NO773922L - Elektrisk koblingsanordning. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en elektrisk koblingsanordning og er mer spesielt rettet mot en anordning med arrangementer for avgivelse,

av alarm el].er varsel ved svikt i nett- eller strømforsyningen til et apparat.

Det foreligger idag en økende vekst når det gjelder utstyr for

hus og hjem, kontorbruk, forretninger og industri, som krever en kontinuerlig tilførsel av strøm fra elektirisitetsnettet.

Slikt utstyr omfatter for eksempel dypfrysere, kjøleskap, medi-

sinsk apparatur og telex-installasjoner.

Med henblikk på rask, lettvint og billig installasjon er.meget slikt utstyr forbundet med strømforsyningsnettet ved hjelp av en plugg med vanlig løs eller fleksibel ledning innsatt i en fast vegg-stikkontakt.

Imidlertid kan en slik tilkobling til strømnettet lett bli fjernet tilfeldig enten ved utrykning av pluggen fra stikkontakten eller ved avstilling av en bryter på eller foran stikkontakten uten at brukeren er oppmerksom på den uønskede eller risikable tilstand som har inntrådt. Det er et.formål med denne oppfinnelse å tilveie-bringe en anordning som besørger en hørbar varsling når en slik eventualitet opptrer.'

Denne oppfinnelse tilveiebringer en .elektrisk koblingsanordning'for tilkobling av et apparat til et strømforsyningsnett, omfattende en kontaktinnretning beregnet til å forbindes med strømforsyningsnettet,karakterisert veden innretning for deteksjon av fravær av nettspenning på kontaktinnretningen, og en indikasjonsinnretning forbundet med en strømkilde og påvirkbar, av deteksjonsinnretningen for å angi fravær av nettspenning „■

I det følgende skal det beskrives en anordning som er integrert med en nettplugg og som gir en hørbar alarm ved fravær av nettspenning, for å varsle om den uønskede tilstand. Den er også innrettet til å g.i slikt varsel hvis en sikring som kan være inkorporert i pluggen, sprenges.

Det vil også bli beskrevet en alternativ utførelse hvor det i til-legg til den ovenfor omtalte■funksjon> sørges for en hørbar varsling hvis strømtilførselen efter å ha sviktet,'igjen derefter skulle bli gjenopprettet, hvilken varsling fortsetter efter at gjeninnkoblingen er skjedd, inntil en tilbakestillingsbryter be-tjenes for å avslutte varslingen. Dessuten kan det være anordnet en hørbar varsling hvis spenningen.på det batteri som er innrettet til å drive alarmanordningen og som er- innsatt i anordningen,'

faller under en forutbestemt verdi. Den hørbare varsling kan be-

stå av en intermitterende periodisk lyd hvis periode varierer i avhengighet av årsaken til varslingen eller hvis frekvens blir endret, eller begge. En intermitterende hørbar varsling bidrar til å forlenge levetiden av batteriet når alarmen er i virksomhet.

Det skal også beskrives en ytterligere utførelse hvor den ene eller den annen av de forannevnte utførelser er anbragt i en adapter • eller overgangsenhet istedenfor i en plugg, hvilken adapter-enhet passer inn mellom en nettstikkontakt og en konvensjonell nett-

plugg tilhørende ett eller annet elektrisk apparat. I dette tilfelle vil alarmen frembringe en hørbar varsling hvis.apparatpluggen skulle bli frakoblet fra adapter-enheten, eller'.adapter-enheten skulle bli fjernet fra stikkontakten, eller når begge disse betingelser opptrer. Denne utførelse kan brukes'under forhold hvor de vanligvis anvendte nettplugger er for små til å gi plass for de nødvendige ekstra komponenter.

Op<p>finnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisni.ng til en utførelsesform som er vist på tegningene, hvor:.

Figur 1 viser et perspektivriss av en anordning i' henhold til

en utførelsesform'av oppfinnelsen,

figur 2 viser et uttrukket riss av anordningen på figur 1, figur 3 viser et snitt gjennom anordningen med hovedkompo-nentene i denne, figur 4 ■ ■ viser et elektrisk 'skjema for den elektroniske del

av anordningen,

figur 5.. viser et skjema over en annen utførelsesform av oppfinnelsen,

figur 6 viser et perspektivriss av ytterligere en annen ut-,

førelse, og

figur 7 viser et snitt gjennom anordningen på figur 6.

Som det fremgår av figurene 1 og-2, omfatter anordningen en vanlig hoveddel 1 for en plugg med tre stifter, hvilken hoveddel utgjør det mekaniske underlag for anordningen. Et mellomstykke 2 bærer et tryktkretskort 3 inneholdende elektroniske komponenter som er vi.st på figur 4.. Et annet formål med mellomstykket 2 er å holde tryktkretskortet 3 isolert fra hoveddelen 1. Endelig er det anordnet en ytterkapsel 4 som tjener til å isolere tryktkretskortet 3 og å besørge befestigelse til mellomstykket 2, idet hele anordningen holdes sammen ved hjelp av en skrue 5 inn'i ytterkapselen

4. Skruer 6 tjener til lednings- eller kabéltilkobling på konvensjonell måte på pluggens hoveddel 1. Videre er det anordnet åpninger 7 i ytterkapselen 4 for å tillate avgivelse av frembragt

lyd.

For å gi enkel, tilkobling av den elektroniske krets (figur 4) som er montert pa tryktkretskortet 3, til nettspenningen som påtrykkes gjennom stiftene 9, er det- ifølge figur 3 anordnet fjærplater 8 som kan danne kontakt gjennom et hull i mellomstykket 2, méd til-koblingsskruene 6 som står i direkte elektrisk forbindelse med stiftene 9.

Et batteri 10 som leverer strøm for alarmen når nettstrømforsyningen svikter, kan bare bli nådd ved fjernelse av.anordningen fra nett-tilkobling og derefter løsning av skruen 5, hvilket eliminerer faren for elektrisk støt.

Som det fremgår av figur 4, påtrykkes nettspenningen gjennom fjærene' 8 og en strømbegrensningsmotstand•21, hvorefter en likestrøm blir levert , fra en brolikeretter 20. Utgangen av likeretteren 20 ligger over en motstand 19.og på basis på' en transistor 15... I denne tilstand er bare transistoren 15 ledende og dette bevirker strøm-gjennomgang fra batteriet 10 gjennom en motstand 18. Verdien av denne motstand 18 er høy slik at bare meget små strømmer av stør-relsesorden^uA tappes fra batteriet 10. Batteriet 10 kan være av alkalitypen og isåfall samt forutsatt at kretsen ikke brukes, kan det.oppnås en levetid som nærmer seg den maksimale lagrings-tid for batterier...Eventuelt kan imidlertid batteriet være et oppladbart nikkel-kadmium-batteri forutsatt at en liten ladestrøm leveres fra brolikeretteren 20 gjennom en (ikke vist) ballast-motstand...Hvis det ikke opptrer 'noen spenning over fjærene 8 på grunn av fravær■av nettstrømforsyning, blir transistoren 15 ut-, koblet og strømmen gjennom motstanden 18 innkobler en transistor 13 og følgelig en transistor 14 samt en transistor 12, gjennom respektive motstander 17 og 16.- Når transistoren 12 blir ledende, aktiveres en elektronisk alarminnretning 11 av kjent type ved hjelp av den strøm som er tilgjengelig fra batteriet 10 og det blir gitt en hørbar alarm som fortsetter så lenge som -kapasiteten av batteriet 10 bestemmer.

Figur '5 viser en strømkrets basert på figur 4, men som gir mer in-formasjon til brukeren eller betjeningen enn den enkle kontinuerlige varsling som blir gitt av kretsen på figur 4. Tilsvarende henvis-ningstall brukes på begge figurer..Som før<p>åtrykkes nettspenning gjennom fjærene 8, gjennom en strømbegrensningsmotstand 21 og ved

hjelp av en brolikeretter 20 fremkommer en likestrøm.. Utgangen av likeretteren 20 ligger over en motstand 19 og på basis på en-transistor 15. Denne er under disse betingelser ledende og bevirker strømgjennomgang fra batteriet 10 gjennom en motstand 18.- Verdien av denne motstand 18 er- høy slik at- det bare tappes, en meget lav strøm-av størrelsesorden^uA fra batteriet 10. Hvis det ikke foreligger noen spenning ved de viste kontakter 4 4 på grunn av svikt eller fravær av nettspenning, utkobles transistoren 15 og strømmen gjennom motstanden 18 innkobler transistoren 13 og følgelig en transistor 22 gjennom en transistor 17.- Når transistoren 22.blir ledende, opptrer en spenning som er i det vesentlige lik spenningen på batteriet 10, over en ledning 23. Denne spenning driver en innretning for modulasjon av • alarminnretningen 11, hvilken . innretning fortrinnsvis er ehoscillator 24.

Oscillatoren 24 kan være en astabil multivibrator og' er koblet'til kollektoren på transistoren 22 og. aktiveres ved nærvær av batterispenning på ledningen 23, for generering av pulser med lang tidskonstant gjennom en motstand 25 for å innkoble en transistor 14 periodisk, idet denne transistor aktiverer en alarminnretning 26 som tidligere beskrevet i forbindelse med figur 4. Oscillatoren 24 trenger ikke å ha lik eller høy innkoblingsfaktor eller

-periode og følgelig kan den lyd som genereres av alarmen, bestå

av korte hørbare perioder som alternerer med lengre tause perioder. Dette bidrar til å forlenge levetiden av batteriet 10 når alarmen er i drift..

Den ovenfor beskrevne krets vil■avstedkomme en varsling ekvivalent' ■ med den som gis av kretsen på figur 4'. Når .imidlertid nettstrøm-forsyningen blir gjenopprettet, vil varslingen bli stoppet og det vil' ikke være noen indikasjon på at nettstrømforsyningen har vært utkoblet. De følgende deler av kretsen tilveiebringer en slik indikasjon.

En bistabil låsekrets 27 har sin set-inngang koblet til ledningen 23 slik at en spenning på denne bevirker en logisk 1 på'en utgang

28 fra låsekretsen. Utgangen 8 er forbundet med den ene inngang på en OG-port 29 hvis annen inngang er forbundet med ledningen 23 gjennom en inverteringskrets 30. Ved fravær av . nettstrømforsyning blir det på OG-porten påtrykket et logisk 1 ved hjelp av låsekretsen 27 og' et-logisk 0 fra inverteringskretsen 30. Følgelig er et logisk 0- tilstede på utgangen. Når nettstrømforsyningen gjen-opprettes og det på nytt opptrer spenning over fjærene 8, blir transistoren 15 ledende og transistorene 13 og 22 blokkert, slik som tidligere beskrevet. Følgelig bringes ledningen 23 tilbake til null-potensial. Inverteringskretsen 30 avgir et logisk 1 til OG-porten 29 og i kombinasjon med det logiske 1 som er utgangs-signalet fra den bistabile låsekrets 27, som fremdeles er tilstede, er "OG-porten 29 ledende slik at den som utgang oppviser et logisk 1. En oscillator 32 som kan være en astabil multivibrator av lignende type som oscillatoren 24, aktiveres av utgangen fra OG-porten 31 og genererer pulser gjennom en motstand 33 for periodisk innkobling. av transistoren 14. Denne transistor aktiverer alarm---innretningen 26 slik som tidligere nevnt. Oscillatoren 32 er. innrettet til å avstedkomme en varsling som er forskjellig fra den som bevirkes av oscillatoren 24. For eksempel kan de pulstids-intervaller som genereres av oscillatoren 32, være forskjellige fra dem som skriver seg fra oscillatoren 24, og derved avstedkomme alarmlyder méd forskjellige pulstider for å gjøre det mulig å skjelne mellom en tilstand med fravær av nettstrømforsyningen og .en tilstand hvor nettstrømf orsyningen har sviktet og- derefter er gjenopprettet. Når alarminnretningen er aktivert av oscillatoren 32, kan den stoppes ved å lukke en tilbakestillingsbryter 34 (som kan være en .bryter forspent til åpen stilling) forbundet med reset-klemmen på låsekretsen 27. Når tilbakestillingsbryteren 34 er lukket, blir den bistabile. låsekrets 27 tilbakestilt, hvilket fjerner i-nngangssignalet logisk .1 på OG-porten 29. Følgelig leder ikke OG-porten. 31 og oscillatoren 32 slutter å generere pulser gjennom motstanden 33 til transistoren.14 i alarminnretningen 26, og den hørbare alarm blir ikke lenger frembragt.

Den krets som er vist på figur 5, er også forsynt med innretninger for å indikere lav batterispenning. En komparator 35 som kan om-fatte en sterkt, negativt tilbakekoblet konfigurasjon (long tail pair configuration.) av transistorer, sammenligner spenningen fra batteriet 10 med spenningsfallet over en fremad-forspent ha-lvleder-diode 36 koblet i serie med en motstand 37 i en spenningsdeler .■ Halvlederdiodens karakteristikk er slik at spenningen over denne er i det vesentlige konstant over et bredt område av arbeidsstrøm-, forhold.. Når spenningen på batteriet 10 faller, leverer kompara-toren 3-5 et utgangssignal til en oscillator 38 som. kan være en astabil multivibrator, f.eks. av lignende type som oscillatoren 24. Oscillatoren 38 aktiveres og . genererer pulser gjennom motstanden .

33 for innkobling av transistoren 14 på periodisk måte. Denne

transistor påvirker alarminnretningen 26, slik som tidligere beskrevet. Den varsling som skyldes oscillatoren 38 , adskil.ler .seg fra den som tilveiebringes av oscillatorene 24 og 32 for eksempel ved at arbéidssyklusen eller -forholdet eller oscillatorfrekvensen eller begge kan være forskjellige. Den krets som er vist på figur 5, kan oppbygges ved anvendelse av integrerte kretser, slik at den opptar så lite plass som mulig.

I hoen tilfeller kan det være mer hensiktsmessig å bruke eri særskilt adapter-enhét forsynt med varslingsanordningen for fravær av strøm-forsyning, istedenfor å utnytte en vanlig plugg. Dette er spesielt tilfelle i U.S.A. hvor pluggene vanligvis er mer kompakte enn dem som brukes f.eks. i Storbritannia. Figurene 6 og 7 viser en adapter-enhet 40 med utformning som er egnet for dette formål..

Adapteren 40 omfatter et, legeme av isolasjonsmateriale forsynt med hull 42 for opptagelse av,stiftene på en nett-tilkoblingsplugg. Det kan være. anordnet to eller tre av disse hull i avhengighet av pluggtypen. Adapteren 40 er også forsynt med stifter 43 for inn-setting i en nettstikkontakt. I adapteren 40 er det anordnet ytterligere kontakter 44 som er forbundet med varslingskretser som kan være av den art som er vist på figurene 4 eller'5. Videre er stiftene 43 forsynt med fjærkontaktpartier' 43a som når stiftene på en nettplugg innsettes i hullene 42, elektrisk forbinder stiftene 43.med kontaktene 44. Dette arrangement er vist med strekede, linjer' på figur 5. Hvis. således enten nettpluggen fjernes fra adapteren eller adapteren fjernes fra nettstikkontakten eller begge betingelser er oppfylt, vil varslingen bli gitt.

Det vil ihnsees at antall,utformning og plassering av stifter på pluggen eller adapteren kan endres i avhengighet av lokal stan-dard.

Claims (16)

1. Elektrisk koblingsanordning for tilkobling av et apparat til en nettstrømforsyning, omfattende en tilkoblingsinnretning.(9) innrettet til å forbindes med strømforsyningsnettet, karakterisert ved en innretning (15, 19) for deteksjon av fravær av nettspenning på tilkoblihgsinnretningen (9), og en indikasjonsinnretning (11) innrettet til å forbindes med en strømkilde (10) og som under påvirkning av deteksjonsinnretningen (15, 19) tjener til å indikere fravær av nettspenningen.

2. Anordning ifølge krav 1,. karakterisert ved at deteksjonsinnretningen (15, .19) omfatter en halvleder-svitsje-innretning (15) -for å gjøre indikasjonsinnretningen (11) aktiv.

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved en .likeretterinnretnirig (20) for levering av likestrøm til deteksjonsinnretningen (15, 19).

4. Anordning ifølge krav 1> 2 eller 3, karakterisert ved at indikasjonsinnretningen (11) omfatter et organ for- avgivelse av en hørbar lyd.

5. Anordning ifølge et av dé foregående krav, karakterisert ved at indikas jonsinnretningen (11) omfatter midler (-24) for modulasjon av et lydfrembringende organ for å avstedkomme pulser av lyd..

6. Anordning ifølge krav '5, karakterisert ved et flertall innretninger (24 , 32) for modulasjon av det lydfrem-^ bringende organ og en velgeinnretning (27, 29, 30) for selektivt å påvirke en av modulasjons innretningene (24 , 32) .

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at velgeinnretningene (27, 29, 30) omfatter i det minste ett logisk element (29).

8. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved et flertall innretninger (24, 38) for modulasjon av det lydfrembringende' organ, hvorav en mod.ii lasjonsinnretning (38) er forbundet med en spenningsmålekrets .(35, 37) innrettet til å måle spenningen på strømkilden (10) for å gi en hørbar varsling ved nedsatt spenning på strømkilden (10).

9. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at deteksjonsinnretningen (15, 19) og indikas jonsinnretningen (11) er montert på et tryktkretskort (3).

10. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at tryktkretskortet (3) er forsynt med inngangskohtakter• som er forbundet med tilkoblingsinnretningen ved hjelp av fj.ærforbindelser (8) .

11. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den er anbragt i en plugg og tilkoblingsinnretningen omfatter stifter (9) innrettet til å bli opptatt i hylser i en nettstikkontakt.

12. Anordning ifølge krav 11, karakterisert ved at pluggen omfatter en hoveddel (1) forsynt med stiftene (9), en ytterkapsel (4) og en ytterligere del (2) forsynt med deteksjons-og indikasjonsinnretningene, hvilken ytterligere del (2) er an-■bragt mellom hoveddelen (1) og ytterkapselen (4).

13. Anordning ifølge krav 12, karakterisert ved at ytterkapselen' (4) gir plass for et batteri (10) som utgjør den . nevnte strømkilde.

14. Anordning ifølge et av kravene 1-9, karakterisert ved at den har form av en adapter- eller tilpasningsenhet (40) og tilkoblingsinnretningen omfatter stifter (43) innrettet til- å bli "' opptatt i hylser i en nettstikkontakt.

15. Anordning ifølge krav 14, karakterisert ved at tilkoblingsinnretningen omfatter kontakter (43a, 44) som er på-virkbare ved nærvær av en plugg for tilkobling av deteksjonsinnretningen (15 , 19) til stiftene (4-3);

16... Anordning ifølge' krav 15, karakterisert ved at kontaktene (44) og stiftene (43) er plassert i adapter-enheten (40) med innbyrdes avstand fra hverandre slik at stifter på en plugg, som innsettes, strekker seg over,mellomrommet mellom kontaktene (44) og stiftene (43).