专利名称：用于开启和/或关断电气负载的电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于开启和/或关断电气负载的电路。
背景技术：
在例如电视机，家用电器等的电气负载中，这些电气负载可以被切换到待机操作状态，期望最小化或完全消除该待机操作状态中的功耗。
为了完全消除待机操作状态中的功耗，一般需要机械开关接触件(switching contact)，该机械开关接触件在待机操作状态中或在关断状态中将电气负载从其电源电压完全断开。所述电气负载一般通过与该机械开关接触件相关联的操作者控制元件的机械操作被再次开启，作为其结果，该机械开关接触件闭合，并且该电气负载被连接到其电源电压。换言之，需要机械可操作的操作者控制元件用于开启操作。发明内容
本发明基于提供一种用于开启和/或关断电气负载的电路的问题，通过该电路， 可以完全消除待机操作状态中或关断状态中的功耗，并且不需要机械可操作的操作者控制元件来开启和/或关断该电气负载。
本发明凭借具有权利要求I的特征的电路解决了该问题。
优选的实施例是从属权利要求的主题，在此通过引用将所述从属权利要求书的措辞合并于说明书中。
用于开启和/或关断电气负载的电路包括导电的、特别是扁平的操作者控制元件，例如采用导电的扁平电极的形式，例如作为所谓的电容性触摸操作键被使用，电操作发光装置以以下这样的方式被环入(不具有或具有其他插入的元件)操作者控制元件和(电源)AC电压源的带电极(live pole)之间当用户操作该操作者控制元件时，电流流过该发光装置，并且电路被该用户闭合，作为其结果，该发光装置发光，光学耦合至该发光装置的光电换能器，被屏蔽免受环境光，并且将该发光装置发出的光转换为电能，以及开关装置， 其直接或间接地电耦合至该光电换能器，并且将电气负载连接至电源电压或将电气负载从所述电源电压断开，当光电换能器向该开关装置提供电能时，该开关装置将电气负载连接至该电源电压。在开启间隔期间，即当该电路从非通电状态向通电状态转换时，光电换能器优选地排他地向所述开关元件提供所述电能。如果该光电换能器或其他能量源没有向该开关装置提供电能，则可以以以下这样的方式设计该开关装置在该情况中其将电气负载从电源电压断开。与此同时，该AC电压源可以为电气负载递送或者形成电源电压，这就是说该电源电压和由该AC电压源传递的AC电压可以相同。
在一个发展中，该操作者控制元件是导电的，特别是平面的接触区域，例如具有约 Icm2面积的金属化区域。
在一个发展中，该操作者控制元件具有电耦合至该发光装置的第一传导接触部分，以及与该第一传导部分间隔和电绝缘的以及电耦合至AC电压源的参考电势的第二传导接触部分，并且当用户触摸该操作者控制元件时，该第一和第二接触部分借助于用户彼此连接。该AC电压源优选地具有作为参考电势的地电势。
在一个发展中，该电操作发光装置是辉光灯或气体放电管。
在一个发展中，提供高值串联电阻用于限制流经用户的电流，该电操作发光装置和该串联电阻被串联环入该操作者控制元件和该AC电压源的带电极之间。该串联电阻的电阻值可以是例如约IMQ。
在一个发展中，该开关装置是继电器，并且当操作该操作者控制元件时，借助于该光电换能器向继电器线圈提供能量，在该情况中，该继电器的工作接触件将电气负载连接至电源电压。
作为替代方案，该开关装置可以是半导体开关装置，并且当操作该操作者控制元件时，借助于该光电换能器向该半导体开关装置的控制输入提供能量，在该情况中，该半导体开关装置将电气负载连接至电源电压。
在一个发展中，提供一种自锁电路，这被设计为在电源电压已被应用于所述电气负载第一时间之后，在对该操作者控制元件操作后继续将该电源电压应用于该电气负载。 这可以确保即使在该操作者控制元件被操作后，该电气负载页继续连接至该电源电压。该自锁电路被优选地设计为以以下这样的方式致动该开关装置所述开关装置在该电气负载已被连接至该电源电压第一时间之后保持其开关状态。
在一个发展中，提供一种放大器电路，其被环入该光电换能器和该开关装置之间， 并且被设计为从该光电换能器提供的电能生成适于致动该开关装置的致动信号。
将在下面描述并且在图中示意性地示出了本发明的优势实施例，在图中图I示出了家用电器的一部分的框图，该家用电器具有电气负载和用于开启和/或关断该电气负载的电路，以及图2示出了操作者控制元件的实施例。
具体实施方式
图I示意性地示出了家用电器(例如电炊具)的一部分的框图，该家用电器具有例如家用电器控制器形式的电气负载20以及用于开启和/或关断该电气负载20的电路 10。
该电路10包括用户(未示出)例如使用手指可以操作的、导电接触区域11形式的操作者控制元件，辉光灯12形式的电操作发光装置，其被环入该操作者控制元件11和传统电源AC电压源的带电极LI之间，具有高值串联电阻15，光耦合至辉光灯12的、太阳能电池13形式的光电换能器,其被屏蔽免受环境光并将该辉光灯12发出的光转换为电能，以及继电器14形式的开关装置，并且放大器电路16被环入太阳能电池13和继电器14之间。
出于防止极性反转的目的提供可选的二极管17和18，所述二极管被环入电源AC 电压源的带电极LI或电源AC电压源的中性导体N与串联电阻15之间。如果二极管17和 18被省却，则应当注意串联电阻15被连接至电源AC电压源的带电极LI并且不连接至该中性导体N。
继电器14借助于放大器电路16电耦合至太阳能电池13，并且当太阳能电池13或放大器电路16向继电器14提供电能时，继电器14将电气负载20连接至电源电压UV0
放大器电路16用于从太阳能电池13提供的电能或电压生成适于致动继电器14 的致动信号或适合电压，也就是说以以下这样的方式向继电器14的继电器线圈14a供电 继电器的开关接触件14b被闭合，从而将电源负载20连接至电源电压UV。
当操作者控制元件11被用户操作时，电路借助于用户连接至地电势，并且因此电流流过辉光灯12，其结果为发光。因此，继电器线圈14a被合适地供电，并且因此电气负载 20被连接至电源电压UV。
在操作者控制元件11的操作之后，电气负载20中的自锁电路(未详细示出)使得以以下这样的方式独立于操作者控制元件11的操作向继电器线圈14a供电继电器14 保持其开关状态，也就是说电源电压UV继续被应用于电气负载20。为了关断家用电器或将家用电器切换到待机操作状态或关断状态，自锁电路终止向继电器线圈14a供电，作为其结果，电气负载20从电源电压UV断开。因此，可以完全消除待机操作状态中或关断状态中的功耗。
作为替代方案，自锁电路还可包括其他继电器(未示出)，其被电气负载20致动， 所述其他继电器的开关接触件与继电器14的开关接触件14b并联连接。如果电气负载20 以所述继电器的开关接触件闭合这样的方式致动该继电器，则有可能在操作后甚至在开关接触件14b断开时也确保电气负载20继续被连接至电源电压UV。
为了提供给操作者控制元件11进一步的功能，可以在电气负载20中附加地检测操作者控制元件11的操作状态。进一步地，为了这个目的必须提供传统元件(未示出)。 例如，操作者控制元件11也可以被用于以软件触发的方式关断电气负载20。
图2示出了操作者控制元件11’的另一实施例，操作者控制元件11’具有第一传导的扁平的接触部分11’ a，其电耦合至辉光灯12，以及与该第一传导部分11’ a间隔和电绝缘的以及电耦合至地电势的第二传导接触部分11’ b，当用户触摸操作者控制元件11’时， 该第一和第二接触部分借助于用户彼此连接。例如，当存在到地的不良连接时，特别是在高电绝缘层的情况中，这种操作者控制元件是有优势的。
根据本发明的实施例借助于利用机械中继器接触件的所谓的触摸操作键结合了操作者控制的优势，其不需要机械操作，该机械继电器接触件确保基本上避免了待机能量损耗。
可以利用来进行接触的触摸操作控制键或电极11或11’形式的操作者控制元件作为用于下游电器控制部件20的主开关来工作。为了关断或开启操作(实现控制器20的待机状态或就绪(readiness)状态)的目的，操作者利用手指触摸所述主开关。具有串联电阻15的辉光灯12被布置在电极的下游。该串联电路的末端连接至接地电源系统的带电导体LI。在这方面，该设置的该部分与商用电压测试仪相对应。
当手指触摸电极11时，来自于辉光灯12的光撞击不透明的光耦合的太阳能电池 13并且在那里生成DC电压。可能借助于电压放大器16或相似电路布置调节的所述DC电压被用于开启继电器14。辉光灯12和太阳能电池13形成光耦合器。当手指进行接触时， 辉光灯12和操作者控制元件11根据电压测试仪的原理操作。来自于太阳能电池的能量开启继电器14。控制器20具有用于其电源电压UV的自锁功能。
不言而喻，替代辉光灯12，也可使用相媲美的发光装置，例如LEDs等。
不言而喻，可以使用任何期望的光电换能器来替代太阳能电池13。
适合的半导体开关装置，例如IGBT等，可以同样地替代继电器14而被用作开关装置，并且当操作操作者控制元件11时，借助于光电换能器向该半导体开关装置的控制输入提供能量，作为其结果，该半导体开关装置将电气负载20连接至其电源电压。
该电路也可以被实现为可被插入传统插座中的中间适配器，就将电气负载的电源插头插入到相关中间适配器的关联插座中而言是可能的。
在家用电器具有传统电源插头的情况下，为了确保防止极性反转，在家用电器中可提供适合的指示器作为对二极管17和18的替代方案，所述指示器指示电源插头是否被正确插入到插座中。可以在该情况中省却二极管17和18。
权利要求
1.用于开启或关断电气负载(20)的电路(10)，包括-导电操作者控制元件)，-电操作发光装置(12)，其以以下这样的方式被环入所述操作者控制元件和AC电压源的带电极(LI)之间当操作所述操作者控制元件时，电流流过所述发光装置，作为其结果， 所述发光装置发光，-光电换能器(13)，其 -光耦合至所述发光装置，-被屏蔽而免受环境光，以及-将所述发光装置发出的光转换为电能，以及-开关装置(14)，其-电耦合至所述光电换能器，以及-将所述电气负载连接至电源电压(UV)或将所述电气负载从所述电源电压断开，并且当所述光电换能器排他地向所述开关装置提供所述电能时，在开启间隔期间，所述开关装置将所述电气负载连接至所述电源电压。
2.根据权利要求I的电路，其特征在于所述操作者控制元件是导电接触区域。
3.根据权利要求I或2的电路，其特征在于所述操作者控制元件具有电耦合至所述发光装置的第一传导接触部分(II’a)，以及与所述第一传导部分间隔和电绝缘的以及电耦合至所述AC电压源的参考电势的第二传导接触部分(11’ b)，并且当用户触摸所述操作者控制元件时，第一和第二接触部分借助于用户彼此连接。
4.根据前述权利要求之一的电路，其特征在于所述AC电压源具有作为所述参考电势的地电势。
5.根据前述权利要求之一的电路，其特征在于所述电操作发光装置是辉光灯。
6.根据前述权利要求之一的电路，其特征在于串联电阻(15)，所述电操作发光装置和所述串联电阻被串联环入所述操作者控制元件和所述AC电压源的带电极之间。
7.根据前述权利要求之一的电路，其特征在于所述开关装置是继电器，并且当操作所述操作者控制元件时，借助于所述光电换能器向继电器线圈提供所述能量。
8.根据前述权利要求之一的电路，其特征在于所述开关装置是半导体开关装置，并且当操作所述操作者控制元件时，借助于所述光电换能器向所述半导体开关装置的控制输入提供能量。
9.根据前述权利要求之一的电路，其特征在于自锁电路，其被设计为在所述开启间隔期间，已经将所述电气负载连接至所述电源电压之后，继续将所述电气负载连接至所述电源电压。
10.根据权利要求9的电路，其特征在于所述自锁电路被设计为以以下这样的方式致动所述开关装置在所述开启间隔期间，所述开关装置在所述电气负载已被连接至所述电源电压之后保持其开关状态。
11.根据前述权利要求之一的电路，其特征在于放大器电路(16)，其被环入所述光电换能器和所述开关装置之间，并且被设计为从所述光电换能器提供的电能生成适于致动所述开关装置的致动信号。
全文摘要
本发明涉及一种用于开启和/或关断电气负载的电路。用于开启和/或关断电气负载(20)的电路(10)，包括导电操作者控制元件(11)、电操作发光装置(12)，其以以下这样的方式被环入操作者控制元件和AC电压源的带电极(L1)之间当操作操作者控制元件时，电流流过发光装置，作为其结果，发光装置发光，光电换能器(13)，其光耦合至发光装置、被屏蔽而免受环境光以及将发光装置发出的光转换为电能，以及开关装置(14)，其电耦合至光电换能器并且将电气负载连接至电源电压(UV)或将电气负载从所述电源电压断开，并且当光电换能器向开关装置提供电能时，开关装置将电气负载连接至电源电压。
文档编号G05B19/04GK102540922SQ20111034870
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月13日 优先权日2010年10月13日
发明者L·奥泽 申请人:E.G.O.电气设备制造股份有限公司