DE102022111694B4 - Circuit arrangement for the clocked power supply of an additional electrical device at the location of a switched electrical consumer and building data processing device, base module and stairwell installation - Google Patents

Circuit arrangement for the clocked power supply of an additional electrical device at the location of a switched electrical consumer and building data processing device, base module and stairwell installation Download PDF

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Abstract

Eine Schaltungsanordnung zur getakteten Stromversorgung eines elektrischen Zusatzgerätes (104) am Ort eines geschalteten elektrischen Verbrauchers (103), der sich in einem Stromkreis (100) befindet, in dem ein Schaltelement (102) den Betriebszustand des Verbrauchers verlustarm schaltet, während das Zusatzgerät dauerhaft mit elektrischer Energie versorgt wird,wobei die Schaltungsanordnung mindestens eine Brückenkomponente (105) aufweist, die in Parallelschaltung zum Schaltelement (102) angeordnet ist und dassdie Schaltungsanordnung mindestens eine Trägerkomponente (106) aufweist, die dem Verbraucher (103) vorgeschaltet ist, so dass dieser Verbraucher (103) in Abhängigkeit von der Schalterstellung des Schaltelements (102) mit Strom versorgt ist unddass die Schaltungsanordnung mindestens ein Zusatzgerät (104) aufweist, insbesondere ein Datenverarbeitungsgerät, das zwischen Brückenkomponente (105) und Trägerkomponente (106) angeordnet ist und welches unabhängig von der Schalterstellung des Schaltelements (102) unterbrechungsfrei mit Strom versorgt wird, wobei die Brückenkomponente mindestens ein zyklisch leitendes Schaltelement (107) aufweist und die Trägerkomponente (106) mindestens ein antizyklisch leitendes Schaltelement (108) sowie ein Speicherelement (109) aufweist,sowie ein Sockelmodul und eine elektrische Treppenhausinstallation.A circuit arrangement for the clocked power supply of an additional electrical device (104) at the location of a switched electrical consumer (103), which is located in a circuit (100), in which a switching element (102) switches the operating state of the consumer with low loss, while the additional device is permanently connected is supplied with electrical energy, the circuit arrangement having at least one bridge component (105) which is arranged in parallel to the switching element (102) and that the circuit arrangement has at least one carrier component (106) which is connected upstream of the consumer (103), so that this consumer (103) is supplied with power depending on the switch position of the switching element (102) and that the circuit arrangement has at least one additional device (104), in particular a data processing device, which is arranged between the bridge component (105) and the carrier component (106) and which is independent of the Switch position of the switching element (102) is supplied with power without interruption, the bridge component having at least one cyclically conducting switching element (107) and the carrier component (106) having at least one anticyclically conducting switching element (108) and a memory element (109), as well as a base module and an electrical staircase installation.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur getakteten Energieversorgung eines an dem Installationsort eines geschalteten elektrischen Verbrauchers installierten elektrischen Zusatzgerätes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Gebäudedatenverarbeitungsgerät.The present invention relates to a circuit arrangement for the clocked energy supply of an additional electrical device installed at the installation site of a switched electrical consumer according to the preamble of claim 1, and to a building data processing device.

Relevante Dokumente auf diesem Gebiet sind die DE 20 2021 101 687 U1 und die DE 20 2017 005 523 U1 .
Die DE 20 2017 005 523 U1 offenbart eine Hauskommunikationsanlage für mehrstöckige Gebäude mit temporär aktivierbaren elektrischen Verbrauchern in Gemeinschaftsanlagen. Dabei ist mindestens ein Kommunikationsmodul in oder an einem temporär aktivierbaren elektrischen Verbraucher einer vorhandenen Gemeinschaftsanlage auf einer beliebigen Etage angebracht. Überdies ist ein Schaltelement zur weiteren temporären Aktivierung mindestens eines elektrischen Verbrauchers vorgesehen. Dieses ist so mit der Stromversorgung des Kommunikationsmoduls verbunden, dass über das dauerhafte Einschalten des Stromkreises für die das Kommunikationsmodul tragenden elektrischen Verbraucher unter Beibehaltung der ursprünglichen Schaltbarkeit des elektrischen Verbrauchers über den gesamten Stromkreis eine dauerhafte Stromversorgung des Kommunikationsmoduls gegeben ist. Konkret ist in 3-5 ein Zusatzgerät zur Schaltung eines Verbauchers vorgesehen, mit Komponenten die als Hutschienen ausgebildet sind.
Relevant documents in this area are: DE 20 2021 101 687 U1 and the DE 20 2017 005 523 U1 .
The DE 20 2017 005 523 U1 discloses a home communication system for multi-story buildings with temporarily activated electrical consumers in community facilities. At least one communication module is mounted in or on a temporarily activated electrical consumer of an existing community system on any floor. In addition, a switching element is provided for further temporary activation of at least one electrical consumer. This is connected to the power supply of the communication module in such a way that permanent power supply to the communication module is provided by permanently switching on the circuit for the electrical consumers carrying the communication module while maintaining the original switchability of the electrical consumer across the entire circuit. Specifically, it is in 3-5 an additional device is provided for switching a consumer, with components that are designed as top-hat rails.

Die DE 20 2021 101 687 U1 zeigt eine mechanische Anordnung aus einem Sockelmodul für Wand- und Deckenleuchten. Hierbei wird vorrangig auf die mechanische und elektronische Schnittstelle der Einzelmodule abgestellt.The DE 20 2021 101 687 U1 shows a mechanical arrangement of a base module for wall and ceiling lights. The focus here is primarily on the mechanical and electronic interface of the individual modules.

Datenverarbeitungsgeräte für die Gebäudeautomatisierung sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt; üblich ist beispielsweise der Einsatz von digitalen Steuerungen und Schnittstellenmodulen zur Montage auf standardisierter DIN-Schiene in Elektroverteilern. In der Regel kommen hierbei ein zentraler Steuerrechner mit einer Datenverarbeitungseinheit und Schnittstellen in ein Weitverkehrsnetz (z.B. Internet) in Kombination mit einem oder mehreren anwendungsspezifischen Modulen mit Schnittstellen zu den gebäudespezifischen Anlagen zum Einsatz. Die elektrische Speisung dieser Systeme geschieht in der Regel über einen integrierten Netzanschluss (z.B. 230 Vac) oder über einen Gleichspannungsanschluss (z.B. 24 V). Die hierfür notwendigen Infrastrukturen für die Installation und die Stromversorgung stehen in einem Gebäude in den meisten Fällen an ausgezeichneten Orten, wie beispielsweise Hauswirtschaftsräumen, zur Verfügung.Data processing devices for building automation are generally known from the prior art; For example, it is common to use digital controls and interface modules for mounting on standardized DIN rails in electrical distribution boards. As a rule, a central control computer with a data processing unit and interfaces to a wide area network (e.g. Internet) are used in combination with one or more application-specific modules with interfaces to the building-specific systems. These systems are usually powered electrically via an integrated mains connection (e.g. 230 Vac) or via a DC voltage connection (e.g. 24 V). In most cases, the necessary infrastructure for installation and power supply is available in excellent locations in a building, such as utility rooms.

In Leuchtensysteme integrierte Datenverarbeitungsgeräte, die neben dem Installationsort auch die vorhandenen Stromanschlüsse der Leuchten mit nutzen und hierrüber ebenfalls mit elektrischer Energie versorgt werden, entsprechen ebenfalls dem Stand der Technik. So verfügen moderne LED-Leuchtensysteme heute bereits über integrierte, sensorgestützte Datenverarbeitungseinheiten, die die Stromversorgung der Leuchte mit nutzen. In diesen Fällen beinhalten die Leuchten in der Regel programmierbare mikroprozessorgestützte Komponenten, die beispielsweise auch Zustandsgrößen, wie die Anwesenheit von Personen oder die Umgebungshelligkeit, mit in die Entscheidungsfindung zum Ein-/Ausschalten des Lichtes einbeziehen.Data processing devices integrated into lighting systems, which, in addition to the installation location, also use the existing power connections of the lights and are also supplied with electrical energy from them, also correspond to the state of the art. Modern LED lighting systems now already have integrated, sensor-supported data processing units that also use the power supply of the lamp. In these cases, the lights usually contain programmable microprocessor-based components that, for example, also include state variables such as the presence of people or the ambient brightness in the decision-making process for switching the light on/off.

Die beschriebenen Systeme stoßen allerdings dann an ihre Grenzen, wenn ein Datenverarbeitungsgerät, das auf eine dauerhafte Versorgung mit elektrischer Energie angewiesen ist, nachträglich an dem Installationsort eines elektrischen Verbrauchers installiert werden soll, dessen Stromkreis über einen externen Schalter geschaltet wird. So lässt sich beispielsweise eine Leuchte, die um ein Datenverarbeitungsgerät erweitert werden soll, das eine dauerhafte Stromversorgung benötigt, nur mit relativ großem technischem Aufwand weiterhin über einen Schalter ein- und ausschalten. Ein bekanntes Gebrauchsmuster beschreibt zu diesem Zweck eine technische Lösung, bei der ein Schalter und der dazugehörige Verbraucher in zwei separierten Stromkreisen betrieben werden (vgl. DE 20 2017 005 523 ). Ein Schaltsignal, das mit Hilfe eines Sensors in einem ersten Stromkreis detektiert wird, wird in Form eines Schaltkommandos an die Leuchte in einem zweiten Stromkreis weitergeleitet und führt daraufhin innerhalb der Leuchte zu einer entsprechenden Schalthandlung.However, the systems described reach their limits when a data processing device that relies on a permanent supply of electrical energy is to be subsequently installed at the installation site of an electrical consumer whose circuit is switched via an external switch. For example, a light that is to be expanded to include a data processing device that requires a permanent power supply can only be switched on and off via a switch with relatively great technical effort. A well-known utility model describes a technical solution for this purpose in which a switch and the associated consumer are operated in two separate circuits (cf. DE 20 2017 005 523 ). A switching signal, which is detected using a sensor in a first circuit, is forwarded in the form of a switching command to the lamp in a second circuit and then leads to a corresponding switching action within the lamp.

Als weiteres Problem kommen miteinander gekoppelte elektrische Verbrauchersysteme, wie beispielsweise in Gruppen betriebene, parallel geschaltete Leuchtensysteme in den Treppenhäusern von Gebäuden hinzu. Sollen in diesen Fällen lediglich einzelne Leuchten zusätzlich mit dauerhaft zu versorgenden Datenverarbeitungsgeräten ausgerüstet werden, sind heute keine praktikablen Lösungen bekannt, die es erlauben, dass die verbleibenden Leuchten der gleichen Gruppe auch weiterhin über einen vorhandenen Lichtschalter ein- und ausgeschaltet werden. In der Regel müssen in solchen Fällen alle Leuchten einer Gruppe gegen neue, automatisch funktionierende und permanent an eine Stromversorgung angeschlossene Leuchten ausgetauscht werden, was sehr kostspielig sein kann. Darüber hinaus konsumiert jedes Leuchten- und Datenverarbeitungssystem, das dauerhaft an eine Stromversorgung angeschlossen ist, auch im Zustand der Betriebsbereitschaft eine geringe Energiemenge, die auf die gesamte Gruppe summiert einen beträchtlichen Wert annehmen kann.Another problem is interconnected electrical consumer systems, such as lighting systems operated in groups and connected in parallel in the stairwells of buildings. If in these cases only individual luminaires are to be additionally equipped with data processing devices that require permanent supply, there are currently no practical solutions known that would allow the remaining luminaires in the same group to continue to be switched on and off via an existing light switch. In such cases, all lights in a group usually have to be replaced with new, automatically functioning lights that are permanently connected to a power supply, which can be very costly. In addition, every lighting and data processing system that is permanently connected to a power supply consumes a small amount of energy even when it is ready for operation amount of energy, which, when added up to the entire group, can take on a considerable value.

Typische Probleme beim Entwurf und der konstruktiven Realisierung von in einem Gebäude verteilten Datenverarbeitungseinheiten treten somit bei der Umsetzung einer zuverlässigen Versorgung von Einzelkomponenten mit elektrischer Energie auf. Häufig sind bestimmte gebäudetechnische Anlagen, Sensoren oder auch Aktoren an entlegenen, schwer erreichbaren Orten innerhalb eines Gebäudes installiert. Für den Datentransport von Anlagen-, Sensor- oder Aktoren-Daten kommen in der Regel sogenannte Datensammler- und Repeater-Komponenten zum Einsatz, die an unterschiedlichen Orten in den betreffenden Gebäuden montiert werden müssen. Aus Mangel an Alternativen werden diese Komponenten heute in der Regel entweder mit Batterien oder mit eigens zu diesem Zweck installierten Stromkabeln mit elektrischer Energie versorgt. Die Montage dieser Geräte und möglicher Kabelverbindungen ist relativ kostspielig und deren Betrieb verursacht beispielsweise für den Austausch von Batterien oder die Behebung von Vandalismusschäden einen nicht unerheblichen Wartungsaufwand.Typical problems in the design and construction of data processing units distributed throughout a building arise when implementing a reliable supply of electrical energy to individual components. Certain building technology systems, sensors or actuators are often installed in remote, hard-to-reach locations within a building. So-called data collector and repeater components are usually used to transport system, sensor or actuator data, which have to be installed at different locations in the relevant buildings. Due to a lack of alternatives, these components are now usually supplied with electrical energy either by batteries or by power cables installed specifically for this purpose. The assembly of these devices and possible cable connections is relatively expensive and their operation requires considerable maintenance work, for example to replace batteries or repair damage caused by vandalism.

Im Ergebnis zeigt sich damit, dass die als bekannt vorausgesetzten, gattungsbildenden Datenverarbeitungsgeräte für Steuerungs- und Automatisierungszwecke in Gebäuden zwar bewährt, technologisch vielfältig und funktionell sind, diese insbesondere jedoch in Hinblick auf zukünftige Anforderungen an einen dezentralen Einsatz immer leistungsfähiger Komponenten, deren preiswerte Montage, deren dauerhafte und sparsame Versorgung mit elektrischer Energie, deren Wartbarkeit sowie Reparaturmöglichkeit verbesserungsbedürftig sind.The result shows that the generic data processing devices for control and automation purposes in buildings, which are assumed to be known, are proven, technologically diverse and functional, but in particular with regard to future requirements for the decentralized use of increasingly powerful components, their inexpensive assembly, whose permanent and economical supply of electrical energy, whose maintainability and repair options need to be improved.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher unter Berücksichtigung der vorhergehenden Erläuterungen, bereits vorhandene elektrische Infrastrukturen, wie beispielsweise Stromkabel und Schalterelemente in den Stromkreisen von Beleuchtungssystemen, so unter Ergänzung neuer Komponenten weiterzuentwickeln, dass ein am Ort des jeweiligen Verbrauchers zu installiertes elektrisches Zusatzgerät mit vergleichsweise geringem Aufwand nachgerüstet und dauerhaft mit elektrischer Energie versorgt werden kann.The object of the present invention is therefore, taking into account the previous explanations, to further develop existing electrical infrastructures, such as power cables and switch elements in the circuits of lighting systems, with the addition of new components, so that an additional electrical device installed at the location of the respective consumer has a comparatively low cost Effortlessly retrofitted and permanently supplied with electrical energy.

Darüber hinaus können mit der Erfindung insbesondere die mechanischen und elektrischen Voraussetzungen dafür geschaffen werden, dass die Installation eines modernen Gebäudedatenverarbeitungsgerätes im Rahmen einer Digitalisierungsmaßnahme auf Basis bereits vorhandene Kabel-, Beleuchtungs- oder auch Klingelinfrastrukturen möglich wird. Elektrotechnisch geschultes Personal wird in die Lage versetzt, neue informationstechnische Komponenten leicht sowie betriebssicher an vorteilhaften Stellen im Gebäude zu montieren, zu betreiben und zu reparieren.In addition, the invention can in particular create the mechanical and electrical prerequisites for the installation of a modern building data processing device as part of a digitalization measure based on existing cable, lighting or even bell infrastructure. Electrically trained personnel are enabled to assemble, operate and repair new information technology components easily and reliably in advantageous locations in the building.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Sockelmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Erfindungsgemäß und besonders bevorzugt wird die Schaltungsanordnung in einer elektrischen Treppenhausinstallation genutzt. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.The present invention solves this problem by a circuit arrangement with the features of claim 1 and a base module with the features of claim 9. According to the invention and particularly preferably, the circuit arrangement is used in an electrical stairwell installation. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the remaining subclaims.

In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise hat sich herausgestellt, dass es ein idealer Weg ist, Gebäudedatenverarbeitungsgeräte an Orten von geschalteten elektrischen Verbrauchern in Gebäuden zu installieren und diese dort bevorzugt über mindestens zwei miteinander kombinierbaren und zueinander elektrisch kompatiblen Einzelkomponenten, die bereits vorhandenen Stromkreise entscheidend ergänzen, dauerhaft mit elektrischer Energie zu versorgen.In an advantageous manner according to the invention, it has been found that it is an ideal way to install building data processing devices at the locations of switched electrical consumers in buildings and to permanently use them there, preferably via at least two individual components that can be combined with one another and are electrically compatible with one another and which significantly complement existing circuits to supply electrical energy.

Mit der Erfindung lassen sich ausgehend vom Stand der Technik, d.h. von einem an einem Verbraucher installierten Datenverarbeitungsgerät, das in der Regel nur über das Entfernen des Schalterelementes gemeinsam mit dem Verbraucher unterbrechungsfrei mit elektrischer Energie wird, durch einfache Ergänzung zweier Zusatzkomponenten problemlos eine funktional getrennte Stromversorgung von Datenverarbeitungsgerät und Verbraucher umsetzen. Während der Verbraucher weiterhin durch den im Stromkreis belassenen Schalter ein- und ausgeschaltet wird und hierbei vernachlässigbare elektrischen Verluste im Zustand der Betriebsbereitschaft anfallen, wird das Datenverarbeitungsgerät unabhängig von der Schalterstellung dauerhaft mit elektrischer Energie versorgt.With the invention, based on the prior art, i.e. from a data processing device installed on a consumer, which is generally only supplied with electrical energy without interruption by removing the switch element together with the consumer, a functionally separate power supply can be easily created by simply adding two additional components of data processing device and consumer. While the consumer continues to be switched on and off by the switch left in the circuit and negligible electrical losses occur in the operational state, the data processing device is permanently supplied with electrical energy regardless of the switch position.

Für die weitere Erläuterung weist ein als vorhanden angenommener Stromkreis zunächst eine Spannungsquelle, ein Schalterelement sowie einen oder mehrere Verbraucher, die über einen Schalter temporär ein-/ausgeschaltet werden, auf.For further explanation, a circuit assumed to be present initially has a voltage source, a switch element and one or more consumers that are temporarily switched on/off via a switch.

Die neue Schaltungsanordnung zur dauerhaften Stromversorgung eines am Ort des Verbrauchers installierten elektrischen Zusatzgerätes weist eine erste Brückenkomponente auf, die an dem Installationsort des Schalterelementes angebracht wird, diesem parallel geschaltet wird und es periodisch überbrückt, so dass der Stromfluss zyklisch zu- und abgeschaltet wird. Die Brückenkomponente kann im Fall eines Wechselstromkreises beispielsweise in Form einer Diode ausgeführt sein. Die Diode leitet den Stromfluss periodisch für positive Quellspannungen und blockiert ihn für die Dauer negativer Spannungen. Durch die Parallelschaltung von Brückenkomponente und Schalter entsteht ein elektrisches Funktionselement, das zwei Zustände aufweist. Es leitet den Stromfluss entweder kontinuierlich (Schalter geschlossen) oder nur zyklisch (Schalter offen).The new circuit arrangement for the permanent power supply of an additional electrical device installed at the consumer's location has a first bridge component which is attached to the installation location of the switch element, is connected in parallel and periodically bridges it, so that the current flow is switched on and off cyclically. In the case of an alternating current circuit, the bridge component can be designed, for example, in the form of a diode. The diode periodically conducts current flow for positive source voltages and blocks it for the duration of negative voltages. Through the parallel connection The bridge component and switch create an electrical functional element that has two states. It conducts the current flow either continuously (switch closed) or only cyclically (switch open).

In besonders vorteilhafter Weise kann ein neues Schalterelement bereits mit einer Brückenkomponente ausgestattet sein, das die Eigenschaften des oben beschriebenen Funktionselements aufweist und sich somit als einzelnes Bauelement noch leichter in die neue Schaltungsanordnung einfügen lässt.In a particularly advantageous manner, a new switch element can already be equipped with a bridge component that has the properties of the functional element described above and can therefore be inserted even more easily into the new circuit arrangement as a single component.

Die Brückenkomponente kann neben der beschriebenen Diode auch andere elektrische Bauelemente, wie beispielsweise Transistoren, beinhalten, die den Stromfluss nicht von der Stromrichtung abhängig machen, sondern ihn beispielsweise mit Hilfe einer zeitlichen Steuerung für den bestimmten Zeitraum einer gegebenen Periode periodisch freigeben und ihn für den restlichen Zeitraum der Periode blockieren.In addition to the diode described, the bridge component can also contain other electrical components, such as transistors, which do not make the current flow dependent on the current direction, but rather, for example, periodically release it for the specific period of a given period with the help of a time control and release it for the rest Block period of period.

Die Schaltungsanordnung weist darüber hinaus eine zweite Trägerkomponente auf, die in der Regel an dem Installationsort des elektrischen Verbrauchers installiert wird. Die Trägerkomponente verfügt ebenfalls über ein elektrisch leitendes Element, das den Stromfluss periodisch leitet, wobei dessen Schaltverhalten invers zu dem der Brückenkomponente ausgestaltet ist. Die Trägerkomponente leitet den Stromfluss in den Zeiträumen, in denen die Brückenkomponente den Stromfluss blockiert, und sie blockiert den Stromfluss in den Zeiträumen, in denen die Brückenkomponente den Stromfluss durchschaltet. Zusätzlich hierzu verfügt die Trägerkomponente noch über ein elektrisches Speicherelement, das im Falle eines Stromflusses eine bestimmte Energiemenge aufnimmt und diese Energiemenge während der Stromunterbrechung an einen nachgeschalteten Verbraucher abgibt.The circuit arrangement also has a second carrier component, which is usually installed at the installation location of the electrical consumer. The carrier component also has an electrically conductive element that periodically conducts the current flow, with its switching behavior being designed to be inverse to that of the bridge component. The carrier component directs the current flow during the periods when the bridge component blocks the current flow, and it blocks the current flow during the periods when the bridge component switches the current flow through. In addition, the carrier component also has an electrical storage element which absorbs a certain amount of energy in the event of a current flow and releases this amount of energy to a downstream consumer during the power interruption.

Die Trägerkomponente kann im Fall eines Wechselstromkreises beispielsweise mittels einer Diode und einem Kondensator aufgebaut werden. Die Diode wird den Stromfluss für die Dauer positiver Spannungen blockieren und für die Dauer negativer Spannungen durchleiten. Der Kondensator nimmt im Falle des Stromflusses neue Ladung auf und gibt die gespeicherte Ladung bei Stromunterbrechung an den Verbraucher weiter.In the case of an alternating current circuit, the carrier component can be constructed, for example, using a diode and a capacitor. The diode will block current flow for the duration of positive voltages and pass it through for the duration of negative voltages. The capacitor absorbs new charge when current flows and passes the stored charge on to the consumer when the power is interrupted.

Die Brückenkomponente und die Lastkomponente verfügen somit über komplementäre Eigenschaften, die in ihrer Kombination in dem ergänzten Stromkreis folgendermaßen wirken:

  1. a.) Bei geöffnetem Schalter beschränkt die Brückenkomponente den Stromfluss periodisch für eine bestimmte Zeitdauer, in der die Lastkomponente den Stromfluss blockiert. Entgegengesetzt unterbricht die Brückenkomponente den Stromfluss zyklisch in der verbleibenden Zeit der betreffenden Periode, während die Trägerkomponente dann in den leitenden Zustand übergeht. Im Ergebnis ist der Stromfluss durch den Verbraucher in einer Reihenschaltung aus Brückenelement und Trägerelement bei geöffnetem Schalter dauerhaft unterbrochen.
  2. b.) Bei geschlossenem Schalter ist der Zustand der Brückenkomponente unerheblich. Die Funktion der Reihenschaltung aus Brückenkomponente und Trägerkomponente wird allein durch den Zustand der Trägerkomponente bestimmt. Diese schließt den Stromkreis für eine begrenzte Dauer innerhalb einer Periode zyklisch und lädt dann auch das integrierte Speicherelement auf, dass seine Ladung bei geschlossenem Stromkreis an den nachgelagerten Verbraucher abgibt. Im Ergebnis erfolgt der Stromfluss durch den Verbraucher in Abhängigkeit von der Kapazität des Speicherelementes und der elektrischen Last des Verbrauchers entweder nur periodisch (geringe Kapazität) oder kontinuierlich (große Kapazität).
  3. c.) Über die Brückenkomponente wird ein vor die Trägerkomponente angeordnetes elektrisches Zusatzgerät auch bei geöffnetem Schalter periodisch mit Strom versorgt. Somit kann für den Fall, dass das Zusatzgerät selbst über ein Speicherelement verfügt, das den Stromfluss für die Dauer der Unterbrechung durch das Brückenelement trägt, eine unterbrechungsfreie Stromversorgung des Zusatzgerätes gewährleistet werden.
The bridge component and the load component therefore have complementary properties which, when combined, have the following effect in the supplemented circuit:
  1. a.) When the switch is open, the bridge component periodically restricts the current flow for a certain period of time during which the load component blocks the current flow. In contrast, the bridge component cyclically interrupts the current flow during the remaining time of the relevant period, while the carrier component then switches to the conducting state. As a result, the current flow through the consumer in a series connection consisting of a bridge element and a carrier element is permanently interrupted when the switch is open.
  2. b.) When the switch is closed, the condition of the bridge component is irrelevant. The function of the series connection of bridge components and carrier components is determined solely by the condition of the carrier component. This closes the circuit cyclically for a limited period of time and then also charges the integrated storage element, which transfers its charge to the downstream consumer when the circuit is closed. As a result, the current flow through the consumer occurs either periodically (low capacity) or continuously (large capacity), depending on the capacity of the storage element and the electrical load of the consumer.
  3. c.) An additional electrical device arranged in front of the carrier component is periodically supplied with power via the bridge component, even when the switch is open. Thus, in the event that the additional device itself has a storage element that carries the current flow for the duration of the interruption through the bridge element, an uninterrupted power supply to the additional device can be guaranteed.

Die Brückenkomponente verfügt über eine elektrische Schnittstelle mit mindestens zwei Kontakten, über die es parallel zu einem elektrischen Schaltelement angeschlossen wird. Die Komponente kann in vorteilhafter Weise als Hutschienenmodul ausgestaltet sein, das auf einer DIN-Schiene neben einem Treppenhauslichtautomaten montiert wird und so mit dem Automaten elektrisch verbunden wird, dass sie das Schaltelement des Automaten überbrückt. In einer anderen Ausgestaltungsform kann die Brückenkomponente beispielsweise auch als Unterputzmodul mit in der Installationsdose eines Lichtschalters untergebracht werden und dort das Schaltelement elektrisch überbrücken.The bridge component has an electrical interface with at least two contacts through which it is connected in parallel to an electrical switching element. The component can advantageously be designed as a top-hat rail module, which is mounted on a DIN rail next to a staircase lighting machine and is electrically connected to the machine in such a way that it bridges the switching element of the machine. In another embodiment, the bridge component can, for example, also be accommodated as a flush-mounted module in the installation box of a light switch and electrically bridge the switching element there.

Die Trägerkomponente verfügt über eine elektrische Schnittstelle mit mindestens drei Kontakten. Über diese Kontakte werden einerseits die Stromzuführung und ein mögliches Zusatzgerät und andererseits die Stromabführung in Richtung des Verbrauchers angeschlossen. In Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall kann diese Komponente als separates Vorschaltgerät für einen bestehenden Verbraucher oder auch als neuer integraler Bestandteil eines Verbrauchers ausgestaltet sein. Für den Einsatz einer Trägerkomponente in einem Beleuchtungssystem kann die Komponente in vorteilhafter Weise als separates Sockelmodul zwischen einer Wand/Decke und einer Wand-/Deckenleuchte ausgestaltet sein. In dieser Applikation werden einerseits die Stromkabel aus der Wand/Decke und andererseits die Leuchte an dieses Modul angeschlossen.The carrier component has an electrical interface with at least three contacts. These contacts are used to connect, on the one hand, the power supply and a possible additional device and, on the other hand, the power supply in the direction of the consumer. Depending on the respective application, this component can be used as a separate ballast for an existing one Consumer or can be designed as a new integral part of a consumer. For the use of a carrier component in a lighting system, the component can advantageously be designed as a separate base module between a wall/ceiling and a wall/ceiling light. In this application, on the one hand the power cables from the wall/ceiling and on the other hand the light are connected to this module.

Das elektrische Zusatzgerät, der Stromkreis einschließlich dem geschalteten elektrischen Verbraucher und/oder das Schaltelement sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung lediglich optionalen Bauteile der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.In the context of the present invention, the additional electrical device, the circuit including the switched electrical consumer and/or the switching element are merely optional components of the circuit arrangement according to the invention.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Trägerkomponente stellen in einen Verbraucher oder in ein Zusatzgerät integrierte Trägerkomponenten dar. So kann eine Trägerkomponente beispielsweise zukünftig in eine LED-Lampe integriert werden, die sich dadurch auszeichnet, dass sie in einem Stromkreis vergleichbar einer LED nur in einer bestimmten Stromrichtung funktioniert. Die Gestalt eines solchen Gerätes unterscheidet sich nicht von den heute bekannten Lampenformen. Das Gerät kann auch wie bisher einfach in dafür vorgesehenen Aufnahmevorrichtungen eingeschraubt oder gesteckt werden.Particularly advantageous embodiments of the carrier component represent carrier components integrated into a consumer or an additional device. For example, a carrier component can in the future be integrated into an LED lamp, which is characterized by the fact that it only works in a certain current direction in a circuit comparable to an LED . The shape of such a device does not differ from the lamp shapes known today. As before, the device can simply be screwed or inserted into the designated holders.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltungsform stellen Zusatzgeräte, wie beispielsweise Datenverarbeitungsgeräte eines Gebäudedatenverarbeitungssystems dar, die am Ort einer Leuchte zwischen Wand/Decke und einer Wand-/Deckenleuchte montiert werden. Das Gehäuse dieser Applikation kann beispielsweise einer flach ausgeführten, runden oder eckigen Sockelvorrichtung entsprechen, die auf der einen Seite mit einer Kontaktstelle zur Befestigung an eine Wand oder Decke mittels Schraub-, Dreh- oder Steckverbindung ausgerüstet ist und auf der anderen Seite über geeignete Aufnahmevorrichtungen zur Montage einer Leuchte verfügt. Letztere können ebenfalls als Schraub-, Dreh- oder Steckverbindung ausgelegt sein. Ein bekanntes Gebrauchsmuster beschreibt hierzu eine besonders vorteilhafte Ausführungsform, bei der ein Datenverarbeitungsmodul in ein Leuchtensystem integriert ist (vgl. „Datenverarbeitungsmodul eines modularen Leuchtensystems und Leuchtensystem“, Beenic Buildings Intelligence GmbH, DE 20 2021 101 687 ).Another advantageous embodiment is additional devices, such as data processing devices of a building data processing system, which are mounted at the location of a light between the wall/ceiling and a wall/ceiling light. The housing of this application can, for example, correspond to a flat, round or square base device, which is equipped on one side with a contact point for attachment to a wall or ceiling using a screw, rotary or plug connection and on the other side via suitable mounting devices Installation of a light. The latter can also be designed as a screw, rotary or plug connection. A known utility model describes a particularly advantageous embodiment in which a data processing module is integrated into a lighting system (see “Data processing module of a modular lighting system and lighting system”, Beenic Buildings Intelligence GmbH, DE 20 2021 101 687 ).

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen:

  • 1 Bekannte Ansicht eines gewöhnlichen Stromkreises;
  • 2 Stromkreis der 1 erweitert um Brückenkomponente, Trägerkomponente und Zusatzgerät;
  • 3 Funktionsdarstellung der 2;
  • 4 Implementierungsdarstellung der 3 am Beispiel Wechselstromkreis;
  • 5 Bekannte Beschaltung gewöhnlicher Treppenhauslichtautomat;
  • 6 Treppenhauslichtautomat aus 5 erweitert um Brückenkomponente;
  • 7 Implementierungsdarstellung Brückenkomponente aus 6 am Beispiel eines Hutschienenmoduls mit Schaltbild;
  • 8 Beispielimplementierung separate Trägerkomponente mit Schaltbild;
  • 9 Beispielimplementierung integrierte Trägerkomponente in einer LED-Lampe mit Schaltbild
  • 10 Implementierungsdarstellung separate Trägerkomponente am Beispiel eines Sockelmoduls für eine Wand-/Deckenleuchte;
  • 11 Sockelmodul aus 10 mit Schaltbild;
  • 12 Rückansicht Sockelmodul aus 10 und 11;
  • 13 Implementierungsdarstellung integrierte Trägerkomponente am Beispiel eines in einen Sockel nach 10 integriertes Gebäudedatenverarbeitungsgerätes;
  • 14 Blockschaltbild Gebäudedatenverarbeitungsgerät aus 13.
Further advantages, features and details result from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawings; these show:
  • 1 Familiar view of an ordinary electrical circuit;
  • 2 circuit of the 1 expanded to include bridge components, carrier components and additional equipment;
  • 3 Functional representation of the 2 ;
  • 4 Implementation representation of the 3 using the example of an alternating current circuit;
  • 5 Known wiring for standard stairwell light switches;
  • 6 Staircase light switch off 5 expanded to include bridge components;
  • 7 Implementation representation of the bridge component 6 using the example of a top-hat rail module with circuit diagram;
  • 8th Example implementation of separate carrier component with circuit diagram;
  • 9 Example implementation of integrated carrier component in an LED lamp with circuit diagram
  • 10 Implementation illustration of a separate support component using the example of a base module for a wall/ceiling light;
  • 11 Base module 10 with circuit diagram;
  • 12 Rear view of base module 10 and 11 ;
  • 13 Implementation illustration of an integrated carrier component using the example of a base component 10 integrated building data processing device;
  • 14 Block diagram of building data processing device 13 .

1 zeigt einen gewöhnlichen Stromkreis 100 bestehend aus Spannungsquelle 101, Schalterelement 102 und Verbraucher 103. 1 shows a normal circuit 100 consisting of voltage source 101, switch element 102 and consumer 103.

2 zeigt den in 1 dargestellten Stromkreis erweitert um eine Brückenkomponente 105 und eine Trägerkomponente 106 zur getakteten Stromversorgung eines elektrischen Zusatzgerätes 104 und des Verbrauchers 103. 2 shows the in 1 The circuit shown is expanded by a bridge component 105 and a carrier component 106 for the clocked power supply of an additional electrical device 104 and the consumer 103.

3 zeigt eine Funktionsdarstellung der Brückenkomponente 105 und der Trägerkomponente 106 in dem Stromkreis aus 2. Die Brückenkomponente enthält ein getaktetes Schaltelement 107, das für die Dauer t innerhalb einer Periode T geschlossen wird. Die Trägerkomponente enthält ein getaktetes Schaltelement 108, das für die Dauer T-t innerhalb einer Periode geschlossen wird, sowie ein oder mehrere Speicherelemente 109, die exemplarisch als Kondensator und Induktivität dargestellt sind. Das Zusatzgerät 104 wird bei geschlossenem Schalter 102 kontinuierlich, oder bei geöffnetem Schalter 102 getaktet über das Schaltelement 107, mit der Spannungsquelle 101 verbunden. Der Verbraucher 103 wird nur bei geschlossenem Schalter 102 getaktet über das Schaltelement 108 mit der Spannungsquelle 101 verbunden. 3 shows a functional representation of the bridge component 105 and the carrier component 106 in the circuit 2 . The bridge component contains a clocked switching element 107, which is closed for a period t within a period T. The carrier component contains a clocked switching element 108, which is closed for the duration Tt within a period, as well as one or more storage elements 109, which are shown as an example as a capacitor and inductor. The additional device 104 is clocked continuously via the switching element when the switch 102 is closed, or when the switch 102 is open 107, connected to the voltage source 101. The consumer 103 is only connected to the voltage source 101 via the switching element 108 when the switch 102 is closed.

4 stellt ein Implementierungsbeispiel der 3 in einem Wechselstromkreis dar. Das getaktete Schaltelement innerhalb der Brückenkomponente kann in diesem Fall mit einer Diode 111 aufgebaut werden. Das getaktete Schaltelement innerhalb der Trägerkomponente kann in diesem Fall ebenfalls mittels einer Diode 112 umgesetzt werden, wobei diese der Diode 111 entgegengerichtet betrieben wird. Das Speicherelement innerhalb der Trägerkomponente wird in diesem Fall als Kondensator 113 umgesetzt. 4 provides an implementation example of the 3 in an AC circuit. The clocked switching element within the bridge component can in this case be constructed with a diode 111. In this case, the clocked switching element within the carrier component can also be implemented by means of a diode 112, which is operated in the opposite direction to the diode 111. In this case, the storage element within the carrier component is implemented as a capacitor 113.

5 zeigt die bekannte Schaltungsanordnung eines gewöhnlichen Treppenhausautomaten 201. Der Treppenhausautomat beinhaltet ein Relais oder ein elektronisches Schaltelement, das über die im Treppenhaus installierten Taster 203 aktiviert wird und daraufhin die Treppenhausleuchten 202 für einen vorgegebenen Zeitraum einschaltet. 5 shows the well-known circuit arrangement of a normal stairwell machine 201. The stairwell machine contains a relay or an electronic switching element that is activated via the buttons 203 installed in the stairwell and then switches on the stairwell lights 202 for a predetermined period of time.

6 zeigt die in 5 eingeführte Schaltungsanordnung ergänzt um eine Brückenkomponente 204, die parallel zu dem Schaltelement des Treppenhauslichtautomaten 201 angeordnet ist. 6 shows the in 5 The circuit arrangement introduced is supplemented by a bridge component 204, which is arranged parallel to the switching element of the stairwell light switch 201.

7 zeigt ein Implementierungsbeispiel der in 6 dargestellten Brückenkomponente 204 in Form eines auf eine DIN-Schiene montierbaren Hutschienenmoduls 205. Dieses Hutschienenmodul verfügt über eine oder mehrere Elektrische Schnittstellen 206 mit mindestens zwei Kontakten 206.1 und 206.2. In dem dargestellten Beispiel sind diese beiden Kontakte über eine Diode 111 miteinander verbunden. 7 shows an implementation example of the in 6 Bridge component 204 shown in the form of a top-hat rail module 205 that can be mounted on a DIN rail. This top-hat rail module has one or more electrical interfaces 206 with at least two contacts 206.1 and 206.2. In the example shown, these two contacts are connected to one another via a diode 111.

8 zeigt ein Implementierungsbeispiel einer in 4 eingeführten Trägerkomponente in Form einer kompakten Vorschaltgerätes mit mindestens einer elektrischen Schnittstelle, die über insgesamt mindestens drei, im konkreten Fall vier Kontakte verfügt. Innerhalb dieses Gerätes befinden sich eine Diode 112, die zwischen die zwei Kontakte 302.1 und 302.3 geschaltet ist, sowie einen Kondensator 113, der mit den Kontakten 302.3 und 302.2/ 302.4 verbunden ist. Entsprechend dem Stromkreis aus 4 kommt das dargestellte Gerät in der Regel als Vorschaltgerät eines elektrischen Verbrauchers 103 zum Einsatz, der nur bei geschlossenem Schalter 102 aktiviert werden soll. 8th shows an implementation example of one in 4 introduced carrier component in the form of a compact ballast with at least one electrical interface, which has a total of at least three, in this specific case four, contacts. Inside this device there is a diode 112, which is connected between the two contacts 302.1 and 302.3, and a capacitor 113, which is connected to the contacts 302.3 and 302.2/302.4. According to the circuit 4 The device shown is usually used as a ballast of an electrical consumer 103, which should only be activated when the switch 102 is closed.

9 zeigt eine LED-Lampe 401, in der die in 4 eingeführte Trägerkomponente, bestehend aus der Diode 112 und dem Kondensator 113 integriert ist. Die Lampe verfügt darüber hinaus über einen Dreh- oder Steckverschluss mit einer elektrischen Schnittstelle 402 mit zwei elektrischen Kontakten sowie über einen DC/DC-Wandler 403 und ein LED-Array 404. Entgegen einer gewöhnlichen LED-Lampe, die in der Regel mit einem Brückengleichrichter ausgerüstet ist, verfügt die dargestellte LED-Lampe lediglich über eine einzelne Gleichrichterdiode 112. Im Ergebnis kann diese LED-Lampe nur dann eingeschaltet werden, wenn die Quellspannung die richtige Polarität aufweist. Diese Eigenschaft, die für eine gewöhnliche LED-Lampe eigentlich einen Nachteil darstellt, stellt für die Schaltungsanordnung der Erfindung einen entscheidenden Vorteil dar. Eine bereits vorhandene Leuchte, die bereits in einem vorhandenen Stromkreis als Verbraucher installiert ist, kann mit der neuen LED-Lampe 401 sehr einfach nachrüstet werden, um beispielsweise in der Leuchtengruppe einer Treppenhausbeleuchtung, die an einzelnen Stellen mit neuen Datenverarbeitungsgeräten ausgerüstet wird, erfindungsgemäß zu funktionieren. 9 shows an LED lamp 401 in which the in 4 introduced carrier component, consisting of the diode 112 and the capacitor 113, is integrated. The lamp also has a screw or plug-in closure with an electrical interface 402 with two electrical contacts as well as a DC/DC converter 403 and an LED array 404. Unlike a normal LED lamp, which is usually equipped with a bridge rectifier is equipped, the LED lamp shown only has a single rectifier diode 112. As a result, this LED lamp can only be switched on if the source voltage has the correct polarity. This property, which is actually a disadvantage for an ordinary LED lamp, represents a decisive advantage for the circuit arrangement of the invention. An existing lamp, which is already installed as a consumer in an existing circuit, can be used with the new LED lamp 401 can be retrofitted very easily in order to function according to the invention, for example in the lighting group of a stairwell lighting, which is equipped with new data processing devices in individual places.

10 zeigt die perspektivische Darstellung eines Implementierungsbeispiel der in 2 eingeführten Trägerkomponente in Form eines Sockelmoduls 504 zur Montage einer Decken- oder Wandleuchte. Im vorgestellten Fall wird das Sockelmodul auf eine Wand-/Deckenhalterung 502 aufgesteckt, die an einer Wand/Decke 501 montiert ist. Die Halterung verfügt über eine elektrische Schnittstelle 503, die über mindestens zwei elektrische Kontakte verfügt, an denen die Stromversorgungsleitungen der Leuchte angeschlossen werden. Das Sockelmodul verfügt über einen Gehäusedeckel 506, der auch zur Befestigung einer handelsüblichen Wand-/Deckenleuchte dient, die in dem vorgestellten Fall mittels Schraubverbindung an diesem Deckel montiert werden kann. Die elektrischen Schnittstellen des Sockelmoduls sind in 11 dargestellt. 10 shows the perspective view of an implementation example of the in 2 introduced carrier component in the form of a base module 504 for mounting a ceiling or wall light. In the case presented, the base module is plugged onto a wall/ceiling bracket 502, which is mounted on a wall/ceiling 501. The holder has an electrical interface 503, which has at least two electrical contacts to which the power supply lines of the lamp are connected. The base module has a housing cover 506, which is also used to attach a commercially available wall/ceiling light, which in the case presented can be mounted on this cover using a screw connection. The electrical interfaces of the base module are in 11 shown.

11 zeigt die beiden elektrischen Schnittstellen des als Trägerkomponente eingesetzten Sockelmoduls sowie ein Schaltbild. Das Modul enthält eingangsseitig eine elektrische Schnittstelle 507, die in dem vorgestellten Fall kompatibel zu der Schnittstelle 503 der Halterung in 10 ausgelegt ist und über mindestens zwei elektrische Kontakte 507.1 und 507.2 verfügt. Darüber hinaus enthält das Modul ausgangsseitig eine elektrische Schnittstelle 505, die ebenfalls über zwei Kontakte 505.1 und 505.2 verfügt und in dem vorgestellten Fall über zwei Kabelverbindungen ausgeführt ist. 11 shows the two electrical interfaces of the base module used as a carrier component as well as a circuit diagram. The module contains an electrical interface 507 on the input side, which in the case presented is compatible with the interface 503 of the holder 10 is designed and has at least two electrical contacts 507.1 and 507.2. In addition, the module contains an electrical interface 505 on the output side, which also has two contacts 505.1 and 505.2 and in the case presented is designed via two cable connections.

12 zeigt eine Rückansicht des Sockelmoduls 504 aus 10 und 11. In dieser Ansicht sind die zwei Kontaktstifte 507 erkennbar, die kompatibel zu der elektrischen Schnittstelle der Wand-/Deckenhalterung 503 in 10 ausgelegt sind. 12 shows a rear view of the base module 504 10 and 11 . In this view, the two contact pins 507 can be seen, which are compatible with the electrical interface of the wall/ceiling mount 503 in 10 are designed.

13 zeigt die Innenansicht eines Sockelmoduls 504 mit integrierter Trägerkomponente 604, das zusätzlich auch mit den Funktionselementen eines Gebäudedatenverarbeitungsgerätes als Zusatzgerät 104 (vgl. 4) ausgerüstet ist, bei geöffnetem Deckel. Auf einer gemeinsamen Leiterplatte 601 befinden sich zum einen die Trägerkomponente mit der Diode 112 und dem Kondensator 113 sowie der elektrischen Schnittstelle 507 zur Kontaktierung der Stromversorgung und der elektrischen Schnittstelle 605 zur Kontaktierung eines angeschlossenen Verbrauchers. Zum anderen befinden sich auf der Leiterplatte ein AC/DC-Wandler als elektrische Stromversorgung für den Schaltungsteil der Datenverarbeitungseinheit 606. Dieser AC/DC-Wandler verfügt in der Regel über einen Brückengleichrichter 602 und einen daran angeschlossener Kondensator 603. Der Schaltungsteil der Datenverarbeitungseinheit verfügt in der Regel über einen oder mehrere DC/DC-Wandler 607, ein Steuergerät mit Mikroprozessor 608 sowie über daran angeschlossene Ein-/Ausgabeelemente 609. 13 shows the interior view of a base module 504 with integrated carrier component 604, which also includes the functional elements of a building data processing device as an additional device 104 (cf. 4 ) is equipped with the lid open. On the one hand, the carrier component with the diode 112 and the capacitor 113 as well as the electrical interface 507 for contacting the power supply and the electrical interface 605 for contacting a connected consumer are located on a common circuit board 601. On the other hand, there is an AC/DC converter on the circuit board as an electrical power supply for the circuit part of the data processing unit 606. This AC/DC converter usually has a bridge rectifier 602 and a capacitor 603 connected to it. The circuit part of the data processing unit has: usually via one or more DC/DC converters 607, a control device with a microprocessor 608 and input/output elements 609 connected to it.

14 zeigt ein Blockschaltbild der für die Stromversorgung des Gebäudedatenverarbeitungsgerätes sowie eines daran angeschlossenen Verbrauchers relevanten Schaltungsteile. Über die zwei elektrischen Kontakte 507.1 und 507.1 der Stromversorgungsschnittstelle 507 werden sowohl das Datenverarbeitungsgerät als auch ein nachgeschalteter elektrischer Verbraucher, der über die beiden elektrischen Kontakte 605.1 und 605.2 angeschlossen wird, mit Energie versorgt. Die integrierte Trägerkomponente 604 übernimmt hierbei die getaktete Stromversorgung des Verbrauchers. Die Datenverarbeitungseinheit 606, bestehend aus DC/DC-Stromversorgungsblock 607, Mikroprozessor 608 und Ein-/Ausgabeelementen 609, wird über die Gleichrichterbrücke 602 und den Kondensator 603 direkt mit der Stromversorgungsschnittstelle verbunden. 14 shows a block diagram of the circuit parts relevant to the power supply of the building data processing device and a consumer connected to it. Both the data processing device and a downstream electrical consumer, which is connected via the two electrical contacts 605.1 and 605.2, are supplied with energy via the two electrical contacts 507.1 and 507.1 of the power supply interface 507. The integrated carrier component 604 takes over the clocked power supply of the consumer. The data processing unit 606, consisting of DC/DC power supply block 607, microprocessor 608 and input/output elements 609, is connected directly to the power supply interface via the rectifier bridge 602 and the capacitor 603.

BezugszeichenReference symbols

100100
gewöhnlicher Stromkreisordinary circuit
101101
Spannungsquellevoltage source
102102
SchaltelementSwitching element
103103
Verbraucher (Beispiel: Leuchte)Consumer (example: lamp)
104104
elektrisches Zusatzgerätadditional electrical device
105105
BrückenkomponenteBridge component
106106
TrägerkomponenteCarrier component
107107
periodisch schließender Schalter innerhalb der Brückenkomponente (Einschaltdauer t; t < T: Periodendauer)Periodically closing switch within the bridge component (duration t; t < T: period duration)
108108
periodisch schließender Schalter innerhalb der Trägerkomponente (Einschaltdauer T-t)periodically closing switch within the carrier component (duration T-t)
109109
elektrisches Speicherelement (Beispiele: Kondensator, Induktivität)electrical storage element (examples: capacitor, inductor)
110110
WechselspannungsquelleAC voltage source
111111
Diode innerhalb der BrückenkomponenteDiode inside the bridge component
112112
Diode innerhalb der TrägerkomponenteDiode within the carrier component
113113
Kondensator innerhalb der TrägerkomponenteCapacitor within the carrier component
201201
TreppenhauslichtautomatStaircase light switch
202202
Treppenhausleuchte(n)Staircase light(s)
203203
Lichttaster im TreppenhausLight button in the stairwell
204204
Brückenkomponente in der Anwendung TreppenhauslichtBridge component in the staircase lighting application
205205
Brückenkomponente als HutschienenmodulBridge component as a top-hat rail module
206206
elektrische Schnittstelle der Brückenkomponente HutschienenmodulElectrical interface of the bridge component DIN rail module
301301
Trägerkomponente in ModulformCarrier component in modular form
302302
elektrische Schnittstelle der Trägerkomponente Modulformelectrical interface of the carrier component module form
401401
LED-Lampe (Beispiel: E27-Sockel)LED lamp (example: E27 base)
402402
elektrische Schnittstelle LED-Lampeelectrical interface LED lamp
403403
DC/DC-Wandlerblock innerhalb LED-LampeDC/DC converter block inside LED lamp
404404
LED-Array innerhalb LED-LampeLED array within LED lamp
501501
Wand oder Deckewall or ceiling
502502
Wand- oder DeckenhalterungWall or ceiling mount
503503
elektrische Schnittstelle innerhalb der Wand-/Deckenhalterungelectrical interface within the wall/ceiling mount
504504
Sockelmodul für LeuchtenmontageBase module for luminaire assembly
505505
elektrische Schnittstelle zum Anschluss einer Leuchteelectrical interface for connecting a light
506506
Sockeldeckel zur LeuchtenmotageBase cover for mounting lamps
507507
elektrische Schnittstelle innerhalb des Sockelmoduls (Stromversorgung)electrical interface within the base module (power supply)
601601
LeiterplatteCircuit board
602602
BrückengleichrichterBridge rectifier
603603
Kondensator innerhalb der Stromversorgung DatenverarbeitungsgerätCapacitor inside the power supply data processing device
604604
Trägerkomponente innerhalb eines DatenverarbeitungsgerätCarrier component within a data processing device
605605
elektrische Schnittstelle zum Anschluss einer Leuchteelectrical interface for connecting a light
606606
Schaltungssteil DatenverarbeitungseinheitCircuit part data processing unit
607607
DC/DC-Wandler innerhalb der DatenverarbeitungseinheitDC/DC converter within the data processing unit
608608
Mikroprozessor innerhalb des DatenverarbeitungseinheitMicroprocessor within the data processing unit
609609
Ein-/Ausgabeelemente innerhalb des DatenverarbeitungseinheitInput/output elements within the data processing unit

Claims (12)

Schaltungsanordnung zur getakteten Stromversorgung eines elektrischen Zusatzgerätes (104) am Ort eines geschalteten elektrischen Verbrauchers (103), der sich in einem Stromkreis (100) befindet, in dem ein Schaltelement (102) den Betriebszustand des Verbrauchers verlustarm schaltet, während das Zusatzgerät dauerhaft mit elektrischer Energie versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung mindestens eine Brückenkomponente (105) aufweist, die in Parallelschaltung zum Schaltelement (102) angeordnet ist und dass die Schaltungsanordnung mindestens eine Trägerkomponente (106) aufweist, die dem Verbraucher (103) vorgeschaltet ist, so dass dieser Verbraucher (103) in Abhängigkeit von der Schalterstellung des Schaltelements (102) mit Strom versorgt ist und dass die Schaltungsanordnung mindestens ein Zusatzgerät (104) aufweist, insbesondere ein Datenverarbeitungsgerät, das zwischen Brückenkomponente (105) und Trägerkomponente (106) angeordnet ist und welches unabhängig von der Schalterstellung des Schaltelements (102) unterbrechungsfrei mit Strom versorgt wird, wobei die Brückenkomponente mindestens ein zyklisch leitendes Schaltelement (107) aufweist und die Trägerkomponente (106) mindestens ein antizyklisch leitendes Schaltelement (108) sowie ein Speicherelement (109) aufweist.Circuit arrangement for the clocked power supply of an additional electrical device (104) at the location of a switched electrical consumer (103), which is located in a circuit (100), in which a switching element (102) switches the operating state of the consumer with low loss, while the additional device is permanently connected to electrical power Energy is supplied, characterized in that the circuit arrangement has at least one bridge component (105) which is arranged in parallel to the switching element (102) and that the circuit arrangement has at least one carrier component (106) which is connected upstream of the consumer (103), so that this consumer (103) is supplied with power depending on the switch position of the switching element (102) and that the circuit arrangement has at least one additional device (104), in particular a data processing device, which is arranged between the bridge component (105) and the carrier component (106) and which is supplied with power without interruption regardless of the switch position of the switching element (102), the bridge component having at least one cyclically conducting switching element (107) and the carrier component (106) having at least one anticyclically conducting switching element (108) and a memory element (109). Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückenkomponente (105) eine Diode (111) und die Trägerkomponente (106) eine Diode (112) und einen Kondensator (113) aufweisen, wobei die Durchlassrichtungen der beiden Dioden in der Schaltungsanordnung entgegengesetzt zueinander angeordnet sind und dass der Kondensator in der Schaltungsanordnung ausgebildet ist elektrische Ladung für den Zeitraum aufzunehmen, in dem die Diode (112) der Trägerkomponente (106) den Stromfluss leitet und diese Ladung an einen nachgeschalteten Verbraucher (103) abzugeben, wenn die Diode (112) der Trägerkomponente (106) den Stromfluss unterbricht.Circuit arrangement according to Claim 1 , characterized in that the bridge component (105) has a diode (111) and the carrier component (106) has a diode (112) and a capacitor (113), the forward directions of the two diodes in the circuit arrangement being arranged opposite to one another and that the Capacitor in the circuit arrangement is designed to absorb electrical charge for the period in which the diode (112) of the carrier component (106) conducts the current flow and to release this charge to a downstream consumer (103) when the diode (112) of the carrier component (106 ) interrupts the flow of electricity. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückenkomponente (105) Teil eines Stromkreises einer Treppenhauslichtinstallation in einem Gebäude ist und dort das Schaltelement eines Treppenhauslichtautomaten (201) überbrückt.Circuit arrangement according to one of the preceding Claims 1 or 2 , characterized in that the bridge component (105) is part of a circuit of a staircase lighting installation in a building and bridges the switching element of a staircase lighting switch (201). Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerkomponente (106) Teil eines Stromkreises einer Treppenhauslichtinstallation in einem Gebäude ist, welcher zudem Treppenausleuchten (202) aufweist, wobei die Trägerkomponente (106) als Vorschaltgerät (301, 504) vor den Treppenhausleuchten (202) ausgebildet ist, so dass diese auch nach dem Einbau einer Brückenkomponente (105) über einen Treppenhausautomaten (201) schaltbar sind.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier component (106) is part of a circuit of a staircase lighting installation in a building, which also has staircase lighting (202), the carrier component (106) acting as a ballast (301, 504) in front of the staircase lights (202) is designed so that they can be switched via a stairwell machine (201) even after a bridge component (105) has been installed. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückenkomponente als Hutschienenmodul (205) ausgebildet ist, vorzugsweise derart, dass diese standardisierte DIN-Schiene eines Elektroverteilers montierbar ist.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the bridge component is designed as a top-hat rail module (205), preferably in such a way that this standardized DIN rail of an electrical distributor can be mounted. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückenkomponente in ein Schaltelement integriert ist, vorzugsweise derart, dass am Ort des Schaltelements nur ein einzelnes Gerät installiert wird.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the bridge component is integrated into a switching element, preferably in such a way that only a single device is installed at the location of the switching element. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerkomponente (106) in eine LED-Lampe (401) integriert ist, vorzugsweise derart, dass eine so umgerüstete Lampe in Abhängigkeit von der Polarität ihrer Versorgungsspannung einstellbar ist.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier component (106) is integrated into an LED lamp (401), preferably in such a way that a lamp converted in this way can be adjusted depending on the polarity of its supply voltage. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerkomponente (106) als Teil eines Sockelmoduls (504) einer Leuchte, insbesondere einer Wand-/Deckenleuchte, ausgebildet ist.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier component (106) is designed as part of a base module (504) of a lamp, in particular a wall/ceiling lamp. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzgerät (104) als Gebäudedatenverarbeitungsgerät ausgebildet ist.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the additional device (104) is designed as a building data processing device. Sockelmodul mit der Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sockelmodul über zwei mechanische Schnittstellen verfügt, so dass es zwischen einer Wand- oder Decke (501) und einer Wand-/Deckenleuchte anordnenbar ist.Base module with the circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the base module has two mechanical interfaces so that it can be arranged between a wall or ceiling (501) and a wall/ceiling light. Sockelmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es über mindestens eine elektrische Stromversorgungsschnittstelle (507), über die der Schaltungsanordnung elektrische Energie zugeführt wird, verfügt und mindestens eine elektrische Schnittstelle (505), über die eine nachgeschaltete Leuchte elektrisch verbunden wird, aufweist.Base module according to one of the preceding claims, characterized in that it has at least one electrical power supply interface (507) via which the circuit is connected Orderly electrical energy is supplied and has at least one electrical interface (505), via which a downstream lamp is electrically connected. Elektrische Treppenhausinstallation, insbesondere Treppenhausbeleuchtungsanlage, Gebäudeschließanlage und/oder Gebäudesignalanlage, mit einem Stromkreis und mit einer Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Electrical stairwell installation, in particular stairwell lighting system, building locking system and/or building signaling system, with a circuit and with a circuit arrangement according to one of the preceding claims.
DE102022111694.8A 2021-09-14 2022-05-10 Circuit arrangement for the clocked power supply of an additional electrical device at the location of a switched electrical consumer and building data processing device, base module and stairwell installation Active DE102022111694B4 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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