[0001] Die Erfindung betrifft ein Betriebsgerät nach Anspruch 1.
[0002] Die Anmelderin entwickelt und fertigt seit geraumer Zeit Betriebsgeräte für Leuchten.
Betriebsgeräte für Leuchten umfassen eine Spannungsversorgungseinheit, die einen Anschluss
an eine Netzspannung, typischerweise an einer 220V- oder 380V- oder beispielsweise
auch 48V-Spannungsquelle, ermöglicht. Das Betriebsgerät kann auch einen Transformator
umfassen, wenn Bedarf besteht, eine zur Verfügung gestellte Netzspannung zu transformieren.
[0003] Das Betriebsgerät dient mit seiner Spannungsversorgungseinheit zur Versorgung wenigstens
einer LED mit Betriebsspannung, um die LED betreiben zu können.
[0004] Ein von der Anmelderin seit vielen Jahren gefertigtes, druckschriftlich nicht belegbares
Betriebsgerät, weist Eingangskontakte zum Empfang von Steuersignalen für die Leuchte
auf. Die an den Eingangskontakten anliegenden Steuersignale werden zu einer Steuerung
an das Betriebsgerät übermittelt, die die an den Eingangskontakten anliegenden Steuersignale
verstehen oder interpretieren kann und in Ansteuerungswerte für die LEDs umrechnen
oder wandeln kann. Die Steuerung kann insoweit basierend auf anliegenden Steuersignalen
die LEDs mit Betriebsspannung versorgen, und zwar insbesondere auf eine Weise, dass
die LEDs einen bestimmten, über die anliegenden Steuersignale als Dimmwert-Information
übermittelten Dimmzustand oder Schaltzustand einnehmen.
[0005] Die Anmelderin fertigt seit geraumer Zeit für unterschiedliche Arten von Steuersignalen
unterschiedliche Betriebsgeräte. Beispielsweise sind Steuersignale digitaler Art bekannt,
die z. B. dem DALI-Protokoll unterworfen sind, einem im Bereich der Leuchtensteuerung
gängigen und üblichen Ansteuerungsprotokoll.
[0006] Darüber hinaus sind Betriebsgeräte der Anmelderin bekannt, die dazu ausgebildet sind,
analoge Steuersignale, beispielsweise Phasenanschnittssignale oder Phasenabschnittssignale,
zu verarbeiten. Derartige Signale werden beispielsweise durch analoge Dimmer generiert.
[0007] Schließlich sind auch Betriebsgeräte der Anmelderin bekannt, die Taster-generierte
Signale verarbeiten können. Dabei handelt es sich um Signale, die von einem z. B.
wandseitig montierten Taster generiert werden, der bei einem kurzen Betätigen ein
Ausschalten - oder Einschalten - der Leuchte veranlasst, und bei einem Gedrückthalten
für einen längeren Zeitraum eine Einstellung des Dimmwertes ermöglicht.
[0008] Die bekannten Betriebsgeräte sind spezifisch, in Abhängigkeit der unterschiedlichen
Steuersignalarten, unterschiedlich ausgebildet und weisen entsprechende unterschiedliche
Elektronikelemente auf, um die Signale verarbeiten zu können.
[0009] Es sind darüber hinaus Betriebsgeräte bekannt geworden, die als Universalbetriebsgeräte
unterschiedliche Anschlussklemmen für unterschiedliche Arten von Steuersignalen vorsehen.
So kann ein erstes Paar von Anschlussklemmen oder Eingangskontakten vorgesehen sein,
welches verwendet wird, wenn beispielsweise elektrische Leitungen angeschlossen werden,
über die DALI-Steuersignale übermittelt werden, und ein zweites Paar von Anschlussklemmen
oder Eingangskontakten vorgesehen ist, die mit entsprechenden Leitungen belegt werden,
über die beispielweise Phasenanschnittssignale übermittelt werden sollen. Der Monteur
bzw. Elektriker kann vor Ort beim Anschluss der Leuchte die entsprechenden vorgesehenen
Anschlussklemmen des Betriebsgerätes - in Kenntnis der vorgesehenen Art der Ansteuerung
des Betriebsgerätes - auswählen und belegen.
[0010] Hiervon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, dass bekannte Betriebsgerät
der Anmelderin derartig weiterzuentwickeln, dass eine vereinfachte und sichere Handhabung
erzielt wird.
[0011] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1.
[0012] Das Prinzip der Erfindung besteht im Wesentlichen darin, dem Betriebsgerät eine Signalerkennungseinheit
zuzuordnen. Die Signalerkennungseinheit ist in Signalflussrichtung hinter den Eingangskontakten
angeordnet. An die Eingangskontakte können unterschiedliche Arten von Steuersignalen
angelegt werden. Die Signalerkennungseinheit ist in der Lage, die Art der Steuersignale,
die an den Eingangskontakten anliegen, zu erkennen. An die Eingangskontakte können
erfindungsgemäß unterschiedliche Arten von Steuersignalen angelegt werden. Die Mehrzahl
der unterschiedlichen Arten von Steuersignalen gemäß der vorliegenden Patentanmeldung
wird als Gruppe unterschiedlicher Steuersignale bezeichnet. Die Gruppe umfasst mindestens
zwei unterschiedliche Arten von Steuersignalen. Eine erste Art von Steuersignalen
kann z. B. Steuersignale digitaler Art umfassen und eine zweite Art von Steuersignalen
kann Steuersignale analoger Art umfassen. Die Gruppe kann aber auch unterschiedliche
Arten von analogen Steuersignalen und/oder unterschiedliche Arten von digitalen Steuersignalen
umfassen.
[0013] Das Betriebsgerät der erfindungsgemäßen Art ist universell ausgebildet und ermöglicht,
dass Eingangskontakte mit beliebigen Anschlüssen oder Leitungen belegt werden können.
Es können also beliebige Arten von Steuersignalen an das Betriebsgerät angelegt werden.
[0014] Die Signalerkennungseinheit kann an eine Steuerung des Betriebsgerätes eine Information
übermitteln, welche Art von Steuersignalen erkannt worden ist. Die Steuerung kann
infolge einer Erkennung der Art der anliegenden Steuersignale, insbesondere in Abhängigkeit
von den von der Signalerkennungseinheit erhaltenen Informationen - und im Übrigen
basierend auf den anliegenden Steuersignalen - die LED oder mehrere LEDs mit Betriebsspannung
versorgen.
[0015] Das Betriebsgerät ist insoweit zweistufig aufgebaut. Eine erste Signalerkennungsstufe
- nämlich die Signalerkennungseinheit - führt eine Prüfung durch, welche Art von Steuersignalen
an den Eingangskontakten anliegt. Eine Information über die erkannte Art wird an die
Steuerung übermittelt.
[0016] Die Steuerung kann dann in einer zweiten Stufe - in Kenntnis der ermittelten Art
der anliegenden Steuersignale - eine Berechnung des Dimmwertes vornehmen und das an
den Eingangskontakten anliegende Steuersignal in einen Ansteuerungswert für die LED
umrechnen.
[0017] Gemäß der Erfindung wird ein universal einsetzbares Betriebsgerät bereitgestellt,
welches eine Belegung der Eingangskontakte mit völlig unterschiedlichen Arten von
Steuersignalen zulässt. Damit kann der konstruktive Aufwand des Betriebsgerätes gegenüber
dem Stand der Technik reduziert werden. Auch kann gemäß der Erfindung die Handhabung
des Betriebsgerätes beispielsweise insofern erleichtert werden, als dass beim Anschluss
an das Betriebsgerät keine Auswahl der Eingangskontakte oder Anschlussklemmen mehr
getroffen werden muss, sondern unabhängig von der Art der Steuersignale auf die vorhandenen
Eingangskontakte zurückgegriffen werden kann.
[0018] Des weiteren müssen nun nicht mehr verschiedene, an die unterschiedlichen Arten von
Steuersignalen angepasste, Betriebsgeräte entwickelt, gefertigt und bereitgehalten
werden, sondern es kann ein einziges, universal einsetzbares Betriebsgerät für völlig
unterschiedliche Arten von Steuersignalen verwendet werden.
[0019] Ein Dimmwert gemäß der vorliegenden Patentanmeldung beschreibt einen Betriebszustand
oder Dimmzustand der LED oder der mehreren LEDs, der einen bestimmten Helligkeitswert
hervorruft oder in dem die LED eine bestimmte Lichtleistung generiert. Der Dimmwert
kann dabei zwischen 0% und 100% der maximalen Helligkeit betragen. Von dem Begriff
Dimmwert sind auch Schaltzustände der LED, also z. B. ein eingeschalteter Zustand
der LED und ein ausgestalteter Zustand der LED, umfasst.
[0020] Die vorliegende Erfindung wird anhand eines Betriebsgerätes beschrieben, welches
als Lichtquelle wenigstens eine LED aufweist. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass
derzeit als Lichtquellen praktisch nur LED's in Frage kommen. Auch OLED's werden als
LED's im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung angesehen.
[0021] Weitere Lichtquellen, beispielsweise Laserlichtquellen oder andere beliebige, für
eine Benutzung in Kombination mit der Erfindung geeignete Lichtquellen, werden aus
Gründen der erleichterten Lesbarkeit im Rahmen dieser Patentanmeldung ebenfalls als
LED's bezeichnet, so dass sich der Schutz auch auf Betriebsgeräte mit solchen anderen
Lichtquellen beziehen soll.
[0022] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung rechnet die Steuerung in Abhängigkeit
der erhaltenen Information die anliegenden Steuersignale in einen Dimmwert für die
LED um und versorgt die LED in Kenntnis des Dimmwertes mit Betriebsspannung.
[0023] Wenn beispielsweise an den Eingangskontakten eine erste Art von Steuersignalen, z.
B. ein digitales Steuersignal nach dem DALI-Protokoll, anliegt, und über das Steuersignal
ein Dimmwert von 50% übermittelt wird, kann die Steuereinheit - nachdem sie von der
Signalerkennungseinheit die Information erhalten hat, dass das anliegende Steuersignal
ein DALI-Signal ist - dieses Signal in einen Ansteuerungswert umrechnen, der als Betriebsspannung
oder als Ausgangsstrom ausgegeben wird, um die LED mit Leistung zu versorgen, derart,
dass der gewünschte Dimmzustand - 50% der maximalen Helligkeit - von der LED eingenommen
wird.
[0024] Von der Erfindung ist aber auch umfasst, wenn infolge einer Verarbeitung der an den
Eingangskontakten anliegenden Steuersignale durch die Signalerkennungseinheit, eine
Signalwandlung oder Signalveränderung erfolgt. So kann beispielsweise unter Zuhilfenahme
eines Gleichrichters eine an den Eingangskontakten anliegende Wechselspannung in eine
Pulsfolge ausschließlich positiver Spannungen umgewandelt werden. Wichtig ist, dass
die Steuerung unterschiedliche Arten von Steuersignalen kennt und aus dem von der
Signalerkennungseinheit gelieferten Signal den gewünschten Dimmwert errechnen kann
und darauf basierend eine entsprechende Ansteuerung der LED vornimmt, mit dem Ziel,
den Dimmwert einzustellen.
[0025] Eine Signalverarbeitung des anliegenden Steuersignals durch die Signalerkennungseinheit
kann beispielsweise unter Verwendung des Gleichrichters, einer Stromquelle und einer
Zener-Diode erfolgen. Dies ermöglicht beispielsweise die Verarbeitung anliegender
digitaler und analoger Steuersignale hin zu ausschließlich digitalen weiterverarbeiteten
Signalen, die dann von einer Recheneinheit, insbesondere von einem Prozessor, der
Signalerkennungseinheit oder der Steuerung des Betriebsgerätes weiterverarbeitet werden
können.
[0026] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nimmt die Signalerkennungseinheit
zur Erkennung der Art der Signale eine Messung der Signaldauer und/oder eine Messung
von Signaldurchgängen und/oder eine Messung von Signalflanken im Sinne von Pegelanstiegen
oder Pegelabfällen, vor. Die Signalerkennungseinheit kann eine Prüfung der anliegenden
Signale auf ein oder mehrere Kriterien hin durchführen, die gewährleistet, dass jede
unterschiedliche Art von Steuersignalen eindeutig erkannt werden kann.
[0027] Dabei kann die Signalerkennungseinheit beispielsweise Signallängen, Signalverläufe,
Spannungshöhen, High oder Low-Zustände, Pulsbreiten, Pulshäufigkeiten oder dergleichen
prüfen, messen oder zählen, und mit abgespeicherten Kriterien oder Werten vergleichen.
Wird als Ergebnis einer Prüfung durch die Signalerkennungseinheit festgestellt, dass
für ein an den Eingangskontakten anliegendes Steuersignal ein bestimmtes, eine Art
von Steuersignal eindeutig identifizierendes Kriterium vorliegt oder erfüllt ist,
kann die Signalerkennungseinheit an die Steuerung die Information übermitteln, welche
Steuersignalart anliegt.
[0028] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Gruppe
unterschiedliche Arten von Steuersignalen, z. B. digitale Steuersignale und analoge
Steuersignale.
[0029] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Gruppe unterschiedlicher
Arten von Steuersignalen Steuersignale nach dem DALI-Protokoll.
[0030] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Gruppe
unterschiedlicher Arten von Steuersignalen Phasenanschnitts-Steuersignale oder Phasenabschnitts-Steuersignale.
[0031] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Gruppe
unterschiedlicher Arten von Steuersignalen Taster-generierte Steuersignale.
[0032] Die drei letztgenannten aufgeführten Arten von Steuersignalen sind die gebräuchlichsten
Steuersignale analoger Art. Von der Erfindung sind aber auch andere Arten von Steuersignalen
umfasst, die vorliegend nicht explizit mit aufgeführt sind.
[0033] Von der Erfindung ist auch umfasst, wenn die Signalerkennungseinheit nach Prüfung
der Art des an den Eingangskontakten anliegenden Steuersignals eine Feststellung trifft,
dass sie die Signalart nicht erkennen konnte. Dann ggf. auch vorgesehen sein, dass
das Betriebsgerät einen elektronischen, optischen oder akustischen Alarm ausgibt oder
veranlasst, um eine Bedienperson auf diesen Umstand hinzuweisen. Dabei kann auch vorgesehen
sein, dass das Betriebsgerät bei Nichterkennen der Art der anliegenden Steuersignale
die LED nicht ansteuert oder auf eine besondere Weise, z. B. durch Blinken, ansteuert.
[0034] Die Signalerkennungseinheit ist insbesondere dazu ausgebildet, eine Prüfung der Art
der anliegenden Steuersignale ständig und/oder in regelmäßigen Zeitabständen durchzuführen.
[0035] Die Prüfung kann beispielsweise eine Vor-Prüfung umfassen, die feststellt, ob überhaupt
irgendein Signal anliegt. Eine solche Prüfung kann beispielsweise mit einer vorgegebenen
Frequenz, z. B. mehrfach pro Sekunde, durchgeführt werden.
[0036] Gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass erst dann, wenn überhaupt festgestellt
wird, dass ein Steuersignal anliegt, die Signalerkennungseinheit nachfolgend eine
Prüfung durchführt, welche Art von Steuersignal anliegt.
[0037] Von der Erfindung ist aber auch umfasst, wenn die Signalerkennungseinheit ständig
oder regelmäßig unmittelbar eine Prüfung durchführt, welche Art von Steuersignalen
an den Eingangskontakten anliegt, wobei ein Ergebnis dieser Prüfung auch das Ergebnis
umfassen kann, dass überhaupt kein Steuersignal anliegt.
[0038] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfassen die an den
Eingangskontakten anliegenden Steuersignale eine Information über den Dimmwert. Je
nach Art der anliegenden Steuersignale ist die Information über den Dimmwert gemäß
einem bestimmten Protokoll als mittelbare oder unmittelbare Information in dem an
den Eingangskontakten anliegenden Steuersignal enthalten.
[0039] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Signalerkennungseinheit
eine Sicherung zugehörig, die den Eingangskontakten zugordnet ist. Insbesondere ist
die Sicherung in Signal-Eingangsrichtung unmittelbar hinter den Eingangskontakten
angeordnet. Die Sicherung kann insbesondere von einer schaltbaren Sicherung bereitgestellt
sein, die nach Auslösung - aufgrund von Überschreitung eines zu hohen Stromflusses
- nach einer vorherbestimmten Zeitdauer - in ihren Ausgangszustand zurückkehrt. Von
der Erfindung ist auch umfasst, wenn die Sicherung nach ihrem Auslösen ausgetauscht
werden muss, beispielsweise weil es sich um eine Schmelzsicherung handelt,
[0040] Die Sicherung schützt die in Signalrichtung nachgeschalteten elektronischen Bauelemente
des Betriebsgerätes vor Überstrom, insbesondere in dem Falle eines Fehlanschlusses
oder im Falle eines Kurzschlusses oder eines Blitzschlages oder einer sonstigen Überspannung.
[0041] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Signalerkennungseinheit
ein Gleichrichter zugehörig. Hierdurch kann ein anliegendes Wechselspannungs-Steuersignal
in ein gleichgerichtetes Steuersignal durch Spiegeln der negativen Halbwelle des Spannungsverlaufes
gewandelt werden.
[0042] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Betriebsgerät
einen Empfangspfad, und/oder einen Sendepfad. Das Betriebsgerät kann gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung, beispielsweise weil dies gemäß einem digitalen Datenprotokoll gefordert
oder gewünscht ist, auch Informationen von dem Betriebsgerät an eine fern des Betriebsgerätes
angeordnete zentrale Steuerung eines Leuchtensteuerungssystems übermitteln.
[0043] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dem Betriebsgerät
ein Stromschienenadapter zugeordnet. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung ist das Betriebsgerät Bestandteil eines Stromschienenadapters. Dies
ermöglicht eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung eines Stromschienenadapters und/oder
eine besonders vorteilhafte Anbindung eines Stromschienenadapters an eine Leuchte.
[0044] Beispielsweise kann der Stromschienenadapter, der z. B. in herkömmlicher Weise einer
mechanischen Anbindung einer Leuchte an eine Decke, an eine Wand oder an einen Boden,
dient, kompakt ausgestaltet sein und das Betriebsgerät der erfindungsgemäßen Art ausbilden
oder das Betriebsgerät oder einen Teil des Betriebsgerätes in sich aufnehmen. Dabei
kann der Stromschienenadapter - gänzlich unabhängig von der Beschaltung der Stromschiene
- unterschiedliche Arten von Steuersignalen von der Stromschiene an das Betriebsgerät
übermitteln, da das Betriebsgerät über eine Signalerkennungseinheit verfügt, die die
Art des anliegenden Steuersignal erkennen kann. Beispielsweise kann die Signalerkennungseinheit
auch Bestandteil eines Stromschienenadapters sein.
[0045] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen
sowie anhand der in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele.
Darin zeigen:
- Fig. 1a
- in einer blockschaltbildartigen, schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Betriebsgerätes mit einer Signalerkennungseinheit unter Veranschaulichung
des erfindungsgemäßen Prinzips, mit einem Lichtkopf, einer zentralen Steuereinheit
eines Leuchtensteuerungssystems und einer Eingabevorrichtung,
- Fig. 1b
- in einer schematischen Darstellung einen Dimmwert,
- Fig. 2
- in einer schematischen, detaillierten, blockschaltbildartigen Darstellung ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Betriebsgerätes mit einer Signalerkennungseinheit,
- Fig. 3
- in einer schematischen Prinzipdarstellung eine herkömmliche Beschaltung eines erfindungsgemäßen
Betriebsgerätes und dessen Beaufschlagung mit DALI-Steuersignalen,
- Fig. 4
- schematisch im oberen Figurenteil den zeitlichen Signalverlauf eines DALI-Signals
als Eingangspegel, der an den Eingangskontakten anliegt, und im unteren Figurenteil
den durch die Elektronik der Signalerkennungseinheit gemäß Fig. 2 gewandelten Signalverlauf
am Eingang der Steuerung,
- Fig. 5
- in einer schematischen Prinzipdarstellung gemäß Fig. 3 eine herkömmliche Beschaltung
eines erfindungsgemäßen Betriebsgerätes und dessen Beaufschlagung mit einem Taster-generierten
Steuersignal,
- Fig. 6
- den Signalverlauf des an den Eingangskontakten des Betriebsgerätes anliegenden Steuersignals
beim Betätigen des Tasters,
- Fig. 7
- das hinter dem Gleichrichter anliegende Signal der Fig. 6,
- Fig. 8
- schematisch im oberen Figurenteil den zeitlichen Signalverlauf eines Taster-generierten
Signals bei betätigtem und nicht-betätigtem Taster als Eingangspegel, der an den Eingangskontakten
anliegt, und im unteren Figurenteil den durch die Elektronik der Signalerkennungseinheit
gemäß Fig. 2 gewandelten Signalverlauf am Eingang der Steuerung,
- Fig. 9
- die Signalverläufe gemäß Fig. 8 in vergrößerter, gezoomter, Darstellung, also bei
geänderter Skalierung der X-Achse,
- Fig. 10
- ein Funktionsdiagramm, um verschiedene Betätigungen und Funktionszustände eines Tasters
zu erläutern,
- Fig. 11
- in einer schematischen Prinzipdarstellung gemäß Fig. 3 eine herkömmliche Beschaltung
eines erfindungsgemäßen Betriebsgerätes und dessen Beaufschlagung mit einem Phasenschnittsignal
(Phasenanschnitt- oder Phasenabschnittssteuerung),
- Fig. 12
- den Verlauf des Signals eines Phasenschnittsignals am Eingangskontakt, also vor dem
Gleichrichter, in einer Darstellung gemäß Fig. 6,
- Fig. 13
- den Spannungsverlauf des Signals in Fig. 12 hinter dem Gleichrichter,
- Fig. 14-16
- unterschiedliche Signalverläufe bei unterschiedlichen Phasenwinkeln, jeweils in einer
Darstellung gemäß Fig. 4.
[0046] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Figurenbeschreibung,
auch unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, beispielhaft beschrieben. Dabei werden
der Übersichtlichkeit halber - auch soweit unterschiedliche Ausführungsbespiele betroffen
sind - gleiche oder vergleichbare Teile oder Elemente oder Bereiche mit gleichen Bezugszeichen,
teilweise unter Hinzufügung kleiner Buchstaben, bezeichnet.
[0047] Merkmale, die nur in Bezug zu einem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, können
im Rahmen der Erfindung auch bei jedem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen
werden. Derartig geänderte Ausführungsbeispiele sind - auch wenn sie in den Zeichnungen
nicht dargestellt sind - von der Erfindung mit umfasst.
[0048] Alle offenbarten Merkmale sind für sich erfindungswesentlich. In die Offenbarung
der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen Prioritätsunterlagen
(Abschrift der Voranmeldung) sowie der zitierten Druckschriften und der beschriebenen
Vorrichtungen des Standes der Technik vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck,
einzelne oder mehrere Merkmale dieser Unterlagen in einen oder in mehrere Ansprüche
der vorliegenden Anmeldung mit aufzunehmen.
[0049] Fig. 1a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Betriebsgerätes
in einer blockschaltbildartigen, schematischen Darstellung. Ausweislich Fig. 1a wird
beispielhaft die gesamte Funktions- und Wirkkette der miteinander operierenden Elemente
eines Leuchtensteuerungssystems angedeutet.
[0050] Fig. 1a macht zunächst deutlich, dass das Betriebsgerät 10 mit einem Lichtkopf 12
verbunden ist. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1a kann das Betriebsgerät 10
ein von dem Lichtkopf 12 gesondertes Bauelement sein, wobei diese beiden Elemente
10, 12 über eine Strom-, bzw. Spannungsversorgungsleitung 40d miteinander verbunden
sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Lichtkopf 12 neben einer Lichtquelle, insbesondere
einer LED 13, weitere in Fig. 1a nicht dargestellte optische und mechanische Elemente,
z. B. eine LED-Platine, Kühlelemente, Kabel, Sockel oder Gehäuseelemente aufweist,
und auf diese Weise eine Leuchte 11b bereitstellt. Von der Leuchte 11b kann das Betriebsgerät
10 also gesondert angeordnet sein.
[0051] Von der Erfindung ist aber alternativ auch umfasst, wenn das Betriebsgerät 10 Bestandteil,
insbesondere integraler Bestandteil, einer Leuchte 11a ist.
[0052] Aus diesem Grund sind in Fig. 1a beide denkbaren Ausführungen, nämlich ein von einer
Leuchte 11b gesondertes Betriebsgerät 10 und ein in eine Leuchte 11a integriertes
Betriebsgerät 10, dargestellt.
[0053] Die Leuchte 11a, 11b umfasst gemäß Fig. 1a einen Lichtkopf 12 mit einer LED 13.
[0054] Von der Erfindung sind - entgegen der Darstellung der Fig. 1a - auch Betriebsgeräte
umfasst, die mehrere Leuchten steuern und Betriebsgeräte, die Leuchten mit mehreren
Lichtköpfen steuern, sowie auch Betriebsgeräte, die Lichtköpfe mit mehreren LEDs,
ggf. auch mit mehreren farblich unterschiedlichen LEDs, und/oder mit anderen Lichtquellen
steuern.
[0055] Das Betriebsgerät 10 weist eine Spannungsversorgungseinheit 42 auf, die in Fig. 1a
lediglich schematisch dargestellt ist. Die Spannungsversorgungseinheit 42 ist über
eine lediglich angedeutete Netzleitung 52 mit dem Stromnetz verbunden. Es kann sich
dabei beispielsweise um ein 220V-Stromnetz oder 380V-Stromnetz handeln oder um eine
Netzleitung mit bereits transformierter Spannung, z. B. um ein 48V- oder ein 30V-Stromnetz.
[0056] Die Spannungsversorgungseinheit 42 dient dazu, sämtliche elektronischen und elektrischen
Komponenten des Betriebsgerätes 10 und darüber hinaus auch die Leuchte 11a, 11b, mit
der für den Betrieb der Lichtquelle 13 erforderlichen Betriebsspannung zu versorgen.
[0057] Von der Erfindung ist auch umfasst, wenn die Lichtquelle 13 über eine nicht dargestellte
Stromquelle, insbesondere eine konstante Stromquelle oder eine regelbare konstante
Stromquelle, mit Betriebsleistung versorgt wird.
[0058] Da die LED 13 dimmbar ist und damit die Helligkeit des von der Leuchte 11a emittierten
Lichtes einstellbar ist, ist die Spannungsversorgungeinheit 42 nicht unmittelbar mit
dem Lichtkopf 12 verbunden, sondern unter Zwischenschaltung einer Steuerung 16 des
Betriebsgerätes 10. Diese Verbindung ist in Fig. 1a lediglich schematisch dargestellt,
unter Darstellung der Verbindungsleitung 40d.
[0059] Die Steuerung 16 kann - je nachdem welche Dimmwerte gewünscht sind - auf die Ansteuerungsleitung
40d einen entsprechenden Strom - bzw. den Spannungswert - aufbringen, um den Dimmzustand
der LED 13 einzustellen.
[0060] Angemerkt sei, dass die Treiberschaltung in Fig. 1a im Einzelnen nicht dargestellt
ist. Auf die Art der Treiberschaltung kommt es aber im Rahmen der Erfindung auch nicht
an.
[0061] Fig. 1a macht des Weiteren deutlich, dass das Betriebsgerät 10 Eingangskontakte 14a,
14b aufweist, die bei dem Ausführungsbeispiel als Aufnahmebuchsen 38a, 38b zur Aufnahme
von Steckerenden 39a, 39b einer Signalleitung 37 ausgebildet sind. Die Signalleitung
37 verbindet eine Zentrale 34 eines Leuchtensteuerungssystems, oder allgemein ausgedrückt,
einen Steuersignal-Generator 34, mit dem Betriebsgerät 10. Der Steuersignal-Generator
34 ist mit einer Eingabevorrichtung oder einem Eingabegerät 35 verbunden und mit diesem
über eine Verbindungsleitung 36 verbunden.
[0062] An dem Eingabegerät 35 kann eine Bedienperson - mittelbar oder unmittelbar - einen
gewünschten Dimmwert eingeben.
[0063] Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1a weist das Eingabegerät 35 ein Display 53
und Eingabe- oder Betätigungselemente 54a, 54b, 54c auf. An dem Eingabegerät 35 können
Dimmwerte für eine - oder auch für mehrere Leuchten - eingestellt werden. Die Dimmwerte
werden über die Verbindungsleitung 36 an den Steuersignal-Generator 34 übermittelt.
Der Steuersignal-Generator 34 kann einen Prozessor 55 aufweisen oder eine sonstwie
geartete und geeignete Recheneinheit, die den Dimmwerten entsprechende Steuersignale
17 auf die Signalleitung 37 aufbringt, z. B. aufmoduliert, und an das Betriebsgerät
10 übermittelt.
[0064] Angemerkt sei an dieser Stelle, dass der Steuersignal-Generator 34 bei dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 1a als eine etwas aufwändigere Steuerungs-Zentrale 34 eines Leuchtensteuerungssystems
angedeutet ist. In diesem Fall kann der Steuersignal-Generator 34 über nicht dargestellte
weitere Leitungen auch mit weiteren Betriebsgeräten 10 bzw. weiteren Leuchten 11a,
11b verbunden sein. Die Verbindungsleitung 37 kann insoweit auch als BUS-Leitung ausgebildet
sein.
[0065] Von der Erfindung sind alternativ aber auch Ausführungsbeispiele umfasst, bei denen
der Steuersignal-Generator 34 ein herkömmlicher Dimmer aus dem analogen Zeitalter
der Leuchtensteuerung ist, der beispielsweise neben einem Eingang bzw. einer Tür zu
einem Raum wandseitig montiert ist und durch Betätigung in Axialrichtung ein Ein-
bzw. Ausschalten einer Leuchte bewirken und durch Drehung eine Änderung des Dimmwertes
einer Leuchte bewirkt.
[0066] Gleichermaßen kann der Steuersignal-Generator 34 auch von einem z. B. wandseitig
montierten Taster gebildet sein, der bei einem kurzen einfachen Drücken ein Ein- oder
Ausschalten der Leuchte bewirkt und bei einem längeren Gedrückthalten eine Dimmung
einer Leuchte bewirkt.
[0067] Es kommen im Rahmen der Erfindung insoweit beliebige unterschiedliche Arten von Eingabegeräten
35 bzw. Steuersignal-Generatoren 34 in Betracht.
[0068] Für den Fall, dass das erfindungsgemäße Betriebsgerät 10 mit einem herkömmlichen
Phasendimmer 35 oder einem Tasterdimmer kooperiert, kann das Eingabegerät 35 freilich
ohne Display oder Betätigungselemente auskommen. Hier wird eine Einstellung des Dimmwertes
unmittelbar durch Drehung des Drimmers oder Drücken des Tasters bewirkt. Auch sei
angemerkt, dass die Kombination aus Eingabegerät 35 und Steuersignal-Generator 34
zu einem gemeinsamen Apparat kombiniert werden können, wie dies beispielsweise bei
drehbaren Dimmern oder bei Tastern der Fall ist.
[0069] Ergänzend sei angemerkt, dass im Falle der Verwendung eines herkömmlichen Phasendimmers
35 an dessen Ausgangsseite auch noch eine zusätzliche, in Fig. 1a nicht dargestellte
Last, also beispielsweise eine weitere Leuchte, angeschlossen sein kann.
[0070] Auch kann das erfindungsgemäße Betriebsgerät eine zusätzliche Last für einen herkömmlichen
Dimmer umfassen, oder eine solche Last simulieren oder generieren.
[0071] Abhängig davon, welche konkrete Art von Steuersignal-Generator 34 verwendet wird,
wird über die Signalleitung 37 entweder ein digitales Signal oder ein analoges Signal
übermittelt. Falls ein digitales Signal 17 über die Signalleitung 37 übermittelt wird,
ist dies üblicherweise ein Niedervoltsignal, z. B. bei Signalen gemäß dem DALI-Protokoll
ein 22,5V-Signal. Für den Fall, dass eine analoge Signalübermittlung, z. B. als Phasenanschnitt
oder als ein Phasenabschnitt oder über ein Tastersignal erfolgt, kann auch eine höhere
Spannung, von beispielsweise bis zu 230V über die Leitung 37 übertragen werden.
[0072] Das erfindungsgemäße Betriebsgerät 10 weist gemäß Fig. 1a Eingangskontakte 14a, 14b
auf, die beispielsweise als Buchsen 38a, 38b zur Aufnahme von Steckern 39a, 39b ausgebildet
sind.
[0073] Für den Fall, dass die Signalleitung 37 von einer Stromschiene bereitgestellt ist,
und die entsprechenden Leiterbahnen in der Stromschiene verlaufen, können die Eingangskontakte
14a, 14b des Betriebsgerätes 10 beispielsweise auch als an einer drehbaren Schaltwelle
eines Stromschienenadapters ausgebildete Kontaktzungen ausgebildet sein. Auf die konkrete
Ausbildung der Eingangskontakte 14a, 14b des Betriebsgerätes kommt es gemäß der Erfindung
nicht an.
[0074] Ausweislich Fig. 1a wird deutlich, dass das erfindungsgemäße Betriebsgerät 10 eine
Signalerkennungseinheit 15 aufweist. Mit der Signalerkennungseinheit 15 können unterschiedliche
Arten von an den Eingangskontakten 14a, 14b anliegenden oder ankommenden Steuersignalen
erkannt werden. Die genaue Art der Erkennung wird später beschrieben.
[0075] Zunächst sei angemerkt, dass unter der Annahme, dass die Signalerkennungseinheit
15 feststellt, dass ein Steuersignal an den Eingangskontakten 14a, 14b anliegt, eine
Prüfung dahingehend durchführen kann, welche Art von Steuersignal anliegt. Beispielsweise
kann geprüft werden, ob es sich um ein anliegendes analoges Steuersignal oder um ein
an den Eingangskontakten 14a, 14b anliegendes digitales Steuersignal handelt. Wenn
die Signalart erkannt ist, und wenn beispielsweise sichergestellt ist, dass es sich
um ein anliegendes Steuersignal nach dem DALI-Protokoll handelt, kann die Signalerkennungseinheit
15 diese Information an die Steuerung 16 übermitteln.
[0076] In Kenntnis dieser Information, also in Kenntnis der anliegenden Steuersignalart,
und basierend auf den anliegenden Steuersignalen, kann die Steuerung 16 sodann einen
Dimmwert errechnen oder bestimmen, und über die Ansteuerungsleitung 40d einen Ansteuerungswert
an die LED 13 übermitteln. Durch Einstellung der entsprechenden Stromstärke bzw. Spannung
über die Ausgangsleitung 40d kann die LED 13 veranlasst werden, einen schematisch
in Fig. 1b dargestellten Dimmwert 18 einzunehmen.
[0077] Fig. 1b verdeutlicht dabei, dass beispielhaft der Dimmwert 18 gemäß Fig. 1b 45% eines
maximal 100% betragenden Dimmwertes betragen kann.
[0078] Gemäß Fig. 1a ist angedeutet, dass die Signalerkennungseinheit 15 von der Steuerung
16 getrennt angeordnet und mit dieser über eine interne Verbindungsleitung 40c verbunden
ist.
[0079] Von der Erfindung sind aber auch Ausführungsformen umfasst, bei denen die Signalerkennungseinheit
15 und die Steuerung 16 eine gemeinsame Baueinheit bilden oder miteinander vollständig
oder teilweise verschmolzen sind. Eine solche übergreifende Baueinheit, in der Signalerkennungseinheit
15 und Steuerung 16 teilweise zusammengehörig sind, wird später anhand der Fig. 2
erläutert werden.
[0080] Darüber hinaus ist beim Betrachten der Fig. 1a deutlich, dass die Signalerkennungseinheit
15 bzw. das Betriebsgerät 10 eine Vielzahl weiterer, nicht dargestellter elektronischer
Bauelemente umfassen kann.
[0081] Der guten Ordnung halber sei erwähnt, dass die Eingangskontakte 14a, 14b ausweislich
Fig. 1a über interne Verbindungsleitungen 40a, 40b mit der Signalerkennungseinheit
15 verbunden sind.
[0082] Ausweislich Fig. 2 soll nun anhand eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Betriebsgerätes 10 eine Vorstellung weiterer Details erfolgen:
Ausweislich Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßes Betriebsgerät 10 anhand eines Blockschaltbildes
und mehrerer elektronischer Bauelemente dargestellt, die zwischen den Eingangskontakten
14a, 14b und einem Prozessor 16 dargestellt sind. Der Prozessor 16 kann die Steuerung
16 ausbilden oder diese umfassen oder ein Teil der Steuerung 16 sein. Von der Erfindung
ist auch umfasst, wenn das Betriebsgerät 10 gemäß Fig. 2 einen Prozessor 16 gemäß
Fig. 2 als Bestandteil der Signalerkennungseinheit 15 aufweist. Von der Erfindung
ist weiter umfasst, wenn die Signalerkennungseinheit 15 zusätzlich einen, in Fig.
2 nicht dargestellten, Prozessor umfasst, der gesondert von der Steuerung 16 angeordnet
ist.
[0083] Je nach Ausbildung der Signalerkennungseinheit 15 weist diese jedenfalls eine gewisse
Intelligenz auf, d. h. eine Rechnereinheit und insbesondere auch einen Speicher. Ob
diese Intelligenz und der Speicher von gesonderten elektronischen Bauelementen oder
von Bestandteilen der Steuerung 16 bereitgestellt werden, bleibt dem Fachmann überlassen.
[0084] Ausweislich Fig. 2 sind in dem Signalpfad unmittelbar hinter den Eingangskontakten
14a, 14b zunächst eine Sicherung 29 und ein Gleichrichter 30 angeordnet. An diese
beiden Bauelemente schließt sich der sich bis zum Prozessor 16 erstreckende Empfangspfad
31 an. Über den Empfangspfad 31 können eingehende Steuersignale, die an den Kontaktelementen
14a, 14b anliegen, verarbeitet werden.
[0085] Die Sicherung 29 sorgt zunächst dafür, dass das Betriebsgerät 10 vor Überspannung
geschützt wird. Der Gleichrichter 30 sorgt dafür, dass Wechselspannungssignale in
einen ausschließlich positive Spannung umfassenden Spannungsverlauf gewandelt werden.
Ausweislich Fig. 6 kann beispielsweise eine bei Anlegen eines Tastersignals an den
Eingangskontakten 14a, 14b anstehende Wechselspannung gemäß Fig. 6, die ausgehend
von einem Nullwert, positive und negative Spannungsbereiche aufweist, durch Spiegelung
der Halbwelle durch den Gleichrichter 30 gemäß Fig. 7 in ausschließlich positive Spannungsbereiche
umgewandelt werden. Hierdurch kann eine vereinfachte und verbesserte (nachfolgende)
Signalbearbeitung erreicht werden.
[0086] Darüber hinaus kann bei dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Betriebsgerätes
10 gemäß Fig. 2 auch noch ein Sendezweig oder Sendepfad vorgesehen sein. Dieser ist
in Fig. 2 mit 32 bezeichnet und umfasst andere elektronische Bauelemente, die später
noch erörtert werden.
[0087] In Fig. 2 ist mit dem Bezugszeichen 42 eine Spannungsversorgungseinheit lediglich
angedeutet. Dem Fachmann ist deutlich, dass die Spannungsversorgungseinheit 42 die
gesamten elektronischen Bauelemente des Betriebsgerätes 10 mit Betriebsspannung versorgt.
[0088] Das an den Eingangskontakten 14a, 14b anliegende, durch den Gleichrichter 30 gleichgerichtete
Signal gelangt zu einer Zener-Diode 56 und von dort zu einem Opto-Koppler 57. Letzterer
dient der galvanischen Trennung.
[0089] Am Ausgang des Opto-Kopplers wird das Signal zu einem Prozessoreingang 46 des Prozessors
16 geführt.
[0090] Für den Fall, dass die Steuersignale digitale Steuersignale sind und beispielsweise
nach dem DALI-Protokoll strukturiert sind, ist in Entsprechung des DALI-Protokolls
ggf. vorgesehen, dass Rückmeldungen von den Betriebsgeräten erfolgen. Hierfür ist
der Sendepfad oder Sendezweig 32 des Betriebsgerätes 10 von Bedeutung. Demnach kann
vorgesehen sein, dass Signale ausgehend von dem Prozessor 16 über dessen Ausgang 47,
über einen weiteren Ausgangs-Opto-Koppler 58, und über einen Sendetransistor 44, zu
den Eingangskontakten 14a, 14b übermittelt werden. Über die Eingangskontakte 14a,
14b werden die Rückmeldungs-Signale auf die Signalleitung 37 aufgekoppelt und zu einem
Steuersignalgenerator 34 gemäß Fig. 1a übermittelt, der in diesem als Rückmelde-Signal-Empfänger
fungiert.
[0091] Des Weiteren sei der Vollständigkeit halber noch eine Strombegrenzungseinheit 43
und eine Überspannungsabschaltungseinheit 44 erwähnt.
[0092] Die Funktionsweise des Empfangszweiges sei nun wie folgt kurz erläutert:
Die Sicherung 29 in Signalrichtung hinter den Eingangskontakten 14a, 14b schützt das
Betriebsgerät 10 im Fehlerfall oder bei fehlerhaftem Anschluss. Der Gleichrichter
30 wandelt negative Signalspannungen in positive Signalspannungen um.
[0093] Im Empfangspfad 59 des Betriebsgerätes 10 schaltet die ständig von einer Stromquelle
beaufschlagte Zenerdiode 57 durch, wenn die Signalspannung die Zenerspannung (ca.
5,6V) überschreitet. Nur dann, wenn die Eingangsspannung oberhalb von 5,6V liegt,
kann die Stromquelle 59 Strom durch den Opto-Koppler 57 hindurchtreiben. Wenn dieser
durchgesteuert wird, wird am Prozessoreingang 46 ein Low-Signal erzeugt.
[0094] Anders ausgedrückt, sieht der Prozessoreingang 46 immer ein High-Signal, es sei denn,
die an den Eingangskontakten 14a, 14b anliegende, über den Gleichrichter 30 gleichgerichtete
Spannung, liegt oberhalb der Zenerspannung; nur im letztgenannten Fall wird der Ausgang
des Opto-Kopplers 57 auf Low geschaltet.
[0095] Ausweislich Fig. 3 wird eine übliche Beschaltung eines Betriebsgerätes 10 bei der
Verwendung von DALI-Steuersignalen erläuter:
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Betriebsgerätes 10, bei
dem die DALI-Steuersignale auf die Eingangskontakte 14a, 14b gelegt werden. Bei herkömmlichen
Betriebsgeräten des Standes der Technik waren hierfür gesonderte DALI-Eingänge erforderlich.
[0096] Darüber hinaus zeigt Fig. 3 einen Nullleiter 49 und einen Leiter 48 und die beiden
DALI-Leitungen 50a, 50b. Die beiden DALI-Leitungen 50a, 50b entsprechen insoweit der
Signalleitung 37 der Fig. 1a. Leiter 48 und Nullleiter 49 entsprechen insoweit der
angedeuteten Netzleitung 52 des Ausführungsbeispiels der Fig. 1a.
[0097] Auf den Leitungen 48, 49 kann beispielsweise eine 230V Wechselspannung oder eine
48V Gleichspannung oder eine andere, geeignete Netzspannung, anliegen.
[0098] Die in Fig. 3 insoweit insgesamt vier dargestellten Leitungen können beispielsweise
durch unterschiedliche Leiterbahnen in einer Stromschiene bereitgestellt sein. Fig.
3 macht deutlich, dass an die vier Leitungen 48, 49, 50a, 50b auch noch weitere Betriebsgeräte
10 und damit weitere, in Fig. 3 nicht dargestellte Leuchten, angeschlossen werden
können.
[0099] Die an den Eingangskontakten 14a, 14b - und damit auch auf den DALI-Leitungen 50a,
50b - anliegenden Steuersignale werden als DALI-Signale 26 bezeichnet. Der Signalverlauf
51 eines DALI-Signals ist nach Art eines Oszillogramms als Verlauf der Spannung (Y-Achse)
gegenüber der Zeit (X-Achse) im Detail im oberen Teil der Fig. 4 dargestellt. Das
DALI-Signal umfasst entsprechend dem DALI-Protokoll maximale Spannungen von 22.5V.
[0100] Unter der Annahme eines an den Eingangskontakten 14a, 14b anliegenden DALI-Signals
26 gemäß dem oberen Teil der Fig. 4 soll nun unter Bezugnahme auf Fig. 2 die Signalbearbeitung
und der Signalverlauf erläutert werden: Die eingehenden Signale werden nach Gleichrichtung
und nach dem Passieren der Stromquelle 59 sowie der Zener-Diode 56 über den Opto-Koppler
57 zum Prozessor 46 geleitet. Dabei ist vorgesehen, dass nur dann, wenn die Signalspannung
(hinter dem Gleichrichter 30) höher ist als die sogenannte Zener-Spannung (ca. 5,6V),
von der Stromquelle 59 der Strom durch den Opto-Koppler 57 hindurchgetrieben werden
kann. In diesem Falle steuert der Opto-Koppler 57 durch und erzeugt am Prozessoreingang
46 ein Low-Signal.
[0101] Der untere Teil der Fig. 4 stellt insoweit den Signalverlauf 60 des an dem Eingang
46 des Prozessors 16 messbaren Signals 17 dar.
[0102] In weiterer Erläuterung der Fig. 4 sei angemerkt, dass ein DALI-Signal 26 grundsätzlich
eine Abfolge positiver anliegender Spannung und Null-Spannungen über die Leitung 50a,
50b übermittelt. Diese Abfolge von High- und Low-Spannung des DALI-Signals 24 enthält
die Information über den Dimmwert in den jeweiligen Pulsbreiten.
[0103] Der Signalverlauf 60 des am Prozessoreingang 46 anstehenden Signals ist insoweit
invertiert: Wenn das DALI-Signal High ist, ist das Prozessoreingangssignal Low. Fällt
das DALI-Signal unter einen Mindestspannungswert der Zenerspannung von ca. 5,6V, wird
das Prozessoreingangssignal auf High gesetzt.
[0104] Der Signalverlauf 60 am Prozessoreingang 46 ist insoweit aus dem Signalverlauf 24
des DALI-Signals 26 herleitbar.
[0105] Fig. 5 veranschaulicht eine herkömmliche Beschaltung eines Betriebsgerätes 10 unter
Verwendung eines als Taster ausgebildeten Steuersignal-Generators 34.
[0106] Hier ist wiederum ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Betriebsgerätes
10 gezeigt, auf dessen Eingangskontakte 14a, 14b der Taster 34 geschaltet ist. Der
Ausgang des Tasters 34 ist auf den Eingangskontakt 14b geführt. Der Eingangskontakt
14a ist mit dem Nullleiter N verbunden.
[0107] Bei geöffnetem Schalter 34 gemäß Fig. 5 liegt die Phase L2 nicht an dem Eingangskontakt
14b an. Erst wenn Taster 34 betätigt - und der Schalter 34 insoweit geschlossen wird
-, kann die Signalerkennungseinheit 15 des Betriebsgerätes 10 ein Anliegen eines Steuersignals
feststellen.
[0108] Wenn der Schalter 34 geschlossen (also der Taster betätigt) wird, liegt an dem Eingangskontakt
14b die Netzspannung L2 in Art einer pulsierenden 50Hz Wechselspannung an. Diesen
Signalverlauf 17 zeigt Fig. 6.
[0109] Nachfolgend wird das anliegende Signal infolge einer Gleichrichtung durch den Gleichrichter
30 gemäß Fig. 2 zu einer pulsierenden positiven Spannung mit einem 100Hz Frequenzverlauf.
Dieser ist als bearbeitetes Steuersignal 17b gemäß Fig. 7 dargestellt.
[0110] Die Darstellung des Signalverlaufs 17b gemäß Fig. 7 ergibt sich insoweit durch Spiegelung
der negativen Spannungshalbwelle der Fig. 6 an der Seitachse.
[0111] Für den Fall, dass die gleichgerichtete Netzspannung gemäß Fig. 7 einen Wert von
ca. 5.6V überschreitet, sieht der Prozessor 16 gemäß Fig. 2 einen Low-Level. Unterschreitet
die gleichgerichtete Netzspannung 5,6V, sieht der Prozessor 16 an seinem Eingang 46
einen High-Level.
[0112] Im Folgenden soll anhand der Fig. 8 und später anhand der vergrößerten Darstellung
der Fig. 8 gemäß Fig. 9 erläutert werden, wie sich bei Betätigung des Tasters das
an den Eingangskontakten 14a, 14b anliegende Steuersignal zu einem am Prozessoreingang
46 anliegenden Signal wandelt:
Fig. 8 zeigt in seinem oberen Bereich den Signalverlauf 28 eines an den Eingangskontakten
14a, 14b des erfindungsgemäßen Betriebsgerätes 10 anstehenden Steuersignals bei Betätigung
eines Tasters 34 und Gedrückthalten des Tasters 34 für eine Zeitdauer 19.
[0113] Ausgehend von einem Zeitpunkt t1 bis zu einem Zeitpunkt t2 wird der Taster nicht
betätigt. Erst zum Zeitpunkt t2 wird der Taster betätigt und für eine Zeitdauer 19,
bis zum Zeitpunkt t3, gedrückt gehalten, und sodann wieder losgelassen.
[0114] Während der Zeitdauer t1 bis t2, während der der Schalter 34 geöffnet ist, liegt
an den Eingangskontakten 14a, 14b kein Signal an. In der Regel dürfte hier eine Null-Voll-Spannung
Anwendung finden.
[0115] Wird der Schalter 34 geschlossen, mithin der Taster 34 für eine Zeitdauer 19 gedrückt
gehalten, wird die auf der Leiterphase L2 anliegende Netzspannung auf den Kontakt
14b durchgeschaltet. Es liegt insoweit an den Eingangskontakten 14a, 14b das Netzspannungssignal
mit einem z. B. 230V Effektivwert und einer 50- oder 60 Hz-Frequenz an.
[0116] Da der Spannungsverlauf 17 des Taster-Signals gemäß Fig. 6 bzw. gemäß dem oberen
Teil der Fig. 8, lediglich im Bereich der Nulldurchgänge den Wert von 5,6V unterschreitet,
wird jeweils pro Halbwelle ein kurzer Puls oder Peak 61a, 61b generiert, und an den
Prozessor 16 gegeben.
[0117] Wenn der Taster 34 nicht betätigt wird, liegt keine Spannung an den Eingangskontakten
14a, 14b an. Der Prozessor 16 empfängt an seinem Eingang 46 einen permanenten High-Level.
[0118] Wird der Taster 34 betätigt, erhält der Prozessor 16 an seinem Eingang 46 pro Halbwelle
einen Puls. Der Signalverlauf am Eingang 46 des Mikroprozessors 16 ist in Fig. 8 im
unteren Teil auf der gleichen Zeitachse horizontal dargestellt und dort mit 60 bezeichnet.
[0119] Fig. 9 zeigt einen zeitlich vergrößerten, also auf die X-Achse hineingezoomten Bereich,
der Fig. 8. Wiederum ist im oberen Teil der Fig. 9 der Signalverlauf 17 im Bereich
der Eingangskontakte 14a, 14b und in dem unteren Teil der Fig. 9 der Signalverlauf
60 am Eingang 46 des Mikroprozessors 16 dargestellt.
[0120] Fig. 10 veranschaulicht, wie herkömmliche Taster 34 funktionieren: Dort ist jeweils
in der linken Spalte in einer Zeile eine Aktion dargestellt, die an dem Taster durchgeführt
wird. In der rechten Spalte in derselben Zeile ist dargelegt, welche Funktion dadurch
erzielt wird.
[0121] Ausweislich Fig. 11 soll nun eine typische Schaltung einer Phasenschnittsteuerung,
z. B. einer Phasenanschnittssteuerung oder einer Phasenabschnittssteuerung erläutert
werden: Hier ist der Steuersignal-Generator 34 von einem herkömmlichen Dimmer gebildet.
Der Dimmer 34 kann die Phasen in unterschiedlichen Drehzuständen unterschiedlich abschneiden:
Fig. 12 veranschaulicht den Spannungsverlauf eines Steuersignals 17, und zwar eines
analogen Steuersignals 25, nach Art eines Dimmersignals bei einem bestimmten eingestellten
Drehzustand des Dimmers: Hier wird die Phase jeweils zum Zeitpunkt t1, t2, t3 abgeschnitten.
[0122] Fig. 13 zeigt das hinter dem Gleichrichter 30 der Fig. 3 messbare gleichgerichtete
Signal 25 unter Annahme eines Ausgangssignals an den Eingangskontakten 14a, 14b gemäß
Fig. 12.
[0123] Die Fig. 14, 15 und 16 veranschaulichen für unterschiedliche Phasenwinkel (Fig. 14
kleiner Phasenwinkel, Fig. 15 mittlerer Phasenwinkel, Fig. 16 großer Phasenwinkel)
jeweils im oberen Teil den Signalverlauf 27 des Phasenanschnittssignals bzw. eines
Phasenabschnittssignals an den Eingangskontakten 14a, 14b und jeweils im unteren Teil
den Signalverlauf 60 am Eingang 46 des Mikroprozessors 16.
[0124] Die Signalerkennungseinheit 15 des Betriebsgerätes 10 ist in der Lage, die unterschiedlichen
Arten von Steuersignalen, wie sie in Fig. 4 (erste Art), Fig. 8 und 9 (zweite Art),
Fig. 14 bis 16 (dritte Art) dargestellt sind, zu unterscheiden und zu erkennen.
[0125] Zur Durchführung der Prüfung, welche Signalart vorliegt, kann der Prozessor 16 -
als Bestandteil der Signalerkennungseinheit 15 - diverse Kriterien prüfen:
Dabei kann die Signalerkennungseinheit 15 z. B. feststellen, ob an dem Eingang 46
des Prozessors 16 anliegende Signale auf Low oder auf High stehen. Die Signalerkennungseinheit
15 kann aber auch prüfen, während welcher Signaldauer 19 (z. B. gemäß Fig. 4 oder
gemäß Fig. 8) ein Signal anliegt, oder ob ständig regelmäßige - periodische - Signale
(vgl. Fig. 14 bis 16) - und wenn ja, mit welcher Frequenz - anliegen.
[0126] Auch andere Prüfkriterien zur Feststellung der Art der anliegenden Steuersignale
sind von der Erfindung umfasst.
[0127] Wenn Signale einer kurzen Signaldauer 19 anliegen, kann es sich beispielsweise um
eine erste Art von Signalen gemäß Fig. 4 handeln oder um eine zweite Art von Signalen
gemäß Fig. 8. Diese unterscheiden sich aber bereits dahingehend, dass bei DALI-Signalen
24 gemäß Fig. 4 der Prozessoreingang 46 grundsätzlich auf Low ist und anschließend
über eine kurze Zeitdauer 19 und mit unterschiedlichen Pulsbreiten 62 ein High-Level-Signal
am Eingang 46 des Prozessors 16 erzeugt wird.
[0128] Die Signalstruktur 60 gemäß Fig. 8 ist aber gänzlich anders: Dort ist der Prozessoreingang
46 grundsätzlich auf einem High, und ausgehend von einem Low wird eine Reihe von Pulsen
generiert. Diese Pulse sind zählbar. Die Zahl der Pulse oder die Länge der Zeitdauer
19 kann dann ein Maß für den Dimmwert sein.
[0129] Wie oben dargelegt, können die DALI-Signale gemäß Fig. 4 und die Tastersignale 60
gemäß Fig. 8 aber bereits ihrer Art nach unterschieden werden, wenn der Prozessor
16 ein bestimmtes Signalschema - bezogen auf die am Prozessoreingang 46 anliegenden
Signale - erkennen und feststellen kann.
[0130] Die Erkennung eines Signalschemas erfolgt ebenfalls unter Prüfung bestimmter Kriterien.
[0131] Stellt die Signalerkennungseinheit 15 z. B. das Anliegen eines Signals 60 gemäß Fig.
4 fest, kann aufgrund der Breite oder Pulsbreiten errechnet werden, welcher Dimmwert
eingestellt werden soll.
[0132] Erkennt die Signalerkennungseinheit 15 hingegen das Anliegen eines Signals der Art
der Fig. 8 (Signalverlauf 60), so kann beispielsweise aufgrund der Zahl der Peaks
61a, 61b, 61c auf den gewünschten Dimmwert geschlossen werden.
[0133] Stellt die Signalerkennungseinheit 15 hingegen fest, dass ein Signal 60 gemäß der
Fig. 14 bis 16 anliegt, also eine kontinuierliche Folge von Peaks 61a, 61b, 61c, insbesondere
mit einer festgelegten Frequenz, kann diese Charakteristik als Kriterium für die Erkennung
der Art dieses Steuersignals 27 herangezogen werden.
[0134] Ist das Signal seiner Art nach erkannt, kann z. B. aufgrund der Pulsbreite 62 des
Signals der gewünschte Dimmwert bestimmt oder errechnet werden.
[0135] Sobald der Prozessor 16 und/oder die Steuerung 16 den gewünschten Dimmwert bestimmt
hat, kann sie die LED 13 entsprechend ansteuern und Strom in einer gewünschten Stromstärke
bereitstellen, um den gewünschten Dimmzustand der LED einzustellen.
[0136] Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist der Prozessor 16 Bestandteil der Signalerkennungseinheit
15. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Prozessor 16 zugleich Bestandteil der Steuerung
16.
[0137] Es ist für die Erfindung aber nicht maßgeblich, ob Teile der Intelligenz dezentral
organisiert sind, und hierzu beispielsweise in gesonderten elektronischen Bauelementen
untergebracht sind, oder zentral organisiert sind, und hierzu beispielsweise in gemeinsamen
Prozessoren oder anderen Bauelementen untergebracht sind. Dies bleibt dem Fachmann
überlassen.
[0138] Von der Erfindung ist insbesondere auch umfasst, wenn der Prozessor oder die Steuerung
16 einen Speicher aufweisen, in dem z. B. tabellenartig strukturiert bestimmte Kriterien
und Vergleichswerte abgespeichert sind, damit der Prozessor 16 der Signalerkennungseinheit
15 eine Prüfung von Kriterien durchführen kann, um festzustellen, welche Art von Signal
anliegt. Außerdem kann die Signalerkennungseinheit 15 und/oder der Prozessor 16 und/oder
die Steuerung 16 auf abgespeicherte Tabellenwerte oder auf Algorithmen oder Formeln
zurückgreifen, um nach Erkennung der Signalart aus den am Prozessoreingang 46 anliegenden
verarbeiteten Signalen den gewünschten Dimmwert bestimmen oder errechnen zu können.