Eine elektrische Zahnbürste ist 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.
Die Ladeschaltung für die elektrische Zahnbürste
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 diesem wird in der sogenannten Sekundärspule ebenfalls eine elektrische Spannung erzeugt. Die stromdurchflossene Primärspule in der Ladeschale erzeugt ein wechselndes Magnetfeld. Dadurch entsteht in der Sekundärspule in der elektrischen Zahnbürste ebenfalls eine elektrische Wechselspannung.
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.
Legt man die Spule der elektrischen Zahnbürste auf den Dorn in der Ladeschale, bekommt die elektronische Schaltung in der Zahnbürste Strom. Die Kontrollleuchte in der gedruckten Schaltung zeigt jetzt den Ladevorgang an.
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. Dabach habe ich diese über einen Widerstand mit einer Leuchtdiode verbunden. Legt man diese Spule auf die Ladeschale gelegt, so wird auch in dieser eine elektrische Wechselspannung erzeugt. Diese versorgt dann die LED mit Strom, 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.
