l DE 21 2009 000 089 U1 2011.04.14 Gebrauchsmusterschrift

(19)
Deutsches
Patent- und Markenamt
1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
(
(12)
10
l
DE 21 2009 000 089 U1 2011.04.14
Gebrauchsmusterschrift
8
H01R 13fl0 (2006.01)
(21) Aktenzeichen: 21 2009 000 089.2
(22) Anmeldetag: 09.06.2009
(86) PCT-Aktenzeichen: PCT/US2009/046761
(87) PCT-Veröffentlichungstag: 30.12.2009
(87) PCT-Veröffentlichungs-Nr.: WO 2009/158186
(47) Eintragungstag: 10.03.2011
(43) Bekanntmachungstag im Patentblatt 14.04.2011
(51) lntCI.
(30) Unionspriorität
61/076,523
61/076,527
12/180,407
12/180,410
12/180,411
(73) Name und Wohnsitz des Inhabers:
iGo, lnc., Scottsdale, Arizona, US
27.06.2008
27.06.2008
25.07.2008
25.07.2008
25.07.2008
us
us
us
us
us
:
(74) Name und Wohnsitz des Vertreters:
Fleuchaus & Gallo, 81479 München
Die folgenden Angaben sind den vom Anmeldereingereichten Unterlagen entnommen
(54) Bezeichnung: Lastzustandsgesteuerte Leistungsschaltung
(57) Hauptanspruch: Eine Mehrfachsteckdose, die ausgebildet ist, um während eines Leerlaufbetriebs eines elektronischen Geräts eine Leistung zu verringern, wobei die Mehrfachsteckdüse folgende Merkmale aufweist:
einen Wechselstromleitungseingang (AC-Leitungseingang),
der einen Stecker und ein Kabel aufweist, die ausgebildet
sind, um mit einer externen Steckdose verbunden zu werden;
eine Mehrzahl von Steckdosen, die ausgebildet sind, um
Leistung an ein elektronisches Gerät zu übertragen, wobei
die externe Steckdose von der Mehrzahl von Steckdosen
verschieden ist; und
eine Steckdosenschaltung, die ausgebildet ist, um von dem
AC-Leitungseingang Leistung zu empfangen und an eine
erste Steckdose der Mehrzahl von Steckdosen Leistung zu
übertragen, wobei die Steckdosenschaltung die Leistungsübertragung an die erste Steckdose ansprechend darauf abkoppelt, dass die erste Steckdose im Wesentlichen keine
Leistung zieht.
r-------------------------------1
I
I
I
I
I
1
!
I
I
I
I
I
I
I
Leistungse1ngang
Leistungsmodulschaltung
Leistungsausgang
120
110
130
I
~--------------------------------
OE 21 2009 000 089 U1
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verringerung eines Leistungsverbrauchs bei elektronischen Geräten. Insbesondere bezieht sich die
vorliegende Erfindung auf eine Schaltung und ein
Verfahren zum Abkoppeln eines Leistungsausgangs
von einem Leistungseingang in einem Leistungsmodul, einem Wandplattensystem und/oder einer Mehrfachsteckdüse bei Vorliegen von Leerlaufzuständen.
Hintergrund der Erfindung
2011.04.14
[0004] Befinden sich diese angeschlossenen Geräte nicht in Gebrauch, werden sie häufig eingeschaltet
gelassen und wechseln eigenständig in Leerlaufbetriebszustände, in denen für gewöhnlich weniger als 1
Watt pro Gerät verbraucht wird. Auch wenn jedes Gerät Bereitschaftsleistung verbraucht, kann die von der
Mehrfachsteckdose gelieferte Gesamtleistung gleich
der Anzahl von genutzten Steckdosen mal Leerlaufleistung betragen, möglicherweise 6 Watt oder mehr.
Diese große Menge an verschwendeter Leerlaufleistung kann verringert oder beseitigt werden, falls die
Wandplatte oder Mehrfachsteckdose lernfähig oder
programmierbar ist, den Leerlaufzustand jeder Steckdose zu erfassen und diese Steckdose auszuschalten, falls Leerlaufzustände vorliegen.
[0002] Die steigende Nachfrage nach energiesparenderen und umweltfreundlichen Verbrauchergeräten hat das Interesse an Leistungsversorgungsschaltungen mit "grüner" bzw. umweltfreundlicher Technologie geweckt. Beispielsweise befindet sich ein Netzadapter eines Notebooks, der fortwährend "eingesteckt" ist, durchschnittlich 67% der Zeit im Leerlaufmodus. Selbst bei einem Netzadapter, der die gesetzliche Auflage von weniger als 0,5 WatUStunde erfüllt,
beläuft sich diese erweiterte Laufzeit pro Adapter auf
3000 Wattstunden an verschwendeter Energie pro
Jahr. Wenn die verschwendete Energie der zahlreichen, sich im Leerlauf befindlichen Netzadapter berücksichtigt wird, ist die verlorengegangene Leistung
beträchtlich.
[0003] Jede Verbrauchereinrichtung und jeder Netzadapter in einem Geschäfts- oder Wohngebäude wird
auf gewisse Weise in eine Steckdose einer Wandplatte eingesteckt. Die standardmäßige Wandplatte
weist zwei Steckdosen auf, doch es gibt Abwandlungen, die von einer einzigen Steckdose bis hin zu mehr
als zwei Steckdosen reichen. ln einer Büro- oder
Heimumgebung sind ein Computer, ein Bildschirm,
ein Drucker, ein Scanner und andere elektronische
Geräte mit der Wandplatte verbunden. Befinden sich
diese angeschlossenen Geräte nicht in Gebrauch,
werden sie häufig eingeschaltet gelassen und wechseln eigenständig in Leerlaufbetriebszustände, in denen für gewöhnlich weniger als 1 Watt pro Gerät verbraucht wird. Auch wenn jedes Gerät Bereitschaftsleistung bzw. Standby-Leistung verbraucht, kann die
von der Wandplatte gelieferte Gesamtleistung gleich
der Anzahl von genutzten Steckdosen mal Leerlaufleistung betragen, möglicherweise 4 Watt oder mehr.
Auf ähnliche Weise werden Mehrfachsteckdosen verwendet, um die Anzahl von Wechselstromsteckdosen bzw. AC-Steckdosen, die aus einer einzigen ACDose verfügbar ist, zu vervielfachen. ln einer Bürooder Heimumgebung sind ein Computer, ein Bildschirm, ein Drucker, ein Scanner und andere elektronische Geräte häufig mit der gleichen Mehrfachsteckdose verbunden.
Zusammenfassung der Erfindung
[0005] Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung sind ein Verfahren und eine Schaltung zum Verringern eines Leistungsverbrauchs eines Leistungsmoduls, eines Wandplattensystems, einer Mehrfachsteckdose und dergleichen während
Leerlaufzuständen vorgesehen. Ein lastzustandsgesteuertes Leistungsmodul kann bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ausgebildet sein, um eine Leistung während eines Leerlaufmodus durch Abkoppeln zumindest eines Leistungsausgangs von einem Leistungseingang zu verringern oder zu beseitigen. Ein Leistungsmodul kann mit einem oder mehreren Leistungsausgängen und mit einem Leistungseingang verbunden sein, der Wechselstrom (AC) an
den einen oder die mehreren Leistungsausgänge
liefern kann. Das Leistungsmodul kann ein Strommesssystem, eine Steuerschaltung und einen Schalter umfassen. Das Strommesssystem liefert ein Ausgangsleistungswertsignal, das proportional zu der
Last an dem Leistungsausgang ist. Falls ein Verhalten des Strommesssystems anzeigt, dass zumindest
ein Leistungsausgang im Wesentlichen keine Leistung von dem AC-Leistungseingang zieht, ermöglicht
der Schalter bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel das Abkoppeln des Leistungseingangs von
einem derartigen Leistungsausgang.
[0006] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ein Wandplattensystem ausgebildet, um
während eines Leerlaufmodus durch Abkoppeln zumindest einer Steckdose von einem Leistungseingang eine Leistung zu verringern oder zu beseitigen. Ein Wandplattensystem kann eine oder mehrere Steckdosen sowie eine oder mehrere Wandplattenschaltungen umfassen, wobei ein AC-Leistungseingang durch die Wandplattenschaltung(en) mit den
Steckdosen verbunden ist. Die Wandplattenschaltung kann ein Strommesssystem, eine Steuerschaltung und einen Schalter umfassen. Das Strommesssystem liefert durch den Schalter ein Ausgangsleistungssignal, das proportional zu der Last an der
Steckdose ist. Falls ein Verhalten des Strommess-
2/45
OE 21 2009 000 089 U1
systems anzeigt, dass zumindest eine Steckdose im
Wesentlichen keine Leistung von dem AC-Leistungseingang zieht, ermöglicht der Schalter bei einem
exemplarischen Ausführungsbeispiel das Abkoppeln
des Leistungseingangs von einer derartigen Steckdose.
[0007] Das Wandplattensystem kann ferner sowohl
eine Standardwandplatte als auch eine Schaltungsanordnung umfassen, um während eines Leerlaufmodus eine Leistung zu verringern. Die Wandplattenschaltungsanordnung kann im Inneren und auf der
Rückseite einer Standardwandplatte untergebracht
sein. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann
es sich bei dem Wandplattensystem um einen Wandplattenadapter handeln, der ausgebildet ist, um über
eine Standardwandplatte zu passen und eine Verbindung mit derselben herzustellen. Der Wandplattenadapter kann durch Einstecken in entweder eine
oder mehr als eine der Steckdosen der Standardwandplatte eine Verbindung zu der Standardwandplatte herstellen, und ein elektronisches Gerät kann in
den Wandplattenadapter statt in die Standardwandplatte eingesteckt werden.
[0008] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist eine Mehrfachsteckdose ausgebildet, um
während eines Leerlaufmodus durch Abkoppeln zumindest einer Steckdose von einem Leistungseingang eine Leistung zu verringern oder zu beseitigen. Eine Mehrfachsteckdose kann eine oder mehrere Steckdosen sowie eine oder mehrere Steckdosenschaltungen umfassen, wobei ein AC-Leistungseingang durch die Steckdosenschaltung(en) mit den
Steckdosen verbunden ist. Die Steckdosenschaltung
kann einen Stromtransformator, eine Steuerschaltung und einen Schalter umfassen. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel liefert die Sekundärwicklung des Stromtransformators ein Ausgangsleistungswertsignal, das proportional zu der Last an der
Steckdose ist. Falls ein Verhalten der Sekundärwicklung des Stromtransformators anzeigt, dass zumindest eine Steckdose im Wesentlichen keine Leistung
von dem AC-Leistungseingang zieht, ermöglicht der
Schalter bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel das Abkoppeln der Primärschaltung des Stromtransformators von einer derartigen Steckdose.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0009] Ein umfassenderes Verständnis der vorliegenden Erfindung kann unter Bezugnahme auf die
detaillierte Beschreibung und die Patentansprüche
gewonnen werden, wenn dieselben in Verbindung mit
den Figuren betrachtet werden, wobei sich überall in
den Figuren gleichartige Bezugszeichen auf ähnliche
Elemente beziehen. Es zeigen:
2011.04.14
[0010] Ei.gj ein Blockdiagramm eines exemplarischen lastzustandsgesteuerten Leistungsmoduls gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel;
[0011] Fig. 2 ein Blockdiagramm eines exemplarischen lastzustandsgesteuerten Leistungsmoduls gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel;
[0012] Ei.g_,_;i ein Blockdiagramm eines exemplarischen lastzustandsgesteuerten Leistungsmoduls gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel;
[0013] Ei.g_,__4 ein Schaltbild einer exemplarischen
Steuerschaltung zur Verwendung in einem exemplarischen lastzustandsgesteuerten Leistungsmodul gemäß einem exemplarischen AusführungsbeispieL
[0014] E.ig_,__~A ein Blockdiagramm eines exemplarischen lastzustandsgesteuerten Wandplattensystems
gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel;
[0015] E.ig_,___~_6 ein weiteres Blockdiagramm eines
exemplarischen lastzustandsgesteuerten Wandplattensystems gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel;
[0016] Fig. 5C noch ein weiteres Blockdiagramm eines exemplarischen lastzustandsgesteuerten Wandplattensystems;
[0017] Fig. 6 ein Blockdiagramm eines exemplarischen lastzustandsgesteuerten Wandplattensystems
gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel;
[0018] B.g_J ein Schaltbild einer exemplarischen
Steuerschaltung zur Verwendung in einem exemplarischen lastzustandsgesteuerten Wandplattensystemgemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel;
[0019] Ei.g_,_Ji ein Blockdiagramm eines exemplarischen lastzustandsgesteuerten Wandplattensystems
gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel;
[0020] E.i.g_,__9 eine schematische Darstellung einer exemplarischen Steuerschaltung zur Verwendung in einem exemplarischen lastzustandsgesteuerten Wandplattensystem gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel; und
[0021] Fig. 10 eine Zeichnung eines exemplarischen lastzustandsgesteuerten Wandplattensystems
als Adaptionsvorrichtung gemäß einem exemplarischen AusführungsbeispieL
[0022] fj_g,__UA ein Blockdiagramm einer exemplarischen lastzustandsgesteuerten Mehrfachsteckdose;
[0023] Fig. 11 B ein weiteres Blockdiagramm einer
exemplarischen lastzustandsgesteuerten Mehrfach-
3/45
OE 21 2009 000 089 U1
steckdose gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel;
[0024] Elg,___t~. ein Blockdiagramm einer exemplarischen lastzustandsgesteuerten Mehrfachsteckdose
gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel;
[0025] Elg,_j_~ ein Schaltbild einer exemplarischen
Steuerschaltung zur Verwendung in einer exemplarischen lastzustandsgesteuerten Mehrfachsteckdose
gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel;
und
[0026] fjg,___j_~ ein Blockdiagramm einer exemplarischen lastzustandsgesteuerten Mehrfachsteckdose
gemäß einem exemplarischen AusführungsbeispieL
Detaillierte Beschreibung exemplarischer
Ausführungsbeispiele der Erfindung
[0027] Die vorliegende Erfindung kann hierin hinsichtlich verschiedener funktioneller Komponenten
und verschiedener Arbeitsschritte beschrieben sein.
Es sollte jedoch klar sein, dass diese funktionellen Komponenten durch eine beliebige Anzahl von
Hardware- oder Strukturkomponenten realisiert sein
können, die ausgebildet sind, um die angegebenen Funktionen auszuführen. Beispielsweise kann
die vorliegende Erfindung verschiedene integrierte Komponenten einsetzen, wie beispielsweise Puffer, Stromspiegel und Logikvorrichtungen, die aus
verschiedenen elektrischen Bauelementen gebildet
sind, wie beispielsweise aus Widerstanden, Transistoren, Kondensatoren, Dioden und dergleichen, deren Werte für verschiedene beabsichtigte Zwecke
auf geeignete Weise konfiguriert sein können. Zudem kann die vorliegende Erfindung bei einer jeglichen Anwendung einer integrierten Schaltung praktiziert werden. Lediglich zu Veranschaulichungszwecken jedoch werden exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung hierin in Verbindung mit einem Erfassungs- und Steuersystem sowie -Verfahren zur Verwendung in Mehrfachsteckdosenschaltungen, Leistungsmodulen, Steckdosen und
dergleichen beschrieben. Ferner ist zu beachten,
dass zwar verschiedene Komponenten auf geeignete
Weise mit anderen Komponenten innerhalb exemplarischer Schaltungen gekoppelt oder verbunden sein
können, doch derartige Verbindungen und Kopplungen durch eine direkte Verbindung zwischen Komponenten oder durch eine Verbindung durch andere
Komponenten und Vorrichtungen, die zwischen denselben positioniert sind, realisiert sein können.
Leistungsmodul
[0028] Es sind verschiedene Ausführungsbeispiele
eines Leistungsmoduls denkbar, das ausgebildet ist,
um während eines Leerlaufmodus eine Leistung zu
verringern oder zu beseitigen. Bei einem exempla-
2011.04.14
rischen Ausführungsbeispiel ist eine Schaltung zum
Implementieren des Leistungsmoduls in eine größere Vorrichtung integriert, oder auf andere Weise ein
Teil derselben, und steuert eine Leistungseingabe
in die größere Vorrichtung auf der Basis verschiedener Lastzustände. Bei einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem
Leistungsmodul um eine Komponente, die abnehmbar oder fest als ein Teil eines elektronischen Geräts vorgesehen sein könnte. Bei dem Leistungsmodul kann es sich um eine gedruckte Schaltungsplatine, einen gegossenen Block, eine integrierte Schaltung, eine MEMS-Vorrichtung oder irgendeine andere Struktur handeln, die zu einer Implementierung in
einem größeren Gerät oder System ausgebildet ist.
Bei einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das Leistungsmodul sich innerhalb eines
Gehäuses befinden, das ausgebildet ist, um eine einfache Installation des Leistungsmoduls zu ermöglichen. Dieses Ausführungsbeispiel kann zu bestehenden elektrischen Geräten hinzugefügt werden.
[0029] Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist ein Leistungsmodul offenbart,
das ausgebildet ist, um durch Abkoppeln eines Leistungseingangs eine Leistung zu verringern oder zu
beseitigen. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel und unter Bezugnahme auf E_ig,__j_ weist ein
Leistungsmodul 100 einen Leistungseingang 110, einen Leistungsausgang 120 und eine Leistungsmodulschaltung 130 auf. Folglich kann das Leistungsmodul 100 irgendeine Systemkonfiguration aufweisen, bei der ein Leistungseingang bzw. eine Leistungseingabe empfangen wird, Leistung an einem
Leistungsausgang geliefert wird und eine Schaltung
die Leistung, die an den Leistungsausgang geliefert
wird, zur Verringerung des Leistungsverbrauchs abkoppelt.
[0030] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Leistungseingang 110
und dem Leistungsausgang 120 um 3-polige oder
2-polige Stecker bzw. Steckdosen. Bei einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel weisen
der Leistungseingang 110 und der Leistungsausgang 120 freie Anschlussleitungen zur Verbindung
mit verschiedenen elektrischen Komponenten auf.
Andere Verbindungen können durch Anschlussleisten, Steckverbinder oder feste Verbinder, die an einer gedruckten Schaltungsplatine befestigt sind, hergestellt werden. Jedoch können der Leistungseingang 110 und der Leistungsausgang 120 auf geeignete Weise in irgendeiner anderen Eingangs- und/
oder Ausgangskonfiguration konfiguriert sein. Ferner
kann der Leistungseingang 110 bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel mit einer Leistungsquelle
mit 110 Volt oder 220 Volt verbunden sein.
[0031] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist das Leistungsmodul 100 den Leistungs-
4/45
OE 21 2009 000 089 U1
eingang 110 auf, der kommunikativ mit der Leistungsmodulschaltung 130 gekoppelt ist, die wiederum kommunikativ mit dem Leistungsausgang 120 gekoppelt ist, wie es in fjg,___~ gezeigt ist. Der Leistungsausgang 120 kann bei einem Ausführungsbeispiel auch mit einer Masseleitung und einem Nullleiter verbunden oder anderweitig gekoppelt sein. Die
Leistungsmodulschaltung 130 weist ein Strommesssystem 231, eine Steuerschaltung 232 und einen
Schalter 233 auf. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel sowie zu Veranschaulichungszwecken
weist das Strommesssystem 231 einen Stromtransformator 231 (ST) mit einer Primärschaltung und einer Sekundärwicklung auf. Das Strommesssystem
231 kann jedoch auch einen Widerstand mit einem
Differenzverstärker, einen Stromerfassungschip, eine Hall-Effekt-Vorrichtung oder irgendeine andere
derzeit bekannte oder nachfolgend entwickelte geeignete Komponente aufweisen, die ausgebildet ist,
um Strom zu messen. Der Stromtransformator 231
liefert an die Steuerschaltung 232 ein Ausgangsleistungswertsignal, das proportional zu der Last an den
Leistungsausgang 120 ist. Ferner stellt der Schalter
233 eine Verbindung zwischen der Primärschaltung
des Stromtransformators 231 und dem Leistungsausgang 120 her.
[0032] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Steuerschaltung 232 zumindest eines
oder eine Kombination der folgenden aufweisen: eine Verriegelungsschaltung bzw. Latch-Schaltung, eine analoge Schaltung, eine Zustandsmaschine und
einen Mikroprozessor. Bei einem Ausführungsbeispiel überwacht die Steuerschaltung 232 den Zustand der Sekundärwicklung des Stromtransformators 231 und steuert den Betrieb des Schalters 233.
Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel empfängt die Steuerschaltung 232 ferner ein Niederfrequenz- oder DC-Signal von dem Stromtransformator
231. Das niederfrequente Signal kann beispielsweise60Hz betragen. Dieses Niederfrequenz- oder DCSignal wird durch die Steuerschaltung 232 als der
Strom interpretiert, der durch die Last an dem Leistungsausgang 120 benötigt wird.
[0033] Die Steuerschaltung 232 kann verschiedene Strukturen zum Uberwachen des Zustands der
Sekundärwicklung des Stromtransformators 231 und
Steuern des Betriebs des Schalters 233 aufweisen. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel
sowie unter Bezugnahme auf _Ejg,___~ umfasst die
Steuerschaltung 232 einen Stromsensor 301 und
eine Logiksteuereinheit 302. Der Stromsensor 301
überwacht die Ausgabe eines Strommesssystems,
wie beispielsweise die Sekundärwicklung des Stromtransformators 231, bei der es sich um eine AC-Spannung handelt, die proportional zu dem Laststrom ist.
Auch liefert der Stromsensor 301 ein Signal an die
Logiksteuereinheit 302. Bei einem Ausführungsbeispiel kann es sich bei dem Signal um eine DC-Span-
2011.04.14
nung handeln, die proportional zu dem Strom ist, der
durch den Stromsensor 301 überwacht wird. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann es sich bei
dem Signal um einen Strom handeln, der proportional zu dem Strom ist, der durch den Stromsensor 301
überwacht wird.
[0034] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Logiksteuereinheit 302 durch einen Energiespeicherkondensator mit Leistung versorgt. Die
Logiksteuereinheit 302 kann kurzzeitig eine Verbindung zwischen dem Speicherkondensator und dem
Leistungseingang 110 herstellen, um eine Leistungsversorgung der Logiksteuereinheit 302 fortzusetzen.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die
Logiksteuereinheit 302 durch eine Batterie oder eine andere Energiequelle mit Leistung versorgt sein.
Diese Energiequelle wird auch als Haushalts- oder
Hotelleistung bezeichnet; sie fungiert als eine Quelle niedriger Hilfsleistung. Bei einem Ausführungsbeispiel wird Hilfsleistung von dem Leistungseingang
110 entnommen. Bezüglich weiterer Einzelheiten zu
ähnlicher Stromüberwachung siehe die provisorische
US-Patentanmeldung 61/052,939 mit dem Titel "Circuit and Method for Ultra-Low ldle Power", die hiermit
durch Bezugnahme aufgenommen ist.
[0035] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Logiksteuereinheit 302
um einen Mikroprozessor, der vor und nach einer
Integration des Leistungsmoduls 100 in eine elektronische Vorrichtung programmierbar ist. Bei einem
Ausführungsbeispiel kann ein Nutzer eine Verbindung mit der Logiksteuereinheit 302 herstellen und
die Parameter des Leistungsmoduls 100 kundenspezifisch einstellen. Beispielsweise kann ein Benutzer den Schwellenwert und einen SchlafmodusArbeitszyklus des Leistungsmoduls 100 einstellen.
Es könnten beispielsweise Daten hinsichtlich eines
vergangenen Leistungsverbrauchs und/oder eingesparter Energie von dem Leistungsmodul 100 übertragen werden. Die bidirektionale Datenübertragung
zwischen dem Leistungsmodul 100 und einem Anzeigegerät kann durch ein drahtloses Signal erreicht
werden, wie beispielsweise ein lnfrarotsignal, ein
Funkfrequenzsignal oder ein anderes ähnliches Signal. Die Datenübertragung kann auch unter Verwendungeiner Drahtverbindung erreicht werden, wie beispielsweise einer USB-Verbindung oder einer anderen ähnlichen Verbindung.
[0036] Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Steuerschaltung 232 ferner eine
Leistungsabtrennung 303 aufweisen, die mit der Logiksteuereinheit 302 in Verbindung steht. Die Leistungsabtrennung 303 ist ausgebildet, um die Logiksteuereinheit 302 von dem Leistungseingang 110 zu
trennen bzw. elektrisch zu isolieren und einen Leistungsverlust zu verringern. Während die Logiksteuereinheit 302 getrennt ist, ist sie durch den Spei-
5/45
OE 21 2009 000 089 U1
cherkondensator oder eine andere Energiequelle mit
Leistung versorgt und die Logiksteuereinheit 302 tritt
in einen Ruhe- bzw. Schlafmodus ein. Falls der Speicherkondensator einen niedrigen Leistungswert erreicht, ist die Leistungsabtrennung 303 ausgebildet,
um die Logiksteuereinheit 302 wieder mit dem Leistungseingang 110 zu verbinden, um den Speicherkondensator wieder aufzuladen. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Leistungsabtrennung 303 dazu in der Lage, den Leistungsverlust von
einem Leckstrom im Mikroamperebereich auf einen
Leckstrom im Nanoamperebereich zu verringern.
[0037] Bei einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel empfängt die Steuerschaltung 232 ein
Steuersignal, das dem Leistungseingang 110 durch
eine weitere Steuerung eingeprägt wird. Bei dem
Steuersignal kann es sich beispielsweise um das
X1 0-Steuerprotokoll oder ein anderes ähnliches Protokoll handeln. Die Steuerschaltung 232 kann das
Steuersignal durch die Sekundärwicklung des Stromtransformators 231, von einem gekoppelten Leistungseingang 110 oder irgendeiner anderen derzeit
bekannten oder nachfolgend entwickelten geeigneten Einrichtung empfangen, die ausgebildet ist, um
den Leistungseingang 110 mit der Steuerschaltung
232 zu koppeln. Dieses Steuersignal kann von innerhalb des Leistungsmoduls 100 stammen oder kann
von einer externen Steuerung stammen. Bei dem
Steuersignal kann es sich um ein hochfrequentes
Steuersignal oder zumindest ein Steuersignal mit einer Frequenz handeln, die sich von der Frequenz
des Leistungseingangs 110 unterscheidet. Bei einem
exemplarischen Ausführungsbeispiel interpretiert die
Steuerschaltung 232 das hochfrequente Steuersignal, um den Schalter 233 ein- oder auszuschalten.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann eine
externe Steuerung ein Signal übertragen, um das
Leistungsmodul 100 in einen "eingeschalteten" oder
"ausgeschalteten" Zustand zu versetzen.
[0038] Falls bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ein Verhalten der Sekundärwicklung
des Stromtransformators 231 angibt, dass der Leistungsausgang 120 im Wesentlichen keine Leistung
von dem Leistungseingang 110 zieht, ermöglicht oder
steuert der Schalter 233 das Abkoppeln der Primärschaltung des Stromtransformators 231 von dem
Leistungsausgang 120. Mit anderen Worten ermöglicht der Schalter 233 das Abkoppeln einer Leistungsquelle von dem Leistungsauslass 120. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird die
Sekundärwicklung des Stromtransformators 231 auf
einen AC-Signalverlauf mit der AC-Leitungsfrequenz
des Leistungseingangs 110 hin überwacht, wobei der
AC-Signalverlauf eine Effektivspannung bzw. RMSSpannung aufweist, die proportional zu dem Laststrom ist, der durch die Primärschaltung des Stromtransformators 231 zu dem Leistungsausgang 120
fließt. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird
2011.04.14
der AC-Signalverlauf gleichgerichtet und gefiltert, um
vor einem Empfang durch die Steuerschaltung 232
ein DC-Signal zu erzeugen. Das DC-Signal ist proportional zu dem Laststrom, der durch die Primärschaltung des Stromtransformators 231 zu dem Leistungsausgang 120 fließt.
[0039] Bei einem Ausführungsbeispiel soll die Wendung "im Wesentlichen keine Leistung" vermitteln,
dass die Ausgangsleistung im Bereich von näherungsweise 0-1% einer typischen maximalen Ausgangslast liegt. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist der Schalter 233 ausgebildet, um die
Verbindung der Primärschaltung des Stromtransformators 231 mit dem Leistungsausgang 120 zu steuern, und weist einen Schaltmechanismus auf, um die
Primärschaltung des Stromtransformators 231 von
dem Leistungsausgang 120 im Wesentlichen abzukoppeln. Der Schalter 233 kann ein Relais, ein LatchRelais, einen TRIAC und einen optisch isolierten
TRI AC aufweisen.
[0040] Indem die Primärschaltung des Stromtransformators 231 im Wesentlichen gesperrt bzw. deaktiviert wird, wird der Leistungsverbrauch an dem
Leistungsausgang 120 verringert. Bei einem Ausführungsbeispiel soll den Leistungsausgang im Wesentlichen zu deaktivieren bedeuten, dass das Ausgangssignal der Sekundärwicklung des Stromtransformators 231 durch die Steuerschaltung 232 als ausreichend niedrig interpretiert wurde, so dass es angemessen ist, den Schalter 233 auszuschalten und
Leistung von dem Leistungsausgang 120 zu entfernen.
[0041] Bei einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel, sowie unter Bezugnahme auf Fig. 2
und E-:ifk_3., weist die Leistungsmodulschaltung 130
ferner eine Wiederverbindungsvorrichtung 234 auf,
die ausgebildet ist, um das Schließen des Schalters
233 durch die Logiksteuereinheit 302 zu ermöglichen.
Das Schließen des Schalters 233 verbindet den Leistungsausgang 120 wieder mit der Primärschaltung
des Stromtransformators 231 und dem Leistungseingang 110. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die Wiederverbindungsvorrichtung 234
eine Schaltvorrichtung auf, die aufverschiedene Weisen geschlossen und geöffnet werden kann. Beispielsweise kann die Wiederverbindungsvorrichtung
234 einen Druckknopf aufweisen, der manuell betätigt werden kann. Bei einem Ausführungsbeispiel ist
der Druckknopf an der Vorderseite des Leistungsmoduls 100 positioniert. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird die Wiederverbindungsvorrichtung
234 durch sich durch den Leistungseingang 110 bewegende Signale, welche die Steuerschaltung 232
als eine Ein/Aus-Steuerung interpretiert, entfernt beeinflusst. Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Wiederverbindungsvorrichtung 234 durch
ein drahtloses Signal gesteuert, wie beispielsweise
6/45
OE 21 2009 000 089 U1
ein lnfrarotsignal, ein Funkfrequenzsignal oder ein
anderes ähnliches Signal.
[0042] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel, sowie unter Bezugnahme auf Fig. 3 und Fig. 4,
weist die Leistungsmodulschaltung 130 ferner einen
Wiederverbindungsvorrichtung-Speicherzustand 304
auf. Der Wiederverbindungsvorrichtung-Speicherzustand 304 ist ausgebildet, um anzugeben, ob die
Wiederverbindungsvorrichtung 234 in letzter Zeit aktiviert wurde, so dass die Logiksteuereinheit 302 bei
einem Einschalten die Schaltungszustände bestimmen kann. Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist der Wiederverbindungsvorrichtung-Speicherzustand 304 einen Kondensator C5 auf, der sich
auflädt, wenn die Wiederverbindungsvorrichtung 234
aktiviert ist. Die Logiksteuereinheit 302 kann dann
die Spannung an dem Kondensator C5 als eine Aussage darüber messen, ob die Wiederverbindungsvorrichtung 234 aktiviert war. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel liefert der Wiederverbindungsvorrichtung-Speicherzustand 304 eine digitale
Ablesung an den Eingang PB1 der Logiksteuereinheit
302. Falls eine ausreichende Spannung an dem Kondensator C5 anliegt, liest der Eingang PB1 eine "1".
Falls keine ausreichende Spannung an dem Kondensator C5 anliegt, liest der Eingang PB1 eine "0". Die
Bestimmung dessen, welche Spannung ausreichend
ist, hängt zum Teil von dem Verhältnis der Widerstände R6 und R7 ab und kann durch die Logiksteuereinheit 302 interpretiert werden, wie es einem Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist. Der Kondensator
C5 dient dazu, den Zustand der Wiederverbindungsvorrichtung 234 zu speichern, bis die Spannung des
Kondensators C5 durch die Logiksteuereinheit 302
gelesen werden kann.
[0043] Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel wird der Schalter 233 automatisch
auf regelmäßiger Basis betrieben. Beispielsweise
kann der Schalter 233 nach wenigen oder mehreren Minuten oder zig Minuten, oder irgendeiner mehr
oder weniger häufigen Zeitperiode, automatisch wieder eine Verbindung herstellen. Bei einem Ausführungsbeispiel wird der Schalter 233 häufig genug automatisch wieder verbunden, damit ein batteriebetriebenes Gerät, das mit dem Leistungsmodul 100 verbunden ist, interne Batterien während einer Zeitperiode ohne Leistung an dem Eingang zu dem angeschlossenen Gerät nicht vollständig entlädt. Nachdem der Leistungsausgang 120 wieder verbunden
ist, prüft oder bewertet die Leistungsmodulschaltung
130 bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel
Lastzustände, wie beispielsweise den Leistungsbedarf an dem Leistungsausgang 120, anderweitig.
Falls der Lastzustand an dem Leistungsausgang
120 über vorhergehend gemessene Wert erhöht ist,
bleibt der Leistungsausgang 120 mit der Primärschaltung des Stromtransformators 231 verbunden, bis
der Lastzustand zu einem ausgewählten oder vor-
2011.04.14
bestimmten Schwellenwert zurückgekehrt ist, der eine "niedrige Last" angibt. Falls sich der Leistungsbedarf an dem Leistungsausgang 120 erhöht, wird mit
anderen Worten Leistung an den Leistungsausgang
120 geliefert, bis der Leistungsbedarf fällt und einen definierten Leerlaufmodus angibt. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird die Bestimmung von Lastzuständen bei der Wiederverbindung
vorgenommen, nachdem eine ausgewählte Zeitperiode verstrichen ist, beispielsweise nach einer Anzahl von Sekunden oder Minuten, so dass Anlaufstrom- oder lnitialisierungsereignisse ignoriert werden. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können
die Lastzustände über eine ausgewählte Zeitperiode
von wenigen Sekunden oder Minuten gemittelt werden, so dass sich kurze Stöße mit hoher Last im Mittel
aufheben. Bei noch einem weiteren exemplarischen
Ausführungsbeispiel weist das Leistungsmodul 100
eine Hauptwiederverbindungsvorrichtung bzw. Master-Wiederverbindungsvorrichtung auf, die alle Leistungsausgänge 120 wieder mit dem Leistungseingang 110 koppeln kann.
[0044] Bei einem exemplarischen Betriebsverfahren
ist der Schalter 233 des Leistungsmoduls 100 bei einem anfänglichen Einschalten geschlossen, so dass
Leistung zu dem Leistungsausgang 120 fließt. Wenn
Lastzustände an dem Leistungsausgang 120 unter
einem Schwellenwert liegen, öffnet die Steuerschaltung 232 den Schalter 233, um eine offene Schaltung zu erzeugen und den Leistungsausgang 120 von
dem Eingangsleistungssignal abzukoppeln. Dieses
Abkoppeln beseitigt wirksam eine Leerlaufleistung,
die durch den Leistungsausgang 120 verloren geht.
Bei einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei
dem Schwellenwert um einen vorbestimmten Wert,
zum Beispiel näherungsweise ein Watt Leistung oder
weniger, die zu dem Leistungsausgang 120 fließt.
[0045] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel können unterschiedliche Leistungsausgänge
120 unterschiedliche, feste Schwellenwerte aufweisen, so dass Geräte mit einem höheren Leistungswert im Leerlauf zur Leistungsverwaltung auf nützliche Weise mit dem Leistungsmodul 100 verbunden
sein können. Beispielsweise kann ein großes Gerät
während des Leerlaufs immer noch etwa 5 Watt ziehen, aber würde niemals von dem Leistungsausgang
110 abgetrennt, falls der verbundene Leistungsausgang 120 einen Schwellenwert von etwa 1 Watt aufweisen würde. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen können bestimmte Leistungsausgänge 120
höhere Schwellenwert, um Geräte mit hoher Leistung
aufzunehmen, oder niedrigere Schwellenwert für Geräte mit niedrigerer Leistung aufweisen.
[0046] Bei einem anderen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Schwellenwert um einen erlernten Wert. Der erlernte Wert kann mittels Langzeitüberwachung von Lastzuständen an dem Leistungs-
7/45
OE 21 2009 000 089 U1
ausgang 120 durch die Steuerschaltung 232 eingerichtet werden. Mit der Zeit wird durch Uberwachung
eine Historie von Leistungswerten erzeugt und kann
als eine Vorlage für einen Leistungsbedarf dienen.
Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel untersucht die Steuerschaltung 232 die Historie von
Leistungswerten und entscheidet, ob es sich bei langen Zeitperioden geringen Leistungsbedarfs um Zeiten handelte, als ein mit dem Leistungsausgang 120
verbundenes Gerät sich in einem Modus mit niedriger
oder niedrigster Leistung befand. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel koppelt die Steuerschaltung 232 den Leistungsausgang 120 während Zeiten
mit geringer Leistungsnutzung ab, wenn die Zeitperiode geringer Leistung mit der Vorlage übereinstimmt.
Beispielsweise könnte die Vorlage zeigen, dass das
Gerät durch den Leistungsausgang 120 acht Stunden
lang Leistung zieht, gefolgt von sechzehn Stunden
mit geringem Leistungsbedarf.
[0047] Bei einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel bestimmt die Steuerschaltung 232 den
ungefähren Niedrigleistungswert des elektronischen
Geräts, das an dem Leistungsausgang 120 angeschlossen ist, und stellt einen Schwellenwert auf einen Prozentsatz des bestimmten ungefähren Niedrigleistungswerts ein. Zum Beispiel kann die Steuerschaltung 232 den Schwellenwert auf etwa 100105% des ungefähren Niedrigleistungswertbedarfs
einstellen. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
kann der Schwellenbedarf auf etwa 100-110% oder
110-120% oder mehr des ungefähren Niedrigwertleistungsbedarfs eingestellt sein. Zusätzlich kann es
sich bei dem Prozentbereich des Niedrigleistungswerts um irgendeine Variation oder Kombination der
offenbarten Bereiche handeln.
[0048] Zusätzlich kann der erlernte Schwellenwert
manuell eingestellt werden. Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird ein Schwellenwert
zum Teil durch Aktivieren der Wiederverbindungsvorrichtung 234 für eine Zeitperiode und Messen eines aktuellen Leistungswerts eingestellt. Beispielsweise kann ein Nutzer die Wiederverbindungsvorrichtung 234 einige Sekunden lang ausgeschaltet
halten, wenn das Leistungsmodul 100 in dem Leerlaufmodus wirksam ist, und den Leistungswert messen. Der gemessene Leistungswert wird verwendet,
um den Leistungsschwellenwert einzustellen. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird der
Schwellenwert auf einen gemessenen Leistungswert
plus einen Versatzwert eingestellt. Der Versatzwert
kann bei verschiedenen Leistungswerten konfiguriert
sein. Ferner kann der Versatzwert erhöht oder verringert werden, wie es für eine spezielle Konfiguration geeignet ist. Falls zum Beispiel die gemessene
Schwelle in etwa 1 W beträgt und ein Versatzwert von
etwa 0,5 W verwendet wird, dann beträgt der Schwellenwert in etwa 1,5 W. Bei einem exemplarischen
Ausführungsbeispiel ist das Leistungsmodul1 00 aus-
2011.04.14
gebildet, um in einem ultraniedrigen Leerlaufmodus
wirksam zu sein, falls die Last bei diesem Beispiel
unter etwa 1,5 W fällt. Günstigerweise lässt sich der
Schwellenwert durch manuelles Einleiten einer Leistungswertmessung genauer einstellen.
[0049] Nachdem verschiedene Funktionen und
Strukturen für ein exemplarisches Leistungsmodul
offenbart wurden, das zum Verringern oder Beseitigen einer Leistung während eines Leerlaufmodus
durch Abkoppeln des Leistungseingangs ausgebildet ist, kann ein detailliertes Schaltbild eines exemplarischen Leistungsmoduls 400 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung geliefert werden. Unter Bezugnahme auf
fjg,__~ weist bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des Leistungsmoduls 400 die Leistungsmodulschaltung 130 den Stromtransformator 231, den
Stromsensor 301, die Logiksteuereinheit 302, die
Leistungsabtrennung 303, den Wiederverbindungsvorrichtung-Speicherzustand 304 und den Schalter
233 auf.
[0050] Bei einem Ausführungsbeispiel wirken der
Stromtransformator 231 und der Stromsensor 301
zusammen, um den Strom von dem Leistungseingang 110 zu messen und um den Strom in eine
proportionale DC-Spannung umzuwandeln, die durch
die Logiksteuereinheit 302 gelesen werden kann.
Ferner kann der Schalter 233 ein Latch-Relais aufweisen, wie beispielsweise eine Relaisspule K1, die
nach einem Befehl von der Logiksteuereinheit 302
eine harte Verbindung/Abtrennung des Leistungseingangs 100 bezüglich des Leistungsausgangs 120 liefert. Der Schalter 233 wechselt zwischen einem offenen und einem geschlossenen Kontakt. Ferner hält
der Schalter 233 seine Position bis zu einer Rücksetzung durch die Logiksteuereinheit 302 und hält seine
Position so, dass in einer Relaisspule K1 keine Leistung verbraucht wird.
[0051] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die Logiksteuereinheit 302 eine Mikrosteuerung bzw. einen Microcontroller auf, die bzw.
der eine Eingabe des Stroms in der Leistungseingangsleitung empfängt, den Zustand des Schalters
233 steuert und den Zustand oder die Position der
Kontakte der Wiederverbindungsvorrichtung 234 und
des Schalters 233 liest oder anderweitig bewertet.
Zusätzlich erlernt und speichert die Logiksteuereinheit 302 das Leistungsprofil für ein elektronisches Gerät, das mit dem Leistungsausgang 120 verbunden
ist. Bei einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die Leistungsmodulschaltung 130 ferner die Wiederverbindungsvorrichtung 234 und den
Wiederverbindungsvorrichtung-Speicherzustand 304
auf. Die Wiederverbindungsvorrichtung 234 ist aktiviert, um den Leistungsausgang 120 einzuschalten, wenn die Leistungsmodulschaltung 130 erstmalig mit dem Leistungseingang 110 verbunden wird
8/45
OE 21 2009 000 089 U1
oder wenn volle Leistung unmittelbar an dem Leistungsausgang 120 benötigt wird. Der Wiederverbindungsvorrichtung-Speicherzustand 304 ist ausgebildet, um der Logiksteuereinheit 302 anzuzeigen, ob
die Wiederverbindungsvorrichtung 234 in letzter Zeit
aktiviert war.
[0052] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die Leistungsabtrennung 303 ein Netz
von Transistoren 01, 02, 03 auf, die in Verbindung
mit Zener-Dioden Z1, Z2 verwendet werden, um den
Leistungseingang 110 auf einen sicheren Wert zu
konditionieren, der für die Logiksteuereinheit 302 geeignet ist, und die Logiksteuereinheit 302 von dem
Leistungseingang 110 zu trennen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist die Leistungsabtrennung 303 zusätzlich zu den Transistoren des vorigen
Ausführungsbeispiels, oder anstelle derselben, Relais auf.
[0053] Die anfängliche Verbindung des Leistungsmoduls 400 betrifft ein Verbinden des Leistungsmoduls 400 mit einer Leistungsquelle, bei der es sich
um AC oder DC handeln kann. Bei einem exemplarischen Verfahren sind bei einem anfänglichen
Einstecken des Leistungsmoduls 400 an eine Leistungsquelle alle Schaltungen der Leistungsmodulschaltung 130 strom- bzw. spannungslos und befindet sich der Schalter 233 in der letzten Stellung oder
dem letzten Zustand, der durch die Logiksteuereinheit 302 eingestellt wurde. Dieser anfängliche Zustand kann Leistung an den Leistungsausgang 120
liefern oder nicht. Wenn alle Schaltungen strom- bzw.
spannungslos sind, kommt es nicht zu einem Stromfluss in die Leistungsmodulschaltung 130. Dies rührt
von der Trennung bzw. elektrischen Isolation her, die
durch die Leistungsabtrennung 303 und die Wiederverbindungsvorrichtung 234 in einer normalen, geöffneten Stellung geliefert wird. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die Leistungsabtrennung 303 die Transistoren 01, 02, 03 und einen Kondensator C3 auf. ln diesem Zustand fließt lediglich Leckstrom durch die Transistoren 01, 02 und
der Leckstrom wird in der Größenordnung von näherungsweise zig Nanoampere liegen. Ferner liefert der
Stromtransformator 231 eine dielektrische Trennung
bzw. Isolation von der Primärseite zu der Sekundärseite, so dass aufgrund der Zwischenwicklungskapazität des Stromtransformators 231 lediglich wenig
Leckstrom fließt.
[0054] Unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 4
kann bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel und zu Veranschaulichungszwecken ein Nutzer die Schaltung unter Verwendung der Wiederverbindungsvorrichtung 234 wieder verbinden, um einen
Stromweg durch eine Diode 01, die Zener-Diode Z1,
die Wiederverbindungsvorrichtung 234, einen Widerstand R4, eine Diode 06 und die Zener-Diode Z3
herzustellen. Die Diode 01 dient dazu, die AC-Lei-
2011.04.14
tung halbwellenmäßig gleichzurichten, um die Spitzenspannung um die Hälfte zu senken. Die ZenerDiode Z1 verringert die Spannung von der Diode 01
weiter, beispielsweise auf etwa 20 Volt. Die ZenerDiode Z3 und der Widerstand R4 bilden einen strombegrenzten Zener-Regler, der eine geeignete OeSpannung an dem VDD-Eingang zu der Logiksteuereinheit 302 liefert, während die Wiederverbindungsvorrichtung 234 gehalten wird. Zusätzlich glättet ein
Kondensator C2 das DC-Signal an der Zener-Diode
Z3 und sorgt während des Kontaktsprungs der Wiederverbindungsvorrichtung 234 für Speicherung. Der
Kondensator C2 ist so bemessen, um während der
Einschaltzeit der Logiksteuereinheit 302 eine ausreichende Speicherung zu liefern, und der Kondensator
C21iefert in Kombination mit dem Widerstand R4 eine
schnelle ansteigende Flanke an dem VDD-Eingang,
um die Logiksteuereinheit 302 ordnungsgemäß rückzusetzen. Ferner trennt eine Diode 05 den Kondensator C2 von einem Kondensator CS, damit die Anstiegszeitkonstante des Kondensators C2 und des
Widerstands R4 nicht durch die große Kapazität des
Kondensators CS beeinflusst ist. Wenn der Kondensator CS die Logiksteuereinheit 202 mit Leistung versorgt, durchlauft der Strom des Kondensators CS die
Diode 05. Die Diode 06 dient dazu, die Spannung an
dem Kondensator C2 zu trennen, wenn die Wiederverbindungsvorrichtung 234 freigegeben ist. Dies ermöglicht, dass die Spannung, die während der Zeitdauer des geschlossenen Zustands der Wiederverbindungsvorrichtung 234 an dem Kondensator C5
gespeichert wird, gehalten wird, wenn die Wiederverbindungsvorrichtung 234 sich im geöffneten Zustand
befindet, und die Logiksteuereinheit 302 über den geöffneten Zustand informiert.
[0055] Falls die Wiederverbindungsvorrichtung 234
wenige Millisekunden lang aktiviert ist, so ist bei einem exemplarischen Verfahren die Logiksteuereinheit 302 ausgebildet, um die Bereitstellung ihrer eigenen Leistung zu initialisieren und unmittelbar einzurichten, bevor die Wiederverbindungsvorrichtung 234
freigegeben ist. Dies wird von Spannungsverdopplerausgängen VD1-VD3 und ZG der Logiksteuereinheit
302 erzielt. Zuerst wird der Ausgang ZG1 hoch getrieben, um den Transistor 02 einzuschalten. Wenn
der Transistor 02 eingeschaltet ist, ist ein Stromweg
durch den Widerstand R3 und die Zener-Diode Z2
hergestellt, der an dem Drain des Transistors 01 eine geregelte Spannung liefert. Diese geregelte Spannung ist jener ähnlich, die durch die Zener-Diode Z3
erzeugt wird, und ist für den VDD-Eingang der Logiksteuereinheit 302 geeignet. Nachdem die Spannung
an der Zener-Diode Z2 sich einige Mikrosekunden
lang stabilisiert hat, beginnen zweitens die Ausgänge
VD1-VD3 der Logiksteuereinheit 302 zu schalten, um
ein Gate-Treibersignal zu erzeugen, um den Transistor 01 einzuschalten. Die Signale, die durch die
Ausgänge VD1-VD3 und Komponenten einschließlich des Kondensators C3, des Transistors 03, des
9/45
OE 21 2009 000 089 U1
Kondensators C4, der Diode D3 und der Diode D4
erzeugt werden, erzeugen eine Spannung an dem
Gate des Transistors Q1, die in etwa das Doppelte der Spannung an dem Eingang VDD der Logiksteuereinheit 302 beträgt. Diese Spannungsverdopplung schaltet den Transistor Q1 hart ein. Wenn der
Transistor Q1 eingeschaltet ist, lädt die Spannung
an der Zener-Diode Z2 den Kondensator CS. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel handelt es
sich bei dem Kondensator CS um einen großen Speicherkondensator, der verwendet wird, um die Logiksteuereinheit 302 mit Leistung zu versorgen, wenn
die Wiederverbindungsvorrichtung 234 nicht aktiviert
ist. Nachdem der Kondensator CS einige Millisekunden lang geladen wurde, kehren die Ausgänge VD1VD3 und ZG1 in einen Ruhezustand zurück und werden die Transistoren Q1 und Q2 ausgeschaltet. Bei
diesem Ausführungsbeispiel ist die Logiksteuereinheit 302 auf Grundlage der in dem Kondensator CS
gespeicherten Ladung wirksam und zieht keine Leistung von dem Leistungseingang 110. Wenn die Wiederverbindungsvorrichtung 234 nicht mehr aktiv ist,
versorgt der Kondensator CS die Logiksteuereinheit
302 weiterhin mit Leistung.
[0056] Falls sich der Leistungsausgang 120 im Leerlauf befindet und im Wesentlichen keine Leistung
zieht, ist die Logiksteuereinheit 302 eventuell zu einer Abkopplung von dem Ziehen von Leistung und zu
einem Eintritt in einen "Schlaf'-Modus bzw. Ruhemodus in der Lage. Bei einem exemplarischen Verfahren sowie unterweiterer Bezugnahme aufEig,_~ wird,
wenn die Logiksteuereinheit 302 auf Grundlage der
in dem Kondensator CS gespeicherten Energie wirksam ist, in der Logiksteuereinheit 302 eine Zeitsteuerungsfunktion bzw. Timing-Funktion freigegeben, die
den Kondensator C6 verwendet, um die Zeitsteuerungsfunktion durchzuführen. Der Kondensator C6
wird durch den Ausgang GAPTIME der Logiksteuereinheit 302 kurz geladen, und mit der Zeit ahmt die
Entladungsrate des Kondensators C6 das Abklingen
der Spannung an dem Kondensator CS nach. Wenn
die Spannung des Kondensators C6 an dem Eingang GAPTIME einen niedrigen Wert erreicht, stellt
die Logiksteuereinheit 302 den Zustand der Ausgänge VD1-VD3 und ZG1 ein, um den Kondensator CS
erneut von der AC-Leitung wieder aufzuladen. Dieser Prozess wiederholt sich immer wieder, damit für
die Logiksteuereinheit 302 niemals Leistung verloren
geht. Abhängig von der Größe des Kondensators CS
dauert eine Ausführung des Wiederaufladungsprozesses lediglich einige Millisekunden oder weniger.
[0057] Ferner ist bei einem exemplarischen Verfahren, wenn die Logiksteuereinheit 302 nicht damit beschäftigt ist, den Kondensator CS wieder aufzuladen,
das Relais K1 zu schalten oder von dem Leistungsausgang 120 gezogene Leistung zu messen, die Logiksteuereinheit 302 in einem Tiefschlafmodus wirksam, der die ganze, oder im Wesentlichen die ganze
2011.04.14
interne Aktivität anhält und darauf wartet, dass sich
der Kondensator C6 entlädt. Dieser Schlafmodus verbraucht sehr wenig Leistung und ermöglicht, dass die
Ladung an dem Speicherkondensator CS viele Sekunden lang besteht. Falls die Wiederverbindungsvorrichtung 234 während des Schlafmodus aktiviert
wird, wird der Kondensator wieder aufgeladen und
nimmt die Logiksteuereinheit 302 den Normalbetrieb
wieder auf und stellt das Relais K1 ein oder setzt dasselbe zurück. Falls die Spannung des Kondensator
C6 zu niedrig wird, lädt alternativ die Logiksteuereinheit 302 den Kondensator CS wieder auf und kehrt
dann in den Schlafmodus zurück.
[0058] Während sich ein elektronisches Gerät in einem Leerlaufmodus befindet, kann das Leistungsmodul 100 weiterhin auf Veränderungen in der Leistung
hin überwachen, die durch das elektronische Gerät
gezogen wird. Während die Logiksteuereinheit 302
fortwährend in den Ruhemodus eintritt und aus demselben austritt, um sich selbst wieder mit Leistung
zu versorgen, prüft bei einem exemplarischen Verfahren die Logiksteuereinheit 302 auch regelmäßig
die Leistung, die von dem Leistungsausgang 120 gezogen wird. Die Zeitdauer der Leistungsprüfung ist
viel größer als die des Ladens des Kondensators CS
und die Prüfung erfolgt zum Beispiel eventuell nur
alle zehn Minuten oder mehr. Gemäß einem exemplarischen Verfahren gibt es zumindest drei mögliche Ergebnisse aus dem Resultat der Leistungsprüfung: 1) das Gerät ist in Betrieb und der Schalter
befindet sich nicht in dem Bereitschaftszustand, 2)
das Gerät ist nicht in Betrieb, aber der Schalter befindet sich nicht in einem Bereitschaftszustand, oder
3) der Schalter befindet sich in einem Bereitschaftszustand. Für das Ergebnis, wenn das Gerät in Betrieb ist und der Schalter sich nicht in einem Bereitschaftszustand befindet, wurde das Relais K1 vorhergehend eingestellt, um Leistung an den Leistungsausgang 120 zu liefern, und die Leistungsprüfung
zeigt, dass ein merklicher Laststrom durch das angeschlossene elektronische Gerät gezogen wird. Eine
"merkliche Last" kann durch einen bestimmten festen Wert definiert sein, wenn die Logiksteuereinheit
302 programmiert ist, oder dieselbe kann das Ergebnis einer Anzahl von Leistungsprüfungen sein und es
kann sich dabei um den typischen Laststrom für dieses elektronische Gerät handeln. Ein Leistungsprüfungsergebnis wird hier als Normalzustände interpretiert und die Logiksteuereinheit 302 kehrt in ein periodisches Durchlaufen des Ruhemodus zurück, bis
eine weitere Zeitperiode, wie beispielsweise zehn Minuten, verstrichen ist, wenn die Leistungsprüfung erneut durchgeführt wird. Bei einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Dauer des periodischen Durchlaufens des Ruhemodus durch einen
Nutzer bestimmt. Beispielsweise kann ein Nutzer die
Dauer des Ruhemodus auf eine, zwei oderfünf Minuten festlegen und dies unter Verwendung eines Wählers, einer digitalen Eingabe, eines Druckknopfs, ei-
10/45
OE 21 2009 000 089 U1
nes Tastenfeldes oder irgendeiner anderen derzeit
bekannten oder nachfolgend entwickelten geeigneten Einrichtung vornehmen.
[0059] Für das Ergebnis, wenn das Gerät nicht in Betrieb ist, aber der Schalter sich nicht in einem Bereitschaftszustand befindet, wurde das Relais K1 vorhergehend eingestellt, um Leistung an den Leistungsausgang 120 zu liefern, und die Leistungsprüfung
zeigt, dass ein vernachlässigbarer Laststrom durch
das angeschlossene Gerät gezogen wird. Bei der
"vernachlässigbaren Last" kann es sich um einen bestimmten festen Wert handeln, der in die Logiksteuereinheit 302 programmiert ist, oder dieselbe kann das
Resultat einer Anzahl von Leistungstests sein und
es kann sich dabei um das typische Minimum handeln, das sich für dieses elektronische Gerät findet.
ln jedem Fall wird die Handlung, die durch die Logiksteuereinheit 302 unternommen wird, darin bestehen, das Relais K1 unter Verwendung der Ausgänge RELAY1-RELAY2 der Logiksteuereinheit 302 in
einen geöffneten Zustand zu versetzen, um die Relaisspule K1 mit Energie zu versorgen. Der Zustand
des Relais K1 ist durch die Logiksteuereinheit 302
bestimmt, die auf das Vorhandensein eines Widerstands R5 an RELAY3 hin prüft, da die Logiksteuereinheit 302 eventuell den vorhergehenden Zustand
des Relais K1, beispielsweise ausgehend von einem
abgeschalteten Zustand, nicht kennt.
[0060] Für das Ergebnis, wenn sich der Schalter in
einem Bereitschaftszustand befindet, das heißt, das
Relais K1 eingestellt wurde, um Leistung von dem
Leistungsausgang 120 zu entfernen, muss die Logiksteuereinheit 302 K1 in einen geschlossenen Zustand versetzen, um zu ermöglichen, dass AC-Leistung an den Leistungsausgang angelegt wird. Bei einem exemplarischen Verfahren darf, wenn das Relais K1 einmal eingestellt ist, eine Zeitperiode verstreichen, bevor die Leistungsprüfung vorgenommen
wird. Diese Verzögerung ermöglicht, dass das elektronische Gerät, das an dem Leistungsausgang 120
angeschlossen ist, sich initialisieren und in einen
stabilen Betriebsmodus eintreten kann. Nun können
Leistungsmessungen über eine bestimmte Zeitperiode hinweg vorgenommen werden, um zu bestimmen, ob sich das elektronische Gerät in einem Zustand mit geringerer oder hoher Leistung befindet.
Falls ein Zustand mit hoher Leistung bestimmt wird,
bleibt das Relais K1 gesetzt. Falls ein Zustand mit
geringer Leistung bestimmt wird, wird das Relais K1
in einen geöffneten Zustand rückgesetzt und wird erneut Leistung von dem Leistungsausgang 120 entfernt. Auch beginnt die Logiksteuereinheit 302 nach
einer bestimmten Zeitperiode, beispielsweise alle
zehn Minuten, erneut mit dem zyklischen Durchlaufen des Ruhemodus und mit der Leistungsprüfung.
[0061] Falls ein Nutzer ein Gerät betreiben möchte,
das mit dem Leistungsausgang 120 verbunden ist,
2011.04.14
und dieser Leistungsausgang ausgeschaltet ist, wird
bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ein
Aktivieren der Wiederverbindungsvorrichtung 234 die
Logiksteuereinheit 302 unmittelbar aus dem Ruhemodus aufwecken. Weil das Aufwecken von der Aktivierung der Wiederverbindungsvorrichtung 234 und
nicht von der Leistungsprüfung oder dem Wiederaufladen des Kondensators CS herrührt, versetzt die Logiksteuereinheit 302 das Relais K1 unmittelbar in einen geschlossenen Zustand, um das elektronische
Gerät, das mit dem Leistungsausgang 120 verbunden ist, mit Leistung zu versorgen.
[0062] Zusätzlich zu den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen können verschiedene andere
Elemente implementiert sein, um Steuerung und Nutzererfahrung zu verbessern. Eine Möglichkeit, um eine Steuerung für den Nutzer zu verbessern, besteht
darin, zu ermöglichen, dass ein Nutzer den Betriebsmodus eines Leistungsausgangs auswählen kann.
Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist
das Leistungsmodul1 00 ferner einen Schalter für einen "grünen Modus" auf, der den "grünen" Betriebsmodus aktiviert oder deaktiviert. Bei dem Schalter für
den grünen bzw. umweltfreundlichen Modus kann es
sich um einen harten, manuellen Schalter handeln
oder es kann sich dabei um ein Signal an die Logiksteuereinheit 302 handeln. Der Betrieb im "grünen"
Modus besteht in dem Abkoppeln des Leistungsausgangs 120 von dem Leistungseingang 110, wenn im
Wesentlichen keine Last an dem Leistungsausgang
120 gezogen wird. Ein Nutzer kann den Schalter für
den grünen Modus verwenden, um den Betrieb im
grünen Modus an verschiedenen Leistungsausgängen zu deaktivieren, wenn gewünscht. Beispielsweise kann diese zusätzliche Steuerung an Leistungsausgängen erwünscht sein, die Geräte mit Uhren
oder Geräte, die sofort eingeschaltet sein müssen,
wie beispielsweise ein Faxgerät, mit Leistung versorgen.
[0063] Das Leistungsmodul 100 umfasst bei einem
Ausführungsbeispiel LED-Indikatoren, die angeben
können, ob ein Leistungsausgang mit der Leistungsleitung verbunden ist und einen Laststrom zieht. Die
LED-Indikatoren können angeben, ob ein Leistungsausgang aktiv ist, das heißt, Leistung durch ein elektronisches Gerät gezogen wird und/oder der Leistungsausgang über Leistung verfügt, auch wenn kein
elektronisches Gerät angeschlossen ist. Zusätzlich
kann eine pulsierende LED verwendet werden, um zu
zeigen, wann eine Leistungsprüfung vorgenommen
wird, oder um den "Herzschlag" einer Wiederaufladung im Ruhemodus anzugeben.
[0064] Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
weist das Leistungsmodul100 zumindest eine LCDAnzeige auf. Die LCD-Anzeige kann durch die Logiksteuereinheit 302 betrieben werden, um die Lastleistung anzugeben, die an den Leistungsausgang 120
11/45
OE 21 2009 000 089 U1
geliefert wird, beispielsweise während Zeiten des Betriebs. Die LCD kann auch Informationen über die
durch Betreiben oder Nichtbetreiben des Leistungsmoduls 100 in einem "grünen" Modus eingesparte
Leistung oder verbrauchte Leistung liefern. Beispielsweise kann die LCD die Gesamtsumme an eingesparten Watt während einer bestimmten Zeitperiode
anzeigen, wie beispielsweise der Lebensdauer des
Leistungsmoduls 100 oder an einem Tag.
[0065] Es können auch verschiedene Ausführungsbeispiele verwendet werden, um die effiziente Nutzung des Leistungsmoduls und/oder einzelner Leistungsausgänge in dem Leistungsmodul zu verbessern. Ein derartiges Ausführungsbeispiel besteht in
einer Implementierung einer Fotozelle oder eines
anderen optischen Sensors, der durch die Logiksteuereinheit 302 überwacht wird. Die Fotozelle bestimmt, ob Licht an der Position des Leistungsmoduls 100 vorhanden ist, und die Logiksteuereinheit
302 kann diese Bestimmung verwenden, um den
Leistungsausgang 120 abhängig von den Umgebungslichtbedingungen abzukoppeln. Beispielsweise
kann die Logiksteuereinheit 302 den Leistungsausgang 120 während dunklen Zeitperioden abkoppeln.
Anders ausgedrückt können die Leistungsausgänge
des Leistungsmoduls nachts ausgeschaltet werden.
Bei einem weiteren Beispiel handelt es sich um Vorrichtungen, die keine Leistung benötigen, wenn sie in
einem dunklen Raum positioniert sind, wie beispielsweise einem unbenutzten Konferenzraum in einem
Büro. Auch können die Leistungsausgänge ausgeschaltet werden, wenn die Umgebungslichtbedingungen einen bestimmten Wert überschreiten, dervorbestimmt oder durch einen Nutzer bestimmt sein kann.
[0066] Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
weist das Leistungsmodul 100 ferner einen internen
Takt auf. Die Logiksteuereinheit 302 kann den internen Takt verwenden, um zu erlernen, zu welchen
Zeitperioden sich eine hohe Leistungsnutzung an
dem Leistungsausgang 120 zeigt. Diese Erkenntnis
kann in eine Bestimmung dessen einbezogen werden, wann ein Leistungsausgang Leistung verfügbar haben sollte. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist der interne Takt die Genauigkeit
eines Quarzkristalls auf. Auch muss der interne Takt
nicht auf eine tatsächliche Zeit eingestellt sein. Ferner kann der interne Takt in Kombination mit der Fotozelle für eine größere Effizienz und/oder Genauigkeit des Leistungsmoduls genutzt werden.
Wandplattensystem
[0067] Es sind ferner verschiedene Ausführungsbeispiele für ein Wandplattensystem denkbar, das zum
Verringern oder Beseitigen einer Leistung während
eines Leerlaufmodus ausgebildet ist. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel sind das Wandplattensystem und eine zugeordnete Schaltungsan-
2011.04.14
ordnung zur Kopplung oder zum Eingriff mit einer Wandplatte ausgebildet, die eine oder mehrere Steckdosen aufweist. Beispielsweise kann das
Wandplattensystem im Inneren und auf der Rückseite einer Standardwandplatte untergebracht sein.
Dieses Ausführungsbeispiel kann zu bestehenden
Standardwandplatten an Wohn- oder Geschäftsorten
hinzugefügt werden. Bei einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel umfasst das Wandplattensystem sowohl eine Standardwandplatte als auch
eine Schaltungsanordnung, um eine Leistung während des Leerlaufmodus zu verringern. Bei noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel,
sowie unter Bezugnahme auf.E1~h_tQ.zu Veranschaulichungszwecken, kann ein Wandplattensystem, wie
es hierin verwendet wird, als ein Wandplattenadapter definiert sein, der ausgebildet ist, um über eine
Standardwandplatte zu passen und eine Verbindung
mit derselben herzustellen. Der Wandplattenadapter
kann durch Einstecken in entweder eine oder mehr
als eine der Steckdosen der Standardwandplatte eine
Verbindung mit der Standardwandplatte herstellen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann ein elektronisches Gerät direkt in den Wandplattenadapter statt in
die Standardwandplatte eingesteckt werden. Andere Konfigurationen zur Kopplung und/oder lneingriffbringung des Wandplattensystems mit elektrischen
Steckdosen werden auch bei verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung betrachtet.
[0068] Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist ein Wandplattensystem offenbart, dass zum Verringern oder Beseitigen einer
Leistung während des Leerlaufmodus durch Abkoppeln eines Leistungseingangs von zumindest einer
Steckdose ausgebildet ist. Bei einem exemplarischen
Ausführungsbeispiel, sowie unter Bezugnahme auf
Fig. 5A, weist ein Wandplattensystem 500 zwei oder
mehr Steckdosen 520 und eine Wandplattenschaltung 530 auf. Bei einem anderen exemplarischen
Ausführungsbeispiel weist das Wandplattensystem
500 eine einzige Steckdose 520 und eine einzige Wandplattenschaltung 530 auf. Bei noch einem
anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel, sowie
unter Bezugnahme auf fjg,____~_e_, weist das Wandplattensystem 500 zumindest eine Steckdose 520,
die mit der Wandplattenschaltung 530 gekoppelt ist,
und zumindest eine Steckdose 520 auf, die direkt
mit einem AC-Leitungseingang 510 verbunden ist.
Bei einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel, sowie unter Bezugnahme auf f_!g,___S_C, weist
das Wandplattensystem 500 zwei oder mehr Steckdosen 520 und zwei oder mehr Wandplattenschaltungen 530 auf, wobei eine einzelne Wandplattenschaltung ausgebildet ist, um eine Leistungseingabe
in eine einzelne Steckdose 520 zu steuern. Folglich
kann das Wandplattensystem 500 irgendeine Systemkombination aufweisen, bei der ein Leistungseingang empfangen wird, Leistung an einer Steckdose
12/45
OE 21 2009 000 089 U1
geliefert wird und eine Schaltung die Leistung, die an
die Steckdose geliefert wird, zur Verringerung eines
Leistungsverbrauchs abgekoppelt.
[0069] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel, sowie unter Bezugnahme auf _Eig,__§., weist das
Wandplattensystem 500 einen AC-Leitungseingang
510 auf, der kommunikativ mit der Wandplattenschaltung 530 gekoppelt ist, die wiederum kommunikativ
mit Steckdosen 520 gekoppelt ist. Eine Steckdose
520 ist auch mit einer Masseleitung und einem Nullleiter verbunden oder anderweitig gekoppelt. Ferner
kann der AC-Leitungseingang 510 bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel mit einer Leistungsquelle mit 110 Volt oder 220 Volt verbunden sein.
Die Wandplattenschaltung 530 weist ein Strommesssystem 631, eine Steuerschaltung 632 und einen
Schalter 633 auf. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel, sowie zu Veranschaulichungszwecken, weist das Strommesssystem 631 einen Stromtransformator 631 mit einer Primärschaltung und einer Sekundärwicklung auf. Das Strommesssystem
631 kann jedoch auch einen Widerstand mit einem
Differenzverstärker, einen Stromerfassungschip, eine Hall-Effekt-Vorrichtung oder irgendeine andere
derzeit bekannte oder nachfolgend entwickelte geeignete Komponente aufweisen, die ausgebildet ist,
um Strom zu messen_ Der Stromtransformator 631
liefert ein Ausgangsleistungssignal, das proportional
zu der Last an der Steckdose 520 ist. Ferner stellt
der Schalter 633 eine Verbindung zwischen der Primärschaltung des Stromtransformators 631 und der
Steckdose 520 her_
[0070] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Steuerschaltung 632 zumindest eines
oder eine Kombination der Folgenden aufweisen: eine Verriegelungsschaltung, eine analoge Schaltung,
eine Zustandsmaschine und einen Mikroprozessor.
Bei einem Ausführungsbeispiel überwacht die Steuerschaltung 632 den Zustand der Sekundärwicklung
des Stromtransformators 631 und steuert den Betrieb
des Schalters 633. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel empfängt ferner die Steuerschaltung 632 ein Niederfrequenz- oder DC-Signal von
dem Stromtransformator 631. Das Niederfrequenzsignal kann beispielsweise 60 Hz aufweisen_ Dieses
Niederfrequenz- oder DC-Signal wird durch die Steuerschaltung 632 als der Strom interpretiert, der durch
die Last an der Steckdose 520 benötigt wird.
[0071] Die Steuerschaltung 632 kann verschiedene Strukturen zum Uberwachen des Zustands der
Sekundärwicklung des Stromtransformators 631 und
zum Steuern des Betriebs des Schalters 633 aufweisen_ Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel, sowie unter Bezugnahme auf Ei_g_,__I, umfasst
die Steuerschaltung 632 einen Stromsensor 701 und
eine Logiksteuereinheit 702. Der Stromsensor 701
überwacht die Ausgabe eines Strommesssystems,
2011.04.14
wie beispielsweise der Sekundärwicklung des Stromtransformators 631, bei der es sich um eine AC-Spannung handelt, die proportional zu dem Laststrom ist.
Ferner liefert der Stromsensor 701 ein Signal an die
Logiksteuereinheit 702. Bei einem Ausführungsbeispiel kann es sich bei dem Signal um eine DC-Spannung handeln, die proportional zu dem Strom ist, der
durch den Stromsensor 701 überwacht wird. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann es sich bei
dem Signal um einen Strom handeln, der proportional zu dem Strom ist, der durch den Stromsensor
701 überwacht wird. Bei einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel, sowie unter momentaner
Bezugnahme auf _Eig,__§_, weist die Wandplattenschaltung 530 des Wandplattensystems eine Logiksteuereinheit 702 auf, die mit mehr als einem Stromtransformator 631 und mehr als einem Schalter 633 in Verbindung steht und dieselben steuert.
[0072] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Logiksteuereinheit 702 durch einen Energiespeicherkondensator mit Leistung versorgt. Die
Logiksteuereinheit 702 kann kurzzeitig eine Verbindung mit dem Speicherkondensator herstellen, um eine Leistungsversorgung der Logiksteuereinheit 702
fortzusetzen_ Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Logiksteuereinheit 702 durch eine
Batterie oder eine andere Energiequelle mit Leistung versorgt sein. Diese Energiequelle wird auch
als Haushalts- oder Hotelleistung bezeichnet; sie fungiert als eine Quelle niedriger Hilfsleistung_ Bei einem Ausführungsbeispiel wird Hilfsleistung von dem
AC-Leitungseingang 510 entnommen_ Bezüglich weiterer Einzelheiten zu einer ähnlichen Stromüberwachung siehe die provisorische US-Patentanmeldung
61/052,939 mit dem Titel "Circuit and Method for Ultra-Low edle Power"_
[0073] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Logiksteuereinheit 702
um einen Mikroprozessor, der vor und nach einer Integration des Wandplattensystems 500 in eine elektronische Vorrichtung programmierbar ist. Bei einem
Ausführungsbeispiel kann ein Nutzer eine Verbindung mit der Logiksteuereinheit 702 herstellen und
die Parameter des Wandplattensystems 500 kundenspezifisch einstellen_ Beispielsweise kann ein Nutzer
den Schwellenwert und einen Ruhemodus-Arbeitszyklus des Wandplattensystems 500 einstellen_ Es
könnten beispielsweise Daten hinsichtlich eines vergangenen Leistungsverbrauchs und/oder eingesparter Energie von dem Wandplattensystem 500 übertragen werden_ Die bidirektionale Datenübertragung
zwischen dem Wandplattensystem 500 und einem
Anzeigegerät kann durch ein drahtloses Signal erreicht werden, wie beispielsweise ein lnfrarotsignal,
ein Funkfrequenzsignal oder ein anderes ähnliches
Signal. Die Datenübertragung kann auch unter Verwendung einer Drahtverbindung erreicht werden, wie
13/45
OE 21 2009 000 089 U1
beispielsweise einer USB-Verbindung oder einer anderen ähnlichen Verbindung.
[0074] Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Steuerschaltung 632 ferner eine
Leistungsabtrennung 703 aufweisen, die mit der Logiksteuereinheit 702 in Verbindung steht. Die Leistungsabtrennung 703 ist ausgebildet, um die Logiksteuereinheit 702 von dem AC-Leitungseingang 510
zu trennen bzw. elektrisch zu isolieren und einen
Leistungsverlust zu verringern. Während die Logiksteuereinheit 702 getrennt ist, ist sie durch den Speicherkondensatoroder eine andere Energiequelle mit
Leistung versorgt und die Logiksteuereinheit 702 tritt
in einen Ruhemodus ein. Falls der Speicherkondensator einen niedrigen Leistungswert erreicht, ist die
Leistungsabtrennung 703 dazu ausgebildet, die Logiksteuereinheit 702 wieder mit dem AC-Leitungseingang 510 zu verbinden, um den Speicherkondensator wieder aufzuladen. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Leistungsabtrennung 703 in der Lage, den Leistungsverlust von einem Leckstrom im Mikroamperebereich auf einen
Leckstrom im Nanoamperebereich zu verringern.
[0075] Bei einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel empfängt die Steuerschaltung 632
ein Steuersignal, das dem AC-Leitungseingang 510
durch eine weitere Steuerung eingeprägt wird. Bei
dem Steuersignal kann es sich beispielsweise um
das X10-Steuerprotokoll oder ein anderes ähnliches
Protokoll handeln. Die Steuerschaltung 632 kann das
Steuersignal durch die Sekundärwicklung des Stromtransformators 631, von einem gekoppelten AC-Leitungseingang 510 oder irgendeiner anderen derzeit
bekannten oder nachfolgend entwickelten geeigneten Einrichtung empfangen, die ausgebildet ist, um
den AC-Leitungseingang 510 mit der Steuerschaltung 632 zu koppeln. Dieses Steuersignal kann von
innerhalb des Wandplattensystems 600 stammen
oder kann von einer externen Steuerung stammen.
Bei dem Steuersignal kann es sich um ein hochfrequentes Steuersignal oder zumindest um ein Steuersignal mit einer Frequenz handeln, die sich von der
Frequenz des AC-Leitungseingangs 510 unterscheidet. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel
interpretiert die Steuerschaltung 632 das hochfrequente Steuersignal, um den Schalter 633 ein- oder
auszuschalten. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann eine externe Steuerung ein Signal übertragen, um das Wandplattensystem 600 in einen "Ein"oder "Aus"-Zustand zu versetzen.
[0076] Falls bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ein Verhalten der Sekundärwicklung
des Stromtransformators 631 angibt, dass die Steckdose 520 im Wesentlichen keine Leistung von dem
AC-Leitungseingang 510 zieht, ermöglicht oder steuert der Schalter 633 das Abkoppeln der Primärschaltung des Stromtransformators 631 von der Steckdo-
2011.04.14
se 520. Mit anderen Worten ermöglicht der Schalter 633 das Abkoppeln einer Leistungsquelle von der
Steckdose 520. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird die Sekundärwicklung des Stromtransformators 631 auf einen AC-Signalverlauf mit
der AC-Leitungsfrequenz hin überwacht, wobei der
AC-Signalverlauf eine Effektivspannung bzw. RMSSpannung aufweist, die proportional zu dem Laststrom ist, der durch die Primärschaltung des Stromtransformators 631 zu der Steckdose 520 fließt. Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel wird der AC-Signalverlauf gleichgerichtet und gefiltert, um vor einem
Empfang durch die Steuerschaltung 632 ein DC-Signal zu erzeugen. Das DC-Signal ist proportional zu
dem Laststrom, der durch die Primärschaltung des
Stromtransformators 631 zu der Steckdose 520 fließt.
[0077] Bei einem Ausführungsbeispiel soll die Wendung "im Wesentlichen keine Leistung" bedeuten,
dass die Ausgangsleistung in den Bereich von näherungsweise 0-1% einer typischen maximalen Ausgangslast liegt. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist der Schalter 633 ausgebildet, um
die Verbindung der Primärschaltung des Stromtransformators 631 mit der Steckdose 520 zu steuern,
und weist einen Schaltmechanismus auf, um die Primärschaltung des Stromtransformators 631 im Wesentlichen von der Steckdose 520 abzukoppeln. Der
Schalter 633 kann ein Relais, ein Latch-Relais, einen
TRIAC und einen optisch isolierten TRIAC oder andere Schaltmechanismen zur Abkopplung aufweisen.
[0078] Indem die Primärschaltung des Stromtransformators 631 im Wesentlichen gesperrt bzw. deaktiviert wird, lässt sich der Leistungsverbrauch an
der Steckdose 520 verringern. Bei einem Ausführungsbeispiel soll die Steckdose 520 im Wesentlichen zu sperren bedeuten, dass das Ausgangssignal
der Sekundärwicklung des Stromtransformators 631
durch die Steuerschaltung 632 als ausreichend niedrig interpretiert wurde, so dass es angemessen ist,
den Schalter 633 abzukoppeln und Leistung von der
Steckdose 520 zu entfernen.
[0079] Bei einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die Wandplattenschaltung 530
ferner eine Wiederverbindungsvorrichtung 634 auf,
die ausgebildet ist, um das Schließen des Schalters 633 durch die Logiksteuereinheit 702 zu ermöglichen. Das Schließen des Schalters 633 verbindet die
Steckdose 520 wieder mit der Primärschaltung des
Stromtransformators 631 und dem AC-Leitungseingang 510. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die Wiederverbindungsvorrichtung 634
eine Schaltvorrichtung auf, die aufverschiedene Weisen geschlossen und geöffnet werden kann. Beispielsweise kann die Wiederverbindungsvorrichtung
634 einen Druckknopf aufweisen, der manuell betätigt werden kann. Bei einem Ausführungsbeispiel ist
der Druckknopf an der Vorderseite des Wand platten-
14/45
OE 21 2009 000 089 U1
systems 500 positioniert. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird die Wiederverbindungsvorrichtung
634 durch sich durch den AC-Leitungseingang 510
bewegende Signale, welche die Steuerschaltung 632
als eine Ein/Aus-Steuerung interpretiert, entfernt beeinflusst. Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Wiederverbindungsvorrichtung 634 durch
ein drahtloses Signal gesteuert, wie beispielsweise
ein lnfrarotsignal, ein Funkfrequenzsignal oder ein
anderes ähnliches Signal.
[0080] Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel wird der Schalter 633 automatisch
auf regelmäßiger Basis betrieben. Beispielsweise
kann der Schalter 633 nach wenigen oder mehreren Minuten oder zig Minuten, oder irgendeiner mehr
oder weniger häufigen Zeitperiode, automatisch wieder eine Verbindung herstellen. Bei einem Ausführungsbeispiel wird der Schalter 633 häufig genug
automatisch wieder verbunden, damit ein batteriebetriebenes Gerät, das mit dem Wandplattensystem 500 verbunden ist, interne Batterien während einer Zeitperiode ohne Leistung an dem Eingang zu
dem angeschlossenen Gerät nicht vollständig entlädt. Nachdem die Steckdose 520 wieder verbunden ist, prüft oder bewertet die Wandplattenschaltung
630 bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel
Lastzustände, wie beispielsweise den Leistungsbedarf an der Steckdose 520 anderweitig. Falls der
Lastzustand an der Steckdose 520 über vorhergehend gemessene Wert erhöht ist, bleibt die Steckdose 520 mit der Primärschaltung des Stromtransformators 631 verbunden, bis der Lastzustand zu einem ausgewählten oder vorbestimmten Schwellenwert zurückgekehrt ist, der eine "niedrige Last" angibt. Falls sich der Leistungsbedarf an der Steckdose
520 erhöht, wird mit anderen Worten Leistung an die
der Steckdose 520 geliefert, bis der Leistungsbedarf
fällt und einen definierten Leerlaufmodus angibt. Bei
einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird die
Bestimmung von Lastzuständen bei der Wiederverbindung vorgenommen, nachdem eine ausgewählte
Zeitperiode verstrichen ist, beispielsweise nach einer
Anzahl von Sekunden oder Minuten, so dass Anlaufstrom- oder lnitialisierungsereignisse ignoriert werden. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können die Lastzustände über eine ausgewählte Zeitperiode von wenigen Sekunden oder Minuten gemittelt werden, so dass sich kurze Stöße mit hoher Last
im Mittel aufheben. Bei noch einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel weist das Wandplattensystem 500 eine Hauptwiederverbindungsvorrichtung bzw. Master-Wiederverbindungsvorrichtung auf,
die alle Steckdosen 520 wieder mit dem AC-Leitungseingang 510 koppeln kann.
[0081] Bei einem exemplarischen Betriebsverfahren
ist der Schalter 633 des Wandplattensystems 500
bei einem anfänglichen Einschalten geschlossen, so
dass Leistung zu der Steckdose 520 fließt. Wenn
2011.04.14
Lastzustände an der Steckdose 520 unter einem
Schwellenwert liegen, öffnet die Steuerschaltung 632
den Schalter 633, um eine offene Schaltung zu erzeugen und die Steckdose 520 von dem AC-Leistungssignal abzukoppeln. Dieses Abkoppeln beseitigt wirksam eine Leerlaufleistung, die durch die Steckdose 520 verloren geht. Bei einem Ausführungsbeispiel
handelt es sich bei dem Schwellenwert um einen vorbestimmten Wert, zum Beispiel näherungsweise ein
Watt Leistung oder weniger, die zu der Steckdose
520 fließt.
[0082] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel können unterschiedliche Steckdosen 520 unterschiedliche, feste Schwellenwerte aufweisen, so
dass Geräte mit einem höheren Leistungswert im
Leerlauf zur Leistungsverwaltung auf nützliche Weise mit dem Wandplattensystem 500 verbunden sein
können. Beispielsweise kann ein großes Gerät während des Leerlaufs immer noch etwa 5 Watt ziehen,
aber würde niemals von dem AC-Leistungseingang
510 abgetrennt, falls die verbundenen Steckdosen
520 einen Schwellenwert von etwa 1 Watt aufweisen
würden. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen
können bestimmte Steckdosen 520 höhere Schwellenwert, um Geräte mit hoher Leistung aufzunehmen,
oder niedrigere Schwellenwert für Geräte mit niedrigerer Leistung aufweisen.
[0083] Bei einem anderen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Schwellenwert um einen erlernten Wert. Der erlernte Wert kann mittels Langzeitüberwachung von Lastzuständen an der Steckdose
520 durch die Steuerschaltung 632 eingerichtet werden. Mit der Zeit wird durch Uberwachung eine Historie von Leistungswerten erzeugt und kann als eine Vorlage eines Leistungsbedarfs dienen. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel untersucht
die Steuerschaltung 632 die Historie von Leistungswerten und entscheidet, ob es sich bei langen Zeitperioden geringen Leistungsbedarfs um Zeiten handelte, als ein mit der Steckdose 520 verbundenes
Gerät sich in einem Modus mit niedriger oder niedrigster Leistung befand. Bei einem exemplarischen
Ausführungsbeispiel koppelt die Steuerschaltung 632
die Steckdose 520 während Zeiten mit geringer Leistungsnutzung ab, wenn die Zeitperiode geringer Leistung mit der Vorlage übereinstimmt. Beispielsweise
könnte die Vorlage zeigen, dass das Gerät durch die
Steckdose 520 acht Stunden lang Leistung zieht, gefolgt von 16 Stunden mit geringem Leistungsbedarf.
[0084] Bei einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel bestimmt die Steuerschaltung 632 den
ungefähren Niedrigleistungswert des elektronischen
Geräts, das an der Steckdose 520 angeschlossen ist,
und stellt einen Schwellenwert auf einen Prozentsatz
des bestimmten ungefähren Niedrigleistungswerts
ein. Beispielsweise kann die Steuerschaltung 632
den Schwellenwert auf etwa 100-105% des ungefäh-
15/45
OE 21 2009 000 089 U1
ren Niedrigleistungswertbedarfs einstellen. Bei einem
weiteren Ausführungsbeispiel kann der Schwellenbedarf auf etwa 100-110% oder 110-120% oder mehr
des ungefähren Niedrigwertleistungsbedarfs eingestellt sein. Zusätzlich kann es sich bei dem Prozentbereich des Niedrigleistungswerts um irgendeine Variation oder Kombination der offenbarten Bereiche
handeln.
[0085] Zusätzlich kann der erlernte Schwellenwert
manuell eingestellt werden. Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird ein Schwellenwert
zum Teil durch Aktivieren der Wiederverbindungsvorrichtung 634 für eine Zeitperiode und Messen eines aktuellen Leistungswerts eingestellt. Beispielsweise kann ein Nutzer die Wiederverbindungsvorrichtung 634 einige Sekunden lang ausgeschaltet
halten, wenn das Wandplattensystem 500 in dem
Leerlaufmodus wirksam ist, und den Leistungswert
messen. Der gemessene Leistungswert wird verwendet, um den Leistungsschwellenwert einzustellen.
Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird
der Schwellenwert auf einen gemessenen Leistungswert plus einen Versatzwert eingestellt. Der Versatzwert kann bei verschiedenen Leistungswerten konfiguriert sein. Ferner kann der Versatzwert erhöht oder
verringert werden, wie es für eine spezielle Konfiguration geeignet ist. Falls zum Beispiel die gemessene Schwelle in etwa 1 W beträgt und ein Versatzwert von etwa 0,5 W verwendet wird, dann beträgt
der Schwellenwert in etwa 1,5 W. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist das Wandplattensystem 500 ausgebildet, um in einem ultraniedrigen
Leerlaufmodus wirksam zu sein, falls die Last bei diesem Beispiel unter etwa 1,5 W fällt. Günstigerweise
lässt sich der Schwellenwert durch manuelles Einleiten einer Leistungswertmessung genauer einstellen.
[0086] Nachdem verschiedene Funktionen und
Strukturen für ein exemplarisches Wandplattensystem offenbart wurden, das zum Verringern oder Beseitigen einer Leistung während eines Leerlaufmodus durch Abkoppeln des Leistungseingangs ausgebildet ist, kann ein detailliertes Schaltbild eines
exemplarischen Wandplattensystems gemäß einem
exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung geliefert werden. Unter Bezugnahme
auf fjg_, __~. weist bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ein Wandplattensystem 900 die Wandplattenschaltung 530, den Stromtransformator 631,
den Stromsensor 701, die Logiksteuereinheit 702, die
Leistungsabtrennung 703 und den Schalter 633 auf.
[0087] Bei einem Ausführungsbeispiel wirken der
Stromtransformator 631 und der Stromsensor 701
zusammen, um den Strom in dem AC-Leitungseingang zu messen und um den Strom in eine proportionale DC-Spannung umzuwandeln, die durch die
Logiksteuereinheit 702 gelesen werden kann. Ferner
kann der Schalter 633 ein Latch-Relais aufweisen,
2011.04.14
das nach einem Befehl von der Logiksteuereinheit
702 eine harte Verbindung/Abtrennung des AC-Leitungseingangs 510 bezüglich der Steckdose 520 liefert. Der Schalter 633 wechselt zwischen einem offenen und einem geschlossenen Kontakt. Ferner hält
der Schalter 633 seine Position bis zu einer Rücksetzung durch die Logiksteuereinheit 702 und hält seine
Position so, dass in einer Relaisspule K1 keine Leistung verbraucht wird.
[0088] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel, und ähnlich der Logiksteuereinheit 302, weist
die Logiksteuereinheit 702 eine Mikrosteuerung bzw.
einen Microcontroller auf, die bzw. der eine Eingabe
des Stroms in der AC-Leitung empfängt, den Zustand
des Schalters 633 steuert und den Zustand oder die
Position der Kontakte der Wiederverbindungsvorrichtung 634 und des Schalters 633 liest oder anderweitig
bewertet. Zusätzlich erlernt und speichert die Logiksteuereinheit 702 das Leistungsprofil für ein elektronisches Gerät, das mit der Steckdose 520 verbunden
ist. Bei einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die Wandplattenschaltung 530 ferner
die Wiederverbindungsvorrichtung 634 auf, die aktiviertwird, um die Steckdose 520 einzuschalten, wenn
die Wandplattenschaltung 530 erstmalig mit dem ACLeistungseingang 510 verbunden wird oder wenn eine volle Leistung unmittelbar an der Steckdose 520
benötigt wird.
[0089] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die Leistungsabtrennung 703 ein Netz von
Transistoren Q1, Q2, Q3 auf, die verwendet werden,
um den AC-Leitungseingang 510 auf einen sicheren
Wert zu konditionieren, der für die Logiksteuereinheit
702 geeignet ist, und um die Logiksteuereinheit 702
von dem AC-Leitungseingang 510 zu trennen. Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel weist die Leistungsabtrennung 703 zusätzlich zu den Transistoren
des vorigen Ausführungsbeispiels, oder anstelle derselben, Relais auf.
[0090] Die anfängliche Verbindung des Wandplattensystems 900 betrifft ein Verbinden des Wandplattensystems 900 mit einer AC-Leistungsquelle. Bei einem exemplarischen Verfahren sind bei einem anfänglichen Einstecken des Wandplattensystems 900
an eine Leistungsquelle alle Schaltungen der Wandplattenschaltung 530 strom- bzw. spannungslos und
befindet sich der Schalter 633 in der letzten Stellung,
der durch die Logiksteuereinheit 702 festgelegt wurde. Dieser anfängliche Zustand kann Leistung an die
Steckdose 520 liefern oder nicht. Wenn alle Schaltungen strom- bzw. spannungslos sind, kommt es
nicht zu einem Stromfluss in die Wandplattenschaltung 530. Dies rührt von der Trennung bzw. elektrischen Isolation her, die durch die Leistungsabtrennung 703 und die Wiederverbindungsvorrichtung 634
in einer normalen, geöffneten Stellung geliefert wird.
Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist
16/45
OE 21 2009 000 089 U1
die Leistungsabtrennung 703 die Transistoren Q1,
Q2, Q3 und einen Kondensator C3 auf. ln diesem
Zustand fließt lediglich Leckstrom durch die Transistoren Q1, Q2 und der Leckstrom wird in der Größenordnung von näherungsweise zig Nanoampere
liegen. Ferner liefert der Stromtransformator 631 eine dielektrische Trennung bzw. Isolation von der Primärseite zu der Sekundärseite, so dass aufgrund
der Zwischenwicklungskapazität des Stromtransformators 631 nur wenig Leckstrom fließt.
[0091] Unter weiterer Bezugnahme auf E.ig_,____~
kann bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel und zu Veranschaulichungszwecken ein Nutzer die Schaltung unter Verwendung der Wiederverbindungsvorrichtung 634 wieder verbinden, um einen
Stromweg durch eine Diode D1, eine Zener-Diode
Z1, einen Widerstand R4, die Wiederverbindungsvorrichtung 634 und eine Zener-Diode Z3 herzustellen.
Die Diode D1 dient dazu, die AC-Leitung halbwellenmäßig gleichzurichten, um die Spitzenspannung
um die Hälfte zu senken. Die Zener-Diode Z1 verringert die Spannung von der Diode D1 weiter, beispielsweise auf etwa 20 Volt. Die Zener-Diode Z3
und derWiderstand R4 bilden einen strombegrenzten
Zener-Regler, der eine geeignete DC-Spannung an
dem VDD-Eingang zu der Logiksteuereinheit 702 liefert, während die Wiederverbindungsvorrichtung 634
gehalten wird. Zusätzlich glättet ein Kondensator C2
das DC-Signal an der Zener-Diode Z3 und sorgt während des Kontaktsprungs der Wiederverbindungsvorrichtung 634 für Speicherung. Der Kondensator C2 ist
so bemessen, um während der Einschaltzeit der Logiksteuereinheit 702 eine ausreichende Speicherung
zu liefern, und der Kondensator C2 liefert in Kombination mit dem Widerstand R4 eine schnelle ansteigende Flanke an dem VDD-Eingang, um die Logiksteuereinheit 702 ordnungsgemäß rückzusetzen.
Ferner trennt eine Diode D5 den Kondensator C2 von
einem Kondensator CS, damit die Anstiegszeitkonstante des Kondensators C2 und des Widerstands
R4 nicht durch die große Kapazität des Kondensators
CS beeinflusst ist. Wenn der Kondensator CS die Logiksteuereinheit 202 mit Leistung versorgt, durchlauft
der Strom des Kondensators CS die Diode D5.
[0092] Falls die Wiederverbindungsvorrichtung 634
einige Millisekunden lang aktiviert ist, so ist bei einem exemplarischen Verfahren die Logiksteuereinheit 702 ausgebildet, um die Bereitstellung ihrer eigenen Leistung zu initialisieren und unmittelbar einzurichten, bevor die Wiederverbindungsvorrichtung 634
freigegeben ist. Dies wird von Spannungsverdopplerausgängen VD1-VD3 und einem Ausgang ZG1 der
Logiksteuereinheit 702 erzielt, ähnlich dem Wiederverbindungsvorgang, welcher der Logiksteuereinheit
302 zugeordnet ist. Falls sich die Steckdose 520 im
Leerlauf befindet und im Wesentlichen keine Leistung
zieht, ist die Logiksteuereinheit 702 eventuell zu einer Abkopplung von dem Ziehen von Leistung und zu
2011.04.14
einem Eintritt in einen "Schlaf"-Modus bzw. Ruhemodus in der Lage. Bei einem exemplarischen Verfahren und unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 9 wird,
wenn die Logiksteuereinheit 702 auf Grundlage der
in dem Kondensator CS gespeicherten Energie wirksam ist, eine in der Logiksteuereinheit 302 Zeitsteuerungsfunktion bzw. Timing-Funktion freigegeben, die
den Kondensator C5 verwendet, um die Zeitsteuerungsfunktion durchzuführen. Der Kondensator C5
wird durch den Ausgang GAPTIME der Logiksteuereinheit 702 kurz geladen, und mit der Zeit ahmt die
Entladungsrate des Kondensators C5 das Abklingen
der Spannung an dem Kondensator CS nach. Wenn
die Spannung des Kondensators C5 an dem Eingang
GAPTIME einen niedrigen Wert erreicht, stellt die
Logiksteuereinheit 702 den Zustand der Ausgänge
VD1-VD3 und des Ausgangs ZG1 ein, um den Kondensator CS erneut von der AC-Leitung wieder aufzuladen. Dieser Prozess wiederholt sich immer wieder,
damit für die Logiksteuereinheit 702 niemals Leistung
verloren geht. Abhängig von der Größe des Kondensators CS dauert eine Ausführung des Wiederaufladungsprozesses lediglich einige Millisekunden oder
weniger.
[0093] Ferner ist bei einem exemplarischen Verfahren, wenn die Logiksteuereinheit 702 nicht damit beschäftigt ist, den Kondensator CS wieder aufzuladen,
das Relais K1 zu schalten oder von der Steckdose
520 gezogene Leistung zu messen, die Logiksteuereinheit 702 in einem Tiefschlafmodus wirksam, der
die ganze, oder im Wesentlichen die ganze, interne
Aktivität anhält und darauf wartet, dass sich der Kondensator C5 entlädt. Dieser Schlafmodus verbraucht
sehr wenig Leistung und ermöglicht, dass die Ladung an dem Speicherkondensator CS viele Sekunden lang besteht. Falls die Wiederverbindungsvorrichtung 634 während des Schlafmodus aktiviert wird,
nimmt die Logiksteuereinheit 702 den Normalbetrieb
wieder auf und stellt das Relais K1 ein oder setzt dasselbe zurück. Falls die Spannung des Kondensators
C5 zu niedrig wird, lädt alternativ die Logiksteuereinheit 702 den Kondensator CS wieder auf und kehrt
dann in den Schlafmodus zurück.
[0094] Während sich ein elektronisches Gerät in einem Leerlaufmodus befindet, kann das Wandplattensystem 500 weiterhin auf Veränderungen in der Leistung hin überwachen, die durch das elektronische
Gerät gezogen wird. Während die Logiksteuereinheit
702 fortwährend in den Ruhemodus eintritt und aus
demselben austritt, um sich selbst wieder mit Leistung zu versorgen, prüft bei einem exemplarischen
Verfahren die Logiksteuereinheit 702 auch regelmäßig die Leistung, die von der Steckdose 520 gezogen wird. Die Zeitdauer der Leistungsprüfung ist viel
größer als diese des Ladens des Kondensators CS
und die Prüfung erfolgt zum Beispiel eventuell nur alle
zehn Minuten oder mehr. Gemäß einem exemplarischen Verfahren gibt es zumindest drei mögliche Er-
17/45
OE 21 2009 000 089 U1
gebnisse aus dem Resultat der Leistungsprüfung: 1)
das Gerät ist in Betrieb und der Schalter befindet sich
nicht in dem Bereitschaftszustand, 2) das Gerät ist
nicht in Betrieb, aber der Schalter befindet sich nicht
in einem Bereitschaftszustand, oder 3) der Schalter
befindet sich in einem Bereitschaftszustand. Die Charakteristika und Handlungen, die jedem dieser möglichen Ergebnisse zugeordnet sind, sind den möglichen Ergebnissen ähnlich, die im Hinblick auf das
Leistungsmodul100 beschrieben wurden.
[0095] Falls ein Nutzer ein Gerät betreiben möchte,
das mit der Steckdose 520 verbunden ist, und diese Steckdose ausgeschaltet ist, wird bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ein Aktivieren der
Wiederverbindungsvorrichtung 634 die Logiksteuereinheit 702 unmittelbar aus dem Ruhemodus aufwecken. Weil das Aufwecken von der Aktivierung
der Wiederverbindungsvorrichtung 634 und nicht von
der Leistungsprüfung oder dem Wiederaufladen des
Kondensators CS herrührt, versetzt die Logiksteuereinheit 702 das Relais K1 unmittelbar in einen geschlossenen Zustand, um das elektronische Gerät,
das mit der Steckdose 520 verbunden ist, mit Leistung zu versorgen.
[0096] Zusätzlich zu den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen können verschiedene andere
Elemente implementiert sein, um Steuerung und Nutzererfahrung zu verbessern. Eine Möglichkeit, um eine Steuerung für den Nutzer zu verbessern, besteht
darin, zu ermöglichen, dass ein Nutzer den Betriebsmodus einer Steckdose auswählen kann. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist das
Wandplattensystem 500 ferner einen Schalter für einen "grünen Modus" auf, der den "grünen" Betriebsmodus aktiviert oder deaktiviert. Bei dem Schalter für
den grünen Modus kann es sich um einen harten,
manuellen Schalter handeln oder es kann sich dabei
um ein Signal an die Logiksteuereinheit 702 handeln.
Der Betrieb im "grünen" Modus besteht in dem Abkoppeln der Steckdose 520 von dem AC-Leitungseingang 510, wenn im Wesentlichen keine Last an der
Steckdose 520 gezogen wird. Ein Nutzer kann den
Schalter für den grünen Modus verwenden, um den
Betrieb im grünen Modus an verschiedenen Steckdosen zu deaktivieren, wenn gewünscht. Beispielsweise kann diese zusätzliche Steuerung an Steckdosen
erwünscht sein, die Geräte mit Uhren oder Geräte,
die sofort eingeschaltet sein müssen, wie beispielsweise ein Faxgerät, mit Leistung versorgen.
[0097] Das Wandplattensystem 500 umfasst bei einem Ausführungsbeispiel LED-Indikatoren, die angeben können, ob eine Steckdose mit der Leistungsleitung verbunden ist und Laststrom zieht. Die LED-Indikatoren können angeben, ob eine Steckdose aktiv
ist, das heißt, Leistung durch ein elektronisches Gerät gezogen wird und/oder die Steckdose über Leistung verfügt, selbst falls kein elektronisches Gerät
2011.04.14
angeschlossen ist. Zusätzlich kann eine pulsierende
LED verwendet werden, um zu zeigen, wann eine
Leistungsprüfung vorgenommen wird, oder um den
"Herzschlag" einer Wiederaufladung im Ruhemodus
anzugeben.
[0098] Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
weist das Wandplattensystem 500 zumindest eine
LCD-Anzeige auf. Die LCD-Anzeige kann durch die
Logiksteuereinheit 702 betrieben werden, um die
Lastleistung anzugeben, die an die Steckdose 520
geliefert wird, beispielsweise während Zeiten eines
Betriebs. Die LCD kann auch Informationen über die
durch Betreiben oder Nichtbetreiben des Wandplattensystems 500 in einem "grünen" Modus eingesparte Leistung oder verbrauchte Leistung liefern. Beispielsweise kann die LCD die Gesamtsumme an eingesparten Watt während einer bestimmten Zeitperiode anzeigen, wie beispielsweise der Lebensdauer
des Wandplattensystems 500 oder an einem Tag.
[0099] Es können auch verschiedene Ausführungsbeispiele verwendet werden, um die effiziente Nutzung des Wandplattensystems und/oder einzelner
Steckdosen in dem Wandplattensystem zu verbessern. Ein derartiges Ausführungsbeispiel besteht in
einer Implementierung einer Fotozelle oder eines anderen optischen Sensors, der durch die Logiksteuereinheit 702 überwacht wird. Die Fotozelle bestimmt,
ob Licht an der Position des Wandplattensystems 500
vorhanden ist, und die Logiksteuereinheit 702 kann
diese Bestimmung verwenden, um die Steckdose
520 abhängig von den Umgebungslichtbedingungen
abzukoppeln. Beispielsweise kann die Logiksteuereinheit 702 die Steckdose 520 während dunklen Zeitperioden abkoppeln. Anders ausgedrückt können die
Steckdosen des Wandplattensystems nachts ausgeschaltet werden. Bei einem weiteren Beispiel handelt es sich um Geräte, die keine Leistung benötigen, wenn sie in einem dunklen Raum positioniert
sind, wie beispielsweise einem unbenutzten Konferenzraum in einem Büro. Auch können die Steckdosen ausgeschaltet werden, wenn die Umgebungslichtbedingungen einen bestimmten Wert überschreiten, der vorbestimmt oder durch einen Nutzer bestimmt sein kann.
[0100] Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
weist das Wandplattensystem 500 ferner einen internen Takt auf. Die Logiksteuereinheit 702 kann den internen Takt verwenden, um zu erlernen, zu welchen
Zeitperioden sich eine hohe Leistungsnutzung an der
Steckdose 520 zeigt. Diese Erkenntnis kann in eine
Bestimmung dessen einbezogen werden, wann eine
Steckdose Leistung verfügbar haben sollte. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist der
interne Takt die Genauigkeit eines Quarzkristalls auf.
Auch muss der interne Takt nicht auf eine tatsächliche Zeit eingestellt sein. Ferner kann der interne Takt
für eine größere Effizienz und/oder Genauigkeit des
18/45
OE 21 2009 000 089 U1
Wandplattensystems in Kombination mit der Fotozelle genutzt werden.
Mehrfachsteckdose
[01 01] Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist eine Mehrfachsteckdose offenbart, die zum Verringern oder Beseitigen von Leistung während eines Leerlaufmodus durch Abkoppeln eines Leistungseingangs von zumindest einer
Steckdose ausgebildet ist. Bei einem exemplarischen
Ausführungsbeispiel, sowie unter Bezugnahme auf
Fig. 11A, weist eine Mehrfachsteckdose 1100 zwei
oder mehr Steckdosen 1120 und zwei oder mehr
Steckdosenschaltungen 1130 auf. Bei einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) weist die Mehrfachsteckdose 1100 eine einzige
Steckdose 1120 und eine einzige Steckdosenschaltung 1130 auf. Bei noch einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel, sowie unter Bezugnahme auf Fig. 11 B, weist die Mehrfachsteckdose 1100
zumindest eine Steckdose 1120, die mit der Steckdosenschaltung 1130 gekoppelt ist, und zumindest eine Steckdose 1120 auf, die direkt mit einem AC-Leitungseingang 1110 verbunden ist.
[01 02] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel, sowie unter Bezugnahme auf Eig,___1_~, weist
die Mehrfachsteckdose 1100 einen AC-Leitungseingang 1110 auf, der mit der Steckdosenschaltung 1130
verbunden ist, die wiederum mit einer Steckdose
1120 verbunden ist. Die Steckdosenschaltung 1130
weist ein Strommesssystem 1231, eine Steuerschaltung 1232 und einen Schalter 1233 auf. Bei einem
exemplarischen Ausführungsbeispiel, sowie zu Veranschaulichungszwecken, weist das Strommesssystem 1231 einen Stromtransformator 1231 mit einer
Primärschaltung und einer Sekundärwicklung auf.
Das Strommesssystem 1231 kann jedoch auch einen Widerstand mit einem Differenzverstärker, einen Stromerfassungschip, eine Hall-Effekt-Vorrichtung oder irgendeine andere derzeit bekannte oder
nachfolgend entwickelte geeignete Komponente aufweisen, die ausgebildet ist, um Strom zu messen.
Der Stromtransformator 1231 liefert ein Ausgangsleistungswertsignal, das proportional zu der Last an
der Steckdose 1120 ist. Ferner stellt der Schalter
1233 eine Verbindung zwischen der Primärschaltung des Stromtransformators 1231 und der Steckdose 1120 her. Bei einem Ausführungsbeispiel handelt es sich ferner bei dem AC-Leitungseingang 1110
um einen standardmäßigen geerdeten Stecker- und
-Kabel-Satz mit drei Drähten, der eine Verbindung
zu dem Körper der Mehrfachsteckdose 1100 herstellt. DerAC-Leitungseingang 1110 kann jedoch in irgendeiner AC-Leitungseingangskonfiguration auf geeignete Weise konfiguriert sein oder mit irgendeiner anderen Eingangsleistungskonfiguration ersetzt
sein. DerAC-Leitungseingang 1110 ist mit einer Anzahl ähnlicher Steckdosenschaltungen 1130 parallel
2011.04.14
geschaltet, die zwischen dem AC-Leitungseingang
1110 und den Steckdosen 1_N 1120 liegen. Ferner
kann der AC-Leitungseingang 1110 bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel mit einer Leistungsquelle mit 110 Volt oder 220 Volt verbunden sein.
[0103] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Steuerschaltung 1232 zumindest eines
oder eine Kombination der folgenden aufweisen: eine Verriegelungsschaltung, eine analoge Schaltung,
eine Zustandsmaschine und einen Mikroprozessor.
Bei einem Ausführungsbeispiel überwacht die Steuerschaltung 1232 den Zustand der Sekundärwicklung des Stromtransformators 1231 und steuert den
Betrieb des Schalters 1233. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel empfängt ferner die Steuerschaltung 1232 ein Niederfrequenz- oder DC-Signal von dem Stromtransformator 1231. Das Niederfrequenzsignalkann beispielsweise60Hz aufweisen.
Dieses Niederfrequenz- oder DC-Signal wird durch
die Steuerschaltung 1232 als der Strom interpretiert,
der durch die Last an der Steckdose 1120 benötigt
wird.
[01 04] Die Steuerschaltung 1232 kann verschiedene Strukturen zum Uberwachen des Zustands der
Sekundärwicklung des Stromtransformators 1231
und zum Steuern des Betriebs des Schalters 1233
aufweisen. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel, sowie unter Bezugnahme auf E".ig~___1_3, umfasst die Steuerschaltung 1232 einen Stromsensor
1301 und eine Logiksteuereinheit 1302. Der Stromsensor 1301 überwacht die Ausgabe eines Strommesssystems, wie beispielsweise der Sekundärwicklung des Stromtransformators 1231, bei der es sich
um eine AC-Spannung handelt, die proportional zu
dem Laststrom ist. Ferner liefert der Stromsensor
1301 ein Signal an die Logiksteuereinheit 1302. Bei
einem Ausführungsbeispiel kann es sich bei dem Signal um eine DC-Spannung handeln, die proportional
zu dem Strom ist, der durch den Stromsensor 1301
überwacht wird. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann es sich bei dem Signal um einen Strom
handeln, der proportional zu dem Strom ist, der durch
den Stromsensor 1301 überwacht wird. Bei einem
anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel, sowie
unter momentaner Bezugnahme auf Fig. 14, weist
die Steckdosenschaltung 1130 der Mehrfachsteckdose eine Logiksteuereinheit 1302 auf, die mit mehr
als einem Stromtransformator 1231 und mehr als einem Schalter 1233 in Verbindung steht und dieselben
steuert.
[0105] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Logiksteuereinheit 1302 durch einen Energiespeicherkondensator mit Leistung versorgt. Die
Logiksteuereinheit 1302 kann kurzzeitig eine Verbindung zwischen dem Speicherkondensator und dem
AC-Leitungseingang 1110 herstellen, um eine Leistungsversorgung der Logiksteuereinheit 1302 fort-
19/45
OE 21 2009 000 089 U1
zusetzen. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
kann die Logiksteuereinheit 1302 durch eine Batterie oder eine andere Energiequelle mit Leistung versorgt sein. Diese Energiequelle wird auch als Haushalts- oder Hotelleistung bezeichnet; sie fungiert als
eine Quelle für niedrige Hilfsleistung. Bei einem Ausführungsbeispiel wird Hilfsleistung von dem AC-Leitungseingang 1110 entnommen. Bezüglich weiterer
Einzelheiten zu ähnlicher Stromüberwachung siehe
die provisorische US-Patentanmeldung 61/052,939
mit dem Titel "Circuit and Method for Ultra-Low ldle
Power".
[01 06] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Logiksteuereinheit 1302
um einen Mikroprozessor, der vor und nach einer Integration der Mehrfachsteckdose 1100 in eine elektronische Vorrichtung programmierbar ist. Bei einem
Ausführungsbeispiel kann ein Nutzer eine Verbindung mit der Logiksteuereinheit 1302 herstellen und
die Parameter der Mehrfachsteckdose 1100 kundenspezifisch einstellen. Beispielsweise kann ein Nutzer
den Schwellenwert und einen Ruhemodus-Arbeitszyklus der Mehrfachsteckdose 1100 einstellen. Es
könnten beispielsweise Daten hinsichtlich eines vergangenen Leistungsverbrauchs und/oder eingesparter Energie von der Mehrfachsteckdose 1100 übertragen werden. Die bidirektionale Datenübertragung
zwischen der Mehrfachsteckdose 1100 und einem
Anzeigegerät kann durch ein drahtloses Signal erreicht werden, wie beispielsweise ein lnfrarotsignal,
ein Funkfrequenzsignal oder ein anderes ähnliches
Signal. Die Datenübertragung kann auch unter Verwendung einer Drahtverbindung erreicht werden, wie
beispielsweise einer USB-Verbindung oder einer anderen ähnlichen Verbindung.
[0107] Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Steuerschaltung 1232 ferner eine
Leistungsabtrennung 1303 aufweisen, die mit der Logiksteuereinheit 1302 in Verbindung steht. Die Leistungsabtrennung 1303 ist ausgebildet, um die Logiksteuereinheit 1302 von dem AC-Leitungseingang
1110 zu trennen bzw. elektrisch zu isolieren und einen Leistungsverlust zu verringern. Während die Logiksteuereinheit 1302 getrennt ist, ist sie durch den
Speicherkondensator oder eine andere Energiequelle mit Leistung versorgt und die Logiksteuereinheit
1302 tritt in einen Ruhemodus ein. Falls der Speicherkondensator einen niedrigen Leistungswert erreicht, ist die Leistungsabtrennung 1303 ausgebildet,
um die Logiksteuereinheit 1302 wieder mit dem ACLeitungseingang 1110 zu verbinden, um den Speicherkondensatorwieder aufzuladen. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Leistungsabtrennung 1303 in der Lage, den Leistungsverlust
von einem Leckstrom im Mikroamperebereich auf einen Leckstrom im Nanoamperebereich zu verringern.
2011.04.14
[0108] Bei einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel empfängt die Steuerschaltung 1232
ein Steuersignal, das dem AC-Leitungseingang 1110
durch eine weitere Steuerung eingeprägt wird. Bei
dem Steuersignal kann es sich beispielsweise um
das X10-Steuerprotokoll oder ein anderes ähnliches
Protokoll handeln. Die Steuerschaltung 1232 kann
das Steuersignal durch die Sekundärwicklung des
Stromtransformators 1231, von einem gekoppelten
AC-Leitungseingang 1110 oder irgendeiner anderen derzeit bekannten oder nachfolgend entwickelten, geeigneten Einrichtung empfangen, die ausgebildet ist, um den AC-Leitungseingang 1110 mit der
Steuerschaltung 1232 zu koppeln. Dieses Steuersignal kann von innerhalb der Mehrfachsteckdose 1100
stammen oder kann von einer externen Steuerung
stammen. Bei dem Steuersignal kann es sich um ein
hochfrequentes Steuersignal oder zumindest um ein
Steuersignal mit einer Frequenz handeln, die sich
von der Frequenz des AC-Leitungseingangs 1110 unterscheidet. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel interpretiert die Steuerschaltung 1232 das
hochfrequente Steuersignal, um den Schalter 1233
ein- oder auszuschalten. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann eine externe Steuerung ein Signal
übertragen, um die Mehrfachsteckdose 1100 in einen
"eingeschalteten" oder "ausgeschalteten" Zustand zu
versetzen.
[0109] Falls bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ein Verhalten der Sekundärwicklung
des Stromtransformators 1231 angibt, dass die
Steckdose 1120 im Wesentlichen keine Leistung von
dem AC-Leitungseingang 1110 zieht, ermöglicht oder
steuert der Schalter 1233 das Abkoppeln der Primärschaltung des Stromtransformators 1231 von der
Steckdose 1120. Mit anderen Worten ermöglicht der
Schalter 1233 das Abkoppeln einer Leistungsquelle von der Steckdose 1120. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird die Sekundärwicklung des Stromtransformators 1231 auf einen ACSignalverlauf mit der AC-Leitungsfrequenz hin überwacht, wobei der AC-Signalverlauf eine Effektivspannung bzw. RMS-Spannung aufweist, die proportional zu dem Laststrom ist, der durch die Primärschaltung des Stromtransformators 1231 zu der Steckdose
1120 fließt. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
wird der AC-Signalverlauf gleichgerichtet und gefiltert, um vor einem Empfang durch die Steuerschaltung 1232 ein DC-Signal zu erzeugen. Das DC-Signal
ist proportional zu dem Laststrom, der durch die Primärschaltung des Stromtransformators 1231 zu der
Steckdose 1120 fließt.
[0110] Bei einem Ausführungsbeispiel soll die Wendung "im Wesentlichen keine Leistung" bedeuten,
dass die Ausgangsleistung im Bereich von näherungsweise 0-1% einer typischen maximalen Ausgangslast liegt. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist der Schalter 1233 ausgebildet, um
20/45
OE 21 2009 000 089 U1
die Verbindung der Primärschaltung des Stromtransformators 1231 mit der Steckdose 1120 zu steuern,
und weist einen Schaltmechanismus auf, um die Primärschaltung des Stromtransformators 1231 im Wesentlichen von der Steckdose 1120 abzukoppeln. Der
Schalter 1233 kann ein Relais, ein Latch-Relais, einen TRIAC und einen optisch isolierten TRIAC aufweisen.
[0111] Indem die Primärschaltung des Stromtransformators 1231 im Wesentlichen gesperrt bzw. deaktiviert wird, wird der Leistungsverbrauch an der Steckdose 1120 verringert. Bei einem Ausführungsbeispiel
soll die Steckdose 1120 im Wesentlichen zu deaktivieren bedeuten, dass das Ausgangssignal der Sekundärwicklung des Stromtransformators 1231 durch
die Steuerschaltung 1232 als ausreichend niedrig interpretiert wurde, so dass es angemessen ist, den
Schalter 1233 abzukoppeln und Leistung von der
Steckdose 1120 zu entfernen.
[0112] Bei einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die Steckdosenschaltung 1130
ferner eine Wiederverbindungsvorrichtung 1234 auf,
die ausgebildet ist, um das Schließen des Schalters
1233 durch die Logiksteuereinheit 1302 zu ermöglichen. Das Schließen des Schalters 1233 verbindet die Steckdose 1120 wieder mit der Primärschaltung des Stromtransformators 1231 und dem ACLeitungseingang 1110. Bei einem exemplarischen
Ausführungsbeispiel weist die Wiederverbindungsvorrichtung 1234 eine Schaltvorrichtung auf, die auf
verschiedene Weisen geschlossen und geöffnet werden kann. Beispielsweise kann die Wiederverbindungsvorrichtung 1234 einen Druckknopf aufweisen,
der manuell betätigt werden kann. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Druckknopf nahe der Steckdose 1120 an der Mehrfachsteckdose 1100 positioniert,
beispielsweise an der gleichen Oberfläche der Mehrfachsteckdüse 1100 wie die Steckdose 1120 oder
an einer bezüglich der Steckdose 1120 benachbarten Seite der Mehrfachsteckdose 1100. Bei einem
anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die
Wiederverbindungsvorrichtung 1234 entfernt von der
Mehrfachsteckdose 1100 positioniert, um zu ermöglichen, das ein Nutzer Leistung für eine Steckdose
der Mehrfachsteckdose 1100 wieder freigeben kann,
ohne die Mehrfachsteckdose 1100 direkt berühren
zu müssen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel
wird die Wiederverbindungsvorrichtung 1234 durch
sich durch den AC-Leitungseingang 1110 bewegende Signale, welche die Steuerschaltung 1232 als eine
Ein/Aus-Steuerung interpretiert, entfernt beeinflusst.
Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel ist die
Wiederverbindungsvorrichtung 1234 durch ein drahtloses Signal gesteuert, wie beispielsweise ein lnfrarotsignal, ein Funkfrequenzsignal oder ein anderes
ähnliches Signal.
2011.04.14
[0113] Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel wird der Schalter 1233 auf regelmäßiger Basis automatisch betrieben. Beispielsweise kann der Schalter 1233 nach wenigen oder mehreren Minuten oder zig Minuten, oder irgendeiner mehr
oder weniger häufigen Zeitperiode, automatisch wieder eine Verbindung herstellen. Bei einem Ausführungsbeispiel wird der Schalter 1233 häufig genug
automatisch wieder verbunden, damit ein batteriebetriebenes Gerät, das mit der Mehrfachsteckdose
1100 verbunden ist, interne Batterien während einer Zeitperiode ohne Leistung an dem Eingang zu
dem angeschlossenen Gerät nicht vollständig entlädt. Nachdem die Steckdose 1120 wieder verbunden ist, prüft oder bewertet die Steckdosenschaltung
1130 bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel
Lastzustände anderweitig. Falls der Lastzustand an
der Steckdose 1120 über vorhergehend gemessene Wert erhöht ist, bleibt die Steckdose 1120 mit
der Primärschaltung des Stromtransformators 1231
verbunden, bis der Lastzustand zu einem ausgewählten oder vorbestimmten Schwellenwert zurückgekehrt ist, der eine "niedrige Last" angibt. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird die
Bestimmung von Lastzuständen bei der Wiederverbindung vorgenommen, nachdem eine ausgewählte
Zeitperiode verstrichen ist, beispielsweise nach einer
Anzahl von Sekunden oder Minuten, so dass Anlaufstrom- oder lnitialisierungsereignisse ignoriert werden. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können die Lastzustände über eine ausgewählte Zeitperiode von wenigen Sekunden oder Minuten gemittelt werden, so dass sich kurze Stöße mit hoher
Last aufheben. Bei noch einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die Mehrfachsteckdose 1100 eine Hauptwiederverbindungsvorrichtung
bzw. Master-Wiederverbindungsvorrichtung auf, die
alle Steckdosen 1120 wieder mit dem AC-Leitungseingang 1110 koppeln kann.
[0114] Bei einem exemplarischen Betriebsverfahren ist der Schalter 1233 der Mehrfachsteckdose
1100 bei einem anfänglichen Einschalten geschlossen, so dass Leistung zu der Steckdose 1120 fließt.
Wenn Lastzustände an der Steckdose 1120 unter einem Schwellenwert liegen, öffnet die Steuerschaltung 1232 den Schalter 1233, um eine offene Schaltung zu erzeugen und die Steckdose 1120 von dem
AC-Leistungssignal abzukoppeln. Dieses Abkoppeln
beseitigt wirksam eine Leerlaufleistung, die durch die
Steckdose 1120 verloren geht. Bei einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Schwellenwert
um einen vorbestimmten Wert, zum Beispiel näherungsweise ein Watt Leistung oder weniger, die zu
der Steckdose 1120 fließt.
[0115] Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel können unterschiedliche Steckdosen 1120 unterschiedliche feste Schwellenwerte aufweisen, so
dass Geräte mit einem höheren Leistungswert im
21/45
OE 21 2009 000 089 U1
2011.04.14
Leerlauf zur Leistungsverwaltung auf nützliche Weise mit der Mehrfachsteckdose 1100 verbunden sein
können. Beispielsweise kann ein großes Gerät während des Leerlaufs immer noch etwa 5 Watt ziehen,
aber würde niemals von dem AC-Leistungseingang
1110 abgetrennt, falls die verbundenen Steckdosen
1120 einen Schwellenwert von etwa 1 Watt aufweisen
würden. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen
können bestimmte Steckdosen 1120 höhere Schwellenwert, um Geräte mit hoher Leistung aufzunehmen,
oder niedrigere Schwellenwert für Geräte mit niedrigerer Leistung aufweisen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Schwellenwert um einen erlernten Wert. Der erlernte Wert kann
mittels Langzeitüberwachung von Lastzuständen an
der Steckdose 1120 durch die Steuerschaltung 1232
eingerichtet werden. Mit der Zeit wird durch die Uberwachung eine Historie von Leistungswerten erzeugt
und kann als eine Vorlage für einen Leistungsbedarf
dienen. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel untersucht die Steuerschaltung 1232 die Historie von Leistungswerten und entscheidet, ob es sich
bei langen Zeitperioden geringen Leistungsbedarfs
um Zeiten handelte, als eine mit der Steckdose 1120
verbundenes Gerät sich in einem Modus mit niedriger
oder niedrigster Leistung befand. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel koppelt die Steuerschaltung 1232 die Steckdose 1120 während Zeiten mit
geringer Leistungsnutzung ab, wenn die Zeitperiode
geringer Leistung mit der Vorlage übereinstimmt. Beispielsweise könnte die Vorlage zeigen, dass das Gerät durch die Steckdose 1120 acht Stunden lang Leistung zieht, gefolgt von 16 Stunden mit geringem Leistungsbedarf.
halten, wenn die Mehrfachsteckdose 1100 in dem
Leerlaufmodus wirksam ist, und den Leistungswert
messen. Dergemessene Leistungswertwird verwendet, um den Leistungsschwellenwert einzustellen.
Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird
der Schwellenwert auf einen gemessenen Leistungswert plus einen Versatzwert eingestellt. Der Versatzwert kann bei verschiedenen Leistungswerten konfiguriert sein. Ferner kann der Versatzwert erhöht oder
verringert werden, wie es für eine spezielle Konfiguration geeignet ist. Falls zum Beispiel die gemessene Schwelle in etwa 1 W beträgt und ein Versatzwertvon etwa 0,5 Wverwendetwird, dann beträgt der
Schwellenwert in etwa 1,5 W. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Mehrfachsteckdose 1100 ausgebildet, um in einem ultraniedrigen Leerlaufmoduswirksam zu sein, falls die Last bei diesem
Beispiel unter etwa 1,5 W fällt. Günstigerweise lässt
sich der Schwellenwert durch manuelles Einleiten einer Leistungswertmessung genauer einstellen.
[0116] Bei einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel bestimmt die Steuerschaltung 1232
den ungefähren Niedrigleistungswert des elektronischen Geräts, das an der Steckdose 1120 angeschlossen ist, und stellt einen Schwellenwert auf einen Prozentsatz des bestimmten ungefähren Niedrigleistungswerts ein. Beispielsweise kann die Steuerschaltung 1232 den Schwellenwert auf etwa 100105% des ungefähren Niedrigleistungswertbedarfs
einstellen. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
kann der Schwellenbedarf auf etwa 100-110% oder
110-120% oder mehr des ungefähren Niedrigwertleistungsbedarfs eingestellt sein. Zusätzlich kann es
sich bei dem Prozentbereich des Niedrigleistungswerts um irgendeine Variation oder Kombination der
offenbarten Bereiche handeln.
[0119] Zusätzlich zu den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen können verschiedene andere
Elemente implementiert sein, um eine Steuerung und
eine Erfahrung für den Nutzer zu verbessern. Eine
Möglichkeit, um eine Steuerung für den Nutzer zu
verbessern, besteht darin, zu ermöglichen, dass ein
Nutzer den Betriebsmodus einer Steckdose auswählen kann. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die Mehrfachsteckdose 1100 ferner einen Schalter für einen "grünen Modus" auf, der den
"grünen" Betriebsmodus aktiviert oder deaktiviert. Bei
dem Schalter für den grünen Modus kann es sich
um einen harten, manuellen Schalter handeln oder
es kann sich dabei um ein Signal an die Logiksteuereinheit 1302 handeln. Der Betrieb im "grünen" Modus besteht in dem Abkoppeln der Steckdose 1120
von dem AC-Leitungseingang 1110, wenn im Wesentlichen keine Last an der Steckdose 1120 gezogen wird. Ein Nutzer kann den Schalter für den grünen Modus verwenden, um den Betrieb im grünen
Modus an verschiedenen Steckdosen zu deaktivieren, wenn gewünscht.
[0117] Zusätzlich kann der erlernte Schwellenwert
manuell eingestellt werden. Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird ein Schwellenwert
zum Teil durch Aktivieren der Wiederverbindungsvorrichtung 1234 für eine Zeitperiode und Messen eines aktuellen Leistungswerts eingestellt. Beispielsweise kann ein Nutzer die Wiederverbindungsvorrichtung 1234 einige Sekunden lang ausgeschaltet
[0118] Nachdem verschiedene Funktionen und
Strukturen für eine exemplarische Mehrfachsteckdose offenbart wurden, die zum Verringern oder Beseitigen von Leistung während eines Leerlaufmodus
durch Abkoppeln des Leistungseingangs ausgebildet ist, ist ein detailliertes Schaltbild einer exemplarischen Mehrfachsteckdosenschaltung den Komponenten und Funktionen des unter Bezugnahme
auf Eig,__~ beschriebenen Wandplattensystems ähnlich. Ein weitergehendes Verständnis des Betriebs einer exemplarischen Mehrfachsteckdose kann unter
Bezugnahme auf die detaillierte Beschreibung von
Elg,__~ gewonnen werden.
[0120] Beispielsweise kann diese zusätzliche Steuerung an Steckdosen erwünscht sein, die Geräte mit
22/45
OE 21 2009 000 089 U1
Uhren oder Geräte, die sofort eingeschaltet sein müssen, wie beispielsweise ein Faxgerät, mit Leistung
versorgen.
[0121] Die Mehrfachsteckdose 1100 umfasst bei einem Ausführungsbeispiel LED-Indikatoren, die angeben können, ob eine Steckdose mit der Leistungsleitung verbunden ist und einen Laststrom zieht. Die
LED-Indikatoren können angeben, ob eine Steckdose aktiv ist, das heißt, Leistung durch ein elektronisches Gerät gezogen wird und/oder die Steckdose
über Leistung verfügt, selbst falls kein elektronisches
Gerät angeschlossen ist. Zusätzlich kann eine pulsierende LED verwendet werden, um zu zeigen, wann
eine Leistungsprüfung vorgenommen wird, oder um
den "Herzschlag" einer Wiederaufladung im Ruhemodus anzugeben.
[0122] Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
weist die Mehrfachsteckdose 1100 zumindest eine
LCD-Anzeige auf. Die LCD-Anzeige kann durch die
Logiksteuereinheit 1302 betrieben werden, um die
Lastleistung anzugeben, die an die Steckdose 1120
geliefert wird, beispielsweise während Zeiten eines
Betriebs. Die LCD kann auch Informationen über die
durch Betreiben oder Nichtbetreiben der Mehrfachsteckdose 1100 in einem "grünen" Modus eingesparte Leistung oder verbrauchte Leistung liefern. Beispielsweise kann die LCD die Gesamtsumme an eingesparten Watt während einer bestimmten Zeitperiode anzeigen, wie beispielsweise der Lebensdauer
der Mehrfachsteckdose 1100 oder an einem Tag.
[0123] Es können auch verschiedene Ausführungsbeispiele verwendet werden, um die effiziente Nutzung der Mehrfachsteckdose und/oder einzelner
Steckdosen in der Mehrfachsteckdose zu verbessern. Ein derartiges Ausführungsbeispiel besteht in
einer Implementierung einer Fotozelle oder eines anderen optischen Sensors, der durch die Logiksteuereinheit 1302 überwacht wird. Die Fotozelle bestimmt,
ob Licht an der Position der Mehrfachsteckdose 1100
vorhanden ist, und die Logiksteuereinheit 1302 kann
diese Bestimmung verwenden, um die Steckdose
1120 abhängig von den Umgebungslichtbedingungen abzukoppeln. Beispielsweise kann die Logiksteuereinheit 1302 die Leistungsausgabe 1120 während dunklen Zeitperioden abkoppeln. Anders ausgedrückt kann die Mehrfachsteckdose nachts ausgeschaltet werden. Bei einem weiteren Beispiel handelt es sich um Geräte, die keine Leistung benötigen, wenn sie in einem dunklen Raum positioniert
sind, wie beispielsweise einem unbenutzten Konferenzraum in einem Büro. Auch können die Leistungsausgänge ausgeschaltet werden, wenn die Umgebungslichtbedingungen einen bestimmten Wert überschreiten, der vorbestimmt oder durch einen Nutzer
bestimmt sein kann.
2011.04.14
[0124] Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
weist die Mehrfachsteckdose 1100 ferner einen internen Takt auf. Die Logiksteuereinheit 1302 kann den
internen Takt verwenden, um zu erlernen, zu welchen
Zeitperioden sich eine hohe Leistungsnutzung an einer Steckdose 1120 zeigt. Diese Erkenntnis kann in
eine Bestimmung dessen einbezogen werden, warm
eine Steckdose Leistung verfügbar haben sollte. Bei
einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist der
interne Takt die Genauigkeit eines Quarzkristalls auf.
Auch muss der interne Takt nicht auf eine tatsächliche Zeit eingestellt sein. Ferner kann der interne Takt
für eine größere Effizienz und/oder Genauigkeit der
Mehrfachsteckdose in Kombination mit der Fotozelle
genutzt werden.
[0125] Die vorliegende Erfindung wurde oben unter
Bezugnahme auf verschiedene exemplarische Ausführungsbeispiele beschrieben. Fachleute auf dem
Gebiet erkennen jedoch, dass Anderungen und Modifikationen an den exemplarischen Ausführungsbeispielen vorgenommen werden können, ohne von
dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können die verschiedenen exemplarischen Ausführungsbeispiele mit anderen Arten von Mehrfachsteckdosenschaltungen zusätzlich zu den oben dargestellten Schaltungen implementiert werden. Diese Alternativen können abhängig von der speziellen Anwendung oder in Anbetracht einer beliebigen Anzahl von Faktoren, die
dem Betrieb des Systems zugeordnet sind, in geeigneter Weise ausgewählt werden. Zudem sollen diese
und andere Anderungen oder Modifikationen in dem
Schutzbereich der vorliegenden Erfindung enthalten
sein, der durch die folgenden Patentansprüche ausgedrückt ist.
Schutzansprüche
1. Eine Mehrfachsteckdose, die ausgebildet ist, um
während eines Leerlaufbetriebs eines elektronischen
Geräts eine Leistung zu verringern, wobei die Mehrfachsteckdüse folgende Merkmale aufweist:
einen Wechselstromleitungseingang (AC-Leitungseingang), der einen Stecker und ein Kabel aufweist,
die ausgebildet sind, um mit einer externen Steckdose verbunden zu werden;
eine Mehrzahl von Steckdosen, die ausgebildet sind,
um Leistung an ein elektronisches Gerät zu übertragen, wobei die externe Steckdose von der Mehrzahl
von Steckdosen verschieden ist; und
eine Steckdosenschaltung, die ausgebildet ist, um
von dem AC-Leitungseingang Leistung zu empfangen und an eine erste Steckdose der Mehrzahl von
Steckdosen Leistung zu übertragen, wobei die Steckdosenschaltungdie Leistungsübertragung an die erste Steckdose ansprechend darauf abkoppelt, dass
die erste Steckdose im Wesentlichen keine Leistung
zieht.
23/45
OE 21 2009 000 089 U1
2. Die Mehrfachsteckdose gemäß Anspruch 1, bei
der die Steckdosenschaltung folgende Merkmale aufweist:
ein Strommesssystem, das ausgebildet ist, um den
Strom von dem AC-Leitungseingang zu überwachen, wobei das Strommesssystem ein Ausgangsleistungswertsignal liefert, das proportional zu der
Last an der ersten Steckdose ist;
einen Schalter, der mit dem Strommesssystem und
der ersten Steckdose in Verbindung steht; und
eine Steuerschaltung, die ausgebildet ist, um das
Ausgangsleistungswertsignal zu empfangen und das
Offnen und Schließen des Schalters zu steuern, um
die erste Steckdose von der Leistung abzukoppeln.
3. Die Mehrfachsteckdose gemäß Anspruch 1, die
ferner einen Schalter für einen grünen Modus aufweist, der ausgebildet ist, um einen Betriebsmodus
der ersten Steckdose auszuwählen, wobei der Betriebsmodus ein normaler Modus und/oder ein grüner
Modus ist.
4. Die Mehrfachsteckdose gemäß Anspruch 1, die
ferner zumindest einen LED-Indikator aufweist, der
ausgebildet ist, um anzugeben, ob das elektronische
Gerät an der ersten Steckdose aktiv ist, und wobei
der zumindest eine LED-Indikator ferner ausgebildet
ist, um aufzublinken, wenn die Steckdosenschaltung
die erste Steckdose prüft.
5. Die Mehrfachsteckdose gemäß Anspruch 2, die
ferner eine Wiederverbindungsvorrichtung aufweist,
die ausgebildet ist, um die Steuerschaltung zu übersteuern und den Schalterwieder in einen geschlossenen Zustand zu versetzen, und wobei die Wiederverbindungsvorrichtung ferner ausgebildet ist, um den
Schalter in einen geöffneten Zustand zu versetzen.
6. Die Mehrfachsteckdose gemäß Anspruch 5, bei
der die Wiederverbindungsvorrichtung entfernt von
der Mehrfachsteckdose positioniert ist.
7. Die Mehrfachsteckdose gemäß Anspruch 5,
bei der die Wiederverbindungsvorrichtung ausgebildet ist, um eine einzige Steuerschaltung zu übersteuern und einen einzigen Schalter wieder in einen geschlossenen Zustand zu versetzen, und wobei die
Wiederverbindungsvorrichtung ferner ausgebildet ist,
um einen einzigen Schalter in einen geöffneten Zustand zu versetzen.
8. Die Mehrfachsteckdose gemäß Anspruch 5,
bei der die Wiederverbindungsvorrichtung ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von Steuerschaltungen zu
übersteuern und eine Mehrzahl von Schaltern wieder
in einen geschlossenen Zustand zu versetzen, und
wobei die Wiederverbindungsvorrichtung ferner ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von Schaltern in einen
geöffneten Zustand zu versetzen.
2011.04.14
9. Die Mehrfachsteckdose gemäß Anspruch 1, bei
der die im Wesentlichen keine Leistung näherungsweise 0-1% einer typischen maximalen Ausgangslast des elektronischen Geräts an der ersten Steckdose beträgt.
10. Die Mehrfachsteckdose gemäß Anspruch 1,
bei der die Steckdosenschaltung derart ausgebildet
ist, dass Parameter der Mehrfachsteckdose durch einen Nutzer modifizierbar sind.
11. Die Mehrfachsteckdose gemäß Anspruch 1,
bei der die Steckdosenschaltung ferner ausgebildet ist, um Leistung an eine zweite Steckdose der
Mehrzahl von Steckdosen zu übertragen, wobei die
Steckdosenschaltung die Leistungsübertragung an
die zweite Steckdose der Mehrzahl von Steckdosen
ansprechend darauf abgekoppelt, dass die zweite
Steckdose im Wesentlichen keine Leistung zieht.
12. Die Mehrfachsteckdose gemäß Anspruch 1,
die ferner eine zweite Steckdosenschaltung aufweist,
die ausgebildet ist, um Leistung an eine zweite Steckdose der Mehrzahl von Steckdosen zu übertragen,
wobei die zweite Steckdosenschaltung die Leistungsübertragung an die zweite Steckdose der Mehrzahl
von Steckdosen ansprechend darauf abgekoppelt,
dass die zweite Steckdose im Wesentlichen keine
Leistung zieht.
13. Eine Mehrfachsteckdose, die ausgebildet ist,
um Leistung effizient an ein elektronisches Gerät zu
liefern, wobei die Mehrfachsteckdose folgende Merkmale aufweist:
zumindest eine Steckdose, die ausgebildet ist, um
Leistung an das elektronische Geräte zu liefern;
einen Schalter, der zumindest einen geöffneten Zustand und einen geschlossenen Zustand aufweist,
wobei der Schalter mit der zumindest einen Steckdose und einem Wechselstromleitungseingang (ACLeitungseingang) in Verbindung steht;
ein Strommesssystem, das ausgebildet ist, um den
Strom zu überwachen, der durch die zumindest eine
Steckdose gezogen wird; und
eine Steuerschaltung, die ausgebildet ist, um den Zustand des Schalters zu steuern;
wobei die Steuerschaltung den Schalter in den geöffneten Zustand versetzt, falls der Strom, der durch
die zumindest eine Steckdose gezogen wird, unter einem Schwellenwert liegt, so dass die zumindest eine Steckdose wirksam von dem AC-Leitungseingang
abgekoppelt ist.
14. Die Mehrfachsteckdose gemäß Anspruch 13,
bei der die Steuerschaltung eine Mehrzahl der zumindest einen Steckdose steuert.
15. Die Mehrfachsteckdose gemäß Anspruch 13,
die ferner eine Wiederverbindungsvorrichtung aufweist, die ausgebildet ist, um die Steuerschaltung
24/45
OE 21 2009 000 089 U1
zu übersteuern und den Schalter wieder in den geschlossenen Zustand zu versetzen.
16. Die Mehrfachsteckdose gemäß Anspruch 13,
die ferner folgende Merkmale aufweist:
einen Stromsensor und eine Logiksteuereinheit in der
Steuerschaltung; und
eine Fotozelle, die ausgebildet ist, um einen die
Mehrfachsteckdose umgebenden Umgebungslichtwert anzugeben, wobei die Logiksteuereinheit ausgebildet ist, um die zumindest eine Steckdose basierend
auf dem Umgebungslichtwert abzukoppeln.
17. Die Mehrfachsteckdose gemäß Anspruch 16,
die ferner einen internen Takt aufweist, wobei die
Logiksteuereinheit den internen Takt verwendet, um
Zeitperioden einer Verwendung der zumindest einen
Steckdose zu bestimmen.
18. Die Mehrfachsteckdose gemäß Anspruch 13,
bei der es sich bei dem Schwellenwert um einen Prozentsatz eines bestimmten ungefähren Niedrigleistungswerts des elektronischen Geräts handelt, und
wobei der Prozentsatz des bestimmten ungefähren
Niedrigleistungswerts in einem Bereich von näherungsweise 100-105%, näherungsweise 100-110%
und/oder näherungsweise 110-120% liegt.
19. Die Mehrfachsteckdose gemäß Anspruch 13,
bei der die zumindest eine Steckdose eine erste
Steckdose mit einem ersten Schwellenwert und eine zweite Steckdose mit einem zweiten Schwellenwert aufweist, wobei der erste Schwellenwert sich
von dem zweiten Schwellenwert unterscheidet.
20. Ein Leistungsmodul, das als eine Komponente eines elektronischen Geräts ausgebildet ist, um
während eines Leerlaufbetriebs des elektronischen
Geräts eine Leistung zu verringern, wobei das Leistungsmodul folgende Merkmale aufweist:
einen Leistungseingang des Leistungsmoduls;
zumindest einen Leistungsausgang das Leistungsmoduls, der konfiguriert ist, um Leistung an ein elektronisches Gerät zu übertragen; und
eine Leistungsmodulschaltung, die ausgebildet ist,
um Leistung von dem Leistungseingang zu empfangen und Leistung an den zumindest einen Leistungsausgang zu übertragen;
wobei die Leistungsmodulschaltung die Leistungsübertragung an den zumindest einen Leistungsausgang ansprechend darauf abkoppelt, dass der zumindest eine Leistungsausgang im Wesentlichen keine
Leistung zieht.
21. Das Leistungsmodul gemäß Anspruch 20, bei
der die Leistungsmodulschaltung folgende Merkmale
aufweist:
ein Strommesssystem, das ausgebildet ist, um den
Strom von dem Leistungseingang zu überwachen,
wobei das Strommesssystem ein Ausgangsleis-
2011.04.14
tungswertsignal liefert, das proportional zu der Last
an dem zumindest einen Leistungsausgang ist;
einen Schalter, der mit dem Strommesssystem und
dem zumindest einen Leistungsausgang in Verbindung steht; und
eine Steuerschaltung, die ausgebildet ist, um das
Ausgangsleistungswertsignal zu empfangen und das
Offnen und das Schließen des Schalters zu steuern,
um den zumindest einen Leistungsausgang von einer
Leistung abzukoppeln.
22. Das Leistungsmodul gemäß Anspruch 20, das
ferner einen Schalter für einen grünen Modus aufweist, der ausgebildet ist, um einen Betriebsmodus
des zumindest einen Leistungsausgangs auszuwählen, wobei der Betriebsmodus ein normaler Modus
und/oder ein grüner Modus ist.
23. Das Leistungsmodul gemäß Anspruch 20,
das ferner zumindest einen LED-Indikator aufweist,
der ausgebildet ist, um anzugeben, ob das elektronische Gerät, das mit dem zumindest einen Leistungsausgangverbunden ist, aktiv ist, und wobei der
zumindest eine LED-Indikator ferner ausgebildet ist,
um aufzublinken, wenn die Leistungsmodulschaltung
den zumindest einen Leistungsausgang prüft.
24. Das Leistungsmodul gemäß Anspruch 20, das
ferner eine Flüssigkristallanzeige (LCD) aufweist, die
ausgebildet ist, um Daten anzuzeigen, wobei es sich
bei den Daten um eine an den zumindest einen
Leistungsausgang gelieferte Lastleistung, eine durch
den zumindest einen Leistungsausgang eingesparte
Leistung, eine durch das Leistungsmodul eingesparte Leistung und/oder eine durch das Leistungsmodul
verbrauchte Leistung handelt.
25. Das Leistungsmodul gemäß Anspruch 21, das
ferner eine Wiederverbindungsvorrichtung aufweist,
die ausgebildet ist, um die Steuerschaltung zu übersteuern und den Schalterwieder in einen geschlossenen Zustand zu versetzen, und wobei die Wiederverbindungsvorrichtung ferner ausgebildet ist, um den
Schalter in einen geöffneten Zustand zu versetzen.
26. Das Leistungsmodul gemäß Anspruch 25,
bei dem die Wiederverbindungsvorrichtung durch ein
lnfrarotsignal, ein Funkfrequenzsignal und/oder ein
durch den Leistungseingang empfangenes Signal
gesteuert ist.
27. Das Leistungsmodul gemäß Anspruch 25, bei
dem die Wiederverbindungsvorrichtung ausgebildet
ist, um eine einzige Steuerschaltung zu steuern und
einen einzigen Schalter wieder in einen geschlossenen Zustand zu versetzen, und wobei die Wiederverbindungsvorrichtung ferner ausgebildet ist, um einen
einzigen Schalter in einen geöffneten Zustand zu versetzen.
25/45
OE 21 2009 000 089 U1
28. Das Leistungsmodul gemäß Anspruch 20, bei
dem die im Wesentlichen keine Leistung näherungsweise 0-1% einer typischen maximalen Ausgangslast des elektronischen Geräts an dem zumindest einen Leistungsausgang beträgt.
29. Das Leistungsmodul gemäß Anspruch 20, das
ferner eine Einrichtung zum Einstellen der Dauer eines Ruhemodus-Arbeitszyklus aufweist.
30. Ein Leistungsmodul, das für eine Integration
in ein elektrisches Gerät ausgebildet ist, um Leistung
effizient an ein elektrisches Gerät zu liefern, wobei
das Leistungsmodul folgende Merkmale aufweist:
zumindest einen Leistungsausgang, der ausgebildet
ist, um Leistung an das elektronische Gerät zu liefern;
einen Schalter, der einen offenen Zustand und einen
geschlossenen Zustand aufweist, wobei der Schalter
mit dem zumindest einen Leistungsausgang und einem Leistungseingang in Verbindung steht;
ein Strommesssystem, das ausgebildet ist, um den
Strom zu überwachen, der durch den zumindest einen Leistungsausgang gezogen wird; und
eine Steuerschaltung, die ausgebildet ist, um den Zustand des Schalters zu steuern;
wobei die Steuerschaltung den Schalter in den geöffneten Zustand versetzt, falls der Strom, der durch den
zumindest einen Leistungsausgang gezogen wird,
unter einem Schwellenwert liegt, so dass der zumindest eine Leistungsausgang wirksam von dem Leistungseingang abgekoppelt ist.
31. Das Leistungsmodul gemäß Anspruch 30, bei
dem die Steuerschaltung durch Versetzen des Schalters in den geschlossenen Zustand und durch Bestimmen, ob der Strom, der durch den zumindest
einen Leistungsausgang gezogen wird, unter dem
Schwellenwert liegt, einen Lastzustand an dem zumindest einen Leistungseingang prüft.
32. Das Leistungsmodul gemäß Anspruch 30, bei
dem die Steuerschaltung den zumindest einen Leistungsausgang einzeln steuert.
33. Das Leistungsmodul gemäß Anspruch 30, das
ferner folgende Merkmale aufweist:
einen Stromsensor und eine Logiksteuereinheit in der
Steuerschaltung; und
eine Fotozelle, die ausgebildet ist, um einen das
Leistungsmodul umgebenden Umgebungslichtwert
zu messen, wobei die Logiksteuereinheit ausgebildet
ist, um den zumindest einen Leistungsausgang basierend auf dem Umgebungslichtwert abzukoppeln.
34. Das Leistungsmodul gemäß Anspruch 30, bei
dem der Schwellenwert ein erlernter Wert ist, der
durch eine Langzeitüberwachung der Lastzustände
an dem zumindest einen Leistungsausgang bestimmt
ist.
2011.04.14
35. Das Leistungsmodul gemäß Anspruch 30,
bei dem der Schwellenwert ein Prozentsatz eines
bestimmten, ungefähren Niedrigleistungswerts des
elektronischen Geräts ist, und wobei der Prozentsatz
des bestimmten, ungefähren Niedrigleistungswerts in
einem Bereich von näherungsweise 100-105%, näherungsweise 100-110% und/oder näherungsweise
110-120% liegt.
36. Das Leistungsmodul gemäß Anspruch 30, bei
dem der zumindest eine Leistungsausgang einen
ersten Leistungsausgang mit einem ersten Schwellenwert und einen zweiten Leistungsausgang mit einem zweiten Schwellenwert aufweist, wobei der erste
Schwellenwert sich von dem zweiten Schwellenwert
unterscheidet.
37. Ein Wandplattensystem, das ausgebildet ist,
um während eines Leerlaufbetriebs eines elektronischen Geräts eine Leistung zu verringern, wobei
das Wandplattensystem ausgebildet ist, sich in einer Wandplatte zu befinden oder in dieselbe eingesteckt zu sein, wobei das Wandplattensystem folgende Merkmale aufweist:
einen Wechselstromleitungseingang (AC-Leitungseingang);
zumindest eine Steckdose des Wandplattensystems,
die konfiguriert ist, um Leistung an das elektronische
Gerät zu übertragen; und
eine Wandplattenschaltung, die ausgebildet ist, um
von dem AC-Leitungseingang Leistung zu empfangen und an die zumindest eine Steckdose Leistung
zu übertragen, und wobei die Wandplattenschaltung
ausgebildet ist, um die Leistungsübertragung an die
zumindest eine Steckdose ansprechend darauf abzukoppeln, dass die zumindest eine Steckdose im Wesentlichen keine Leistung zieht;
wobei das Wandplattensystem ausgebildet ist, um
starr an einer Wand befestigt zu sein.
38. Das Wandplattensystem gemäß Anspruch 37,
bei dem die Wandplattenschaltung folgende Merkmale aufweist:
ein Strommesssystem, das ausgebildet ist, um den
Strom von dem AC-Leitungseingang zu überwachen, wobei das Strommesssystem ein Ausgangsleistungssignal liefert, das proportional zu der Last an
der zumindest einen Steckdose ist;
einen Schalter, der mit dem Strommesssystem und
der zumindest einen Steckdose in Verbindung steht;
und
eine Steuerschaltung, die ausgebildet ist, um das
Ausgangsleistungssignal zu empfangen und das Offnen und das Schließen des Schalters zu steuern, um
die zumindest eine Steckdose von einer Leistung abzukoppeln.
39. Das Wandplattensystem gemäß Anspruch 37,
das ferner einen Schalter für einen grünen Modus
aufweist, der ausgebildet ist, um einen Betriebsmo-
26/45
OE 21 2009 000 089 U1
dus der zumindest einen Steckdose auszuwählen,
wobei der Betriebsmodus ein normaler Modus und/
oder ein grüner Modus ist.
40. Das Wandplattensystem gemäß Anspruch 37,
das ferner zumindest einen LED-Indikator aufweist,
der ausgebildet ist, um anzugeben, ob das elektronische Gerät, das mit der zumindest einen Steckdose
verbunden ist, aktiv ist, und wobei der zumindest eine LED-Indikatorferner ausgebildet ist, um aufzublinken, wenn die Wandplattenschaltung die zumindest
eine Steckdose prüft.
41. Das Wandplattensystem gemäß Anspruch 37,
das ferner eine Flüssigkristallanzeige (LCD) aufweist,
die ausgebildet ist, um Daten anzuzeigen, wobei es
sich bei den Daten um eine an die zumindest eine Steckdose gelieferte Lastleistung, eine durch die
zumindest eine Steckdose eingesparte Leistung, eine durch das Wandplattensystem eingesparte Leistung und/oder eine durch das Wandplattensystem
verbrauchte Leistung handelt.
42. Das Wandplattensystem gemäß Anspruch 38,
das ferner eine Wiederverbindungsvorrichtung aufweist, die ausgebildet ist, um die Steuerschaltung zu
übersteuern und den Schalter wieder in einem geschlossenen Zustand zu versetzen, und wobei die
Wiederverbindungsvorrichtung ferner ausgebildet ist,
um den Schalter in einen geöffneten Zustand zu versetzen.
43. Das Wandplattensystem gemäß Anspruch 42,
bei dem die Wiederverbindungsvorrichtung ausgebildet ist, um eine einzige Steuerschaltung zu übersteuern und einen einzigen Schalter wieder in einen geschlossenen Zustand zu versetzen, und wobei die
Wiederverbindungsvorrichtung ferner ausgebildet ist,
um einen einzigen Schalter in einen geöffneten Zustand zu versetzen.
44. Das Wandplattensystem gemäß Anspruch 37,
bei denen die im Wesentlichen keine Leistung näherungsweise 0-1% einer typischen maximalen Ausgangslast des elektronischen Geräts an der zumindest einen Steckdose beträgt.
45. Das Wandplattensystem gemäß Anspruch 37,
bei dem die Wandplattenschaltung hinter der Vorderseite der zumindest einen Steckdose gekoppelt ist.
2011.04.14
ist, um starr in einer Wand befestigt zu sein, und folgende Merkmale aufweist:
zumindest eine Steckdose, die ausgebildet ist, um
Leistung an das elektronische Gerät zu liefern;
einen Schalter, der einen geöffneten Zustand und/
oder einen geschlossenen Zustand aufweist, wobei
der Schalter mit der zumindest einen Steckdose und
einem Wechselstromleitungseingang (AC-Leitungseingang) in Verbindung steht;
ein Strommesssystem, das ausgebildet ist, um den
Strom zu überwachen, der durch die zumindest eine
Steckdose gezogen wird; und
eine Steuerschaltung, die ausgebildet ist, um den Zustand des Schalters zu steuern;
wobei die Steuerschaltung den Schalter in den geöffneten Zustand versetzt, falls der Strom, der durch
die zumindest eine Steckdose gezogen wird, unter einem Schwellenwert liegt, so dass die zumindest eine Steckdose wirksam von dem AC-Leitungseingang
abgekoppelt ist.
48. Das Wandplattensystem gemäß Anspruch 47,
bei dem die Steuerschaltung durch Versetzen des
Schalters in den geschlossenen Zustand und durch
Bestimmen, ob der Strom, der durch die zumindest
eine Steckdose gezogen wird, unter dem Schwellenwert liegt, einen Lastzustand an der zumindest einen
Steckdose prüft.
49. Das Wandplattensystem gemäß Anspruch 47,
bei dem die Steuerschaltung die zumindest eine
Steckdose einzeln steuert.
50. Das Wandplattensystem gemäß Anspruch 47,
das ferner folgende Merkmale aufweist:
einen Stromsensor und eine Logiksteuereinheit in der
Steuerschaltung; und
eine Fotozelle, die ausgebildet ist, um einen das
Wandplattensystem umgebenden Umgebungslichtwert zu messen, wobei die Logiksteuereinheit ausgebildet ist, um die zumindest eine Steckdose basierend
auf dem Umgebungslichtwert abzukoppeln.
51. Das Wandplattensystem gemäß Anspruch 47,
bei dem der Schwellenwert ein erlernter Wert ist, der
durch eine Langzeitüberwachung der Lastzustände
an der zumindest einen Steckdose bestimmt ist.
46. Das Wandplattensystem gemäß Anspruch 37,
das ferner zumindest eine zusätzliche Steckdose aufweist, und wobei die Wandplattenschaltung mit der
Vorderseite der zumindest einen Steckdose gekoppelt ist.
52. Das Wandplattensystem gemäß Anspruch 47,
bei dem der Schwellenwert ein Prozentsatz eines
bestimmten, ungefähren Niedrigleistungswerts des
elektronischen Geräts ist, und wobei der Prozentsatz
des bestimmten, ungefähren Niedrigleistungswerts in
einem Bereich von näherungsweise 100-105%, näherungsweise 100-110% und/oder näherungsweise
110-120% liegt.
47. Ein Wandplattensystem, das ausgebildet ist,
um Leistung effizient an ein elektronisches Gerät zu
liefern, wobei das Wandplattensystem ausgebildet
53. Das Wandplattensystem gemäß Anspruch 47,
bei dem die zumindest eine Steckdose eine erste
Steckdose mit einem ersten Schwellenwert und ei-
27/45
OE 21 2009 000 089 U1
ne zweite Steckdose mit einem zweiten Schwellenwert aufweist, wobei der erste Schwellenwert sich
von dem zweiten Schwellenwert unterscheidet.
Es folgen 17 Blatt Zeichnungen
28/45
2011.04.14
OE 21 2009 000 089 U1
2011.04.14
Anhängende Zeichnungen
r--------------------------------
Leistungseingang
~>---~
Leistungsmodulschaltung
110
Leistungsausgang
120
I
130
~--------------------------------
Figur 1
29 I 45
OE 21 2009 000 089 U1
2011.04.14
r---------------------------------
1
I
I
I
I
I
,
(
110
r
(
234
110
""
,'
/
231
ST
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
233
..)
I
Steuerschaltung
'--.._232
I
I
I
I
I
I
I
~
I
I
I
I
I
I
I
---------------------------------~
Figur 2
30 I 45
•
120
OE 21 2009 000 089 U1
2011.04.14
;- 231
ST
110
I
:I
(
I
303
I
v-301 :
I
I
I
(302 1
I
LogikI
I
234
I
1
1-----1
t
1
steuereinheit
:
304
---------- -c-232
110
Figur 3
31 I 45
.J
--
233
r-------------..,
l
0
120
i AC-Stecker männlich
--~--L.: 110
400
r~- --------------------------01
Z1
-
I
I
:
__ }
!
:
I
--"'
1 1 11
I
I
) ~_
R2 02
R3
I
:
1 J/
r- - - - L
1
01
L-
I
: I
I I
I
I
I
I I
1
I
I
I
I
I
I - - - - - _I
:
I 0
I
I
:
I
..J
..---RS
7,_ ._ -m
I
>--
.•
~
····E;!)
i 120
~----'
Ir
'~
K1
:
e3
1::
1
_)_33
Latch-,1
Relais I
_ _ _ _ _ _ _
[_ - -
Q3
I
I
05
I
I- - - -
I
rl
I
.~> Z2
I
: ,..JE Q2
I
I
-""
- - - - l
303
I
01
L-
I
1
, 1
C1 F I
I
R1
- - - -
':
0
__
1 Strom- I I
1transformatorl
I
I
w
31
_
130
-
I
1 ~es
I
~I
06
~ Z3
1
304
C2
'\.
r-- r- -1
;=
f'
302
4~
I
I 1
r.~ ~
l
0
'l
/
1
V02 Logik/
V0 3 Steuerung
ZG1
1I
I
V01 VDE?s
1: e4
R4
R6
:
I
:
I
es.~
L...-
'
1
I
I
1
I
I
1
I
I
:
:
AC-Stecker weiblich
Figur 4
1\.)
--lo.
1\.)
0
0
<D
0
0
0
0
00
<D
c
--lo.
I
I
I
0
I
I
--lo.
i
0
I
I
..j::::..
T
VS~--;J,
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ RELAY3
____
_ _ _ _ _ _ _ _ J:
RELAY2
0
m
R7 I
I__ - _r.7 _:
es eAPTIME-----,
RELAY1
l es
I
I
4
1\.)
--lo.
..j::::..
--lo.
OE 21 2009 000 089 U1
2011.04.14
~------------------------~
I
L
1
1
510
I
I
Wandplattenschaltung
I
I
I
I
I
I
AC-Leistungseing ang
00
V 520
0
530--
I
I
I
0 0v
I
I
I
D
I
I
I
I
GND
I
520
'\
/
I
N
I
I
L..------------------------Figur 5A
33 I 45
OE 21 2009 000 089 U1
2011.04.14
500
f-
-----------------------1
I
I
I
L
AC-Leistungsei ngang
I
I
510 1
I
I
530
00
/
Wandplattenschaltung
CJ
I
I
I
I
I
5201
V
I
I
I
I
I
I
I
I
0 0 f..\)
GND
,/
5201
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
N
~------------------------""
Figur 58
34 I 45
OE 21 2009 000 089 U1
2011.04.14
r------------------------,
1
530
/
I
I
I
L
I
AC-Leistungse ingang I
510 I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
GND
I
Wandplattenschaltung
0
530
/
v
520
D
D
Wand plattenschaltung
'
I
I
0 0v
\)
I
I
I
I
N
I
I
I
5201
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
-------------------------~
Figur SC
35 I 45
OE 21 2009 000 089 U1
2011.04.14
r---------------------,
r------------,
L
v
I
I
AC-Leistungs eingang I
631
ST1
-
633
/
I/
I
530
I
I
510 I
/5 20
I
632
/
r+
Steuerschaltung
~~634
-----
I
I
I
I
I
I
I
I
I
-------
00
0
GND
'\
5
00
20
:=>
I
I
I
I
I
I
I
I
N
I
I
0
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
~---------------------J
Figur 6
36 I 45
OE 21 2009 000 089 U1
2011.04.14
530
r----------------------~
I
I
/
631
I
I
:
L
AC-Leistungseingang
(633
I
ST1
1
5101
I
I
I
I
I
I
00
/
520
\]
703
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
GND
0 0
einheit
(
/
702
632
L--------
'------------------------
N
Figur 7
37 I 45
\]
/
520
OE 21 2009 000 089 U1
2011.04.14
530
r-----------------------
1
/
631
{633
L >--...:...._----.----r------1
I
I
I
STI
AC-Leistungseingang
510
(701
00
520
/
\]
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
GND
Logiksteuereinheit
634/
(
{701
702
00
0
STz
633
I
I
I
~-----------------------
N
Figur 8
38 I 45
/
520
510
I G N L I 3-Draht AC-Eingang
900
I
01
I
631
I
I__
.j:>.
01
.L_,
Strom1
1transformatorl
I
1
w
I
I
I
I
I
I
I
I
I
II[
I
I
701
,
~
1
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
~ ____ I
R
I__ _L___
R2
R1
02
1
I
e1• I
I
I
~~z2
I
I ~B Q2
I
I
i
I
I
r--
I
I
I
1
I
R5
633
.__r r-
I
I
I
I
I
I
r- _:" _/_ -.
lf
,.W
Latch-
I
703
0
m
Q1 I
~
:
I
:
I
1
1___
1\.)
.....lo.
1\.)
_b. CS l. Z3
i:
-r
1C2
'
R4
I
I
I
I
702
:
I
C3
?-
05
..I.
I
rh
I
1
3
~--r---L'
I
I
I
~ ______ I
I
I
·-
_"~1
u
I
(!)
530
t------- - - - - - - - - - - - - - - - - ____________ _ L ____ _
r~-
,"
04
I
'
Q3 ~I I
I
0y
I
e4
/'
V01 VDD
PB1
bV634
Logik/Steuerung
VD2
VD3
PB2
l
• PB1
zG1 cAPTIMEI
es
1' es
m
~------------------------------------------
. . . ,l
5201<'"> N
Geräteausgang
...-j
Figur 9
.....lo.
1\.)
0
.....lo.
0
RELAY1 VSS
RELAY2
I
RELAY3
- -~ ...· K Relais I
1
I
_______
JI
c
.....lo.
I
_:~:
0
0
<D
0
0
0
0
00
<D
..j::::..
.....lo.
..j::::..
OE 21 2009 000 089 U1
Figure 10
40 I 45
2011.04.14
OE 21 2009 000 089 U1
2011.04.14
1100
r------------------------------1
AC-Leistungseingang
111 0
/1130
.-----1"--L-,
Steckdosenschaltung1
Steckdosenschaltung2
Steckdose1
I
SteckdoseN
Steckdose2
/1120
r--__J_.~
SteckdosenschaltungN
/1120
/1120
..-----'-~
.-----'-__:...,
00
0 0
00
0
\)
0
'------------------------------Figur 11A
41/45
OE 21 2009 000 089 U1
2011.04.14
1100
r----------------------,
I
I
I
AC-Leistungseingang
111 0
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
/1130
Steckdosenschaltung 1
Steckdose1
Steckdosez
/112 0
/1120
0 0
0 0
Q
Q
Figur 11 B
42 I 45
I
I
I
I
I
I
I
I
OE 21 2009 000 089 U1
2011.04.14
1100
,---------------1
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
AC-Leistungseingang
I
111 0
r-------------
t3o
------1
:
:1231
ST
Steuer-
I
i
1
\:_
:
:L - - - - - -
1232
--------------
I
I
I
I
I
I
I
II
I
0 0 _..--1120
I
I
o
I
I_______________ _.I
Figur 12
43 I 45
OE 21 2009 000 089 U1
AC-Leistungseingang
2011.04.14
111 0
~
1301
1-----
1231
~
I
ST
I
1130
j-- (_-----
I
I
1232
Stromsensor
I
I
I
I
I
I
I
I
I
Logiksteuereinheit
I
I
I
I
I
I
I
_)
1302
'----------------
1233,
00
- -~1303
Leistungsunterbrechung
,...-1120
'iJ
Figur 13
44 I 45
I
I
I
___ I
1
"
1234
AC-Leistungseingang
111 0
-]11111'
/130:
----1
~----
11231-.,
~011
I
I
ST1
I
I
I
I
T
I
I
I
I
1
I
I
I
I
112~3
)
-""
01
-""
01
L.- - -
-
- - - .J
r----
I
11231-.,
~011
I
I
I
ST 2
I
I
I
I
I
I
I
)
1
I
I
I
I
I
112~3
L.- - -
- ----
-
r
11231""')
I
I
I
STN
I
--
112~3
I
I
1\.)
--lo.
1\.)
-
I
1
2
steuer-
I
N
einheit
I
L. - - -
0
m
:0 :
)
I
I
I
Leistungsabtrennung
13011
(
I
1-----I
Logik-
h
~
1 1234
1302
0
0
<D
0
0
0
0
00
<D
c
--lo.
1\.)
0
--lo.
11 2 d
00
0
1126
00
0
1126
00
0
--------
--lo.
0
..j::::..
--lo.
..j::::..
Steckdose1
SteckdoseN
Steckdose 2
Figur 14