskad energiförbrukning under tomgång, till att aldrig överstiga 10 mW, även om transformatorn (3) läipmas kvar i vägguttaget (4). 1 1 i . . i i i