Die Ladeschaltung einer elektrischen Zahnbürste

Elektrische Zahnbürsten sind heute ja nichts Ungewöhnliches mehr. Fast in jedem Haushalt ersetzt heute ein solches Gerät eine herkömmliche Handzahnbürste. Für die notwendige Energie zum Versorgen des Antriebsmotors sorgt ein eingebauter Akku, der über die Basisstation mit dem notwendigen Ladestrom versorgt wird.

Schaut man sich die Ladeschale und die elektrische Zahnbürste etwas genauer an, bemerkt man, dass gar keine elektrischen Kontakte vorhanden sind, um die elektrische Energie vom Ladegerät zum Akku in der Zahnbürste zu übertragen. Die Energieübertragung muss also auf eine andere Art und Weise erfolgen.

Nach dem Öffnen der elektrischen Zahnbürste wurde klar, wie die Energie vom Ladegerät zur Ladeschaltung in der Zahnbürste übertragen wird. Die Spule deutet auf eine induktive Energieübertragung hin. In der Ladeschale der Zahnbürste ist ebenfalls eine Spule eingesetzt, durch die ein Wechselstrom fließt. Die Energieübertragung erfolgt bei dieser Schaltung auf ähnliche Weise wie bei einem Transformator, bei dem ebenfalls eine elektrische Spannung in der sogenannten Sekundärspule erzeugt wird. Die stromdurchflossene Primärspule in der Ladeschale erzeugt ein wechselndes Magnetfeld, durch welches wiederum in der Sekundärspule in der elektrischen Zahnbürste eine elektrische Wechselspannung induziert wird.

Die Zahnbürste besitzt eine elektronische Schaltung im Inneren, die unter anderem auch einen Gleichrichter zum Umwandeln der Wechselspannung in eine Gleichspannung enthält. Die weitere Schaltung dient der Steuerung des Motors der Zahnbürste in mehreren Stufen.

In diesem Bild sind die Gleichrichterdioden auf der gedruckten Schaltung gut zu sehen.

Wird die Spule der elektrischen Zahnbürste auf den Dorn in der Ladeschale gelegt, so wird auch die elektronische Schaltung in der Zahnbürste durch die Spule mit einer elektrischen Spannung versorgt. Die Kontrollleuchte in der gedruckten Schaltung zeigt jetzt den Ladevorgang an. Das Gleiche ist dann der Fall, wenn die Zahnbüste auf die Ladeschale gestellt wird.

Eigentlich müsste es doch möglich sein, auch in einer anderen Spule auf dieselbe Weise eine elektrische Spannung zu  erzeugen. Tatsächlich funktioniert dies auch. Ich habe einfach eine kleine Spule mit etwa 150 Windungen selbst hergestellt und diese über einen Widerstand mit einer Leuchtdiode verbunden. Wird diese Spule auf die Ladeschale gelegt, so wird auch in dieser eine elektrische Wechselspannung erzeugt, welche dann die LED mit Strom versorgt, wodurch sie aufleuchtet. Genaugenommen fließt jedoch immer nur eine Halbwelle der Wechselspannung durch die Leuchtdiode, denn wie jede andere Diode lässt auch eine LED den elektrischen Strom nur in einer Richtung fließen.