DE102014104447A1

DE102014104447A1 - Electronic ballast for LED bulbs

Info

Publication number: DE102014104447A1
Application number: DE102014104447.9A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Michaelis; Edmund Steinhoff; Christian Neumann; Markus König
Original assignee: BAG Engineering GmbH
Current assignee: OPTOTRONIC GMBH, DE
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2015-10-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein EVG, insbesondere SELV-EVG für LED-Leuchtmittel mit einem primärseitigen, ersten Schaltungsteil (10A) zum Anschließen an eine Netzversorgung und einen sekundärseitigen, zweiten Schaltungsteil (10B), welcher vom ersten Schaltungsteil potentialgetrennt ist, zum Vorsorgen von LED-Leuchtmitteln. Der erste Schaltungsteil (10A) hat eine Wandleranordnung (102, 103, 104) mit einem ersten Übertrager (114), vorzugsweise einem Trenntransformator, zur Potentialtrennung. Erfindungsgemäß hat der zweite Schaltungsteil (10B) einen ersten Ausgangskanal (32) und mindestens einen weiteren Ausgangskanal (33), jeweils umfassend einen Schaltwandler (302; 303) mit einem Schaltelement (304; 305), zum Einstellen des Ausgangsstroms für LED-Leuchtmittel. Erfindungsgemäß ist eine Steuervorrichtung im zweiten Schaltungsteil (10B) angeordnet und vom ersten Schaltungsteil (10A) potentialgetrennt, und als integrierte Steuerschaltung (50) ausgebildet, insbesondere als Mikrocontroller, ASIC, FPGA oder dergleichen. Die integrierte Steuerschaltung (50) erzeugt durch jeweilige Ansteuerlogik Treibersignale zum Betätigen der Schaltelemente (304; 305).The invention relates to an ECG, in particular SELV ECG for LED lamps with a primary-side, first circuit part (10A) for connection to a mains supply and a secondary side, second circuit part (10B), which is electrically isolated from the first circuit part, for the provision of LED lamps. The first circuit part (10A) has a converter arrangement (102, 103, 104) with a first transformer (114), preferably an isolating transformer, for potential separation. According to the invention, the second circuit part (10B) has a first output channel (32) and at least one further output channel (33), each comprising a switching converter (302; 303) with a switching element (304; 305) for adjusting the output current for LED lighting means. According to the invention, a control device is arranged in the second circuit part (10B) and electrically isolated from the first circuit part (10A), and as an integrated control circuit (50), in particular as a microcontroller, ASIC, FPGA or the like. The integrated control circuit (50) generates drive signals for actuating the switching elements (304, 305) by respective drive logic.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltgerät (EVG) für LED-Leuchtmittel nach dem Oberbegriff in Anspruch 1. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Vorschaltgerät zum Anschluss an eine Netzspannung, das ein Leuchtmittel mit einer oder mehreren Leuchtdioden, mit Kleinspannung, insbesondere Sicherheitskleinspannung (engl. Safety Extra Low Voltage, SELV) und einstellbarem Ausgangsstrom versorgt.The invention relates in particular to a ballast for connection to a mains voltage, which has a light source with one or more light emitting diodes, with extra-low voltage, in particular safety extra-low voltage (English: Safety Extra Low Voltage, SELV) and adjustable output current.

Aus Sicherheitsgründen weisen gattungsgemäße EVG eine Potentialtrennung zwischen primärseitigen Eingangsanschlüssen für den Netzanschluss und sekundärseitigen Ausgangsanschlüssen für die Leuchtmittel auf. Die Energieübertragung erfolgt so zwischen einem Bereich mit höherer Spannung und einem Bereich mit niedrigerer Spannung, welche voneinander galvanisch getrennt sind. Die Potentialtrennung wird aus Sicherheitsgründen gefordert, u.a. damit die vom Benutzer einstellbaren bzw. berührbaren Elemente bzw. Anschlüsse sicher netzspannungsfrei sind. For safety reasons, generic electronic ballasts have a potential separation between primary-side input connections for the mains connection and secondary-side output connections for the lighting devices. The energy transfer thus occurs between a region of higher voltage and a region of lower voltage, which are galvanically isolated from each other. Potential separation is required for safety reasons, i.a. so that the user adjustable or touchable elements or connections are safe mains voltage.

Ein SELV-EVG für LED-Leuchtmittel nach dem Oberbegriff in Anspruch 1 ist aus der WO2013159131A1 bekannt. Dieses Vorschaltgerät umfasst einen primärseitigen, ersten Schaltungsteil mit Eingangsanschlüssen zum Anschließen an eine Netzversorgung und einen sekundärseitigen, zweiten Schaltungsteil, welcher vom ersten Schaltungsteil potentialgetrennt ist. Damit sind die Ausgangsanschlüsse zum Vorsorgen von LED-Leuchtmitteln galvanisch entkoppelt von den netzseitigen Eingangsanschlüssen.A SELV ECG for LED bulbs according to the preamble in claim 1 is known from WO2013159131A1 known. This ballast comprises a primary-side, first circuit part with input terminals for connection to a mains supply and a secondary-side, second circuit part, which is isolated from the first circuit part. Thus, the output terminals for the provision of LED lamps are galvanically decoupled from the line-side input terminals.

Beim EVG gemäß WO2013159131A1 ist im ersten Schaltungsteil eine primärseitige Steuervorrichtung zur Steuerung des EVG vorgesehen. Es umfasst unter anderem eine Wandleranordnung im ersten Schaltungsteil, welche einen Übertrager, z.B. einen Trenntransformator, aufweist und sekundärseitig am Übertrager für den zweiten Schaltungsteil eine Gleichspannung bereitstellt, wobei der Übertrager die potentialgetrennte Energieübertragung zwischen den beiden Schaltungsteilen sicherstellt.According to the ECG WO2013159131A1 In the first circuit part, a primary-side control device for controlling the electronic ballast is provided. It comprises inter alia a converter arrangement in the first circuit part, which has a transformer, for example an isolating transformer, and provides a DC voltage on the secondary side of the transformer for the second circuit part, wherein the transformer ensures the potential-separated energy transmission between the two circuit parts.

Die nachveröffentlichte Patentanmeldung DE 10 2012 220 760.0 („Multifunktionales Vorschaltgerät zum Versorgen eines Verbrauchers wie eines LED-Moduls ...“) beschreibt ein LED-Vorschaltgerät wobei der sekundärseitige Schaltungsteil einen ersten und einen zweiten Ausgangskanal zur unabhängigen Versorgung von zwei Verbrauchern, insbesondere Leuchtmitteln, aufweist.The post-published patent application DE 10 2012 220 760.0 ("Multifunctional ballast for supplying a consumer such as an LED module ...") describes an LED ballast wherein the secondary-side circuit part has a first and a second output channel for the independent supply of two consumers, in particular bulbs.

Typischerweise umfasst eine Ausgangsstufe eines EVG für LED-Leuchtmittel einen Schaltwandler mit einem Leistungstransistor und mindestens einen Energiespeicher, wie eine Spule oder einen Kondensator. Der Schaltwandler dient zum Einstellen des Ausgangsstroms an einem ersten Ausgangsanschluss für LED-Leuchtmittel, so dass der Lichtfluss bzw. die Helligkeit des LED-Leuchtmittels eingestellt, insbesondere nach Wunsch gedimmt werden kann.Typically, an output stage of an electronic ballast for LED lamps comprises a switching converter with a power transistor and at least one energy store, such as a coil or a capacitor. The switching converter is used to set the output current at a first output terminal for LED lamps, so that the light flux or the brightness of the LED lamp can be set, in particular dimmed as desired.

Bei gattungsgemäßen SELV-Vorschaltgeräten für LED-Leuchtmittel, z.B. gemäß WO2013159131A1 , mit mehreren Kanälen zur Versorgung verschiedener Leuchtmittel, wird typischerweise im ausgangsseitigen Schaltungsteil jeweils in jedem Kanal eine jeweilige Ansteuerlogik, z.B. in Form einer handelsüblichen Schaltwandler-Logik bzw. Schaltwandler-ICs mit angeschlossenem Hochleistungstransistor oder eines gekapselten Wandlermoduls, vorgesehen. Die Potentialtrennung zur Steuerung jedes Schaltwandler-Treibers oder Schaltwandler-ICs erfordert in jedem Signalpfad von der Steuervorrichtung zum Schaltwandler bzw. an die Steuervorrichtung zurück eine gesonderte Entkopplung, z.B. durch Optokoppler. Dementsprechend steigen mit der Anzahl der Ausgangskanäle spürbar die Herstellungskosten des Vorschaltgeräts.In generic SELV ballasts for LED bulbs, eg according to WO2013159131A1 , with a plurality of channels for the supply of various lamps, a respective control logic is typically provided in the output-side circuit part in each channel, for example in the form of a commercially available switching converter logic or switching converter ICs with connected high-power transistor or an encapsulated converter module. The potential separation for controlling each switching converter driver or switching converter IC requires in each signal path from the control device to the switching converter or to the control device back to a separate decoupling, for example by optocouplers. Accordingly, with the number of output channels noticeably increase the cost of the ballast.

Eine Schaltungsanordnung nach WO2013159131A1 erhöht zudem den Aufwand beim Ergänzen des Vorschaltgeräts um bestimmte, wünschenswerte Zusatzfunktionen.A circuit arrangement according to WO2013159131A1 also increases the effort required to supplement the ballast with certain desirable additional functions.

Eine Aufgabe der Erfindung liegt mithin darin, ein EVG mit SELV-Schutz vorzuschlagen, das auch mit mehr als einem Ausgangskanal kostengünstig hergestellt werden kann und vorzugsweise auch kosteneffizient mit Zusatzfunktionen aus- und/oder nachgerüstet werden kann. Diese Aufgabe löst ein Vorschaltgerät nach Anspruch 1.An object of the invention is therefore to propose an ECG with SELV protection, which can be produced inexpensively with more than one output channel and preferably also cost-effective with additional functions off and / or can be retrofitted. This object is achieved by a ballast according to claim 1.

In einfachster Ausführung sieht die Erfindung bei einem Vorschaltgerät nach dem Oberbegriff aus Anspruch 1 vor, dass der netzpotentialfreie, zweite Schaltungsteil einen ersten Ausgangskanal und einen zweiten Ausgangskanal zur getrennt einstellbaren Speisung eines LED-Leuchtmittels hat, wobei die Steuervorrichtung eine im zweiten Schaltungsteil angeordnete und vom ersten Schaltungsteil potentialgetrennte integrierte Steuerschaltung umfasst, welche insbesondere als Mikrocontroller, oder aber als ASIC, FPGA oder dergleichen ausgebildet sein kann.In the simplest embodiment, the invention provides for a ballast according to the preamble of claim 1, that the net potential-free, second circuit part has a first output channel and a second output channel for separately adjustable supply of an LED light source, wherein the control device arranged in the second circuit part and from the first circuit part includes electrically isolated integrated control circuit, which may be designed in particular as a microcontroller, or as an ASIC, FPGA or the like.

Erfindungsgemäß hat die sekundärseitige, integrierte Steuerschaltung einen ersten Treiberausgang, welcher mit einem Schaltelement eines ersten Schaltwandlers im ersten Ausgangskanal verbunden ist, eine erste Ansteuerlogik, welche am ersten Treiberausgang ein Treibersignal zum Betätigen des Schaltelements im ersten Ausgangskanal erzeugt, sowie einen zweiten Treiberausgang, welcher mit einem Schaltelement eines Schaltwandlers im zweiten Ausgangskanal verbunden ist und eine zweite Ansteuerlogik umfasst, welche am zweiten Treiberausgang ein Treibersignal zum Betätigen dieses Schaltelements des zweiten Ausgangskanals erzeugt.According to the invention, the secondary-side, integrated control circuit has a first driver output, which is connected to a switching element of a first switching converter in the first output channel, a first drive logic, which generates a driver signal for actuating the switching element in the first output channel at the first driver output, and a second driver output, which with a switching element of a switching converter in the second output channel is connected and a second Drive logic includes, which generates a driver signal for actuating this switching element of the second output channel at the second driver output.

Die Treibersignale sind hierbei bevorzugt modulierte, insbesondere pulsbreitenmodulierte, Signale, vorzugsweise mit einer Grundfrequenzkomponente > 50kHz, welche zur Einstellung des Verhältnisses der Ein- und Ausschaltdauer des jeweiligen Schaltelements dienen. The driver signals are in this case preferably modulated, in particular pulse width modulated, signals, preferably with a fundamental frequency component> 50 kHz, which serve to set the ratio of the on and off duration of the respective switching element.

Dementsprechend hat jeder Ausgangskanal einen als Stromrichter wirkenden Schaltwandler, welcher ein jeweiliges Schaltelement, insbesondere einen Leistungstransistor, und mindestens einen Energiespeicher, insbesondere eine Speicherdrossel oder einen Kondensator, aufweist zum Einstellen des Ausgangsstroms an zugehörigen Ausgangsanschluss, um die Leistungsabgabe an die LED-Leuchtmittel einzustellen.Accordingly, each output channel has a switching converter acting as a converter, which has a respective switching element, in particular a power transistor, and at least one energy store, in particular a storage inductor or a capacitor for adjusting the output current to the associated output terminal to adjust the power output to the LED lighting means.

Die die vorgeschlagene Schaltungsanordnung wird einerseits erreicht, dass für jeden Ausgangskanal nicht mehr getrennte vollständige Schaltwandlermodule bzw. Schaltwandler-ICs zur Steuerung der Schaltelemente benötigt werden. In der integrierten Steuerschaltung, z.B. einem programmierbaren Mikrocontroller, können grundsätzlich beliebig viele, unabhängige Ansteuerlogiken implementiert werden, ohne dass weiterer Materialaufwand entsteht. Zudem ist zwar weiterhin jeweils eine getrennte Signalstrecke für Treibersignale von der Steuerschaltung zu den Schaltwandlern der Ausgangskanäle erforderlich, diese Strecken müssen jedoch im Gegensatz zu bekannten Lösungen mit primärseitigen Steuervorrichtungen nicht aufwendig mittels Optokopplern oder dgl. entkoppelt werden.The proposed circuit arrangement is on the one hand achieved that no longer separate complete converter modules or switching converter ICs for controlling the switching elements are required for each output channel. In the integrated control circuit, e.g. a programmable microcontroller, basically any number of independent control logics can be implemented without additional material costs. In addition, although in each case a separate signal path for driver signals from the control circuit to the switching converters of the output channels is still required, these routes must not be decoupled in contrast to known solutions with primary-side control devices by means of optocouplers or the like.

Weiterer Vorteil ist die erleichterte Programmierbarkeit von verschiedensten Funktionen und Parametern, insbesondere betreffend die Ansteuerung der Ausgangskanäle, die eine kanalindividuelle und flexible Anpassung nach den Erfordernissen der jeweiligen Leuchte oder Umgebungsbedingungen erlauben. So können beispielsweise automatische, einstellbare Schutzfunktionen zur Temperaturüberwachung von EVG und/oder LED-Modulen anhand einer (weiter unten erläuterten) sekundärseitigen Zusatzschnittstelle bereitgestellt werden. Bei einer solchen Ausführung können sekundärseitig verschiedene Ausführungen von Signalquellen angeschlossen werden, wie Sensoren, z.B. Lichtsensoren oder Bewegungsmelder, oder passive Bauteile wie ein Thermistor zur Temperaturmessung, ohne dass deren Zusammenwirken mit der Steuervorrichtung Einschränkungen der galvanischen Entkopplung unterliegt. Auf diese Weise kann auch ein autarker, von der ersten digitalen Schnittstelle unabhängiger Betrieb eingestellt werden, welche dennoch Anpassungen der Ausgangsleistungen ermöglicht bzw. Sensorabhängig vornimmt.Another advantage is the easier programmability of various functions and parameters, in particular with regard to the control of the output channels, which allow a channel-specific and flexible adaptation to the requirements of the respective lamp or ambient conditions. For example, automatic, adjustable protection functions for temperature monitoring of electronic ballasts and / or LED modules can be provided by means of a secondary-side additional interface (explained below). In such an embodiment, different types of signal sources can be connected on the secondary side, such as sensors, e.g. Light sensors or motion detectors, or passive components such as a thermistor for temperature measurement, without their interaction with the control device is subject to restrictions on galvanic decoupling. In this way, an autonomous, independent of the first digital interface operation can be set, which nevertheless allows adjustments to the output power or makes sensor-dependent.

In bevorzugter Ausführung hat der erste Schaltungsteil primärseitige Schnittstellenanschlüsse für Signale mit Steuer- bzw. Zustandsinformation, sowie eine erste, digitale Schnittstellenschaltung, insbesondere für eine DALI-Schnittstelle, welche über einen potentialtrennenden Koppler, wie einen Optokoppler oder einen elektronischen Koppler, mit der integrierten Steuerschaltung des zweiten Schaltungsteils verbunden ist. Da digitale Schnittstellen in der Regel standardisiert sind, bestehen hier keine Einschränkungen hinsichtlich der Entkopplung durch einen potentialtrennenden Koppler. Es ist zwar wünschenswert einen bi-direktionalen Signalpfad mit doppelter Entkopplung vorzusehen, dadurch entsteht jedoch kein Mehraufwand im Vergleich zu einer Schaltungsanordnung mit primärseitiger Steuervorrichtung, welche ebenfalls für jeden Ausgangskanal eine doppelte Entkopplung für das Treibersignal und für das Messsignal zur Regelung erfordert.In a preferred embodiment, the first circuit part has primary-side interface connections for signals with control or state information, as well as a first, digital interface circuit, in particular for a DALI interface, which via a potential-separating coupler, such as an optocoupler or an electronic coupler, with the integrated control circuit the second circuit part is connected. Since digital interfaces are generally standardized, there are no restrictions with regard to decoupling by a potential-separating coupler. While it is desirable to provide a dual decoupled bi-directional signal path, there is no penalty in comparison to a primary-side controller circuit which also requires double decoupling of the driver signal and control signal signal for each output channel.

In besonders bevorzugter Ausführung wird, wie oben erwähnt, eine zusätzliche Schnittstelle im sekundärseitigen Schaltungsteil vorgesehen. Hierzu hat der zweite Schaltungsteil vorzugsweise weitere sekundärseitige Schnittstellenanschlüsse sowie eine zweite, analoge und/oder digitale Schnittstellenschaltung, welche unmittelbar mit der integrierten Steuerschaltung verbunden ist. Hierbei ist keine Potentialtrennung bzw. aufwendige Entkopplung erforderlich. Die Funktionen können ohne Einschränkung einer Entkopplung, beispielsweise unter Ausnutzung von ADC-Eingängen der integrierten Steuerschaltung, wie typisch bei einem Mikrocontroller vorhanden, eingestellt werden. Eine entsprechende Erfassung von Analogsignalen wäre über Koppler nur mit erheblichem Aufwand möglich. Die Zusammenwirkung mit einer zweiten Schnittstelle kann bei sekundärseitiger Steuerschaltung hingegen nach Benutzerwunsch in der Herstellung oder bei Benutzung programmiert oder auch durch Update nachgerüstet werden. Die Programmierung kann hierbei durchaus auch über die erste, digitale Schnittstelle erfolgen, z.B. durch Befehle zur Veränderung von Registerspeicherinhalten, welche bei DALI vorgesehen sind.In a particularly preferred embodiment, as mentioned above, an additional interface in the secondary-side circuit part is provided. For this purpose, the second circuit part preferably has further secondary-side interface connections and a second, analog and / or digital interface circuit which is connected directly to the integrated control circuit. In this case, no potential separation or complex decoupling is required. The functions can be adjusted without restriction of decoupling, for example by taking advantage of ADC inputs of the integrated control circuit, as is typically the case with a microcontroller. A corresponding detection of analog signals would be possible via couplers only with considerable effort. The interaction with a second interface, however, can be programmed at the secondary control circuit according to user request in the production or use or retrofitted by updating. The programming can also take place via the first digital interface, e.g. by commands for changing register memory contents provided in DALI.

Zweckmäßig ist die integrierte Steuerschaltung zur Vorgabe von Sollwerten an die erste und die zweite Ansteuerlogik eingerichtet, insbesondere in Abhängigkeit von über die erste und/oder über die zweite Schnittstellenschaltung erhaltener Steuerinformation. Hierbei ist vorzugsweise für jeden Ausgangskanal getrennt ein Sollwert vorgebbar zur individuellen Ausgangsstromeinstellung für jeden Ausgangskanal. Neben der Möglichkeit der individuellen Einstellung der Stromwerte in jedem Ausgangskanal kann, ggf. über Programmierung durch die erste digitale Schnittstelle, natürlich auch auf einen Parallelbetrieb umgeschaltet werden, bei dem beide Ausgangskanäle den gleichen Stromwert haben.Suitably, the integrated control circuit for setting desired values to the first and the second drive logic is set up, in particular as a function of control information obtained via the first and / or the second interface circuit. In this case, preferably for each output channel, a setpoint can be preset separately for the individual output current setting for each output channel. In addition to the possibility of individual adjustment of the current values in each output channel can, of course, via programming through the first digital interface, of course, on a Switched parallel operation, in which both output channels have the same current value.

In an sich bekannter Weise sind die ersten und zweiten Schaltelemente jeweils vorzugsweise als getrennte Komponenten ausgeführte Leistungstransistoren. Hierbei kann es wünschenswert sein wenn, jeder Schaltwandler jeweils eine entsprechende Gate-Treiberschaltung für das Gate des Leistungstransistors aufweist, um den Umschaltvorgang des Transistors so kurz wie möglich zu gestalten und/oder unzulässige Umschaltströme an den Treiberausgängen der integrierten Steuerschaltung zu vermeiden. Die Treiberausgänge steuern dann mit dem jeweiligen Treibersignal unmittelbar die Gate-Treiberschaltung an, in welche keine gesonderte Ansteuerlogik vorliegt so, dass kostengünstige Treiberkomponenten genutzt werden können.In a manner known per se, the first and second switching elements are each preferably power transistors designed as separate components. In this case, it may be desirable if each switching converter in each case has a corresponding gate driver circuit for the gate of the power transistor in order to make the switching operation of the transistor as short as possible and / or to avoid impermissible switching currents at the driver outputs of the integrated control circuit. The driver outputs then control with the respective driver signal directly to the gate driver circuit, in which no separate control logic is present so that cost driver components can be used.

Je nach der verwendeten integrierten Schaltung kann diese jedoch zur Kostenreduzierung auch unmittelbar über ihre eigenen Treiberausgänge das Gate der jeweiligen Leistungstransistoren ansteuern.Depending on the integrated circuit used, however, it can also control the gate of the respective power transistors directly via its own driver outputs in order to reduce costs.

In bevorzugter Ausführung erzeugt die integrierte Schaltung Treibersignale, welche zumindest in einem Betriebsmodus zum variablen Dimmen jeweils doppelt moduliert sind, einerseits mit einem Frequenzanteil in höherem Frequenzbereich zur Stromeinstellung durch die Schaltwandler und andererseits, z.B. zwecks sogenanntem PWM-Dimmen, einerseits mit einem Frequenzanteil in einem niedrigeren Frequenzbereich zum Dimmen durch Tatverhältnis. Der höhere Frequenzbereich liegt zur Stromregelung am Ausgang der Schaltwandler vorzugsweise im Bereich von einigen Zehn bis wenigen Hundert Kilohertz (kHz). Der niedrigere Frequenzbereich liegt zum PWM-Dimmen in einem für die menschliche Wahrnehmung nicht sichbaren Bereich von wenigen Hunedert Hz, typisch <1kHz. Bei einem Betriebsmodus zum reinen Amplituden-Dimmen ist eine Doppelmodulierung hingegen nicht erforderlich, sind die Treibersignale vorzugsweise mit einer Grundfrequenz im Bereich zwischen 50kHz und 500kHz, besonders bevorzugt, zwischen 90 kHz und 350kHz moduliert, insbesondere pulsbreitenmoduliert. In a preferred embodiment, the integrated circuit generates driver signals, which are each at least doubly modulated in at least one operating mode for variable dimming, on the one hand with a frequency portion in a higher frequency range for current adjustment by the switching converter and on the other hand, e.g. for the purpose of so-called PWM dimming, on the one hand with a frequency component in a lower frequency range for dimming by Tatverhältnis. The higher frequency range for current regulation at the output of the switching converter is preferably in the range of a few tens to a few hundred kilohertz (kHz). The lower frequency range is for PWM dimming in a range of a few hunredert Hz, typically <1 kHz, which is invisible to human perception. In an operating mode for pure amplitude dimming, however, a double modulation is not required, the driver signals are preferably modulated with a fundamental frequency in the range between 50kHz and 500kHz, more preferably, between 90 kHz and 350kHz, in particular pulse width modulated.

In bevorzugter Ausführungsform hat der erste Schaltungsteil eine Hilfsversorgungsschaltung mit einem Hilfswandler und einem zweiten Übertrager, zur Bereitstellung einer Versorgungsspannung sekundärseitig am zweiten Übertrager für die integrierte Steuerschaltung. So kann eine energieeffiziente Versorgung der sekundärseitigen Steuerschaltung erzielt werden, und die Hauptversorgung bzw. die Wandleranordnung zur Speisung der Leuchtmittel kann in einem Stromsparmodus bzw. Standby-Modus in ihrer Leistungsaufnahme stark heruntergefahren bzw. ganz oder teilweise abgeschaltet werden. In a preferred embodiment, the first circuit part has an auxiliary supply circuit with an auxiliary transformer and a second transformer, for providing a supply voltage on the secondary side of the second transformer for the integrated control circuit. Thus, an energy-efficient supply of the secondary-side control circuit can be achieved, and the main supply or the converter arrangement for powering the bulbs can be greatly reduced or completely or partially shut down in a power-saving mode or standby mode in their power consumption.

Zur unabhängigen Ausgangsstromeinstellung in jedem Kanal sind die Treibersignale der ersten Ansteuerlogik und der zweiten Ansteuerlogik jeweils getrennt über die erste Schnittstellenschaltung einstellbar sind. Besonders bevorzugt wird dies erzielt indem die erste Schnittstellenschaltung als DALI-Schnittstellenmodul ausgebildet ist und über eine gesonderte DALI-Adresse für jeden Ausgangskanal ansprechbar ist. So kann jeder Ausgangskanal in einer übergeordneten Lichtsteuerung virtuell als unabhängiges Vorschaltgerät gesteuert bzw. eingestellt werden.For independent output current adjustment in each channel, the driver signals of the first drive logic and the second drive logic are each separately adjustable via the first interface circuit. This is achieved particularly preferably by the first interface circuit being designed as a DALI interface module and being addressable via a separate DALI address for each output channel. Thus, each output channel in a higher-level lighting control can be virtually controlled or set as an independent ballast.

In vorteilhafter Ausführung ist auch der Dimmverlauf bei Übergängen zwischen zwei Leistungspegeln benutzereinstellbar. Hierzu ist vorzugsweise zusätzlich zu oder gemeinsam mit einer logarithmischen Dimm-Kennlinie, z.B. gemäß den Anforderungen des DALI-Standards, welche das Verhältnis zwischen prozentualem Sollwert und Ausgangsleistung bestimmt, in einem Speicher der integrierten Steuerschaltung für jede Ansteuerlogik getrennt mindestens eine, über die erste oder zweite Schnittstelle programmierbare Dimmkurve hinterlegt, welche das Änderungsverhalten des modulierten Treibersignals bei einem Dimmverlauf von einem ersten Dimmwert zu einem zweiten Dimmwert bestimmt. Durch die erfindungsgemäße Schaltung wird auch das dynamische Verhalten befreit von Einschränkungen, wie z.B. Laufzeitverzögerung, durch galvanische Entkopplung. Auch die Dimm-Kennlinie selbst kann programmierbar hinterlegt sein.In an advantageous embodiment, the dimming profile can also be set user-friendly for transitions between two power levels. For this purpose, it is preferable in addition to or together with a logarithmic dimming characteristic, e.g. according to the requirements of the DALI standard, which determines the relationship between percentage setpoint and output power, stored in a memory of the integrated control circuit separately for each drive logic at least one, via the first or second interface programmable dimming curve, which shows the change behavior of the modulated driver signal at a dimming curve from a first dimming value to a second dimming value. The inventive circuit also frees the dynamic behavior from limitations such as e.g. Propagation delay, by galvanic decoupling. The dimming characteristic itself can also be programmed.

Ferner kann mit einer bidirektionalen Datenverbindung zwischen der integrierten Steuerschaltung über die erste Schnittstellenschaltung Information betreffend das Vorschaltgerät und/oder über die zweite Schnittstellenschaltung erfasste Information abgesendet werden, z.B. an eine übergeordnetes Lichtmanagementsystem.Furthermore, with a bidirectional data connection between the integrated control circuit via the first interface circuit information regarding the ballast and / or via the second interface circuit detected information can be sent, e.g. to a superordinate light management system.

Es kann ferner ohne weiteres vorgesehen sein, dass die integrierte Steuerschaltung über die erste Schnittstellenschaltung konfigurierbar ist hinsichtlich der über die zweite Schnittstellenschaltung erfassten Information. Insbesondere können die Kennlinien für die unterschiedlichen Funktionen, z.B. für die je nach erfasstem Sensorsignal gewünschte Ausgangsleistung, wahlweise eingestellt werden.It may further be readily provided that the integrated control circuit is configurable via the first interface circuit with respect to the information detected via the second interface circuit. In particular, the characteristics for the different functions, e.g. for the desired output power, depending on the detected sensor signal, can be set optionally.

Hierbei kann die integrierte Steuerschaltung über die zweite Schnittstellenschaltung grundsätzlich beliebige Signale erfassen, z.B. ein Tastersignal, ein Helligkeitssensor- oder Bewegungsmeldersignal. Es kann z.B. auch ein Widerstandswert erfasst werden. Insbesondere kann die integrierte Steuerschaltung über die zweite Schnittstellenschaltung mit einem thermischen Widerstand verbunden sein und ausgehend vom erfassten Widerstandswert den Ausgangsstrom an mindestens einem Ausgangskanal oder an beiden Ausgangskanälen temperaturabhängig einstellen. Durch einen Thermistor kann so z.B. die Betriebstemperatur des Vorschaltgeräts selbst und/oder eines oder mehrerer Leuchtmittel erfasst werden. Insbesondere bei LEDs sollte zur Erhaltung der gewünscht hohen Lebensdauer des Leuchtmittels dessen Überhitzung vermieden werden.In this case, the integrated control circuit can in principle detect any desired signals via the second interface circuit, for example a pushbutton signal, a brightness sensor or motion detector signal. For example, a resistance value can also be detected. In particular, the integrated control circuit can be connected to a thermal resistance via the second interface circuit and, based on the detected resistance value, the output current to at least one Set output channel or temperature-dependent on both output channels. By a thermistor, for example, the operating temperature of the ballast itself and / or one or more lamps can be detected. Especially with LEDs should be avoided to maintain the desired long life of the bulb its overheating.

In zweckmässiger Ausführung hat das eine Wandleranordnung mit einem Gleichrichter, welcher eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung speist, die wiederum einen Wandler, insbesondere einen Resonanzwandler z.B. einen LLC-Resonanzwandler. Hierbei kann der erste Umsetzer zur SELV-Potentialtrennung ausgangsseitig als Bestandteil des Resonanzwandlers vorgesehen sein.Conveniently, this has a converter arrangement with a rectifier which feeds a power factor correction circuit, which in turn comprises a converter, in particular a resonant converter, e.g. an LLC resonant converter. Here, the first converter for SELV potential separation can be provided on the output side as part of the resonant converter.

In an sich bekannter Weise können der erste und der zweite Schaltwandler als Gleichspannungswandler, insbesondere Tiefsetzsteller ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist hierbei die Schaltungstopologie nach Unteranspruch 14.In known manner, the first and the second switching converter can be designed as a DC-DC converter, in particular buck converter. Particularly preferred here is the circuit topology according to dependent claim 14.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden, ohne Einschränkung, durch das Beschreiben einer bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung ersichtlich. Hierbei zeigt:Further details and advantages of the invention will become apparent below, without limitation, by describing a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings. Hereby shows:

1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten SELV-Vorschaltgeräts mit zwei Ausgangsstufen in einem schematischen Prinzipschaltbild. 1 an embodiment of an inventively designed SELV ballast with two output stages in a schematic block diagram.

1 zeigt ein elektronisches Vorschaltgerät, kurz EVG 10 für LED-Module mit einem ersten und zweiten Schaltungsteil 10A, 10B. Der über die Eingangsanschlüsse 11 an die Netzleitungen L, N angeschlossene erste Schaltungsteil 10A ist galvanisch entkoppelt vom zweiten Schaltungsteil 10B (s. gestrichelte Trennlinie 105). Der primärseitige Schaltungsteil 10A hat eine Wandleranordnung mit folgender Aufbau: am Ausgang eines eingangseitigen EMV-Filters 101 ist ein Gleichrichter 102 angeschlossen, welcher einerseits eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung 103 (Engl. PFC) und andererseits eine Hilfsversorgung 108 speist. Die Leistungsfaktor-Korrekturschaltung 103 erzeugt am Zwischenkreisknoten 111 eine Gleichspannung im Bereich von mehreren Hundert Volt, welche einen LLC-Resonanzwandler 104 der Wandleranordnung speist. Der LLC-Resonanzwandler 104 hat an seinem Ausgang einen ersten Übertrager 114, z.B. einen Trenntransformator oder dergleichen, zur Leistungsübertragung an den zweiten Schaltungsteil 10B unter Potentialtrennung 105. 1 shows an electronic ballast, short electronic ballast 10 for LED modules with a first and second circuit part 10A . 10B , The via the input terminals 11 to the power lines L, N connected first circuit part 10A is galvanically decoupled from the second circuit part 10B (see dashed dividing line 105 ). The primary-side circuit part 10A has a converter arrangement with the following structure: at the output of an input-side EMC filter 101 is a rectifier 102 connected, which on the one hand, a power factor correction circuit 103 (Engl. PFC) and on the other hand an auxiliary supply 108 fed. The power factor correction circuit 103 generated at the DC link node 111 a DC voltage in the range of several hundred volts, which is an LLC resonant converter 104 the transducer assembly feeds. The LLC resonant converter 104 has at its output a first transformer 114 , For example, an isolation transformer or the like, for power transmission to the second circuit part 10B under potential separation 105 ,

Als weiteren Hauptbestandteil umfasst der erste Schaltungsteil 10A neben der Wandleranordnung 102, 103, 104 und der Hilfsversorgung 108 eine erste DALI-Schnittstellenschaltung 106 mit primärseitigen Schnittstellenanschlüssen 120 für die Kommunikation über einen BUS nach DALI-Standard (primärseitig bezieht sich hier auf den ersten Schaltungsteil 10A, sekundärseitig auf den zweiten Schaltungsteil 10B). Über eine Vorrichtung zur Spannungsmessung 301 sekundärseitig am ersten Übertrager 114 und einen Optokoppler 112 erfolgt unter potentialgetrennter Rückkopplung an den LLC-Resonanzwandler 104 eine Ausgangsspannungsregelung des LLC-Resonanzwandlers 104. Zur Stabilisierung der geregelten Spannung ist an den Ausgangsknoten des Übertragers 114, d.h. an der Sekundärwicklung bei einem Trenntransformator, im zweiten Schaltungsteil 10B ein Kondensator parallelgeschaltet, vgl. 1.As a further main component, the first circuit part comprises 10A next to the transducer array 102 . 103 . 104 and the auxiliary supply 108 a first DALI interface circuit 106 with primary-side interface connections 120 for communication via a DALI-standard bus (primary side refers here to the first circuit part 10A , Secondary on the second circuit part 10B ). About a device for voltage measurement 301 on the secondary side of the first transformer 114 and an optocoupler 112 takes place under potential-isolated feedback to the LLC resonant converter 104 an output voltage control of the LLC resonant converter 104 , To stabilize the regulated voltage is at the output node of the transformer 114 , ie at the secondary winding in an isolating transformer, in the second circuit part 10B a capacitor connected in parallel, see. 1 ,

Der Übertrager 114 speist im gezeigten Beispiel parallel zwei Ausgangskanäle 32, 33, wobei auch drei oder mehr Ausgangskanäle im zweiten Schaltungsteil 10B nach dem gleichen Prinzip in 1 realsierbar sind.The transformer 114 feeds two output channels in parallel in the example shown 32 . 33 , wherein also three or more output channels in the second circuit part 10B according to the same principle in 1 are realizable.

Jeder Ausgangskanal 32, 33 hat einen eigenen Stromrichter in Form eines Schaltwandlers 302, 303, in 1 z.B. ein Tiefsetzsteller. Demnach umfasst jeder Schaltwandler 302, 303 jeweils eine sekundärseitig zwischen dem ersten Umsetzer 114 und dem vom Erdanschluss entkoppelten Massepotential angeschlossene Serienschaltung bestehend aus einer Sperrdiode, einem Leistungstransistor 304, 305 und einem Shunt-Widerstand. Parallel zur Sperrdiode ist eine Serienschaltung aus Glättungskondensator und Speicherdrossel 306, 307 angeschlossen. Die Ausgangsanschlüsse 12; 13 bzw. 14, 15 greifen bei dieser Topologie nach 1 am Knotenpunkt zwischen Glättungskondensator und Speicherdrossel 306, 307 bzw. am gemeinsamen Knotenpunkt beider Serienschaltungen, d.h. am sekundärseitigen Spulenabgriff des ersten Umsetzers 114 ab.Each output channel 32 . 33 has its own power converter in the form of a switching converter 302 . 303 , in 1 eg a buck converter. Accordingly, each switching converter comprises 302 . 303 in each case a secondary side between the first converter 114 and the series connection connected to ground potential decoupled from the earth connection, consisting of a blocking diode, a power transistor 304 . 305 and a shunt resistor. Parallel to the blocking diode is a series circuit of smoothing capacitor and storage choke 306 . 307 connected. The output connections 12 ; 13 respectively. 14 . 15 use this topology 1 at the junction between the smoothing capacitor and the storage choke 306 . 307 or at the common node of both series circuits, ie at the secondary-side Spulenabgriff the first converter 114 from.

Beliebige Schaltwandlertypen liegen im Rahmen der Erfindung, sofern jeder Ausgangskanal 32, 33 über einen eigenen Schaltwandler 302, 303 verfügt und der jeweilige Ausgangstrom d.h. der Strom durch das angeschlossene LED-Modul, bedarfsweise einstellbar ist.Any type of switching converter are within the scope of the invention, provided that each output channel 32 . 33 via its own switching converter 302 . 303 has and the respective output current ie the current through the connected LED module, if necessary, is adjustable.

Ein Hauptbestandteil des zweiten Schaltungsteils 10B ist eine integrierte Steuerschaltung 50, z.B. in Form eines Mikrocontroller, welcher unter anderem die unabhängige Ansteuerung der Schaltwandler 302, 303 vornimmt. Hierzu hat die integrierte Steuerschaltung 50 einen ersten und einen zweiten Treiberausgang 52, 53, welcher mit dem entsprechenden Leistungstransistor 304, 305 des ersten bzw. zweiten Schaltwandlers 302 bzw. 303 verbunden ist. In der integrierten Steuerschaltung 50 ist z.B. durch geeignete Programmierung eine erste Ansteuerlogik und eine zweite Ansteuerlogik implementiert. Die erste Ansteuerlogik erzeugt am ersten Treiberausgang 52 ein pulsbreitenmoduliertes Treibersignal zum Betätigen des ersten Leistungstransistors 304. Entsprechendes gilt für die zweite Ansteuerlogik, welche auf die gleich Weise zum Betätigen zweiten Leistungstransistors dient 305. Durch Einstellen des Tastverhältnis bzw. der relativen Einschaltzeit stellt bzw. regelt die integrierte Steuerschaltung 50 so stufenlos und ggf. individuell für jeden Ausgangskanal 32, 33 den Ausgangsstrom.A main component of the second circuit part 10B is an integrated control circuit 50 , for example in the form of a microcontroller, which among other things, the independent control of the switching converter 302 . 303 performs. For this purpose has the integrated control circuit 50 a first and a second driver output 52 . 53 which is connected to the corresponding power transistor 304 . 305 of the first and second switching converter 302 respectively. 303 connected is. In the integrated control circuit 50 For example, by suitable programming, a first drive logic and a second drive logic are implemented. The first drive logic generates on the first driver output 52 a pulse width modulated drive signal for actuating the first power transistor 304 , The same applies to the second drive logic, which serves in the same way for actuating the second power transistor 305 , By adjusting the duty cycle or relative on-time, the integrated control circuit adjusts 50 so infinitely and possibly individually for each output channel 32 . 33 the output current.

Die integrierte Steuerschaltung 50 weist zur Datenkommunikation einen Signalpfad 56 zur digitalen Schnittstellenschaltung 106 auf, in welcher zur Entkopplung 105 ebenfalls zwischen erstem und zweiten Schaltungsteil 10A, 10B ein Optokoppler vorgesehen ist (nicht näher gezeigt).The integrated control circuit 50 has a signal path for data communication 56 to the digital interface circuit 106 on, in which for decoupling 105 also between the first and second circuit part 10A . 10B an optocoupler is provided (not shown in detail).

Die Hilfsversorgung 108, z.B. in Form eines Sperrwandlers, hat einen zweiten Übertrager 118 zur galvanischen Entkopplung 105, welcher eine Versorgungsspannung sekundärseitig bereitstellt, anhand welcher über eine Kleinspannungs-Versorgung 202 die integrierte Steuerschaltung 50 versorgt wird. Die integrierte Steuerschaltung 50 weist einen Steuerausgang 58 zur Steuerung der Hilfsversorgung 108 auf, welcher messwertverändernd mit einer Schaltung 201 zur Spannungsmessung für die Ausgangsspannungsregelung der Hilfsversorgung 108 eingreift. Insbesondere kann die integrierte Steuerschaltung 50 die Hilfsversorgung 108 durch Änderung der durch Rückkopplung über den Optokoppler 107 erfassten Spannung in der Schaltung 201 in einen Stromsparmodus versetzen. Im ersten Schaltungsteil 10A ist ein Schwellwert-Schalter 110 vorgesehen, für die Abschaltung der Leistungsfaktorkorrekturschaltung 103 und des LLC-Resonanzwandlers 104, wenn die Hilfsversorgung 108 im Stromsparmodus ist. Hierzu wirkt die integrierte Steuerschaltung 50 mit dem Steuerausgang 58 auf den Ausgangsspannungsmesswert der Schaltung 201 Spannungsmessung für die Ausgangsspannungsregelung der Hilfsversorgung 108 so ein, dass die Spannung in der Hilfsversorgung 108 soweit abgesenkt wird, dass diese im Wesentlichen nur noch ausreicht um die integrierte Steuerschaltung 50 zu versorgen. Dabei wird zugleich die durch einen Kondensator 109 bereitgestellte Spannung soweit abgesenkt, dass der Schwellwert des Schwellwertschalters 110 unterschritten wird und durch diesen die Leistungsfaktorkorrekturschaltung 103 und der LLC-Resonanzwandler 104 abgeschaltet wird.The auxiliary supply 108 , eg in the form of a flyback converter, has a second transformer 118 for galvanic decoupling 105 , which provides a supply voltage on the secondary side, based on which via a low-voltage supply 202 the integrated control circuit 50 is supplied. The integrated control circuit 50 has a control output 58 for controlling the auxiliary supply 108 on, which changes the reading with a circuit 201 for voltage measurement for the output voltage control of the auxiliary supply 108 intervenes. In particular, the integrated control circuit 50 the auxiliary supply 108 by changing the feedback through the optocoupler 107 detected voltage in the circuit 201 put in a power saving mode. In the first circuit part 10A is a threshold switch 110 provided for the shutdown of the power factor correction circuit 103 and the LLC resonant converter 104 if the auxiliary supply 108 is in power saving mode. This is done by the integrated control circuit 50 with the control output 58 to the output voltage reading of the circuit 201 Voltage measurement for the output voltage regulation of the auxiliary supply 108 so that the voltage in the auxiliary supply 108 is lowered so far that this is essentially only sufficient to the integrated control circuit 50 to supply. It is at the same time through a capacitor 109 provided voltage lowered so far that the threshold value of the threshold 110 is exceeded and through this the power factor correction circuit 103 and the LLC resonant converter 104 is switched off.

Die integrierte Steuerschaltung 50 wirkt weiterhin mit einer im zweiten Schaltungsteil 10B angeordneten analog/digital Schnittstellenschaltung 400 über Signalpfade 403, 404 zusammen. Die sekundärseitigen Schnittstellenanschlüsse 401, 402, welche im Gegensatz zum Signalpfad 56 unmittelbar mit der integrierten Steuerschaltung 50 verbunden sind, da die zweite Schnittstellenschaltung 400 bereits galvanisch vom ersten Schaltungsteil 10A getrennt angeordnet ist. Die Schnittstellenschaltung 400 ist über die Versorgungsleitung 405 unmittelbar vom Übertrager 118 der Hilfsversorgung 108 versorgt.The integrated control circuit 50 continues to act with a in the second circuit part 10B arranged analog / digital interface circuit 400 via signal paths 403 . 404 together. The secondary-side interface connectors 401 . 402 , which in contrast to the signal path 56 directly with the integrated control circuit 50 are connected because the second interface circuit 400 already galvanic from the first circuit part 10A is arranged separately. The interface circuit 400 is over the supply line 405 directly from the transformer 118 the auxiliary supply 108 provided.

In einem Registerspeicher der integrierten Steuerschaltung 50 sind Parameter zur Einstellung der Funktionsweise der Schnittstellenschaltung 400 und des EVG 10 insgesamt veränderbar hinterlegt. So kann z.B. über die erste oder zweite Schnittstellenschaltung 106; 400 programmierbare Dimmkurve sein zum Einstellen dynamischer Dimmverläufe. Die integrierte Steuerschaltung kann z.B. über die erste Schnittstellenschaltung 106 konfiguriert werden hinsichtlich der über die zweite Schnittstellenschaltung 400 erfassten Information, z.B. zur Erkennung eines Signals eines Sensors 412 oder eines gemessenen Widerstandswerts eines an die sekundärseitigen Schnittstellenanschlüsse 401, 402 angeschlossenen Thermistors 412. So kann z.B. der Ausgangsstrom mindestens eines Ausgangskanals oder beider Ausgangskanäle 32; 33 temperaturabhängig variabel oder bei einer festen Obergrenze abriegelnd eingestellt werden. In a register memory of the integrated control circuit 50 are parameters for setting the operation of the interface circuit 400 and the TOE 10 total changeable deposited. For example, via the first or second interface circuit 106 ; 400 programmable dimming curve for setting dynamic dimming curves. The integrated control circuit can eg via the first interface circuit 106 to be configured with respect to the second interface circuit 400 acquired information, eg for detecting a signal of a sensor 412 or a measured resistance value of one to the secondary-side interface terminals 401 . 402 connected thermistor 412 , For example, the output current of at least one output channel or both output channels 32 ; 33 Depending on the temperature, variable or can be set at a fixed upper limit.

Entsprechende Einstellung kann alternativ auch ausschließlich über die zweite Schnittstelle 400 selbst erfolgen. Die integrierte Steuerschaltung 50 kann ferner für ein übergeordnetes System über die erste Schnittstellenschaltung 106 Information betreffend das EVG 10 senden, oder auch Information welche über die zweite Schnittstellenschaltung 400 erfasst wurde (z.B. Lichtsensorsignalpegel, Temperatur oder dgl.).Corresponding setting can alternatively also exclusively via the second interface 400 yourself. The integrated control circuit 50 may also be for a higher level system via the first interface circuit 106 Information regarding the TOE 10 send, or also information which via the second interface circuit 400 was detected (eg light sensor signal level, temperature or the like).

Abschließend sei noch auf einige funktionelle Aspekte verwiesen. Das EVG 10 verfügt eine gesonderte DALI-Adresse für jeden Ausgangskanal 32, 33 und somit auf einfache Weise deren unabhängige Ansteuerung ermöglichen. Dies wird durch die integrierte Steuerschaltung 50 realisiert. So können die beiden Ausgangskanäle 32, 33 z.B. unterschiedlichen Leuchtgruppen zugewiesen werden. Anwendungsbeispiele hierfür sind, Weiss/Weiss-Farblichtsteuerungen oder Direkt-/Indirekt-Beleuchtungslösungen. Für Anwendungen in denen keine individuelle Steuerung der EVG-Ausgangskanäle 32, 33 erforderlich ist kann auf einen sogenannten Einzeladressmodus, d.h. EVG 10 hat dann innerhalb einer DALI-Installation nur eine Adresse.Finally, a few functional aspects should be mentioned. The electronic ballast 10 has a separate DALI address for each output channel 32 . 33 and thus easily enable their independent control. This is done by the integrated control circuit 50 realized. So can the two output channels 32 . 33 For example, be assigned to different lighting groups. Examples of this are white / white color light controls or direct / indirect lighting solutions. For applications where there is no individual control of the ECG output channels 32 . 33 may be required to a so-called single-address mode, ie electronic ballast 10 then has only one address within a DALI installation.

Typischerweise können die nominellen Stromwerte der beiden Ausgangskanäle unabhängig im Bereich von etwa 200...1000 mA eingestellt werden. Neben individueller Einstellung der beiden Ausgangskanäle 32, 33 kann über die Schnittstellenschaltung 400 auch auf einen Parallelbetrieb umgeschaltet werden mit dem gleichen Stromwert für beide Ausgangskanäle 32, 33.Typically, the nominal current values of the two output channels can be independently set in the range of about 200 ... 1000 mA. In addition to individual setting of the two output channels 32 . 33 can via the interface circuit 400 be switched to a parallel operation with the same current value for both output channels 32 . 33 ,

Die Schnittstellenschaltung 400 erlaubt den Anschluss einer passiven Stromsenke, z.B. eines temperatur- oder lichtabhängigen Widerstands. Die integrierte Steuerschaltung 50 wertet in Zusammenwirkung mit der Schnittstellenschaltung 400 den aktuell anliegenden Widerstandswert aus stellt entsprechend, z.B. die Ausgangsströme, im EVG 10 automatisch anhand einer einstellbaren Kennlinie ein. Diese Reaktionskennlinie ist vorzugsweise ebenfalls über die zweite Schnittstellenschaltung 400, oder alternativ über die erste Schnittstellenschaltung 106, programmierbar in der integrierten Steuerschaltung 50 abgelegt. Es können z.B. die Ausgangsströme der Ausgangskanäle 32, 33 über einen externen ohmschen Widerstand definiert werden. The interface circuit 400 allows the connection of a passive current sink, eg a temperature- or light-dependent resistor. The integrated control circuit 50 evaluates in cooperation with the interface circuit 400 the currently applied resistance value is set accordingly, eg the output currents, in the ECG 10 automatically based on an adjustable characteristic. This reaction characteristic is preferably also via the second interface circuit 400 , or alternatively via the first interface circuit 106 , programmable in the integrated control circuit 50 stored. It can, for example, the output currents of the output channels 32 . 33 be defined via an external ohmic resistance.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

Fig. 1

10: EVG
10A: erster Schaltungsteil
10B: zweiter Schaltungsteil
11: Eingangsanschlüsse
12, 14: erste Ausgangsanschlüsse
13, 15: zweite Ausgangsanschlüsse
32: erster Ausgangskanal
33: zweiter Ausgangskanal
50: integrierte Steuerschaltung
52: erster Treiberausgang
53: zweiter Treiberausgang
56: Signalpfad für DALI-Schnittstelle
58: Steuerausgang für Hilfsversorgung
101: EMV-Filter
102: Gleichrichter
103: Leistungsfaktorkorrekturschaltung (PFC)
104: LLC-Resonanzwandler
105: (gedankliche) galvanische Trennlinie
106: DALI-Schnittstellenschaltung inkl. Optokoppler
107: Optokoppler für Spannungs-Feedback an Hilfsversorgung
108: Hilfsversorgung
109: Hilfsversorgung für Primärseite
110: Schwellwert-Schalter für Abschaltung
111: Zwischenkreisknoten
112: Optokoppler für Feedback an LLC-Resonanzwandler
114: erster Übertrager
118: zweiter Übertrager
120: erste Schnittstellenanschlüsse
201: Spannungsmessung für Hilfsversorgungsregelung
202: Kleinspannungs-Versorgung
301: Spannungsmessung für LLC-Ausgangsspannungsregelung
302: erster Schaltwandler
303: zweiter Schaltwandler
304, 305: Leistungstransistor
306, 307: Speicherdrossel (Spule)
400: zweite Schnittstellenschaltung
401, 402: zweite Schnittstellenanschlüsse
403, 404: Signalpfade für zweite Schnittstellenschaltung
405: Versorgungsleitung
410: (opt.) Widerstand (z.B. Thermistor)
412: (opt.) Sensor (z.B. Lichtsensor)

Fig. 1

10: EVG
10A: first circuit part
10B: second circuit part
11: input terminals
12, 14: first output connections
13, 15: second output terminals
32: first output channel
33: second output channel
50: integrated control circuit
52: first driver output
53: second driver output
56: Signal path for DALI interface
58: Control output for auxiliary supply
101: EMC filters
102: rectifier
103: Power Factor Correction Circuit (PFC)
104: LLC resonant converter
105: (mental) galvanic dividing line
106: DALI interface circuit including optocoupler
107: Optocoupler for voltage feedback to auxiliary supply
108: auxiliary supply
109: Auxiliary supply for primary side
110: Threshold switch for shutdown
111: Intermediate circuit node
112: Optocouplers for feedback to LLC resonant converters
114: first transformer
118: second transformer
120: first interface connections
201: Voltage measurement for auxiliary supply control
202: Low voltage supply
301: Voltage measurement for LLC output voltage control
302: first switching converter
303: second switching converter
304, 305: power transistor
306, 307: Storage choke (coil)
400: second interface circuit
401, 402: second interface connections
403, 404: Signal paths for second interface circuit
405: supply line
410: (opt.) resistor (eg thermistor)
412: (opt.) sensor (eg light sensor)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2013159131 A1 [0003, 0004, 0007, 0008]
DE 102012220760 [0005]

Claims

Electronic Ballast ( 10 ) for LED lighting devices, comprising: a primary-side, first circuit part ( 10A ) with input connections ( 11 ) for connection to a mains supply and a secondary-side, second circuit part ( 10B ), which is isolated from the first circuit part, with output terminals ( 12 . 14 ; 13 . 15 ) for the provision of LED bulbs; a control device ( 50 ) for controlling the ballast; wherein the first circuit part ( 10A ) a transducer assembly ( 102 . 103 . 104 ) with a first transformer ( 114 ), preferably an isolating transformer, for potential separation, which secondary side for the second circuit part ( 10B ) provides a DC voltage; characterized in that the second circuit part ( 10B ) a first output channel ( 32 ), comprising a first switching converter ( 302 ) with a first switching element ( 304 ), in particular a power transistor, and at least one energy store, in particular a storage throttle ( 306 ) or a capacitor, for adjusting the output current at a first output terminal ( 12 ) for LED bulbs; the second circuit part ( 10B ) a second output channel ( 33 ), comprising a second switching converter ( 303 ) with a second switching element ( 305 ), in particular a power transistor, and at least one energy store, in particular a storage throttle ( 307 ) or a capacitor, for adjusting the output current at a second output terminal ( 13 ) for LED bulbs; the control device a in the second circuit part ( 10B ) and from the first circuit part ( 10A ) isolated, integrated control circuit ( 50 ), in particular a microcontroller, ASIC, FPGA or the like; and that the integrated control circuit ( 50 ) a first driver output ( 52 ), which with the switching element ( 304 ) of the first switching converter ( 302 ), a first drive logic, which at the first driver output ( 52 ) a driver signal for actuating this switching element ( 304 ) and a second driver output ( 53 ), which with the switching element ( 305 ) of the second switching converter ( 303 ) and comprises a second drive logic, which at the second driver output ( 53 ) a driver signal for actuating this switching element ( 305 ) generated.

Ballast according to claim 1, characterized in that the first circuit part ( 10A ) primary-side interface connections ( 120 ) for signals with control or state information, as well as a first, digital interface circuit ( 106 ), in particular for a DALI interface, which has a potential-separating coupler, such as an optocoupler or an electronic coupler, with the integrated control circuit ( 50 ) in the second circuit part ( 56 ).

Ballast according to claim 1 or 2, characterized in that the second circuit part ( 10B ) further secondary-side interface connections ( 401 . 402 ) and a second, analog and / or digital interface circuit ( 400 ) directly connected to the integrated control circuit ( 50 ) connected ( 403 . 404 ).

Ballast according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the integrated control circuit ( 50 ) is configured to be at the first and second driver output ( 52 . 54 ) To generate driver signals which are pulse width modulated, in particular with fundamental frequency in a frequency range of 50kHz to 500kHz.

Ballast according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the integrated control circuit ( 50 ) is also set up for the specification of desired values to the first and the second drive logic, in particular in dependence on the first interface circuit ( 106 ) and / or via the second interface circuit ( 400 ) received control information, wherein preferably for each switching converter ( 302 ; 303 ) a setpoint is given separately for individual output current adjustment.

Ballast according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the first and second switching elements each comprise a power transistor ( 304 ; 305 ), the first and second switching converters each have a corresponding gate driver circuit for the gate of the power transistor ( 304 ; 305 ) and the first and second driver output ( 52 ; 53 ) of the integrated control circuit ( 50 ) directly drive the gate driver circuit with the respective driver signal.

Ballast according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the first circuit part ( 10A ) an auxiliary supply ( 108 ) with an auxiliary converter, in particular a flyback converter, and a second transformer ( 118 ), for providing a supply voltage on the secondary side of the second transformer for the integrated control circuit.

Ballast according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the driver signals of the driver outputs ( 52 ; 53 ) via the first interface circuit ( 106 ) are each separately adjustable in the first drive logic and the second drive logic.

Ballast according to one of Claims 2 to 8, in particular according to Claim 8, in that the first interface circuit ( 106 ) is designed as a DALI interface module and via a separate DALI address for each output channel ( 32 ; 33 ) is addressable.

Ballast according to one of claims 1 to 9, characterized in that in a memory of the integrated control circuit ( 50 ) for each control logic separated at least one, via the first and / or second interface circuit ( 106 ; 400 Programmable dimming curve is deposited, which determines the change behavior of the modulated driver signal at a dimming curve from a first dimming value to a second dimming value.

Ballast according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the integrated control circuit ( 50 ) via the first interface circuit ( 106 ) Information concerning the ballast ( 10 ).

Ballast according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the integrated control circuit ( 50 ) via the first interface circuit ( 106 ) is configurable with respect to the second interface circuit ( 400 ) detected information, for example for the detection of a probe signal, a brightness sensor or motion detector signal or a resistance value of a connected to the secondary interface ports probe, sensor ( 412 ) or resistance ( 410 ).

Ballast according to one of Claims 1 to 12, characterized in that the integrated control circuit ( 50 ) via the second interface circuit with a thermal resistor ( 410 ) and the output current of at least one output channel or both output channels ( 32 ; 33 ) sets temperature-dependent.

Ballast according to one of Claims 1 to 13, characterized in that the converter arrangement comprises a rectifier ( 102 ), a power factor correction circuit ( 103 ) and a transducer, in particular a resonant converter ( 104 ), such as an LLC resonant converter, the first converter ( 114 ) on the output side of the resonant converter ( 104 ) is provided.

Ballast according to one of claims 1 to 14, characterized in that the first and the second switching converter ( 302 ; 303 ) are each designed as a DC voltage converter, in particular as a step-down converter, wherein preferably the first and the second switching converter ( 302 ; 303 ) one each on the secondary side between the first converter ( 114 ) and ground connected series connection with diode, power transistor ( 305 ; 307 ) and resistor and a parallel connected to the diode series circuit with smoothing capacitor and storage choke ( 306 ; 307 ), wherein an output terminal ( 12 . 13 ) at the junction between the smoothing capacitor and the storage choke ( 306 ; 307 ) and the other output terminal ( 14 ; 15 ) at the common node of both series circuits on the first converter ( 114 ) picks up.