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Platzsparende Konstruktionsbasis eines Unterputzgehäuses für elektronische Schalter

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018001D
Original Publication Date: 2001-Dec-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 4 page(s) / 2M

Publishing Venue

Siemens

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Siegmar Zirkl: AUTHOR

Abstract

Um in übliche Dosen unterbringbar zu sein, darf ein Unterputz-Gerät (UP) die Maximalmaße ∅ 55x32mm nicht überschreiten. Die oberste Prämisse für die Realisierung eines UP-Zweileitergerätes ist somit die Bereitstellung eines maximalen Volumens zur Unter- bringung der Bauteile. Das führte zu einer völlig neuen Konstruktionsbasis für ein UP-Konzept (s. Abb. 1):

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Platzsparende Konstruktionsbasiseines Unterputzgehäuses für elekt-ronische Schalter

Energie

Idee: Siegmar Zirkl, Regensburg

Um in übliche Dosen unterbringbar zu sein, darf einUnterputz-Gerät (UP) die Maximalmaße   ∅  55x32mmnicht überschreiten. Die  oberste  Prämisse  für  dieRealisierung eines UP-Zweileitergerätes ist somit dieBereitstellung eines maximalen Volumens zur Unter-bringung  der  Bauteile.  Das  führte  zu  einer  völligneuen Konstruktionsbasis  für  ein  UP-Konzept  (s.Abb. 1):

•   Aufbau mit Hängebügel  aus  Stanzblech,  einGehäuseteil  und  ein  platzsparendes  Einlegeteilmit  der  Montagemöglichkeit  von mindestenszwei Flachbaugruppen (FBG), waagerecht mon-tiert

•   Sicherstellung  des  thermischen Kontaktdruckesder Gehäuse der Endstufenhalbleiter zum Hän-gebügel mittels einer spezifisch geformten Stahl-feder

•   platzsparendes neuartiges Krallenkonzept

•   Anordnung  der  Krallen  um  45° diagonal imHängebügel versetzt (ist Stand der Technik)

Folgende weitere Randbedingungen sind realisiert:

•   aufsteckbare  Applikationen  mittels ASt-Steckerwie z.B. beim EIB (European Installation Bus):Taster, Funk, Infrarotfernsteuer-Empfänger, Sen-soren, u.a.

•   sichere elektrische  Trennung  der  ASt-Buchsezum Netzpotenzial

•   effektive Kühlmöglichkeit der Endstufen-transistoren über den Hängebügel

•   Einhaltung der geforderten Sicherheitsabstände

•   optimierte Aufteilung der Bauteile auf die zweiFBG, unter Berücksichtigung der sicheren Tren-nung

•   Fertigungsgerechte Montage

Die Konstruktion wird anhand eines UP-Zweileiter-Universaldimmers dargestellt. Andere diverse elekt-ronische Schalter für  die  Installationstechnik  sindmöglich.

Die Schaltung des Dimmers ist auf zwei FBG verteilt.Beide FBG haben einen Bereich mit sicherer Tren-nung, d.h. Luft- und Kriechstrecke 6mm auf beidenLeiterplattenflächen.

Die  untere  FBG  enthält  auf  der Bestückungsseitebedrahtete Bauteile, Klemme und Trafo und auf derLötseite  den  Schaltregler  mit  Peripherie,  alles  in

SMD-Bestückung (Surface Mounted Devices). Hierist  auch  der  1-fach-Optokoppler  des  Schaltreglersuntergebracht, der die Trennstelle überbrückt.

Die  obere  FBG  ist  beidseitig  SMD-bestückt undenthält den Dimmerprozessor und die Logik. Auf dersicher getrennten Seite ist die ASt-Buchse und einigeKleinteile angeordnet. Ein 4-fach-Optokoppler OK2überbrückt die Trennstelle.

Die  zwei  Verbinder  zur 5V-Versorgung der AStkönnen  neben  der  ASt-Buchse  angeordnet  werden,die acht Verbinder auf Netzpotenzial von oberer zuunterer FBG ergeben  sich  während  dem  Layouten.Vorzugsweise  sollten  Miniatursteckverbinder  zumEinsatz kommen, aber um Platz zu sparen wären auchverlötbare Stifte, verlötetes Flachband am Rand derFBG o.ä. möglich.

Beide Leiterplatten haben  Ausbuchtungen  für  diebeiden Infineon-CoolMOS-Transistoren der End-stufe. Diese haben  vorzugsweise  ein  vollisoliertesGehäuse. Die Ano...