SE470300B - Anordning för omkoppling av en spänningskälla till en elektrisk apparat - Google Patents

Description

47Ü 500 TEKNIKENS STÅNDPUNKT 'FV-mottagare har än idag ingen inbyggd funktion för fullständig avstängning från fjärrkontrollen. De har inte heller någon inbyggd tidsför- dröjning till fullständig avstängning.

I EP-B-0075214 visas ett förfarande för omkoppling av en TV- mottagare, som med användning av en som tidströmställare arbetande mikroprocessor, samt en nätbrytare frånkopplar 'FV-mottagaren efter en definierad tid efter det senaste "till"-driftillståndet genom att låta den med en utlösningslindning försedda nätbrytaren falla i "från"-läge.

I EP-A-O354523 och DE-C-34l7049 beskrivs standby-kretsar med låg energiförbrukning. Dessa kretsar uppnår dock inte det mål som är avsett att uppnå med anordningen och förfarandet enligt uppfinningen, nämligen att helt bryta kontakten mellan 'FV-mottagaren och nätet.

Det föreligger dock förslag till i TV-mottagaren inbyggda kon- struktioner med tidsfördröjning enligt nedan.

Yttre tillsatser för inkoppling på 'FV-mottagarens nätsladd finns också i utförande, såsom vanliga tidur och tidur i kombination med kanalval, se t ex US-A-4600948, vari beskrivs ett förfarande för avstängning av en TV- mottagare, som befinner sig i "standby"-läge, varvid förfarandet innefattar en mikroprocessor i form av en timer. Denna timer slår ifrån mottagaren efter en given tidsperiod. En anordning för utförande av förfarandet beskrivs även.

Tidur för frånkoppling av en 'FV-mottagare har den nackdelen att avstängningen antingen inträffar under pågående användning av TV-en eller långt efter användningens avslutande. Efter att ha råkat ut för ett antal tidiga avstängningar frestas man säkert att ställa in en lång användningstid.

Fullständig avstängning långt efter det att användningen av 'FV-mottagaren har upphört medför att alla nackdelar hos en 'TV-mottagare utan tidur kvarstår, såsom onödig energiförbrukning, brandrisk och risk för icke-önskat påslag.

I DE-A-3445078 beskrives en till- och frånkopplare anordnad på TV-mottagarens nätsladd. Denna anordning använder en separat monterad fotoresistor med egen strömförsörjning, varvid fotoresistorn är avsett att avkänna en vid bildröret uppkommen växelspänning. Denna omvandlas till en ström som likriktas. Uppenbarligen är det det linjefrekventa systemet som avkännes och då sändningen försvinner sjunker den spänning som avkännes med fotoresistorn och anordningen slår ifrån. Denna fotoresistor kräver som 476 šßß påpekats en "nätspänningsnära" ledning. Anordningen avkänner således endast om sändning föreligger eller ej och stänger endast av mottagaren då sändning upphört.

Dagens mottagare har i allmänhet en inbyggd funktion för av- stängning av mottagaren då bärvâgen och därmed sändningen upphör och mottagaren intar då det standby-läge, som vi vill undvika med förfarandet enligt uppfinningen.

Den beskrivna anordningen, som i och för sig är inkopplad på nätsladden, löser således inte alls det problem som avses att lösa, nämligen att åstadkomma en automatisk avstängning i direkt samband med, eller naturligtlívis om så önskas, inom en begränsad tidsrymd från det att standby- läget intagits, då TV-mpttagaren stängs av med fjärrkontrollen. Härvid måste naturligtvis den för f/årfarandet uppfunna anordningen kompletteras med lämplig tillsats för detta vilket i sig inte är någon större svårighet.

Med förfarandet enligt uppfinningen förses 'TV-mottagaren endast med energi under den tid den används. Det riskabla och för användaren kostsamma beredskapsläget elimineras.

Det beskrivna förfarandet och anordningen för genomförandet av förfarandet har också den fördelen att anordningen kan anslutas av varje användare till alla förekommande typer och modeller av fjärrkontrollerade TV-mottagare med energiförsörjning via nätsladd. e Uppflnningens funktion är att eliminera belñáæpstillståndet vid avstängning av TV-mottagaren från fjärrkontrollen eller annan avstängning.

Antingen lämnas beredskapstillståndet praktiskt taget omedelbart, dvs inom ls eller efter en annan förinställd tid t ex 30 min. Anordningen enligt uppfinningen kan användas tillsammans med alla 'TV-mottagare eftersom inget ingrepp görs i mottagaren.

Det finns givetsvis inget hinder för att vid tillverkningen av TV- mottagare och liknande bygga in anordningen enligt uppfinningen och tillämpa förfarandet enligt uppfinningen.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förfarande av det inledningsvis nämnda slaget vilken övervinner de ovan uppräknade nackdelarna och som är enkelt, tillförlitligt och ej påverkar TV- mottagarens funktion.

Ett ytterligare ändamål är att uppfinningen skall: - eliminera 'FV-mottagarens beredskapsläge, och - ange ett förfarande för fullständig frånkoppling av 'TV-mottagare utan ingrepp i mottagaren. 470 LM CI) CL: 0 Detta uppnås genom ett förfarande, vilket kännetecknas av att en omkšplande anordning anordnas i apparatens nät-anslutning och att, då den tillförda strömmens styrka eller den därav beroende effektutvecklingen understiger ett förutbestämt värde, ett relädon påverkas att bryta anslutningen till nätet, så att spänningskällan frånkopplas och att spänningskällan åter tillkopplas genom att relädonet aktiveras genom mekanisk styrning av relädonet eller genom slutande av en över relädonet, parallellansluten strömställare, varvid nämnda strörnstyrka uppnår ett ytterligare förutbestämt värde, vid vilket relädonet sluter anslutningen till nätet, så att spänningskällan tillkopplas. Ändamålet med uppfinningen uppnås med den för genomförandet av förfarandet uppfunna anordningen vilken kännetecknas av av att anord- ningen är monterbar i apparatens nätanslutning och att den innefattar ett relädon eller en termostat, som är anordnad att avkänna den tillför-da strömmens styrka eller den av denna i anordningen utvecklade effektnivån, varvid relädonet eller termostaten, då strömstyrkan eller den därav beroende effektutvecklingens nivå understiger ett förutbestämt värde, bryter anslut- ningen till nätet, så att spänningskällan frånkopplas och att för tillkoppling av spänningskällan, relädonet eller termostaten är anordnad att, då ström- styrkans nivå överstiger ett ytterligare förutbestämt värde, sluta anslut- ningen till nätet.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen anges av de i under- kraven kännetecknande egenskaperna. Ånordningen avser således företrädesvis en från 'FV-mottagaren skild enhet som kan anslutas mellan elnätets uttag och TV-mottagarens transformator enligt följande 'TV-mottagarens transformator Elnätets uttag Ånordningen I anordningen kan följande delfunktioner föreligga: - mätning av 'FV-mottagarens ström- eller energiförbrukning - avstängning av TV-mottagarens strömförsörjning om förbruk- ningen är alltför låg - påslag av TV-mottagarens strömförsörjning via tryckknapp eller avkänning av fjärrkontrollsignal. 'l Ett viktigt konstruktionskrav på anordningen enligt uppfinningen är att denna måste uppvisa ett sådant utförande att brandrisken blir mycket mindre för anordningen enligt uppfinningen än för den vanliga 'FV-mottag- aren. Den måste därför vara utförd så att den är helt avstängd när TV- mottagaren är det, eller så att den drivs från ett batteri eller en ackumulator med så låg lagrad energimängd att den ej kan antända eller fördärva anordningen.

Uppfinningen beskrivs nedan närmare i samband med fyra tänk- bara utföringsformer av uppfinningen som visas schematiskt på medföljande ritningar där: Fig 1. visar ett utförande med en elektronisk reläfunktion.

Fig 2. visar ett utförande med magnetiskt relä.

Fig 3. visar ett utförande med termiskt relä.

Fig 4. visar ett utförande med elektroniskt relä kompletterat med fjärrstart.

Dessa utförandeformer skall dock inte anses vara begränsande utan enbart utgöra illustrerande exempel på olika tänkbara utföringsformer.

Exempelvis kan det nedan i anslutning till fig 4. beskrivna fjärrstartut- förandet kombineras med de i fig l - 3 visade utformningarna.

UTFÖRANDE MED ELEKTRONISK RELÄFUNKTION Konstruktionen av en anordning enligt uppfinningen framgår av fig 1. I figuren betecknar hänvisningssiffrorna 1 och 2 en nätanslutning och 3 och 4 anslutning till apparat med beredskapstillstånd. Anordningen innefattar en strömomkopplarfunktion, vilken i sin tur innefattar en manuell strömbrytare 8 med kontakter 9 och 10 och ett med denna parallellkopplat relä 5. Detta relä är försett med en reläspole som påverkar kontakter 6 och 7. Seriekopplat med strömomkopplarfunktionen finns en resistor il. Över denna resistor ll är en spänningsbegränsare 12 anordnad, vars ena utgång är ansluten till reläets 5 spole. Anordningen innefattar även en AC/DC-omvandlare 13 och en nivå- jämförare l4.

Anordningen är avsedd att fungera på följande sätt. Det är strömmens nivå i 'FV-mottagarens nätsladd, dvs strömmen Il genom anord- ningen, som avgör om TV-mottagaren skall förbli inkopplad eller ej av reläet 5.

Strömmen Il mäts med resistorn 11. Över ll uppstår då spän- ningsfallet Ul. Med spänningsbegränsaren 12 begränsas spänningen till en nivå 478 500 som resten av anordningen kan tåla och som är så låg att funktionen hos TV- mottagen ej påverkas. Resistorn ll dimensioneras så att en viss lägsta strömnivå kan aktivera reläet. Spänningen U1 likriktas och glättas i AC/DC- omvandlaren 13. Den därvid uppkomna likspänningen jämförs med en refe- rensnivâ i nivåjämföraren 14. Om den inkommande spänningen till nivå- jämföraren 14 är tillräckligt hög så aktiveras reläspolen i relä 5 och dess kontakter, schematiskt angivna som 6 och 7, kopplar in 'FV-mottagaren till elnätet, varvid en självhållande funktion uppnås hos anordningen.

För att initiera den självhållande funktionen, så krävs att ström- men Il först leds via kontakter 9 och 10, som sluts av tryckknappen 8. När strömmen Il har blivit så stor att reläet 5 aktiveras kan knappen 8 släppas.

Nivåjämföraren 14 kan utelämnas som separat komponent, om den nivåjämförelse som reläet 5 erbjuder kan utnyttjas. Reläet måste i detta fall uppvisa en tillslagsnivå odw en frånslagsnivå.

Spänningsbegränsaren 12 är av speciell betydelse, eftersom ström- men Il vanligen inte alls är sinusformad utan pulsformad. Pulsernas toppvärde kan vara betydligt (c:a 5 gånger) större än strömmens faktiska effektivvärde.

Strömpulserna uppkommer exempelvis vid laddning av kondensatorer i TV- mottagarens nätdel. Strömmens pulsform föreligger både i drift-och bered- skapstillstånd. Då strömmen sjunker under en förbestämd nivå släpper relät 5 och TV-mottagarens kontakt med nätet bryts.

UTFÖRANDE MED MAGNETISK RELÄFUNKTION Konstruktionen av anordningen framgår av fig 2. Den innefattar ett magnetiskt relä 5 med kontakter 6 och 7 i reläet och det är med fördel försett med ett avstörningsskydd 10. I figuren betecknar hänvisningssiffrorna 1 och 2 en nätanslutning och 3 och 4 anslutning till apparat med beredskaps- tillstånd.

Med tryckknappen 8 tvångsslutes kontakterna hos reläet 5. Om strömmens Il nivå är tillräckligt hög så förblir reläets kontakter slutna via reläet 5. Kraften som påverkar kontakterna har hänvisningsbeteckning 9.

Störningsskyddet 10 eliminerar störningar alstrade av reläet 5.

Reläet 5 bör uppvisa stor "tröghet" så att det kan bilda ett stabilt medelvärde av den kraftigt pulsformade strömmen Il till TV-mottagaren.

Störningsskyddet 10 utformas så att det också bidrager till trögheten genom att tillföra fördröjning vid tillslag. f\ 43:. w CD OJ CD LD Reläet är också utformat så att det bryter distinkt om bryt- förloppet inletts. Detta åstadkommes genom att den magnetiska kretsen ändras av frånslagsrörelsen.

Denna utförandeform är något enklare än den förut beskrivna, men reläet 5 måste specialtillverkas för anordningen.

UTFÖRANDE MED TERMISK RELÄFUNKTION Konstruktionen av anordningen framgår av fig 3. I figuren beteck- nar hänvísningssiffrorna l och 2 en nätanslutning och 3 och 4 anslutning till apparat med beredskapstillstånd. Anordningen innefattar vidare ett termiskt relä med termostat 5, och en resistor ll, mellan vilken en termisk koppling är symboliserad med hänvisningsbeteckningen 12. Över reläet är en strömom- kopplare 8 anordnad med kontakterna 9 och 10. Den bärande idén är, som tidigare att nivån hos 'TV-mottagarens ström Il avgör om 'TV-mottagaren skall förbli inkopplad eller ej av termostaten 5.

Med tryckknappen 8 sluts strömmen för påslag. Om strömnivån Il är tillräckligt hög så förblir kontakterna slutna via termostatens 5 verkan på kontakterna 6 och 7 i reläet. p Strömmen Il värmer resistorn ll, som är så anordnad att värmen påverkar termostaten 5. Vid tillräckligt hög strömstyrka blir resistorn så varm att termostaten slår till. p För att uppnå ett snabbt tillslag utförs resistorn som ett olinjärt element t ex av typen NTC vilket står för "Negativ-Temperatur-Koefficient".

För att uppå ett snabbt frånslag (<5 min) så måste resistorn ll och termostaten 5 utföras med så liten termisk massa som möjligt.

Detta utförande har kostnadsmässiga fördelar framför utförande- formen med elektronisk reläfunktion och kan uppnås med användning av standardkomponenter i små serier. Utförandet medför dock vissa nackdelar: - frånslaget sker långsamt, eftersom resistorn och termostat måste svalna - anordningen blir varm eftersom termostaten måste värmas och en god avledningsväg måste tillhandahållas för att termostaten skall svalna - frånslagstiden ökar med ökande omgivningstemperatur 470 360 UTFÖRANDE MED ELEKTRONISKT RELÄ OCH MED FIIÄRRSTART Den tidigare beskrivna elektroniska reläfunktionen kan komplette- ras med avkänning av den allmänna nivån av den typ av pulserande IR- strålning som en :fjärrkontroll till en 'TV-mottagare alstrar. Härvid uppnås att anordningen får ett fjärrstyrt tillslag. Man behöver inte längre trycka på knappen 8, som påverkar kontakterna 9 och 10.

Anordningen innefattar en IR-avkännare av konventionell typ, en IR/DC-omvandlare 16 ansluten till en relädrivande funktion 17 och en strömförsörjare för dessa, t ex ett batteri 18. 1 övrigt kan anordningen utformas som i fig 1. I detta fall kan alltså den självhållande funktionen hos anordningen antingen startas medelst IR-strålning, i figuren betecknad med 15 eller medelst påverkan på knappen S.

Om den IR-avkännande öppningen på anordningen placeras i närheten av TV-mottagarens IR-avkännare så kommer anordningen först att koppla in 'FV-mottagaren till nätet och därefter startar den utvalda kanalen.

'TV-mottagaren förbrukar nu en stor ström och reläet 5 förblir draget.

IR/DC-spänningsomvandlaren 16 utförs så att den endast påverkas av pulserande IR-strålning med den frekvens det puls-paus-förhållandet och i det optiska våglängdsområde som förekommer hos TV-mottagarens fjärr- kontroller. Därmed minskas risken för ofrivillig start. Spänningen från IR/DC-spänningsomvandlaren 16 förstärks av relädrivaren 17, vilken drar reläet 5 om tillräckligt hög IR-strålning av rätt typ detekteras.

IR/DC-spänníngsomvandlaren 16 och relädrivaren 17 är batteri- drivna från batteriet 18. Därmed säkerställs att den frånkopplade anord- ningen ej själv innehåller tillräcklig energimängd, för att kunna antändas och vara upphov till den eldsvåda som den skulle förhindra.

Fördelen med IR-tillsatsen är således att användarens beteende ej behöver ändras gentemot det idag rådande. Nackdelarna med denna utform- ning är följande: - obehörigt tillslag av TV-mottagaren från en främmande fjärrkontroll är möjlig - TV-mottagaren spänningssätts en kort stund om en annan mottagares fjärrkontroll aktiveras i närheten. Anordningen slår ifrån efter någon sekund eftersom TV-mottagaren ej börjar förbruka ström. Denna spänningssättning utgör en liten nackdel.

Det i beskrivningen angivna förfarandet och anordningarna vilka visats ovan är naturligtvis inte begränsade till användning vid TV-mottagare ~\ 470 300 enbart, utan kan med fördel även användas vid andra liknande elektriska apparater, såsom video, bandspelare och radiomottagare, ävensom vid andra elektriska apparater vilka kan ställas i ett beredskaps- eller standby-läge.

Det är naturligtvis möjligt att inom ramen för de bifogade patentkraven utforma uppfinningen på annat sätt.

Claims (2)

470 500 *° Patentkrav

1. Anordning avsedd för omkoppling av en spänningskälla till en elektrisk apparat, såsom en TV-mottagare eller liknande, vilken uppvisar ett beredskaps- eller stand-by-läge eller därmed jämlörligt driftstillständ, varvid anordningen är monterbar i apparatens nätansluming och innefattar ett relädon (5) eller en termostat (5), som är anordnad att avkänna den tillfórda strömmen (Il) eller den av denna i anordningen utvecklade effekten, varvid relädonet (5) eller termostaten (5) är anordnat att, då strömstyrkan eller den av denna i anordningen utvecklade effekten understiger ett iörutbestämt värde, bryter anslutningen mellan spänningskällan och apparaten k ä n n e t e c k n a d av att en i en parallellkoppling anordnad strömställare (8) är anordnad att hållas sluten mekaniskt tills den av relädonet (5) eller termostaten (5) avkända strömmen (Il) eller den av denna i anordningen utvecklade effekten stiger över ett ytterligare fórutbestämt värde, så att relädonet (5) eller termostaten (5) aktiveras, varigenom anslutningen mellan nätet och apparaten förblir sluten.

2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att relädonet utgörs av en elektronisk reläfiniktion.