Schaltung zur Energieversorgung einer Leuchte an einem beweglichen Möbelteil

Abstract

 Schaltung zur Energieversorgung einer Leuchte (14) an einem gegenüber einem Möbelkorpus (18) beweglichen Möbelteil (16), mit einer Kopplungseinrichtung (22; 24), über die ein möbelteil-seitiger Schaltungsteil (10) mit einer möbelkorpus-seitigen netzbetriebenen Energieversorgungseinrichtung (20) koppelbar ist, wobei der möbelteil-seitiger Schaltungsteil (10) einen Energiespeicher (26) aufweist und eine durch ein Unterbrechen der Koppelung betätigbare Schalteinrichtung (36; 38) aufweist, die dazu eingerichtet ist, bei Betätigung eine Energieversorgung der Leuchte (14) aus dem Energiespeicher (26) einzuschalten, um die Leuchte (14) weiterzubetreiben.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft die Energieversorgung einer Leuchte an einem Möbel, insbesondere an einem gegenüber einem Möbelkorpus beweglichen Möbelteil wir beispielsweise einer Schiebetür, einer schwenkbar gelagerten Tür oder einem sonstigen beweglichen Möbelteil.

[0002] Wenn eine Leuchte an einem beweglichen Möbelteil angeordnet werden soll, so besteht das Problem, eine Zuleitung für die Stromzuführung zu der Leuchte so zu gestalten, dass bei einem Bewegen des Möbelteils die Leuchte in verschiedenen Stellungen des Möbelteils weiterbetrieben werden kann. Während bei einer schwenkbaren Tür Zuleitungen in der Nähe von Türscharnieren denkbar sind, ist eine Leitungsführung für eine Zuleitung bei einer Schiebetür aufwendig, da die gesamte Tür entlang eines relativ großen Verschiebeweges gegenüber dem Möbelkorpus bewegt wird.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine wartungsfreie Energieversorgung einer Leuchte an einem gegenüber einem Möbelkorpus beweglichen Möbelteil zu ermöglichen, bei der ein Weiterbetrieb einer Leuchte während des Bewegens des Möbelteils ermöglicht wird. Insbesondere ist es wünschenswert, die Energieversorgung einer Leuchte an einer gegenüber einem Möbelkorpus beweglichen Schiebetür zu schaffen, die einen Betrieb der Leuchte sowohl bei geschlossener Tür als auch bei geöffneter Tür ermöglicht und ohne das Auswechseln von Batterien und dergleichen Wartungsvorgänge auskommt.

[0004] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Schaltung zur Energieversorgung einer Leuchte an einem gegenüber einem Möbelkorpus beweglichen Möbelteil
mit einer Kopplungseinrichtung, über die ein möbelteil-seitiger Schaltungsteil mit einer möbelkorpus-seitigen netzbetriebenen Energieversorgungseinrichtung koppelbar ist,
wobei der möbelteil-seitige Schaltungsteil einen Energiespeicher aufweist und eine durch ein Unterbrechen der Koppelung betätigbare Schalteinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, bei Betätigung eine Energieversorgung der Leuchte aus dem Energiespeicher einzuschalten, um die Leuchte weiterzubetreiben.

[0005] Bei einem beweglichen Möbelteil in Form einer Schiebetür ermöglicht es die Schaltung, eine an der Möbeltür angebrachte, bei geschlossener Tür betriebene Leuchte beim Öffnen der Tür weiterzubetreiben, während die Ankopplung an die netzbetriebene Energieversorgungseinrichtung unterbrochen ist. Maßnahmen zur Aufrechterhaltung einer Ankoppelung der Leuchte an die netzbetriebene Energieversorgungseinrichtung können daher entfallen. Insbesondere ist keine dauerhafte Kabelverbindung zwischen Möbelkorpus und Schiebetür erforderlich.

[0006] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0007] Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

[0008] Es zeigen:

Fig. 1

ein schematisches Blockschaltbild eines schiebetür-seitigen Schaltungsteils;

Fig. 2

eine schematische Darstellung eines Möbels mit einer Schiebetür und einer Schaltung, die das Schaltungsteil aus Fig. 1 umfasst; und

Fig. 3

ein Prinzipschaltbild einer Schalteinrichtung des Schaltungsteils.

[0009] Fig. 1 zeigt eine Schaltung zur Energieversorgung einer Leuchte an gegenüber einem Möbelkorpus beweglichen Möbelteil in Form eines ersten, möbelteil-seitigen Schaltungsteils 10. Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer Schaltung zur Energieversorgung einer Leuchte an gegenüber einem Möbelkorpus beweglichen Möbelteil, die den ersten Schaltungsteil 10, einen zweiten, möbelkorpus-seitigen Schaltungsteil 12 sowie eine LED-Leuchte 14 umfasst.

[0010] Die Leuchte 14 und der erste Schaltungsteil 10 sind an einem beweglichen Möbelteil in Form einer Schiebetür 16 montiert. Der zweite Schaltungsteil 12 ist an einem Möbelkorpus 18 montiert. Die LED-Leuchte 14 ist elektrisch mit dem ersten Schaltungsteil 10 verbunden. Der zweite Schaltungsteil umfasst eine netzbetriebene Energieversorgungseinrichtung 20, die beispielsweise eine Kleinspannung von 12 Volt Gleichspannung bereitstellt.

[0011] Der erste Schaltungsteil 10 umfasst eine erste Kopplungseinrichtung 22, die koppelbar ist mit einer möbelkorpus-seitigen, zweiten Kopplungseinrichtung 24. Die Kopplungseinrichtungen 22, 24 bilden gemeinsam eine Kopplungseinrichtung, über die der erste Schaltungsteil 10 mit der netzbetriebenen Energieversorgungseinrichtung 20 in einer Ruhestellung der Schiebetür 16 koppelbar ist. Die Ruhestellung ist eine geschlossene Stellung der Tür.

[0012] Die Kopplungseinrichtungen 22, 24 umfassen beispielsweise Federkontakte oder Schleifkontakte. Insbesondere umfasst die eine Kopplungseinrichtung federbeaufschlagte Schleifkontakte, während die andere Kopplungseinrichtung starre Schleifkontakte umfasst. Die Kontakte der Kopplungseinrichtungen 22, 24 sind so angeordnet, dass sie in der Ruhestellung der Schiebetür 16 miteinander in Kontakt treten, um wenigstens eine elektrische Verbindung zwischen den ersten und zweiten Schaltungsteilen 10, 12 herzustellen. Im gezeigten Beispiel sind zwei Paare von Kontakten vorgesehen, um zwei elektrische Verbindungen für die Versorgungsspannung 12 Volt und Masse herzustellen.

[0013] Die Kopplungseinrichtungen 22, 24 sind kontaktgebunden, d.h. koppeln nur bei Kontakt. Insbesondere sind sie so angeordnet, dass bei einem Bewegen der Schiebetür 16 aus der Ruhestellung heraus die Kopplung des Schaltungsteils 10 mit der Energieversorgungseinrichtung 20 durch Unterbrechen der Kontakte unterbrochen wird. Insbesondere entfernen sich die Kopplungseinrichtungen 22, 24 beim Öffnen der Schiebetür 16 so weit voneinander, dass die Koppelung unterbrochen wird.

[0014] Der Aufbau des ersten Schaltungsteils 10 ist genauer in Fig. 1 dargestellt. Die in Fig. 1 gezeigte Schaltung umfasst einen Energiespeicher 26, der beispielsweise wenigstens einen Akkumulator 28, im Beispiel wenigstens zwei Akkumulatoren 28 umfasst, die in Reihe geschaltet sind.

[0015] Wenn über die erste Kopplungseinrichtung 22 der Schaltungsteil 10 mit den mit der externen, korpus-seitigen Energieversorgungseinrichtung 20 gekoppelt ist, wird die über Anschlüsse 30 angeschlossene LED-Leuchte 14 durch die Energieversorgungseinrichtung 20 mit Energie versorgt. Die Energieversorgung erfolgt über einen zwischengeschalteten DC-DC-Wandler 32.

[0016] Zugleich erfolgt bei Ankoppelung der externen Energieversorgung ein geregeltes Aufladen des Energiespeichers 26 über eine Ladeeinrichtung 34. Die Ladeeinrichtung 34 wird durch die Energieversorgungseinrichtung 20 mit Energie versorgt. Bei der Ladeeinrichtung 34 handelt es sich um eine an sich bekannte Ladeeinrichtung, die beispielsweise auch eine Ausgleichseinrichtung zum Aufrechterhalten einer gleichmäßigen Spannung der zu ladenden Akkumulatoren 28 umfassen kann.

[0017] Weiter umfasst die Schaltung 10 eine Schalteinrichtung 36, die bei einem Unterbrechen der Energieversorgung über die externe Energieversorgungseinrichtung 20 den Energiespeicher 26 mit dem DC-DC-Wandler 32 verbindet, um eine Energieversorgung der angeschlossenen LED-Leuchte 14 aus dem Energiespeicher 26 einzuschalten. Es erfolgt somit ein Umschalten von der netzbetriebenen Energieversorgungseinrichtung 20 auf den lokalen Energiespeicher. Die Schalteinrichtung 36 umfasst ein in der Zeichnung separat dargestelltes Halbleiterschaltelement 38 und wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 1 und Fig. 3 näher erläutert.

[0018] Die Schalteinrichtung 36 umfasst einen Komparator 40 mit einem ersten Eingang "+" und einem zweiten Eingang "-". Der Komparator vergleicht die am (mit dem ersten Eingang "+" verbundenen) Eingang des DC-DC-Wandlers 32 anliegende externe Versorgungsspannung mit der lokalen Versorgungsspannung des Energiespeichers 26 an einem Pol des Energiespeichers 26, welcher mit dem zweiten Eingang "-" verbunden ist. Die Schalteinrichtung 36 ist dazu eingerichtet, ihre Versorgungsspannung aus jedem der beiden Eingänge "+", "-" beziehen zu können und weist dazu eine Eingangswahlschaltung 42 auf, die mit den beiden Eingängen "+", "-" verbunden ist.

[0019] Je nach Ergebnis des Vergleichs der an den beiden Eingängen anliegenden Versorgungsspannungen schaltet ein Ausgangstreiber 44 das angeschlossene Halbleiterschaltungselement 38, um eine Verbindung zwischen dem Energiespeicher 26 und dem Eingang des DC-DC-Wandlers 33 herzustellen: Sobald und solange die Eingangsspannung am DC-DC-Wandler 32 höher ist als die Spannung am Energiespeicher 26, wird die Verbindung zwischen beiden getrennt. Dies ist der Fall im Betrieb über die netzbetriebene Energieversorgungseinrichtung 20. Hier liegt über eine Diode 45, insbesondere eine Schottky-Diode, die externe Versorgungsspannung von 12 Volt am DC-DC-Wandler 32 an. Diese ist höher als die Spannung des Energiespeichers, die beispielsweise 2 x 3,7 Volt beträgt.

[0020] Wird die Koppelung zur netzbetriebenen Energieversorgungseinrichtung 20 jedoch unterbrochen, so fällt die eingangsseitig am DC-DC-Wandler 32 anliegende Spannung ab. In diesem Fall liegt die anliegende Spannung kurzzeitig unterhalb der Spannung des Energiespeichers 26, und die Verbindung wird sofort geschlossen, so dass der Energiespeicher 26 über das Halbleiterschaltelement 38 mit dem Eingang des DC-DC-Wandlers 32 verbunden ist.

[0021] Der DC-DC-Wandler 32 hat einen zulässigen Eingangsspannungsbereich, der wenigstens die Ausgangsspannung des Energiespeichers 26 und die von der netzbetriebenen Energieversorgungseinrichtung 20 zur Verfügung gestellte Versorgungsspannung umfasst. Der DC-DC-Wandler 32 ist somit dazu eingerichtet, bei einem Wechsel der Energieversorgung von der netzbetriebenen Energieversorgungseinrichtung 20 zu dem Energiespeicher 26 eine gleichförmige Ausgangsspannung von 12 Volt bereitzustellen. Dies gilt auch für einen Wechsel in umgekehrter Richtung.

[0022] Der Komparator 40 und das Halbleiterschaltelement 38 sind für eine sehr kurze Schaltzeit trotz der auftretenden hohen Ströme ausgelegt. Als Schaltzeit wird hier die Zeitdauer des Übergangs zwischen einem ersten konstanten Niveau einer von der netzbetriebenen Energieversorgungseinrichtung 20 zur Verfügung gestellten Eingangsspannung am DC-DC-Wandler 32 und einem zweiten konstanten Niveau einer von dem lokalen Energiespeicher 26 zur Verfügung gestellten Eingangsspannung am DC-DC-Wandler 32 verstanden.

[0023] Die Schaltzeit zum Umschalten von der netzbetriebenen Energieversorgung auf die Energieversorgung aus dem Energiespeicher 26 ist vorzugsweise so gering, dass beim Umschalten keine vorübergehende Helligkeitseinbuße der LED-Leuchte 14 wahrnehmbar ist. Vorzugsweise ist die Schaltzeit kürzer als eine durch wenigstens einen Ausgangskondensator, insbesondere wenigstens einen Glättungskondensator 46, des DC-DC-Wandlers 32 überbrückbare Zeitdauer eines eingangsseitigen Spannungsausfalls am DC-DC-Wandler 32. Der DC-DC-Wandler 32 kann daher vor, während und nach dem Umschalten dieselbe einheitliche Ausgangsspannung am Ausgangskondensator zur Verfügung stellen. Auf diese Weise kann bei Unterbrechung der externen Energieversorgung bzw. Betätigung der Schalteinrichtung 36, 38 ein unterbrechungsfreier und sogar flackerfreier Weiterbetrieb der LED-Leuchte 14 beim Einschalten der Energieversorgung aus dem Energiespeicher erreicht werden. Umgekehrt ist der wenigstens eine Glättungskondensator 46 ausreichend dimensioniert, um die Schaltzeit der Schalteinrichtung 36, 38 zu überbrücken und so einen unterbrechungsfreien Weiterbetrieb der Leuchte 14 bei Betätigung der Schalteinrichtung 36, 38 zu gestatten.

[0024] Bei dem Halbleiterschaltelement 38 handelt es sich vorzugsweise um einen Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate. Vorzugsweise wird ein selbstsperrender p-Kanal MOSFET mit Inversdiode verwendet, insbesondere ein Leistungsfeldeffektransistor in Form eines FREDFET (fast-reverse epitaxial diode field-effect transistor), wie schematisch in Fig. 1 dargestellt ist. Eine geeignete Schalteinrichtung 36 ist beispielsweise unter der Typbezeichnung LTC4412 von der Firma Linear Technology, USA, erhältlich.

[0025] Die Ladeeinrichtung 34 ist so mit der ersten Kopplungseinrichtung 22 verbunden, dass bei einer Unterbrechung der netzbetriebenen Energieversorgung die Ladeeinrichtung 34 abgeschaltet ist. Dazu ist im gezeigten Beispiel die Ladeeinrichtung 34 über die Schottky-Diode 45 von dem Eingang des DC-DC-Wandlers 32 getrennt, wobei die Anode der Diode 45 auf der Seite der Kopplungseinrichtung 22 und der Ladeeinrichtung 34 liegt und die Kathode auf der Seite des DC-DC-Wandlers 32 und der Schalteinrichtung 36, 38 liegt.

[0026] Die Schaltung 10 ist somit dazu eingerichtet, bei Bestehen einer Verbindung zur netzbetriebenen Energieversorgungseinrichtung 20 die angeschlossene LED-Leuchte 14 über die von der netzbetriebenen Energieversorgungseinrichtung 20 zur Verfügung gestellte Versorgungsspannung zu betreiben, bei einem Unterbrechen der Ankopplung an die Energieversorgungseinrichtung 20 hingegen eine Energieversorgung der LED-Leuchte 14 aus dem lokalen Energiespeicher 26 der Schaltung 10 zu betreiben, und ein Umschalten zwischen beiden Zuständen jeweils bei unterbrechungsfreiem, flackerfreiem Weiterbetrieb der LED-Leuchte 14 zu ermöglichen.

[0027] Fig. 1 zeigt weiter eine einstellbare, beispielsweise programmierbare Zeitsteuereinrichtung 48, die zwei nachfolgend beschriebene Funktionen umfasst. Die Zeitsteuereinrichtung 48 ist mit der ersten Kopplungseinrichtung 22 verbunden, um das Anliegen der externen Versorgungsspannung zu detektieren.

[0028] Bei einem Betrieb der LED-Leuchte über die lokale Energiequelle 26 schaltet die Zeitsteuereinrichtung 48 nach einer einstellbaren Nachleuchtdauer von beispielsweise zwei Minuten die LED-Leuchte 14 ab und trennt über ein Relais 50 die Akkumulatoren 28 galvanisch ab. Im gezeigten Beispiel ist dazu der Spulenkreis des Relais 50 parallel zur LED-Leuchte 14 geschaltet und gemeinsam in Reihe mit einem von der Zeitsteuereinrichtung 48 steuerbaren Halbleiterschaltelement 52 in Form eines MOSFET zur Unterbrechung des Stromflusses geschaltet.

[0029] Weiter übernimmt die Zeitsteuereinrichtung 48 eine zweite Funktion, eine Sicherheitsfunktion: Bei anliegender Versorgungsspannung von der netzbetriebenen Energieversorgungseinrichtung 20 erfolgt eine Begrenzung der Ladezeit der Ladeeinrichtung 34, indem diese nach einer einstellbaren Zeit von beispielsweise vier Stunden abgeschaltet wird. Dazu ist die Ladeeinrichtung 34 über ein von der Zeitsteuereinrichtung steuerbares Halbleiterschaltelement 54 in Form eines weiteren MOSFET mit der ersten Kopplungseinrichtung 22 verbunden.

[0030] Die MOSFETS 52, 54 sind jeweils selbstsperrend ausgeführt und werden von der Zeitsperreinrichtung 48 so gesteuert, dass nach Ablauf der jeweiligen Schaltzeit eine Unterbrechung der jeweiligen elektrischen Verbindung erfolgt.

Ansprüche

1. Schaltung zur Energieversorgung einer Leuchte (14) an einem gegenüber einem Möbelkorpus (18) beweglichen Möbelteil (16),
mit einer Kopplungseinrichtung (22; 24), über die ein möbelteil-seitiger Schaltungsteil (10) mit einer möbelkorpus-seitigen netzbetriebenen Energieversorgungseinrichtung (20) koppelbar ist,
wobei der möbelteil-seitiger Schaltungsteil (10) einen Energiespeicher (26) aufweist und eine durch ein Unterbrechen der Koppelung betätigbare Schalteinrichtung (36; 38) aufweist, die dazu eingerichtet ist, bei Betätigung eine Energieversorgung der Leuchte (14) aus dem Energiespeicher (26) einzuschalten, um die Leuchte (14) weiterzubetreiben.

2. Schaltung nach Anspruch 1, bei der die Schalteinrichtung (36; 38) einen Komparator (40) zum Vergleichen der über die Kopplungseinrichtung (22) zur Verfügung gestellten Spannung mit der von dem Energiespeicher (26) zur Verfügung gestellten Spannung aufweist, wobei die Schalteinrichtung (36; 38) weiter ein Halbleiterschaltelement (38) aufweist, das in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs betätigt wird.

3. Schaltung nach Anspruch 2, bei dem das Halbleiter-Schaltelement (38) einen Leistungsfeldeffekttransistor umfasst.

4. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem der Leuchte (14) vorgeschalteten DC-DC-Wandler (32), der ausgangsseitig wenigstens einen Glättungskondensator (46) aufweist, wobei die Schaltzeit der Schalteinrichtung (36; 38) kleiner ist als eine durch den wenigstens einen Glättungskondensator (46) überbrückbare Zeitdauer eines eingangsseitigen Spannungsausfalls am DC-DC-Wandler (32), so dass bei Betätigung der Schalteinrichtung (36; 38) ein unterbrechungsfreier Weiterbetrieb der Leuchte (14) ermöglicht wird.

5. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem DC-DC-Wandler (32), der der Leuchte (14) vorgeschaltet ist und dazu eingerichtet ist, sowohl bei eingangseitiger Energieversorgung über die angekoppelte netzbetriebene Energieversorgungseinrichtung (20) als auch, im Falle einer Unterbrechung der Koppelung, bei eingeschalteter eingangsseitiger Energieversorgung aus dem Energiespeicher (26) ausgangsseitig dieselbe einheitliche Betriebsspannung für die Leuchte (14) zur Verfügung zu stellen.

6. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der möbelteil-seitige Schaltungsteil (10) weiter eine Ladeeinrichtung (34) für den Energiespeicher (26) aufweist, die bei Koppelung des Schaltungsteils (10) mit der netzbetriebenen Energieversorgungseinrichtung (20) betreibbar ist, um über die netzbetriebene Energieversorgungseinrichtung (20) den Energiespeicher (26) zu laden.

7. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend einen möbelkorpus-seitigen Schaltungsteil (12), der die netzbetriebene Energieversorgungseinrichtung (20) umfasst, wobei der möbelteil-seitige Schaltungsteil (10) wenigstens eine LED-Leuchte (14) umfasst.

8. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche" bei der die Kopplungseinrichtung eine kontaktgebundene Kopplungseinrichtung ist.

9. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Kopplungseinrichtung (22; 24) so an dem Möbelkorpus (18) und an dem beweglichen Möbelteil (16) angeordnet ist, dass bei einem Bewegen des Möbelteils (16) aus einer Ruhestellung heraus die Koppelung unterbrochen wird.

10. Möbel, insbesondere Schrank, mit einem Möbelkorpus (18) und einem gegenüber dem Möbelkorpus (18) beweglichen Möbelteil (16), insbesondere in Form einer Schiebetür, mit einer Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der möbelteil-seitige Schaltungsteil (10) und die wenigstens eine Leuchte (14), die mit dem Schaltungsteil (10) verbunden ist, an dem beweglichen Möbelteil (16) montiert sind.

Zeichnung