DE102022111694B4 - Circuit arrangement for the clocked power supply of an additional electrical device at the location of a switched electrical consumer and building data processing device, base module and stairwell installation - Google Patents
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Abstract
Eine Schaltungsanordnung zur getakteten Stromversorgung eines elektrischen Zusatzgerätes (104) am Ort eines geschalteten elektrischen Verbrauchers (103), der sich in einem Stromkreis (100) befindet, in dem ein Schaltelement (102) den Betriebszustand des Verbrauchers verlustarm schaltet, während das Zusatzgerät dauerhaft mit elektrischer Energie versorgt wird,wobei die Schaltungsanordnung mindestens eine Brückenkomponente (105) aufweist, die in Parallelschaltung zum Schaltelement (102) angeordnet ist und dassdie Schaltungsanordnung mindestens eine Trägerkomponente (106) aufweist, die dem Verbraucher (103) vorgeschaltet ist, so dass dieser Verbraucher (103) in Abhängigkeit von der Schalterstellung des Schaltelements (102) mit Strom versorgt ist unddass die Schaltungsanordnung mindestens ein Zusatzgerät (104) aufweist, insbesondere ein Datenverarbeitungsgerät, das zwischen Brückenkomponente (105) und Trägerkomponente (106) angeordnet ist und welches unabhängig von der Schalterstellung des Schaltelements (102) unterbrechungsfrei mit Strom versorgt wird, wobei die Brückenkomponente mindestens ein zyklisch leitendes Schaltelement (107) aufweist und die Trägerkomponente (106) mindestens ein antizyklisch leitendes Schaltelement (108) sowie ein Speicherelement (109) aufweist,sowie ein Sockelmodul und eine elektrische Treppenhausinstallation.A circuit arrangement for the clocked power supply of an additional electrical device (104) at the location of a switched electrical consumer (103), which is located in a circuit (100), in which a switching element (102) switches the operating state of the consumer with low loss, while the additional device is permanently connected is supplied with electrical energy, the circuit arrangement having at least one bridge component (105) which is arranged in parallel to the switching element (102) and that the circuit arrangement has at least one carrier component (106) which is connected upstream of the consumer (103), so that this consumer (103) is supplied with power depending on the switch position of the switching element (102) and that the circuit arrangement has at least one additional device (104), in particular a data processing device, which is arranged between the bridge component (105) and the carrier component (106) and which is independent of the Switch position of the switching element (102) is supplied with power without interruption, the bridge component having at least one cyclically conducting switching element (107) and the carrier component (106) having at least one anticyclically conducting switching element (108) and a memory element (109), as well as a base module and an electrical staircase installation.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur getakteten Energieversorgung eines an dem Installationsort eines geschalteten elektrischen Verbrauchers installierten elektrischen Zusatzgerätes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Gebäudedatenverarbeitungsgerät.The present invention relates to a circuit arrangement for the clocked energy supply of an additional electrical device installed at the installation site of a switched electrical consumer according to the preamble of claim 1, and to a building data processing device.
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Datenverarbeitungsgeräte für die Gebäudeautomatisierung sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt; üblich ist beispielsweise der Einsatz von digitalen Steuerungen und Schnittstellenmodulen zur Montage auf standardisierter DIN-Schiene in Elektroverteilern. In der Regel kommen hierbei ein zentraler Steuerrechner mit einer Datenverarbeitungseinheit und Schnittstellen in ein Weitverkehrsnetz (z.B. Internet) in Kombination mit einem oder mehreren anwendungsspezifischen Modulen mit Schnittstellen zu den gebäudespezifischen Anlagen zum Einsatz. Die elektrische Speisung dieser Systeme geschieht in der Regel über einen integrierten Netzanschluss (z.B. 230 Vac) oder über einen Gleichspannungsanschluss (z.B. 24 V). Die hierfür notwendigen Infrastrukturen für die Installation und die Stromversorgung stehen in einem Gebäude in den meisten Fällen an ausgezeichneten Orten, wie beispielsweise Hauswirtschaftsräumen, zur Verfügung.Data processing devices for building automation are generally known from the prior art; For example, it is common to use digital controls and interface modules for mounting on standardized DIN rails in electrical distribution boards. As a rule, a central control computer with a data processing unit and interfaces to a wide area network (e.g. Internet) are used in combination with one or more application-specific modules with interfaces to the building-specific systems. These systems are usually powered electrically via an integrated mains connection (e.g. 230 Vac) or via a DC voltage connection (e.g. 24 V). In most cases, the necessary infrastructure for installation and power supply is available in excellent locations in a building, such as utility rooms.
In Leuchtensysteme integrierte Datenverarbeitungsgeräte, die neben dem Installationsort auch die vorhandenen Stromanschlüsse der Leuchten mit nutzen und hierrüber ebenfalls mit elektrischer Energie versorgt werden, entsprechen ebenfalls dem Stand der Technik. So verfügen moderne LED-Leuchtensysteme heute bereits über integrierte, sensorgestützte Datenverarbeitungseinheiten, die die Stromversorgung der Leuchte mit nutzen. In diesen Fällen beinhalten die Leuchten in der Regel programmierbare mikroprozessorgestützte Komponenten, die beispielsweise auch Zustandsgrößen, wie die Anwesenheit von Personen oder die Umgebungshelligkeit, mit in die Entscheidungsfindung zum Ein-/Ausschalten des Lichtes einbeziehen.Data processing devices integrated into lighting systems, which, in addition to the installation location, also use the existing power connections of the lights and are also supplied with electrical energy from them, also correspond to the state of the art. Modern LED lighting systems now already have integrated, sensor-supported data processing units that also use the power supply of the lamp. In these cases, the lights usually contain programmable microprocessor-based components that, for example, also include state variables such as the presence of people or the ambient brightness in the decision-making process for switching the light on/off.
Die beschriebenen Systeme stoßen allerdings dann an ihre Grenzen, wenn ein Datenverarbeitungsgerät, das auf eine dauerhafte Versorgung mit elektrischer Energie angewiesen ist, nachträglich an dem Installationsort eines elektrischen Verbrauchers installiert werden soll, dessen Stromkreis über einen externen Schalter geschaltet wird. So lässt sich beispielsweise eine Leuchte, die um ein Datenverarbeitungsgerät erweitert werden soll, das eine dauerhafte Stromversorgung benötigt, nur mit relativ großem technischem Aufwand weiterhin über einen Schalter ein- und ausschalten. Ein bekanntes Gebrauchsmuster beschreibt zu diesem Zweck eine technische Lösung, bei der ein Schalter und der dazugehörige Verbraucher in zwei separierten Stromkreisen betrieben werden (vgl.
Als weiteres Problem kommen miteinander gekoppelte elektrische Verbrauchersysteme, wie beispielsweise in Gruppen betriebene, parallel geschaltete Leuchtensysteme in den Treppenhäusern von Gebäuden hinzu. Sollen in diesen Fällen lediglich einzelne Leuchten zusätzlich mit dauerhaft zu versorgenden Datenverarbeitungsgeräten ausgerüstet werden, sind heute keine praktikablen Lösungen bekannt, die es erlauben, dass die verbleibenden Leuchten der gleichen Gruppe auch weiterhin über einen vorhandenen Lichtschalter ein- und ausgeschaltet werden. In der Regel müssen in solchen Fällen alle Leuchten einer Gruppe gegen neue, automatisch funktionierende und permanent an eine Stromversorgung angeschlossene Leuchten ausgetauscht werden, was sehr kostspielig sein kann. Darüber hinaus konsumiert jedes Leuchten- und Datenverarbeitungssystem, das dauerhaft an eine Stromversorgung angeschlossen ist, auch im Zustand der Betriebsbereitschaft eine geringe Energiemenge, die auf die gesamte Gruppe summiert einen beträchtlichen Wert annehmen kann.Another problem is interconnected electrical consumer systems, such as lighting systems operated in groups and connected in parallel in the stairwells of buildings. If in these cases only individual luminaires are to be additionally equipped with data processing devices that require permanent supply, there are currently no practical solutions known that would allow the remaining luminaires in the same group to continue to be switched on and off via an existing light switch. In such cases, all lights in a group usually have to be replaced with new, automatically functioning lights that are permanently connected to a power supply, which can be very costly. In addition, every lighting and data processing system that is permanently connected to a power supply consumes a small amount of energy even when it is ready for operation amount of energy, which, when added up to the entire group, can take on a considerable value.
Typische Probleme beim Entwurf und der konstruktiven Realisierung von in einem Gebäude verteilten Datenverarbeitungseinheiten treten somit bei der Umsetzung einer zuverlässigen Versorgung von Einzelkomponenten mit elektrischer Energie auf. Häufig sind bestimmte gebäudetechnische Anlagen, Sensoren oder auch Aktoren an entlegenen, schwer erreichbaren Orten innerhalb eines Gebäudes installiert. Für den Datentransport von Anlagen-, Sensor- oder Aktoren-Daten kommen in der Regel sogenannte Datensammler- und Repeater-Komponenten zum Einsatz, die an unterschiedlichen Orten in den betreffenden Gebäuden montiert werden müssen. Aus Mangel an Alternativen werden diese Komponenten heute in der Regel entweder mit Batterien oder mit eigens zu diesem Zweck installierten Stromkabeln mit elektrischer Energie versorgt. Die Montage dieser Geräte und möglicher Kabelverbindungen ist relativ kostspielig und deren Betrieb verursacht beispielsweise für den Austausch von Batterien oder die Behebung von Vandalismusschäden einen nicht unerheblichen Wartungsaufwand.Typical problems in the design and construction of data processing units distributed throughout a building arise when implementing a reliable supply of electrical energy to individual components. Certain building technology systems, sensors or actuators are often installed in remote, hard-to-reach locations within a building. So-called data collector and repeater components are usually used to transport system, sensor or actuator data, which have to be installed at different locations in the relevant buildings. Due to a lack of alternatives, these components are now usually supplied with electrical energy either by batteries or by power cables installed specifically for this purpose. The assembly of these devices and possible cable connections is relatively expensive and their operation requires considerable maintenance work, for example to replace batteries or repair damage caused by vandalism.
Im Ergebnis zeigt sich damit, dass die als bekannt vorausgesetzten, gattungsbildenden Datenverarbeitungsgeräte für Steuerungs- und Automatisierungszwecke in Gebäuden zwar bewährt, technologisch vielfältig und funktionell sind, diese insbesondere jedoch in Hinblick auf zukünftige Anforderungen an einen dezentralen Einsatz immer leistungsfähiger Komponenten, deren preiswerte Montage, deren dauerhafte und sparsame Versorgung mit elektrischer Energie, deren Wartbarkeit sowie Reparaturmöglichkeit verbesserungsbedürftig sind.The result shows that the generic data processing devices for control and automation purposes in buildings, which are assumed to be known, are proven, technologically diverse and functional, but in particular with regard to future requirements for the decentralized use of increasingly powerful components, their inexpensive assembly, whose permanent and economical supply of electrical energy, whose maintainability and repair options need to be improved.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher unter Berücksichtigung der vorhergehenden Erläuterungen, bereits vorhandene elektrische Infrastrukturen, wie beispielsweise Stromkabel und Schalterelemente in den Stromkreisen von Beleuchtungssystemen, so unter Ergänzung neuer Komponenten weiterzuentwickeln, dass ein am Ort des jeweiligen Verbrauchers zu installiertes elektrisches Zusatzgerät mit vergleichsweise geringem Aufwand nachgerüstet und dauerhaft mit elektrischer Energie versorgt werden kann.The object of the present invention is therefore, taking into account the previous explanations, to further develop existing electrical infrastructures, such as power cables and switch elements in the circuits of lighting systems, with the addition of new components, so that an additional electrical device installed at the location of the respective consumer has a comparatively low cost Effortlessly retrofitted and permanently supplied with electrical energy.
Darüber hinaus können mit der Erfindung insbesondere die mechanischen und elektrischen Voraussetzungen dafür geschaffen werden, dass die Installation eines modernen Gebäudedatenverarbeitungsgerätes im Rahmen einer Digitalisierungsmaßnahme auf Basis bereits vorhandene Kabel-, Beleuchtungs- oder auch Klingelinfrastrukturen möglich wird. Elektrotechnisch geschultes Personal wird in die Lage versetzt, neue informationstechnische Komponenten leicht sowie betriebssicher an vorteilhaften Stellen im Gebäude zu montieren, zu betreiben und zu reparieren.In addition, the invention can in particular create the mechanical and electrical prerequisites for the installation of a modern building data processing device as part of a digitalization measure based on existing cable, lighting or even bell infrastructure. Electrically trained personnel are enabled to assemble, operate and repair new information technology components easily and reliably in advantageous locations in the building.
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Sockelmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Erfindungsgemäß und besonders bevorzugt wird die Schaltungsanordnung in einer elektrischen Treppenhausinstallation genutzt. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.The present invention solves this problem by a circuit arrangement with the features of claim 1 and a base module with the features of claim 9. According to the invention and particularly preferably, the circuit arrangement is used in an electrical stairwell installation. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the remaining subclaims.
In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise hat sich herausgestellt, dass es ein idealer Weg ist, Gebäudedatenverarbeitungsgeräte an Orten von geschalteten elektrischen Verbrauchern in Gebäuden zu installieren und diese dort bevorzugt über mindestens zwei miteinander kombinierbaren und zueinander elektrisch kompatiblen Einzelkomponenten, die bereits vorhandenen Stromkreise entscheidend ergänzen, dauerhaft mit elektrischer Energie zu versorgen.In an advantageous manner according to the invention, it has been found that it is an ideal way to install building data processing devices at the locations of switched electrical consumers in buildings and to permanently use them there, preferably via at least two individual components that can be combined with one another and are electrically compatible with one another and which significantly complement existing circuits to supply electrical energy.
Mit der Erfindung lassen sich ausgehend vom Stand der Technik, d.h. von einem an einem Verbraucher installierten Datenverarbeitungsgerät, das in der Regel nur über das Entfernen des Schalterelementes gemeinsam mit dem Verbraucher unterbrechungsfrei mit elektrischer Energie wird, durch einfache Ergänzung zweier Zusatzkomponenten problemlos eine funktional getrennte Stromversorgung von Datenverarbeitungsgerät und Verbraucher umsetzen. Während der Verbraucher weiterhin durch den im Stromkreis belassenen Schalter ein- und ausgeschaltet wird und hierbei vernachlässigbare elektrischen Verluste im Zustand der Betriebsbereitschaft anfallen, wird das Datenverarbeitungsgerät unabhängig von der Schalterstellung dauerhaft mit elektrischer Energie versorgt.With the invention, based on the prior art, i.e. from a data processing device installed on a consumer, which is generally only supplied with electrical energy without interruption by removing the switch element together with the consumer, a functionally separate power supply can be easily created by simply adding two additional components of data processing device and consumer. While the consumer continues to be switched on and off by the switch left in the circuit and negligible electrical losses occur in the operational state, the data processing device is permanently supplied with electrical energy regardless of the switch position.
Für die weitere Erläuterung weist ein als vorhanden angenommener Stromkreis zunächst eine Spannungsquelle, ein Schalterelement sowie einen oder mehrere Verbraucher, die über einen Schalter temporär ein-/ausgeschaltet werden, auf.For further explanation, a circuit assumed to be present initially has a voltage source, a switch element and one or more consumers that are temporarily switched on/off via a switch.
Die neue Schaltungsanordnung zur dauerhaften Stromversorgung eines am Ort des Verbrauchers installierten elektrischen Zusatzgerätes weist eine erste Brückenkomponente auf, die an dem Installationsort des Schalterelementes angebracht wird, diesem parallel geschaltet wird und es periodisch überbrückt, so dass der Stromfluss zyklisch zu- und abgeschaltet wird. Die Brückenkomponente kann im Fall eines Wechselstromkreises beispielsweise in Form einer Diode ausgeführt sein. Die Diode leitet den Stromfluss periodisch für positive Quellspannungen und blockiert ihn für die Dauer negativer Spannungen. Durch die Parallelschaltung von Brückenkomponente und Schalter entsteht ein elektrisches Funktionselement, das zwei Zustände aufweist. Es leitet den Stromfluss entweder kontinuierlich (Schalter geschlossen) oder nur zyklisch (Schalter offen).The new circuit arrangement for the permanent power supply of an additional electrical device installed at the consumer's location has a first bridge component which is attached to the installation location of the switch element, is connected in parallel and periodically bridges it, so that the current flow is switched on and off cyclically. In the case of an alternating current circuit, the bridge component can be designed, for example, in the form of a diode. The diode periodically conducts current flow for positive source voltages and blocks it for the duration of negative voltages. Through the parallel connection The bridge component and switch create an electrical functional element that has two states. It conducts the current flow either continuously (switch closed) or only cyclically (switch open).
In besonders vorteilhafter Weise kann ein neues Schalterelement bereits mit einer Brückenkomponente ausgestattet sein, das die Eigenschaften des oben beschriebenen Funktionselements aufweist und sich somit als einzelnes Bauelement noch leichter in die neue Schaltungsanordnung einfügen lässt.In a particularly advantageous manner, a new switch element can already be equipped with a bridge component that has the properties of the functional element described above and can therefore be inserted even more easily into the new circuit arrangement as a single component.
Die Brückenkomponente kann neben der beschriebenen Diode auch andere elektrische Bauelemente, wie beispielsweise Transistoren, beinhalten, die den Stromfluss nicht von der Stromrichtung abhängig machen, sondern ihn beispielsweise mit Hilfe einer zeitlichen Steuerung für den bestimmten Zeitraum einer gegebenen Periode periodisch freigeben und ihn für den restlichen Zeitraum der Periode blockieren.In addition to the diode described, the bridge component can also contain other electrical components, such as transistors, which do not make the current flow dependent on the current direction, but rather, for example, periodically release it for the specific period of a given period with the help of a time control and release it for the rest Block period of period.
Die Schaltungsanordnung weist darüber hinaus eine zweite Trägerkomponente auf, die in der Regel an dem Installationsort des elektrischen Verbrauchers installiert wird. Die Trägerkomponente verfügt ebenfalls über ein elektrisch leitendes Element, das den Stromfluss periodisch leitet, wobei dessen Schaltverhalten invers zu dem der Brückenkomponente ausgestaltet ist. Die Trägerkomponente leitet den Stromfluss in den Zeiträumen, in denen die Brückenkomponente den Stromfluss blockiert, und sie blockiert den Stromfluss in den Zeiträumen, in denen die Brückenkomponente den Stromfluss durchschaltet. Zusätzlich hierzu verfügt die Trägerkomponente noch über ein elektrisches Speicherelement, das im Falle eines Stromflusses eine bestimmte Energiemenge aufnimmt und diese Energiemenge während der Stromunterbrechung an einen nachgeschalteten Verbraucher abgibt.The circuit arrangement also has a second carrier component, which is usually installed at the installation location of the electrical consumer. The carrier component also has an electrically conductive element that periodically conducts the current flow, with its switching behavior being designed to be inverse to that of the bridge component. The carrier component directs the current flow during the periods when the bridge component blocks the current flow, and it blocks the current flow during the periods when the bridge component switches the current flow through. In addition, the carrier component also has an electrical storage element which absorbs a certain amount of energy in the event of a current flow and releases this amount of energy to a downstream consumer during the power interruption.
Die Trägerkomponente kann im Fall eines Wechselstromkreises beispielsweise mittels einer Diode und einem Kondensator aufgebaut werden. Die Diode wird den Stromfluss für die Dauer positiver Spannungen blockieren und für die Dauer negativer Spannungen durchleiten. Der Kondensator nimmt im Falle des Stromflusses neue Ladung auf und gibt die gespeicherte Ladung bei Stromunterbrechung an den Verbraucher weiter.In the case of an alternating current circuit, the carrier component can be constructed, for example, using a diode and a capacitor. The diode will block current flow for the duration of positive voltages and pass it through for the duration of negative voltages. The capacitor absorbs new charge when current flows and passes the stored charge on to the consumer when the power is interrupted.
Die Brückenkomponente und die Lastkomponente verfügen somit über komplementäre Eigenschaften, die in ihrer Kombination in dem ergänzten Stromkreis folgendermaßen wirken:
- a.) Bei geöffnetem Schalter beschränkt die Brückenkomponente den Stromfluss periodisch für eine bestimmte Zeitdauer, in der die Lastkomponente den Stromfluss blockiert. Entgegengesetzt unterbricht die Brückenkomponente den Stromfluss zyklisch in der verbleibenden Zeit der betreffenden Periode, während die Trägerkomponente dann in den leitenden Zustand übergeht. Im Ergebnis ist der Stromfluss durch den Verbraucher in einer Reihenschaltung aus Brückenelement und Trägerelement bei geöffnetem Schalter dauerhaft unterbrochen.
- b.) Bei geschlossenem Schalter ist der Zustand der Brückenkomponente unerheblich. Die Funktion der Reihenschaltung aus Brückenkomponente und Trägerkomponente wird allein durch den Zustand der Trägerkomponente bestimmt. Diese schließt den Stromkreis für eine begrenzte Dauer innerhalb einer Periode zyklisch und lädt dann auch das integrierte Speicherelement auf, dass seine Ladung bei geschlossenem Stromkreis an den nachgelagerten Verbraucher abgibt. Im Ergebnis erfolgt der Stromfluss durch den Verbraucher in Abhängigkeit von der Kapazität des Speicherelementes und der elektrischen Last des Verbrauchers entweder nur periodisch (geringe Kapazität) oder kontinuierlich (große Kapazität).
- c.) Über die Brückenkomponente wird ein vor die Trägerkomponente angeordnetes elektrisches Zusatzgerät auch bei geöffnetem Schalter periodisch mit Strom versorgt. Somit kann für den Fall, dass das Zusatzgerät selbst über ein Speicherelement verfügt, das den Stromfluss für die Dauer der Unterbrechung durch das Brückenelement trägt, eine unterbrechungsfreie Stromversorgung des Zusatzgerätes gewährleistet werden.
- a.) When the switch is open, the bridge component periodically restricts the current flow for a certain period of time during which the load component blocks the current flow. In contrast, the bridge component cyclically interrupts the current flow during the remaining time of the relevant period, while the carrier component then switches to the conducting state. As a result, the current flow through the consumer in a series connection consisting of a bridge element and a carrier element is permanently interrupted when the switch is open.
- b.) When the switch is closed, the condition of the bridge component is irrelevant. The function of the series connection of bridge components and carrier components is determined solely by the condition of the carrier component. This closes the circuit cyclically for a limited period of time and then also charges the integrated storage element, which transfers its charge to the downstream consumer when the circuit is closed. As a result, the current flow through the consumer occurs either periodically (low capacity) or continuously (large capacity), depending on the capacity of the storage element and the electrical load of the consumer.
- c.) An additional electrical device arranged in front of the carrier component is periodically supplied with power via the bridge component, even when the switch is open. Thus, in the event that the additional device itself has a storage element that carries the current flow for the duration of the interruption through the bridge element, an uninterrupted power supply to the additional device can be guaranteed.
Die Brückenkomponente verfügt über eine elektrische Schnittstelle mit mindestens zwei Kontakten, über die es parallel zu einem elektrischen Schaltelement angeschlossen wird. Die Komponente kann in vorteilhafter Weise als Hutschienenmodul ausgestaltet sein, das auf einer DIN-Schiene neben einem Treppenhauslichtautomaten montiert wird und so mit dem Automaten elektrisch verbunden wird, dass sie das Schaltelement des Automaten überbrückt. In einer anderen Ausgestaltungsform kann die Brückenkomponente beispielsweise auch als Unterputzmodul mit in der Installationsdose eines Lichtschalters untergebracht werden und dort das Schaltelement elektrisch überbrücken.The bridge component has an electrical interface with at least two contacts through which it is connected in parallel to an electrical switching element. The component can advantageously be designed as a top-hat rail module, which is mounted on a DIN rail next to a staircase lighting machine and is electrically connected to the machine in such a way that it bridges the switching element of the machine. In another embodiment, the bridge component can, for example, also be accommodated as a flush-mounted module in the installation box of a light switch and electrically bridge the switching element there.
Die Trägerkomponente verfügt über eine elektrische Schnittstelle mit mindestens drei Kontakten. Über diese Kontakte werden einerseits die Stromzuführung und ein mögliches Zusatzgerät und andererseits die Stromabführung in Richtung des Verbrauchers angeschlossen. In Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall kann diese Komponente als separates Vorschaltgerät für einen bestehenden Verbraucher oder auch als neuer integraler Bestandteil eines Verbrauchers ausgestaltet sein. Für den Einsatz einer Trägerkomponente in einem Beleuchtungssystem kann die Komponente in vorteilhafter Weise als separates Sockelmodul zwischen einer Wand/Decke und einer Wand-/Deckenleuchte ausgestaltet sein. In dieser Applikation werden einerseits die Stromkabel aus der Wand/Decke und andererseits die Leuchte an dieses Modul angeschlossen.The carrier component has an electrical interface with at least three contacts. These contacts are used to connect, on the one hand, the power supply and a possible additional device and, on the other hand, the power supply in the direction of the consumer. Depending on the respective application, this component can be used as a separate ballast for an existing one Consumer or can be designed as a new integral part of a consumer. For the use of a carrier component in a lighting system, the component can advantageously be designed as a separate base module between a wall/ceiling and a wall/ceiling light. In this application, on the one hand the power cables from the wall/ceiling and on the other hand the light are connected to this module.
Das elektrische Zusatzgerät, der Stromkreis einschließlich dem geschalteten elektrischen Verbraucher und/oder das Schaltelement sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung lediglich optionalen Bauteile der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.In the context of the present invention, the additional electrical device, the circuit including the switched electrical consumer and/or the switching element are merely optional components of the circuit arrangement according to the invention.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Trägerkomponente stellen in einen Verbraucher oder in ein Zusatzgerät integrierte Trägerkomponenten dar. So kann eine Trägerkomponente beispielsweise zukünftig in eine LED-Lampe integriert werden, die sich dadurch auszeichnet, dass sie in einem Stromkreis vergleichbar einer LED nur in einer bestimmten Stromrichtung funktioniert. Die Gestalt eines solchen Gerätes unterscheidet sich nicht von den heute bekannten Lampenformen. Das Gerät kann auch wie bisher einfach in dafür vorgesehenen Aufnahmevorrichtungen eingeschraubt oder gesteckt werden.Particularly advantageous embodiments of the carrier component represent carrier components integrated into a consumer or an additional device. For example, a carrier component can in the future be integrated into an LED lamp, which is characterized by the fact that it only works in a certain current direction in a circuit comparable to an LED . The shape of such a device does not differ from the lamp shapes known today. As before, the device can simply be screwed or inserted into the designated holders.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltungsform stellen Zusatzgeräte, wie beispielsweise Datenverarbeitungsgeräte eines Gebäudedatenverarbeitungssystems dar, die am Ort einer Leuchte zwischen Wand/Decke und einer Wand-/Deckenleuchte montiert werden. Das Gehäuse dieser Applikation kann beispielsweise einer flach ausgeführten, runden oder eckigen Sockelvorrichtung entsprechen, die auf der einen Seite mit einer Kontaktstelle zur Befestigung an eine Wand oder Decke mittels Schraub-, Dreh- oder Steckverbindung ausgerüstet ist und auf der anderen Seite über geeignete Aufnahmevorrichtungen zur Montage einer Leuchte verfügt. Letztere können ebenfalls als Schraub-, Dreh- oder Steckverbindung ausgelegt sein. Ein bekanntes Gebrauchsmuster beschreibt hierzu eine besonders vorteilhafte Ausführungsform, bei der ein Datenverarbeitungsmodul in ein Leuchtensystem integriert ist (vgl. „Datenverarbeitungsmodul eines modularen Leuchtensystems und Leuchtensystem“, Beenic Buildings Intelligence GmbH,
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen:
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1 Bekannte Ansicht eines gewöhnlichen Stromkreises; -
2 Stromkreis der1 erweitert um Brückenkomponente, Trägerkomponente und Zusatzgerät; -
3 Funktionsdarstellung der2 ; -
4 Implementierungsdarstellung der3 am Beispiel Wechselstromkreis; -
5 Bekannte Beschaltung gewöhnlicher Treppenhauslichtautomat; -
6 Treppenhauslichtautomat aus5 erweitert um Brückenkomponente; -
7 Implementierungsdarstellung Brückenkomponente aus6 am Beispiel eines Hutschienenmoduls mit Schaltbild; -
8 Beispielimplementierung separate Trägerkomponente mit Schaltbild; -
9 Beispielimplementierung integrierte Trägerkomponente in einer LED-Lampe mit Schaltbild -
10 Implementierungsdarstellung separate Trägerkomponente am Beispiel eines Sockelmoduls für eine Wand-/Deckenleuchte; -
11 Sockelmodul aus10 mit Schaltbild; -
12 Rückansicht Sockelmodul aus10 und11 ; -
13 Implementierungsdarstellung integrierte Trägerkomponente am Beispiel eines in einen Sockel nach10 integriertes Gebäudedatenverarbeitungsgerätes; -
14 Blockschaltbild Gebäudedatenverarbeitungsgerät aus13 .
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1 Familiar view of an ordinary electrical circuit; -
2 circuit of the1 expanded to include bridge components, carrier components and additional equipment; -
3 Functional representation of the2 ; -
4 Implementation representation of the3 using the example of an alternating current circuit; -
5 Known wiring for standard stairwell light switches; -
6 Staircase light switch off5 expanded to include bridge components; -
7 Implementation representation of the bridge component6 using the example of a top-hat rail module with circuit diagram; -
8th Example implementation of separate carrier component with circuit diagram; -
9 Example implementation of integrated carrier component in an LED lamp with circuit diagram -
10 Implementation illustration of a separate support component using the example of a base module for a wall/ceiling light; -
11 Base module10 with circuit diagram; -
12 Rear view of base module10 and11 ; -
13 Implementation illustration of an integrated carrier component using the example of a base component10 integrated building data processing device; -
14 Block diagram of building data processing device13 .
BezugszeichenReference symbols
- 100100
- gewöhnlicher Stromkreisordinary circuit
- 101101
- Spannungsquellevoltage source
- 102102
- SchaltelementSwitching element
- 103103
- Verbraucher (Beispiel: Leuchte)Consumer (example: lamp)
- 104104
- elektrisches Zusatzgerätadditional electrical device
- 105105
- BrückenkomponenteBridge component
- 106106
- TrägerkomponenteCarrier component
- 107107
- periodisch schließender Schalter innerhalb der Brückenkomponente (Einschaltdauer t; t < T: Periodendauer)Periodically closing switch within the bridge component (duration t; t < T: period duration)
- 108108
- periodisch schließender Schalter innerhalb der Trägerkomponente (Einschaltdauer T-t)periodically closing switch within the carrier component (duration T-t)
- 109109
- elektrisches Speicherelement (Beispiele: Kondensator, Induktivität)electrical storage element (examples: capacitor, inductor)
- 110110
- WechselspannungsquelleAC voltage source
- 111111
- Diode innerhalb der BrückenkomponenteDiode inside the bridge component
- 112112
- Diode innerhalb der TrägerkomponenteDiode within the carrier component
- 113113
- Kondensator innerhalb der TrägerkomponenteCapacitor within the carrier component
- 201201
- TreppenhauslichtautomatStaircase light switch
- 202202
- Treppenhausleuchte(n)Staircase light(s)
- 203203
- Lichttaster im TreppenhausLight button in the stairwell
- 204204
- Brückenkomponente in der Anwendung TreppenhauslichtBridge component in the staircase lighting application
- 205205
- Brückenkomponente als HutschienenmodulBridge component as a top-hat rail module
- 206206
- elektrische Schnittstelle der Brückenkomponente HutschienenmodulElectrical interface of the bridge component DIN rail module
- 301301
- Trägerkomponente in ModulformCarrier component in modular form
- 302302
- elektrische Schnittstelle der Trägerkomponente Modulformelectrical interface of the carrier component module form
- 401401
- LED-Lampe (Beispiel: E27-Sockel)LED lamp (example: E27 base)
- 402402
- elektrische Schnittstelle LED-Lampeelectrical interface LED lamp
- 403403
- DC/DC-Wandlerblock innerhalb LED-LampeDC/DC converter block inside LED lamp
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- LED-Array innerhalb LED-LampeLED array within LED lamp
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- Wand oder Deckewall or ceiling
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- Wand- oder DeckenhalterungWall or ceiling mount
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- elektrische Schnittstelle innerhalb der Wand-/Deckenhalterungelectrical interface within the wall/ceiling mount
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- Sockelmodul für LeuchtenmontageBase module for luminaire assembly
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- elektrische Schnittstelle zum Anschluss einer Leuchteelectrical interface for connecting a light
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- Sockeldeckel zur LeuchtenmotageBase cover for mounting lamps
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- elektrische Schnittstelle innerhalb des Sockelmoduls (Stromversorgung)electrical interface within the base module (power supply)
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