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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): • Aufbau mit Hängebügel aus Stanzblech, ein Gehäuseteil und ein platzsparendes Einlegeteil mit der Montagemöglichkeit von mindestens zwei Flachbaugruppen (FBG), waagerecht mon- tiert

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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...