專(zhuān)利名稱(chēng):用于開(kāi)啟和/或關(guān)斷電氣負(fù)載的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于開(kāi)啟和/或關(guān)斷電氣負(fù)載的電路。
背景技術(shù):
在例如電視機(jī),家用電器等的電氣負(fù)載中,這些電氣負(fù)載可以被切換到待機(jī)操作狀態(tài),期望最小化或完全消除該待機(jī)操作狀態(tài)中的功耗。
為了完全消除待機(jī)操作狀態(tài)中的功耗,一般需要機(jī)械開(kāi)關(guān)接觸件(switching contact),該機(jī)械開(kāi)關(guān)接觸件在待機(jī)操作狀態(tài)中或在關(guān)斷狀態(tài)中將電氣負(fù)載從其電源電壓完全斷開(kāi)。所述電氣負(fù)載一般通過(guò)與該機(jī)械開(kāi)關(guān)接觸件相關(guān)聯(lián)的操作者控制元件的機(jī)械操作被再次開(kāi)啟,作為其結(jié)果,該機(jī)械開(kāi)關(guān)接觸件閉合,并且該電氣負(fù)載被連接到其電源電壓。換言之,需要機(jī)械可操作的操作者控制元件用于開(kāi)啟操作。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于提供一種用于開(kāi)啟和/或關(guān)斷電氣負(fù)載的電路的問(wèn)題,通過(guò)該電路, 可以完全消除待機(jī)操作狀態(tài)中或關(guān)斷狀態(tài)中的功耗,并且不需要機(jī)械可操作的操作者控制元件來(lái)開(kāi)啟和/或關(guān)斷該電氣負(fù)載。
本發(fā)明憑借具有權(quán)利要求I的特征的電路解決了該問(wèn)題。
優(yōu)選的實(shí)施例是從屬權(quán)利要求的主題,在此通過(guò)引用將所述從屬權(quán)利要求書(shū)的措辭合并于說(shuō)明書(shū)中。
用于開(kāi)啟和/或關(guān)斷電氣負(fù)載的電路包括導(dǎo)電的、特別是扁平的操作者控制元件,例如采用導(dǎo)電的扁平電極的形式,例如作為所謂的電容性觸摸操作鍵被使用,電操作發(fā)光裝置以以下這樣的方式被環(huán)入(不具有或具有其他插入的元件)操作者控制元件和(電源)AC電壓源的帶電極(live pole)之間當(dāng)用戶(hù)操作該操作者控制元件時(shí),電流流過(guò)該發(fā)光裝置,并且電路被該用戶(hù)閉合,作為其結(jié)果,該發(fā)光裝置發(fā)光,光學(xué)耦合至該發(fā)光裝置的光電換能器,被屏蔽免受環(huán)境光,并且將該發(fā)光裝置發(fā)出的光轉(zhuǎn)換為電能,以及開(kāi)關(guān)裝置, 其直接或間接地電耦合至該光電換能器,并且將電氣負(fù)載連接至電源電壓或?qū)㈦姎庳?fù)載從所述電源電壓斷開(kāi),當(dāng)光電換能器向該開(kāi)關(guān)裝置提供電能時(shí),該開(kāi)關(guān)裝置將電氣負(fù)載連接至該電源電壓。在開(kāi)啟間隔期間,即當(dāng)該電路從非通電狀態(tài)向通電狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí),光電換能器優(yōu)選地排他地向所述開(kāi)關(guān)元件提供所述電能。如果該光電換能器或其他能量源沒(méi)有向該開(kāi)關(guān)裝置提供電能,則可以以以下這樣的方式設(shè)計(jì)該開(kāi)關(guān)裝置在該情況中其將電氣負(fù)載從電源電壓斷開(kāi)。與此同時(shí),該AC電壓源可以為電氣負(fù)載遞送或者形成電源電壓,這就是說(shuō)該電源電壓和由該AC電壓源傳遞的AC電壓可以相同。
在一個(gè)發(fā)展中,該操作者控制元件是導(dǎo)電的,特別是平面的接觸區(qū)域,例如具有約 Icm2面積的金屬化區(qū)域。
在一個(gè)發(fā)展中,該操作者控制元件具有電耦合至該發(fā)光裝置的第一傳導(dǎo)接觸部分,以及與該第一傳導(dǎo)部分間隔和電絕緣的以及電耦合至AC電壓源的參考電勢(shì)的第二傳導(dǎo)接觸部分,并且當(dāng)用戶(hù)觸摸該操作者控制元件時(shí),該第一和第二接觸部分借助于用戶(hù)彼此連接。該AC電壓源優(yōu)選地具有作為參考電勢(shì)的地電勢(shì)。
在一個(gè)發(fā)展中,該電操作發(fā)光裝置是輝光燈或氣體放電管。
在一個(gè)發(fā)展中,提供高值串聯(lián)電阻用于限制流經(jīng)用戶(hù)的電流,該電操作發(fā)光裝置和該串聯(lián)電阻被串聯(lián)環(huán)入該操作者控制元件和該AC電壓源的帶電極之間。該串聯(lián)電阻的電阻值可以是例如約IMQ。
在一個(gè)發(fā)展中,該開(kāi)關(guān)裝置是繼電器,并且當(dāng)操作該操作者控制元件時(shí),借助于該光電換能器向繼電器線圈提供能量,在該情況中,該繼電器的工作接觸件將電氣負(fù)載連接至電源電壓。
作為替代方案,該開(kāi)關(guān)裝置可以是半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)裝置,并且當(dāng)操作該操作者控制元件時(shí),借助于該光電換能器向該半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)裝置的控制輸入提供能量,在該情況中,該半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)裝置將電氣負(fù)載連接至電源電壓。
在一個(gè)發(fā)展中,提供一種自鎖電路,這被設(shè)計(jì)為在電源電壓已被應(yīng)用于所述電氣負(fù)載第一時(shí)間之后,在對(duì)該操作者控制元件操作后繼續(xù)將該電源電壓應(yīng)用于該電氣負(fù)載。 這可以確保即使在該操作者控制元件被操作后,該電氣負(fù)載頁(yè)繼續(xù)連接至該電源電壓。該自鎖電路被優(yōu)選地設(shè)計(jì)為以以下這樣的方式致動(dòng)該開(kāi)關(guān)裝置所述開(kāi)關(guān)裝置在該電氣負(fù)載已被連接至該電源電壓第一時(shí)間之后保持其開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
在一個(gè)發(fā)展中,提供一種放大器電路,其被環(huán)入該光電換能器和該開(kāi)關(guān)裝置之間, 并且被設(shè)計(jì)為從該光電換能器提供的電能生成適于致動(dòng)該開(kāi)關(guān)裝置的致動(dòng)信號(hào)。
將在下面描述并且在圖中示意性地示出了本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)實(shí)施例,在圖中圖I示出了家用電器的一部分的框圖,該家用電器具有電氣負(fù)載和用于開(kāi)啟和/或關(guān)斷該電氣負(fù)載的電路,以及圖2示出了操作者控制元件的實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
圖I示意性地示出了家用電器(例如電炊具)的一部分的框圖,該家用電器具有例如家用電器控制器形式的電氣負(fù)載20以及用于開(kāi)啟和/或關(guān)斷該電氣負(fù)載20的電路 10。
該電路10包括用戶(hù)(未示出)例如使用手指可以操作的、導(dǎo)電接觸區(qū)域11形式的操作者控制元件,輝光燈12形式的電操作發(fā)光裝置,其被環(huán)入該操作者控制元件11和傳統(tǒng)電源AC電壓源的帶電極LI之間,具有高值串聯(lián)電阻15,光耦合至輝光燈12的、太陽(yáng)能電池13形式的光電換能器,其被屏蔽免受環(huán)境光并將該輝光燈12發(fā)出的光轉(zhuǎn)換為電能,以及繼電器14形式的開(kāi)關(guān)裝置,并且放大器電路16被環(huán)入太陽(yáng)能電池13和繼電器14之間。
出于防止極性反轉(zhuǎn)的目的提供可選的二極管17和18,所述二極管被環(huán)入電源AC 電壓源的帶電極LI或電源AC電壓源的中性導(dǎo)體N與串聯(lián)電阻15之間。如果二極管17和 18被省卻,則應(yīng)當(dāng)注意串聯(lián)電阻15被連接至電源AC電壓源的帶電極LI并且不連接至該中性導(dǎo)體N。
繼電器14借助于放大器電路16電耦合至太陽(yáng)能電池13,并且當(dāng)太陽(yáng)能電池13或放大器電路16向繼電器14提供電能時(shí),繼電器14將電氣負(fù)載20連接至電源電壓UV0
放大器電路16用于從太陽(yáng)能電池13提供的電能或電壓生成適于致動(dòng)繼電器14 的致動(dòng)信號(hào)或適合電壓,也就是說(shuō)以以下這樣的方式向繼電器14的繼電器線圈14a供電 繼電器的開(kāi)關(guān)接觸件14b被閉合,從而將電源負(fù)載20連接至電源電壓UV。
當(dāng)操作者控制元件11被用戶(hù)操作時(shí),電路借助于用戶(hù)連接至地電勢(shì),并且因此電流流過(guò)輝光燈12,其結(jié)果為發(fā)光。因此,繼電器線圈14a被合適地供電,并且因此電氣負(fù)載 20被連接至電源電壓UV。
在操作者控制元件11的操作之后,電氣負(fù)載20中的自鎖電路(未詳細(xì)示出)使得以以下這樣的方式獨(dú)立于操作者控制元件11的操作向繼電器線圈14a供電繼電器14 保持其開(kāi)關(guān)狀態(tài),也就是說(shuō)電源電壓UV繼續(xù)被應(yīng)用于電氣負(fù)載20。為了關(guān)斷家用電器或?qū)⒓矣秒娖髑袚Q到待機(jī)操作狀態(tài)或關(guān)斷狀態(tài),自鎖電路終止向繼電器線圈14a供電,作為其結(jié)果,電氣負(fù)載20從電源電壓UV斷開(kāi)。因此,可以完全消除待機(jī)操作狀態(tài)中或關(guān)斷狀態(tài)中的功耗。
作為替代方案,自鎖電路還可包括其他繼電器(未示出),其被電氣負(fù)載20致動(dòng), 所述其他繼電器的開(kāi)關(guān)接觸件與繼電器14的開(kāi)關(guān)接觸件14b并聯(lián)連接。如果電氣負(fù)載20 以所述繼電器的開(kāi)關(guān)接觸件閉合這樣的方式致動(dòng)該繼電器,則有可能在操作后甚至在開(kāi)關(guān)接觸件14b斷開(kāi)時(shí)也確保電氣負(fù)載20繼續(xù)被連接至電源電壓UV。
為了提供給操作者控制元件11進(jìn)一步的功能,可以在電氣負(fù)載20中附加地檢測(cè)操作者控制元件11的操作狀態(tài)。進(jìn)一步地,為了這個(gè)目的必須提供傳統(tǒng)元件(未示出)。 例如,操作者控制元件11也可以被用于以軟件觸發(fā)的方式關(guān)斷電氣負(fù)載20。
圖2示出了操作者控制元件11’的另一實(shí)施例,操作者控制元件11’具有第一傳導(dǎo)的扁平的接觸部分11’ a,其電耦合至輝光燈12,以及與該第一傳導(dǎo)部分11’ a間隔和電絕緣的以及電耦合至地電勢(shì)的第二傳導(dǎo)接觸部分11’ b,當(dāng)用戶(hù)觸摸操作者控制元件11’時(shí), 該第一和第二接觸部分借助于用戶(hù)彼此連接。例如,當(dāng)存在到地的不良連接時(shí),特別是在高電絕緣層的情況中,這種操作者控制元件是有優(yōu)勢(shì)的。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例借助于利用機(jī)械中繼器接觸件的所謂的觸摸操作鍵結(jié)合了操作者控制的優(yōu)勢(shì),其不需要機(jī)械操作,該機(jī)械繼電器接觸件確?;旧媳苊饬舜龣C(jī)能量損耗。
可以利用來(lái)進(jìn)行接觸的觸摸操作控制鍵或電極11或11’形式的操作者控制元件作為用于下游電器控制部件20的主開(kāi)關(guān)來(lái)工作。為了關(guān)斷或開(kāi)啟操作(實(shí)現(xiàn)控制器20的待機(jī)狀態(tài)或就緒(readiness)狀態(tài))的目的,操作者利用手指觸摸所述主開(kāi)關(guān)。具有串聯(lián)電阻15的輝光燈12被布置在電極的下游。該串聯(lián)電路的末端連接至接地電源系統(tǒng)的帶電導(dǎo)體LI。在這方面,該設(shè)置的該部分與商用電壓測(cè)試儀相對(duì)應(yīng)。
當(dāng)手指觸摸電極11時(shí),來(lái)自于輝光燈12的光撞擊不透明的光耦合的太陽(yáng)能電池 13并且在那里生成DC電壓??赡芙柚陔妷悍糯笃?6或相似電路布置調(diào)節(jié)的所述DC電壓被用于開(kāi)啟繼電器14。輝光燈12和太陽(yáng)能電池13形成光耦合器。當(dāng)手指進(jìn)行接觸時(shí), 輝光燈12和操作者控制元件11根據(jù)電壓測(cè)試儀的原理操作。來(lái)自于太陽(yáng)能電池的能量開(kāi)啟繼電器14??刂破?0具有用于其電源電壓UV的自鎖功能。
不言而喻,替代輝光燈12,也可使用相媲美的發(fā)光裝置,例如LEDs等。
不言而喻,可以使用任何期望的光電換能器來(lái)替代太陽(yáng)能電池13。
適合的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)裝置,例如IGBT等,可以同樣地替代繼電器14而被用作開(kāi)關(guān)裝置,并且當(dāng)操作操作者控制元件11時(shí),借助于光電換能器向該半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)裝置的控制輸入提供能量,作為其結(jié)果,該半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)裝置將電氣負(fù)載20連接至其電源電壓。
該電路也可以被實(shí)現(xiàn)為可被插入傳統(tǒng)插座中的中間適配器,就將電氣負(fù)載的電源插頭插入到相關(guān)中間適配器的關(guān)聯(lián)插座中而言是可能的。
在家用電器具有傳統(tǒng)電源插頭的情況下,為了確保防止極性反轉(zhuǎn),在家用電器中可提供適合的指示器作為對(duì)二極管17和18的替代方案,所述指示器指示電源插頭是否被正確插入到插座中。可以在該情況中省卻二極管17和18。
權(quán)利要求
1.用于開(kāi)啟或關(guān)斷電氣負(fù)載(20)的電路(10),包括-導(dǎo)電操作者控制元件),-電操作發(fā)光裝置(12),其以以下這樣的方式被環(huán)入所述操作者控制元件和AC電壓源的帶電極(LI)之間當(dāng)操作所述操作者控制元件時(shí),電流流過(guò)所述發(fā)光裝置,作為其結(jié)果, 所述發(fā)光裝置發(fā)光,-光電換能器(13),其 -光耦合至所述發(fā)光裝置,-被屏蔽而免受環(huán)境光,以及-將所述發(fā)光裝置發(fā)出的光轉(zhuǎn)換為電能,以及-開(kāi)關(guān)裝置(14),其-電耦合至所述光電換能器,以及-將所述電氣負(fù)載連接至電源電壓(UV)或?qū)⑺鲭姎庳?fù)載從所述電源電壓斷開(kāi),并且當(dāng)所述光電換能器排他地向所述開(kāi)關(guān)裝置提供所述電能時(shí),在開(kāi)啟間隔期間,所述開(kāi)關(guān)裝置將所述電氣負(fù)載連接至所述電源電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的電路,其特征在于所述操作者控制元件是導(dǎo)電接觸區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的電路,其特征在于所述操作者控制元件具有電耦合至所述發(fā)光裝置的第一傳導(dǎo)接觸部分(II’a),以及與所述第一傳導(dǎo)部分間隔和電絕緣的以及電耦合至所述AC電壓源的參考電勢(shì)的第二傳導(dǎo)接觸部分(11’ b),并且當(dāng)用戶(hù)觸摸所述操作者控制元件時(shí),第一和第二接觸部分借助于用戶(hù)彼此連接。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的電路,其特征在于所述AC電壓源具有作為所述參考電勢(shì)的地電勢(shì)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的電路,其特征在于所述電操作發(fā)光裝置是輝光燈。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的電路,其特征在于串聯(lián)電阻(15),所述電操作發(fā)光裝置和所述串聯(lián)電阻被串聯(lián)環(huán)入所述操作者控制元件和所述AC電壓源的帶電極之間。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的電路,其特征在于所述開(kāi)關(guān)裝置是繼電器,并且當(dāng)操作所述操作者控制元件時(shí),借助于所述光電換能器向繼電器線圈提供所述能量。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的電路,其特征在于所述開(kāi)關(guān)裝置是半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)裝置,并且當(dāng)操作所述操作者控制元件時(shí),借助于所述光電換能器向所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)裝置的控制輸入提供能量。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的電路,其特征在于自鎖電路,其被設(shè)計(jì)為在所述開(kāi)啟間隔期間,已經(jīng)將所述電氣負(fù)載連接至所述電源電壓之后,繼續(xù)將所述電氣負(fù)載連接至所述電源電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的電路,其特征在于所述自鎖電路被設(shè)計(jì)為以以下這樣的方式致動(dòng)所述開(kāi)關(guān)裝置在所述開(kāi)啟間隔期間,所述開(kāi)關(guān)裝置在所述電氣負(fù)載已被連接至所述電源電壓之后保持其開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的電路,其特征在于放大器電路(16),其被環(huán)入所述光電換能器和所述開(kāi)關(guān)裝置之間,并且被設(shè)計(jì)為從所述光電換能器提供的電能生成適于致動(dòng)所述開(kāi)關(guān)裝置的致動(dòng)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于開(kāi)啟和/或關(guān)斷電氣負(fù)載的電路。用于開(kāi)啟和/或關(guān)斷電氣負(fù)載(20)的電路(10),包括導(dǎo)電操作者控制元件(11)、電操作發(fā)光裝置(12),其以以下這樣的方式被環(huán)入操作者控制元件和AC電壓源的帶電極(L1)之間當(dāng)操作操作者控制元件時(shí),電流流過(guò)發(fā)光裝置,作為其結(jié)果,發(fā)光裝置發(fā)光,光電換能器(13),其光耦合至發(fā)光裝置、被屏蔽而免受環(huán)境光以及將發(fā)光裝置發(fā)出的光轉(zhuǎn)換為電能,以及開(kāi)關(guān)裝置(14),其電耦合至光電換能器并且將電氣負(fù)載連接至電源電壓(UV)或?qū)㈦姎庳?fù)載從所述電源電壓斷開(kāi),并且當(dāng)光電換能器向開(kāi)關(guān)裝置提供電能時(shí),開(kāi)關(guān)裝置將電氣負(fù)載連接至電源電壓。
文檔編號(hào)G05B19/04GK102540922SQ20111034870
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月13日
發(fā)明者L·奧澤 申請(qǐng)人:E.G.O.電氣設(shè)備制造股份有限公司