WO2016142117A1 - Haushaltsgerät mit einem schaltnetzteil und verfahren zum betreiben eines haushaltsgerätes mit einem schaltnetzteil - Google Patents

Haushaltsgerät mit einem schaltnetzteil und verfahren zum betreiben eines haushaltsgerätes mit einem schaltnetzteil Download PDF

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WO2016142117A1
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switching power
electrical
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Tommy BECKMANN
Achim Paulduro
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BSH Hausgeräte GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a household appliance with a switching power supply and a method for operating a household appliance with a switching power supply.
  • WO 2012/1 13047 A2 discloses a domestic refrigeration appliance which has a coolable interior and a refrigerant circuit with a compressor for cooling the coolable interior.
  • the compressor is driven by an inverter which generates from a DC voltage a voltage intended for the operation of the compressor.
  • the DC voltage is generated by a rectifier and a capacitor from the mains voltage and is applied to a busbar.
  • the inverter is driven by a driver of a control circuit and designed as a switching power supply auxiliary power supply generates the supply voltages for the driver and the control circuit from the DC voltage for the inverter.
  • a switch is provided with which the auxiliary power supply can be turned on and off. When this switch is open, the auxiliary power supply is disconnected from the busbar and does not generate supply voltages to the driver and control circuitry. With an external signal, the switch can be closed.
  • the object of the invention is to provide an improved household appliance with a switching power supply.
  • a household appliance comprising an electronic control device and an electrical device that can be controlled by the electronic control device, which has electronics and a switching power supply which generates a supply voltage for the electronics from an electrical voltage during operation of the electrical device, and the household appliance is set up, by means of its electronic control device, the switched on the electrical voltage switching power supply directly to the electrical Device to put into operation, and by means of the electronics, the switching power supply, without disconnecting it from the electrical voltage, directly off.
  • Another aspect of the invention relates to a method for operating the household appliance according to the invention, comprising the following method steps:
  • the household appliance according to the invention is preferably a household refrigerating appliance, which has a heat-insulated body with a coolable inner container, which limits a refrigerated interior space provided for storing food, and a refrigerant circuit provided with a compressor for cooling the coolable interior.
  • the coolable interior can preferably be closed by means of a door leaf.
  • the door leaf is preferably pivotally mounted with respect to an axis which preferably extends vertically. When open, the coolable interior is accessible.
  • the refrigerant circuit comprises the compressor and in particular a condenser downstream of the compressor, a condenser connected downstream of the condenser and an evaporator which is arranged between the throttle device and the compressor.
  • the electrical device is, for example, an LED power supply, a module for facilitating the door opening, in particular a door opening aid, which is arranged to open the Terblatt at least, a drive device for a vacuum pump, or a drive device for a nebulizer.
  • the electrical device is a control and drive device of an electric motor, which is provided to drive the compressor during operation of the refrigerant circuit.
  • the electric motor can also be part of the compressor.
  • the household appliance according to the invention comprises the electronic control device. This is e.g. in the case of the household refrigerating appliance, a main control device, which in particular has superordinate functions, such as e.g. a temperature control of the household refrigerator, executes.
  • the household appliance according to the invention further comprises the controllable by means of the electronic control device electrical device.
  • the electrical device comprises the electronics and the switching power supply, which generates a supply voltage for the electronics during operation of the electrical device from an electrical voltage. Switching power supplies as such are known in the art in principle.
  • the electronics are in particular a control device for controlling the electrical device.
  • the electrical device may comprise at least one electrical component, which is also supplied with electrical energy from the switching power supply during operation of the electronic device.
  • the switching power supply generates a supply voltage for this electrical component.
  • the electronics preferably comprise a microcontroller or a microprocessor.
  • the household appliance is set up by means of its electronic control device, the switched on the electrical voltage switching power supply directly to put the electrical device in operation, and by means of the electronic switching power supply, without disconnecting it from the electrical voltage, directly turn off, in particular to turn off the electrical device.
  • the electronics and optionally the at least one electrical component of the electrical device is only supplied with electrical energy when it should also be in operation.
  • the switching power supply without being disconnected from the electrical voltage directly off.
  • the switched-off power supply is still connected to the electrical voltage, but it requires no additional switch to turn off the switching power supply.
  • the switched-mode power supply comprises at least one triggerable semiconductor switch, which is alternately opened and closed for generating the supply voltage from the electrical voltage and which is permanently open when the switched-mode power supply is switched off.
  • the at least one semiconductor switch is thus opened, controlled by the electronics of the electrical device, and remains permanently open.
  • the at least one semiconductor switch is preferably a transistor.
  • the household appliance according to the invention may comprise a rectifier device, which is set up to generate a DC voltage by rectifying a mains voltage.
  • the rectifier device comprises in particular a rectifier which rectifies the mains voltage and at least one rectifier downstream capacitor for smoothing the rectified voltage.
  • the smoothed, rectified voltage is the DC voltage.
  • the DC voltage is for example a supply voltage for at least one further component of the household appliance according to the invention or is used for generating a supply voltage for at least one further component of the household appliance according to the invention.
  • the other component is eg the electronic control device.
  • the DC voltage is preferably the electrical voltage for the switching power supply, which is applied to the switching power supply, even if it is directly switched off.
  • the switching power supply is, for example, a buck converter, which is also referred to in English as BUCK Converter.
  • the switching power supply may have, for example, a so-called flyback topology. These switching power supplies are designed such that they generate from the DC voltage, the supply voltage, which is also a DC voltage, the voltage value is smaller than the voltage value of the voltage designed as a DC voltage for the switching power supply.
  • the electrical device is preferably an electric drive, in particular a regulated electric drive.
  • This includes, in particular, an electric motor, an inverter driving the electric motor, and a driver driving the inverter and controllable by the electronics.
  • the electronics are designed in particular as a control device of the electric drive.
  • the inverter in particular comprises a plurality of transistors, in particular power transistors, and is adapted to generate from the DC voltage a multi-phase AC voltage provided for driving the electric motor.
  • this DC voltage is also the electrical voltage for the switching power supply.
  • the switched-mode power supply is set up to generate a supply voltage for the driver from the electrical voltage during operation of the electric drive.
  • the driver is thus an example of an electrical component of the electrical device, which also receives its supply voltage from the switching power supply.
  • the driver turns off the inverter to switch the electric motor de-energized.
  • a controlled by the electronics braking of the electric motor is performed to a standstill, and that due to the switched-off power supply, the driver turns off the inverter to switch the electric motor de-energized.
  • the compressor is driven during operation of the refrigerant circuit by means of the electric motor or the compressor includes the electric motor.
  • a household refrigerator with a switching power supply which has a relatively low resting power consumption in particular for the power supply of an inverter, for. for speed-controlled compressor.
  • the energy consumption of the household appliance designed as a household refrigerating appliance can be reduced during a standstill of a variable-speed compressor.
  • the switching power supply is based in particular on a switching regulator or on a semiconductor switch that can be opened and closed directly.
  • the switching power supply is switched on, for example, via a signal of a communication interface between the electronic control device and the electrical device.
  • This communication interface controls e.g. the executed as a device control electronic control device, the speed of the compressor.
  • the control of the speed can be carried out by means of frequency signal, pulse frequency modulation, pulse width modulation or unidirectional / bidirectional data communication.
  • the signal of the communication interface is preferably routed to an input ("ON") of the switched-mode power supply.
  • the switched-mode power supply is switched off via the electronics, in particular after no signal is applied to the communication interface (idle state of the interface) via a signal to an "OFF ") Input of the switching power supply.
  • the switching power supply is not active (no switching activity), which means that the power consumption is relatively low On-demand switching power supply for converters or inverters of speed-controlled compressors.
  • FIG. 3 shows a regulated electric drive with a switched-mode power supply for a compressor of the refrigerant circuit
  • FIG. 4 shows a circuit diagram of the switched-mode power supply
  • FIG. 5 shows a circuit diagram of an alternative embodiment of the switched-mode power supply.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a domestic refrigerator 1, which comprises a thermally insulated body 10 with an inner container 2, which limits a coolable interior 3.
  • the coolable interior 3 is provided for storing food not shown.
  • the household refrigerating appliance 1 has a pivotable door leaf 4 for closing the coolable interior 3.
  • the door leaf 4 is pivotally mounted, in particular with respect to a vertically extending axis. When the door leaf 4 is open, as shown in FIG. 1, the coolable interior 3 is accessible.
  • the domestic refrigerator 1 comprises a refrigerant circuit 20 shown in FIG. 2 for cooling the coolable interior 3.
  • the refrigerant circuit 20 of the coolable interior 3 comprises a compressor 21, a condenser 22 downstream of the compressor 21, a condenser 22 downstream Throttling device 23, which is designed in particular as a throttle or capillary tube, and an evaporator 24, which is arranged between the throttle device 23 and the compressor 21.
  • the compressor 21 is preferably disposed within a machine room of the household refrigerator 1, which is located in particular behind the drawer 7.
  • the household refrigerating appliance 1 comprises an electronic control device 8 which is set up to actuate the refrigerating device, in particular the compressor 21 of the refrigerant circuit 20 in a manner generally known to those skilled in the art, such that the coolable interior 3 is at least approximately predetermined or having predetermined target temperature.
  • the electronic control device 8 is preferably arranged to regulate the temperature of the coolable interior 3.
  • the household refrigerating appliance 1 may have at least one temperature sensor (not shown in greater detail and connected to the electronic control device 8).
  • the household refrigerating appliance 1 comprises a controlled electric drive 30 shown in FIG. 3.
  • the controlled electric drive 30 includes an electric motor, eg, a permanent-magnet three-phase synchronous motor, which is preferably designed as a brushless DC motor.
  • the electric motor is coupled to the compressor 21 or is part of the compressor 21 and drives it if necessary in accordance with a predetermined speed of the electronic control device 8 n so n.
  • the desired rotational speed risoii is calculated or predetermined in particular by the electronic control device 8 on the basis of an intended cooling of the coolable interior 3, for example on the basis of the current temperature and the desired temperature of the coolable interior 3.
  • the controlled electric drive 30 includes an actuator for driving the electric motor or the compressor 21.
  • the actuator is designed as a specialist known in the art inverter 31 and generated in the operation of the electric drive 30, a three-phase or multi-phase voltage whose fundamental has a fundamental frequency and amplitude, indirectly depending on the target speed n so "and an actual speed the electric motor is.
  • the inverter 31 comprises a plurality of transistors or power transistors 32, as is known in the art in principle.
  • the power transistors 32 are, for example, bipolar transistors, such as IGBTs.
  • the power transistors 32 may also be field effect transistors.
  • the rectifier 34 is provided to generate a rectified electrical voltage from an AC electrical voltage, in particular provided for supplying the household refrigerator 1 mains voltage U N , which is smoothed by the capacitor 33, whereby a DC electrical voltage U dc is formed.
  • the controlled drive 30 has a driver 35 which, in operation of the inverter 31, suitably activates the power transistors 32 in a manner known to the person skilled in the art in order to obtain from the DC electrical voltage U dc the operation or the operation of the compressor 21 Its motor to produce certain multiphase electrical voltage.
  • the regulated electric drive 30 has an electronic unit 36, which is provided to control the driver 35 during operation of the compressor 21, so that the inverter 31 or the power transistors 32 generates the polyphase AC voltage such that the compressor 21 or whose electric motor has the desired speed.
  • the electronics 36 comprise a microcontroller or a microprocessor and preferably implement a controller of the regulated electrical drive 30.
  • the electronics 36 can be supplied with a determined actual rotational speed of the compressor 21 or its electric motor.
  • the regulated electric drive 30 has a switched-mode power supply 37, 37 ', which preferably generates a supply voltage U V, E for the electronics 36 and a supply voltage U V, T for the driver 35 from the DC voltage U dc .
  • the supply voltages U V, E, U V, T for the electronics 36 and the driver 35 may be the same. However, in the case of the present embodiment, they are different.
  • the two supply voltages U V, E, U V, T are in particular DC voltages.
  • the two supply voltages U V, E, for the electronics 36 is for example 3.3V and the supply voltages U V, T for the driver 35 is for example 15V.
  • Fig. 4 shows a circuit diagram of a first embodiment of the switching power supply, which is provided with the reference numeral 37
  • Fig. 5 shows an alternative embodiment of the switching power supply, which is provided with the reference numeral 37 '.
  • the switched-mode power supply 37 shown in FIG. 4 is designed as a step-down converter known in principle to a person skilled in the art, which is also referred to in English as the BUCK converter.
  • the switching power supply 37 'shown in FIG. 5 has a so-called flyback topology.
  • the switched-mode power supply 37 shown in FIG. 4 comprises an input capacitor C1 to which the DC voltage U dc is applied, and a controlled semiconductor switch formed as a transistor T, which is driven by an electronic control device 41 of the switched-mode power supply 37 during operation of the switched-mode power supply 37 in principle known to the expert from the DC voltage U dc to generate the supply voltages U V, T for the driver 35.
  • the transistor T is driven so that it is alternately opened and closed.
  • the supply voltages U V, T for the driver 35 is smaller than the DC voltage U dc .
  • the switching power supply 37 shown in FIG. 4 comprises a freewheeling diode D1, a coil L and an output capacitor C2, to which the supply voltages U V, T for the driver 35 are applied.
  • the two supply voltages UV , E, U V, T are different and in particular the supply voltages U V, E, for the Electronics 36 smaller than the supply voltages U V, T for the driver 35 is for example 15V.
  • the switching power supply 37 shown in de Fig. 4 comprises an integrated circuit 42, which from the supply voltages U V, T for the driver 35, the supply voltages U V, E, generated for the electronics 36.
  • the switched-mode power supply 37 may have a further output capacitor C3 to which the supply voltages U V, E for the electronics 36 are applied.
  • the switched-mode power supply 37 'shown in FIG. 5 likewise comprises the input capacitor C1 to which the DC voltage U dc is applied and the controlled semiconductor switch formed as transistor T, which is driven by the electronic control device 41 of the switched-mode power supply 37' during operation of the switched-mode power supply 37
  • the input capacitor C1 to which the DC voltage U dc is applied
  • the controlled semiconductor switch formed as transistor T which is driven by the electronic control device 41 of the switched-mode power supply 37' during operation of the switched-mode power supply 37
  • the supply voltages U V, T for the driver 35 in a manner familiar to those skilled in the art.
  • the transistor T is driven so that it is alternately closed and opened.
  • the transformer TR can have on the output side a plurality of winding taps, as shown in FIG. 5.
  • the switching power supplies 37, 37 ' can be switched on via the first input 41.1, whereupon the control device 41 alternately opens and closes the transistor T in order to generate the supply voltages U V, T, U V, E from the DC voltage U dc .
  • the electric drive 30 has an interface 38 via which the electric drive 30 is able to communicate with the electronic control device 8.
  • the interface 38 includes, for example, a phototransistor.
  • the switching power supply 37, 37 ' is turned off, i. the transistor T of the switching power supply 37, 37 'is open.
  • the compressor 21 is not in operation.
  • the electronic control device 8 determines a cooling requirement for the coolable interior 3, then the electronic control device 8 transmits to the electric drive 30 or its electronics 36, for example, information about the setpoint speed n so n for the compressor 21 or its motor. At the same time, the electronic control device 8 switches the switched-mode power supply 37, 37 'in particular via the interface 38 and via the first input 41 .1 of the switched-mode power supply 37, 37'. Then, the switching power supply 37, 37 'generates the supply voltages U V, T, U V, E for the driver 35 and the electronics 36, whereby the electric drive 30 is ready for use and the inverter 31 controls the compressor 21 and its motor or regulated can drive through the electronics 36.
  • the electronic control device 8 sends the electronics 36 corresponding information, for example, by setting the value for the setpoint speed n so for the compressor 21 or its motor to "zero.”
  • the electronics 36 then control the driver 35 in such a way that the inverter 31 decelerates the compressor 21 or its motor
  • the electronics 36 then switch off the switched-mode power supply 37, 37 'via the second input 41.2, whereupon the control device 41 of the switched-mode power supply 37, 37' opens the transistor T.
  • the driver 35 no longer receives any supply voltage, as a result of which the power transistors 32 of the inverter 31 are opened and remain permanently open, whereby the compressor 21 and its electric motor are de-energized.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät (1) und ein Verfahren zum Betreiben des Haushaltsgerätes (1). Das Haushaltsgerät (1) umfasst eine elektronische Steuervorrichtung (8) und eine mittels der elektronischen Steuervorrichtung (8) ansteuerbare elektrische Vorrichtung (30), welche eine Elektronik (36) und ein Schaltnetzteil (37, 37') umfasst. Das Schaltnetzteil (37, 37') erzeugt im Betrieb der elektrischen Vorrichtung (30) aus einer elektrischen Spannung (Udc) eine Versorgungsspannung (UV,E) für die Elektronik (36). Das Haushaltsgerät (1) ist eingerichtet, mittels seiner elektronischen Steuervorrichtung (8) das an der elektrischen Spannung (Udc) angeschlossene Schaltnetzteil (37, 37') direkt einzuschalten, um die elektrische Vorrichtung (30) in Betreib zu setzten, und mittels der Elektronik (36) das Schaltnetzteil (37, 37'), ohne es von der elektrischen Spannung (Udc) zu trennen, direkt auszuschalten.

Description

Haushaltsgerät mit einem Schaltnetzteil und Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgerätes mit einem Schaltnetzteil
Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät mit einem Schaltnetzteil und ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgerätes mit einem Schaltnetzteil.
Die WO 2012/1 13047 A2 offenbart ein Haushaltskältegerät, das einen kühlbaren Innenraum und einen Kältemittelkreislauf mit einem Verdichter zum Kühlen des kühlbaren Innenraums aufweist. Der Verdichter wird im Betrieb von einem Wechselrichter angesteuert, der aus einer Gleichspannung eine für den Betrieb des Verdichters vorgesehene Spannung erzeugt. Die Gleichspannung wird mit einem Gleichrichter und einem Kondensator aus der Netzspannung erzeugt und liegt an einer Sammelschiene an. Der Wechselrichter wird über einen Treiber von einer Steuerschaltung angesteuert und ein als Schaltnetzteil ausgeführtes Hilfsnetzteil erzeugt die Versorgungsspannungen für den Treiber und die Steuerschaltung aus der Gleichspannung für den Wechselrichter. Zwischen der Sammelschien, an der die Gleichspannung anliegt, und dem Eingang des Hilfsnetzteils ist ein Schalter vorgesehen, mit dem das Hilfsnetzteil ein und ausgeschaltet werden kann. Ist dieser Schalter geöffnet, dann ist das Hilfsnetzteil von der Sammelschiene getrennt und erzeugt keine Versorgungsspannungen für den Treiber und die Steuerungsschaltung. Mit einem externen Signal kann der Schalter geschlossen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Haushaltsgerät mit einem Schaltnetzteil anzugeben. Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Haushaltsgerät, aufweisend eine elektronische Steuervorrichtung und eine mittels der elektronischen Steuervorrichtung ansteuerbare elektrische Vorrichtung, welche eine Elektronik und ein Schaltnetzteil, welches im Betrieb der elektrischen Vorrichtung aus einer elektrischen Spannung eine Versorgungsspannung für die Elektronik erzeugt, aufweist und das Haushaltsgerät eingerichtet ist, mittels seiner elektronischen Steuervorrichtung das an der elektrischen Spannung angeschlossene Schaltnetzteil direkt einzuschalten, um die elektrische Vorrichtung in Betreib zu setzten, und mittels der Elektronik das Schaltnetzteil, ohne es von der elektrischen Spannung zu trennen, direkt auszuschalten.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben des erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts, aufweisend folgende Verfahrensschritte:
- Erzeugen eines Einschaltsignals mittels der elektronischen Steuervorrichtung,
- Übermitteln des Einschaltsignals an das ausgeschaltete Schaltnetzteil, um dieses direkt einzuschalten, damit die elektrische Vorrichtung in Betrieb gesetzt wird,
- Erzeugen eines Signals mittels der elektronischen Steuervorrichtung und Übermitteln des Signals an die Elektronik, wobei das Signal eine Nachricht umfasst, die elektrische
Vorrichtung auszuschalten,
- Beenden des Betriebs der elektrischen Vorrichtung aufgrund des Signals gesteuert durch die Elektronik,
- Erzeugen eines Ausschaltsignals durch die Elektronik nach dem Beenden des Betriebs der elektrischen Vorrichtung, und
- Übermitteln des Ausschaltsignals an das Schaltnetzteil nach dem Beenden des Betriebs der elektrischen Vorrichtung, um das Schaltnetzteil direkt auszuschalten.
Das erfindungsgemäße Haushaltsgerät ist vorzugsweise ein Haushaltskältegerät, das einen wärmeisolierten Korpus mit einem kühlbaren Innenbehälter, der einen zum Lagern von Lebensmitteln vorgesehenen kühlbaren Innenraum begrenzt, und einen zum Kühlen des kühlbaren Innenraum vorgesehenen Kältemittelkreislauf mit einem Verdichter aufweist. Der kühlbare Innenraum kann vorzugsweise mittels eines Türblatts verschlossen werden. Das Türblatt ist vorzugsweise bezüglich einer Achse, die vorzugsweise vertikal verläuft, schwenkbar gelagert. Im geöffneten Zustand ist der kühlbare Innenraum zugänglich. Der Kältemittelkreislauf umfasst den Verdichter und insbesondere einen dem Verdichter nachgeschalteten Verflüssiger, eine dem Verflüssiger nachgeschaltete Drosselvorrichtung und einen Verdampfer, der zwischen der Drosselvorrichtung und dem Verdichter angeordnet ist.
Die elektrische Vorrichtung ist z.B. ein LED-Netzteil, ein Modul zur Erleichterung der Türöffnung, insbesondere eine Türöffnungshilfe, welche eingerichtet ist, ein Öffnen des Türblatts zumindest zu unterstützen, eine Ansteuerungsvorrichtung für eine Vakuumpumpe, oder eine Ansteuerungsvorrichtung für einen Zerstäuber.
Vorzugsweise ist die elektrische Vorrichtung eine Steuer- und Antriebsvorrichtung eines elektrischen Motors, der vorgesehen ist, den Verdichter im Betrieb des Kältemittelkreislaufs anzutreiben. Der elektrische Motor kann auch Teil des Verdichters sein.
Das erfindungsgemäße Haushaltsgerät umfasst die elektronische Steuervorrichtung. Diese ist z.B. im Falle des Haushaltskältegeräts eine Hauptsteuervorrichtung, welche insbesondere übergeordnete Aufgaben, wie z.B. eine Temperaturregelung des Haushaltskältegerätes, ausführt. Das erfindungsgemäße Haushaltsgerät umfasst ferner die mittels der elektronischen Steuervorrichtung ansteuerbare elektrische Vorrichtung. Die elektrische Vorrichtung umfasst die Elektronik und das Schaltnetzteil, welches im Betrieb der elektrischen Vorrichtung aus einer elektrischen Spannung eine Versorgungsspannung für die Elektronik erzeugt. Schaltnetzteile als solche sind dem Fachmann im Prinzip bekannt.
Die Elektronik ist insbesondere eine Steuervorrichtung zum Steuern der elektrischen Vorrichtung. Die elektrische Vorrichtung kann wenigstens eine elektrische Komponente umfassen, welche im Betrieb der elektronischen Vorrichtung ebenfalls vom Schaltnetzteil mit elektrische Energie versorgt wird. Dazu erzeugt das Schaltnetzteil eine Versorgungsspannung für diese elektrische Komponente. Die Elektronik umfasst vorzugsweise einen Mikrokontroller oder einen Mikroprozessor. Erfindungsgemäß ist das Haushaltsgerät eingerichtet, mittels seiner elektronischen Steuervorrichtung das an der elektrischen Spannung angeschlossene Schaltnetzteil direkt einzuschalten, um die elektrische Vorrichtung in Betreib zu setzten, und mittels der Elektronik das Schaltnetzteil, ohne es von der elektrischen Spannung zu trennen, direkt auszuschalten, um insbesondere die elektrische Vorrichtung auszuschalten. Somit wird erreicht, dass die Elektronik und gegebenenfalls die wenigstens eine elektrische Komponente der elektrischen Vorrichtung nur dann mit elektrischer Energie versorgt wird, wenn diese auch in Betrieb sein soll. Im Falle des Haushaltskältegerätes ist dies z.B. dann der Fall, wenn der Kältemittelkreislauf den kühlbaren Innenraum kühlen soll. Wird der Betrieb der elektrischen Vorrichtung zeitweise nicht benötigt, dann schaltet sich die elektrische Vorrichtung selber das Schaltnetzteil mittels seiner Elektronik direkt aus. Dadurch wird es der elektrischen Vorrichtung ermöglicht, seinen aktuellen Betrieb zuverlässig zu beenden.
Ferner wird das Schaltnetzteil ohne es von der elektrischen Spannung zu trennen direkt ausgeschaltet. Dadurch ist zwar das ausgeschaltete Schaltnetzteil noch an der elektrischen Spannung angeschlossen, es bedarf aber keinen zusätzlichen Schalter, um das Schaltnetzteil auszuschalten.
Das Schaltnetzteil umfasst insbesondere wenigstens einen ansteuerbaren Halbleiterschalter, welchen für das Erzeugen der Versorgungsspannung aus der elektrischen Spannung abwechselnd geöffnet und geschlossen wird und welcher bei ausgeschaltetem Schaltnetzteil dauerhaft geöffnet ist. Um das Schaltnetzteil direkt auszuschalten, wird also, gesteuert durch die Elektronik der elektrischen Vorrichtung, der wenigstens eine Halbleiterschalter geöffnet und bleibt dauerhaft geöffnet. Der wenigstens eine Halbleiterschalter ist vorzugsweise ein Transistor.
Das erfindungsgemäße Haushaltsgerät kann eine Gleichrichtervorrichtung aufweisen, welche eingerichtet ist, durch Gleichrichten einer Netzspannung eine Gleichspannung zu erzeugen. Die Gleichrichtervorrichtung umfasst insbesondere einen Gleichrichter, welcher die Netzspannung gleichrichtet, und wenigstens einen, dem Gleichrichter nachgeschalteten Kondensator zum Glätten der gleichgerichteten Spannung. Die geglättete, gleichgerichtete Spannung ist die Gleichspannung. Die Gleichspannung ist beispielsweise eine Versorgungsspannung für wenigstens eine weitere Komponente des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes oder wird für das Erzeugen einer Versorgungsspannung für wenigstens eine weitere Komponente des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes. Die weitere Komponente ist z.B. die elektronische Steuervorrichtung. Die Gleichspannung ist vorzugsweise die elektrische Spannung für das Schaltnetzteil, welche am Schaltnetzteil anliegt, auch wenn diese direkt ausgeschaltet ist. Das Schaltnetzteil ist beispielsweise ein Abwärtswandler, der im Englischen auch als BUCK Converter bezeichnet wird. Das Schaltnetzteil kann z.B. eine sogenannten Flyback Topologie aufweisen. Diese Schaltnetzteile sind derart ausgeführt, dass sie aus der Gleichspannung die Versorgungsspannung erzeugen, welche ebenfalls eine Gleichspannung ist, deren Spannungswert kleiner ist als der Spannungswert der als Gleichspannung ausgeführten elektrischen Spannung für das Schaltnetzteil.
Die elektrische Vorrichtung ist vorzugsweise ein elektrischer Antrieb, insbesondere ein geregelter elektrischer Antrieb. Dieser umfasst insbesondere einen elektrischen Motor, einen den elektrischen Motor ansteuernden Wechselrichter und einen den Wechselrichter ansteuernden, mittels der Elektronik ansteuerbaren Treiber. Die Elektronik ist insbesondere als eine Regelvorrichtung des elektrischen Antriebs ausgeführt. Der Wechselrichter umfasst insbesondere mehrere Transistoren, insbesondere Leistungstransistoren, und ist eingerichtet, aus der Gleichspannung eine zum Antreiben des elektrischen Motors vorgesehene mehrphasige Wechselspannung zu erzeugen. Vorzugsweise ist diese Gleichspannung auch die elektrische Spannung für das Schaltnetzteil.
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Schaltnetzteil eingerichtet ist, im Betrieb des elektrischen Antriebs aus der elektrischen Spannung eine Versorgungsspannung für den Treiber zu erzeugen. Der Treiber ist somit ein Beispiel einer elektrischen Komponente der elektrischen Vorrichtung, welche ebenfalls vom Schaltnetzteil ihre Versorgungsspannung erhält. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass aufgrund des ausgeschalteten Schaltnetzteils der Treiber den Wechselrichter ausschaltet, um den elektrischen Motor stromlos zu schalten. Vorzugsweis kann es somit vorgesehen sein, das ein durch die Elektronik gesteuertes Abbremsen des elektrischen Motors bis zum Stillstand durchgeführt wird, und dass aufgrund des ausgeschalteten Schaltnetzteils der Treiber den Wechselrichter ausschaltet, um den elektrischen Motor stromlos zu schalten.
Somit wird auch erreicht, dass im ausgeschalteten Zustand des Schaltnetzteils und somit während einer Zeit, in der der elektrische Antrieb nicht benötigt wird, der elektrische Motor zuverlässig von seiner Betriebsspannung getrennt ist, wodurch ein sicherer Zustand erreicht wird.
Im Falle des Haushaltskältegerätes wird der Verdichter im Betrieb des Kältemittelkreislaufs mittels des elektrischen Motors angetrieben oder der Verdichter umfasst den elektrischen Motor.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes ergibt sich je nach Ausführungsform beispielsweise ein Haushaltskältegerät mit einem Schaltnetzteil, das eine relativ niedrigen Ruheleistungsaufnahme insbesondere zur Stromversorgung eines Wechselrichter z.B. für drehzahlgeregelte Verdichter aufweist. Dadurch kann insbesondere der Energieverbrauch des als Haushaltskältegerätes ausgeführten Haushaltsgerätes während einer Stehzeit eines drehzahlgeregelten Verdichters reduziert werden.
Aufgrund des erfindungsgemäßen direkten Ausschaltens des Schaltnetzteils wird keine separate Abschaltvorrichtung benötigt. Das Schaltnetzteil beruht insbesondere auf einen Schaltregler bzw. auf einen Halbleiterschalter, der direkt geöffnet und geschlossen werden kann.
Eingeschaltet wird das Schaltnetzteil beispielsweise über ein Signal einer Kommunikationsschnittstelle zwischen der elektronischen Steuervorrichtung und der elektrischen Vorrichtung. Über diese Kommunikationsschnittstelle steuert z.B. die als Gerätesteuerung ausgeführte elektronische Steuervorrichtung die Drehzahl des Verdichters. Die Steuerung der Drehzahl kann dabei mittels Frequenzsignal, Pulsfrequenz-Modulation, Pulsweiten-Modulation oder unidirektionaler / bidirektionaler Datenkommunikation erfolgen.
Das Signal der Kommunikationsschnittstelle wird vorzugsweise dabei auf einen Eingang („ON") des Schaltnetzteils geführt. Abgeschaltet wird das Schaltnetzteils über die Elektronik, insbesondere nachdem kein Signal mehr an der Kommunikationsschnittstelle anliegt (Ruhezustand der Schnittstelle), über ein Signal auf einen („OFF") Eingang des Schaltnetzteils. Solange über die Kommunikationsschnittstelle kein Signal am „ON" Eingang des Schaltreglers anliegt, ist das Schaltnetzteil nicht aktiv (keine Schaltaktivität), wodurch die Leistungsaufnahme relativ niedrig ist. Somit ergibt sich z.B. ein bedarfsgesteuertes Schaltnetzteil für Umrichter bzw. Wechselrichter von drehzahlgeregelten Verdichtern.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind exemplarisch in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein Haushaltskältegerät in einer perspektivischen Darstellung,
Fig. 2 einen Kältemittelkreislauf des Haushaltskältegerätes, Fig. 3 einen geregelten elektrischen Antrieb mit einem Schaltnetzteil für einen Verdichter des Kältemittelkreislaufs,
Fig. 4 einen Schaltplan des Schaltnetzteils, und Fig. 5 einen Schaltplan einer alternativen Ausführungsform des Schaltnetzteils.
Die Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Haushaltskältegerät 1 , das einen wärmeisolierten Korpus 10 mit einem Innenbehälter 2 umfasst, der einen kühlbaren Innenraum 3 begrenzt. Der kühlbare Innenraum 3 ist zum Lagern von nicht näher dargestellten Lebensmitteln vorgesehen.
Das Haushaltskältegerät 1 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein schwenkbares Türblatt 4 zum Verschließen des kühlbaren Innenraums 3 auf. Das Türblatt 4 ist insbesondere bezüglich einer vertikal verlaufenden Achse schwenkbar gelagert. Bei geöffnetem Türblatt 4, wie in der Fig. 1 dargestellt, ist der kühlbare Innenraum 3 zugänglich.
An der in Richtung kühlbaren Innenraum 3 gerichteten Seite des Türblatts 4 sind im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mehrere Türabsteller 5 zum Lagern von Lebensmitteln angeordnet. Im kühlbaren Innenraum 3 sind insbesondere mehrere Fachböden 6 zum Lagern von Lebensmitteln angeordnet und im unteren Bereich des kühlbaren Innenraums 3 ist insbesondere eine Schublade 7 angeordnet, in der ebenfalls Lebensmittel gelagert werden können. Das Haushaltskühlgerät 1 umfasst einen in der Fig. 2 gezeigten Kältemittelkreislauf 20 zum Kühlen des kühlbaren Innenraums 3. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst der Kältemittelkreislauf 20 des kühlbaren Innenraums 3 einen Verdichter 21 , einen dem Verdichter 21 nachgeschalteten Verflüssiger 22, eine dem Verflüssiger 22 nachgeschaltete Drosselvorrichtung 23, die insbesondere als ein Drosseloder Kapillarrohr ausgeführt ist, und einen Verdampfer 24, der zwischen der Drosselvorrichtung 23 und dem Verdichter 21 angeordnet ist. Der Verdichter 21 ist vorzugsweise innerhalb eines Maschineraums des Haushaltkältegerätes 1 angeordnet, der sich insbesondere hinter der Schublade 7 befindet.
Das Haushaltskältegerät 1 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine elektronische Steuervorrichtung 8, die eingerichtet ist, die Kältevorrichtung, insbesondere den Verdichter 21 des Kältemittelkreislaufs 20 in für den Fachmann in allgemein bekannter Weise derart anzusteuern, dass der kühlbare Innenraum 3 zumindest in etwa eine vorgegebene oder vorgebbare Soll-Temperatur aufweist. Die elektronische Steuervorrichtung 8 ist vorzugsweise derart eingerichtet, dass sie die Temperatur des kühlbaren Innenraums 3 regelt. Um gegebenenfalls die Ist-Temperatur des kühlbaren Innenraums 3 zu erhalten, kann das Haushaltskältegerät 1 wenigstens einen nicht näher dargestellten und mit der elektronischen Steuervorrichtung 8 verbundenen Temperatursensor aufweisen.
Um den Kältemittelkreislauf 20 anzusteuern bzw. zu regeln, umfasst das Haushaltskältegerät 1 einen in der Fig. 3 gezeigten geregelten elektrischen Antrieb 30. Der geregelte elektrische Antrieb 30 umfasst einen elektrischen Motor, z.B. einen permanenterregten Drehstromsynchronmotor, der vorzugsweise als ein bürstenloser Gleichstrommotor ausgeführt ist. Der elektrische Motor ist mit dem Verdichter 21 gekoppelt oder ist Teil des Verdichters 21 und treibt diesen bei Bedarf entsprechend einer von der elektronischen Steuervorrichtung 8 vorgegebenen Soll-Drehzahl nson an. Die Soll- Drehzahl risoii wird insbesondere von der elektronischen Steuervorrichtung 8 aufgrund einer beabsichtigten Kühlung des kühlbaren Innenraums 3 berechnet bzw. vorgegeben, beispielsweise aufgrund der aktuellen Temperatur und der Soll-Temperatur des kühlbaren Innenraums 3. Der geregelte elektrische Antrieb 30 umfasst ein Stellglied zum Antreiben des elektrischen Motors bzw. des Verdichters 21 . Das Stellglied ist als dem Fachmann im Prinzip bekannter Wechselrichter 31 ausgeführt und erzeugt im Betrieb des elektrischen Antriebs 30 eine dreiphasige oder mehrphasige Spannung, deren Grundschwingung eine Grundfrequenz und Amplitude aufweist, die indirekt abhängig von der Soll-Drehzahl nso„ und einer Ist-Drehzahl des elektrischen Motors ist. Der Wechselrichter 31 umfasst mehrere Transistoren bzw. Leistungstransistoren 32, wie dies dem Fachmann im Prinzip geläufig ist. Die Leistungstransistoren 32 sind z.B. bipolare Transistoren, wie beispielsweise IGBTs. Die Leistungstransistoren 32 können auch Feldeffekt Transistoren sein.
Dem Wechselrichter 3 vorgeschaltet ist ein Kondensator 33 und ein Gleichrichter 34. Der Gleichrichter 34 ist vorgesehen, aus einer elektrischen Wechselspannung, insbesondere einer zum Versorgen des Haushaltskältegerätes 1 vorgesehenen Netzspannung UN eine gleichgerichtete elektrische Spannung zu erzeugen, welche durch den Kondensator 33 geglättet wird, wodurch eine elektrische Gleichspannung Udc entsteht.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist der geregelte Antrieb 30 einen Treiber 35 auf, welcher im Betrieb des Wechselrichters 31 die Leistungstransistoren 32 in für den Fachmann im Prinzip bekannter Weise geeignet ansteuert, um aus der elektrischen Gleichspannung Udc die für den Betrieb des Verdichters 21 bzw. dessen Motors bestimmte mehrphasige elektrische Spannung zu erzeugen.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist der geregelte elektrische Antrieb 30 eine Elektronik 36 auf, welche vorgesehen ist, im Betrieb des Verdichters 21 den Treiber 35 derart anzusteuern, sodass der Wechselrichter 31 bzw. die Leistungstransistoren 32 die mehrphasige Wechselspannung derart erzeugt, sodass der Verdichter 21 bzw. dessen elektrischen Motors die gewünschte Drehzahl aufweist.
Die Elektronik 36 umfasst insbesondere einen Mikrokontroller oder einen Mikroprozessor und realisiert vorzugsweise einen Regler des geregelten elektrischen Antriebs 30. Für die Regelung kann z.B. der Elektronik 36 eine ermittelte Ist-Drehzahl des Verdichters 21 bzw. dessen elektrischer Motor zugeführt werden. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist der geregelte elektrische Antrieb 30 ein Schaltnetzteil 37, 37' auf, welches vorzugsweise aus der Gleichspannung Udc eine Versorgungsspannung UV,E für die Elektronik 36 und eine Versorgungsspannung UV,T für den Treiber 35 erzeugt. Die Versorgungsspannungen UV,E, UV,T für die Elektronik 36 und den Treiber 35 können dieselben sein. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels unterscheiden sie sich jedoch. Die beiden Versorgungsspannungen UV,E, UV,T sind insbesondere Gleichspannungen. Die beiden Versorgungsspannungen UV,E, für die Elektronik 36 beträgt z.B. 3,3V und die Versorgungsspannungen UV,T für den Treiber 35 beträgt z.B. 15V. Die Fig. 4 zeigt einen Schaltplan einer ersten Ausführungsform des Schaltnetzteils, welches mit dem Bezugszeichen 37 versehen ist, und die Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform des Schaltnetzteils, welches mit dem Bezugszeichen 37' versehen ist.
Das in der Fig. 4 gezeigte Schaltnetzteil 37 ist als ein dem Fachmann im Prinzip bekannter Abwärtswandler ausgeführt, der im Englischen auch als BUCK Converter bezeichnet wird. Das in der Fig. 5 gezeigte Schaltnetzteil 37' weist eine sogenannten Flyback Topologie auf.
Das in der Fig. 4 gezeigte Schaltnetzteil 37 umfasst einen Eingangskondensator C1 , an dem die Gleichspannung Udc anliegt, und einen als Transistor T ausgebildeten gesteuerten Halbleiterschalter, welcher im Betrieb des Schaltnetzteil 37 von einer elektronischen Ansteuervorrichtung 41 des Schaltnetzteils 37 derart angesteuert wird, um im Prinzip dem Fachmann geläufiger Weise aus der Gleichspannung Udc die Versorgungsspannungen UV,T für den Treiber 35 zu erzeugen. Der Transistor T wird derart angesteuert, dass er abwechselnd geöffnet und geschlossen wird. Die Versorgungsspannungen UV,T für den Treiber 35 ist kleiner als die Gleichspannung Udc.
Ausgangsseitig umfasst das in der Fig. 4 gezeigte Schaltnetzteil 37 eine Freilaufdiode D1 , eine Spule L und einen Ausgangskondensator C2, an der die Versorgungsspannungen UV,T für den Treiber 35 anliegt.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind die beiden Versorgungsspannungen UV,E, UV,T verschieden und im Speziellen ist die Versorgungsspannungen UV,E, für die Elektronik 36 kleiner als die Versorgungsspannungen UV,T für den Treiber 35 beträgt z.B. 15V. Um im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Versorgungsspannung UV,E, für die Elektronik 36 zu erzeugen, umfasst das in de Fig. 4 gezeigte Schaltnetzteil 37 einen integrierten Schaltkreis 42, welcher aus der Versorgungsspannungen UV,T für den Treiber 35 die Versorgungsspannungen UV,E, für die Elektronik 36 erzeugt. Das Schaltnetzteil 37 kann einen weiteren Ausgangskondensator C3 aufweisen, an der die Versorgungsspannungen UV,E für die Elektronik 36 anliegt.
Das in der Fig. 5 gezeigte Schaltnetzteil 37' umfasst ebenfalls den Eingangskondensator C1 , an dem die Gleichspannung Udc anliegt, und den als Transistor T ausgebildeten gesteuerten Halbleiterschalter, welcher im Betrieb des Schaltnetzteil 37 von der elektronischen Ansteuervorrichtung 41 des Schaltnetzteils 37' angesteuert wird, um im Prinzip dem Fachmann geläufiger Weise aus der Gleichspannung Udc die Versorgungsspannungen UV,T für den Treiber 35 zu erzeugen. Der Transistor T wird derart angesteuert, dass er abwechselnd geschlossen und geöffnt wird.
Ausgangsseitig umfasst das in der Fig. 5 gezeigte Schaltnetzteil 37' jedoch anstelle der Spule L einen Transformator TR. Des Weiteren umfasst das Schaltnetzteil 37' Freilaufdioden D2 und Ausgangskondensatoren C4. An einem der Ausgangskondensatoren C4 liegt die Versorgungsspannung UV,T für den Treiber 35 und am anderen Ausgangskondensator C4 liegt die Versorgungsspannung UV,E für die Elektronik 36 an. Für die unterschiedlichen Spannungswerte für Versorgungsspannungen UV,T, UV,T kann der Transformator TR ausgangsseitig mehrere Wicklungsanzapfungen aufweisen, wie dies in der Fig. 5 gezeigt ist. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind die Schaltnetzteile 37, 37' derart ausgebildet, dass sie direkt ein- und ausgeschaltet werden können. Dazu umfassen die Schaltnetzteile 37, 37' einen ersten Eingang 41.1 und einen zweiten Eingang 41.2. Zumindest im ausgeschalteten Zustand wird die Ansteuervorrichtung 41 von einer in den Figuren nicht gezeigten elektrischen Energieversorgung mit elektrischer Energie versorgt.
Über den ersten Eingang 41.1 können die Schaltnetzteile 37, 37' eingeschaltet werden, woraufhin die Ansteuervorrichtung 41 den Transistor T abwechselnd öffnet und schließt, um aus der Gleichspannung Udc die Versorgungsspannungen UV,T , UV,E ZU erzeugen. Über den zweiten Eingang 41 .2 können die Schaltnetzteile 37, 37' direkt ausgeschaltet werden, woraufhin die Ansteuervorrichtung 41 den Transistor T öffnet, d.h. sperrt und geöffnet lässt. Somit liegt zwar an den Eingängen der Schaltnetzteile 37, 37' die Gleichspannung UDC, d.h. im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels am Eingangskondensator C1 an, jedoch erzeugen die Schaltnetzteile 37, 37' keine Versorgungsspannungen UV,T , UV,E für den Treiber 35 und die Elektronik 36, weshalb der Treiber 35 und die Elektronik 36 in diesem Zustand keine elektrische Energie verbrauchen. Außerdem ist dadurch auch de Wechselrichter 32 ausgeschaltet. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist der elektrische Antrieb 30 eine Schnittstelle 38 auf, über die der elektrische Antrieb 30 mit der elektronischen Steuervorrichtung 8 zu kommunizieren vermag. Die Schnittstelle 38 umfasst z.B. einen Fototransistor. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels erfolgt der Betrieb des Haushaltskältegerätes 1 folgendermaßen:
Zunächst ist das Schaltnetzteil 37, 37' ausgeschaltet, d.h. der Transistor T des Schaltnetzteils 37, 37' ist geöffnet. Somit ist auch der Verdichter 21 nicht in Betrieb.
Ermittelt die elektronische Steuervorrichtung 8 einen Kühlbedarf für den kühlbaren Innenraum 3, so übermittelt die elektronische Steuervorrichtung 8 dem elektrischen Antrieb 30 bzw. dessen Elektronik 36 z.B. eine Information über die Soll-Drehzahl nson für den Verdichter 21 bzw. dessen Motor. Gleichzeitig schaltet die elektronische Steuervorrichtung 8 das Schaltnetzteil 37, 37'insbesondere über die Schnittstelle 38 und über den ersten Eingang 41 .1 des Schaltnetzteils 37, 37' ein. Daraufhin erzeugt das Schaltnetzteil 37, 37' die Versorgungsspannungen UV,T , UV,E für den Treiber 35 und die Elektronik 36, wodurch der elektrische Antrieb 30 einsatzbereit ist und der Wechselrichter 31 den Verdichter 21 bzw. dessen Motor gesteuert bzw. geregelt durch die Elektronik 36 anzutreiben vermag.
Wird eine Kühlung des kühlbaren Innenraums 3 nicht mehr benötigt, so sendet die elektronische Steuervorrichtung 8 der Elektronik 36 eine entsprechende Information, indem z.B. der Wert für die Soll-Drehzahl nson für den Verdichter 21 bzw. dessen Motor auf „Null" gesetzt wird. Daraufhin steuert die Elektronik 36 den Treiber 35 derart an, dass der Wechselrichter 31 den Verdichter 21 bzw. dessen Motor abbremst und zum Stillstand bringt. Anschließend schaltet die Elektronik 36 über den zweiten Eingang 41.2 das Schaltnetzteil 37, 37' aus, woraufhin die Ansteuervorrichtung 41 des Schaltnetzteils 37, 37' den Transistor T öffnet. Dadurch erhält der Treiber 35 keine Versorgungsspannung mehr, wodurch die Leistungstransistoren 32 des Wechselrichters 31 geöffnet werden und dauerhaft geöffnet bleiben, wodurch der Verdichter 21 bzw. dessen elektrischer Motor stromlos geschaltet sind.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Haushaltskältegerät
2 Innenbehälter
3 kühlbarer Innenraum
4 Türblatt
5 Türabsteller
6 Fachböden
7 Schublade
8 elektronische Steuervorrichtung
10 Korpus
20 Kältemittelkreislauf
21 Verdichter
22 Verflüssiger
23 Drosselvorrichtung
24 Verdampfer
30 geregelter elektrischer Antrieb
31 Wechselrichter
32 Leistungstransistoren
33 Kondensator
34 Gleichrichter
35 Treiber
36 Elektronik
37, 37' Schaltnetzteil
38 Schnittstelle
41 Ansteuervorrichtung
41.1 erster Eingang
41.2 zweiter Eingang
C1 Eingangskondensator
C2, C3, C4 Ausgangskondensator
D1 , D2 Freilaufdiode
L Spule Transistor
Transformator
Gleichspannung
Netztspannung
Versorgungsspannung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Haushaltsgerät, aufweisend eine elektronische Steuervorrichtung (8) und eine mittels der elektronischen Steuervorrichtung (8) ansteuerbare elektrische Vorrichtung (30), welche eine Elektronik (36) und ein Schaltnetzteil (37, 37'), welches im Betrieb der elektrischen Vorrichtung (30) aus einer elektrischen Spannung (Udc) eine Versorgungsspannung (UV,E) für die Elektronik (36) erzeugt, aufweist dadurch gekennzeichnet, dass das Haushaltsgerät (1 ) eingerichtet ist, mittels seiner elektronischen Steuervorrichtung (8) das an der elektrischen Spannung (Udc) angeschlossene Schaltnetzteil (37, 37') direkt einzuschalten, um die elektrische Vorrichtung (30) in Betreib zu setzten, und mittels der Elektronik (36) das Schaltnetzteil (37, 37'), ohne es von der elektrischen Spannung (Udc) zu trennen, direkt auszuschalten.
Haushaltsgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltnetzteil (37, 37') wenigstens einen ansteuerbaren Halbleiterschalter (T) aufweist, welchen für das Erzeugen der Versorgungsspannung (UV,E) aus der elektrischen Spannung (UDC) das eingeschaltete Schaltnetzteil (37, 37') abwechselnd öffnet- und schließt, und welcher bei ausgeschaltetem Schaltnetzteil (37, 37') dauerhaft geöffnet ist.
Haushaltsgerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Gleichrichtervorrichtung (33, 34), welche eingerichtet ist, durch Gleichrichten einer Netzspannung (UN) eine Gleichspannung zu erzeugen, welche insbesondere die elektrische Spannung für das Schaltnetzteil (37, 37') ist.
Haushaltsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Vorrichtung als ein elektrischer Antrieb (30) ausgeführt ist, welcher insbesondere einen elektrischen Motor, einen den elektrischen Motor ansteuernden Wechselrichter (31 ) und einen den Wechselrichter (31 ) ansteuernden, mittels der Elektronik (36) ansteuerbaren Treiber (35) aufweist. Haushaltsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltnetzteil (37, 37') eingerichtet ist, im Betrieb des elektrischen Antriebs (30) aus der elektrischen Spannung (UDC) eine Versorgungsspannung (UV,T) für den Treiber (35) zu erzeugen, sodass insbesondere aufgrund des ausgeschalteten Schaltnetzteils (37, 37') der Treiber (35) den Wechselrichter (32) ausschaltet, um den elektrischen Motor stromlos zu schalten.
Haushaltsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das als Haushaltskältegerät (1 ) ausgeführt ist, wobei das Haushaltskältegerät (1 ) einen wärmeisolierten Korpus (10) mit einem kühlbaren Innenbehälter (2), der einen zum Lagern von Lebensmitteln vorgesehenen kühlbaren Innenraum (3) begrenzt, und einen zum Kühlen des kühlbaren Innenraum (3) vorgesehenen Kältemittelkreislauf (20) mit einem Verdichter (21 ) aufweist.
Haushaltsgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (21 ) im Betrieb des Kältemittelkreislaufs (20) mittels des elektrischen Motors angetrieben wird oder der Verdichter (21 ) den elektrischen Motor umfasst.
Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgeräts (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 bis 7, aufweisend folgende Verfahrensschritte:
- Erzeugen eines Einschaltsignals mittels der elektronischen Steuervorrichtung (8),
- Übermitteln des Einschaltsignals an das ausgeschaltete Schaltnetzteil (37, 37'), um dieses direkt einzuschalten, damit die elektrische Vorrichtung (30) in Betrieb gesetzt wird,
- Erzeugen eines Signals mittels der elektronischen Steuervorrichtung (8) und Übermitteln des Signals an die Elektronik (36), wobei das Signal eine Nachricht umfasst, die elektrische Vorrichtung (30) auszuschalten,
- Beenden des Betriebs der elektrischen Vorrichtung (30) aufgrund des Signals gesteuert durch die Elektronik (36),
- Erzeugen eines Ausschaltsignals durch die Elektronik (36) nach dem Beenden des Betriebs der elektrischen Vorrichtung (30), und - Übermitteln des Ausschaltsignals an das Schaltnetzteil (37, 37') nach dem Beenden des Betriebs der elektrischen Vorrichtung (30), um dieses direkt auszuschalten.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Schaltnetzteil (37, 37') wenigstens einen ansteuerbaren Halbleiterschalter (T) aufweist, welcher für das Erzeugen der Versorgungsspannung (UV,E) aus der elektrischen Spannung (UDC) abwechselnd geöffnet- und geschlossen, und bei dem das Schaltnetzteil (37, 37') direkt ausgeschaltet wird, indem der Halbleiterschalter (T) geöffnet wird und dauerhaft geöffnet bleibt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die elektrische Vorrichtung als ein elektrischer Antrieb (30) ausgeführt ist, welcher einen elektrischen Motor, einen den elektrischen Motor ansteuernden Wechselrichter (31 ) und einen den Wechselrichter (31 ) ansteuernden, mittels der Elektronik (36) ansteuerbaren Treiber (35) aufweist, das Schaltnetzteil (37, 37') eingerichtet ist, im Betrieb des elektrischen Antriebs (30) aus der elektrischen Spannung (UDC) eine Versorgungsspannung (UV,T) für den Treiber (35) zu erzeugen, bei dem der Betrieb der als elektrischer Antrieb (30) ausgebildeten elektrischen Vorrichtung ein durch die Elektronik (36) gesteuertes Abbremsen des elektrischen Motors bis zum Stillstand umfasst, und aufgrund des ausgeschalteten Schaltnetzteils (37, 37') der Treiber (35) den Wechselrichter (32) ausschaltet, um den elektrischen Motor stromlos zu schalten
PCT/EP2016/052880 2015-03-09 2016-02-11 Haushaltsgerät mit einem schaltnetzteil und verfahren zum betreiben eines haushaltsgerätes mit einem schaltnetzteil WO2016142117A1 (de)

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EP2456060A1 (de) * 2009-07-15 2012-05-23 Daikin Industries, Ltd. Stromwandlerschaltung
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