[0001] Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungsmodulsystem sowie eine aus einzelnen Modulen
des Beleuchtungsmodulsystems aufgebaute Leuchte.
[0002] Leuchten, die mit energiesparenden Leuchtmitteln ausgestattet sind, benötigen für
den Betrieb des Leuchtmittels ein Betriebsmodul, welches auch als Vorschaltgerät angesprochen
werden kann. Das Betriebsmodul ist netzspannungsgespeist und versorgt das Leuchtmittel
mit der für den Betrieb notwendigen Energie. Auch die Ansteuerung des Leuchtmittels
erfolgt über das Betriebsmodul, so etwa ein Dimmen. In aller Regel verfügt ein solches
Betriebsmodul zudem über eine Bus-Schnittstelle, damit dieses an einen Installationsbus
angeschlossen werden kann. Wird ein Betriebsmodul über einen Installationsbus betrieben,
kann dieses mit dem jeweils verwendeten Protokoll, beispielsweise gemäß der DALI-Norm
angesteuert werden. In zunehmendem Maße werden LEDs als energiesparende Leuchtmittel
eingesetzt. Von dem Betriebsmodul werden diese mit Gleichstrom gespeist. Da typischerweise
als Lichtquellen mehrere LEDs in einem solchen Leuchtmittel eingesetzt werden, wird
im Rahmen dieser Ausführung das Leuchtmittel als Leuchtmittelmodul angesprochen. Zum
Anschließen des Leuchtmittelmoduls an das Betriebsmodul verfügt das Betriebsmodul
über einen Modul-Steckverbinder und das Leuchtmittelmodul über einen komplementären
Gegensteckverbinder.
[0003] Um unterschiedlichen Anforderungen zu genügen, werden unterschiedlich arbeitende
Betriebsgeräte eingesetzt, insbesondere dann, wenn die Leuchtmittelmodule mehrkanalig
ausgelegt sind. Ein solches Leuchtmittelmodul kann als so genanntes
Tunable White-Modul ausgelegt sein. Das Leuchtmittelmodul ist dann zweikanalig ausgelegt und verfügt
in seinen beiden Kanälen über LEDs unterschiedlicher Farbtemperatur. Durch entsprechende
Ansteuerung der LEDs des einen Kanals und derjenigen des anderen Kanals kann die gewünschte
Farbtemperatur, mit der das Leuchtmittelmodul leuchten soll, durch Mischen eines Farbanteils
des einen Kanals mit demjenigen des zweiten Kanals eingestellt werden. Zur Ansteuerung
der beiden Kanäle eines solchen Leuchtmittelmoduls kann ein Betriebsmodul vorgesehen
sein, welches jeweils einen Treiber für jeden Kanal aufweist. Diese Treiber sind unabhängig
voneinander ansteuerbar. Gemäß einer anderen Ausgestaltung werden zweikanalige Leuchtmittelmodule
mit einem nach einem Standard arbeitenden gemeinsamen Betriebsmodul angesteuert. Dieses
kann etwa mit der DALI-Norm IEC 62386-209: 2011-06 (Teil 209: Farb-/Farbtemperaturansteuerung
(Gerätetyp 8)) vorgenommen werden. Während bei der ersten Variante mit einem Einsatz
von zwei unabhängigen Treibern die beiden Kanäle unabhängig voneinander und die Leuchte
bei maximaler Leistung in jedem Kanal mit 100% angesteuert werden kann, erfolgt eine
Ansteuerung der einzelnen Kanäle bei einem Betriebsmodul, welches nach der vorgenannten
Spezifikation arbeitet, in Abhängigkeit von der Ansteuerung des jeweils anderen Kanals,
wodurch der maximale Lichtstrom, der durch die Summe der beiden Kanäle abgegeben wird,
begrenzt wird.
[0004] Um zu vermeiden, dass ein auf den Betrieb mit einem bestimmten Betriebsmodul ausgelegtes
Leuchtmittelmodul versehentlich nicht an ein anderes Betriebsmodul angeschlossen wird,
sind die unterschiedlichen Betriebsmodule mit mechanisch unterschiedlich konzipierten
Steckverbindern zum Anschließen eines Leuchtenmoduls ausgerüstet. Schließlich kann
es bei einem Falschanschluss vorkommen, dass das Leuchtmittel beschädigt oder sogar
zerstört wird. Dieses kann mit einer übermäßigen Erwärmung einhergehen, so dass durch
einen unbemerkten Falschanschluss eine Gefahr für Leib und Leben nicht ausgeschlossen
werden kann. Das Ausrüsten der Betriebsgeräte und dementsprechend der daran anzuschließenden
Leuchtmittelmodule mit unterschiedlichen Steckverbindern jedoch wird als aufwändig
angesehen, da dies nicht nur in der Verschaltung der Module zu berücksichtigen ist,
sondern auch da ein und dieselben Leuchtmittelmodule mit unterschiedlichen Steckverbindern
ausgerüstet werden müssen.
[0005] Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die
Aufgabe zugrunde, ein Beleuchtungsmodulsystem sowie eine aus einzelnen Modulen dieses
Beleuchtungsmodulsystems zusammengesetzte Leuchte vorzuschlagen, bei der vorbeschriebene
Nachteil vermieden ist, wobei jedoch zugleich sichergestellt ist, dass ein Betrieb
eines Leuchtmittelmoduls, wenn nicht an das bestimmungsgemäße Betriebsmodul angeschlossen
und von diesem angesteuert, keine gefährlichen Betriebszustände eintreten.
[0006] Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Beleuchtungsmodulsystem mit zumindest
zwei unterschiedlich arbeitenden Betriebsmodulen, wobei jedes Betriebsmodul zum Ansteuern
eines unterschiedlich ausgelegten Leuchtmittelmoduls dient, und mit zumindest zwei
unterschiedlich anzusteuernden, mit Gleichstrom zu betreibenden Leuchtmittelmodulen,
welche unterschiedlich arbeitenden Betriebsmodule mit mechanisch gleichen, jedoch
elektrisch unterschiedlich gepolten Steckverbindern zum Anschließen eines damit anzusteuernden
Leuchtmittelmoduls ausgestattet sind und welche Leuchtmittelmodule mit mit den Steckverbindern
der Betriebsmodule mechanisch in Eingriff stellbaren, komplementären Steckverbindern
ausgerüstet sind, wobei die Polung der elektrischen Kontakte des eingangsseitigen
Steckverbinders jedes Leuchtmittelmoduls zum Anschließen desselben an ein Betriebsmodul
entsprechend der Polung desjenigen Betriebsmoduls vorgesehen ist, mit dem dieses Leuchtmittelmodul
anzusteuern ist, und wobei jedes Leuchtmittelmodul mit einer Schutzschaltung zum Verhindern
einer Beschädigung oder Zerstörung desselben bei einem falschpoligen Anschluss ausgerüstet
ist.
[0007] Bei diesem Beleuchtungsmodulsystem sind alle Module bezüglich ihrer Verbindungsmechanik
mit ein und demselben Steckverbinder ausgerüstet, wobei jeweils zwei miteinander zu
verbindende Module jeweils komplementäre Steckverbinder (Stecker oder Buchse) tragen.
Somit kann bei diesem Beleuchtungsmodulsystem an jedes Betriebsmodul, und zwar unabhängig
von seiner Arbeitsweise jedes Leuchtmittelmodul durch Ineingriffstellen der entsprechenden
komplementären Steckverbinder angeschlossen werden. Zur Codierung der miteinander
zusammenwirkenden Module - Betriebsmodul und Leuchtmittelmodul - wird bei diesem Beleuchtungsmodulsystem
auf eine unterschiedliche elektrische Polung der Kontakte des Steckverbinders abgestellt.
Dies bedeutet, dass mechanisch zwar ein mit einem Betriebsmodul nicht bestimmungsgemäß
betreibendes Leuchtmittelmodul an dieses angeschlossen werden kann, die elektrische
Kontaktierung zwischen dem Betriebsmodul und dem Leuchtmittelmodul in Bezug auf die
Zuordnung der elektrischen Kontakte nicht bestimmungsgemäß ist.
[0008] Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Gleichstrombetrieb der Leuchtmittelmodule
genutzt, um eine solche Codierung zu erreichen. Während bei dem einen Betriebsmodul
ein erster elektrischer Ausgangskontakt den Plus-Pol und der andere elektrische Ausgangskontakt
den Minus-Pol darstellt und die zum Betreiben mit diesem Betriebsgerät vorgesehenen
Leuchtmittelmodule bezüglich der elektrischen Kontakte in ihrem Steckverbinder zum
Anschließen derselben an das Betriebsgerät gleichermaßen gepolt sind, ist die Polung
bei einem anders arbeitenden Betriebsgerät in den Ausgangskontakten desselben umgekehrt.
Dementsprechend sind auch die Eingangskontakte in den Steckverbindern der mit diesem
Betriebsgerät zu betreibenden Leuchtmittelmodule gepolt. Um eine Beschädigung oder
Zerstörung eines Leuchtmittelmoduls bei einem Fehlanschluss - also: Einem Anschluss
eines Leuchtmittelmoduls an ein zum Betreiben dieses Leuchtmittelmoduls nicht vorgesehenes
Betriebsgerät - zu vermeiden, ist jedes Leuchtmittelmodul mit einer Schutzschaltung
ausgerüstet. Eine solche Schutzschaltung bewirkt, dass Beschädigungen oder gar eine
Zerstörung des Leuchtmittelmoduls bzw. seiner Lichtquellen nicht eintritt, wenn dieses
Leuchtmittelmodul falschpolig am Betriebsgerät angeschlossen ist und von diesem angesteuert
wird. Es versteht sich, dass bei mehrkanaligen Leuchtmittelmodulen jeder Kanal eine
solche Schutzschaltung aufweist. Durch eine solche Schutzschaltung wird ein By-Pass
zu den Lichtquellen dieses Kanals gebildet, um den in diesen Kanal eingebrachten Strom
möglichst verlustfrei an den Lichtquellen vorbeizuführen. Handelt es sich bei den
Leuchtmittelmodulen um solche, die LEDs als Lichtquellen aufweisen, kann eine solche
Schutzschaltung in einfacher und kostengünstiger Art und Weise durch eine Freilaufdiode
realisiert sein. Für andere Lichtquellen wird man typischerweise andere, an die jeweiligen
Lichtquellen angepasste Schutzschaltungen vorsehen.
[0009] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass bei einem Anschluss eines
Leuchtmittelmoduls an ein nicht hierfür vorgesehenes Betriebsmodul - also: Beispielsweise
bei einem falschpoligen Anschluss desselben - vorgesehen, dass bei einer Ansteuerung
diese Leuchtmittelmoduls durch das Betriebsgerät das Leuchtmittelmodul ein Falschpolungssignal
ausgibt. Typischerweise handelt es sich hierbei um ein optisches Signal. In einer
besonders einfach zu realisierenden Ausgestaltung ist ein Nicht-Leuchten des Leuchtmittelmoduls
bei einer Ansteuerung durch das nicht bestimmungsgemäße Betriebsgerät das Falschpolungssignal.
Es können durchaus auch andere optische Falschpolungssignal von einem solchen Leuchtmittelmodul
bei einem nicht bestimmungsgemäßen Anschluss bereitgestellt werden, wie beispielsweise
das Aufleuchten einer farblich anderen einzelnen LED, etwa roter Farbe, ein Blinken
der Lichtquellen. Denkbar ist auch, dass ein solches Leuchtmittelmodul ein akustisches
Falschpolungssignal abgibt.
[0010] Von Besonderheit bei diesem Beleuchtungsmodulsystem ist, dass die aus dem Stand der
Technik bereits bekannten, unterschiedlichen Betriebsgeräte nicht geändert werden
müssen, sondern dass ausschließlich der Modul-Steckverbinder anzupassen ist. Vor allem
ist ein Anschluss werkzeuglos möglich und aufgrund der Steckverbinder auch nachträglich
ohne Weiteres änderbar. Daher eignet sich dieses Beleuchtungsmodulsystemkonzept vor
allem auch zum Realisieren von Schienensystem-Leuchten und/oder -Lichtbändern. Für
derartige Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn jedes Leuchtmittelmodul neben einem
eingangsseitigen Steckverbinder, zum Anschließen des Leuchtmittelmoduls an ein Betriebsgerät
ebenfalls über einen ausgangsseitigen Steckverbinder verfügt, der dieselbe Polung
seiner elektrischen Kontakte aufweist wie der ausgangsseitige Steckverbinder des Betriebsmoduls.
Auf diese Weise können mehrere oder auch eine Vielzahl von Leuchtmittelmodulen hintereinander
geschaltet werden. Dabei müssen die hintereinander geschalteten Leuchtmittelmodule
nicht identisch sein. Einziges Erfordernis ist, dass diese ausgelegt sind, um von
ein und demselben Betriebsgerätetyp angesteuert werden zu können. Insofern umfasst
der im Rahmen dieser Ausführung benutzte Begriff des Anschließens eines Leuchtmittelmoduls
an ein Betriebsgerät sowohl das unmittelbare Anschließen desselben an ein Betriebsgerät
als auch das mittelbare Anschließen desselben an ein Betriebsgerät unter Zwischenschaltung
einer oder mehrerer weiterer Leuchtmittelmodule oder auch anderer Module.
[0011] Wenn mehrere Leuchtmittelmodule hintereinander geschaltet werden sollen, besteht
die Möglichkeit, diese räumlich voneinander getrennt anzuordnen und sodann zwischen
zwei elektrisch hintereinander geschalteten Leuchtmittelmodulen ein Verlängerungsstück
einzusetzen. Ein solches Verlängerungsstück trägt an seinen beiden Enden jeweils komplementäre
Steckverbinder, wobei einer in den ausgangsseitigen Steckverbinder eines ersten Leuchtmittelmoduls
und der andere Steckverbinder in den eingangsseitigen Steckverbinder des nachfolgenden
Leuchtmittelmoduls passt. Die Polung wird zwischen dem eingangsseitigen Steckverbinder
und dem ausgangsseitigen Steckverbinder in einem Kanal bei einem solchen Verlängerungsstück
nicht geändert.
[0012] Bei einem zwei- oder auch mehrkanaligen Betriebsgerät ist es möglich, dass zwischen
zwei Leuchtmittelmodulen ein Kanalwender eingeschaltet wird. Bei einem zweikanalig
arbeitenden Betriebsgerät wird mit einem solchen Kanalwender der eingangsseitig erste
Kanal ausgangsseitig auf den zweiten Kanal und der eingangsseitig zweite Kanal ausgangsseitig
auf den ersten Kanal gelegt. Auf diese Weise können beispielsweise monochrome Leuchtmittelmodule,
die nur in einem Kanal mit Lichtquellen ausgestattet sind, in dem Segment vor und
hinter einem solchen Kanalwender unterschiedlich angesteuert werden.
[0013] Um einen Betrieb eines Leuchtmittelmoduls zu gewährleisten, wenn dieses einen ausgangsseitigen
Steckverbinder zum Anschließen weiterer Leuchtmittelmodule aufweist, kann vorgesehen
sein, den ausgangsseitigen Steckverbinder dergestalt auszulegen, dass ohne dass der
komplementäre Steckverbinder eines nachfolgenden Leuchtmittelmoduls, eines Kanalwenders
oder eines Verlängerungsstückes darin eingesteckt ist, der Plus- und der Minus-Pol
miteinander kontaktiert sind. Beim Einstecken des komplementären Steckverbinders zum
Anschließen eines nachfolgenden Leuchtmittelmoduls oder eines anderen Moduls wird
dieser Kurzschluss unterbrochen und die einzelnen Leitungen an diejenigen des nachfolgenden
Moduls angeschlossen. In einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in den ausgangsseitigen
Steckverbinder des letzten Leuchtmittelmoduls ein Kurzschlussstecker eingesetzt wird,
durch den sodann die beiden Pole jedes Kanals elektrisch zusammengeführt sind.
[0014] Zum Minimieren der Anzahl an möglichen Fehlanschlüssen von Leuchtmittelmodulen an
für diese nicht vorgesehene Betriebsgeräte ist in einer zweckmäßigen Weiterbildung
vorgesehen, dass Betriebsgeräte und zugehörige Leuchtmittelmodule zusätzlich eine
gleiche Farbcodierung tragen. Eine solche Farbcodierung kann beispielsweise durch
eine gleiche Einfärbung der miteinander in Eingriff zu stellenden Steckverbinder realisiert
sein. Es versteht sich, dass eine solche Farbcodierung auch an anderer Stelle auf
bzw. an dem Betriebsgerät sowie auf bzw. an dem Leuchtenmodul vorgenommen werden kann.
[0015] In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass zumindest eines der beiden Betriebsmodule
ausgelegt ist, damit dieses in zwei unterschiedlichen Leistungsstufen arbeiten kann.
Ein solches Betriebsmodul ist somit beispielsweise ausgelegt, um in der einen Leistungsstufe
einen Betriebsstrom von 350 mA und in der anderen Betriebsstufe beispielsweise von
700 mA bereitzustellen. Eine Kodierung dieser beiden unterschiedlichen Betriebsstufen
erfolgt über die Polung der elektrischen Kontakte des ausgangsseitigen Steckverbinders
dieses Betriebsmoduls. In der einen Polungsvariante wird ein Betriebsstrom in der
einen Leistungsstufe und in der umgekehrten Polungsvariante in der anderen Leistungsstufe
bereitgestellt. Auf diese Weise können von Ihrer Leistung her unterschiedliche Leuchtmittelmodule
mit einem solchen Betriebsgerät gesteuert werden. Aufgrund des vorbeschriebenen Verpolungsschutzes
ist wirksam möglichen Beschädigungen bei einem falsch gepolten Anschluss entgegengewirkt.
[0016] Durchaus möglich ist auch eine Ausgestaltung eines Beleuchtungsmodulsystems, bei
dem jedes Betriebsmodul ausgelegt ist, in zwei unterschiedlichen Leistungsstufen Betriebsstrom
bereitstellen zu können.
[0017] Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1:
- eine schematisierte Darstellung von Modulen, zugehörig zu einem Beleuchtungsmodulsystem,
- Fig. 2:
- eine beispielhafte Zusammenstellung und Zusammenschaltung einzelner Module des Beleuchtungsmodulsystems
zum Ausbilden einer Leuchte,
- Fig. 3:
- eine Leuchte gemäß einer ersten Ausgestaltung, zusammengesetzt aus Modulen des Beleuchtungsmodulsystems
der Figur 1,
- Fig. 4:
- eine Leuchte gemäß einer weiteren Ausgestaltung, zusammengesetzt aus Modulen des Beleuchtungsmodulsystems
der Figur 1,
- Fig. 5:
- eine Leuchte gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung zusammengesetzt aus Modulen des
Beleuchtungsmodulsystems der Figur 1 und
- Fig. 6:
- noch eine Leuchte, zusammengesetzt aus Modulen des Beleuchtungsmodulsystems der Figur
1.
[0018] Ein Beleuchtungsmodulsystem umfasst bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei
unterschiedliche Betriebsmodule B
1, B
2. Die beiden beispielhaft dargestellten Betriebsmodule B
1, B
2 sind beide zweikanalig ausgelegt und beispielsweise vorgesehen zum Ansteuern von
Leuchtmittelmodulen, deren Farbtemperatur eingestellt werden kann, bei welchen Leuchtmittelmodulen
es sich um so genannte
Tunable Weite-Leuchtmittelmodule handeln kann. Das Betriebsmodul B
1 umfasst zwei individuelle Treiber D
1, D
2, wobei jeder Treiber D
1, D
2 unabhängig von dem anderen Treiber D
2 bzw. D
1 für die Ansteuerung eines Kanals verantwortlich ist. Das Betriebsgerät B
1 verfügt über einen nicht näher dargestellten Netzanschluss sowie über eine DALI-Schnittstelle.
Das Betriebsmodul B
1 verfügt ferner über einen Modul-Steckverbinder S
1, an den ein Leuchtmittelmodul angeschlossen werden kann. Das Betriebsmodul B
1 und ebenso das Betriebsmodul B
2 dienen zum Ansteuern von LED-Leuchtmittelmodulen, also solchen Leuchtmittelmodulen,
die mit Gleichstrom betrieben werden. Bei dem Betriebsmodul B
1 sind die Ausgänge in den beiden Kanälen, wie aus Figur 1 ersichtlich elektrisch codiert.
[0019] Bei dem Betriebsmodul B
2 handelt es sich um ein solches, welches nach der DALI-Norm IEC 62386-209: 2011-06
(Teil 209: Farb-/Farbtemperaturansteuerung (Gerätetyp 8)) arbeitet. Dieses Betriebsmodul
verfügt über einen einzigen Treiber D
3, über den beide Kanäle angesteuert werden. Ansonsten ist das Betriebsmodul B
2 ebenso aufgebaut wie das Betriebsmodul B
1 und verfügt über einen Netzanschluss und eine DALI-Schnittstelle. Zur elektrischen
Codierung dieses Betriebsmoduls B
2 sind die beiden Leitungen jedes Kanals umgekehrt gepolt wie die Polung bei dem Betriebsgerät
B
1. Der Steckverbinder S
2 des Betriebsmoduls B
2 ist mit Ausnahme der vorbeschriebenen Polung identisch mit dem Steckverbinder S
1 des Betriebsmoduls B
1. Dieses bedeutet, dass sämtliche Leuchtmittelmodule des Beleuchtungsmodulsystems
sowohl an das Betriebsmodul B
1 als auch an das Betriebsmodul B
2 angeschlossen werden können.
[0020] Dem Beleuchtungsmodulsystem zugehörig sind drei unterschiedliche Leuchtmittelmodule
L
1, L
2, L
3. Das Leuchtmittelmodul L
1 ist ausgelegt, um mit dem Betriebsmodul B
1 betrieben zu werden. Das Leuchtmittelmodul L
1 verfügt über eine Anzahl von LEDs in jedem Kanal. Diese sind in Reihe hintereinander
geschaltet, wie dieses für LED-Leuchtmittel die Regel ist. Neben den LEDs umfasst
das Leuchtmittelmodul L
1 für jeden Kanal eine Schutzschaltung 1, 1.1, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
jeweils als Freilaufdiode ausgeführt ist. Die Freilaufdiode überbrückt die Anzahl
der LEDs in jedem Kanal und ist gegensinnig zu der Durchlass- bzw. Sperrrichtung der
LEDs geschaltet. Erreicht wird hierdurch, dass bei einem falschpoligen Anschluss des
Leuchtmittelmoduls L
1 und bei Überschreiten der Sperrspannung der LEDs der Strom im Verpolungsfall durch
die Freilaufdiode der Schutzschaltung 1 und/oder 1.1 und somit an dem LED-Array vorbeifließt.
Auf diese Weise sind die LEDs sicher im Falle einer Falschpolung vor einer Zerstörung
oder Beschädigung geschützt. Durch die Freilaufdiode wird der Strom verlustfrei an
dem LED-Array jedes Kanals vorbeigeführt.
[0021] Das Leuchtmittelmodul L
1 verfügt über einen eingangsseitigen Steckverbinder S
E, dessen elektrische Kontakte genauso gepolt sind wie die elektrischen Kontakte in
dem ausgangsseitigen Steckverbinder S
1 des Betriebsmoduls B
1. Neben dem eingangsseitigen Steckverbinder S
E verfügt das Leuchtmittelmodul L
1 zudem über einen ausgangsseitigen Steckverbinder S
A. Der ausgangsseitige Steckverbinder S
A ist genauso aufgebaut wie der Steckverbinder S
1 des Betriebsmoduls B
1, was auch die elektrische Polung umfasst. Es versteht sich, dass der eingangsseitige
Steckverbinder S
E des Leuchtmittelmoduls L
1 komplementär zu den ausgangsseitigen Steckverbindern S
1, S
A aufgebaut ist. Typischerweise sind die Ausgangssteckverbinder S
1, S
A als Buchse und die eingangsseitigen Steckverbinder S
E als Stecker ausgeführt. Das LED-Array in jedem Kanal des Leuchtmittelmoduls L
1 ist zum Abgeben einer unterschiedlichen Farbtemperatur ausgelegt. Durch unterschiedliche
Ansteuerung der Kanäle bzw. der darin verbauten LEDs, lässt sich somit die abgegebene
Lichttemperatur einstellen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich
bei dem Leuchtmittelmodul L
1 um ein
Tunable White-Leuchtmittelmodul.
[0022] Neben dem Leuchtmittelmodul L
1 umfasst das Beleuchtungsmodulsystem ein Leuchtmittelmodul L
2, welches ausgelegt ist, um mit dem Betriebsmodul B
2 betrieben zu werden. Der unterschiedlichen Polung des ausgangsseitigen Steckverbinders
S
2 des Betriebsmoduls B
2 entsprechend sind die LEDs in diesem Leuchtmittelmodul L
2 in umgekehrter Flussrichtung angeordnet. Gleiches gilt für die Freilaufdiode der
jeweiligen Schutzschaltung 2, 2.1. Auch das Leuchtmittelmodul L
2 ist mit einem eingangsseitigen Steckverbinder S
E und einem ausgangsseitigen Steckverbinder S
A ausgestattet. Im Übrigen ist das Leuchtmittelmodul L
2 ebenso aufgebaut wie das Leuchtmittelmodul L
1.
[0023] Das Beleuchtungsmodulsystem umfasst bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein
weiteres Leuchtmittelmodul L
3. Dieses ist als monochromes Leuchtmittelmodul ausgelegt und umfasst daher ein LED-Array
nur in einem Kanal. Demzufolge ist auch nur diesem Kanal eine Schutzschaltung zugehörig,
wie dieses bereits in Bezug auf das Leuchtmittelmodul L
1 beschrieben ist. Der andere Kanal ist lediglich von dem eingangsseitigen Steckverbinder
S
E zu dem ausgangsseitigen Steckverbinder S
A durchgeschaltet.
[0024] Die Polung der Kanäle der Betriebsgeräte B
1, B
2 sowie der Leuchtmittelmodule L
1, L
2, L
3 sind in Figur 1 kenntlich gemacht.
[0025] Neben den vorbeschriebenen Modulen B
1, B
2, L
1, L
2, L
3 verfügt das Beleuchtungsmodulsystem zudem über Kurzschlussstecker 3. Ein solcher
Kurzschlussstecker 3 wird auf den ausgangsseitigen Steckverbinder S
A eines Leuchtmittelmoduls L
1 oder L
2 aufgesteckt, welches in einer möglichen Reihe von hintereinander geschalteten Leuchtmittelmodulen
L
1 bzw. L
2 des jeweils letzten Leuchtmittelmoduls eingesteckt wird. Mit einem solchen Kurzschlussstecker
3 wird in jedem Kanal die Plus-Leitung mit der Minus-Leitung verbunden.
[0026] Des Weiteren verfügt das Beleuchtungsmodulsystem über Verlängerungsstücke 4. Die
Verlängerungsstücke 4 tragen ebenfalls eingangsseitige Steckverbinder S
E und ausgangsseitige Steckverbinder S
A. Die Verlängerungsstücke 4 dienen zum Verbinden von zwei nicht unmittelbar aneinander
angeschlossenen Leuchtmittelmodulen. Die Verlängerungsstücke 4 können unabhängig von
dem für eine bestimmte Beleuchtungsstrecke vorgesehenen Betriebsmodul für beide Typen
eingesetzt werden.
[0027] Auch ein Kanalwender 5 ist dem Beleuchtungsmodulsystem zugehörig. Der Kanalwender
5 verfügt über einen eingangsseitigen Steckverbinder S
E sowie einen ausgangsseitigen Steckverbinder S
A. Eingesetzt werden kann der Kanalwender 5 beispielsweise in eine Leuchtenstrecke,
die mit dem Betriebsgerät B
1 betrieben wird. Durch den Kanalwender 5, der zwischen zwei Leuchtmittelmodulen L
1 eingeschaltet ist, erfolgt ein Wechsel des Kanals, nicht jedoch der Polung. Somit
wird bei dem Kanalwender 5 der in dem eingangsseitigen Steckverbinder S
E empfangene erste Kanal auf den zweiten Kanal im ausgangsseitigen Steckverbinder S
A und der eingangsseitig zweite Kanal ausgangsseitig auf den ersten Kanal des ausgangsseitigen
Steckverbinders S
A gelegt.
[0028] Mit diesen Modulen, von denen typischerweise von jedem Modul eine Mehrzahl oder auch
eine Vielzahl zur Verfügung steht, können unterschiedliche Leuchten realisiert werden.
[0029] Figur 2 zeigt die Zusammenschaltung einzelner Module aus dem Beleuchtungsmodulsystem
der Figur 1. Als Betriebsmodul wird bei diesem Beispiel das Betriebsmodul B
1 verwendet. Das Betriebsmodul B
1 dient zum Ansteuern der Leuchtmittelmodule L
1. Folglich ist an das Betriebsmodul B
1 ein Leuchtmittelmodul L
1 angeschlossen. Obwohl intendiert war, an das Leuchtmittelmodul L
1 ein weiteres Leuchtmittelmodul L
1 anzuschließen, ist an das Leuchtmittelmodul L
1 der Figur 2 ein Leuchtmittelmodul L
2 angeschlossen worden, und zwar durch Ineingriffstellen des eingangsseitigen Steckverbinders
S
E des Leuchtmittelmoduls L
2 mit dem ausgangsseitigen Steckverbinder S
A des Leuchtmittelmoduls L
1. An das Leuchtmittelmodul L
2 ist als weiteres wiederum ein Leuchtmittelmodul L
1 angeschlossen. Komplettiert wird die auf diese Wiese gebildete Leuchtstrecke durch
einen Kurzschlussstecker 3 am ausgangsseitigen Steckverbinder S
A des letzten Leuchtmittelmoduls L
1.
[0030] Wird das Betriebsmodul B
1 eingeschaltet, leuchtet das Leuchtmittelmodul L
2 nicht. Dieses ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Falschpolungssignal
und signalisiert hierdurch einem Monteur, dass er versehentlich nicht ein Leuchtmittelmodul
L
1, sondern ein Leuchtmittelmodul L
2 montiert und angeschlossen hat. Aufgrund der Schutzschaltung 2, 2.1 mit ihrer jeweiligen
Freilaufdiode nimmt das Leuchtmittelmodul L
2 keinen Schaden. Aufgrund der Freilaufdiode ist der Stromfluss nicht unterbrochen,
weshalb die beiden durch das Leuchtmittelmodul L
2 getrennten Leuchtmittelmodule L
1 bestimmungsgemäß leuchten. Das nicht bestimmungsgemäß eingebaute Leuchtmittelmodul
L
2 kann ohne Weiteres durch ein Leuchtmittelmodul L
1 ausgetauscht werden oder es wird der Abstand der beiden Leuchtmittelmodule L
1 durch ein Verlängerungsstück 4 überbrückt. Eine solche Ausgestaltung ist in Figur
3 gezeigt.
[0031] Die beiden Kanäle in jedem Leuchtmittelmodul L
1, die jeweils als
Tunable White-Leuchtmittelmodule ausgelegt sind, können durch das Betriebsmodul B
1 unabhängig durch die beiden Treiber D
1, D
2 angesteuert werden.
[0032] Neben einer Ausbildung einer Leuchtstrecke mit monochromen Leuchtmittelmodulen L
3, die durch einen Kanal des Betriebsmoduls B
1 angesteuert sind, besteht auch die Möglichkeit, zweikanalig ausgelegte Leuchtmittelmodule
L
1 mit einkanalig arbeitenden Leuchtmittelmodulen L
3 zu kombinieren. Dieses ist beispielhaft in Figur 4 gezeigt, wobei die beiden Leuchtmittelmodule
L
1, L
3 durch ein Verlängerungsstück 4 elektrisch miteinander verbunden sind.
[0033] Mit dem Betriebsmodul B
1 und den beiden unabhängig ansteuerbaren Treibern D
1, D
2 können die einkanaligen Leuchtmittelmodule L
3 auch mit beiden Kanälen und somit, wie in Figur 5 gezeigt wechselweise hintereinander
geschaltet angesteuert werden. Zu diesem Zweck dient der Kanalwender 5, der in einem
solchen Fall zwischen den beiden Leuchtmittelmodulen L
3 eingeschaltet ist. Der erste Kanal des Betriebsmoduls B
1, für den der Treiber D
1 verantwortlich ist, wird mittels des Kanalwenders 5 auf den zweiten Kanal am Eingang
des zweiten Leuchtmittelmoduls L
3 gelegt. Dementsprechend wird der durch den Treiber D
2 gesteuerte zweite Kanal durch den Kanalwender auf den ersten Kanal in seinem ausgangsseitigen
Steckverbinder S
A gelegt.
[0034] Es versteht sich, dass innerhalb einer Leuchtenstrecke auch mehrfach Kanalwender
eingesetzt werden können. Auf diese Weise kann eine freie Zuordnung der Leuchtmittelmodule
L
3 zu den beiden Kanälen vorgenommen werden.
[0035] Figur 6 zeigt eine weitere Leuchtenstrecke, wobei diesmal das Betriebsmodul B
2 zum Einsatz gelangt. Wird in die Leuchtenstrecke ein Leuchtmittelmodul L
1 eingeschaltet, kann dieses auf dieselbe Weise detektiert werden, wie dieses beim
Einschalten des Leuchtmittelmoduls L
2 in die Leuchtenstrecke der Figur 1, betrieben mit dem Betriebsmodul B
1, dargelegt ist.
[0036] Figur 6 zeigt eine Leuchtenstrecke mit zwei Leuchtmittelmodulen L
2, angeschlossen an ein Betriebsmodul B
2. Am Ende der Leuchtenstrecke sitzt ein Kurzschlussstecker 3.
[0037] Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben worden.
[0038] Ohne den Umfang der geltenden Ansprüche zu verlassen, ergeben sich für einen Fachmann
zahlreiche weitere Ausgestaltungen, die Erfindung umsetzen zu können.
Bezugszeichenliste
[0039]
- 1, 1.1
- Schutzschaltung
- 2, 2.1
- Schutzschaltung
- 3
- Kurzschlussstecker
- 4
- Verlängerungsstück
- 5
- Kanalwender
- B1, B2
- Betriebsmodul
- D1, D2, D3
- Treiber
- S1, S2
- Steckverbinder
- SE
- eingangsseitiger Steckverbinder
- SA
- ausgangsseitiger Steckverbinder
- L1, L2, L3
- Leuchtmittelmodul
1. Beleuchtungsmodulsystem mit zumindest zwei unterschiedlich arbeitenden Betriebsmodulen
(B1, B2), wobei jedes Betriebsmodul (B1, B2) zum Ansteuern eines unterschiedlich ausgelegten Leuchtmittelmoduls (L1, L2, L3) dient, und mit zumindest zwei unterschiedlich anzusteuernden, mit Gleichstrom zu
betreibenden Leuchtmittelmodulen (L1, L2, L3), welche unterschiedlich arbeitenden Betriebsmodule (B1, B2) mit mechanisch gleichen, jedoch elektrisch unterschiedlich gepolten Steckverbindern
(S1, S2) zum Anschließen eines damit anzusteuernden Leuchtmittelmoduls (L1, L2, L3) ausgestattet sind und welche Leuchtmittelmodule (L1, L2, L3) mit mit den Steckverbindern (S1, S2) der Betriebsmodule (B1, B2) mechanisch in Eingriff stellbaren, komplementären Steckverbindern (SE) ausgerüstet sind, wobei die Polung der elektrischen Kontakte des eingangsseitigen
Steckverbinders (SE) jedes Leuchtmittelmoduls (L1, L2, L3) zum Anschließen desselben an ein Betriebsmodul (B1, B2) entsprechend der Polung desjenigen Betriebsmoduls (B1, B2) vorgesehen ist, mit dem dieses Leuchtmittelmodul (L1, L2, L3) anzusteuern ist, und wobei jedes Leuchtmittelmodul (L1, L2, L3) mit einer Schutzschaltung (1, 1.1, 2, 2.1) zum Verhindern einer Beschädigung oder
Zerstörung desselben bei einem falschpoligen Anschluss ausgerüstet ist.
2. Beleuchtungsmodulsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittelmodule (L1, L2, L3) ausgelegt sind, bei nicht bestimmungsgemäßer Anschlusspolung ein Falschpolungssignal
zu geben.
3. Beleuchtungsmodulsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Falschpolungssignal ein Nicht-Leuchten des Leuchtmittelmoduls ist.
4. Beleuchtungsmodulsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittelmodule (L1, L2, L3) neben einem eingangsseitigen Steckverbinder (SE) zum Anschließen desselben an ein Betriebsmodul (B1, B2) über einen ausgangsseitigen Steckverbinder (SA) verfügen, der demjenigen des Betriebsmoduls (B1, B2) entspricht und der diejenige elektrische Polung aufweist, die das zum Betreiben
dieses Leuchtmittelmoduls (L1, L2, L3) vorgesehene Betriebsmodul (B1, B2) in seinem Steckverbinder hat.
5. Beleuchtungsmodulsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Beleuchtungsmodulsystem Kurzschlussstecker (3) zum Anschließen an einen nicht
benutzten ausgangsseitigen Steckverbinder (SA) eines Leuchtmittelmoduls (L1, L2, L3) zugehörig sind.
6. Beleuchtungsmodulsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittelmodule (L1, L2, L3) LED-Module sind und die jeweilige Schutzschaltung (1, 1.1, 2, 2.1) jeweils durch
wenigstens eine Freilaufdiode realisiert ist.
7. Beleuchtungsmodulsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Typ der Leuchtmittelmodule (L1) des Beleuchtungsmodulsystems über zumindest zwei Lichtquellen unterschiedlicher
Farbe und/oder Farbtemperatur verfügen und damit zumindest zweikanalig ausgelegt ist,
deren Eingänge in einem eingangsseitigen Steckverbinder (SE) zum Anschließen dieses Leuchtmittelmoduls (L1) an einen ausgangsseitigen Steckverbinder (S1), etwa eines Betriebsmoduls (B1) zusammengefasst sind, und dass das Betriebsmodul (B1) zum Antreiben eines solchen Leuchtmittelmoduls (L1) über jeweils einen Treiber (D1, D2) für jeden Kanal des Leuchtmittelmoduls (L1) aufweist.
8. Beleuchtungsmodulsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Typ der Leuchtmittelmodule (L2) des Beleuchtungsmodulsystems über zumindest zwei Lichtquellen unterschiedlicher
Farbe und/oder Farbtemperatur verfügen und damit zumindest zweikanalig ausgelegt ist,
deren Eingänge in einem eingangsseitigen Steckverbinder (SE) zum Anschließen dieses Leuchtmittelmoduls (L2) an einen ausgangsseitigen Steckverbinder (SA), etwa eines Betriebsmoduls (B2) zusammengefasst sind, und dass das Betriebsmodul (B2) zum Ansteuern eines solchen Leuchtmittelmoduls (L2) einen gemeinsamen Treiber (D3) für die Kanäle des Leuchtmittelmoduls (L2) aufweist.
9. Beleuchtungsmodulsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsmodul (B2) gemäß einem industriellen Standard arbeitend ausgelegt ist.
10. Beleuchtungsmodulsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Betriebsmodule ausgelegt ist in zwei unterschiedlichen Leistungsstufen
betrieben werden zu können und dass eine Kodierung der Ausgangsleistung durch die
Polung der diesbezüglichen Kontakte in dem ausgangsseitigen Steckverbinder des Betriebsmoduls
vorgesehen ist und dass dem Beleuchtungsmodulsystem Leuchtmittelmodule mit unterschiedlicher
Leistung zugeordnet sind, wobei die Polung der elektrischen Kontakte in den eingangsseitigen
Steckverbindern an die ausgangsleistungsbezogene Kodierung des mit unterschiedlicher
Leistung betreibbaren Betriebsmoduls angepasst ist.
11. Leuchte, aufgebaut aus Modulen des Beleuchtungsmodulsystems nach einem der Ansprüche
1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte ein netzspannungsgespeistes Betriebsmodul (B1, B2) aufweist und dass an seinen ausgangsseitigen Steckverbinder S1, S2) ein gleichstrombetriebenes, zweikanaliges Leuchtmittelmodul (L1, L2) angeschlossen ist, welches Leuchtmittelmodul (L1, L2) über einen ausgangsseitigen Steckverbinder (SA) verfügt, in den ein Kurzschlussstecker (3) zum Verbinden des Plus-Pols mit dem Minus-Pol
in jedem Kanal eingesteckt ist.
12. Leuchte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere gleichartige Leuchtmittelmodule (L1, L2) hintereinander geschaltet sind, wobei der eingangsseitige Steckverbinder (SE) des bzw. jedes zweiten Leuchtmittelmoduls (L1, L2) an den ausgangsseitigen Steckverbinder (SA) des vorgeschalteten Leuchtmittelmoduls (L1, L2) angeschlossen ist.
13. Leuchte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zumindest zwei Leuchtmittelmodulen (L1, L2) zur Vergrößerung des physischen Abstandes derselben ein Verlängerungsstück (4) angeordnet
ist.
14. Leuchte nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsmodul (B1) über jeweils einen Treiber für jeden Kanal verfügt und dass zwischen zwei hintereinander
geschalteten Leuchtmittelmodulen (L3) ein Kanalwender (5) eingeschaltet ist, durch den sein eingangsseitig erster Kanal
ausgangsseitig auf den zweiten Kanal und sein eingangsseitig zweiter Kanal ausgangsseitig
auf den ersten Kanal gelegt ist.