Spannungsversorgung aus Steuerausgängen

Abstract

 Spannungsversorgung aus einer Anzahl von rückwirkenden Steuerausgängen (1-4...) für eine Regelung der Spannung (8) der Steuerausgänge. Eine gemeinsame Belastung der Spannung (8) der Steuerausgänge (1-4...) wird in Abhängigkeit von Stellsignalen (7) geregelt. Diese geregelte Belastung (6) erfolgt durch eine elektronische Regelschaltung (5), die ihre Bordnetzspannung aus der Spannung (8) zum jeweiligen Istwert der Spannung bezieht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannungsversorgung aus einer Anzahl von rückwirkenden Steuerausgängen für eine Regelung der Spannung der Steuerausgänge. Bei einem rückwirkenden Steuerausgang steht an diesem eine Steuerspannung an, die durch einen Belastungswiderstand in einem Belastungskreis vermindert werden kann und die mit sinkender Spannung einen Stellvorgang bewirkt. Beispielsweise sind auf dem Markt elektronische Vorschaltgeräte für Leuchtstofflampen, die an Steuerausgängen eine Spannung aufweisen, die unter Belastung in einem an den Steuerausgängen mehr oder weniger kurzschließenden Belastungskreis an den Steuerausgängen eine entsprechend sinkende Spannung aufweisen, die auf eine am elektronischen Vorschaltgerät (EVG) angeschlossene Leuchtstofflampe entsprechend helligkeitsvermindernd dimmend einwirkt.

[0002] Die von einem oder mehreren parallel geschalteten Steuerausgängen bereitgestellte Spannung soll bei verschiedenartigen Anwendungsfällen zwischen vorgegebenen Werten geregelt werden. Die Steuerausgänge können als Spannungsquellen mit einem Innenwiderstand angesehen werden, die durch einen gemeinsamen veränderlichen Widerstand belastet werden können, um auf einer Eingangsseite einen Stellvorgang zu bewirken. Bei rückwirkenden Steuerausgängen möchte man durch einen entsprechend veränderlichen Widerstand den Spannungsabfall so einstellen, daß die gewünschte Spannung am Steuerausgang anliegt, der ein entsprechender gewünschter Eingangswert zugeordnet ist. Am Beispiel von Leuchtstofflampen, die durch dimmbare EVGs betrieben werden, betrachtet, möchte man die Spannung an den Steuerausgängen so einstellen, daß ein gewünschter Dimmeffekt an den Leuchtstofflampen auftritt. Bei mehreren parallelen Steuerausgängen ändert sich der ersatzweise gedachte Innenwiderstand für alle parallel angeordneten Steuerausgänge in Abhängigkeit von deren Anzahl. In der Praxis ist daher eine Regelung erforderlich. Eine derartige Regelung, die durch eine elektronische Schaltung erreicht werden soll, erfordert in der Praxis eine eigene Bordnetzversorgung. Eine derartige externe Spannungsversorgung, z.B. durch ein Netzteil, bringt jedoch zusätzlichen Schaltungsaufwand, der sich wirtschaftlich betrachtet ungünstig auswirkt.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannungsversorgung aus einer Anzahl von rückwirkenden Steuerausgängen bereitzustellen, die für eine Regelung der Spannung der Steuerausgänge keine eigene Bordnetzversorgung erfordert. Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt durch eine Spannungsversorgung nach Patentanspruch 1. Hiernach wird eine gemeinsame Belastung der Spannung der Steuerausgänge durch eine elektronische Regelschaltung geregelt, die ihre Bordnetzspannung aus der Spannung zum jeweiligen Istwert der Spannung bezieht. Die Regelung erfolgt also durch einen veränderlichen Widerstand, der die Steuerausgänge gemeinsam belastet und dessen Spannungsfall am gedachten Innenwiderstand den Spannungsfall so einstellt, daß am Steuerausgang die Spannung ansteht, der eingangsseitig ein zugeordneter gewünschter Zustand entspricht.

[0004] Die Spannungsversorgung für das Bordnetz der elektronischen Regelschaltung aus der Spannung zum jeweiligen Istwert bedeutet im Prinzip, daß der jeweilige Istbetrag der Spannung für die Bordnetzversorgung nicht überschritten werden könnte. Das Überschreiten des Istwertes ist jedoch durch Vorkehrungen möglich, wonach aus dem Istwert ein Referenzwert gewonnen wird, aus dem in Verbindung mit einem Stellsignal als Sollwert die Spannung auf den gewünschten Wert geregelt wird.

[0005] Nach einer Weiterbildung kann beispielsweise die elektronische Regelschaltung mit einem Referenzglied zur Bildung einer Referenzspannung arbeiten, die aus der Spannung der Steuerausgänge zu dem für die Regelung zulässigen niedrigsten Istwert gewonnen wird. Es ist dann sichergestellt, daß die niedrigste zu erwartende Spannung ausreicht, der Regelschaltung ein Maß für eine Einheit zu geben, die in Verbindung mit dem Stellsignal ein entsprechendes Vielfaches als Sollwert für das Regelteil herleiten läßt.

[0006] Die elektronische Regelschaltung kann von einer Empfangsstufe für kodierte Stellsignale beaufschlagt werden. Insbesondere können die Stellsignale in Pulsweitenmodulation bereitgestellt werden.

[0007] Die elektronische Regelschaltung kann mit einer Empfangsstufe für Stellsignale arbeiten, wobei die Empfangsstufe mit einem Demodulator in Verbindung steht, dem eine Referenzspannung von einem Referenzglied zugeführt wird und der einem Regelteil den Sollwert zuführt, wobei das Regelteil den Istwert der zu regelnden Spannung in Form dieser Spannung erhält und wobei das Regelteil auf ein Ventil zwischen die zu regelnde Spannung führenden Leitern einwirkt.

[0008] In der Praxis wird häufig gefordert, daß die Regelschaltung galvanisch vom Stellteil getrennt sein solle. Die erfindungsgemäß Spannungsversorgung kann zur Lösung dieser Forderung einfach so ausgeführt werden, daß die Empfangsstufe mit einem Optokoppler arbeitet.

[0009] Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:

In FIG 1

sind eine Reihe von rückwirkenden Steuerausgängen in Parallelschaltung veranschaulicht, die mit einer elektronischen Regelschaltung zusammenarbeiten.

In FIG 2

ist ein Ausführungsbeispiel für die elektronische Regelschaltung nach Art eines Blockschaltbilds wiedergegeben.

[0010] Die Spannungsversorgung nach FIG 1 gewinnt aus einer Anzahl von rückwirkenden Steuerausgängen 1 bis 4, allgemein bis n, die Bordnetzversorung für eine elektronische Regelschaltung 5. Die für die Bordnetzversorgung zur Verfügung stehende Spannung UR stimmt mit der geregelten Spannung UR überein. Sie ist nachstehend mit 8 bezeichnet. Im Prinzip wird die Spannung dadurch eingestellt, daß die Spannung der rückwirkenden Steuerausgänge 1 bis 4 durch einen Belastungswiderstand RB mit dem Bezugszeichen 6 belastet werden, wobei der Belastungswiderstand 6 entsprechend geregelt wird. Jeder Steuerausgang kann als Spannungsquelle U01 bis U04 in Verbindung mit einem Innenwiderstand Ri1 bis Ri4 verstanden werden. Die gemeinsame Belastung durch den Belastungswiderstand 6 der Spannung der Steuerausgänge erfolgt in Abhängigkeit von Stellsignalen 7. Der Belastungswiderstand 6 wird entsprechend verändert, so daß eine geregelte Spannung 8 erzielt wird. Diese dient zugleich zur Gewinnung der Bordnetzspannung für die elektronische Regelschaltung 5.

[0011] Ein Ausführungsbeispiel für die elektronische Regelschaltung 5 ist in FIG 2 wiedergegeben. Sie arbeitet mit einem Referenzglied 9 zur Bildung einer Referenzspannung. Diese wird aus der Spannung der Steuerausgänge 1-4 zu dem für die Regelung zulässigen niedrigsten Istwert gewonnen. Dadurch ist sichergestellt, daß der niedrigste Istwert eine Einheit wiedergibt, zu der ein entsprechendes Vielfaches durch den Stellwert gebildet werden kann. Der Sollwert als Produkt aus dem Stellwert des Stellsignals 7, beispielsweise einem pulsweitenmodulierten Signal, und der Referenzspannung als Einheit wird einem Regelteil 10 zugeführt. Ein kodiertes Stellsignal wird in einem Demodulator 11 demoduliert und unter Berücksichtigung der Referenzspannung dem Regelteil 10 als Sollwert über eine Sollwertleitung 12 zugeführt. Der Istwert der Spannung 8 wird über eine Istwertleitung 13 dem Regelteil 10 zugeleitet. Das Regelteil wirkt auf ein Ventil 14, beispielsweise ein gesteuertes Halbleiterventil, ein, das zwischen Leitern eingeschaltet ist, zwischen denen die zu regelnde Spannung 8 anliegt. Insbesondere kann die Eingangsstufe 15 für das Stellsignal 7 mit einem Optokoppler arbeitet, wodurch eine Spannungstrennung zwischen einem Stellteil für die Zuführung des Stellsignals 7 und der Regelschaltung erzielt wird, wie sie durch die Trennlinie 16 veranschaulicht ist.

[0012] Die geschilderte Spannungsversorgung kommt ohne eine externe zusätzliche Spannungsversorgung als Netzteil für die elektronische Regelschaltung aus. Hierdurch werden zusätzliche Anschlußklemmen, Verdrahtungen und Bauelemente eingespart. Wenn beispielsweise die Spannung 8 zwischen 1 bis 10 V in Abhängigkeit von einem entsprechenden Stellsignal 7 geregelt werden soll, kann das Referenzglied 9 zweckmäßigerweise eine Referenzspannung von 1 V bereitstellen. 10 V können im Anwendungsfall für dimmbare elektronische Vorschaltgeräte die höchste Helligkeit und 1 V die einstellbare niedrigste Helligkeit bedeuten. Die Verwendung von einzelnen Stromquellen, wie sie auf dem Markt sind, hätte den Nachteil, daß die Einstellung temperaturabhängig und relativ ungenau wäre und daß nur eine vergleichsweise geringe Anzahl von Steuerausgängen geschaltet werden könnte.

[0013] Nach einem günstigen Ausführungsbeispiel kann erfindungsgemäß mit einem Stellsignal 7 in Pulsweitenmodulation gearbeitet werden und eine Spannungstrennung durch einen Optokoppler in der Emfpangsstufe 15 erreicht werden. Wesentlich ist, daß der Demodulator 11 ausschließlich durch die Referenzspannung des Referenzglieds 9 versorgt wird, das eine Spannung in der Größenordnung der niedrigsten zulässigen Istwertspannung bereitstellt. Hieraus wird die zu regelnde Spannung 8 gewonnen. Der demodulierte Sollwert wird dem Regelteil 10 zugeführt, das entsprechend die Belastung der rückwirkenden Steuerausgänge ändert. Die Belastung kann beispielsweise durch ein Ventil 14 in Form eines Halbleiterventils, etwa eines Transistors, gesteuert werden.

[0014] Die gesamte Spannungsversorgung der Regelschaltung 5 erfolgt also durch die zu regelnde Spannung 8 selbst, ohne daß eine zusätzliche externe Spannungsversorgung erforderlich wäre.

Ansprüche

1. Spannungsversorgung aus einer Anzahl von rückwirkenden Steuerausgängen (1-4...) für eine Regelung der Spannung (8) der Steuerausgänge, wobei eine gemeinsame Belastung der Spannung (8) der Steuerausgänge in Abhängigkeit von Stellsignalen (7) geregelt wird und diese geregelte Belastung (6) durch eine elektronische Regelschaltung (5) erfolgt, die ihre Bordnetzspannung aus der Spannung (8) zum jeweiligen Istwert der Spannung bezieht.

2. Spannungsversorgung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Regelschaltung (5) mit einem Referenzglied (9) zur Bildung einer Referenzspannung arbeitet, die aus der Spannung der Steuerausgänge (1-4...) zu dem für die Regelung zulässigen niedrigsten Istwert gewonnen wird.

3. Spannungsversorgung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Regelschaltung (5) über eine Empfangsstufe (15) mit kodierten Stellsignalen (7) beaufschlagbar ist.

4. Spannungsversorgung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stellsignale (7) in Pulsweitenmodulation bereitgestellt sind.

5. Spannungsversorgung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Regelschaltung (5) mit einer Empfangsstufe (15) für Stellsignale arbeitet, wobei die Empfangsstufe mit einem Demodulator (11) in Verbindung steht, dem eine Referenzspannung von einem Referenzglied (9) zugeführt wird und der einem Regelteil (10) den Sollwert zuführt, wobei das Regelteil (10) den Istwert der zu regelnden Spannung (8) in Form dieser Spannung erhält, und wobei das Regelteil (10) auf ein Ventil (14) zwischen die zu regelnde Spannung führenden Leitern (17,18) einwirkt.

6. Spannungsversorgung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsstufe (15) mit einem Optokoppler arbeitet.

Zeichnung