DE19635826A1

DE19635826A1 - Zwischenstecker, der zum Verbinden eines Stromverbrauchers mit dem Steckanschluß einer elektrischen Spannungsquelle dient

Info

Publication number: DE19635826A1
Application number: DE1996135826
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Pint; Peter Dipl Ing Vollmann
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1996-09-04
Filing date: 1996-09-04
Publication date: 1998-03-05

Description

Die Erfindung betrifft einen Zwischenstecker nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 der zum Verbinden eines Stromverbrauchers mit dem Steckanschluß einer elektrischen Spannungsquelle, insbesondere einer Netzsteckdose, dient, und der mit einem Last schalter versehen ist, durch den der Stromverbraucher von der Spannungsquelle ge trennt werden kann.

Es ist bekannt, Zwischenstecker dieser Art z. B. in Verbindung mit einem Fehlerstrom schutzschalter einzusetzen. Mit Hilfe einer Meßschaltung wird der Fehlerstrom gemes sen und bei Überschreiten eines zulässigen Grenzwertes ein im Laststromkreis liegen der Schutzschalter abgeschaltet. Es handelt sich dabei also um eine übliche Schutz schalterfunktion, die auch in anderer Form, z. B. zur Absicherung gegen Leitungsüber lastungen, zur Anwendung gelangt.

Mit einer völlig andersartigen Problematik setzt sich die Erfindung auseinander. Das zu lösende Problem besteht nicht darin irgend eine Schutzfunktion bereitzustellen, sondern es soll elektrische Energie gespart werden. Nahezu alle heute im Handel erhältlichen Geräte der Video- und HiFi-Branche sind serienmäßig mit IR-Fernbedienungen zur Steuerung der verschiedenen Bedienfunktionen ausgestattet. Beim Ausschalten der Geräte über die IR-Fernbedienung wird der Versorgungsstrom nicht komplett abge schaltet, sondern die Geräte gehen in den Stand-by-Betrieb. Dieser bietet den Komfort, daß das Gerät problemlos jederzeit über die Fernsteuerung wieder einschaltbar ist.

Der für den Stand-by-Betrieb erforderliche Stromverbrauch ist bei vielen Geräten be achtlich hoch, so daß die Bequemlichkeit, das Gerät mittels Fernsteuerung ein- und ausschalten zu können, relativ teuer bezahlt werden muß. Als Ausweg bleibt hier ledig lich die Betätigung des im Gerät integrierten Netzschalters oder eines anderen Schal ters zur Unterbrechung des vom Netz kommenden Versorgungsstromes, z. B. mittels einer Zeitschaltuhr oder eines separaten IR-Schaltempfängers. Doch dadurch würde ein wesentlicher Teil des durch die Fernsteuerung erlangten Komforts wieder verlorenge hen, denn selbst die Verwendung eines separaten IR- Schaltempfängers ermöglicht keine wesentliche Verbesserung der Situation, da eine zusätzliche Fernsteuerung be nötigt wird und das Abschalten leicht vergessen werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Zwischenstecker nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, mit dem es möglich ist einen Stand-by-Betrieb von fern steuerbaren Geräten zu vermeiden, und den dadurch in Kauf zu nehmenden Verzicht auf Bequemlichkeit möglichst gering zu halten.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen genannt.

Der wesentliche Vorteil den der erfindungsgemäße Zwischenstecker bietet, besteht darin, daß er eine automatische Beendigung des Stand-by-Betriebes ermöglicht und ein problemloses Wiedereinschalten des Gerätes mit allen herkömmlichen Varianten einer Schalterbetätigung erlaubt. Dies wird dadurch erreicht, daß eine Auswertelektronik vor gesehen ist, die zwischen einem von der Meßschaltung erfaßten Laststrom und einem während eines Stand-by-Betriebes des angeschlossenen Verbrauchers erfaßten Hal testrom unterscheiden kann. Die Unterscheidung gelingt der Auswertelektronik, indem sie eine Änderung des den Verbraucher durchfließenden Stromes vom Laststrom zum Haltestrom, oder das Unterschreiten eines den Haltestrom repräsentierenden unteren Grenzwertes erfaßt. Sobald eines dieser beiden Kriterien erfüllt ist, bewirkt sie eine Un terbrechung des Stromkreises durch den Lastschalter. Damit der Lastschalter bei Be darf wieder einschaltbar ist, sind geeignete Reversiermittel vorgesehen.

Der als Abschaltkriterium nutzbare untere Grenzwert des Laststromes ist von dem indi viduellen Strom im Stand-by-Betrieb des jeweils am Zwischenstecker angeschlossenen Gerätes abhängig. Es ist deshalb von Vorteil, wenn die Auswertelektronik zur Vorgabe des den Haltestrom repräsentierenden unteren Grenzwertes ein Potentiometer oder eine automatische Stelleinheit besitzt, mit deren Hilfe der Grenzwert nach Bedarf ein stellbar ist. Mit einer solchen individuellen Einstellbarkeit bietet sich auch die Möglichkeit mehrere Geräte gleichzeitig an einen Zwischenstecker anzuschließen, wobei sich dann der jeweilige Strom im Stand-by-Betrieb und damit auch der einzustellende Grenzwert erhöht.

Als Reversiermittel zum Wiedereinschalten eines automatisch abgeschalteten Last schalters eignen sich im Prinzip alle bekannten Betätigungsmittel. So ist es im einfach sten Fall auch möglich, daß die Reversiermittel von Hand betätigbare Stellelemente sind, mit deren Hilfe der Lastschalter von seiner Ausschaltstellung in seine Einschalt stellung rückführbar ist. Eine andere Variante sieht vor, daß der Lastschalter über einen elektronischen Schaltinitiator in seine Einschaltstellung bringbar ist. Der Schaltinitiator kann dabei einen am Gehäuse des Zwischensteckers zugänglichen Taster oder Schal ter besitzen und dadurch von Hand aktivierbar sein. Er kann aber auch mit einem Empfänger ausgestattet sein und dann eine ferngesteuerte Aktivierung ermöglichen.

Als Empfänger eignen sich wiederum alle üblicher Weise einsetzbaren Systeme. Der Empfänger kann somit zur Aufnahme drahtgebundener, insbesondere netzgebundener Steuersignale und/oder drahtloser Steuersignale, insbesondere Ultraschall- und Infra rotsignale, geeignet sein. Bei einem drahtlosen Empfänger ist es wichtig, daß dieser selbst oder sein Empfangssensor mit dem Zwischenstecker über eine flexible Leitung verbunden und in entsprechendem Abstand vom Zwischenstecker in eine günstige Empfangsposition bringbar ist. Vorzugsweise wird man einen drahtlosen Empfänger wählen, der mittels üblicher Video- und/oder HiFi- Fernbedienungen ansteuerbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung als Blockschaltbild darge stellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Ein Zwischenstecker Z, dessen mechanischer Aufbau im wesentlichen dem Aufbau be kannter Zwischenstecker entspricht, kontaktiert eingangsseitig mit seinen hier nicht dar gestellten Steckerstiften Netzsteckanschlüsse 3a, 3b einer Netzspannungsquelle 3. Ausgangsseitig besitzt der Zwischenstecker Z selbst Steckanschlüsse 2a, 2b zum An stecken eines Stromverbrauchers 1, der ein beliebiges Gerät ist, das nach dem Ab schalten durch eine Fernsteuerung in einen Stand-by-Betrieb geht.

Die von der Spannungsquelle (3) kommende Netzspannung ist über einen Lastschalter (4) an die Steckanschlüsse (3a, 3b) geführt. Der Lastschalter (4) ermöglicht im Beispiel nur eine einpolige Unterbrechung des Stromkreises zum Steckanschluß 3b, könnte aber auch die Spannungsquelle (3) zweipolig von dem Stromverbraucher (1) trennen. Seine Aufgabe ist es, den Laststrom IL zu unterbrechen, sobald dieser einen Wert erreicht, der dem Stand-by-Betrieb entspricht.

Der Zwischenstecker Z besitzt hierzu eine Meßschaltung (5), die den jeweils fließenden Strom IL mit Hilfe des Spannungsabfalls am Stromverbraucher 1 mißt und mit einem unteren Grenzwert vergleicht, der mit Hilfe eines Grenzwertgebers (11), vorzugsweise einem Potentiometer, einstellbar ist. Eine mit der Meßschaltung (5) verbundene Auswer telektronik (6) kann nun das Ergebnis dieser Messung auswerten und den nachgeschal teten Lastschalter (4) öffnen, sobald der eingestellte untere Grenzwert unterschritten wird. Selbstverständlich kann das Erreichen des Stand-by-Betriebes auch auf andere Weise erfaßt werden. Eine dieser Möglichkeiten sieht vor, das Umschalten vom Last zustand in den Stand-by-Betrieb zu erfassen und entsprechend auszuwerten. Für diese und andere Aufgaben kann es zweckmäßig sein, wenn der Auswertelektronik (6) ein Mikroprozessor (10) zugeordnet ist.

Der automatisch abgeschaltete Lastschalter 4 muß bei Bedarf selbstverständlich wieder einschaltbar sein, um das angeschlossene Gerät mit dem erforderlichen Laststrom IL versorgen zu können. Hierzu sind sog. Reversiermittel 7 vorgesehen, die im einfachsten Fall als mechanische Betätigungsmittel gestaltet sind und eine unmittelbar von Hand ausgelöste Betätigung des Lastschalters ermöglichen. Im dargestellten Beispiel erfolgt die Betätigung jedoch mit Hilfe einer IR-Fernsteuerung, deren Empfänger 8 das Steu ersignal zum Wiedereinschalten über eine Empfangssonde 9 erhält. Diese ist durch eine flexible Verbindungsleitung mit dem Empfänger 8 verbunden und kann dadurch in einer günstigen Empfangsposition angeordnet werden, während der im Zwischenstecker Z integrierte Empfänger bezüglich seiner Lage mit der jeweils benutzten, oft etwas ver deckt liegenden Steckdose korrespondiert.

Das von einem üblichen IR-Fernsteuersender abgestrahlte Einschaltsignal erreicht also über die Empfangssonde 9 den Empfänger 8 und gelangt von diesem zu den Rever siermitteln 7, die in diesem Fall als Schaltinitiator ausgebildet sind und ein gesteuertes Einschalten des Lastschalters 4 bewirken. Der gleiche IR-Fernsteuersender (übliche Fernbedienung) kann auch zum Ein- und Ausschalten des fernsteuerbaren Gerätes 1 dienen, so daß der volle Bedienungskomfort zur Verfügung steht, ohne dabei den Energie verschwendenden Stand-by-Status benutzen zu müssen.

Nicht übersehen werden soll, daß der Zwischenstecker zur Wahrnehmung seiner Funk tion ein Stromversorgungsteil 11 zur Stromversorgung seiner Funktionseinheiten 4 bis 10 benötigt und damit auch Energie verbraucht. Die hierdurch in Kauf zu nehmenden Verluste liegen jedoch weitaus niedriger als im Stand-by-Betrieb üblicher Geräte.

Bezugszeichenliste

1 Stromverbraucher
2a, 2b Laststeckanschlüsse
3 Spannungsquelle
3a, 3b Steckanschlüsse
4 Lastschalter
5 Meßschaltung
6 Auswertelektronik
7 Reversiermittel
8 Empfänger
9 Empfangssonde
10 Mikroprozessor
11 Grenzwertgeber
Z Zwischenstecker

Claims

1. Zwischenstecker, der zum Verbinden eines Stromverbrauchers (1) mit den Steckanschlüssen (3a, 3b) einer elektrischen Spannungsquelle (3), insbesondere einer Netzsteckdose, dient, und der mit einem Lastschalter (4) versehen ist, durch den der Stromverbraucher (1) von der Spannungsquelle (3) getrennt werden kann, und mit einer Meßschaltung (5), die den Strom des Stromverbrauchers (1) mißt und den Lastschalter (4) bei Erreichen eines vorgegebenen Kriteriums abschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswertelektronik (6) vorgesehen ist, die zwischen einem von der Meßschal tung (5) erfaßten Laststrom und einem während eines Stand-by-Betriebes des ange schlossenen Stromverbrauchers (6) erfaßten Haltestrom derart unterscheidet, daß sie nach einer Änderung des den Stromverbraucher (1) durchfließenden Stromes (IL) vom Laststrom zum Haltestrom, oder bei Unterschreiten eines den Haltestrom repräsentie renden unteren Grenzwertes, eine Unterbrechung des Stromkreises durch den Last schalter (4) bewirkt, und daß Reversiermittel (7) vorgesehen sind, über die der Last schalter (4) bei Bedarf wieder einschaltbar ist.

2. Zwischenstecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus wertelektronik (6) zur Vorgabe des den Haltestrom repräsentierenden unteren Grenz wertes ein Potentiometer (8) oder eine automatische Stelleinheit besitzt, mit deren Hilfe der Grenzwert nach Bedarf einstellbar ist.

3. Zwischenstecker nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeich net, daß die Reversiermittel (7) von Hand betätigbare Stellelemente sind, mit deren Hilfe der Lastschalter (4) von seiner Ausschaltstellung in seine Einschaltstellung rückführbar ist.

4. Zwischenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß als Reversiermittel (7) ein aus elektronischen Bauelementen aufge bauter Schaltinitiator dient, mit dem der Lastschalter (4) in seine Einschaltstellung bringbar ist.

5. Zwischenstecker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schal tinitiator (7) einen am Gehäuse des Zwischensteckers zugänglichen Taster oder Schal ter besitzt, über den er von Hand aktivierbar ist.

6. Zwischenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 und 5, da durch gekennzeichnet, daß der Schaltinitiator (7) über einen Empfänger (8) ansteuerbar ist, der ihn ferngesteuert aktiviert.

7. Zwischenstecker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Empfänger (8) zur Aufnahme drahtgebundener, insbesondere netzgebundener Steuer signale und/oder drahtloser Steuersignale, insbesondere Ultraschall- oder Infrarotsigna le, eignet.

8. Zwischenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 und 7, da durch gekennzeichnet, daß der drahtlose Empfänger (8) selbst oder nur eine Emp fangssonde (9) mit dem Zwischenstecker über eine flexible Leitung verbunden und in entsprechendem Abstand vom Zwischenstecker in eine günstige Empfangsposition bringbar ist.

9. Zwischenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß der drahtlose Empfänger (8) mittels üblicher Video und/oder HiFi-Fernbedienungen ansteuerbar ist.

10. Zwischenstecker einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Auswertelektronik (6) mit einem Mikroprozessor (10) ausgestattet ist.