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Dokumentenidentifikation DE202007013644U1 10.01.2008
Titel Stromunterbechungsvorrichtung
Anmelder Sun Shen Enterprise Co., Ltd., Shenkeng, Taipei, TW
Vertreter Zeitler, Volpert, Kandlbinder, 80539 München
DE-Aktenzeichen 202007013644
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 10.01.2008
Registration date 06.12.2007
Application date from patent application 28.09.2007
IPC-Hauptklasse H02H 3/12(2006.01)A, F, I, 20070928, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G05F 1/10(2006.01)A, L, I, 20070928, B, H, DE   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Stromunterbrechungsvorrichtung, insbesondere für Netzstrom.

Stand der Technik

Elektrische Geräte, wie Fernsehgerät, Klimaanlage, Mikorwelle, Waschmaschine usw., befinden sich im Wartezustand, wenn ihr Stecker nach Ausschalten in der Steckdose steckenbleibt. Der Stromverbrauch der einzelnen elektrischen Geräte im Wartezustand ist zwar sehr klein, wie 0,1 bis 4.2 W von Fernsehgerät, 0,1 bis 4,2 w von Mikrowelle, 0,04 bis 14,9 W von Sternanlage, läßt sich der gesamte Stromverbrauch jedoch nicht vernachlässigen.

Um dieses Problem zu lösen, soll der Stecker beim Nichtgebrauch des elektrischen Gerätes aus der Steckdose ausgezogen werden. Das häufige Einstecken und Ausziehen des Steckers kann jedoch zu einer Funkenbildung oder einem Stromlecken führen.

Aus diesem Grund hat der Erfinder in Anbetracht der Nachteile herkömmlicher Lösungen, basierend auf langjähriger Erfahrung in diesem Bereich, nach langem Studium, zahlreichen Versuchen und unentwegten Verbesserungen die vorliegende Erfindung entwickelt.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromunterbrechungsvorrichtung zu schaffen, die mit einer Stromquelle und dem Stromanschluß eines elektrischen Gerätes verbunden ist, bestehend aus einem Leistungsretriever, einem Vergleicher, einem Zeitzähler und einem Schalter, wobei der Leistungsretriever einen ersten Referenzspannungswert einstellen kann, der einer vorbestimmten Leistungsschwelle entspricht; der Vergleicher den ersten Referenzspannungswert mit einem zweiten Referenzspannungswert vergleicht, der der Arbeitsleistung des elektrischen Gerätes entspricht; der Zeitzähler die Stromunterbrechungszeit zählt, wenn der zweite Referenzspannungswert kleiner ist als der erste Referenzspannungswert; und der Schalter die elektrische Verbindung mit der Stromquelle unterbricht, wenn die gezählte Zeit eine vorgegebene Stromunterbrechungszeit überschreitet.

Dadurch kann beim Wartezustand eine Stromsparung erreicht werden. Zudem kann eine Funkenbildung oder ein Stromlecken vermieden werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ein Schaltplan des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

2 eine schematische Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Wege zur Ausführung der Erfindung

1 zeigt das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Stromunterbrechungsvorrichtung 1, die für alle elektrische Geräte geeignet ist und mit einer Stromquelle und dem Stromanschluß des elektrischen Gerätes verbunden ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Stromunterbrechungsvorrichtung im elektrischen Gerät angeordnet und mit der Steuerschaltung des elektrischen Gerätes verbunden, wodurch das elektrische Gerät über die Stromunterbrechungsvorrichtung mit Strom versorgt wird. Die Stromunterbrechungsvorrichtung 1 besteht aus einem Eingang 101, einem Ausgang 103, einer Sicherung 105, einem Zweiweg-Brückengleichrichter 107, einer Zener-Diode 109, einem Filterkondensator 111, einem Zeitzähler 113, einem Transformator 115, einem Leistungsretriever 117, einem Vergleicher 119, einem Transistor 121 und einem Schalter 123. Der Schalter 123 umfaßt einen Druckknopf 125 und ein Relais 127. Der Zeitzähler 113 umfaßt einen Strom-Port 129, einen Reset-Port 131 und einen Ausgang 133. 1 zeigt einen Schaltplan der Stromunterbrechungsvorrichtung 1.

Wenn der Stecker des elektrischen Gerätes in eine Steckdose von 110 V AC gesteckt wird, fließt der Netzstrom durch den Eingang 101 in die Stromunterbrechungsvorrichtung. Die Sicherung 105 dient zum Schutz gegen Überstrom.

Zum Einschalten des elektrischen Gerätes muß der Benutzer zunächst den Druckknopf 125 und dann den Schalter des elektrischen Gerätes drücken. Dadurch fließt der Netzstrom durch den Ausgang 103 in die Steuerschaltung des elektrischen Gerätes. Gleichzeitig fließt der Netzstrom in den Zweiweg-Brückengleichrichter 107. Im vorliegenden Ausführungsbeispielweist der Zweiweg-Brückengleichrichter 107 einen ersten Eingang 135, einen zweiten Eingang 137, eine Erdung 139 und einen Ausgang 141 auf. Der Netzstrom fließt durch den ersten und zweiten Eingang 135, 137 ein und wird dann von den inneren Dioden gleichgerichtet, wodurch aus dem Ausgang 141 ein Gleichstrom 102 von 12 V ausfließt. Daher kann der Zweiweg-Brückengleichrichter 107 den Netzstrom in einen Gleichstrom von 12V umwandeln.

Die Zener-Diode 109 dient zur Spannungsstabilisierung des Stroms von 12 V aus dem Zweiweg-Brückengleichrichter 107. Nach Filtern in dem Filterkondensator 111 fließt der Gleichstrom in den Strom-Port 129 des Zeitzählers 113, den Strom-Port des Vergleichers 119, den Leistungsretriever 117 und den Emitter des Transistors 121. Der Transistor 121 ist ein PNP-Transistor.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfaßt der Leistungsretriever 117 einen variablen Widerstand. Der Vergleicher 119 kann ein Rechenverstärker sein. Der Transformator 115 wandelt die Spannung in eine für den Betrieb des Rechenverstärkers erforderliche Spannung um, durch die der Rechenverstärker einenzweiten Referenzspannungswert erhält. Der varialbe Widerstand des Leistungsretriever 117 liefert einen ersten Referenzspannungswert an den Rechenverstärker. Der erste Referenzspannungswert entspricht einer vorbestimmten Leistungsschwelle, die durch den variablen Widerstand eingestellt werden kann. Wenn die Warteleistung 3 W und die Arbeitsleistung des elektrischen Gerätes 7 W beträgt, kann der erste Referenzspannungswert 104 derart verstellt werden, dass die entsprechende Leistungsschwelle 5 W beträgt. Der Rechenverstärker dient zum Vergleichen der beiden Referenzspannungswerte. Bei Betrieb des elektrischen Gerätes ist der zweite Referenzspannungswert größer als der erste Referenzspannungswert, da die Arbeitsleistung höher ist als die Leistungsschwelle, wodurch der Rechenverstärker ein Resetsignal 108 mit hohem Pegel an den Reset-Port 131 des Zeitzählers 113 sendet, der somit wiederholt resettet wird.

Da der Zeitzähler 113 wiederholt resettet wird, überschreitet die gezählte Zeit des Zeitzählers 113 eine vorgegebene Stromunterbrechungszeit, wie 10 Minuten, nicht. Daher sendet der Ausgang 133 des Zeitzählers 113 ein Signal mit niedrigem Pegel an die Basis des Transistors 121, der somit in Durchlaßrichtung gepolt, wodurch ein Strom 110 durch den Kollektor des Transistors 121 in das Relais 127 des Schalters 123 fließt, das somit geschlossen wird, so dass die Stromunterbrechungsvorrichtung 1 im Einschaltzustand gehalten wird. D.h. bei Betrieb des elektrischen Gerätes sendet der Vergleicher wiederholt ein Resetsignal 108 an den Zeitzähler 113, da der zweite Referenzspannungswert 106 größer ist als der erste Referenzspannungswert 104, wodurch der Zeitzähler 113 wiederholt resetten wird, so dass die Stromunterbrechungsvorrichtung 1 kontinuierlich das elektrische Gerät mit Strom versorgt.

Wenn der Benutzer den Schalter des elektrischen Gerätes drückt und dieses ausschaltet, tritt das elektrische Gerät in den Wartezustand. Dabei fließt der Netzstrom 103 fortlaufend aus dem Ausgang 103 und in den Brückgleichrichter 107. Der Brückgleichrichter 107 wandelt den Netzstrom in den Gleichstrom 102 um, der dann durch die Spannungsstabilisierung in der Zener-Diode 109 in den Zeitzähler 113, den Leistungsretriever 117, den Vergleicher 119 und den Emitter des Transistors 121 fließt.

Der Rechenverstärker vergleicht den ersten und zweiten Referenzspannungswert 104, 106. Da der zweite Referenzspannungswert 106 beim Wartezustand kleiner ist als der erste Referenzspannungswert 104, sendet der Rechenverstärker ein Resetsignal 108 mit niedrigem Pegel an den Reset-Port 131 des Zeitzählers 113, der somit die Zeit zählt.

Wenn die gezählte Zeit des Zeitzählers 113 die vorgegebene Stromunterbrechungszeit, wie 10 Minuten, überschreitet, sendet der Ausgang 133 des Zeitzählers 113 ein Signal mit hohem Pegel an die Basis des Transistors 121, der somit in Sperrrichtung gepolt wird, wodurch kein Strom in das Relais 127 fließt, das somit geöffnet wird, so dass die Stromunterbrechungsvorrichtung keinen Strom an das elektrische Gerät liefert.

Wenn der Benutzer innerhalb der vorgegebenen Stromunterbrechungszeit das elektrische Gerät wieder einschaltet, sendet der Ausgang 133 des Zeitzählers 113 wieder ein Signal mit niedrigem Pegel an die Basis des Transistors 121, der somit in Durchlaßrichtung gepolt wird, wodurch der Strom 110 durch den Kollektor des Transistors 121 in das Relais 127 des Schalters 123 fließt, das somit geschlossen wird, so dass die Stromunterbrechungsvorrichtung 1 im Einschaltzustand gehalten wird.

Wenn der Benutzer den Druckknopf 125 der Stromunterbrechungsvorrichtung 1 drückt, aber den Schalter des elektrischen Gerätes nicht innerhalb der vorgegebenen Stromunterbrechungszeit drückt, unterbricht die Stromunterbrechungsvorrichtung 1 die Stromversorgung.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Zweiweg-Brückengleichrichter 107 das Produkt RS405 von Leshan Radio Company sein. Der Zweiweg-Brückengleichrichter 107 kann auch ein herkömmlicher Zweiweg-Brückengleichrichtermit vier Dioden sein. Der Zeitzähler 113 kann das binäres Produkt 4060 oder 4020 mit 14 Bits von Fairchild Semiconductor Company, Mikroprozessor, Einzelchip oder andere Ics mit Zählfunktion sein.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Stromunterbrechungsvorrichtung 1 separat ausgebildet, wobei der Stecker des elektrischen Gerätes mit dem Ausgang 103 der Stromunterbrechungsvorrichtung und der Eingang 101 der Stromunterbrechungsvorrichtung mit der Steckdose verbunden ist.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Druckknopf 125 auf eine Fernbedienung des elektrischen Gerätes angebracht sein und die Stromunterbrechungsvorrichtung 1 drahtlos steuern. Diese drahtlose Übertragung kann eine Ultraschall-, Infrarot- oder andere Übertragung sein. Das Relais 127 kann ein gesteuerter Siliziumgleichrichter (SCR) sein.

2 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Stromunterbrechungsvorrichtung 2, die wie Stromunterbrechungsvorrichtung 1 aufgebaut ist, im Gehäuse 23 der Steckdose 21 des Netzstroms 20 angeordnet ist. Der Netzstrom fließt somit durch die Stromunterbrechungsvorrichtung 2 in die Steckdose 21. Wenn der Stecker des elektrischen Gerätes in die Steckdose 21 gesteckt wird, kann es durch die Stromunterbrechungsvorrichtung 2 den Strom sparen. Der Druckknopf 25 des Schalters (nicht dargestellt) der Stromunterbrechungsvorrichtung 2 ist an der Fronplatte 27 der Steckdose 21 angeordnet. Selbstverständlich kann die Stromunterbrechungsvorrichtung 1, 2 auch im Netzgerät des elektrischen Gerätes angeordnet sein.

Der Vergleicher und der Zeitzähler können auch vollmechansich oder halbmechanisch ausgebildet sein.

Die vorstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der Erfindung dienen. Alle gleichwertige Änderungen und Modifikationen gehören zum Schutzbereich dieser Erfindung.


Anspruch[de]
Stromunterbrechungsvorrichtung, die mit einer Stromquelle und dem Stromanschluß eines elektrischen Gerätes verbunden ist, bestehend aus

einem Leistungsretriever (117), der einen ersten Referenzspannungswert (104) einstellen kann, der einer vorbestimmten Leistungsschwelle entspricht,

einem Vergleicher (119), der den ersten Referenzspannungswert (104) mit einem zweiten Referenzspannungswert (106) vergleicht, der der Arbeitsleistung des elektrischen Gerätes entspricht,

einem Zeitzähler (113), der die Stromunterbrechungszeit zählt, wenn der zweite Referenzspannungswert (106) kleiner ist als der erste Referenzspannungswert (104), und

einem Schalter (123), der die elektrische Verbindung mit der Stromquelle unterbricht, wenn die gezählte Zeit eine vorgegebene Stromunterbrechungszeit überschreitet.
Stromunterbrechungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Referenzspannungswert (104) verstellbar ist. Stromunterbrechungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsschwelle 10W beträgt. Stromunterbrechungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsschwelle 5W beträgt. Stromunterbrechungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromunterbrechungszeit verstellbar ist. Stromunterbrechungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromunterbrechungszeit 10 Minuten beträgt. Stromunterbrechungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitzähler (113) ein mechanisches Zeitzähler ist. Stromunterbrechungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitzähler (113) ein elektronisches Zeitzähler ist. Stromunterbrechungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (123) ein Relais (127) oder einen gesteuerten Siliziumgleichrichter umfaßt. Stromunterbrechungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (123) ein drahtloser Schalter ist. Stromunterbrechungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleicher (119) ein Rechenverstärker ist. Stromunterbrechungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsretriever (117) einen variablen Widerstand umfaßt. Stromunterbrechungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Referenzspannungswert (106) durch die Spannungsumwandlung eines Transformators (115) erhalten wird.






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