Haushaltsgerät mit galvanisch getrennten Schaltungsteilen
Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät, das eine Schaltung mit einem ersten Schaltungsteil und einem mit einem von dem ersten Schaltungsteil galvanisch getrennten zwei- ten Schaltungsteil aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben des Haushaltsgeräts. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft zur Verwendung mit einem Wäschetrockner und/oder einer Waschmaschine.
Es ist ein Haushaltsgerät der betreffenden Art bekannt, bei dem das erste Schaltungsteil ständig mit einem externen Versorgungsnetz verbunden ist. Die Schaltung weist einen Transformator zur induktiven Energieübertragung von dem ersten Schaltungsteil auf den zweiten Schaltungsteil auf. Hierbei ist nachteilig, dass auch dann, wenn das Haushaltsgerät ausgeschaltet ist und sich in einem Ruhezustand oder„Standby' -Betrieb befindet, das zweite Schaltungsteil dauernd über den Transformator versorgt wird und somit Energie verbraucht, z.B. aufgrund eines Ruhestroms.
DE 10 2008 044 324 A1 offenbart ein Haushaltsgerät mit einer Hauptsteuereinheit und einer von der Hauptsteuereinheit isolierten Messeinheit, welche eine Messsteuereinheit aufweist, die über einen Datenübertragungskanal mit der Hauptsteuereinheit gekoppelt ist, über welchen eine von der Messeinheit erfassbare Messgröße an die Hauptsteuereinheit übertragbar ist, wobei der Datenübertragungskanal durch eine Schutzimpedanz aufweisende Leitung gebildet ist. Auch offenbart ist ein entsprechendes Verfahren zum Übertragen einer Messgröße, welche mittels einer Messeinheit in einem Hausgerät erfasst und von einer Messsteuereinheit der Messeinheit über einen Datenübertragungskanal an eine von der Messeinheit isolierte Hauptsteuereinheit des Hausgeräts übertragen wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere ein Haushaltsgerät mit einem verringerten Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand oder Standby-Betrieb bereitzustel- len. Es ist insbesondere eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache und zuverlässige Möglichkeit zur selektiven Aktivierung und Deaktivierung von Elementen des galvanisch getrennten zweiten Schaltungsteils bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Haushaltsgerät, aufweisend eine Schaltung mit einem ersten Schaltungsteil, mit einem von dem ersten Schaltungsteil galvanisch getrennten zweiten Schaltungsteil und mit einem in dem zweiten Schaltungsteil untergebrachten dritten Schaltungsteil, wobei der zweite Schaltungsteil eine erste Steuereinrichtung auf- weist, um eine Versorgung des dritten Schaltungsteils zu unterbrechen, welche erste Steuereinrichtung mittels des dritten Schaltungsteils ansteuerbar ist und welche erste Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Versorgung des dritten Schaltungsteils für eine vorgegebene Zeitdauer herzustellen. Folglich braucht zum Aktivieren des von seiner Versorgung abgetrennten dritten Schaltungsteils nur die erste Steuereinrichtung angesteuert zu werden, woraufhin sie den dritten Schaltungsteil für zumindest die vorgegebene Zeitdauer aktiviert. Diese vorgegebene Zeitdauer wird im Folgenden auch als„Selbsthaltedauer" bezeichnet. Die Selbsthaltedauer reicht aus, dass der dritte Schaltungsteil selbst die erste Steuereinrichtung ansteuern kann und sich dadurch selbst hält. Mit gezielter Abschaltung oder Aussetzung der Selbsthaltung lässt sich die Versorgung des dritten Schaltungskreises wieder unterbrechen. Das Haushaltsgerät ist folglich in der Lage, auf einfach realisierbare Weise den dritten Schaltungsteil gezielt zu aktivieren und deaktivieren, so dass im Ruhezustand davon keine Energie verbraucht wird. Die Selbsthaltung bewirkt eine zuverlässige Aufrechterhaltung der Versorgung des dritten Schaltteils, und zwar grundsätzlich unabhängig davon, auf welche Weise die erste Steuereinrichtung zunächst angesteuert worden ist. Die erste Steuereinrichtung mag also auch als eine„Selbsthalteeinrichtung" bezeichnet werden. Die Ansteuersignale zum Ansteuern oder Aktivieren der ersten Steuereinrichtung mögen insbesondere Triggersignale sein.
Die erste Steuereinrichtung ist folglich in der Lage, eine Versorgung des dritten Schaltungsteils herzustellen und zu unterbrechen. Eine Herstellung der Versorgung erfolgt insbesondere auf Ansteuerung der ersten Steuereinrichtung hin für die vorbestimmte Selbsthaltedauer. Die Ansteuerung kann insbesondere durch eine Übertragung eines geeigne- ten Steuersignals an die erste Steuereinrichtung geschehen. Soll die Versorgung längerfristig hergestellt werden, kann die erste Steuereinrichtung insbesondere innerhalb der Selbsthaltedauer erneut angesteuert (oder„aufgefrischt" oder„refreshed") werden, und zwar zumindest von dem dritten Schaltungsteil.
Das erste Schaltungsteil mag einen Anschluss („externer Versorgungsanschluss") für ein externes Versorgungsnetz aufweisen und mag darüber dauernd mit dem externen Versorgungsnetz verbunden sein. Das externe Versorgungsnetz mag z.B. eine Wechselspannung bereitstellen, z.B. von 1 10 V oder 230 V. Es ist eine Ausgestaltung, dass zur Versorgung des zweiten Schaltungsteils ein Übertrager vorhanden ist, welcher mittels des externen Versorgungsanschlusses des ersten Schaltungsteils speisbar ist. Der Übertrager mag insbesondere ein Transformator sein. Eine Primärspule des Transformators mag an den Versorgungsanschluss des ersten Schaltungsteils angeschlossen sein, und eine Sekundärspule des Transformators mag als Versorgungsanschluss des zweiten Schaltungs- teils dienen. Die Primärspule mag also insbesondere dem ersten Schaltungsteil zugehörig sein, während die Sekundärspule insbesondere dem zweiten Schaltungsteil zugehörig sein mag. Der Primärspule und/oder der Sekundärspule mag ein jeweiliger Gleichrichter nachgeschaltet sein. Das Haushaltsgerät mag insbesondere ein Haushalts-Großgerät sein, insbesondere ein Wäschebehandlungsgerät wie eine Waschmaschine, ein Wäschetrockner oder eine Kombination daraus (Waschtrockner). Das Haushaltsgerät mag aber z.B. auch ein Gargerät sein, z.B. ein Kochfeld oder ein Ofen, z.B. ein Backofen. Der dritte Schaltungsteil mag nur einen Teil der Elemente oder mag alternativ alle Elemente des zweiten Schaltungsteils umfassen.
Um die Versorgung des dritten Schaltungsteils herzustellen oder zu unterbrechen, mag die erste Steuereinrichtung die Versorgung des dritten Schaltungsteils selbst herstellen oder unterbrechen oder mag mindestens ein weiteres Element, z.B. eine serielle Abschaltstufe, insbesondere einen Schalter, ansteuern, um die Versorgung des dritten Schaltungsteils herzustellen oder zu unterbrechen. Dazu mag insbesondere ein Stromkreis geschlossen bzw. unterbrochen werden. Für den Fall, dass die erste Steuereinrichtung die Versorgung des dritten Schaltungsteils selbst herstellt, mag die Abschaltstufe in die erste Steuereinrichtung integriert sein.
Um die Versorgung des dritten Schaltungsteils für die Selbsthaltedauer herzustellen, mag die erste Steuereinrichtung zu ihrem Betrieb beispielsweise dauernd versorgt sein, solange das erste Schaltungsteil mit dem externen Versorgungsanschluss verbunden ist. Es ist
eine für eine Energieeinsparung bevorzugte Weiterbildung, dass die erste Steuereinrichtung mittels der zu ihrer Ansteuerung eingehenden Signale betreibbar ist und also insbesondere keine dedizierte Versorgung benötigt. Vielmehr wird die elektrische Energie der eingehenden Signale von der ersten Steuereinrichtung für ihren Betrieb verwendet. Ins- besondere hierfür mag die erste Steuereinrichtung mindestens einen Energiespeicher zur Speicherung elektrischer Energie empfangener Ansteuerungssignale aufweisen.
Dabei ist die Quelle, von welcher die erste Steuereinrichtung zur Aktivierung des dritten Schaltungsteils angesteuert wird, grundsätzlich nicht beschränkt. Es ist eine bevorzugte Ausgestaltung, dass die erste Steuereinrichtung mittels einer zweiten Steuereinrichtung des ersten Schaltungsteils ansteuerbar ist. Die zweite Steuereinrichtung mag insbesondere eine zentrale Steuereinrichtung des Haushaltsgeräts sein („Hauptsteuereinrichtung"). Die zweite Steuereinrichtung mag beispielsweise in Form eines Mikrocontrollers, eines FPGAs („Field Programmable Gate Array"), einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (Application-Specific Integrated Circuit, ASIC) usw. vorliegen. Insbesondere falls der Mikrocontroller die zentrale Steuereinrichtung oder einen Teil davon darstellt, mag er auch als„Hauptcontroller" bezeichnet werden.
Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass der erste Schaltungsteil ein an den externen Ver- sorgungsanschluss anschließbares Schaltnetzteil aufweist, mittels dessen zumindest die zweite Steuereinrichtung versorgbar ist.
Beispielsweise mag zum Einschalten des Haushaltsgeräts ein Bedienelement betätigt werden. Diese Betätigung wird von der zweiten Steuereinrichtung erfasst, woraufhin sie - z.B. im Rahmen einer Initialisierungsroutine - die Versorgung des dritten Schaltungsteils herstellt. Dazu sendet die zweite Steuereinrichtung Steuersignale an die erste Steuereinrichtung, um sie anzusteuern.
Die zweite Steuereinrichtung mag beispielsweise auch dazu verwendet werden, Funkti- onseinheiten des Haushaltsgeräts wie Motoren, Lüfter, Pumpen, Ventile, elektrische Heizelemente, Wärmepumpen usw. zu steuern und/oder ist mit mindestens einem Sensor verbunden.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der dritte Schaltungsteil eine dritte Steuereinrichtung aufweist und die erste Steuereinrichtung von der dritten Steuereinrichtung ansteuerbar ist. Dadurch ist eine besonders einfach umsetzbare Selbsthaltung möglich. Die dritte Steuereinrichtung mag beispielsweise in Form eines Mikrocontrollers, eines FPGAs („Field Programmable Gate Array"), einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (Application-Specific Integrated Circuit, ASIC) usw. vorliegen. Insbesondere falls die dritte Steuereinrichtung als Mikrocontroller ausgestaltet ist, mag sie z.B. auch als „Satellitencontroller" bezeichnet werden. Die dritte Steuereinrichtung mag z.B. mit einem oder mehreren Sensoren verbunden sein und mag insbesondere als eine Messsteuerein- richtung oder sog.„Messinsel" dienen.
Wird also die erste Steuereinrichtung angesteuert, um den dritten Schaltungsteil zu aktivieren bzw. die Versorgung zu dem dritten Schaltungsteil herzustellen, schließt es direkt (selbst) oder indirekt (z.B. über einen Schalter) den Stromkreis des dritten Schaltungsteils und damit auch der dritten Steuereinrichtung. Die dritte Steuereinrichtung sendet dann insbesondere Steuersignale an das erste Schaltungsteil aus, so dass das erste Schaltungsteil alleine schon durch diese Steuersignale aktiviert wird oder bleibt.
Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die dritte Steuereinrichtung mittels eines ersten Netzteils des dritten Schaltungsteils versorgbar ist und die erste Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Versorgung dieses Netzteils für die Selbsthaltedauer herzustellen. Dieses Netzteil mag ein Schaltungsnetzteil sein. Dieses Netzteil mag seriell mit dem Schalter mit der Sekundärseite des Transformators verbunden sein. Folglich wird bei ausgeschaltetem Haushaltsgerät bzw. in dessen Standby-Betrieb das Netzteil des dritten Schaltungsteils nicht mit Strom versorgt, was eine besonders hohe Stromersparnis ermöglicht. Die erste Steuereinrichtung ist also insbesondere dazu eingerichtet, eine Versorgung dieses Netzteils zu unterbrechen oder herzustellen, wodurch auch die Versorgung der dritten Steuereinrichtung unterbrochen oder hergestellt wird. Es ist - insbesondere für den Fall, dass die erste Steuereinrichtung mittels der zweiten Steuereinrichtung und mittels der dritten Steuereinrichtung ansteuerbar ist - außerdem eine Ausgestaltung, dass die zweite Steuereinrichtung mit der dritten Steuereinrichtung über mindestens eine galvanisch getrennte Datenleitung verbunden. So kann ein unidirek- tionaler oder ein bidirektionaler Datenaustausch zwischen diesen beiden Steuereinrich-
tungen erreicht werden, welcher besonders störungsarm ist und die galvanische Trennung des ersten Schaltungsteil und des zweiten Schaltungsteils aufrechterhält. Die galvanische Trennung einer Datenleitung mag beispielsweise mittels eines jeweiligen in eine Datenleitung oder einen Datenkanal eingebrachten Optokopplers erreicht werden.
Die zweite Steuereinrichtung mag auch mit der dritten Steuereinrichtung über mindestens eine galvanisch getrennte Datenleitung verbunden sein.
Es ist eine zum Deaktivieren des dritten Schaltungsteils bevorzugte Weiterbildung, dass die zweite Steuereinrichtung Daten (insbesondere einen„Befehl") an die dritte Steuereinrichtung senden kann, so dass die dritte Steuereinrichtung daraufhin keine Steuersignale mehr an die erste Steuereinrichtung sendet. Dadurch wird die Selbsthaltung durch die dritte Steuereinrichtung aufgehoben. Falls auch die zweite Steuereinrichtung keine Steuersignale mehr an die erste Steuereinrichtung sendet, wird nach Ablauf der Selbsthalte- dauer die Versorgung zu dem dritten Schaltungsteil unterbrochen, wodurch es keinen Strom bzw. elektrische Energie mehr verbraucht. Die dritte Steuereinrichtung mag nach Empfang eines Abschaltbefehls insbesondere eine Abschaltroutine durchlaufen.
Es ist - insbesondere für den Fall, dass die erste Steuereinrichtung mittels der zweiten Steuereinrichtung ansteuerbar ist und die zweite Steuereinrichtung mit der dritten Steuereinrichtung gekoppelt ist - ferner eine Ausgestaltung, dass mittels der zweiten Steuereinrichtung Signale aussendbar sind, die sowohl zur Datenübertragung an die dritte Steuereinrichtung als auch zur Ansteuerung der ersten Steuereinrichtung vorgesehen sind. Insbesondere können also von der zweiten Steuereinrichtung an die dritte Steuereinrichtung ausgesandte Datensignale auch zur Ansteuerung der ersten Steuereinrichtung verwendet werden. Dadurch kann auf eine Aussendung von Steuerdaten an die erste Steuereinrichtung über einen separaten Datenausgang der zweiten Steuereinrichtung verzichtet werden, was die Ausgestaltung der Schaltung und der zweiten Steuereinrichtung vereinfacht. Insbesondere mag auf eine dedizierte Generierung von Ansteuerungssignalen der zwei- ten Steuereinrichtung getrennt von den Datensignalen für die dritte Steuereinrichtung verzichtet werden, und es mögen zur Ansteuerung vielmehr die Datensignale für die dritte Steuereinrichtung mitverwendet werden. Dies vereinfacht zudem eine Verdrahtung. Die zweite Steuereinrichtung braucht auch nicht zur Aktivierung des dritten Schaltungsteils modifiziert zu werden, sondern braucht für die Aktivierung nur eine Datenkommunikation
mit der dritten Steuereinheit zu beginnen. Insbesondere braucht also der erste Schaltungsteil nicht modifiziert zu werden.
Bei aktiviertem dritten Schaltungsteil wird die erste Steuereinrichtung also durch die An- Steuersignale (auch als„Refreshsignale" bezeichenbar) der dritten Steuereinrichtung angesteuert und dadurch gehalten. Zusätzlich wird die erste Steuereinrichtung durch die von der zweiten Steuereinrichtung zu der dritten Steuereinrichtung ausgesandten Datensignale angesteuert. Jedoch ist die Aktivierung der zweiten Steuereinrichtung dann nicht von den Datensignalen der zweiten Steuereinrichtung abhängig.
Diese Ausgestaltung mag so realisiert sein, dass sich die von der zweiten Steuereinheit ausgehende Datenleitung in zwei Zweige verzweigt, welche zu der ersten Steuereinrichtung bzw. zu der dritten Steuereinrichtung führen. Für den Fall, dass die zweite Steuereinrichtung mit der ersten Steuereinrichtung über galvanisch getrennte Datenleitungen ver- bunden ist, wird es zur Einsparung eines zusätzlichen Optokopplers bevorzugt, dass die Verzweigung in dem zweiten Schaltungsteil vorhanden ist, also in Signalrichtung hinter dem Optokoppler.
Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass mittels der ersten Steuereinrichtung eine Schalt- stufe, insbesondere eine serielle Schaltstufe, insbesondere ein Schalter, ansteuerbar ist und mittels der Schaltstufe, insbesondere des Schalters, die Versorgung des dritten Schaltungsteils unterbrechbar ist. Die erste Steuereinrichtung mag zur Ansteuerung der Schaltstufe, insbesondere des Schalters, ein geeignetes Ansteuersignal ausgeben, z.B. ein Triggersignal. Dieses Ansteuersignal mag die Schaltstufe, insbesondere den Schalter, insbesondere dazu bringen, die Versorgung des dritten Schaltungsteils herzustellen, z.B. durch Schließen eines Stromkreises.
Die Schaltstufe, insbesondere der Schalter, mag insbesondere eine elektronische Schaltstufe bzw. ein elektronischer Schalter sein, mag grundsätzlich aber auch ein anderer, z.B. mechanischer, Schalter sein. Die elektronische Schaltstufe bzw. der elektronische Schalter mag insbesondere ein Transistor sein oder mindestens einen Transistor aufweisen. Der mindestens eine Transistor mag z.B. ein unipolarer oder ein bipolarer Transistor sein. Der unipolare Transistor mag insbesondere ein Feldeffekttransistor (FET) sein, insbeson-
dere ein JFET oder ein MISFET, insbesondere ein MOSFET. Der bipolare Transistor mag beispielsweise ein IGBT sein.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgeräts wie oben beschrieben, wobei in einem ausgeschalteten Zustand oder in einem Standby- Betrieb des Haushaltsgeräts der dritte Schaltungsteil von seiner Versorgung getrennt ist und mit einem Einschalten des Haushaltsgeräts: der dritte Schaltungsteil versorgt wird und dadurch die Versorgung des dritten Schaltungsteils zumindest für die vorgegebene Selbsthaltedauer hergestellt wird; und der versorgte dritte Schaltungsteil die erste Steuer- einrichtung ansteuert, um die Versorgung des dritten Schaltungsteils aufrechtzuerhalten. Dieses Verfahren ergibt die gleichen Vorteile wie das Haushaltsgerät und mag analog ausgestaltet werden.
So ist es eine Ausgestaltung, dass die erste Steuereinrichtung mittels mindestens eines von der zweiten Steuereinrichtung erzeugten Signals angesteuert wird, das zur Datenübertragung an die dritte Steuereinrichtung oder Kommunikation mit der dritten Steuereinrichtung vorgesehen ist.
Es ist z.B. noch eine Ausgestaltung, dass mindestens ein von der zweiten Steuereinrich- tung erzeugtes Signal vor der ersten Steuereinrichtung von einem Optokoppler umgewandelt wird.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.
Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Schaltung 1 eines Haushaltsgeräts H, z.B. eines Wäschetrockners.
Die Schaltung 1 weist zwei galvanisch voneinander getrennte Teile auf, nämlich einen ersten Schaltungsteil 2 und einen zweiten Schaltungsteil 3. Der erste Schaltungsteil 2 weist einen externen Versorgungsanschluss für eine Versorgungsspannung auf, der hier als ein Netzeingang 4 ausgebildet ist. Der Netzeingang 4 mag z.B. für eine Versorgungs- Spannung in Form einer Wechselspannung von 1 10 V oder 230 V ausgelegt sein. Dem Netzeingang 4 ist ein Gleichrichter in Form eines Einweggleichrichters in Reihe nachgeschaltet. Der Einweggleichrichter ist hier als eine Diode 5 ausgestaltet. Parallel zu dem Netzeingang 4 ist in Glättungskondensator 6 geschaltet.
An den Netzeingang 4 ist ferner eine Primärseite 7 eines Übertragers angeschlossen, und zwar in Reihe angeschlossen an die Diode 5 und parallel zu dem Glättungskondensator 6. Der Übertrager ist hier als ein Transformator 8 ausgebildet. Die Primärseite 7 (z.B. eine Primärspule) des Transformators 8 ist wiederum in Reihe zu einem Netzteil in Form eines Schaltnetzteils 9 geschaltet. Ein Versorgungsausgang 12 des Schaltnetzteils 9 ist mit einem positiven Versorgungsanschluss VDD einer zweiten Steuereinrichtung in Form eines mit MOS-Schaltkreisen aufgebauten Mikrocontrollers verbunden, welcher im Folgenden als Hauptcontroller 13 bezeichnet wird. Der Hauptcontroller 13 entspricht der oben beschriebenen „zweiten Steuereinrichtung". Der Hauptcontroller 13 wird also von dem Schaltnetzteil 9 versorgt. Ein Signalausgang 14 des Hauptcontrollers 13 ist mit einem Eingang eines ersten Optokopplers 15 verbunden. Ein Signaleingang 16 des Hauptcontrollers 13 ist mit einem Ausgang eines zweiten Optokopplers 17 verbunden.
Der zweite Schaltungsteil 3 der Schaltung 1 weist zu seiner Strom- oder Spannungsversorgung eine Sekundärseite 18 des Transformators 8 auf. Die Sekundärseite 18 ist mit einer Diode 19, welche als Einweggleichrichter dienen kann, in Reihe geschaltet. Die Diode 19 ist hier mit ihrem Anodenanschluss mit einem ersten Anschluss der Sekundärseite 18 des Transformators 8 verbunden und mit ihrem Kathodenanschluss mit einem ersten Anschluss 20 eines elektronischen Schalters 21 . Der Schalter 21 ist hier als ein Längstransistor ausgebildet. Ein zweiter Anschluss 22 des Schalters 21 ist mit einem ersten Versorgungsanschluss 23 eines Netzteils 24 verbunden. Ein zweiter Versorgungsanschluss 25 des Netzteils 24 ist mit dem zweiten Anschluss der Sekundärseite 18 des Transformators 8 verbunden. Das Netzteil 24 ist also mit dem Schalter 21 in Reihe verschaltet. Mittels des Schalters 21 kann folglich die Verbindung zwischen seinem ersten Anschluss 20 und seinem zweiten Anschluss 22 wahlweise hergestellt und unterbrochen
werden, und zwar durch eine geeignete Ansteuerung eines Steuereingangs 26 des Schalters 21 . Durch eine Ansteuerung oder Aktivierung des Schalters 21 wird also das Netzteil 24 von der Sekundärseite 18 des Transformators 8 und damit von seiner Versorgung getrennt.
Ein Versorgungsausgang 27 des Netzteils 24 ist mit einem positiven Versorgungsan- schluss VDD einer dritten Steuereinrichtung in Form eines mit MOS-Schaltkreisen aufgebauten weiteren Mikrocontrollers verbunden. Dieser Microcontroller wird im Folgenden als „Satellitencontroller" 28 bezeichnet und entspricht der oben beschriebenen„dritten Steu- ereinrichtung". Der Satellitencontroller 28 mag z.B. als eine Messsteuereinrichtung oder als ein Teil davon dienen. Ein negativer Anschluss VSS des Satellitencontrollers 28 ist mit dem zweiten Anschluss der Sekundärseite 18 des Transformators 8 und folglich auch mit dem zweiten Versorgungsanschluss 25 des Netzteils 24 verbunden. Das Netzteil 24 und der Satellitencontroller 28 bilden zusammen ein drittes Schaltungsteil 10, das in dem zweiten Schaltungsteil 3 untergebracht ist.
Der Satellitencontroller 28 weist mehrere Eingabe/Ausgabe-Anschlüsse („I/O-Ports") auf, nämlich einen ersten Signalausgang 29, einen zweiten Signaleingang 30 und einen dritten Signalausgang 31. Der erste Signalausgang 29 ist mit einem Eingang des zweiten Optokopplers 17 verbunden, und der zweite Signaleingang 30 ist mit einem Ausgang des ersten Optokopplers 15 verbunden. Dadurch wird der erste Signalausgang 29 des Satellitencontrollers 28 über den zweiten Optokoppler 17 mit dem Signaleingang 16 des Hauptcontrollers 13 verbunden, und zwar galvanisch getrennt durch den zweiten Optokoppler 17. Analog wird der zweite Signaleingang 30 des Satellitencontrollers 28 über den ersten Optokoppler 15 mit dem Signalausgang 14 des Hauptcontrollers 13 verbunden. Dadurch wird eine galvanisch getrennte datentechnische Kopplung des Hauptcontrollers 13 und des Satellitencontrollers 28 erreicht. Diese können also bidirektional miteinander Datensignale austauschen. Der Ausgang des ersten Optokopplers 15 ist außerdem mit einem Eingang einer weiteren Steuereinrichtung des zweiten Schaltungsteils 3 verbunden oder verschaltet. Diese Steuereinrichtung entspricht der oben beschriebenen„ersten Steuereinrichtung" und wird im Folgenden als Selbsthalteeinrichtung 35 bezeichnet. Ein Steuerausgang 36 der Selbsthalteeinrichtung 35 ist mit dem Steuereingang 26 des Schalters 21 verbunden. Folglich kann
der Hauptcontroller 13 die Selbsthalteeinrichtung 35 wahlweise aktivieren und deaktivieren, welche wiederum den Schalter 21 entsprechend betätigt, wodurch eine Strom- oder Spannungsversorgung des Netzteils 24 wahlweise hergestellt und unterbrochen werden kann. Somit kann durch den Hauptcontroller 13 die Strom- oder Spannungsversorgung bzw. der Betrieb des dritten Schaltungsteils 10 aktiviert und deaktiviert werden.
Dem Ausgang des ersten Optokopplers 15 folgt also eine Verzweigung 32, welche einerseits zu dem zweiten Signaleingang 30 des Satellitencontrollers 28 und andererseits zu einem Eingang der Selbsthalteeinrichtung 35 verzweigt. Von dem Signalausgang 14 des Hauptcontrollers 13 ausgesandte Datensignale gelangen also über den ersten Optokoppler 15 sowohl zu dem zweiten Signaleingang 30 des Satellitencontrollers 28 als auch zu dem Eingang der Selbsthalteeinrichtung 35.
Auch ist ein Eingang der Selbsthalteeinrichtung 35 mit dem dritten Signalausgang 31 des Satellitencontrollers 28 verbunden, und zwar mit dem gleichen Eingang, welcher mit dem ersten Optokoppler 15 verbunden ist, oder mit einem anderen Eingang. Folglich mag auch der Satellitencontrollers 28 die Selbsthalteeinrichtung 35 ansteuern und dadurch wahlweise aktivieren und deaktivieren. Die Selbsthalteeinrichtung 35 ist so aufgebaut, dass sie nach einem Empfang eines An- steuersignals (z.B. von dem Hauptcontroller 13 bzw. dem ersten Optokoppler 15 oder von dem Satellitencontroller 28) den Schalter 21 für die vorgegebene Selbsthaltedauer aktiviert und so für die Selbsthaltedauer die Versorgung zu dem Netzteil 24 herstellt. Dies kann beispielsweise durch die Ausgabe eines Triggersignals an dem Steuerausgang 36 geschehen. Dabei kann die Selbsthaltedauer insbesondere länger sein als eine minimale Dauer der Ansteuersignale. Die Selbsthalteeinrichtung 35 mag dazu beispielsweise einen Energiespeicher, z.B. einen Kondensator, aufweisen, welcher die elektrische Energie der empfangenen Ansteuersignale speichert. Für eine dauerhafte Aktivierung des Schalters 21 reicht also an der Selbsthalteeinrichtung 35 ein Empfang einer Folge von Ansteuersig- nalen aus, deren zeitlicher Abstand die Selbsthaltedauer nicht erreicht oder überschreitet.
Das Haushaltsgeräts H ist nach einer Aufstellung bei einem Nutzer typischerweise dauernd an den Netzeingang 4 angeschlossen. An dem Netzeingang 4 liegt in der Regel ein Wechselspannungssignal an, das durch die Diode 5 und den Glättungskondensator 6 in
ein geglättetes, aber noch welliges, Gleichspannungssignal umgewandelt wird. Dieses Gleichspannungssignal wird in die Primärseite 7 des Transformators 8 eingespeist und erzeugt dadurch ein magnetisches Wechselfeld, welches von der Sekundärseite 18 induktiv aufgenommen wird. An der Sekundärseite 18 wird dadurch eine„galvanisch getrennte" Versorgungsspannung für den zweiten Schaltungsteil 3 bereitgestellt. Beispielsweise mag zumindest der erste Optokoppler 15 von der galvanisch getrennten Versorgungsspannung betrieben werden, und zwar dauernd.
Das geglättete Gleichspannungssignal des ersten Schaltungsteils dient außerdem der Versorgung des Schaltnetzteils 9, welches daraus eine konstante Versorgungsspannung für den Hauptcontroller 13 erzeugt.
Bei deaktiviertem oder ausgeschaltetem Haushaltsgerät H befindet sich dieses in einem Standby-Betrieb, in welchem der Schalter 21 zunächst offen ist, so dass er einen elektri- sehen Stromkreis zwischen der Sekundärseite 18 des Transformators 8 und dem Netzteil 24 unterbricht. Das aus dem Netzteil 24 und dem Satellitencontroller 28 aufgebaute dritte Schaltungsteil 10 ist dadurch von der galvanisch getrennten Versorgungsspannung getrennt und verbraucht keine Energie. Mit Aktivieren oder Einschalten des Haushaltsgeräts H oder mit Auswahl eines Betriebsablaufs, welcher den zweiten Schaltungsteil 3 benötigt, versucht der Hauptcontroller 13, mit dem Satellitencontroller 28 zu kommunizieren und sendet dazu, insbesondere digitale, Datensignale über seinen Signalausgang 14 zu dem Eingang des ersten Optokopplers 15. Folglich werden am Ausgang des ersten Optokopplers 15 damit korrelierte Signale erzeugt, die über die Verzweigung 32 einerseits zu dem zweiten Signaleingang 30 des Satellitencontrollers 28 und andererseits zu dem Eingang der Selbsthalteeinrichtung 35 gelangen.
Da der Satellitencontroller 28 noch nicht versorgt wird, werden die dort empfangenen Sig- nale nicht verwertet. Die Selbsthalteeinrichtung 35 nutzt jedoch die ankommenden Datensignale als Ansteuersignale, um über ihren Steuerausgang 36 ein Steuersignal an den Steuereingang 26 des Schalter 21 auszugeben, woraufhin der Schalter 21 schließt und dadurch den Stromkreis zwischen der Sekundärseite 18 des Transformators 8 und dem Netzteil 24 schließt. Folglich kann das Netzteil 24 die galvanisch getrennte Versorgungs-
Spannung dazu nutzen, um an seinem Versorgungsausgang 27 eine Versorgungsspannung zum Betreiben des Satellitencontrollers 28 zu erzeugen. Folglich fährt der Satellitencontroller 28 hoch und gibt über den dritten Signalausgang 31 ein Signal (z.B. ein„Ref- resh"-Signal) aus, das an der Selbsthalteeinrichtung 35 empfangen wird und dafür sorgt, dass die Selbsthalteeinrichtung 35 aktiviert bleibt und den Schalter 21 geschlossen hält. Es wird also eine Selbsthaltefunktion des Satellitencontrollers 28 bereitgestellt, welcher durch den Hauptcontroller 13 initiiert worden ist. Die an der Verzweigung 32 abgezweigten Datensignale des Hauptcontrollers 13 bzw. des ersten Optokopplers 15 werden weiterhin empfangen und können als zusätzliche Refresh-Signale genutzt werden.
Zum Ausschalten oder Deaktivieren des dritten Schaltungsteils 10 mag insbesondere von dem Hauptcontroller 13 über seinen Signalausgang 14 ein Ausschaltbefehl an den Satellitencontroller 28 gesandt werden und danach keine Signale mehr über den Signalausgang 14 ausgesandt werden. Der Signalausgang 14 des Hauptcontrollers 13 mag also insbe- sondere nach dem Senden des Ausschaltbefehls stumm geschaltet werden. Mit Empfangen des Ausschaltbefehls schließt der Satellitencontroller 28 z.B. seine noch laufenden Prozesse ab und lässt dann die Selbsthalteeinrichtung 35 los (sendet also z.B. keine Signale mehr über seinen dritten Signalausgang 31 ). Durch das Loslassen der Selbsthalteeinrichtung 35 wird der Schalter 21 nach der durch die Selbsthalteeinrichtung 35 vorge- gebenen Selbsthaltedauer geöffnet und die Versorgung zu dem dritten Schaltungsteil 10 unterbrochen. Die Selbsthaltedauer mag z.B. von einer Dimensionierung des zugehörigen Energiespeichers abhängen.
Diese Schaltung 1 weist den Vorteil auf, dass sie auf einfach umzusetzende Weise eine Stromsparmöglichkeit durch zumindest teilweise Abschaltung galvanisch getrennter Bereiche oder Teile ermöglicht. So sind bei der Schaltung 1 zumindest das Netzteil 24 und der Satellitencontroller 28 von ihrer Versorgung trennbar. Dies ist ohne zusätzliche Kommunikationskanäle realisierbar. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
So kann anstelle des Einweggleichrichters auch ein Brückengleichrichter, ein Mittelpunktgleichrichter usw. verwendet werden.
Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw.
Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
Bezugszeichenliste
1 Schaltung
2 erster Schaltungsteil der Schaltung
3 zweiter Schaltungsteil der Schaltung
4 Netzeingang
5 Diode
6 Glättungskondensator
7 Primärseite des Transformators
8 Transformator
9 Schaltnetzteil des ersten Schaltungsteil
10 dritter Schaltungsteil
12 Versorgungsausgang des Schaltnetzteils
13 Hauptcontroller
14 Signalausgang des Hauptcontrollers
15 erster Optokoppler
16 Signaleingang des Hauptcontrollers
17 zweiter Optokoppler
18 Sekundärseite des Transformators
19 Diode
20 erster Anschluss des Schalters
21 Schalter
22 zweiter Anschluss des Schalters
23 erster Versorgungsanschluss des Netzteils des zweiten Schaltungsteils 24 Netzteils des zweiten Schaltungsteils
25 zweiter Versorgungsanschluss des Netzteils des zweiten Schaltungsteils
26 Steuereingang des Schalters
27 Versorgungsausgang des Netzteils des zweiten Schaltungsteils
28 Satellitencontroller
29 erster Signalausgang des Satellitencontrollers
30 zweiter Signaleingang des Satellitencontrollers
31 dritter Signalausgang des Satellitencontrollers
32 Verzweigung
35 Selbsthalteeinrichtung
Steuerausgang der Selbsthalteeinrichtung Haushaltsgerät
Versorgungsanschluss des Hauptcontrolles