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Kleinleuchte mit wiederaufladbarer Batterie Die Erfindung betrifft
eine Kleinleuchte mit wiederaufladbarer Batterie, Ladeeinrichtungen und Steckerstiften
zur unmittelbaren Aufladung der Leuchte -an der Steckdose, bei der die Ladeeinrichtung
eine Zweiwegegleichrichtung und Widerstände zur Begrenzung des Ladestromes enthält.
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. Bei einer bekannten derartigen Kleinleuchte wird die entladene
Batterie durch einen über Widerstände oder einen Transformator aus dem Lichtnetz
gespeisten Gleichrichter in Graetzschaltung wieder aufgeladen. Die Verwendung von
Vorwiderständen zur Reduzierung der Spannung des Lichtnetzes auf die für die Batterie
und den Gleichrichter erforderliche Spannung ist einerseits sehr unwirtschaftlich,
und es muß andererseits eine relativ große Wärmemenge abgeführt werden, die sich
in den Vorwiderständen entwickelt. Denn bei einer Ladespannung von etwa
6 Volt am Eingang des Gleichrichters müssen bei Speisung aus dem 220-Volt-Lichtnetz
214 Volt, also mehr als 97 % der Speisespannung, von den Vorwiderständen
aufgenommen werden. Um die entwickelte Wärme abführen zu können, muß das die Leuchte
samt Ladeteil umfassende Gehäuse relativ groß ausgeführt werden, was bei derartigen
Leuchten unerwünscht ist. Wesentlich günstiger in dieser Hinsicht ist eine ebenfalls
bekannte Schaltung mit einem Transformator zur Herabsetzung der Speisespannung auf
den gewünschten Wert. Nachteilig ist dabei der relativ große Aufwand für den Transformator,
der die Leuchte unverhältnismäßig verteuert, Beiden Schaltungen gemeinsam ist der
Graetzgleichrichter, der aus vier Gleichrichterelementen besteht und damit ebenfalls
relativ teuer ist.
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Um den Transformator bzw. die Vorwiderstände und die damit verbundenen
Nachteile zu vermeiden, können auch Blindwiderstände, insbesondere Kondensatoren,
als Vorwiderstände verwendet werden, wie es durch die deutsche Patentschrift
631992 be,-kanntgeworden ist. Dabei ist zwischen dem Graetzgleichrichter
und das Netz ein Kondensator geschaltet, der Strom und Spannung begrenzt. Aus dieser
Patentschrift ist die Anwendung einer Einweg leichrichtert19 schaltung bekanntgeworden,
bei der eine Reihenschaltung aus Kondensator, Diode und Batterie am Wechselspannungsnetz
liegt. Um eine Entladung des Kondensators während der Zeit der nicht zur Ladung
benutzten Halbwelle zu erreichen, ist eine zweite Diode vorgesehen, die einerseits
-an die Verbindung zwischen Kondensator und erster Diode und andererseits an den
nicht mit dem Kondensator verbundenen Pol des speisenden Netzes angeschlossen ist.
Diese Ladeeinrichtung mit Einweggleichrichtung kommt zwar mit nur zwei Gleichrichterelementen
aus, je-
doch erfordert die Ladung eine längere Zeit als bei Verwendung einer
Gleichrichterschaltung mit Vollweggleichrichtung, da nur während jeweils einer halben
Periode geladen wird. Die Einwegladeschaltung ist daher ungünstig, da eine möglichst
kurze Ladezeit bei gleichzeitiger schonender Ladung angestrebt wird.
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Zum Zweck der Spannungsverdoppelung oder der Spannungsvervielfachung
ist unter anderem die Greinacher- oder Delonschaltung bekanntgeworden, die zur Erzeugung
hoher Gleichspannungen dient. Bei dieser Schaltung sind an einem Pol der Speisespannung
zwei Kondensatoren, am anderen Pol der Speisespannung zwei entgegengesetzt gepolte
Dioden angeschlossen. Das freie Ende jeder Diode ist mit je
einem freien Ende
eines Kondensators verbunden. Die zwischen den Verbindungsstellen der Kondensatoren
mit den Dioden auftretende Spannung ist doppelt so hoch wie die Speisespannung,
Gegenüber anderen Spannungsverdoppler- und Spannungsvervielfacherschaltungen hat
diese Schaltung den Vorteil, daß die Ausgangsspannung bereits geglättet ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Ladeeinrichtungen
für wiederaufladbare Batterien von Kleinleuchten zu vermeiden und eine preiswerte,
wenig Platz beanspruchende und mit gutem Wirkungsgrad arbeitende Ladeschaltung zu
schaffen, die eine relativ kurze Zeit erfordernde und die Batterie schonende Wideraufladung
ermöglicht.
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Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß bei Kleinleuchten
der eingangs genannten Art, als Ladeschaltung eine der zur Spannungsverdoppelung
an sich bekannten Delon- oder Greinacherschaltung ähnliche Schaltung verwendet ist,
bei der in einem parallel zur Batterie liegenden Stromkreis zwei Kondensatoren hintereinandergeschaltet
sind,
deren Mitte mit einem Netzsteckerstift verbunden ist, wogegen
die Enden dieses Stromzweiges und damit die Pole der Batterie über Gleichrichter
mit dem anderen Steckerstift verbunden sind und wobei die Kondensatoren durch entsprechende
Dimensionierung kapazitive Vorschaltwiderstände für den Ladestrom bilden.
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Durch diese Ladeschaltung wird mit nur zwei Gleichrichterelementen
und zwei Kondensatoren eine Vollweggleichrichtung erzielt, bei der die Ausgangsspannung
bereits so gut geglättet ist, wie es sonst nur mittels zusätzlicher Ladekondensatoren
möglich ist. Dadurch wird ein relativ schnell verlaufender und die Batterie schonender
Ladevorgang erreicht. Gegenüber der Vollweggleichrichtung mit Graetzgleichrichter
werden zwei Gleichrichterelemente eingespart. Die Kondensatoren erfüllen eine doppelte
Funktion. Einerseits wirken sie als ein die Speisespannung verlustlos oder nahezu
verlustlos auf den erforderlichen Wert herabsetzender Blindvorwiderstand, und andererseits
dienen sie als Ladekondensator, der den von dem in Durchlaßbetrieb befindlichen
Gleichrichterelement gelieferten Halbwellenstrom glättet. Da die zu ladenden Batterien
in Kleinleuchten nur eine relativ geringe Kapazität aufweisen und dementsprechend
mit relativ kleinem Strom geladen werden, muß der zur Spannungsherabsetzung erforderliche
Widerstand relativ groß sein. Ein relativ großer Widerstand bedeutet aber eine relativ
kleine Kapazität des als Blindwiderstand vorgesehenen Kondensators, so daß hierfür
in ihren Abmessungen kleine Kondensatoren verwendet werden können. Da Kondensatoren
einen nur geringen Verlustfaktor aufweisen und demzufolge -nur sehr wenig Wärme
entwickelt wird, wird durch die Wärmeentwicklung ihre Baugröße nicht beeinflußt,
so daß sich durch die Kleinheit der Kondensatoren, durch die Einsparung von zwei
Dioden und das Fehlen einer Wärmeentwicklung ein räumlich sehr kleines Ladeteil
ergibt, wodurch es möglich ist, auch die Leuchte relativ ]dein auszuführen und sie
ansprechend zu gestalten.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der
Zeichnung erläutert, die das Schaltbild der Leuchte zeigt.
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Die Leuchte weist zwei Teile auf, nämlich einen Lampenteil, in dem
die Lampe 5 mit einem Reflektor untergebracht ist, und einen Stromversorgungsteil,
in dem die Ladevorrichtung und die Batterie untergebracht sind. Die Steckerstifte
3 und 3' des Ladeteiles werden beim Zusammenstecken von Bohrungen4
und 4' des Lampenteiles aufgenommen, in denen nicht dargestellte Kontaktfedem die
Verbindung mit der Lampe5 herstellen. Ein vorstehender Nocken6 des Lampenteiles
greift in eine Öffnung7 des Ladeteiles ein und bewirkt die Anschaltung einer Batterie
8, die vorzugsweise als gasdichte Nickel-Cadmium-Batterie ausgeführt ist,
an die Steckerstifte 3 und 3' mittels zweier Schaltkontakte
9 und 10. Die Lampe kann durch einen Schalter11 eingeschaltet werden.
Die Schaltkontakte 9, 10 sind lediglich als Schutzschalter vorgesehen, damit
bei einem versehentlichen Einschalten des Lampenschalters 11 während der
Ladung die Ladevorrichtung nicht beschädigt wird. Parallel zur Batterie
8 liegen zwei hintereinandergeschaltete Kondensatoren 14, U', deren Mitte
mit dem Netzsteckerstift 3' verbunden ist. Die mit den Batteriepolen verbundenen
Enden der Kondensatoren 14, 14' sind über zwei entgegengesetzt gepolte Gleichrichterelemente
13, 13' mit dem anderen Netzsteckerstift 3 verbunden. Der Widerstand
12 dient zur Dämpfung des Einschaltstrom-Stoßes.
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Nach Abnahme des Lampenteiles kann das Ladeteil in jede Steckdose
zur Ladung eingeführt werden. Gehäuse und Einschaltknopf bestehen aus Kunststoff,
so daß keinerlei Berührungsgefahr vorhanden ist.